JPS6354730B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、極めて小さい熱伝導率を有する硬質
ウレタンフオームの製造法に関する。
従来、硬質ウレタンフオームは、スタイロフオ
ーム、フエノールフオームなどの有機発泡体やグ
ラスウール、ロツクウールなどの無機繊維物質に
比べて熱伝導率が小さく、また、機械的強度など
もすぐれているので、電機冷蔵庫、シヨウケー
ス、保冷、保温倉庫などの断熱材用途に広く利用
されている。
ところで、近時、これらの断熱材用途の硬質ウ
レタンフオームをたとえば冷蔵庫などに利用する
場合、断熱層を薄くすることにより内容積をより
大きくする一方、消費電力などを削減するため、
断熱材として用いられる硬質ウレタンフオームに
高度の断熱性能、いいかえれば熱伝導率を極めて
小さくすることが強く要求されている。
従来の硬質ウレタンフオームの熱伝導率(23
℃)は通常150〜160×10-4Kcal/m.hr.℃程度で
あるが、これ以下に熱伝導率を下げることは極め
て至難のこととされていた。
このような事情に鑑み、本発明者らは鋭意研究
した結果、硬質ウレタンフオームを製造する際
に、ポリオールの一部または全部に、特定構造の
ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオー
ルとの特定割合のポリオール成分を使うことによ
り、極めて熱伝導率の低いフオームが得られるこ
とを知見し、この知見にもとづいて本発明を完成
するに至つた。
すなわち、本発明は、有機ポリイソシアネート
とポリオールとを触媒,発泡剤および整泡剤の存
在下で反応させて硬質ウレタンフオームを製造す
るに際し、ポリオール成分の約80重量%以上が、
A 芳香族アミンを開始剤とし、これにエチレン
オキシドとプロピレンオキシドとを、その重量
比が5〜50/95〜50の割合で反応させて得られ
る水酸基価300〜550mgKOH/gのポリエーテ
ルポリオールおよび
B 水酸基価300〜550mgKOH/gのポリエステ
ルポリオール
からなり、かつA対Bの重量比が50〜90/50〜10
であることを特徴とする硬質ウレタンフオームの
製造法に関する。
本発明に用いられるA)ポリエーテルポリオー
ルとしては、芳香族アミンを開始剤とし、これに
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドと
を、その重量比が約5〜50/95〜50、好ましくは
約10〜30/90〜70の割合で反応させて得られる水
酸基価約300〜550mgKOH/gのポリエーテルポ
リオールがあげられる。開始剤として用いられる
芳香族アミンとしては、たとえばアニリン,トル
イジンなどのモノアミン類、たとえばフエニレン
ジアミン,O―トルイレンジアミン,m―トルイ
レンジアミン,ナフタレンジアミン,4,4′―ジ
アミノジフエニルメタン,キシレンジアミンなど
のジアミン類,たとえばアニリンとホルムアルデ
ヒドの縮合によつて得られる生成物,たとえばト
リレンジイソシアネートやジフエニルメタンジイ
ソシアネートなどの蒸留残渣やたとえばトリレン
ジイソシアネートやジフエニルメタンジイソシア
ネートなどを用いて製造されたウレタンフオーム
などをアルカリもしくはアミンなどにより加水分
解して得られる分解物などがあげられる。これら
の芳香族アミンは2種以上混合して使用してもよ
い。
本発明で用いられるポリエーテルポリオール
は、これらの芳香族アミンにエチレンオキシドと
プロピレンオキシドをブロツク状またはランダム
に付加して得られる。エチレンオキシドとプロピ
レンオキシドの重量比は前述したように約5〜
50/95〜50であるが、エチレンオキサイドの使用
量が50%以上になると発泡剤との相溶性が悪くな
るほか、得られる硬質ウレタンフオームの機械的
強度が低下し、また湿熱寸法安定性が劣悪となる
など好ましくない性状がみられることがある。一
方、エチレンオキシドの付加量が5重量%以下の
場合には得られる硬質ウレタンフオームの熱伝導
率低減効果が失なわれる。本発明に使用されるポ
リエーテルポリオールの水酸基価は、使用する芳
香族アミンの種類などによつても異なるが、約
300〜550mgKOH/g、好ましくは約350〜500mg
KOH/g程度である。
本発明に用いられるB)ポリエステルポリオー
ルは通常、一級の水酸基を有するポリオールとポ
リカルボン酸,ポリカルボン酸無水物との縮合に
よつて製造される。
一級の水酸基を有するポリオールとしては、た
とえばエチレングリコール,ジエチレングリコー
ル,トリエチレングリコール,1,4ブタンジオ
ール,1,6ヘキサングリコール,トリメチロー
ルプロパン,ペンタエリスリトールなどがあげら
れる。ポリカルボン酸,ポリカルボン酸無水物と
しては、たとえばアジピン酸,コハク酸,無水コ
ハク酸,マレイン酸,無水マレイン酸,フマール
酸,フタール酸,ピロメリツト酸などをあげるこ
とができる。本発明に使用されるポリエステルポ
リオールは、上述のポリオールの1種又は2種以
上と、ポリカルボン酸又はポリカルボン酸無水物
の1種又は2種以上とを、水酸基過剰の条件で、
加熱、脱水、縮合して得られる。
このポリエステルポリオールの水酸基価は通
常、300〜550mgKOH/g程度である。
本発明では、前述のA)ポリエーテルポリオー
ルとB)ポリエステルポリオールはその重量比が
約50〜90/50〜10、好ましくは約60〜85/40〜15
の割合で混合して用いられる。B)成分が10重量
%以下では、得られる硬質ウレタンフオームの熱
伝導率は低減されない。一方、50重量%以上用い
た場合には発泡剤であるトリクロロフルオロメタ
ンなどとの相溶性が悪くなり、良好なフオームが
得られ難くなる。また、フオームが得られた場合
でも、湿熱寸法安定性などが著しく悪くなり、実
用に供し難くなるためである。
本発明ではA)ポリエーテルポリオールとB)
ポリエステルポリオールからなる混合ポリオール
をポリオール成分の約80重量%以上、好ましくは
約90重量%以上となるような割合で用いるが、こ
れらのポリオールに混合して使用されるポリオー
ル成分としては、通常の硬質ウレタンフオームの
製造に使用される官能基数が約2〜8で、水酸基
価が約350〜800mgKOH/gのポリエーテルポリ
オールを用いることができる。
本発明は前述のような特定のポリオール混合物
と有機ポリイソシアネートとを触媒、発泡剤およ
び整泡剤の存在下に反応させて硬質ウレタンフオ
ムを製造する。
本発明に使用される有機ポリイソシアネートと
しては、通常の硬質ウレタンフオームを製造する
際に一般的に使用されているものをそのまま使用
することができる。代表的なものを例示すると、
たとえばトルイレンジイソシアナート,4,4′―
ジフエニルメタンジイソシアナート,ポリメチレ
ンポリフエニルイソシアネート(C―MDI),粗
