JPS6329684B2

JPS6329684B2 -

Info

Publication number: JPS6329684B2
Application number: JP55185671A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Iwasaki; Yoshio Koike
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1988-06-15
Also published as: JPS57111309A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は硬質ポリウレタンフオームの製造方法
に関するものである。特に低密度で寸法安定性、
難燃性に優れかつ低熱伝導率の硬質ウレタンフオ
ームの製造方法に関するものである。硬質ウレタンフオームは、その優れた断熱性、
施工性、軽量高強度、高寸法安定性などの特長を
有していることから、断熱材、建材、軽量強度材
などとして幅広く使用され、今日の地位を得てい
る。然るに、原料成分が高価であることから、得ら
れるフオームも高価になり、価格面での制限があ
るのが現状であり、安価な低密度の硬質ウレタン
フオームの出現が望まれていた。一般に硬質ウレ
タンフオームを製造するに当り、発泡剤としての
ハロゲン化炭化水素又は、水の添加量を増加する
ことにより、低密度の硬質ウレタンフオームを得
ることができる。しかし、単にハロゲン化炭化水
素を増加して得られた低密度の硬質ウレタンフオ
ームは寸法安定性が悪く、又、水を増加して得ら
れた低密度の硬質ウレタンフオームは、熱伝導率
が高くなつたり、フオームの脆性が高くなつた
り、又、ラミネートボードの製造に用いた場合フ
オームと表面材との接着性が悪化する等の問題が
あつた。本発明者らは、低密度でしかも寸法安定性、難
燃性に優れ、かつ低熱伝導率の安価な低密度硬質
ウレタンフオームを製造することを目的に鋭意研
究を重ねた結果、第３級アミン触媒下でイソシア
ネートと主ポリオールとしての芳香族アミン系ポ
リオール及び必要量の水とを反応させることによ
り、上記目的が達成できることを見出し本発明に
到達した。すなわち本発明は、ポリイソシアネート、ポリ
オール、発泡剤、界面活性剤、触媒などを主成分
として、硬質ウレタンフオームを製造するに際
し、ポリオールとして全ポリオール中の芳香族ア
ミン系ポリオールの割合が70重量％以上であるポ
リオール、触媒として第３級アミン、発泡剤とし
てハロゲン化炭化水素類及びポリオール100重量
部当り1.0〜3.0重量部の水を使用することを特徴
とする低密度ウレタンフオームの製造方法に関す
るものである。本発明で使用できるポリオールは主として芳香
族アミン化合物にアルキレンオキシドを付加した
ポリオールが用いられる。芳香族アミン化合物と
しては例えば、2.4トルエンジアミン、2.6トルエ
ンジアミン、2.4トルエンジアミン及び2.6トルエ
ンジアミンの混合物、ジフエニールメタンジアミ
ン、ポリメチレンポリフエニールポリアミンマン
ニツヒ反応生成物（フエノール、フオルマリン、
アミノアルコールを使用）等がある。アルキレン
オキシドとしてはエチレンオキシド、プロピレン
オキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド
等が使用できる。常法により、これらの芳香族ア
ミン化合物と、アルキレンオキシドの付加反応を
行い、芳香族アミン系ポリオールを得ることがで
きる。又、アルキレンオキシドの付加反応を行う
際にジエタノールアミン、トリエタノールアミン
などのアミノアルコール、グリセリン、水等をコ
イニシエーターとして使用してもよい。ポリオールのヒドロキシル価としては300〜700
好ましくは400〜600のものが使用できる。ヒドロ
キシル価300未満のポリオールを使用した場合、
得られた硬質ウレタンフオームの寸法安定性が悪
くなり、ヒドロキシル価700を越えるポリオール
は高粘度となり操作性が悪く、又得られた硬質ウ
レタンフオームの脆性が高くなり適当でない。
又、芳香族アミン系ポリオールは硬質ポリウレタ
ンフオームを製造する際に一般的に用いられるポ
リオール（例えばグリセリン、ヘキサントリオー
ル、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール、メチルグリコシド、ソルビトール、シユー
クロースなどの多価アルコール又は多糖類、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミンなどのア
ルカノールアミン、アンモニア、エチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミンなどのポリアミン、ビ
スフエノールＡで代表されるフエノール類又はり
ん酸などのアルキレンオキシド付加物）と併用し
て用いることができる。全ポリオール中の該芳香族アミン系ポリオール
の使用割合は70重量％以上である。該芳香族アミ
ン系ポリオールの使用割合が70重量％未満では該
芳香族アミン系ポリオールの特徴である難燃性、
