JP2003231728A - 硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡剤としてＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨ
ＦＣ３６５ｍｆｃを用いる場合の発泡安定性を改善し、
高品質の硬質ポリウレタンフォームを安定に製造する。 【解決手段】 ポリイソシアネート成分と、ヒドロキシ
成分、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合した配合液
と、発泡剤とをミキシングヘッドで混合してエアレスス
プレー発泡させることにより硬質ポリウレタンフォーム
を製造する方法において、発泡剤としてＨＦＣ２４５ｆ
ａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃ等のＨＦＣをミキシン
グヘッド又はミキシングヘッドに到る導管に直接導入し
て混合する。配合液及び／又はポリイソシアネート成分
の粘度は２０℃において５００ｍＰａ・ｓ以下である。
このような低粘度の配合液を用いることにより、ＨＦＣ
２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃの混合性を高
め、発泡安定性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイソシアネー
ト成分と、ヒドロキシ成分、触媒、整泡剤及びその他の
助剤を混合した配合液と、発泡剤とをミキシングヘッド
で混合してエアレススプレー発泡させることにより硬質
ポリウレタンフォームを製造する方法に係り、特に、こ
のようなエアレススプレー発泡による硬質ポリウレタン
フォームの製造において、オゾン層破壊の問題のないハ
イドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）を発泡剤として用い
て良好な発泡安定性のもとに硬質ポリウレタンフォーム
を製造する方法に関する。なお、本発明において、硬質
ポリウレタンフォームはイソシアヌレート変性硬質ポリ
ウレタンフォームを包含する。

【０００２】

【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは、断熱性及
び自己接着性に優れることから、住宅、冷蔵庫等の断熱
材として広く利用されている。

【０００３】これらの用途に用いられる硬質ポリウレタ
ンフォームは、一般にポリイソシアネート成分と、ヒド
ロキシ成分、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を
混合した配合液とをミキシングヘッドで混合して発泡さ
せるエアレススプレー発泡で得られ、この方法であれ
ば、施工対象物に直接吹き付け施工するという簡単な作
業で、良好な硬質ポリウレタンフォームの断熱層を形成
することができる。

【０００４】硬質ポリウレタンフォームにおいては、現
在、主たる発泡剤として用いられているジクロロモノフ
ルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）にはオゾン層破壊
の問題がある。このため、これに代る次世代の発泡剤と
して、オゾン層を破壊することのないハイドロフルオロ
カーボン（ＨＦＣ）として、１，１，１，３，３−ペン
タフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）、１，１，
１，３，３−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆ
ｃ）などがあり、硬質ポリウレタンフォームの発泡剤と
して有力視されている。

【０００５】しかし、このＨＦＣ２４５ｆａ（沸点１５
℃）やＨＦＣ３６５ｍｆｃ（沸点４０℃）はヒドロキシ
成分としてのポリオールに対する溶解性が低く、特にポ
リエステル系ポリオールに対しては殆ど溶解せず、ま
た、ＨＦＣ２４５ｆａは、沸点が低いために蒸発して突
沸し易く、ヒドロキシ成分等を含む配合液にプレミック
スすることは常温下では困難である。即ち、ＨＦＣ２４
５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃは、発泡剤に求められる必
要条件であるヒドロキシ成分等とのプレミックス時の安
定性に欠けているため、発泡を安定かつ円滑に進行させ
ることができず、このために、スプレーパターンが安定
しない；フライアビリティが高く、脆く、かさついた、
破損し易いフォームが得られる；更にはフォームを製造
することができない；といった問題があった。

【０００６】本出願人は、このようなＨＦＣ２４５ｆａ
やＨＦＣ３６５ｍｆｃを発泡剤として用いた場合の問題
を解決し、良好な発泡安定性のもとに硬質ポリウレタン
フォームを製造する方法として、ポリイソシアネート成
分と、ヒドロキシ成分、触媒、整泡剤及びその他の助剤
を混合した配合液と、発泡剤とをミキシングヘッドで混
合してエアレススプレー発泡させることにより硬質ポリ
ウレタンフォームを製造する方法において、ＨＦＣ２４
５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃをミキシングヘッ
ド又はミキシングヘッドに到る導管に直接導入して混合
する方法を提案した（特許第３３０９３３５号公報）。