製のトルイレンジイソシアネート及びこれらを部
分的にウレタン化,三量化,カルボジイミド化又
はアミド化などの手段で変性したポリイソシアナ
ート類があげられる。これらを2種以上混合して
使つてもよい。これらのポリイソシアネートは、
前述のポリオールに対して一般にNCO/OH当量
比が約1.03〜1.15の範囲で使用することが好まし
い。
また、触媒、整泡剤、発泡剤についてもその種
類及び使用量については特に限定されるものでは
なく、従来技術に準じて用いることができる。代
表的なものを例示すると、触媒としてはたとえば
ジメチルエタノールアミン,トリエチレンジアミ
ン,テトラメチルプロパンジアミン,テトラメチ
ルヘキサメチレンジアミン,ジメチルシクロヘキ
シルアミンなどの三級アミン類、たとえばスタナ
スオクトエート,ジブチルチンジラウレートなど
の有機スズ化合物などがあげられる。
触媒は、通常ポリオール100重量部に対して約
0.1〜10重量部程度用いられる。
本発明で使用される発泡剤の例としては、たと
えばトリクロロモノフルオロメタン,ジクロロジ
フルオロメタンなど、反応型の発泡剤としては、
水を併用することもできる。発泡剤として水を併
用する場合には、ポリオール100重量部に対し約
1.5部以下の量を使うことが好ましい。これ以上
使用すると気泡中の炭酸ガスの割合が増え、熱伝
導率が大きくなることが多い。発泡剤は通常、ポ
リオール100重量部に対して約10〜70重量部程度
用いられる。
整泡剤としては各種のシロキサン・ポリアルキ
レンオキシドブロツク共重合体(シリコン整泡
剤)を使うことができる。整泡剤は通常、ポリオ
ール100重量部に対して約0.2〜3重量部程度用い
られる。
硬質ウレタンフオームを製造するに際し、前述
の触媒,発泡剤,整泡剤のほかに、必要によりた
とえばトリスクロルエチルホスフアイト,トリス
ジクロロプロピルホスフエート,塩素化パラフイ
ン,トリクレジルホスフエートなどの難燃剤,た
とえばカーボンブラツク,酸化チタン,ベンガ
ラ,フタロシアニンブルーなどの顔料,たとえば
2―テトラブチルヒドロキノン,フエニルサリチ
レート,2―ヒドロキシフエニルベンゾトリアゾ
ールなどの安定剤などを適宜量加えてもよい。
前述の原料から硬質ウレタンフオームを製造す
る具体的な手段としては、原料を均一に混合でき
る装置であればいかなるものでもよいが、たとえ
ば実験用小型ミキサーや発泡機などを用いて原料
を均一に混合することによつて硬質ウレタンフオ
ームが容易に得られる。
本発明で得られる硬質ウレタンフオームは熱伝
導率が極めて小さく、たとえば23℃では129〜132
×10-4Kcal/m.hr.℃である。従来の硬質ウレタ
ンフオームの熱伝導率は通常、150〜160×
10-4Kcal/m.hr.℃であるので、約2割低い。こ
のことは、たとえば従来の硬質ウレタンフオーム
を用いて断熱材を作成した場合、10cmの厚さを要
したものが、本発明で得られる硬質ウレタンフオ
ームを用いれば8cmの断熱材層ですむので極めて
経済的で、たとえば電気冷蔵庫,シヨウケース,
保冷又は保温倉庫,断熱間仕切パネルなどの製造
に用いられる。
以下実施例ならびに比較例をあげ、本発明を更
に具体的に説明する。
参考例 1
A ポリエーテルポリオールの合成
撹拌装置、温度計、アルキレンオキシド導入
管、コンデンサーを付した54頚コルベンにm
―トルイレンジアミン1240gとフレーク状苛性カ
リ20gを仕込み、95℃に加熱後、エチレンオキシ
ドを95〜110℃で1200g反応させ、ひきつづきプ
ロピレンオキシド2500gを110〜115℃で加え反応
させた。ついで生成物をシヨウ酸水溶液で中和
後、晶出した結晶を別、脱水してポリエーテル
ポリオール4800gを得た。このものは分析の結
果、水酸基数465mgKOH/g,PH10.3,粘度
23000cps(25℃)であつた。
B ポリエステルポリオールXの製造
撹拌機、温度計、チツ素ガス導入管、パーシヤ
ルコンデンサー及び凝縮水用コンデンサーを付し
た5容量の反応機にジエチレングリコール1100
g,トリメチロールプロパン1350gおよびアジピ
ン酸1500gを仕込み、チツ素ガスを導入しつつ加
熱、200〜210℃で9時間反応させた。生成物の酸
価をはかつたところ、1.2mgKOH/gであつたの
で冷却し、製品とした。収量3540gで、水酸基価
を分析の結果477mgKOH/gであつた。
実施例 1〜3
上記参考例で得られた2種のポリオールを混合
して得たポリオール100部に対し、シリコン系界
面活性剤(シリコン整泡剤F―335信越化学製)
1.5部、触媒としてテトラメチルヘキサンジアミ
ン(TMHDA)2.0部,フレオンR―1138部およ
びポリメチレンポリフエニルイソシアネート(C
―MDI,アミン当量136)124部を混合し、25cm
×25cm×20cm(高さ方向)のボツクス中で発泡
し、硬質ウレタンフオームを得た。このフオーム
を3日間室内放置後、内部より20cm×20cm×2cm
(厚さ)のフオームサンプルを切り出し、アナコ
ン社のMODEL88型熱伝導率計を使い、平均温度
23℃に於ける熱伝導率を測定した。この結果を次
の比較例と共に表にまとめた。
比較例 1〜5
実施例に於てポリオール成分を水酸基価460〜
480mgKOH/gの汎用ポリエーテルに変えた他は
実施例と同様の配合物及び同様な手段で硬質ウレ
タンフオームを得、同様にして熱伝導率の測定を
おこなつた。この結果を第表に示す。
第表に見られるように、本発明により得られ
るフオームの熱伝導率は参考例で示した既存のポ
リエーテルポリオールを用いたものより著しく低
い。
参考例 2
参考例1のA)ポリエーテルポリオールの合成
と同様の装置及び方法で開始剤の種類、及びエチ
レンオキサイドとプロピレンオキサイド等の量比
を変えることにより下記組成のポリエーテルポリ
オールを合成した。
The present invention relates to a method for producing a rigid urethane foam having extremely low thermal conductivity. Conventionally, rigid urethane foam has lower thermal conductivity than organic foams such as styrofoam and phenol foam, and inorganic fiber materials such as glass wool and rock wool, and has excellent mechanical strength, so it has been used for electric refrigerators, It is widely used for insulation purposes such as in storage cases, cold storage, and thermal storage. By the way, recently, when these hard urethane foams for insulation are used in refrigerators, for example, the insulation layer is made thinner to increase the internal volume while reducing power consumption.
