JPH11310619A - Polyurethane foam, its production, insulating material and insulating box - Google Patents

Polyurethane foam, its production, insulating material and insulating box

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JPH11310619A
JPH11310619A JP10120432A JP12043298A JPH11310619A JP H11310619 A JPH11310619 A JP H11310619A JP 10120432 A JP10120432 A JP 10120432A JP 12043298 A JP12043298 A JP 12043298A JP H11310619 A JPH11310619 A JP H11310619A
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JP
Japan
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polyurethane foam
hollow particles
polymer
polymer hollow
foam
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Application number
JP10120432A
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Murai
道雄 村井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyurethane foam having a low density and excellent in insulation properties, strength and dimensional stability without using a fluorocarbon-based foaming agent by including a polyol, an organic polyisocyanate, a foam stabilizer, polymer hollow particles and the like. SOLUTION: The objective foam is obtained by foaming a mixture comprising (A) a polyol (e.g. a sucrose-based polyetherpolyol), (B) an organic polyisocyanate (e.g. diphenylmethanediisocyanate), (C) a foam stabilizer, e.g. a linear or branched polyether/siloxane compound, (D) a catalyst (e.g. triethylamine), (E) a foaming agent and preferably (F) polymer hollow particles (a particulate polymer having vacant part in the interior) having 1-100 μm particle size. Preferably, the component C of 1-10 pts.wt. and the component D of 0.5-10 pts.wt. are included in the component A of 100 pts.wt., and 1-30 wt.% component F based on the whole amount of the foam is included.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリウレタンフォ
ーム及びその製造方法、そのようなポリウレタンフォー
ムを用いる断熱材、並びにそのようなポリウレタンフォ
ーム又は断熱材を含んでなる箱体に関するものである。
The present invention relates to a polyurethane foam and a method for producing the same, a heat insulating material using such a polyurethane foam, and a box comprising such a polyurethane foam or a heat insulating material.

【0002】[0002]

【従来の技術】周囲の温度変化に対して、内部を所定の
温度に保持するための設備、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、
冷蔵冷凍ケース、保温庫、冷水用若しくは温水用等の温
度維持用のタンク、コンテナ及び配管等の機器類、並び
にこれらの設備を搭載する車両、航空機並びに船舶等、
並びに壁材、床下材及び屋根材等の建造物等において
は、発泡断熱材が広く用いられており、そのような発泡
断熱材の中でも、断熱性及び生産性が良好であることか
ら、ポリウレタンフォームが今日では多く用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Equipment for maintaining the inside at a predetermined temperature in response to a change in ambient temperature, such as a refrigerator, a freezer,
Equipment such as refrigerated freezer cases, warm storage, tanks for maintaining temperature such as for cold or hot water, containers and piping, and vehicles, aircraft and ships equipped with these facilities,
In addition, foamed insulation materials are widely used in buildings such as wall materials, underfloor materials and roofing materials, and among such foamed insulation materials, polyurethane foam is preferable because of its excellent heat insulation and productivity. Is widely used today.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかる断熱材用のポリ
ウレタンフォームの発泡剤には、クロロフルオロカーボ
ン(以下CFCと称する)やハイドロフルオロクロロカ
ーボン(以下HCFCと称する)などのフロン系の発泡
剤が長年使用されてきた。しかし、これらのフロン系ガ
スはオゾン層の破壊及び地球温暖化の大きな要因とさ
れ、CFC及び/又はHCFCを使用すること自体が環
境に対して悪影響を及ぼすと考えられるようになったた
め、フロン系発泡剤の代替化がこの技術分野において急
務とされている。
As a foaming agent for such a polyurethane foam for a heat insulating material, a CFC-based foaming agent such as chlorofluorocarbon (hereinafter referred to as CFC) or hydrofluorochlorocarbon (hereinafter referred to as HCFC) has been used for many years. Have been used. However, these CFC-based gases are considered to be major factors in destruction of the ozone layer and global warming, and the use of CFCs and / or HCFCs is considered to have an adverse effect on the environment. There is an urgent need in the art to replace blowing agents.

【0004】このため、ポリウレタンフォームの発泡剤
として、オゾン層を破壊せず、地球温暖化への影響が比
較的少ないシクロペンタン等の低沸点の炭化水素又は水
若しくはカルボン酸化合物を用いる方法が検討され、採
用されるようになりつつある。水又はカルボン酸化合物
を発泡剤として用いる場合、水又はカルボン酸化合物は
有機イソシアネートと反応して炭酸ガスを発生するの
で、この炭酸ガスによってポリウレタンフォームを発泡
させることができる。
For this reason, a method using a low-boiling hydrocarbon, such as cyclopentane, or water or a carboxylic acid compound, such as cyclopentane, which does not destroy the ozone layer and has relatively little effect on global warming, has been studied as a foaming agent for the polyurethane foam. It is being adopted. When water or a carboxylic acid compound is used as a foaming agent, the water or the carboxylic acid compound reacts with the organic isocyanate to generate carbon dioxide gas, so that the carbon dioxide gas can foam the polyurethane foam.

【0005】ところで、発泡断熱材には、省エネルギー
の観点から良好な断熱性を有することも要求される。そ
して、ポリウレタンフォームに良好な断熱性を付与する
には、フォーム気泡内ガスのガス熱伝導率を低くするこ
とが重要であり、従って、低いガス熱伝導率を有するガ
スを発生させる発泡剤を用い、フォーム気泡内をそのガ
スによって満たすことが効果的な手段である。
[0005] By the way, foamed heat insulating materials are also required to have good heat insulating properties from the viewpoint of energy saving. In order to impart good heat insulating properties to the polyurethane foam, it is important to lower the gas thermal conductivity of the gas in the foam cells. Therefore, a foaming agent that generates a gas having a low gas thermal conductivity is used. An effective means is to fill the foam cells with the gas.

【0006】この点に関して、従来多用されていたCF
CやHCFC等のフロン系発泡剤によるフロン系ガスと
比較すると、近年採用が拡大しつつある炭化水素系発泡
剤による炭化水素及び炭酸ガスは、より高いガス熱伝導
率を有している。従って、ポリウレタンフォームの発泡
に炭化水素及び炭酸ガスを用いる場合には、フロン系発
泡剤を用いる場合に比べて、断熱性に関する性能面にお
いて多少とも見劣りがすることは否定できない。
In this regard, CF, which has been frequently used in the past,
Compared with CFC-based gases such as C and HCFCs, hydrocarbons and carbon dioxide based on hydrocarbon-based blowing agents, which have been increasingly adopted in recent years, have higher gas thermal conductivity. Therefore, when hydrocarbons and carbon dioxide gas are used for foaming the polyurethane foam, it cannot be denied that the performance in terms of heat insulation is somewhat inferior to the case where a CFC-based foaming agent is used.