【０００７】

【特許文献１】特許第３３０９３３５号公報

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ヒドロキシ成分である
ポリオールに対する溶解性が低く、プレミックス安定性
に劣るＨＦＣ２４５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃであって
も、特許第３３０９３３５号公報の方法に従って、ヒド
ロキシ成分に触媒や整泡剤等と共に混合せずに、このよ
うにミキシングヘッド又はミキシングヘッドに到る導管
に直接導入して混合することにより、良好な発泡安定性
のもとに硬質ポリウレタンフォームを製造することが可
能となるが、より一層の発泡安定性の改善が望まれる。

【０００９】本発明は、発泡剤として、特にＨＦＣ２４
５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃを用いる場合の発
泡安定性をより一層改善し、高品質の硬質ポリウレタン
フォームを安定に製造することができる硬質ポリウレタ
ンフォームの製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の硬質ポリウレタ
ンフォームの製造方法は、ポリイソシアネート成分と、
ヒドロキシ成分、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合
した配合液と、発泡剤とをミキシングヘッドで混合して
エアレススプレー発泡させることにより硬質ポリウレタ
ンフォームを製造する方法において、発泡剤としてハイ
ドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、好ましくは１，１，
１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆ
ａ）及び／又は１，１，１，３，３−ペンタフルオロブ
タン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）をミキシングヘッド又はミ
キシングヘッドに到る導管に直接導入して混合する方法
であって、該配合液及び／又はポリイソシアネート成分
の粘度が２０℃において５００ｍＰａ・ｓ以下であるこ
とを特徴とする。

【００１１】前述の如く、ＨＦＣ２４５ｆａ及びＨＦＣ
３６５ｍｆｃはヒドロキシ成分であるポリオールに対す
る溶解性が低く、このためにプレミックス安定性に劣る
が、このようなＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６
５ｍｆｃを第３成分として、ミキシングヘッド又はミキ
シングヘッドに到る導管に直接導入して混合することに
より、発泡安定性を高めることができるようになる。し
かし、この場合であっても、ヒドロキシ成分を含む配合
液（以下単に「配合液」と称す。）及び／又はポリイソ
シアネート成分に対する溶解性、相溶性をより一層高め
ることにより、発泡安定性をより一層高め、フライアビ
リティを抑制して高品質の硬質ポリウレタンフォームを
安定に製造することができるようになる。

【００１２】本発明で用いる、２０℃における粘度が５
００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以下
の低粘性の配合液及び／又はポリイソシアネート成分
は、ＨＦＣ２４５ｆａ及びＨＦＣ３６５ｍｆｃとの混合
性が良好で、ミキシングヘッド内でＨＦＣ２４５ｆａ及
び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃを安定かつ均一に混合する
ことができ、これにより、良好な発泡安定性のもとに、
高品質の硬質ポリウレタンフォームを製造することがで
きる。

【００１３】このような配合液の粘度低減のためには、
配合液中に、その他の助剤として、１分子中の活性水素
の数が０又は１である化合物（以下、このような化合物
を「低ＡＨ化合物」と称す場合がある。）を、ヒドロキ
シ成分１００重量部に対して１０〜４０重量部含有する
ことが好ましく、このような低ＡＨ化合物は、配合液の
粘度低減に有効である。

【００１４】また、ＨＦＣ２４５ｆａ及びＨＦＣ３６５
ｍｆｃとの相溶性の向上のために、ヒドロキシ成分は、
ヒドロキシ化合物と脂肪酸を含む酸成分とのエステル構
造を含有するもの、即ち、脂肪酸、脂肪酸エステル、及
び脂肪酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも１種
と、ヒドロキシ化合物及びそのエステルの少なくとも１
種とを反応させて得られるエステル化合物を含むものが
好ましく、このようなヒドロキシ成分を用いることによ
り、ＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃを
より一層円滑に混合することができるようになる。ま
た、ＨＦＣ２４５ｆａ及びＨＦＣ３６５ｍｆｃとの相溶
性の向上のために、ヒドロキシ成分のヒドロキシ化合物
はプロピレングリコールであることが好ましい。

【００１５】なお、硬質ポリウレタンフォーム、特に断
熱材用硬質ポリウレタンフォームに求められる最も重要
な性能の一つである難燃性を高めるために、ヒドロキシ
成分として、ｏ−フタル酸、ｍ−フタル酸、ｐ−フタル
酸、これらの酸のエステル、及びこれらの酸の無水物よ
りなる群から選ばれる少なくとも１種と、ヒドロキシ化
合物及びそのエステルの少なくとも１種とを反応させて
得られるエステル化合物を含むものを用いることが好ま
しい。