There is a strong demand for rigid urethane foam used as a heat insulating material to have a high level of heat insulating performance, or in other words, to have extremely low thermal conductivity. Thermal conductivity of conventional rigid urethane foam (23
℃) is usually around 150 to 160 x 10 -4 Kcal/m.hr.℃, but it was considered extremely difficult to lower the thermal conductivity below this. In view of these circumstances, the present inventors conducted extensive research and found that when producing a rigid urethane foam, polyol components in a specific ratio of polyether polyol and polyester polyol with a specific structure are added to part or all of the polyol. It was discovered that a foam with extremely low thermal conductivity could be obtained by using , and the present invention was completed based on this knowledge. That is, in the present invention, when manufacturing a rigid urethane foam by reacting an organic polyisocyanate and a polyol in the presence of a catalyst, a blowing agent, and a foam stabilizer, about 80% by weight or more of the polyol component is A aromatic amine. A polyether polyol with a hydroxyl value of 300-550 mgKOH/g obtained by reacting ethylene oxide and propylene oxide with this as an initiator at a weight ratio of 5-50/95-50 and B. Consisting of 550mgKOH/g polyester polyol, and the weight ratio of A to B is 50~90/50~10
The present invention relates to a method for producing a hard urethane foam characterized by the following. A) The polyether polyol used in the present invention uses an aromatic amine as an initiator, and contains ethylene oxide and propylene oxide in a weight ratio of about 5 to 50/95 to 50, preferably about 10 to 30. Examples include polyether polyols having a hydroxyl value of about 300 to 550 mgKOH/g obtained by reacting at a ratio of /90 to 70. Aromatic amines used as initiators include monoamines such as aniline and toluidine, such as phenylenediamine, O-tolylenediamine, m-tolylenediamine, naphthalenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, Diamines such as xylene diamine, products obtained by condensation of aniline and formaldehyde, such as distillation residues such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate, and products produced using, for example, tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate. Examples include decomposition products obtained by hydrolyzing urethane foam with alkali or amine. Two or more of these aromatic amines may be used in combination. The polyether polyol used in the present invention is obtained by adding ethylene oxide and propylene oxide to these aromatic amines in a block or random manner. As mentioned above, the weight ratio of ethylene oxide and propylene oxide is about 5 to 5.