【0007】特に、炭酸ガスをフォーム気泡内ガスとし
て用いる場合には、炭酸ガスは炭化水素系ガスよりも更
にガス熱伝導率が高いため、断熱性に関しては炭化水素
系ガスよりも劣ることが問題となり得る。
[0007] In particular, when carbon dioxide is used as the gas in the foam bubble, the carbon dioxide has a higher gas thermal conductivity than the hydrocarbon-based gas, so that the heat insulating property is inferior to the hydrocarbon-based gas. Can be

【0008】そこで、フォームを発泡させる工程で炭酸
ガスが発生する方法において炭酸ガスによる断熱性の低
下を防止するため、例えば特開平8−198996号公
報に開示されているように、フォームの気泡内に残存す
る炭酸ガスを炭酸ガス吸着剤によって吸着させ、除去す
る方法がある。これは、ゼオライト等から成る吸着剤を
原料中にあらかじめ混合しておき、炭酸ガス及び炭化水
素によってフォームを発泡させるが、ポリウレタンフォ
ームを形成した後は、炭酸ガスを吸着剤に吸着させて除
去し、フォーム気泡内を炭化水素のみで満たすという方
法であり、従って、得られるポリウレタンフォームの断
熱性能を向上させることができるということを特徴とし
ている。
Therefore, in order to prevent a decrease in heat insulation due to carbon dioxide gas in a method of generating carbon dioxide gas in the step of foaming the foam, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-198996, bubbles in There is a method of adsorbing and removing carbon dioxide gas remaining on the carbon dioxide with a carbon dioxide adsorbent. In this method, an adsorbent made of zeolite or the like is preliminarily mixed in a raw material, and foam is foamed with carbon dioxide gas and hydrocarbons. After a polyurethane foam is formed, carbon dioxide gas is adsorbed by the adsorbent and removed. In this method, the foam cells are filled with only hydrocarbons, and thus the polyurethane foam obtained can be improved in heat insulation performance.

【0009】しかしながら、炭酸ガスを吸収剤によって
吸着させるという上記の方法では、フォームを発泡成形
させた後において、フォーム気泡内の炭酸ガスが吸着さ
れる結果として、気泡内のガスの全圧が、吸着除去され
た炭酸ガスの分圧に相当する圧力分だけ低下する。
However, in the above-mentioned method of adsorbing carbon dioxide with an absorbent, the foam is foamed and then formed, and as a result of adsorbing carbon dioxide in the foam bubbles, the total pressure of the gas in the bubbles is reduced. The pressure is reduced by a pressure equivalent to the partial pressure of the carbon dioxide removed by adsorption.

【0010】従って、ポリウレタンフォームは大気圧の
雰囲気下では、気泡内ガス全圧の低下によって収縮しや
すくなるため、ポリウレタンフォームの寸法安定性を維
持しようとする場合には、フォームの密度を高く設定す
る必要があった。
[0010] Accordingly, the polyurethane foam tends to shrink under the atmosphere of atmospheric pressure due to a decrease in the total pressure of the gas in the cells. Therefore, when the dimensional stability of the polyurethane foam is to be maintained, the density of the foam is set to a high value. I needed to.

【0011】また、特に有機イソシアネートと水あるい
はカルボン酸化合物との反応により発生する炭酸ガスの
みを発泡に利用してポリウレタンフォームを形成する方
法もある。そのような方法に特開平8−198996号
公報に開示されている方法を適用すると、フォーム気泡
内の炭酸ガスが完全に吸着除去される結果としてフォー
ム気泡内は真空に近い状態となるので、ポリウレタンフ
ォームが収縮するのを防止するためにフォームの密度を
一層高く設定しなければならないという問題もある。
There is also a method of forming a polyurethane foam by using only carbon dioxide gas generated by the reaction between an organic isocyanate and water or a carboxylic acid compound for foaming. When the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-198996 is applied to such a method, carbon dioxide in the foam cells is completely adsorbed and removed. There is also a problem that the density of the foam must be set higher in order to prevent the foam from shrinking.

【0012】従って、本発明は、上記のような課題に鑑
み、地球環境保護を主目的とし、オゾン層破壊や地球温
暖化への悪影響を及ぼすCFCやHCFCを用いること
なく、炭化水素、又は有機ポリイソシアネートと水若し
くはカルボン酸化合物との反応により発生する炭酸ガス
を発泡剤として用いる場合においても、低密度で断熱性
能、強度、寸法安定性などに優れた高品質な断熱材と、
それら断熱材を充填してなる断熱箱体を提供しようとす
るものである。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object the protection of the global environment. Even when carbon dioxide gas generated by the reaction between polyisocyanate and water or a carboxylic acid compound is used as a foaming agent, a high-quality heat insulating material having excellent heat insulating performance, strength, and dimensional stability at low density,
An object of the present invention is to provide a heat-insulating box body filled with the heat-insulating material.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、1つの要旨に
おいて、ポリオール、有機ポリイソシアネート、整泡
剤、触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を含んでなる混
合物を発泡させることにより形成するポリウレタンフォ
ームを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In one aspect, the present invention provides a polyurethane foam formed by foaming a mixture comprising a polyol, an organic polyisocyanate, a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent, and polymer hollow particles. I will provide a.

【0014】本発明のポリウレタンフォームにおいて、
発泡剤は、炭化水素、水及びカルボン酸化合物の群から
選ばれる少なくとも1種の化合物とすることができ、そ
の炭化水素には特にシクロペンタンを用いることができ
る。
In the polyurethane foam of the present invention,
The blowing agent can be at least one compound selected from the group consisting of hydrocarbons, water and carboxylic acid compounds, and cyclopentane can be used as the hydrocarbon.

【0015】本発明のポリウレタンフォームにおいて、
ポリマー中空粒子の外殻は熱可塑性樹脂からなるものと
することができ、また、熱可塑性樹脂は、エチレン、プ
ロピレン、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢
酸ビニル、アクリル酸エステル及びアクリロニトリルか
らなる群から選ばれる化合物のホモポリマー又は少なく
とも2種の化合物のコポリマーであってよい。
In the polyurethane foam of the present invention,
The outer shell of the polymer hollow particles can be made of a thermoplastic resin, and the thermoplastic resin is selected from the group consisting of ethylene, propylene, styrene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, acrylate, and acrylonitrile. It may be a homopolymer of the selected compound or a copolymer of at least two compounds.

【0016】本発明のポリウレタンフォームにおいて、
ポリマー中空粒子の外殻を構成する熱可塑性樹脂の軟化
温度は150℃以下であることが好ましい。ポリマー中
空粒子は、沸点が10℃以下の炭化水素を内部に含むこ
とが好ましい。
In the polyurethane foam of the present invention,
The softening temperature of the thermoplastic resin constituting the outer shell of the polymer hollow particles is preferably 150 ° C. or lower. The hollow polymer particles preferably contain a hydrocarbon having a boiling point of 10 ° C. or lower.

【0017】本発明は、もう1つの要旨において、ポリ
ウレタンフォームがポリマー中空粒子を分散した状態で
含むことを特徴とする。本発明のポリウレタンフォーム
において、ポリマー中空粒子の含有量は、ポリウレタン
フォーム全体の重量基準で1〜30重量%、好ましくは
3〜20重量%とすることができる。
In another aspect, the present invention is characterized in that the polyurethane foam contains polymer hollow particles in a dispersed state. In the polyurethane foam of the present invention, the content of the hollow polymer particles can be 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight based on the weight of the entire polyurethane foam.

【0018】本発明のポリウレタンフォームの中に含ま
れるポリマー中空粒子の粒子寸法は、好ましくは1〜1
00μm、より好ましくは10〜50μmの範囲とする
ことができる。
The particle size of the hollow polymer particles contained in the polyurethane foam of the present invention is preferably from 1 to 1.
It can be in the range of 00 μm, more preferably 10 to 50 μm.