【００１６】本発明においては、ヒドロキシ成分を含む
配合液と、ポリイソシアネート成分とのいずれか一方の
みでも、前述のような低粘性のものであれば、ミキシン
グヘッド内においてＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ
３６５ｍｆｃを均一に溶解して良好な発泡安定性を得る
ことができるが、配合液とポリイソシアネート成分との
粘度が大きく異なると、両者の均一混合性が悪くなるた
め、配合液及びポリイソシアネート成分は共に上記低粘
度であることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の硬質ポリウレタン
フォームの製造方法の実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】まず、本発明の硬質ポリウレタンフォーム
の製造原料について説明する。

【００１９】（１） ポリイソシアネート成分 ポリイソシアネート成分としては、ジフェニルメタンジ
イソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族
系ポリイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネ
ート等の脂環族系ポリイソシアネート類、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート類
或いはこれらの粗生成物等の１種又は２種以上を使用す
ることができる。

【００２０】ヒドロキシ成分、その他の活性水素を有す
る化合物の全量に対するポリイソシアネート指数は通常
の硬質ポリウレタンフォームを製造する場合は８０〜１
３０の範囲、イソシアヌレート変性硬質ポリウレタンフ
ォームを製造する場合は１５０〜３５０の範囲とするこ
とが望ましい。

【００２１】（２） ヒドロキシ成分 ヒドロキシ成分としては、アジピン酸、コハク酸、フタ
ル酸等の多塩基酸とエチレングリコール、プロピレング
リコール等のヒドロキシ化合物との重縮合反応、或いは
ラクトン類の開環重合によって得られるポリエステルポ
リオールや、グリセリン、シュークロース、エチレンジ
アミン、トリレンジアミン等にエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを開環付
加重合して得られるポリエーテルポリオール類などがあ
り、各々単独で或いは２種類以上を組み合わせて使用す
ることができる。

【００２２】本発明では、特に、ＨＦＣ２４５ｆａ及び
ＨＦＣ３６５ｍｆｃとの相溶性の面で、ヒドロキシ成分
は、ヒドロキシ化合物と脂肪酸を含む酸成分とのエステ
ル構造を含有すること、即ち、酸成分としての脂肪酸、
脂肪酸エステル、及び脂肪酸無水物よりなる群から選ば
れる少なくとも１種と、ヒドロキシ化合物及びそのエス
テルの少なくとも１種とを反応させて得られるエステル
化合物（以下「脂肪酸系ポリエステルポリオール」と称
す場合がある。）を含むものを用いることが好ましい。
好適な脂肪酸系ポリエステルポリオールの酸成分の脂肪
酸としては、オクチル酸、ノナン酸等の炭素数８〜９程
度の脂肪酸が挙げられる。

【００２３】また、本発明で用いるヒドロキシ成分は、
酸成分としてのｏ−フタル酸、ｍ−フタル酸、ｐ−フタ
ル酸、これらの酸のエステル、及びこれらの酸の無水物
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上と、ヒドロキ
シ化合物及びそのエステルの少なくとも１種とを反応さ
せて得られるエステル化合物（以下「フタル酸系ポリエ
ステルポリオール」と称す場合がある。）を好ましくは
５重量％以上含むことが、得られるフォームの難燃性の
向上の面で好ましい。

【００２４】このような脂肪酸系ポリエステルポリオー
ル、フタル酸系ポリエステルポリオールの好ましい水酸
基価は１５０〜４５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇである。

【００２５】ヒドロキシ成分中のこのような脂肪酸系ポ
リエステルポリオールの割合は、過度に少ないと、ＨＦ
Ｃ２４５ｆａ及びＨＦＣ３６５ｍｆｃに対する相溶性の
向上効果が得られないため、ヒドロキシ成分中の含有量
は５重量％以上とすることが好ましい。しかし、この含
有量が過度に多いとフォーム強度が低下するので、ヒド
ロキシ成分中に特に５〜８０重量％、とりわけ４０〜７
０重量％含有されていることが好ましい。

【００２６】ヒドロキシ成分中のフタル酸系ポリエステ
ルポリオールの割合は、過度に少ないと十分な難燃性の
向上効果が得られないため、ヒドロキシ成分中の含有量
は５重量％以上とすることが好ましい。しかし、この含
有量が過度に多いと反応が遅くなり、発泡しづらくなる
ので、ヒドロキシ成分中に特に５〜９５重量％、とりわ
け４０〜７０重量％含有されていることが好ましい。

