JPH1087774A - 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

硬質ポリウレタンフォームの製造方法

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JPH1087774A
JPH1087774A JP8246493A JP24649396A JPH1087774A JP H1087774 A JPH1087774 A JP H1087774A JP 8246493 A JP8246493 A JP 8246493A JP 24649396 A JP24649396 A JP 24649396A JP H1087774 A JPH1087774 A JP H1087774A
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JP
Japan
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polyol
rigid polyurethane
polyurethane foam
foaming agent
foam
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Withdrawn
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JP8246493A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Omori
直之 大森
Kazuhiko Mizuta
和彦 水田
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Bridgestone Corp
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Bridgestone Corp
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オゾン層を破壊しないフッ素化合物を発泡剤
として含み、使用する発泡剤の溶解性の強弱にかかわら
ず、吹き付け躯体面温度が低い場合でも、横滑り現象の
少ない硬質ポリウレタンフォームを得ることができる製
造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ポリイソシアネート成分と発泡剤、触
媒、整泡剤、及びその他の助剤を混合したポリオール成
分とをミキシングヘッドにて混合し発泡させる硬質ポリ
ウレタンフォームのエアレススプレー発泡において、ポ
リオールとしてエチレンジアミンにアルキレンオキサイ
ドのみを開環付加重合して得られる分子量400以下の
ポリエーテルポリオールを全ポリオール100重量%中
15重量%以上用い、更に、発泡剤としてオゾン破壊係
数が0であるフッ素化合物を含む発泡剤を用いることを
特徴とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として断熱材等とし
て使用される硬質ポリウレタンフォーム及びイソシアヌ
レート変性ポリウレタンフォーム(以下単に硬質ポリウ
レタンフォームという)の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは、その断熱
性及び自己接着性の良好なことから、住宅、冷蔵庫等の
断熱材として広く利用されている。この硬質ポリウレタ
ンフォームは、一般にポリヒドロキシ化合物と、ポリイ
ソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤、整泡剤及びそ
の他助剤と共に混合・撹拌し、気泡の存在下で反応させ
ることにより製造されている。そして、この場合の発泡
剤としては、その低い熱伝導率と沸点が常温付近にある
という利点から、主としてトリクロロモノフルオロメタ
ン(以下F11とする)が用いられてきた。
【0003】しかしながら、このF11は、地球のオゾン
層破壊という大気環境に対する悪影響が明らかとなり、
規制対象物質として使用量の削減、更には全廃が要請さ
れている。このF11に代表されるクロロフルオロカーボ
ン(以下CFCとする)は、分子中に水素原子を含まな
い構造であり、化学的に安定なため分解しにくく、成層
圏で初めて分解され、そこで発生した塩素がオゾンを破
壊するとされている。
【0004】このような問題点より、分子中に1つ以上
の水素原子を含み、CFCほど化学的に安定ではなく、
そのためオゾン層の破壊への影響が弱いハイドロクロロ
フルオロカーボン(以下HCFCと略す)、ジクロロモ
ノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロエタンなどが
代替発泡剤として提案されているが、これらのHCFC
も微弱ではあるがオゾン層を破壊するため過渡的に使用
されるものであり、将来的には使用できなくなる。
【0005】このため、オゾン層を全く破壊しない発泡