【0019】本発明は、もう1つの要旨において、ポリ
オール、有機ポリイソシアネート、整泡剤、触媒、発泡
剤及びポリマー中空粒子を含んでなる混合物を形成し、
該混合物を発泡させることによりポリウレタンフォーム
を製造する方法を提供する。
In another aspect, the present invention provides a mixture comprising a polyol, an organic polyisocyanate, a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles,
A method for producing a polyurethane foam by foaming the mixture is provided.

【0020】本発明は、更にもう1つの要旨において、
整泡剤、触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を分散させ
て含むポリオールの系と、有機ポリイソシアネートの系
とを混合することによりポリウレタンフォームを製造す
る方法を提供する。
The present invention provides, in yet another aspect,
Provided is a method for producing a polyurethane foam by mixing a polyol system containing a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles dispersed therein, and an organic polyisocyanate system.

【0021】本発明は、更にもう1つの要旨において、
上述するようなポリウレタンフォームを含んでなる断熱
材を提供する。
The present invention provides, in still another aspect,
A heat insulator comprising a polyurethane foam as described above is provided.

【0022】本発明は、更にもう1つの態様において、
外箱、内箱、及び該外箱と内箱との間の空隙部を有して
なる箱体であって、該空隙部に上述するようなポリウレ
タンフォーム又は断熱材を含んでなる箱体を提供する。
The present invention, in yet another aspect, comprises:
An outer box, an inner box, and a box having a gap between the outer box and the inner box, the box including the polyurethane foam or the heat insulating material as described above in the gap. provide.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明のポリウレタンフォーム
は、常套のポリウレタンフォームの中に、本発明におい
て規定するような特定のポリマー中空粒子を含むことを
特徴の1つとしている。従って、ポリウレタンフォーム
を製造するために一般的に用いられている原料、例え
ば、ポリオール、有機ポリイソシアネート、整泡剤、触
媒及び発泡剤等の種類及び組成に関しては、常套のポリ
ウレタンフォームについて用いられるものと同様とする
ことができる。また、本発明のポリウレタンフォーム
は、その他の添加成分として、鎖延長剤、架橋剤、充填
剤、難燃材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止
剤、着色剤等を必要に応じて含むこともできる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The polyurethane foam of the present invention is characterized in that a conventional polyurethane foam contains specific polymer hollow particles as defined in the present invention. Accordingly, with respect to the types and compositions of raw materials generally used for producing polyurethane foams, such as polyols, organic polyisocyanates, foam stabilizers, catalysts and foaming agents, those used for conventional polyurethane foams Can be the same as Further, the polyurethane foam of the present invention may further contain, as necessary, a chain extender, a crosslinking agent, a filler, a flame retardant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a hydrolysis inhibitor, and a coloring agent. Can also be included.

【0024】本発明において、有機ポリイソシアネート
とは、1分子に2又はそれ以上のイソシアネート基を有
する化合物を意味する。そのような化合物には、例え
ば、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDIと
称する)、ポリメリックMDI、トルエンジイソシアネ
ート(以下、TDIと称する)、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネー
ト、フェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニル
ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネ
ート、及びトリフェニルメタントリイソシアネート等の
種々の化合物を単独で又は2種以上を組み合わせて使用
することができる。
In the present invention, the organic polyisocyanate means a compound having two or more isocyanate groups in one molecule. Such compounds include, for example, diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI), polymeric MDI, toluene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI), hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, dimethyl diphenyl diisocyanate, tetramethylene diisocyanate ,
Various compounds such as isophorone diisocyanate, naphthalene diisocyanate, and triphenylmethane triisocyanate can be used alone or in combination of two or more.

【0025】また、例えば、1分子中に複数の活性水素
基を有する化合物と2分子以上のジ若しくはトリイソシ
アネートとの付加物である化合物、又はジ若しくはトリ
イソシアネートをダイマー、トリマー若しくはオリゴマ
ー程度に重合させた化合物等の、1分子あたり2又はそ
れ以上のイソシアネート基を有する比較的分子量の大き
な化合物、例えば、「コロネート(登録商標)L(日本ポ
リウレタン製)」等を有機ポリイソシアネートとして使
用することもできる。
Further, for example, a compound which is an adduct of a compound having a plurality of active hydrogen groups in one molecule and two or more molecules of di- or tri-isocyanate, or a di-, tri- or isocyanate is polymerized to a degree of dimer, trimer or oligomer. Compounds having a relatively high molecular weight having two or more isocyanate groups per molecule, for example, "Coronate (registered trademark) L (manufactured by Nippon Polyurethane)" may also be used as the organic polyisocyanate. it can.

【0026】本発明において、ポリオール成分として
は、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペ
ンタエリスリトール、エチレンジアミン、トリエタノー
ルアミン、トリエチレンジアミン、トリレンジアミン、
ジフェニルメタンジアミン、メチルグリコシド、ソルビ
トール、シュークローズ等の活性水素化合物にエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイドなどのエポキサイド
基を1分子又はそれ以上付加させてなるポリエーテルポ
リオール化合物、及びフタル酸などの多官能カルボン酸
化合物に多官能ヒドロキシ化合物が重縮合してなるポリ
エステルポリオール化合物、又はこれらを組み合わせな
る混合物が使用可能である。
In the present invention, examples of the polyol component include glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, ethylenediamine, triethanolamine, triethylenediamine, tolylenediamine,
Polyether polyol compounds obtained by adding one or more molecules of epoxide groups such as ethylene oxide and propylene oxide to active hydrogen compounds such as diphenylmethane diamine, methyl glycoside, sorbitol, and soucrose, and polyfunctional carboxylic acid compounds such as phthalic acid And a polyester polyol compound obtained by polycondensation of a polyfunctional hydroxy compound, or a mixture thereof.

【0027】有機ポリイソシアネートは、ポリオール及
び水(存在する場合)に含まれる水酸基1個に対して、
イソシアネート基が0.8〜1.4個、好ましくは1.0
〜1.2個の範囲となるようにすることが好ましい。
The organic polyisocyanate is based on one hydroxyl group contained in the polyol and water (if present).
0.8 to 1.4 isocyanate groups, preferably 1.0
It is preferable that the number be within the range of 1.2.

【0028】整泡剤は、発泡時において気泡の大きさを
整え、その安定度を向上させるものであり、例えば、線
状及び分枝ポリエーテル/シロキサン化合物の中から選
択して使用することができる。整泡剤は、ポリオール1
00重量部に対して、1〜10重量部、好ましくは2〜
5重量部の範囲で使用することができる。
The foam stabilizer regulates the size of cells during foaming and improves the stability. For example, a foam stabilizer can be used by selecting from linear and branched polyether / siloxane compounds. it can. Foam stabilizer is polyol 1
1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 100 parts by weight
It can be used in the range of 5 parts by weight.