【００２７】なお、脂肪酸系ポリエステルポリオールと
フタル酸系ポリエステルポリオールとの合計に対する脂
肪酸系ポリエステルポリオールの割合は、７〜２５重量
％、とりわけ１０重量％程度で残部がフタル酸系ポリエ
ステルポリオールであることが好ましい。

【００２８】なお、脂肪酸系ポリエステルポリオール等
のポリエステルポリオール、その他のエステル化合物を
構成するヒドロキシ化合物としては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジ
プロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリ
メチロールプロパンなどがあるが、特により一層のＨＦ
Ｃ２４５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃとの混合性向上を図
るために、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール
などを用いたものが好ましい。

【００２９】特に、ＨＦＣ２４５ｆａ及びＨＦＣ３６５
ｍｆｃとの混合性の向上のためには、ヒドロキシ成分
は、プロピレングリコールをヒドロキシ化合物とするエ
ステル化合物を含むことが好ましい。

【００３０】また、難燃性のより一層の向上のために、
ヒドロキシ成分は、フェノール及び／又はその誘導体を
ヒドロキシ化合物（及び／又はそのエステル）とするエ
ステル化合物を含むものであることが好ましい。

【００３１】ヒドロキシ成分としては、上記脂肪酸系ポ
リエステルポリオール及びフタル酸系ポリエステルポリ
オールの他、フェノール及び／又はその誘導体をマンニ
ッヒ変性して得られたポリエーテルポリオール（以下
「マンニッヒ変性ポリオール」と称す。）、即ち、フェ
ノール、或いはノニルフェノールなどのアルキルフェノ
ールのようなフェノール誘導体をホルムアルデヒドとジ
エタノールアミン等の２級アミンやアンモニア、１級ア
ミン等を用いてマンニッヒ変性し、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを
開環付加重合して得られるポリエーテルポリオールを用
いても良い。このようなマンニッヒ変性ポリオールは、
自己反応活性が高く、かつ難燃性も比較的高いため、マ
ンニッヒ変性ポリオールを用いることにより、本発明に
係るエアレススプレー発泡型硬質ポリウレタンフォーム
において、吹き付け発泡時に難燃性能を著しく損なうこ
となく、速やかに反応を進めることができる。ただし、
ヒドロキシ成分中のマンニッヒ変性ポリオールが８０重
量％を超えると難燃性能が悪化してくるため、マンニッ
ヒ変性ポリオールを使用する場合、そのヒドロキシ成分
中の割合は７０重量％以下、特に２０〜５０重量％とす
るのが好ましい。

【００３２】更に、脂肪酸系ポリエステルポリオール、
フタル酸系ポリエステルポリオール成分及びマンニッヒ
変性ポリオールの他、本発明の目的を損なわない範囲で
エチレンジアミン、トリレンジアミン、シュークロー
ス、アミノアルコール、ジエチレングリコール等のマン
ニッヒ変性ポリオールとは異なる開始剤のヒドロキシ化
合物をヒドロキシ成分中４０重量％以下の範囲で併用し
ても良い。

【００３３】（３） 触媒 触媒としては、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘ
キサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリア
ミン等のアミン化合物、ジブチル錫ジラウレート、スタ
ナスオクトエート等の有機金属系化合物といったポリウ
レタンフォーム分野で用いられるものを使用することが
できる。また、トリスジアミノプロピルヘキサヒドロト
リアジン、酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等のイソ
シアネート変性化に用いられるものも使用することがで
きる。これらの触媒は１種を単独で用いても良く、２種
以上を併用しても良い。

【００３４】（４） 発泡剤 発泡剤としては、ＨＦＣ、好ましくはＨＦＣ２４５ｆａ
及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃを用いる。ＨＦＣ２４５
ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃの使用量は、製造す
る硬質ポリウレタンフォームの密度に応じて任意に決定
されるが、通常の場合、好ましくはヒドロキシ成分に対
して１０〜３０重量％である。この使用量が５重量％未
満では発泡剤としての効果が小さくなりすぎ、３５重量
％以上では気化力が強すぎて発泡が不安定となり気泡も
粗大で良好なフォームが得られない。

