JPS59221339A - ウレタンフオ−ムの製法 - Google Patents

ウレタンフオ−ムの製法

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JPS59221339A
JPS59221339A JP9653783A JP9653783A JPS59221339A JP S59221339 A JPS59221339 A JP S59221339A JP 9653783 A JP9653783 A JP 9653783A JP 9653783 A JP9653783 A JP 9653783A JP S59221339 A JPS59221339 A JP S59221339A
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polyol
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amine
urethane foam
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佐治 俊弘
Masahiro Hokoyama
鋒山 昌弘
Sachiro Ban
伴 祐郎
Ryozo Umazume
馬詰 亮三
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硬質ウレタンフオームの製法さらに詳しくは密
度が極めて小さくても低温における寸法安定性がすぐれ
且つ機械的強度にすぐれた硬質つレタンフオームの製法
に関するものである。
硬質ウレタンフオームは断熱性、力学的強度、接着性な
どのすぐれた特性を有することから多岐分野に利用され
ている。例えば電気冷蔵庫、冷蔵倉庫、保冷、保温車な
どがある。これらに用いられる硬質ウレタンフオームは
その性能上から自由発泡フオーム密度(1025%Jl
μ3付近で用いられることが多かったが省資源、軽量化
のためにさらに低密度化を要求されつつある。しかし発
泡剤を多く用いることにより容易に低密度化はできるが
、低密度化により断熱性の低下、寸法安定性の低下、力
学的強度の低下をきたし実用化できず自由発泡フオーム
密度でαQ 231#//Cm 3付近、パネルフオー
ム密度で0030f々3付近が限界であった。
本発明者らはこれらの諸問題を解決すべく鋭意検討を重
ねた結果本発明に到達し1こ。
すなわち本発明は有機ポリイソシアネートとポリオール
を発泡剤および必要により触媒その他の助剤の存在下に
反応させて硬質ウレタンフオームを製造するに当り、ポ
リオールとしてQ115より低いOH価の低OH価ポリ
エーテルポリオールの少なくとも1種、■OHOH価0
以上のアミン系ポリオールの少なくとも1種、およびC
J OH価300以上の非アミン系ポリオールの少なく
とも1[但し0の少なくとも一部はショ糖ポリエーテル
ポリオールである。〕を用いることを特徴とする硬質ウ
レタンフオームの製法である。
本発明において使用する有機ポリイソシアネートとして
は芳香族、芳香脂肪族、脂肪族、脂環式ポリイソシアネ
ートおよびそれらの変性物たとえばジフェニルメタンジ
イソシアネート、粗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、粗トリレンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネ−1・、水添
ジフェニルメタンジイソシアネート% 水添)リレンジ
イソシアネート、トリフエニlレメチレントリイソシア
ネート、トリレントリイソシアネート、変性(カーポジ
イミド変性など)ジフェニルメタンジイソシアネートな
ど、およびそれらの混合物ならびにこれらのポリイソシ
アネートの過剰量とポlJオー/L/(例えば低分子ポ
リオ−1しおよび/またはポリエーテルポリオ−/I/
)とを反応して得られるNCO末端プレポリマーCNC
0f量例えば5〜35%)およびこれらの併用が挙げら
れる。これらのうちで好ましいのは粗ジフェニルメタン
ジイソシアネートおよび/または粗トリレンジイソシア
ネートである。
本発明において用いられる低OH価ポリエーテル■とし
ては少なくとも2個の活性水素原子を有する化合物〔2
−8官能多価アμコール(例・えばエチレンクリコール
、プロピレングリコ−yv、シfロピレングリコール、
シエチレンクリコーμ、クリセリン、ジグリセリン、ト
リメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ヘキシレ
ンクリコーへネオペンチルグリコール、ペンタエリスリ
トーへ1.4フリンジオール、ツルピトーp1マンニト
ール、イノシト−p、ショ糖、トレハロースl;’多価
フェノール(例エバヒスフェノー/l/A’、ハイドロ
キノン);アンモニア、アミノ化合物たとえば下記ホ!