【0029】触媒としては、例えば、モノアミン類、ジ
アミン類、トリアミン類、環状アミン類、アルコールア
ミン類、エーテルアミン類等の種々のアミン化合物、例
えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイ
ソプロパノールアミン、トリブチルアミン、トリオクチ
ルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、N−メチルモ
ルホリン、N−エチルモルホリン、N−オクタデシルモ
ルホリン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジア
ミン、N,N,N',N'−テトラメチルプロピレンジアミ
ン、N,N,N',N'−テトラメチルブタンジアミン、N,
N,N',N'−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、
N,N,N',N'−テトラメチルヘキサメチレンジアミ
ン、ビス[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]エ
ーテル、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,
N,N',N",N"−ペンタメチルジエチレントリアミン、
トリエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリメ
チルアミノエチルピペラジン、N,N−ジアルキルピペ
ラジン、並びに有機スズ化合物、例えば、ジブチルチン
ジラウレート等を使用することができる。触媒の添加量
は、ポリオール成分100重量部に対して、通常は0.
5〜10重量部、好ましくは1〜5重量部である。
Examples of the catalyst include various amine compounds such as monoamines, diamines, triamines, cyclic amines, alcohol amines and ether amines, for example, triethylamine, tripropylamine, triisopropanolamine, tributylamine. , Trioctylamine, hexadecyldimethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-octadecylmorpholine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetra Methylpropylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylbutanediamine, N,
N, N ', N'-tetramethyl-1,3-butanediamine,
N, N, N ', N'-tetramethylhexamethylenediamine, bis [2- (N, N-dimethylamino) ethyl] ether, N, N-dimethylcyclohexylamine,
N, N ', N ", N" -pentamethyldiethylenetriamine,
Triethylenediamine, triethylenediamine, trimethylaminoethylpiperazine, N, N-dialkylpiperazine, and organotin compounds such as dibutyltin dilaurate can be used. The amount of the catalyst to be added is usually 0.1 to 100 parts by weight of the polyol component.
It is 5 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight.

【0030】本発明において、ポリマー中空粒子とは、
内部に空間部を有する粒子状のポリマーであって、例え
ば、ポリマー製の外殻部分(いわゆるシェル)を有して
おり、その内部に少なくとも1つの空間部を有するもの
をいう。ポリマー中空粒子の外殻部分の厚さは、ポリマ
ー中空粒子の内部に空間部を確保することができれば、
薄いものから厚いものまで含み得る。また、内部の空間
は、ポリマー製の壁部によって、2以上のセルに仕切ら
れていてもよい。内部の空間には、中空粒子を形成する
ポリマー以外の物質を含むことができ、その物質は条件
によって気体又は液体であってよく、場合によってはペ
ーストないし固体の形状であるものも含む。
In the present invention, the hollow polymer particles are:
A particulate polymer having a space therein, for example, having a polymer outer shell (so-called shell) and having at least one space therein. The thickness of the outer shell part of the polymer hollow particles is such that if a space can be secured inside the polymer hollow particles,
It can include thin to thick. The internal space may be partitioned into two or more cells by a polymer wall. The internal space may contain a substance other than the polymer forming the hollow particles, and the substance may be a gas or a liquid depending on conditions, and may include a paste or a solid in some cases.

【0031】ポリマー中空粒子の外殻部分は、内部にガ
スを保持することができるものであればその種類は問わ
ないが、熱可塑性樹脂によって形成されていることが好
ましい。その場合に、熱可塑性樹脂は150℃以下の軟
化温度を有することが好ましい。
The outer shell portion of the hollow polymer particles is not particularly limited as long as it can hold gas inside, but is preferably formed of a thermoplastic resin. In that case, the thermoplastic resin preferably has a softening temperature of 150 ° C. or less.

【0032】そのような熱可塑性樹脂の例としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリア
クリル酸エステル、アクリロニトリルなどの単独重合体
及びこれらの2又はそれ以上のものを組み合わせてなる
共重合体を挙げることができる。
Examples of such thermoplastic resins include homopolymers such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyacrylate, acrylonitrile, and two or more of these. And copolymers obtained by combining the above.

【0033】ポリマー中空粒子の粒子寸法はポリウレタ
ンフォーム中の均一な分散のためには、一般的に小さい
ものが好ましく、ポリウレタンフォームを形成した場合
における断熱性能の向上が期待できる。通常は、1〜1
00μmの範囲の粒子寸法を有するポリマー中空粒子を
用いる。
Generally, the particle size of the hollow polymer particles is preferably small for uniform dispersion in the polyurethane foam, and improvement in the heat insulating performance when the polyurethane foam is formed can be expected. Usually, 1 to 1
Polymer hollow particles having a particle size in the range of 00 μm are used.

【0034】ポリマー中空粒子の内部の空間には、大気
圧及び常温においてガスである物質を封入している。こ
のガスは、大気圧において沸点が10℃以下である物
質、特に炭化水素であることが好ましい。そのようなガ
スは、特にその種類を問わないが、ガス熱伝導率の低い
ガスを用いる程、得られるポリウレタンフォームの断熱
性能が向上する。また、そのガスの蒸気圧が高い程、よ
り効果的に、低密度かつ断熱性能、強度、寸法安定性に
優れるポリウレタンフォームを形成することができる。
そのようなガスとしては、例えば、エタン、プロパン、
ブタン及びイソブタン等の炭化水素、アルゴン、キセノ
ン及びクリプトン等の希ガスを単独で、或いは、混合す
ることが他に悪影響を及ぼさないことを条件として、こ
れらの群から選ばれる2又はそれ以上のガスの混合物を
用いることができる。
The space inside the polymer hollow particles is filled with a substance that is a gas at atmospheric pressure and normal temperature. This gas is preferably a substance having a boiling point of 10 ° C. or less at atmospheric pressure, particularly a hydrocarbon. The kind of such a gas is not particularly limited, but as the gas having a lower gas thermal conductivity is used, the heat insulation performance of the obtained polyurethane foam is improved. In addition, the higher the vapor pressure of the gas, the more effectively a polyurethane foam having a low density and excellent heat insulation performance, strength and dimensional stability can be formed.
Such gases include, for example, ethane, propane,
Two or more gases selected from the group consisting of hydrocarbons such as butane and isobutane, and rare gases such as argon, xenon and krypton, alone or on condition that the mixture does not have any other adverse effect. Can be used.

【0035】ポリマー中空粒子の外殻について軟化温度
が150℃以下(好ましくは70〜150℃)の熱可塑
性樹脂を使用し、ポリマー中空粒子の内部に大気圧にお
いて10℃以下の沸点を有する物質を含むという構成を
とることにより、有機ポリイソシアネートとポリオール
との重合反応が発熱反応であるため、重合反応中におけ
る反応系の内部温度は、局部的な場合もあるが、例えば
70〜170℃、特に80〜120℃程度に上昇するこ
とがあり、ポリマー中空粒子内部のガスの体積が膨張す
ると共に、ポリマー中空粒子外殻の熱可塑性樹脂が多少
なりとも軟化することにより、ポリマー中空粒子は膨張
して、例えば球形となり、外殻を構成する熱可塑性樹脂
によって許容される最大の体積を有する状態となる。従
って、この状態では、ポリマー中空粒子自体は一層小さ
い密度を有することになる。
A thermoplastic resin having a softening temperature of 150 ° C. or less (preferably 70 to 150 ° C.) is used for the outer shell of the polymer hollow particles, and a substance having a boiling point of 10 ° C. or less at atmospheric pressure is contained inside the polymer hollow particles. By adopting a configuration that includes, since the polymerization reaction between the organic polyisocyanate and the polyol is an exothermic reaction, the internal temperature of the reaction system during the polymerization reaction may be local, for example, 70 to 170 ° C., particularly The temperature may rise to about 80 to 120 ° C., and the volume of gas inside the polymer hollow particles expands, and the thermoplastic resin of the outer shell of the polymer hollow particles softens to some extent, so that the polymer hollow particles expand. For example, it becomes spherical and has a maximum volume allowed by the thermoplastic resin constituting the outer shell. Therefore, in this state, the hollow polymer particles themselves have a lower density.