【００３５】なお、本発明では、ＨＦＣ２４５ｆａ及び
／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃをヒドロキシ成分を含む配合
液やポリイソシアネート成分とは別にミキシングヘッド
又はミキシングヘッドに到る導管に直接導入して混合す
るが、ＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃ
の全量をミキシングヘッド又はミキシングヘッドに到る
導管に直接導入する必要はなく、一部をミキシングヘッ
ド又はミキシングヘッドに到る導管に導入し、残部は配
合液に混合しても良い。この場合、使用するＨＦＣ２４
５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃのうちの２０％以
上をミキシングヘッド又はミキシングヘッドに到る導管
に導入し、残部を配合液に混合することが好ましい。

【００３６】なお、発泡剤としては、ＨＦＣ２４５ｆａ
及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃ以外の発泡剤を併用して
も良く、この場合、他の発泡剤としては、１，１，１，
２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ２２
７）、１，１，１，２−テトラフルオロエタン等のハイ
ドロフルオロカーボン、その他、水を発泡剤として併用
することができる。

【００３７】（５） 整泡剤 整泡剤としては、硬質ポリウレタンフォーム製造用とし
て効果のあるものは全て使用できる。例えば、ポリシロ
キサン等のシリコーン系ポリマーや、そのアルキレンオ
キサイド付加体等を用いることができる。

【００３８】また、本発明においては、上記以外の任意
の成分、例えば難燃剤、充填剤等も本発明の目的を妨げ
ない範囲で使用することができる。

【００３９】本発明においては、ヒドロキシ成分、触
媒、整泡剤及びその他の助剤を混合した配合液（この配
合液は発泡剤を含んでいても良い。）、及び／又はポリ
イソシアネート成分として、２０℃における粘度が５０
０ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以下の
ものを用いる。配合液及び／又はポリイソシアネート成
分の２０℃における粘度が５００ｍＰａ・ｓを超える
と、ミキシングヘッド又はミキシングヘッドに到る導管
に、ＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃを
直接導入して混合する場合に、ＨＦＣ２４５ｆａ及び／
又はＨＦＣ３６５ｍｆｃの混合性が十分でなく、本発明
による発泡安定性の改善効果を得ることができない。本
発明においては、配合液とポリイソシアネート成分との
混合安定性の面から、特に、配合液及びポリイソシアネ
ート成分として共に２０℃における粘度が５００ｍＰａ
・ｓ以下、好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以下のものを用
いることが望ましい。

【００４０】本発明で用いるポリイソシアネート成分と
して前述したものは、一般に２０℃における粘度が１０
０〜２５０ｍＰａ・ｓ程度であり、必要に応じて粘度低
減のためにリン酸エステル系などの難燃剤や発泡剤とし
て用いるＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆ
ｃの一部を添加しても良い。

【００４１】一方、配合液については、粘度低減のため
に、その他の助剤として発泡剤、整泡剤又は触媒として
作用する化合物以外の化合物であって、１分子中の活性
水素の数が０又は１である低ＡＨ化合物を、ヒドロキシ
成分１００重量部に対して総重量部数で１０〜４０重量
部含有することが好ましい。配合液にこのような低ＡＨ
化合物を含有させることにより、配合液の粘度を低下さ
せることができ、ＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦＣ３
６５ｍｆｃの混合性を高めることができる。

【００４２】この低ＡＨ化合物としては、難燃剤、可塑
剤として添加される化合物などがあり、リン酸エステル
系化合物及び／又はアルキルフェノール系化合物が、粘
度低減効果に優れるのみならず、フォームの燃焼性を抑
制し、高い難燃性を得ることができることから好まし
い。

【００４３】このような低ＡＨ化合物としては、具体的
には、次のようなものが挙げられる。即ち、リン酸エス
テル系化合物としては、難燃剤として添加されるトリス
モノクロロプロピルフォスフェート、ジメチルメチルフ
ォスフェートや、可塑剤として添加されるトリクレジル
フォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリエチ
ルフォスフェート等が挙げられる。また、アルキルフェ
ノール系化合物としては、難燃剤やヒドロキシ成分相互
の相溶化剤として添加されるノニルフェノールやノニル
フェノールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイ
ドを開環付加重合させた化合物等が挙げられる。

【００４４】配合液中の低ＡＨ化合物の含有量がヒドロ
キシ成分１００重量部に対して１０重量部未満では低Ａ
Ｈ化合物を添加したことによる減粘効果が十分でなく、
４０重量部を超えると得られるフォームの物性に悪影響
を及ぼすおそれがあり、好ましくない。