体を用いた硬質ポリウレタンフォームの実用化が望まれ
るが、これまでに検討された技術としては発泡剤として
水のみを使用し、水とポリイソシアネート化合物との反
応により発生する炭酸ガスを利用しようとするのが一般
的であり、一方、近年になってオゾン層を破壊しないハ
イドロフルオロカーボン化合物(以下HFCという)を
使用する技術が提案されている。しかし、前者の水のみ
を発泡剤として利用する技術では、オゾン層の破壊はな
いものの、水を発泡剤とする時の欠点である炭酸ガスの
熱伝導率の悪さ、或いは炭酸ガスがフォーム内から大気
中に拡散し空気と置換し易いことにより断熱性、寸法安
定性に劣ること、更には接着性が悪化するという問題が
生ずる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような社会的要請
を受けて、沸点がF11よりやや高いものの、硬質ポリウ
レタンフォームを製造する上で、オゾン層を破壊しがた
い点で比較的利用しやすいHCFCとなるジクロロモノ
フルオロエタン(以下F141bとする)について、主とし
て高圧スプレー発泡機を用いた例が従来より提案されて
きている。しかし溶解性の強いF141bを発泡剤とし
て使用し、この高圧スプレー発泡機により吹き付け発泡
を行い、積層させて所定の厚みの硬質ポリウレタンフォ
ームを得る際、特に躯体壁温度が低い場合,横滑り現象
が発生するという問題が生ずる。ここで、横滑り現象と
は、躯体となる板の幅に合わせてスプレー塗布を行った
時、発泡開始段階において(クリームタイムからライズ
タイムにかけて)、フォームが板面に沿うように横方向
に発泡・成長する現象をいう。
【0007】この横滑り現象は躯体面に第一層目(下吹
き)を吹き付けた後の第二層目の発泡過程で特に顕著に
認められ、所定の厚みが得られないばかりか、剥離を起
こす場合があり吹き付け施工時の大きな問題となる。こ
うした現象の発生する原因は明らかではないが、ポリエ
ーテルポリオール化合物やポリイソシアネート化合物に
対する発泡剤の溶解性が根本要因として挙げられる。つ
まり、発泡剤の強い溶解性のため、分離・気化速度が遅
延するものと推測される。本発明は上記事情に鑑みてな
されたもので、オゾン層を破壊しないフッ素化合物を発
泡剤として含み、使用する発泡剤の溶解性の強弱にかか
わらず、吹き付け躯体面温度が低い場合でも、横滑り現
象の少ない硬質ポリウレタンフォームを得ることができ
る製造方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の硬質ポリウレタ
ンフォームの製造方法は、ポリイソシアネート成分と発
泡剤、触媒、整泡剤、及びその他の助剤を混合したポリ
オール成分とをミキシングヘッドにて混合し発泡させる
硬質ポリウレタンフォームのエアレススプレー発泡にお
いて、ポリオールとしてエチレンジアミンにアルキレン
オキサイドを開環付加重合して得られる分子量400以
下のポリエーテルポリオールを全ポリオール100重量
%中15重量%以上用い、更に、発泡剤としてオゾン破
壊係数が0であるフッ素系化合物を含む発泡剤を用いる
ことを特徴とするものである。
【0009】本発明で使用されるポリオールは、エチレ
ンジアミンに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサ
イド等のアルキレンオキサイドのみを開環付加重合して
得られる分子量400以下のポリエーテルポリオール類
であり、各々単独或は2種類以上を組み合わせて使用す
ることができる。なお、上記ポリエーテルポリオールの
使用量は、全ポリオール100重量%に対して15重量
%以上で、より好ましくは20重量%以上80重量%未
満であり、これによって本発明の目的を効果的に達成す
ることができる。一方、上記ポリエーテルポリオールの
使用量が15重量%未満の場合には、フォームの横滑り
現象を解消するための効果が不十分となる。
【0010】他方、エチレンジアミンにアルキレンオキ
サイドのみを開環付加重合して得られる分子量400以
下のポリエーテルポリオールと併用して使用できるポリ
オールは特に限定するものではなく、例えば、グリセリ
ン、シュークローズ、エチレンジアミン、トリレンジア
ミン等に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
等のアルキレンオキサイドを開環付加重合して得られる
ポリエーテルポリオール類や、アジピン酸、コハク酸等
の多塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコー
ル等のポリヒドロキシ化合物との重縮合反応、或はラク
トン類の開環重合によって得られるポリエステルポリオ
ール類等があり、各々単独或は2種類以上を組み合わせ
て使用することもできる。
【0011】更に、本発明で使用する発泡剤としては、
オゾン破壊係数が0のフッ素系化合物であり、例えば、
HFC−245fa、236ea等のハイドロフルオロ
カーボン、或いはHFE−347等のハイドロフロロエ
ーテル等であり、その使用量は、目的とする発泡体の密