【0036】ポリマー中空粒子の外殻を構成する熱可塑
性樹脂の外側表面は、上記の発泡の過程において軟化し
た状態となっており、好ましくはポリオールと有機ポリ
イソシアネートとが重合して生成しつつあるポリウレタ
ンに付着して、生成したポリウレタンフォームと一体化
することができる。
The outer surface of the thermoplastic resin constituting the outer shell of the hollow polymer particles is in a softened state during the above-mentioned foaming process, and is preferably being produced by polymerization of a polyol and an organic polyisocyanate. It can adhere to the polyurethane and integrate with the resulting polyurethane foam.

【0037】この発泡工程の後において、ポリウレタン
フォーム及びポリマー中空粒子の温度は、その発泡中に
おける温度よりも低下するが、ポリマー中空粒子の外殻
部分は軟化温度の下限値、例えば70℃以下の温度にな
ると硬化して硬質のシェルとなり、形成されたポリウレ
タンフォーム内においてポリマー中空粒子はそのままの
体積を占める状態を保持することができる。
After this foaming step, the temperature of the polyurethane foam and the hollow polymer particles is lower than the temperature during the foaming, but the outer shell of the hollow polymer particles has a lower limit of the softening temperature, for example, 70 ° C. or less. When the temperature rises, the resin hardens to form a hard shell, and the hollow polymer particles can maintain a state of occupying the same volume in the formed polyurethane foam.

【0038】本発明のポリウレタンフォームには、炭化
水素又は水若しくはカルボン酸化合物の通常用いるよう
な発泡剤も使用しており、これらの発泡剤によって発生
する炭化水素又は炭酸ガスも、生成したポリウレタンフ
ォームの気泡内に存在する。従って、得られるポリウレ
タンフォームの内部には、ガスが占める空間として、発
泡剤によって形成される通常の気泡の部分と、ポリマー
中空粒子の内部の空間部が含まれるので、通常のポリウ
レタンフォームよりも更に低密度で断熱性能の向上した
ポリウレタンフォームを形成することができる。
In the polyurethane foam of the present invention, a blowing agent such as a hydrocarbon or water or a carboxylic acid compound which is usually used is also used. The hydrocarbon or carbon dioxide gas generated by these blowing agents is also used as the polyurethane foam. Exists in the air bubbles. Therefore, since the inside of the obtained polyurethane foam includes a normal cell portion formed by a foaming agent and a space inside the polymer hollow particles as a space occupied by the gas, it is further more than a normal polyurethane foam. A polyurethane foam having low density and improved heat insulation performance can be formed.

【0039】常套のポリウレタンフォームにおいては温
度の低下に伴って内部の気泡が収縮し、それによってポ
リウレタンフォーム全体の寸法も収縮していたのである
が、本発明のポリマー中空粒子は、外殻部分を構成する
ポリマーが硬化した後も、発泡工程において保有し得る
最大の体積をポリウレタンフォームの内部において実質
的に保つことができるので、そのようなポリマー中空粒
子を使用することにより、ポリマー中空粒子を使用する
割合に応じて、フォーム全体の中で、温度低下に伴って
収縮する気泡の存在する割合を小さくすることができ、
得られるフォームの寸法の変化も最小の限度に留めるこ
とができる。従って、本発明のポリウレタンフォームは
良好な寸法安定性を有するものとなる。
In a conventional polyurethane foam, the internal bubbles shrink with a decrease in temperature, and the dimensions of the entire polyurethane foam also shrink, but the polymer hollow particles of the present invention have an outer shell portion. Since the maximum volume that can be held in the foaming step can be substantially maintained inside the polyurethane foam even after the constituent polymer is cured, by using such polymer hollow particles, the polymer hollow particles can be used. Depending on the proportion of the foam, the proportion of the bubbles that shrink as the temperature decreases in the entire foam can be reduced,
Changes in the dimensions of the resulting foam can also be kept to a minimum. Therefore, the polyurethane foam of the present invention has good dimensional stability.

【0040】尚、本発明において用いるポリマー中空粒
子としては、例えば、内部に封入する炭化水素と、外殻
部分を構成する熱可塑性ポリマーのモノマーとを、炭化
水素が液体である条件にて乳化重合して得られるマイク
ロカプセルを使用することができる。そのようなマイク
ロカプセルは、外殻部分のポリマー及び内部の炭化水素
の種類の組合せにもよるが、マイクロカプセル化した
後、ポリマーの軟化温度よりも比較的低い温度状態にて
保持すると内部の炭化水素を液体の状態のままで存在さ
せることもできるし、或いは、マイクロカプセル化した
後、ポリマーが軟化する温度条件に付して急冷すること
によって、内部の炭化水素が気化しており比較的球形の
形状の外殻を有する粒子とすることができる。従って、
中空粒子内部の空間部には、一部が気体として、また他
の一部が液体として存在していてもよい。
The polymer hollow particles used in the present invention include, for example, emulsion polymerization of a hydrocarbon enclosed therein and a thermoplastic polymer monomer constituting the outer shell under the condition that the hydrocarbon is a liquid. Can be used. Depending on the combination of the type of the polymer in the outer shell and the type of hydrocarbon in the inner shell, such microcapsules can be formed by microencapsulation and then maintained at a temperature relatively lower than the softening temperature of the polymer. Hydrogen can be present in a liquid state, or, after microencapsulation, by quenching under the temperature conditions at which the polymer softens, the hydrocarbons inside are vaporized and relatively spherical. Particles having an outer shell of the following shape. Therefore,
In the space inside the hollow particles, a part may exist as a gas and another part may exist as a liquid.

【0041】このようなポリマー中空粒子として市販さ
れているものを使用することもできる。そのようなポリ
マー中空粒子の具体例としては、松本油脂製薬(株)から
市販されている「マツモトマイクロスフェアー(登録商
標)F−20」、又は日本国内において日本フェライト
(株)から市販されている「エクスパンセル(EXPANSEL)
(登録商標)551DU」等がある。
Commercially available polymer hollow particles can also be used. Specific examples of such polymer hollow particles include "Matsumoto Microsphere (registered trademark) F-20" commercially available from Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., and Nippon Ferrite in Japan.
`` EXPANSEL '' commercially available from Co., Ltd.
(Registered trademark) 551DU ".

【0042】更に、本発明のポリウレタンフォームは、
好ましくは1〜100μm、より好ましくは10〜50
μmの範囲の粒子寸法を有するポリマー中空粒子を内部
に分散させているので、ポリマー中空粒子は分散して独
立した気泡の状態でポリウレタンフォーム内に存在し、
得られるウレタンフォームの強度も向上する。
Further, the polyurethane foam of the present invention comprises
Preferably 1 to 100 μm, more preferably 10 to 50
Since polymer hollow particles having a particle size in the range of μm are dispersed therein, the polymer hollow particles are dispersed and present in the polyurethane foam in a state of independent cells,
The strength of the obtained urethane foam is also improved.

【0043】本発明のポリウレタンフォームは、基本的
には、ポリオール、有機ポリイソシアネート、整泡剤、
触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を含んでなる混合物
を形成し、この混合物を発泡させることによって製造す
ることができる。特に、整泡剤、触媒、発泡剤及びポリ
マー中空粒子を分散させて含むポリオールの系をまず調
製し、この状態で、系を十分に攪拌することによってポ
リマー中空粒子をポリオール系全体に均質に分散させる
ことができる。かくして得られるポリオール系と有機ポ
リイソシアネートの系とを混合することによって、本発
明のポリウレタンフォームを製造することができる。
The polyurethane foam of the present invention basically comprises a polyol, an organic polyisocyanate, a foam stabilizer,
It can be produced by forming a mixture comprising a catalyst, a blowing agent and polymer hollow particles, and foaming the mixture. In particular, a polyol system containing a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles dispersed therein is first prepared, and in this state, the polymer hollow particles are homogeneously dispersed throughout the polyol system by sufficiently stirring the system. Can be done. The polyurethane foam of the present invention can be produced by mixing the polyol system and the organic polyisocyanate system thus obtained.