50/95 to 50, but if the amount of ethylene oxide used exceeds 50%, the compatibility with the blowing agent will deteriorate, the mechanical strength of the resulting rigid urethane foam will decrease, and the wet heat dimensional stability will decrease. Unfavorable properties such as poor quality may be observed. On the other hand, if the amount of ethylene oxide added is less than 5% by weight, the effect of reducing the thermal conductivity of the resulting rigid urethane foam is lost. The hydroxyl value of the polyether polyol used in the present invention varies depending on the type of aromatic amine used, but approximately
300-550mgKOH/g, preferably about 350-500mg
It is about KOH/g. B) Polyester polyol used in the present invention is usually produced by condensing a polyol having a primary hydroxyl group with a polycarboxylic acid or polycarboxylic acid anhydride. Examples of polyols having primary hydroxyl groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4 butanediol, 1,6 hexane glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Examples of polycarboxylic acids and polycarboxylic acid anhydrides include adipic acid, succinic acid, succinic anhydride, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, phthalic acid, and pyromellitic acid. The polyester polyol used in the present invention comprises one or more of the above-mentioned polyols and one or more polycarboxylic acids or polycarboxylic acid anhydrides under conditions of an excess of hydroxyl groups.
Obtained by heating, dehydration, and condensation. The hydroxyl value of this polyester polyol is usually about 300 to 550 mgKOH/g. In the present invention, the above-mentioned A) polyether polyol and B) polyester polyol have a weight ratio of about 50 to 90/50 to 10, preferably about 60 to 85/40 to 15.
It is used by mixing in the ratio of If the amount of component B) is 10% by weight or less, the thermal conductivity of the resulting rigid urethane foam will not be reduced. On the other hand, if it is used in an amount of 50% by weight or more, the compatibility with the blowing agent such as trichlorofluoromethane becomes poor, making it difficult to obtain a good foam. Further, even if a foam is obtained, the wet heat dimensional stability etc. will be significantly deteriorated, making it difficult to put it into practical use. In the present invention, A) polyether polyol and B)
Mixed polyols consisting of polyester polyols are used in a ratio of about 80% by weight or more, preferably about 90% by weight or more of the polyol components, but as the polyol component mixed with these polyols, ordinary hard A polyether polyol having a functional group number of about 2 to 8 and a hydroxyl value of about 350 to 800 mgKOH/g can be used for producing the urethane foam. In the present invention, a rigid urethane foam is produced by reacting a specific polyol mixture as described above with an organic polyisocyanate in the presence of a catalyst, a blowing agent, and a foam stabilizer. As the organic polyisocyanate used in the present invention, those commonly used in producing ordinary rigid urethane foams can be used as they are. Typical examples are:
For example, toluylene diisocyanate, 4,4'-
Diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate (C-MDI), crude toluylene diisocyanate, and polyisocyanates partially modified by urethanization, trimerization, carbodiimidization, or amidation. can be given. Two or more of these may be used in combination. These polyisocyanates are
It is generally preferred to use NCO/OH equivalent ratios in the range of about 1.03 to 1.15 for the aforementioned polyols. Furthermore, the types and amounts of catalysts, foam stabilizers, and blowing agents used are not particularly limited, and can be used in accordance with conventional techniques. Typical examples of catalysts include tertiary amines such as dimethylethanolamine, triethylenediamine, tetramethylpropanediamine, tetramethylhexamethylenediamine, dimethylcyclohexylamine, stannath octoate, dibutyltin dilaurate, etc. Examples include organic tin compounds. The amount of catalyst is usually about 100 parts by weight of polyol.
It is used in an amount of about 0.1 to 10 parts by weight. Examples of blowing agents used in the present invention include trichloromonofluoromethane, dichlorodifluoromethane, and reactive blowing agents such as:
Water can also be used together. When water is used as a blowing agent, approximately 100 parts by weight of polyol is used.
It is preferable to use an amount of 1.5 parts or less. If more than this is used, the proportion of carbon dioxide gas in the bubbles will increase and the thermal conductivity will often increase. The blowing agent is usually used in an amount of about 10 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol. As the foam stabilizer, various siloxane/polyalkylene oxide block copolymers (silicon foam stabilizers) can be used. The foam stabilizer is usually used in an amount of about 0.2 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol. When producing rigid urethane foam, in addition to the catalysts, blowing agents, and foam stabilizers mentioned above, flame retardants such as trichloroethyl phosphite, trisdichloropropyl phosphate, chlorinated paraffin, tricresyl phosphate, etc. may be used as necessary. Pigments such as carbon black, titanium oxide, red iron oxide, and phthalocyanine blue, stabilizers such as 2-tetrabutylhydroquinone, phenyl salicylate, and 2-hydroxyphenylbenzotriazole may be added in appropriate amounts. As a specific means for manufacturing rigid urethane foam from the above-mentioned raw materials, any device that can uniformly mix the raw materials may be used, but for example, it is possible to uniformly mix the raw materials using a small experimental mixer, a foaming machine, etc. By doing this, a hard urethane foam can be easily obtained. The hard urethane foam obtained by the present invention has an extremely low thermal conductivity, for example, 129 to 132 at 23°C.