【００４５】このような低ＡＨ化合物等を配合して調製
される配合液の２０℃における粘度は通常１００〜３０
０ｍＰａ・ｓ程度である。

【００４６】本発明による硬質ポリウレタンフォームの
製造は、具体的には、前記ポリイソシアネート成分と、
ヒドロキシ成分、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合
した配合液と第３成分としてのＨＦＣ２４５ｆａ及び／
又はＨＦＣ３６５ｍｆｃとを３０〜５０℃でミキシング
ヘッドを用いて混合し、施工対象面に吐出圧力３．９〜
７．８ＭＰａで吹き付け、所定の厚さとなるまで吹き付
けを繰り返して発泡させることにより行うことができ
る。

【００４７】なお、本発明において、ＨＦＣ２４５ｆａ
及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃをエアレススプレー発泡
機のミキシングヘッド或いはミキシングヘッドに至る導
管に直接導入する方法としては特に限定するものではな
い。この導入方法としては、後述の実施例の方法のよう
に、図１に示すような２個のサブユニット１Ａ，１Ｂを
有するエアレススプレー発泡機を用い、サブユニット１
Ａのミキサー２Ａに配合液とＨＦＣ２４５ｆａ及び／又
はＨＦＣ３６５ｍｆｃを各々ポンプ３Ａ，４Ａで導入し
て混合すると共に、サブユニット１Ｂのミキサー２Ｂに
ポリイソシアネートとＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦ
Ｃ３６５ｍｆｃを各々ポンプ３Ｂ，４Ｂで導入して混合
し、これらをミキシングヘッド８で混合してスプレー発
泡させる方法が挙げられるが、その他、スタティックミ
キサーなどを用いてミキシングヘッドに直接ＨＦＣ２４
５ｆａ及び／又はＨＦＣ３６５ｍｆｃを混合する方法で
あってもよい。

【００４８】このような本発明の方法により製造される
硬質ポリウレタンフォームは、フォームのコア密度が２
０〜４５ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい。コア密度
（芯密度）が２０ｋｇ／ｍ^３未満であると強度が著しく
低下して収縮し、４５ｋｇ／ｍ ^３超えると、高密度化の
ために硬質ポリウレタンフォームの燃焼量が増えて難燃
性が著しく低下する。従って、コア密度は２０〜４５ｋ
ｇ／ｍ^３、特に２５〜４０ｋｇ／ｍ^３とすることが好ま
しい。なお、コア密度とは、ポリウレタンフォーム表面
の緻密な層を除いた部分の平均密度であり、例えば、Ｊ
ＩＳ Ａ ９５２６：１９９４に準拠して測定すること
ができる。

【００４９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００５０】なお、実施例及び比較例における硬質ポリ
ウレタンフォームの製造に用いた原料は次の通りであ
る。