【0044】以上説明したような本発明のポリウレタン
フォームは、常套のポリウレタンフォームよりも低密度
であり、より優れた断熱性能、強度及び寸法安定性を有
するので、その性質を利用することができる用途、特に
断熱材、シーリング材、コーキング材、絶縁材、緩衝
材、金属の代替となり得る構造用材料若しくは被覆材料
等に用いることができる。
The polyurethane foam of the present invention as described above has a lower density than a conventional polyurethane foam and has better heat insulating performance, strength and dimensional stability, and can be used for its properties. In particular, it can be used as a heat insulating material, a sealing material, a caulking material, an insulating material, a cushioning material, a structural material or a coating material that can be a substitute for metal, and the like.

【0045】特に、ポリウレタンフォームの重合の際
に、又はフォームを形成した後で、種々の形状に加工す
ることによって、必要な形状の、低密度で、断熱性、強
度、寸法安定性に優れる断熱材として使用することがで
きる。例えば、本発明のポリウレタンフォームを発泡さ
せる際に、注入法、流延法又は吹き付け法等の適用方法
を適宜採用することによって、複雑な形状を有する部材
の周囲を包囲する又は内部空間を充填する断熱材として
使用することもできる。従って、例えば、箱体等の外箱
と内箱との間の空隙部に充填することもできるので、軽
量かつ保温性能に優れる断熱箱体を得ることができる。
本発明の断熱材、断熱箱体は、従来の技術の欄において
記載したような種々の用途に用いることができる。
In particular, when the polyurethane foam is polymerized or after the foam is formed, it is processed into various shapes so that the desired shape can be obtained with low density and excellent heat insulation, strength and dimensional stability. It can be used as a material. For example, when foaming the polyurethane foam of the present invention, by appropriately adopting an application method such as an injection method, a casting method, or a spraying method, it surrounds a member having a complicated shape or fills an internal space. It can also be used as thermal insulation. Therefore, for example, the space between the outer box and the inner box, such as a box, can be filled, so that a light-weight, heat-insulating box having excellent heat insulation performance can be obtained.
The heat insulating material and the heat insulating box of the present invention can be used for various applications as described in the section of the prior art.

【0046】[0046]

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれらの態様に限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0047】表1に示すような処方を用いてポリウレタ
ンフォームを形成した。これらの実施例において、ポリ
オールとしては、シュークローズ系ポリエーテルポリオ
ールとエチレンジアミン系ポリエーテルポリオールとの
混合物であって、全水酸基価が460mgKOH/gで
あるもの、整泡剤としては日本ユニカー(株)製L−5
340、触媒としては花王(株)製カオライザーNo.
31を、有機ポリイソシアネートとしてはアミン当量1
35のポリメリックMDIを用いた。
A polyurethane foam was formed using the recipe shown in Table 1. In these examples, the polyol is a mixture of a shoe-closed polyether polyol and an ethylenediamine-based polyether polyol having a total hydroxyl value of 460 mgKOH / g, and the foam stabilizer is Nippon Unicar Co., Ltd. Made L-5
340, Kaolyzer No. manufactured by Kao Corporation as a catalyst.
31 is an organic polyisocyanate having an amine equivalent of 1
35 polymeric MDIs were used.

【0048】また、表1に記載する実施例において、ポ
リマー中空粒子Bとしては、外殻が70〜75℃の軟化
温度を有する塩化ビニリデン/アクリロニトリル共重合
体からなり、イソブタンを含む粒径10〜20μm、真
比重1.1g/ccの熱膨張性ポリマー中空粒子(松本
油脂製薬(株)製マツモトマイクロスフェアー F-2
0)を使用した。また、ポリマー中空粒子Aとしては、
上記のポリマー中空粒子Bを約100℃で10分間熱処
理に付して得られる粒径80〜100μmのポリマー中
空粒子を使用した。
In the examples shown in Table 1, the hollow polymer particles B are made of a vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer having an outer shell having a softening temperature of 70 to 75 ° C., and have a particle size of 10 to 10 containing isobutane. 20 μm, heat-expandable polymer hollow particles having a true specific gravity of 1.1 g / cc (Matsumoto Microsphere F-2 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.)
0) was used. Further, as the polymer hollow particles A,
The polymer hollow particles having a particle size of 80 to 100 μm obtained by subjecting the above polymer hollow particles B to a heat treatment at about 100 ° C. for 10 minutes were used.

【0049】発泡剤としては、シクロペンタンないし水
とイソシアネートとの反応により発生する炭酸ガスを用
いた。上記の原料を表1に示した配合部数で混合攪拌
し、高圧発泡機にて発泡させ、外箱と内箱との間に空隙
部を有する断熱箱体の空隙部に充填し、断熱箱体を得
た。
As the blowing agent, cyclopentane or carbon dioxide gas generated by the reaction between water and isocyanate was used. The above-mentioned raw materials are mixed and stirred in the number of parts shown in Table 1, foamed by a high-pressure foaming machine, and filled in the gap of the heat-insulated box having a gap between the outer box and the inner box. I got

【0050】このようにして得られた断熱箱体からポリ
ウレタンフォームを切り出し、そのコア密度、熱伝導
率、圧縮機械強度、湿熱寸法安定性、低温寸法安定性に
ついて調べた。測定結果は表1に示している。ここで、
熱伝導率は英光精機(株)社製AUTO−Λにて測定し
た。圧縮機械強度は、(株)島津製作所製オートグラフ
にて、縦50mm×横50mm×厚さ30mmの試験片
の厚さ方向の強度を、試験速度10mm/分で測定し
た。寸法安定性は、縦75mm×横50mm×厚さ30
mmの試験片を作成し、湿熱条件(70℃、90RH
%)、低温条件(−20℃)にてそれぞれ48時間放置
した際の試験片の体積変化率を測定した。
A polyurethane foam was cut out from the heat-insulating box thus obtained, and its core density, thermal conductivity, compressive mechanical strength, wet heat dimensional stability, and low temperature dimensional stability were examined. The measurement results are shown in Table 1. here,
The thermal conductivity was measured by AUTO-Λ manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd. The compressive mechanical strength was obtained by measuring the strength in the thickness direction of a test piece having a length of 50 mm, a width of 50 mm and a thickness of 30 mm at a test speed of 10 mm / min using an autograph manufactured by Shimadzu Corporation. Dimensional stability is 75 mm long x 50 mm wide x 30 thickness
mm test piece was prepared and subjected to wet heat conditions (70 ° C, 90 RH).
%), And the rate of change in volume of the test piece when left for 48 hours under low-temperature conditions (−20 ° C.).