×10 -4 Kcal/m.hr.℃. The thermal conductivity of conventional rigid urethane foam is typically 150-160×
10 -4 Kcal/m.hr.℃, which is about 20% lower. This is extremely important because, for example, if a conventional hard urethane foam was used to create a heat insulating material, the thickness would be 10 cm, but if the hard urethane foam obtained in the present invention is used, only an 8 cm thick heat insulating layer is required. Economical, such as electric refrigerators, show cases, etc.
Used in the manufacture of cold or warm warehouses, insulated partition panels, etc. EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below. Reference Example 1 A Synthesis of polyether polyol A 54-necked Kolben equipped with a stirrer, thermometer, alkylene oxide inlet tube, and condenser was used.
- 1240 g of toluylene diamine and 20 g of flaky caustic potash were charged, heated to 95°C, 1200 g of ethylene oxide was reacted at 95 to 110°C, and subsequently 2500 g of propylene oxide was added and reacted at 110 to 115°C. The product was then neutralized with an aqueous solution of oxalic acid, and the crystals that crystallized were separated and dehydrated to obtain 4800 g of polyether polyol. As a result of analysis, this product has a hydroxyl group count of 465mgKOH/g, a pH of 10.3, and a viscosity of
It was 23000cps (25℃). B Manufacture of polyester polyol
1,350 g of trimethylolpropane and 1,500 g of adipic acid were charged, and while nitrogen gas was introduced, the mixture was heated and reacted at 200 to 210° C. for 9 hours. When the acid value of the product was measured, it was found to be 1.2 mgKOH/g, so it was cooled and used as a product. The yield was 3540g, and the hydroxyl value was 477mgKOH/g as a result of analysis. Examples 1 to 3 A silicone surfactant (silicon foam stabilizer F-335 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to 100 parts of a polyol obtained by mixing the two types of polyols obtained in the above reference examples.
1.5 parts, 2.0 parts of tetramethylhexanediamine (TMHDA) as a catalyst, 1138 parts of Freon R-1, and polymethylene polyphenyl isocyanate (C
- MDI, amine equivalent 136) 124 parts mixed, 25 cm
It was foamed in a box measuring 25 cm x 20 cm (height direction) to obtain a hard urethane foam. After leaving this foam indoors for 3 days, it is 20cm x 20cm x 2cm from the inside.
Cut out a foam sample of (thickness) and measure the average temperature using an Anacon Model 88 thermal conductivity meter.
Thermal conductivity was measured at 23°C. The results are summarized in a table along with the following comparative examples. Comparative Examples 1 to 5 In the examples, the polyol component had a hydroxyl value of 460 to
A rigid urethane foam was obtained using the same formulation and method as in the example except that 480 mg KOH/g of general-purpose polyether was used, and the thermal conductivity was measured in the same manner. The results are shown in Table 1. As can be seen in the table, the thermal conductivity of the foam obtained according to the present invention is significantly lower than that using the existing polyether polyol shown in the reference example. Reference Example 2 A polyether polyol having the following composition was synthesized using the same equipment and method as in Reference Example 1, A), by changing the type of initiator and the ratio of amounts of ethylene oxide to propylene oxide, etc.
【表】
参考例 3
参考例1のポリエステルポリオールXを作成し
たと同様の装置及び方法で、一級の水酸基を有す
るポリオールの量比を変えて下記のポリエステル
ポリオールを合成した。[Table] Reference Example 3 The following polyester polyols were synthesized using the same apparatus and method as in the preparation of polyester polyol
【表】
実施例 4〜7
参考例2で得られたポリエーテルポリオール類
及び参考例3で得られたポリエステルポリオール
を使い実施例1と同様の方法で自由発泡フオーム
を得、3日後にフオームの中心部より20m/m厚
み20cm角のサンプルを切り出し、実施例1と同様
の方法で23℃に於ける熱伝導率の測定をおこなつ
た。この結果を第表及び第表に示す。なお、
発泡処方は下記の通りである。
ポリオール組成 100部
整泡剤、F―318 1.5
触媒、TMHDA 2.0
フレオンR―11 (変化)
ポリイソシアネート、4040cp.Index 1.05
F―318:信越化学(株)製シロキサン―ポリアルキ
レンオキシドブロツク共重合体
TMHDA:テトラメチルヘキサンジアミン
4040cp:武田薬品製 変性C―TDIアミン当量
137,粘度700cps(25℃)
R―11の量は(ポリオール+イソシアネートの
必要量)×0.2とした。
第表より、本発明の実施例4〜7及び8〜10
は、比較例6〜9と比べ熱伝導率が格段とすぐれ
ていることがわかる。
又、第表からは、本発明ポリオール組成につ
いて、芳香族アミンにEO及びPOを付加して得ら
れるポリエーテルポリオールに対し、ポリエステ