度により任意に決定されるが、全ポリヒドロキシ化合物
100重量%に対し、10〜80重量%、好ましくは2
0〜70重量%が望ましい。更に、必要に応じて水、シ
クロペンタン等のハイドロカーボン類、塩化メチレン等
のハイドロクロロカーボン類、或は、ハイドロクロロフ
ルオロカーボン(HCFC)類の一種または二種以上の
発泡剤が使用できる。
【0012】この場合、併用すべき発泡剤の量として
は、全ポリヒドロキシ化合物100重量%に対して、0
〜80重量%の中で任意に選定できる。また、併用すべ
き発泡剤がF22やオゾン破壊係数0、常温で気体のF
134a等の低沸点フッ素化合物を使用する場合には、
システム原液(配合液+ポリイソシアネート)の総体積
に対して0.1〜10体積%(Vol%)という極少量
で良く、その場合には予め上記0℃以上で液体のフッ素
系化合物と混合した形で配合原料中に投入したり、ま
た、第3成分として成分原料中に直接投入する等の簡便
な方法が使用できる。F134a等のオゾン破壊係数
0、常温で気体のフッ素化合物は、上記に挙げた水、シ
クロペンタン等のハイドロカーボン類、或いは、塩化メ
チレン等のハイドロクロロカーボン類、或いはハイドロ
クロロフルオロカーボン(HCFC)類の1種又は2種
類以上の発泡剤との併用ができる。
【0013】触媒としては、例えばジブチル錫ジラウレ
ート、鉛オクトエ−ト、スタナスオクトエート等の有機
金属系化合物、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘ
キサメチレンジアミン等のアミン系化合物等通常ウレタ
ンフォーム分野で用いられるものであれば特に制限はな
く、また、N,N’,N”−トリス(ジメチルアミノプ
ロピル)ヘキサヒドロ−s−トリアジン、酢酸カリウ
ム、オクチル酸カリウム等のイソシアヌレート変性化に
用いられるものも利用できる。
【0014】整泡剤としては、硬質ポリウレタンフォー
ム製造用として効果のあるものは全て利用できる。例え
ば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のポリオ
キシアルキレン系のもの、オルガノシロキサン等のシリ
コーン系のものを通常の使用量で使用できる。
【0015】更に本発明においては、上記以外の成分、
例えば充填剤、難燃剤等も本発明の目的を妨げない範囲
で使用できる。
【0016】又、本発明に使用できるポリイソシアネー
ト化合物としては、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、トリレンジイソシアネート等の芳香族系イソシアネ
ート類、イソホロンジイソシアネート等の脂環族系イソ
シアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂
肪族系イソシアネート類及びそれらの粗製物等が使用で
きる。ポリオール全量に対するポリイソシアネートの使
用量、即ちイソシアネート指数は通常の硬質ポリウレタ
ンフォームを製造する場合80〜130の範囲、イソシ
アヌレート変性硬質ポリウレタンフォームを製造する場
合150〜350の範囲とすることが望ましい。
【0017】上記した原料から硬質ポリウレタンフォー
ムを製造する際は、建設現場等で断熱層を躯体に直接吹
き付けるエアレススプレー発泡において適用しうる。こ
の方法では、エアレス混合タイプの高圧スプレー発泡機
を使用し、表1に示すA成分配合液を調整し、これとポ
リイソシアネートとを高圧でミキシングヘッド内で混合
しスプレーするが、この時、発泡剤Fと他成分との混合
方法として、ミキシングヘッド内或はヘッドへの他成分
からの導管に直接混合する方法や、ミキシングヘッドで
混合される前に、予めポリヒドロキシ化合物成分等の他
成分と混合しておく予備混合等が採用できる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
【0019】
【表1】
【0020】表1に示す配合処方に従って、先ず配合液
A、ポリイソシアネート、発泡剤F(HFC−134
a)の3成分を準備した。次いで、エアレス混合タイプ
の高圧スプレー発泡機システムとしてガスマーモデルF
Fユニット(ガスマー社製)を用い、配合液A及びポリ
イソシアネートをメインポンプから圧送し、縦910m
m、横1800mm、厚さ5mmのけい酸カルシウム板
上に5〜10℃の室温下でスプレー発泡した。尚、発泡
機における配合液温度の設定は40℃、エアポンプの空
気圧は5kg/cm2 とした。又、硬質ポリウレタンフ
ォームは、吹き付け厚さを一層あたり15〜20mm位
とし、2〜3回積層した。
【0021】尚、表1の配合成分としては各々下記のも
のを用いた。 *ポリオールA:武田薬品工業(株)製・ポリエーテル
ポリオール・商品名アクトコールGR−07(エチレン
ジアミンベース・プロピレンオキサイド付加タイプ 分
子量280〜320) *ポリオールB:旭硝子(株)製・ポリエーテルポリオ
ール・商品名FD120(エチレンジアミン/シューク
ローズアミンベース・エチレンオキサイド/プロピレン