【００５１】ポリオールＡ： 第一工業製薬（株）製
マンニッヒ変性ポリエーテルポリオール（ノニルフェノ
ールをジエタノールアミンとホルムアルデヒドによりマ
ンニッヒ変性して得られた末端変性基に、エチレンオキ
サイド及びプロピレンオキサイドを開環付加重合して得
られたポリエーテルポリオール） 水酸基価： ７５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）： １７００ｍＰａ・ｓ ポリオールＢ： 東邦理化（株）製 フタル酸／ノナン
酸ベースポリエステルポリオール（ジエチレングリコー
ルと、酸成分としてのフタル酸及びノナン酸とから得ら
れたポリエステルポリオール。ポリオールＢ中のノナン
酸ベースポリエステルポリオールの割合は２０重量％
で、残部がフタル酸ベースポリエステルポリオールであ
る。） 水酸基価： ２７０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）： ３９０ｍＰａ・ｓ ポリオールＣ： 東邦理化（株）製 ｏ−フタル酸ベー
スポリエステルポリオール「ＰＬ−２００１」 水酸基価： ２６０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）： ９８０ｍＰａ・ｓ ポリオールＤ： 東邦理化（株）製 ジエチレングリコ
ール及びノニルフェノールと、ｍ，ｐ−フタル酸とから
得られたポリエステルポリオール「ＰＬ ＪＰ−８０
１」 水酸基価： ２９５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）： ５００ｍＰａ・ｓ ポリオールＥ：東邦理化（株）製 フタル酸ベースポリ
エステルポリオール「ＰＬ−２５２」 水酸基価：２５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）：３５００ｍＰａ・ｓ ポリオールＦ： 東邦理化（株）製 テレフタル酸／ノ
ナン酸／ステアリン酸ベースポリエステルポリオール
（トリエチレングリコール及びジエチレングリコール
と、酸成分としてのフタル酸、ノナン酸及びテレフタル
酸とから得られたポリエステルポリオール。ポリオール
Ｆ中のノナン酸ベースポリエステルポリオール及びステ
アリン酸ベースポリエステルポリオールの割合は合計で
２０重量％で、残部がフタル酸ベースポリエステルポリ
オールである。） 水酸基価： １９０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）： ９００ｍＰａ・ｓ ポリオールＧ： 第一工業製薬（株）製 マンニッヒ変
性ポリエーテルポリオール（ノニルフェノールをホルム
アルデヒドとジエタノールアミンによりマンニッヒ変性
して得られた末端変性基に、プロピレンオキサイドを開
環付加重合して得られたポリエーテルポリオール） 水酸基価： ３１５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ 粘度（２５℃）： １３００ｍＰａ・ｓ ポリイソシアネート：日本ポリウレタン工業（株）製
粗製ジフェニルメタンジイソシアネート「コロネート１
１５６」（ＮＣＯ％：３０．５） 難燃剤Ａ：大八化学（株）製 「ＴＣＰＰ」（トリスモ
ノクロロプロピルフォスフェート） 難燃剤Ｂ：アクゾノーベル（株）製 トリブチルフォス
フェート（低ＡＨ化合物） 整泡剤： 東レダウコーニングシリコン（株）製「ＳＨ
１９３」 （ジメチルシロキサンとポリエーテルのブロックコポリ
マー） 触媒Ａ： 花王（株）製 テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン「カオライザーＮｏ．１」 触媒Ｂ： 日本化学産業（株）製 オクチル酸カリウム
溶液「プキャット１５Ｇ」 触媒Ｃ： 日本化学産業（株）製 オクチル酸鉛のフタ
ル酸ジオクチル溶液「ニッカオクチックス」（鉛濃度１
７重量％） 発泡剤Ａ： 旭硝子（株）製 １，１，１，３，３−ペ
ンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ） 発泡剤Ｂ： 旭硝子（株）製 １，１，１，３，３−ペ
ンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ） 発泡剤Ｃ： 水

【００５２】また、エアレス混合タイプの高圧スプレー
発泡機システムとしては、図１に示す構成のガスマーモ
デルＨＦ１６００ユニット（ガスマー社製）を用いた。

【００５３】実施例１〜５、比較例１，２ 表１に示す配合処方に従ってまず配合液Ａを調製すると
共に、発泡剤Ａとポリイソシアネートとを用意した。次
いで、図１に示すように、タンク１０からの配合液Ａと
タンク１１からのポリイソシアネートは各々メインポン
プ３Ａ，３Ｂから、ボンベ１２Ａ，１３Ｂからの発泡剤
Ａは、窒素ガスボンベ１３Ａ，１３Ｂからの窒素ガスに
より背圧約５ｋｇ／ｃｍ^２をかけながら各々サブユニッ
トポンプ（ガスマー社製：発泡補助剤比例ポンプ）４
Ａ，４Ｂから、表１に示す混合割合となるようにそれぞ
れミキサー２Ａ，２Ｂに圧送し、ヒーター６，ホースヒ
ーター７を経てミキシングヘッド８から、縦９１０ｍ
ｍ、横９１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの珪酸カルシウム板に
室温（８〜１０℃）の雰囲気下でスプレー発泡した。な
お、原料の吐出時温度は３５℃とし、エアポンプのシリ
ンダー５の空気圧は０．５ＭＰａとなるように電磁バル
ブ１４の開度を調整した。また、珪酸カルシウム板の温
度は雰囲気温度と等しく設定した。硬質ポリウレタンフ
ォームは、スプレーの１層の厚さを５〜１０ｍｍ程度と
し、下吹き層を含め３回積層し、総厚みが２５ｍｍ程度
になるように吹き付けた。

【００５４】なお、イソシアネート指数は表１に示す通
りであり、２０℃における配合液Ａの粘度及び比重と、
ポリイソシアネートの粘度及び比重は表１に示す通りで
ある。また、調製された配合液Ａの安定性、発泡剤Ａの
混入安定性は表１に示す通りであった。