ルポリオールの混合使用量が適当な範囲にないと
熱伝導率の低いフオームの得られないことが判
る。[Table] Examples 4 to 7 Using the polyether polyols obtained in Reference Example 2 and the polyester polyols obtained in Reference Example 3, a free foam foam was obtained in the same manner as in Example 1, and after 3 days, the foam was A 20 cm square sample with a thickness of 20 m/m was cut out from the center, and the thermal conductivity at 23° C. was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2. In addition,
The foaming recipe is as follows. Polyol composition 100 parts Foam stabilizer, F-318 1.5 Catalyst, TMHDA 2.0 Freon R-11 (change) Polyisocyanate, 4040cp.Index 1.05 F-318: Siloxane-polyalkylene oxide block copolymer TMHDA manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. : Tetramethylhexanediamine 4040cp: Manufactured by Takeda Pharmaceutical Modified C-TDI amine equivalent
137, viscosity 700 cps (25°C) The amount of R-11 was (required amount of polyol + isocyanate) x 0.2. From the table, Examples 4 to 7 and 8 to 10 of the present invention
It can be seen that the thermal conductivity is much better than that of Comparative Examples 6 to 9. In addition, from the table, regarding the polyol composition of the present invention, thermal conductivity is low unless the mixed amount of polyester polyol is within an appropriate range compared to the polyether polyol obtained by adding EO and PO to aromatic amine. It can be seen that the form cannot be obtained.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 18
実験 (1)
ポリエーテルポリオールJ)の合成
撹拌装置、温度計、アルキレンオキシド導入
管、コンデンサーを付した54頚コルベンにm
―トルイレンジアミン1115gとフレーク状苛性カ
リ15gを仕込み、95℃に加熱後、エチレンオキシ
ドを95〜110℃で1000g反応させ、ひきつづきプ
ロピレンオキシド2550gを110〜115℃で加え反応
させた。ついで生成物をシヨウ酸水溶液で中和
後、晶出した結晶を別、脱水してポリエーテル
ポリオール4450gを得た。このものは分析の結
果、水酸基数440mgKOH/g,PH10.6,粘度
20000cps(25℃)であつた。
ポリエステルポリオールa)の製造
撹拌機、温度計、チツ素ガス導入管、パーシヤ
ルコンデサー及び凝縮水用コンデンサーを付した
5容量の反応機にジエチレングリコール1100
g,トリメチロールプロパン1350gおよびアジピ
ン酸1500gを仕込み、チツ素ガスを導入しつつ加
熱、200〜210℃で9時間反応させた。生成物の酸
価をはかつたところ、2.0mgKOH/gであつたの
で冷却し、製品とした。収量3500gで水酸基価を
分析の結果、450mgKOH/gであつた。
ポリエステルポリオールb)〜e)の製造
ポリエステルポリオールa)と同様な装置、方
法で下記処法でb)〜e)のポリエステルポリオ
ールを得た。
b エチレングリコール 660g
トリメチロールプロパン 1350g
アジピン酸 1500g
c トリメチロールプロパン 1350g
ジエチレングリコール 1270g
アジピン酸 2200g
d トリメチロールプロパン 1350g
ジエチレングリコール 1100g
アジピン酸 2200g
e エチレングリコール 400g
ジエチレングリコール 600g
トリメチロールプロパン 1350g
アジピン酸 1500g
ポリエステルポリオールa)およびポリエステ
ルポリオールb)〜e)の水酸基価を表1に示し
た。[Table] Example 18 Experiment (1) Synthesis of polyether polyol J) A 54-necked Kolben equipped with a stirrer, thermometer, alkylene oxide inlet tube, and condenser was used.
- 1115 g of toluylene diamine and 15 g of flaked caustic potash were charged, heated to 95°C, 1000 g of ethylene oxide was reacted at 95 to 110°C, and subsequently 2550 g of propylene oxide was added and reacted at 110 to 115°C. Then, the product was neutralized with an aqueous solution of oxalic acid, and the crystals that crystallized were separated and dehydrated to obtain 4,450 g of polyether polyol. As a result of analysis, this product has a hydroxyl group count of 440 mgKOH/g, a pH of 10.6, and a viscosity of
It was 20,000cps (25℃). Production of polyester polyol a) Diethylene glycol 1100 was added to a 5-capacity reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen gas inlet tube, a partial condenser, and a condenser for condensed water.
1,350 g of trimethylolpropane and 1,500 g of adipic acid were charged, and while nitrogen gas was introduced, the mixture was heated and reacted at 200 to 210° C. for 9 hours. When the acid value of the product was measured, it was found to be 2.0 mgKOH/g, so it was cooled and used as a product. When the yield was 3500g, the hydroxyl value was analyzed and found to be 450mgKOH/g. Production of polyester polyols b) to e) Polyester polyols b) to e) were obtained using the same equipment and method as polyester polyol a) and the following process. b Ethylene glycol 660g Trimethylolpropane 1350g Adipic acid 1500g c Trimethylolpropane 1350g Diethylene glycol 1270g Adipic acid 2200g d Trimethylolpropane 1350g Diethylene glycol 1100g Adipic acid 2200g e Ethylene glycol 400g Diethylene glycol 6 00g Trimethylolpropane 1350g Adipic acid 1500g Polyester polyol a) and polyester Table 1 shows the hydroxyl values of polyols b) to e).