オキサイド付加タイプ、分子量490〜530) *ポリオールC:旭硝子(株)製・ポリエーテルポリオ
ール・商品名EL450ED(エチレンジアミンベース
・エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加タイ
プ、分子量475〜520) *ポリオールD:三洋化成工業(株)製・ポリエーテル
ポリオール・商品名NP450(エチレンジアミンベー
ス プロピレンオキサイド付加タイプ 分子量430〜
470) *触媒A:花王(株)製・テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン・商品名カオライザーNo.1 *触媒B:花王(株)製・トリエチレンジアミンのジプ
ロピレングリコール33%溶液・商品名カオライザーN
o.31 *触媒C:日本化学産業(株)製・オクチル酸鉛のDO
P溶液(鉛濃度17%) *難燃剤:ストファージャパン(株)製・トリスモノク
ロロプロピルフォスフェート・商品名ファイロールPC
F *整泡剤:日本ユニカー(株)製・シリコーン整泡剤・
商品名L−5420 *発泡剤:セントラル硝子(株)製・ジクロロモノフル
オロエタン・商品名CG141b *発泡剤F:三井フロロケミカル(株)製・1,1,
1,2−テトラフルオロエタン・商品名HFC134a *ポリイソシアネート:住友バイエルウレタン(株)製
・粗製ジフェニルメタンジイソシアネート
【0022】また、硬質ポリウレタンフォームのフォー
ム密度、熱伝導率、横滑り距離は、それぞれ下記の方法
による。 *フォーム密度:JIS−A−9514による。 *熱伝導率:JIS−A−9514による。 *横滑り距離:吹き付け後、けい酸カルシウム板の横方
向にはみ出たフォームの最大幅を測定。
【0023】上記実施例、比較例から判る通り、エチレ
ンジアミンにアルキレンオキサイドを開環付加重合した
分子量400以下のポリエーテルポリオールを適量使用
したもの(実施例1〜2)は、これを使用しないもの
(比較例2〜3)、或は使用量が全ポリオールに対し1
5重量%未満のもの(比較例1)に比べて、横滑り距離
の少ない、優れた作業性を備えた硬質ポリウレタンフォ
ームが得られることがわかった。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の硬質ポリ
ウレタンフォームの製造方法によればオゾン破壊係数0
のフッ素化合物を発泡剤として含み、発泡剤のポリオー
ルに対する溶解力にかかわらず、スプレー発泡におい
て、躯体面上のフォーム横滑り現象の少ない優れた硬質
ポリウレタンフォームを得ることが出来るものであっ
て、その産業上の利用価値は極めて高いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08G 101:00) C08L 75:08

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリイソシアネート成分と発泡剤、触
    媒、整泡剤、及びその他の助剤を混合したポリオール成
    分とをミキシングヘッドにて混合し発泡させる硬質ポリ
    ウレタンフォームのエアレススプレー発泡において、ポ
    リオールとしてエチレンジアミンにアルキレンオキサイ
    ドを開環付加重合して得られる分子量400以下のポリ
    エーテルポリオールを全ポリオール100重量%中15
    重量%以上用い、更に、発泡剤としてオゾン破壊係数が
    0であるフッ素化合物を含む発泡剤を用いることを特徴
    とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
JP8246493A 1996-09-18 1996-09-18 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 Withdrawn JPH1087774A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326362B2 (en) 2001-09-20 2008-02-05 Central Glass Company, Limited Blowing agent, premix and process for preparing rigid polyurethane foam or polyisocyanurate foam

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326362B2 (en) 2001-09-20 2008-02-05 Central Glass Company, Limited Blowing agent, premix and process for preparing rigid polyurethane foam or polyisocyanurate foam

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Effective date: 20040315