J オー/L/ IB)の原料として挙げるもの〕にア
ルキレンオキサイドを付加1ノだ化合物が挙げられる。
これらのうちで好ましいのは3〜4官能のポリオ−μ(
ペンタエリスリトール、グリセリン)であり、特に好ま
しいのはペンクエリスリトールである。これらのポリエ
ーテルは2種以上(例えば官能基数の異なるもの、OH
価の異なるもの)を併用しても良い。に)のOH価(平
均)は通常50〜115、好ましくは80〜115であ
る。
本発明において用いられるアミン系ポリオール■として
は少なくとも2個の活性水素原子を有するアンモニア′
またはアミノ化合物のオキシアルキル化誘導体が使用で
きる。アミノ化合物としてはモノアミン類、アルカツー
ルアミン類、ポリアミン類(脂肪族、芳香族、脂環式ま
たは複素環式)が含まれ、これらのアミノ化合物の例と
しては特願昭53−30167号、特願昭53−871
4号明細書にアミン系ポリエーテルポリオール 化合物として記載のものが挙げられる。具体例としては
アンモニアまたは七ノー、ジー、またはトリアル力ノー
ル(02〜4)7ミン(例えばトリエタノールアミン)
;アルキレン(C2〜6)ジアミン(例エバエチレンジ
アミン、プロピレンジアミン)、ポリアルキレンポリア
ミン(例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン)などの脂肪族ポリアミン;フェニレンジアミン
、トリレンジアミン、キシリレンジアミンなどの芳香族
ポリアミン;シクロヘキシレンジアミンなどの脂環式ポ
リアミン0 ピペラジン、アミノアμキ/L/置換ヒヘ
ツ ラジン(例えばアミノエチルピペラジン)などの複素環
式ポリアミンが挙げられる。これらのアミノ化合物は2
個以上の活性水素原子を有することが必要であり、通常
2〜7個好ましくは2〜5個さらに好ましくは3〜4個
の活性水素原子を有するものが適当である。これらのア
ミノ化合物は2種以上併用してもよい。これらのうち特
に好ましいのはトリエタノールアミン、エチレンジアミ
ン、フェニレンジアミン、トリレンジアミンナトニアル
キレンオキサイドを付加した化合物である。OH価は通
常200以上、好ましくは300〜1000である。
本発明において用いられるOH価300以上の非アミン
系ポリオ−1し0の少なくとも一部として使用されるシ
ヨ糖ポリエーテルポリオールとしてはショ糖のアルキレ
ンオキサイド付加物でOH価は通常300〜660、好
ましくは400〜559である。ショ糖ポリエーテルポ
リオ−7しと併用しうる他の非アミン系ポリオールとし
ては他のポリエーテルポリオ−μ例えば前記囚で挙げた
多価アルコール、多価フェノールなどにアルキレンオキ
サイドを付加した化合物および低分子多価アルコール例
えばエチレングリコール、L4グタンジオール、グリセ
リン、プロピレングリコ−μ、トリメチロ−μプロパン
が挙げられる。これらのうちで好ましいのは2〜4官能
ポリオールである。これらのポリオールのOH価は通常
300〜18’+10.好ましくは400〜600であ
る。
C)中のショ糖ポリエーテルポリオールの割合は好まし
くは30〜100%(重量)さらに好ましくは50〜1
00%である。0全体のOH価は通常300〜660、
好ましくは400〜550である。0としてはショ糖と
他のポリオ−pを混ぜたものにアμキレンオギサイドを
付加してもよいし、それぞれ別にアルキレンオキサイド
付加したものを混合したものでもよい。
また■と0とはアミンとショ糖および必要により本発明
における(A)、@、 (Qの製造に用いられるアルギ
レンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド(以下それぞれEO,POと略記)、1,
2−.1,3−または2ζ−ブチレンオキサイド、テト
ラヒドロフラン、スチレンオキサイド、エピクロルヒド
リン等が挙げられる。アルキレンオキサイドは単独でも
2種以上併用してもよく、後者の場合はブロック付加で
もランダム付加でも両者の混合系でもよい。アlレキレ
ンオキサイドのうちでも好ましいのはPOまたは/およ
びEOであり、特にPO単独またはPOとEOとの併用
系(重量比で通常30ニア0−99:1とくに70 :
 30−90 : 10 )である。末端にEOをチッ
プして1級化することによりさらに反応性を高めること
もできる。アルキレンオキサイドの付加は通常の方法で
行うことができ、無触媒でまたは触媒(アルカリ触媒、
アミン系触媒、酸性触媒)の存在下(とくにアルキレン
オキサイド付加の後半の段階で)に常圧または加圧下に
行われる。
アミノ化合物はそのままでまたは適当な媒体〔不活性液
体(キシレン、DMFなど)、活性水素原子含有液体(
水、エチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコ
ール等)または予め製造したアミノ化合物のポリオキシ
アルギル化物〕の存在下に、アルキレンオキサイドを付
加することができる。
本発明における上記(A) @ (Oのポリオ−μの組
み1) 合せの景はポリオールの合計重量に基づいて2〜10%
の(A)、 30−90%の■および8〜70%の0を
用いるのが好ましく、さらに好ましいのはポリオールの
合計重量に基づいて5〜10%の囚50〜85%の■お
よび10〜35%の0を用いる組み合せである。全体の
OH価は通常300〜650、好ましくは350−55
0でありさらに好ましくは380〜480である。
本発明においてポリオ−μ成分とポリイソシアネート成
分との配合比としてはNC010H= LO〜L5が好
ましい。
発泡触媒としては通常用いられているものが使用でき第
3級アミン化合物、たとえばテトラメチルへキサメチレ
ンジアミン、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、DBU〔サンアボット(株)製〕な
ど;有機スズ化合物たとえばジブチ/L/ fl、ジラ