耐熱性、耐炎性が低下するので好ましくない。本発明で使用できる触媒としては第３級アミン
類である。例えばトリエチルアミン、ジメチルエ
チタールアミン、トリエチレンジアミン、ジメチ
ルシクロヘキシルアミン等通常の硬質ウレタンフ
オームの製造に用いられる第３級アミン類は総て
使用することができる。本発明の硬質ウレタンフ
オームには通常の硬質ポリウレタンフオームの製
造の際に、上記第３級アミン触媒とともに一般的
に用いられている有機金属化合物触媒（例えばジ
ブチルチンジラウレート、オクテン酸錫等）の使
用は適当でない。その理由は本発明の硬質ウレタ
ンフオームを注入またはスプレー発泡法で用いた
場合ポリウレタンフオームと被着材との接着力を
弱めるからである。第３級アミン触媒の使用量は
特に限定されることなく広範囲に変えることがで
きるが通常ポリオール100重量部に対して0.1〜
2.0重量部（好ましくは0.1〜1.5重量部）である。
更に本発明で使用できる発泡剤としては、ハロゲ
ン化炭化水素類と一定範囲の量の水との併用が必
要である。ハロゲン化炭化水素類としては通常硬
質ポリウレタンフオームの製造に使用されている
ものが使用できる。例えばジクロルジフルオロメ
タン、トリクロロモノフルオロメタン、ジブロモ
ジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロメタ
ン等があり、その中で特にトリクロロモノフルオ
ロメタンが望ましい。ハロゲン化炭化水素類の使
用量は所望するフオーム密度により任意に選ぶこ
とができる。水の使用量はポリオール100重量部
に対して1.0〜3.0重量部好ましくは1.0〜2.5重量
部が適切である。発泡剤としての水の添加量がポ
リオール100重量部当り1.0重量部未満であると、
低密度フオームが得られ難く、又得られた低密度
フオームの寸法安定性が悪くなる。3.0重量部よ
り多い場合ポリイソシアネートとの間におこる大
きな発熱のために、発泡反応がさらに激しくな
り、気泡壁は内部ガス圧により破れ、部分的に開
放気泡ができるので熱伝導率が高くなつたり吸水
率が高くなつたりする。本発明によると、難燃性で寸法安定性良好、熱
伝導率が低い硬質ウレタンフオームの密度は30
Kg／m³以下、例えば20〜30Kg／m³の範囲で得るこ
とが出来る。従来、上記性能を有するためには一
般に密度30Kg／m³以上であることが必要であつた
が、本発明によりこの様に密度低下が可能になつ
た。本発明において使用できるポリイソシアネー
ト、界面活性剤は通常の硬質ポリウレタンフオー
ムの製造に用いられるものは全て使用することが
できる。また必要に応じて難燃化剤、可塑剤、安
定剤、着色剤、増量剤などを添加することができ
るが、これらの助剤も通常のポリウレタンフオー
ムの製造に用いられるものの中から任意に選ぶこ
とができる。発泡方法としては通常の硬質ポリウレタンフオ
ームの発泡方法がすべてそのまま適用できる。例
えばコンベンシヨナル法によるブロツク発泡、注
入発泡やフロス法による注入発泡、スプレー発泡
等も実施できる。更にこれらの発泡はワンシヨツ
ト法でもプレポリマー法でも行なうことができ
る。本発明により得られる硬質ウレタンフオームは
低密度20〜30Kg／m³であるという特徴を有するの
で従来の硬質ウレタンフオームに比べ安価にな
り、これまで硬質ウレタンフオームはコスト問題
で適用されることがなかつた用途にも使用される
見込みが大きい。又その物性は良好である。つま
り低密度にもかかわらず寸法安定性に優れ、汎用
の高密度硬質ウレタンフオームと同等な優れた熱
伝導率である。又難燃剤を添加しなくとも自己消
火性（ASTM・Ｄ・1692）となる。次に実施例により本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
又、実施例中の「部」は「重量部」を表わす。実施例１―３、比較例１―２内容量１のポリエチレン製ビーカーに表１に
示す原料をそれぞれ秤量し、篭型ミキサーで激し
く撹拌混合して上部開放の木箱中に注入して自由
発泡させて、フオーム密度24Kg／m³の微細な均一
構造を有する硬質ポリウレタンフオームを得た。
これらのフオーム物性値を表１に記載した。実施例４―６、比較例３―４表２に示す配合を実施例１―３と同様にして自
由発泡させて、フオーム密度24Kg／m³の微細な均
一構造を有する硬質ポリウレタンフオームを得
た。これらのフオーム物性値を表２に記載した。実施例５―６、比較例５―６表３に示す配合を実施例１―３と同様にして自
由発泡させ、フオーム密度23〜32Kg／m³の硬質ポ
リウレタンフオームを得た。これらのフオーム物
性値を表２に記載した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、
界面活性剤、触媒などを主成分として硬質ウレタ
ンフオームを製造するに際し、ポリオールとして
全ポリオール中の芳香族アミン系ポリオールの割
合が70重量％以上であるポリオール、触媒として
第３級アミン、発泡剤としてハロゲン化炭化水素
類及びポリオール100重量部当り1.0〜3.0重量部
の水を使用することを特徴とする低密度硬質ウレ
タンフオームの製造方法。