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】比較例1及び比較例3はポリマー中空粒子
を添加しない場合を示している。これらの場合には、ポ
リウレタンフォームを低密度化することができなかっ
た。また、比較例2及び比較例4は、発泡剤であるシク
ロペンタンや水の添加量を増すことによってポリウレタ
ンフォームの低密度化を図った場合を示している。これ
らの場合には、ポリウレタンフォームの寸法安定性や圧
縮強度が著しく低下した。一方、本発明の実施例1〜6
においては、低密度で、断熱性能、強度及び寸法安定性
に優れるポリウレタンフォームを得ることができた。
Comparative Examples 1 and 3 show the case where no polymer hollow particles were added. In these cases, the density of the polyurethane foam could not be reduced. Comparative Examples 2 and 4 show cases where the density of the polyurethane foam was reduced by increasing the amount of cyclopentane or water as a blowing agent. In these cases, the dimensional stability and compressive strength of the polyurethane foam were significantly reduced. On the other hand, Examples 1 to 6 of the present invention
In the above, a polyurethane foam having a low density and excellent in heat insulation performance, strength and dimensional stability could be obtained.

【0053】[0053]

【発明の効果】ポリオール、有機ポリイソシアネート、
整泡剤、触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を含んでな
る混合物を発泡させることにより形成する本発明のポリ
ウレタンフォームは、ポリマー中空粒子を添加すること
により、これを添加しない場合に比べて、より低密度
で、より優れた断熱性能、強度及び寸法安定性を確保す
ることができる。
According to the present invention, a polyol, an organic polyisocyanate,
The polyurethane foam of the present invention formed by foaming a mixture comprising a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent, and polymer hollow particles has a higher effect by adding polymer hollow particles than in the case where no polymer hollow particles are added. With a low density, more excellent heat insulating performance, strength and dimensional stability can be secured.

【0054】ポリウレタンフォームの発泡剤として、炭
化水素、水及びカルボン酸化合物の群から選ばれる少な
くとも1種の化合物を使用すること、及び炭化水素とし
て特にシクロペンタンを使用することにより、オゾン層
破壊や地球温暖化へ悪影響を及ぼすフロン系ガスの使用
を回避することができる。
The use of at least one compound selected from the group consisting of hydrocarbons, water and carboxylic acid compounds as a foaming agent for the polyurethane foam, and the use of cyclopentane as the hydrocarbon in particular can reduce ozone layer depletion. It is possible to avoid the use of Freon-based gas that has a negative effect on global warming.

【0055】ポリマー中空粒子の外殻を熱可塑性樹脂に
より形成することによって、ポリマー中空粒子の形状を
所望するように変化させることができる。その熱可塑性
樹脂を、エチレン、プロピレン、スチレン、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル
及びアクリロニトリルからなる群から選ばれる化合物の
ホモポリマー又は少なくとも2種の化合物のコポリマー
とすること、又は熱可塑性樹脂として150℃以下の軟
化温度を有するものを使用することによって、発泡時に
膨張させてポリマー中空粒子の形状を変化させる処理を
容易に行うことができる。
By forming the outer shell of the hollow polymer particles with a thermoplastic resin, the shape of the hollow polymer particles can be changed as desired. The thermoplastic resin, ethylene, propylene, styrene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, a homopolymer of a compound selected from the group consisting of acrylates and acrylonitrile or a copolymer of at least two compounds, or heat By using a plastic resin having a softening temperature of 150 ° C. or lower, a process of expanding the foam during foaming to change the shape of the polymer hollow particles can be easily performed.

【0056】ポリマー中空粒子の外殻を上述のように形
成し、ポリマー中空粒子の内部に沸点10℃以下の炭化
水素を含むようにすることによって、通常の使用に際し
て中空状態を確保することができる。
By forming the outer shell of the polymer hollow particles as described above and including a hydrocarbon having a boiling point of 10 ° C. or less inside the polymer hollow particles, a hollow state can be ensured during normal use. .

【0057】ポリウレタンフォームがポリマー中空粒子
を分散した状態で含むようにすること、及びポリマー中
空粒子の含有量がポリウレタンフォーム全体の重量基準
で1〜30重量%、好ましくは3〜20重量%とするこ
とによって、ポリウレタンフォームが全体的に、好まし
くは均一にポリマー中空粒子を含むこととなり、ポリウ
レタンフォームの全体にわたって低比重化並びに良好な
断熱性、強度、寸法安定性を図ることができる。
The polyurethane foam contains the polymer hollow particles in a dispersed state, and the content of the polymer hollow particles is 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight based on the weight of the entire polyurethane foam. As a result, the polyurethane foam contains the polymer hollow particles as a whole, preferably uniformly, so that a low specific gravity and good heat insulating properties, strength, and dimensional stability can be achieved throughout the polyurethane foam.

【0058】ポリマー中空粒子の粒子寸法を好ましくは
1〜100μm、より好ましくは10〜50μmの範囲
のとすることによって、ポリウレタンフォームへポリマ
ー中空粒子を添加する量的割合の範囲を大きくすること
ができ、そのような粒子寸法を有するポリマー中空粒子
を内部に分散させることによって、ポリウレタンフォー
ム中にポリマー中空粒子を分散して独立した気泡のよう
な状態で存在させることができ、従って得られるウレタ
ンフォームの強度を向上させることができる。
By setting the particle size of the hollow polymer particles to preferably 1 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm, the range of the quantitative ratio of adding the hollow polymer particles to the polyurethane foam can be increased. By dispersing the polymer hollow particles having such a particle size therein, the polymer hollow particles can be dispersed in the polyurethane foam so as to exist as closed cells, and thus the obtained urethane foam Strength can be improved.

【0059】本発明のポリウレタンフォームの1つの製
造方法においては、ポリオール、有機ポリイソシアネー
ト、整泡剤、触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を含ん
でなる混合物を形成し、該混合物を発泡させることによ
って、ポリマー中空粒子を含むポリウレタンフォームを
製造することができる。具体的には、整泡剤、触媒、発
泡剤及びポリマー中空粒子を分散させて含むポリオール
の系と、有機ポリイソシアネートの系とをそれぞれ調製
し、これらを混合することによってポリマー中空粒子を
含むポリウレタンフォームを製造することができるの
で、ポリウレタンフォームを製造する系の中にポリマー
中空粒子を容易に加えることができる。更に、ポリオー
ルの系は粘稠であるものが多く、ポリマー中空粒子を含
むポリオールの系を十分に攪拌混合することによって、
ポリオールの系の中にポリマー中空粒子をほぼ均一に分
散させることもできる。従って、得られるポリウレタン
フォームの中にポリマー中空粒子を、好ましくはほぼ均
一に分散した状態で含ませることができる。
In one method for producing the polyurethane foam of the present invention, a mixture comprising a polyol, an organic polyisocyanate, a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles is formed, and the mixture is foamed. A polyurethane foam containing polymer hollow particles can be produced. Specifically, a polyol system containing a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles dispersed therein, and an organic polyisocyanate system are respectively prepared and mixed to form a polyurethane containing polymer hollow particles. Since the foam can be produced, the polymer hollow particles can be easily added into the system for producing the polyurethane foam. Furthermore, many polyol systems are viscous, and by thoroughly stirring and mixing the polyol system containing the polymer hollow particles,
The hollow polymer particles can also be substantially uniformly dispersed in the polyol system. Therefore, polymer hollow particles can be included in the obtained polyurethane foam, preferably in a state of being substantially uniformly dispersed.