【００５５】表１中、※１の発泡剤Ａの混合量（体積
％）は下記式により算出される値である。

【００５６】

【数１】

【００５７】用いたエアレススプレー発泡機は、図１に
示すようにサブユニットを２系統有するものであり、サ
ブユニットポンプ４Ａ，４Ｂは上記式で算出される発泡
剤Ａの混合量として、最大混合量が各々４体積％で合計
で８体積％である。

【００５８】得られた硬質ポリウレタンフォームについ
て、コア密度を測定すると共に、フライアビリティの評
価を行い、結果を表１に示した。なお、コア密度はＪＩ
ＳＡ ９５２６：１９９４に準拠して測定した。また、
フライアビリティの程度はフォームの感触によって評価
した。また、施工性（スプレーパターン）を下記の評価
基準で評価し、結果を表１に併記した。良好：床面より
１ｍの高さからスプレーガンを床に対し鉛直に向けて１
秒間発泡したときに形成されるフォームの径が３５〜４
５ｃｍであるもの。不良：上記フォームの径が３５ｃｍ
以下であるもの。

【００５９】

【表１】

【００６０】表１より、本発明によれば、良好な施工性
のもとに、高品質の硬質ポリウレタンフォームを得るこ
とができることがわかる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の硬質ポリウ
レタンフォームの製造方法によれば、発泡剤としてオゾ
ン層破壊の問題のないＨＦＣ２４５ｆａ及び／又はＨＦ
Ｃ３６５ｍｆｃ等のＨＦＣを用いて、高品質の硬質ポリ
ウレタンフォームを安定に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例で用いた高圧スプレー発泡機
システムの構成図である。

【符号の説明】 １Ａ，１Ｂ サブユニット ２Ａ，２Ｂ ミキサー ３Ａ，３Ｂ メインポンプ ４Ａ，４Ｂ サブユニットポンプ ５ シリンダー ６ ヒーター ７ ホースヒーター ８ ミキシングヘッド １０ 配合液のタンク １１ ポリイソシアネートのタンク １２ 発泡剤Ａのボンベ １３ 窒素ガスボンベ １４ 電磁バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｆターム(参考） 4F204 AA42 AB02 AB03 AB05 AB28 AD08 AE02 AG03 AG20 AH46 AR02 AR17 EA01 EB01 EB11 EE28 EF02 EF25 EF46 EK07 EK26 4J034 DF01 DF12 DF20 DF22 DG03 DG04 DG23 HA01 HA07 HA11 HA13 HC03 HC12 HC22 HC61 HC67 HC71 HC73 JA01 JA06 KA01 KC02 KC17 KD02 KD12 MA12 MA16 MA24 NA02 NA05 QA01 QA02 QA05 QB01 QB16 QC01 QD06 RA19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイソシアネート成分と、ヒドロキシ
   成分、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合した配合液
   と、発泡剤とをミキシングヘッドで混合してエアレスス
   プレー発泡させることにより硬質ポリウレタンフォーム
   を製造する方法において、 発泡剤としてハイドロフルオロカーボンをミキシングヘ
   ッド又はミキシングヘッドに到る導管に直接導入して混
   合する方法であって、 該配合液及び／又はポリイソシアネート成分の粘度が２
   ０℃において５００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴と
   する硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、該ハイドロフルオロ
   カーボンが１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパ
   ン及び／又は１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタ
   ンであることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームの
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、該配合液及び
   ／又はポリイソシアネート成分の粘度が２０℃において
   ３００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする硬質ポリ
   ウレタンフォームの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、該その他の助剤として、１分子中の活性水素の数が
   ０又は１である化合物を該ヒドロキシ成分１００重量部
   に対して１０〜４０重量部含有することを特徴とする硬
   質ポリウレタンフォームの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、該ヒドロキシ成分が、脂肪酸、脂肪酸エステル、及
   び脂肪酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも１種
   と、ヒドロキシ化合物及びそのエステルの少なくとも１
   種とを反応させて得られるエステル化合物を含むことを
   特徴とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、該ヒドロキシ成分
   が、ｏ−フタル酸、ｍ−フタル酸、ｐ−フタル酸、これ
   らの酸のエステル、及びこれらの酸の無水物よりなる群
   から選ばれる少なくとも１種と、ヒドロキシ化合物及び
   そのエステルの少なくとも１種とを反応させて得られる
   エステル化合物を含むことを特徴とする硬質ポリウレタ
   ンフォームの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５又は６において、該ヒドロキシ
   化合物が、プロピレングリコールを含むことを特徴とす
   る硬質ポリウレタンフォームの製造方法。