【表】
通常のウレタンフオームの製造に用いられるポ
リエーテルポリオール
1 アクトコールGR―84(シヨ糖/グリセリン
ペースにプロピレンオキシドを付加させたも
の、水酸基価460mgKOH/g,武田薬品製)
2 アクトコールGR―35(シヨ糖/アミンベー
スにプロピレンオキシドを付加させたもの、水
酸基価400mgKOH/g,武田薬品製)
実験(2) JIS C9607にもとづく冷蔵庫の消費電力
量の比較
冷蔵庫の断熱材として使用する硬質ウレタンフ
オームの断熱性の優劣を、同一機種,キヤビネツ
トを使い、これに使用する硬質ウレタンフオーム
処方を変え、JIS C―9607に基く、消費電力量
(1ケ月あたりの消費電力量)で判定する。
Γ 使用キヤビネツト
240ツードアータイプフアンクール式、冷凍
冷蔵庫
Γ テスト処方[Table] Polyether polyols used in the production of regular urethane foam 1 Actocol GR-84 (propylene oxide added to sucrose/glycerin paste, hydroxyl value 460 mgKOH/g, manufactured by Takeda Pharmaceutical) 2 Actocol GR -35 (propylene oxide added to sucrose/amine base, hydroxyl value 400mgKOH/g, manufactured by Takeda Pharmaceutical) Experiment (2) Comparison of electricity consumption of refrigerators based on JIS C9607 Hard material used as insulation material for refrigerators The thermal insulation properties of urethane foam are determined based on power consumption (power consumption per month) based on JIS C-9607 using the same model and cabinet, but with different hard urethane foam formulations. Γ Cabinet used: 240 two-door fan cool type, refrigerator/freezerΓ Test prescription
【表】 Γ 使用発泡機 EMB社製、PU―50高圧発泡機 Γ 発泡条件【table】 Γ Foaming machine used Manufactured by EMB, PU-50 high pressure foaming machine Γ Foaming conditions
【表】 発泡機反応性【table】 foam machine reactivity
【表】
キヤビネツトへのフオーム注入
発泡用治具をあらかじめ45〜48℃に予熱してお
き、フオーム注入3分前にキヤビネツトを装着す
る。
キヤビネツト背面にもうけられた注入口(2ケ
所)より上記発泡機を使い所定量のフオーム原料
を注入する。原料注入後、60℃オープン中に8分
間アフターキユアーした後、治具よりキヤビネツ
トをとり出す。
このようにして、処方A,処方Bそれぞれ7台
のサンプルを得た。なお原料注入量は処方Aで
4.45Kg〜4.53Kg台、処方Bでは4.48Kg〜4.60Kg/
台の範囲であつた。
Γ 熱伝導率の測定および消費電力の測定
上記処方Aおよび処方Bで注入発泡し、得られ
たキヤビネツト各1台を解体し、各部分からフオ
ームサンプルを得、密度と23℃における熱伝導率
を測定した。結果は下記の通りであつた。[Table] Injecting foam into the cabinet Preheat the foaming jig to 45-48℃ and attach the cabinet 3 minutes before injecting the foam. Using the above-mentioned foaming machine, a predetermined amount of foam material is injected through injection ports (two locations) provided on the back of the cabinet. After injecting the raw materials, after curing for 8 minutes while open at 60℃, remove the cabinet from the jig. In this way, seven samples each of formulation A and formulation B were obtained. The raw material injection amount is Prescription A.
4.45Kg to 4.53Kg range, 4.48Kg to 4.60Kg/for prescription B
It was within the range of the table. Γ Measurement of thermal conductivity and power consumption Measurement of injected foam with the above formulations A and B, disassembled each cabinet, obtained foam samples from each part, and measured the density and thermal conductivity at 23℃. It was measured. The results were as follows.
【表】
消費電力量の測定
注入発泡して得られたキヤビネツトの内、処方
A,処方Bのもの各5台をコンプレツサー,ドア
ー等各部材を取付け通常の冷蔵庫として運転可能
なものとした後、これらをJIS C9607に規定され
る条件で実運転し、消費電力量を調べた。
この結果、
処方Bで注入発泡して得られた冷蔵庫の消費電
力量は平均、29.7KWH/月であつたのに対し、
処方Aで得られたものは、平均27.7KWH/月で
あり、処方Aで注入して得られた冷蔵庫の方が
2KWH/月の省エネルギー化が可能であること
が明らかとなつた。
実験(3) ポリエーテルポリオールとポリエステル
ポリオールの使用割合の検討
ポリエーテルポリオールJ)とポリエステルポ
リオールa)の使用割合を表2のように変えてウ
レタンフオームを製造した。製造条件は下記のよ
うである。
ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオ
ールとの混合物100部に対し、シリコン系界面活
性剤(シリコン整泡剤F―335信越化学製)1.5
部、触媒としてテトラメチルヘキサンジアミン
(TMHDA)2.0部,フレオンR―11 38部および
ポリメチレンポリフエニルイソシアネート
(C4MDI,アミン当量136)をNCO/OH比1.1と
なるように混合し、25cm×25cm×20cm(高さ方
向)のボツクス中に発泡し、硬質ウレタンフオー
ムを得た。このフオームを3日間室内放置後、内
部より20cm×20cm×2cm(厚さ)のフオームサン
プルを切り出し、アナコン社のMODEL88型熱伝
導率計を使い、平均温度23℃に於ける熱伝導率を
測定した。また、フオーム密度も測定した。それ
らの結果を表2および第1図にまとめた。[Table] Measurement of power consumption Among the cabinets obtained by injection foaming, five each of formulation A and formulation B were fitted with compressors, doors, and other components to make them operable as normal refrigerators. These were actually operated under the conditions stipulated by JIS C9607, and the power consumption was investigated. As a result, the average electricity consumption of a refrigerator obtained by injection foaming with Formulation B was 29.7KWH/month, whereas
The average amount obtained with prescription A was 27.7KWH/month, and the refrigerator obtained by injection with prescription A was
It has become clear that it is possible to save energy by 2KWH/month. Experiment (3) Examination of the usage ratio of polyether polyol and polyester polyol Urethane foam was manufactured by changing the usage ratio of polyether polyol J) and polyester polyol a) as shown in Table 2. The manufacturing conditions are as follows. For 100 parts of a mixture of polyether polyol and polyester polyol, add 1.5 parts of silicone surfactant (silicon foam stabilizer F-335 manufactured by Shin-Etsu Chemical).