ウレート、ジプチル錫マレエート、オクタン酸第1錫な
どが挙げられる。
発泡剤としては1−リクロロモノフルオロメタン(フレ
オン)、ジクロロジフルオロメタン、メチレンクロライ
ドなどの低沸1点・溶剤おLび/または水などが用いら
れる。好ましいのはフレオンと水の併用またはフレオン
単独である。発泡剤の量は用途。
要求される物性に応じ種々変えることができるが、一般
にポリオール成分とポリイソシアネート成分の合計重量
に基づき、フレオンが5〜30重量%、水が0〜2重量
%である。
整泡剤は従来より用いられるシリコン系整泡剤が用いら
れる。その他の助剤としては安定剤、充填剤、着色剤な
どが挙げられる。
呪@、(Oのポリオールは予め全部を混合してポリイソ
シアネートと反応させるのが好寸しい。触1県、発泡剤
および他の助剤は予めポリオールまたはポリイソシアネ
ーI・のどちらか又は両方に添加してモ良く、またポリ
オールとポリイソシアネートの混合時に添加L7ても良
い。
本発明によって得られるウレタンフオームの密度は広範
囲(例えば密度15〜50ky/m”’) lこわたっ
て変えることができるが低密度18〜40kg7m ”
、特に18〜30’<g/m 3のフオームの製造に有
用である。このような低密度のフオームにおいても低温
寸法安定性が非常に良好であり機械的強度、断熱性にす
ぐれる。
以下実施例により本発明を説明するが本発明はこれに限
定されるものではない。
以下の実施例や比較例で用いたポリオール、その他原料
は以下の通りである。なお以下の各例中に部とあるのは
重量部を表わす。
ポリオ−)lzAl:ペンタエリスリトールにPOを付
加させ、さらにEOをPO/EO二80/20の割合で
付加させたPO−EO付 加物(OH価105毛 ポリオールA2:ペンタエリスリトールのPo付加物C
OH価102) ポリオールA3:グリセリンのPO付加物COH価11
o)ポリオ−/l/Bl:)リエタノールアミンのPO
付加物COH価490) ポリオ−/L/B2:メタトリレンジアミン(2,4−
)リレンジアミンと46−トリレン ジアミンの混合物のPO付加物 COH価400)。
ポリオールC1:ショ糖とグリセリンを重量比で3:1
の割合で混合した混合物 のpo付加物COH価、XS;C) ポリオールD1 :ペンタエリスリトールのPO付加物
COH価561) 整泡剤:シリコーンオイル(商品名 信越シリコーンI
F−341J) 触媒:テトラメチルへキサメチレンジアミンとペンタメ
チルジエチレントリアミンの重量比3:1の混合物。
実施例1〜5および比較例1〜4− 表1に示される発泡処方に従って、ポリオール混合物に
触媒、発泡剤(水とトリクロロモノフルオロメタン)お
よび整泡剤を加えたポリオール成分と粗4.4’−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(粗MDIと略す)成分
とを各々20’Cに保ち、2液を10.OOOrpmで
5秒間混合攪拌し直ちに40X100X5(crn)の
大きさのアルミ製パネルに注入し室温で7分間硬化させ
た。注入量はフリーパネルになる量×15(α)の木箱
中に注入して自由発泡させた。
得られたフオームの物性を測定した結果を表2に示す。
実施例と比較例とでは圧縮強度および熱伝導率はどちら
も優れているが低温寸法安定性において実施例の方がは
るかに優れている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有機ポリイソシアネートとポリオールを発泡剤およ
    び必要により触媒その他の助剤の存在下に反応させて硬
    質ウレタンフオームを製造するに当り、ポリオールとし
    て、 (A)  115 より低いOH価の低OH価ポリエー
    テルポリオールの少なくとも1種、 (へ) OH価200以上のアミン系ポリオール・の少
    なくとも1種、および C)  OH価3oo以上の非アミン系ポリオールの少
    なくとも1種〔但しC)の少なくとも一部はショ糖ポリ
    エーテルポリオールである。〕を用いることを特徴とす
    る硬質ウレタンフオームの製法。 2、(へ)の少なくとも一部はペンタエリスリトール系
    ポリエーテルポリオール 第1項記載の製法。 a (3)の少なくとも一部は(ポリ)アリーレンポリ
    アミン系ポリオールおよび/またはアルカノールシポリ
    ン系ポリオ=ルを用いる特許請求の範囲第1または25
    項記載の製法。 4、0)の残部として2〜4官能ポリオールを用いる特
    許請求の範囲第1〜3項のいずれか記載の製法。 5ポリオールの合計重量に基づいて2〜10%の(ハ)
    30〜90劫■、および8〜70%の0を用いる特許請
    求の範囲第1〜4項のいずれか記載の製法。 a C)のポリオールの合計重量に基づいて30〜10
    0%のシヨ糖ポリエーテルポリオールを用いる特許請求
    の範囲第1〜5項のいずれか記載の製法。 7ポリイソシアネートをイソンアネート指数が100〜
    150となる滑川いる特許請求の範囲第1〜6項のいず
    れか記載の製法。
JP9653783A 1983-05-30 1983-05-30 ウレタンフオ−ムの製法 Granted JPS59221339A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5661422A (en) * 1979-10-24 1981-05-26 Hitachi Ltd Preparation of urethane foam

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5661422A (en) * 1979-10-24 1981-05-26 Hitachi Ltd Preparation of urethane foam

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