【0060】本発明のポリウレタンフォームは、低密度
で、断熱性、強度、寸法安定性に優れるので、断熱材と
して使用するとのに非常に適している。また、本発明の
ポリウレタンフォーム又は断熱材を、外箱、内箱、及び
該外箱と内箱との間の空隙部を有してなる箱体の空隙部
に含ませるようにすることにより、この箱体を高性能の
断熱箱体として使用することができる。従って、本発明
のポリウレタンフォーム又は断熱材を冷蔵庫や冷蔵ショ
ーケース等の断熱箱体に適用することにより、軽量かつ
保温性能に優れる断熱箱体を得ることができ、また、容
器からの熱漏洩を最小限度に抑制し、冷蔵庫や冷蔵ショ
ーケースの消費電力も低減することができる等、省エネ
ルギー化をより促進することもでき、断熱箱体の品質向
上を図ることができる。
The polyurethane foam of the present invention has a low density and is excellent in heat insulating properties, strength and dimensional stability, and is therefore very suitable for use as a heat insulating material. Further, by allowing the polyurethane foam or the heat insulating material of the present invention to be included in the outer box, the inner box, and the gap of the box having the gap between the outer box and the inner box, This box can be used as a high-performance heat-insulating box. Therefore, by applying the polyurethane foam or the heat insulating material of the present invention to a heat insulating box such as a refrigerator or a refrigerated showcase, it is possible to obtain a heat insulating box having a light weight and excellent heat insulation performance, and also to prevent heat leakage from the container. Energy saving can be further promoted, for example, power consumption of refrigerators and refrigerated showcases can be reduced to a minimum, and the quality of the heat insulating box can be improved.

【0061】尚、本発明のポリウレタンフォームは、重
合の際に、又はフォームを形成した後で、種々の形状に
加工することによって、必要な形状の、低密度で、断熱
性、強度、寸法安定性に優れる断熱材として使用するこ
とができる。従って、断熱箱体等の外箱と内箱との間の
空隙部を充填すること以外にも、例えば、本発明のポリ
ウレタンフォームを発泡させる際に、注入法、流延法又
は吹き付け法等の適用方法を採用することによって、複
雑な形状を有する部材の周囲を包囲する断熱材として又
は2つの部材の間の空間を充填する断熱材として適用す
ることもできる。本発明の断熱材、断熱箱体は、従来の
技術の欄において記載したような種々の用途に用いるこ
とができる。
The polyurethane foam of the present invention can be processed into various shapes at the time of polymerization or after the foam is formed, so that it has the required shape, low density, heat insulation, strength and dimensional stability. It can be used as a heat insulating material with excellent properties. Therefore, besides filling the gap between the outer box and the inner box such as a heat insulating box, for example, when foaming the polyurethane foam of the present invention, such as injection method, casting method or spraying method By adopting an application method, it can be applied as a heat insulating material surrounding a member having a complicated shape or a heat insulating material filling a space between two members. The heat insulating material and the heat insulating box of the present invention can be used for various applications as described in the section of the prior art.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 7/22 C08K 7/22 C08L 75/04 C08L 75/04 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08K 7/22 C08K 7/22 C08L 75/04 C08L 75/04

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリオール、有機ポリイソシアネート、
整泡剤、触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を含んでな
る混合物を発泡させることにより形成するポリウレタン
フォーム。
1. A polyol, an organic polyisocyanate,
A polyurethane foam formed by foaming a mixture comprising a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles.
【請求項2】 発泡剤が、炭化水素、水及びカルボン酸
化合物の群から選ばれる少なくとも1種の化合物である
請求項1記載のポリウレタンフォーム。
2. The polyurethane foam according to claim 1, wherein the blowing agent is at least one compound selected from the group consisting of a hydrocarbon, water and a carboxylic acid compound.
【請求項3】 炭化水素がシクロペンタンである請求項
2記載のポリウレタンフォーム。
3. The polyurethane foam according to claim 2, wherein the hydrocarbon is cyclopentane.
【請求項4】 ポリマー中空粒子を構成する熱可塑性樹
脂からなる請求項1〜3のいずれかに記載のポリウレタ
ンフォーム。
4. The polyurethane foam according to claim 1, comprising a thermoplastic resin constituting the polymer hollow particles.
【請求項5】 熱可塑性樹脂が、エチレン、プロピレ
ン、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニ
ル、アクリル酸エステル及びアクリロニトリルからなる
群から選ばれる化合物のホモポリマー又は少なくとも2
種の化合物のコポリマーである請求項4記載のポリウレ
タンフォーム。
5. The thermoplastic resin is a homopolymer of a compound selected from the group consisting of ethylene, propylene, styrene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, acrylate and acrylonitrile, or at least 2
5. The polyurethane foam according to claim 4, which is a copolymer of various compounds.
【請求項6】 熱可塑性樹脂の軟化温度が150℃以下
であることを特徴とする請求項4又は5記載のポリウレ
タンフォーム。
6. The polyurethane foam according to claim 4, wherein the softening temperature of the thermoplastic resin is 150 ° C. or lower.
【請求項7】 ポリマー中空粒子が、沸点が10℃以下
の炭化水素を内部に含む請求項1〜6のいずれかに記載
のポリウレタンフォーム。
7. The polyurethane foam according to claim 1, wherein the hollow polymer particles contain a hydrocarbon having a boiling point of 10 ° C. or less.
【請求項8】 ポリマー中空粒子を分散した状態で含む
ポリウレタンフォーム。
8. A polyurethane foam containing polymer hollow particles in a dispersed state.
【請求項9】 ポリマー中空粒子の含有量がポリウレタ
ンフォーム全体の重量基準で1〜30重量%、好ましく
は3〜20重量%である請求項1〜8のいずれかに記載
のポリウレタンフォーム。
9. The polyurethane foam according to claim 1, wherein the content of the polymer hollow particles is 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight, based on the weight of the entire polyurethane foam.
【請求項10】 ポリマー中空粒子の粒子寸法が1〜1
00μmの範囲である請求項1〜9のいずれかに記載の
ポリウレタンフォーム。
10. The polymer hollow particles having a particle size of 1 to 1
The polyurethane foam according to any one of claims 1 to 9, which has a range of 00 µm.
【請求項11】 ポリオール、有機ポリイソシアネー
ト、整泡剤、触媒、発泡剤及びポリマー中空粒子を含ん
でなる混合物を形成し、該混合物を発泡させるポリウレ
タンフォームの製造方法。
11. A process for producing a polyurethane foam, comprising forming a mixture comprising a polyol, an organic polyisocyanate, a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles, and foaming the mixture.
【請求項12】 整泡剤、触媒、発泡剤及びポリマー中
空粒子を分散させて含むポリオールの系と、有機ポリイ
ソシアネートの系とを混合する請求項11記載のポリウ
レタンフォームの製造方法。
12. The method for producing a polyurethane foam according to claim 11, wherein a polyol system containing a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and polymer hollow particles dispersed therein and an organic polyisocyanate system are mixed.
【請求項13】 請求項1〜10のいずれかに記載のポ
リウレタンフォームを含んでなる断熱材。
13. A heat insulating material comprising the polyurethane foam according to claim 1.
【請求項14】 外箱、内箱、及び該外箱と内箱との間
の空隙部を有してなる箱体であって、空隙部に請求項1
〜10及び13のいずれかに記載のポリウレタンフォー
ム又は断熱材を含んでなる断熱箱体。
14. A box body having an outer box, an inner box, and a gap between the outer box and the inner box, wherein the gap is in the gap.
A heat-insulating box comprising the polyurethane foam or the heat-insulating material according to any one of claims 10 to 13.
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