2.0 parts of tetramethylhexanediamine (TMHDA) as a catalyst, 38 parts of Freon R-11, and polymethylene polyphenyl isocyanate (C 4 MDI, amine equivalent weight 136) were mixed so that the NCO/OH ratio was 1.1, and a 25 cm× A hard urethane foam was obtained by foaming in a box measuring 25 cm x 20 cm (height direction). After leaving this foam indoors for 3 days, we cut out a 20 cm x 20 cm x 2 cm (thickness) foam sample from the inside and measured its thermal conductivity at an average temperature of 23°C using an Anacon Model 88 thermal conductivity meter. did. The foam density was also measured. The results are summarized in Table 2 and Figure 1.
【表】
実験(4) ポリエステルポリオールのOH価の検討
ポリエーテルポリオールJ)とポリエステルポ
リオールa)〜e)および通常のポリエーテルポ
リオール2種をそれぞれ80:20の割合で混合して
得られたポリオールを用い、前述のポリウレタン
フオーム処方に準じて硬質ウレタンフオームを得
た。このフオームを3日間室内放置後、内部より
20cm×20cm×2cm(厚さ)のフオームサンプルを
切り出し、アナコン社のMODEL88型熱伝導率計
を使い、平均温度23℃における熱伝導率を測定し
た。また、フオーム密度も測定した。それらの結
果を表3および第2図に示した。[Table] Experiment (4) Examination of OH value of polyester polyol Polyol obtained by mixing polyether polyol J), polyester polyols a) to e), and two types of ordinary polyether polyols at a ratio of 80:20, respectively. A hard urethane foam was obtained according to the above-mentioned polyurethane foam formulation. After leaving this foam indoors for 3 days,
A foam sample of 20 cm x 20 cm x 2 cm (thickness) was cut out, and its thermal conductivity was measured at an average temperature of 23°C using an Anacon Model 88 thermal conductivity meter. The foam density was also measured. The results are shown in Table 3 and FIG.
第1図はポリエーテルポリオールとポリエステ
ルポリオールとの混合比と得られたウレタンフオ
ームの熱伝導率の関係を示す。第2図はポリエス
テルポリオールのOH価と得られたウレタンフオ
ームの熱伝導率の関係を示す。
FIG. 1 shows the relationship between the mixing ratio of polyether polyol and polyester polyol and the thermal conductivity of the obtained urethane foam. Figure 2 shows the relationship between the OH value of polyester polyol and the thermal conductivity of the obtained urethane foam.
Claims (1)
媒、発泡剤および整泡剤の存在下で反応させて硬
質ウレタンフオームを製造するに際し、ポリオー
ル成分の約80重量%以上が、 A 芳香族アミンを開始剤とし、これにエチレン
オキシドとプロピレンオキシドとを、その重量
比が5〜50/95〜50の割合で反応させて得られ
る水酸基価300〜550mgKOH/gのポリエーテ
ルポリオールおよび B 水酸基価300〜550mgKOH/gのポリエステ
ルポリオール からなり、かつA対Bの重量比が50〜90/50〜10
であることを特徴とする硬質ウレタンフオームの
製造法。[Claims] 1. When producing a rigid urethane foam by reacting an organic polyisocyanate and a polyol in the presence of a catalyst, a blowing agent, and a foam stabilizer, about 80% by weight or more of the polyol component is A aromatic. A polyether polyol with a hydroxyl value of 300-550 mgKOH/g obtained by reacting ethylene oxide and propylene oxide with amine as an initiator in a weight ratio of 5-50/95-50 and B hydroxyl value 300 ~550mgKOH/g polyester polyol, and the weight ratio of A to B is 50~90/50~10
A method for producing a hard urethane foam characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6695080A JPS56163117A (en) | 1980-05-19 | 1980-05-19 | Production of rigid urethane foam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6695080A JPS56163117A (en) | 1980-05-19 | 1980-05-19 | Production of rigid urethane foam |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56163117A JPS56163117A (en) | 1981-12-15 |
JPS6354730B2 true JPS6354730B2 (en) | 1988-10-31 |
Family
ID=13330794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6695080A Granted JPS56163117A (en) | 1980-05-19 | 1980-05-19 | Production of rigid urethane foam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56163117A (en) |
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JPH0546417B2 (en) * | 1987-04-09 | 1993-07-13 | Yuka Sansho Kk |
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CN1082062C (en) * | 1998-12-28 | 2002-04-03 | 江苏省化工研究所 | Synthesis of foamed thermoplastic hard polyurethane plastic |
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-
1980
- 1980-05-19 JP JP6695080A patent/JPS56163117A/en active Granted
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JPS56163117A (en) | 1981-12-15 |
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