JP2004204120A5 - - Google Patents

Description

【０００２】
【従来の技術】
従来硬質ポリウレタンフォームの製造方法には、発泡性能の優れたフロン系の発泡剤が使用されてきた。しかしオゾン層保護のため法的規制が課せられ、すでにクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）発泡剤は使用できなくなっている。この事態に対応するためＣＦＣ発泡剤の代替品として許容されている水素化クロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、特にＨＣＦＣ−１４１ｂ（１,１−ジクロロ−１−フルオロエタン）が硬質ポリウレタンフォームの製造に多用されてきている。しかし、法的規制による削減計画によってＨＣＦＣ−１４１ｂは２００３年末をもって使用できなくなることになっている。
脱フロンの技術開発として、低沸点炭化水素、フッ素化アルカンなど多数の方法が提案されているが、シクロペンタンなどの低沸点炭化水素は引火の危険性が高く、フッ素化アルカン類はオゾン層破壊係数は０であるが、地球温暖化係数は極端に高く、実用上大きな困難を伴う。水を発泡剤として使用する方法は、水とイソシアネート基との反応によって発生する二酸化炭素ガスを発泡剤として利用する方法であり、安全性及び環境対策上最も好ましい。しかし、水のみを発泡剤として使用する方法は、泡の外へ拡散しやすい炭酸ガスによって泡を形成するため収縮を起こしやすい。この収縮は、−３０℃での低温試験ではほとんど起きなくても高温、または、湿熱試験で顕著に現れる。また、生成する尿素結合のために、流れ性が悪く充填性がよくないため、複雑な形状や薄型の注入成形には不適であり、熱の蓄積低下による接着性の悪化、ガス溜まりによるふくれが発生しやすく、低密度化し難く、無理に低密度化すると樹脂強度が悪化し、寸法安定性が不良になるなどの難点がある。このため適用可能な限られた用途に用いられるか、ＨＣＦＣ−１４１ｂなどを併用しなければならない欠点がある。
実質的に水のみを発泡剤とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法としては、例えば、気泡連通化剤を添加し、ＮＣＯ／ＯＨ当量比を高い状態で発泡化させる方法（特許第３２３９３２２号公報）、ポリイソシアネートとして多核体含有率が６３重量％以上のポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを使用する方法（特許第３２０８１８０号公報）、活性水素含有不飽和化合物を添加する方法（特開平７−１０２０３８号公報）、ＮＣＯ／ＯＨ当量比を高い状態で、第３級アミンを主触媒とし、ヌレート化触媒を微量添加して発泡化させる方法であって、常温下の寸法安定性を改善する方法（特開２００１−３２９０３６号公報）などが提案されている。しかしながら、従来の水発泡処方では、通常のポリイソシアネートおよびポリオールを使用し、ほぼ通常の硬質ポリウレタンフォーム製造用のＮＣＯ／ＯＨ当量比範囲（現用の発泡機を使用可能）で、硬質ポリウレタンフォームを製造できる技術は提供されていない。特に薄型の注入一体成型製品には、前記の種々の難点のため実質的に水のみによる発泡の硬質ポリウレタンフォームを使用できなかった。
【特許文献１】
特許第３２３９３２２号公報
【特許文献２】
特許第３２０８１８０号公報
【特許文献３】
特開平７−１０２０３８号公報
【特許文献４】
特開２００１−３２９０３６号公報

３）注入一体成型用反応液は、混合比がポリオールプレミックス／ＭＲ−２００＝１００重量部／１７７重量部（ＮＣＯインデックス：１１５）になるように発泡機［(株)ポリウレタンエンジニアリング製、「ＭＴ−２２８」］にポリオールプレミックス及びＭＲ−２００の量を制御して供給した。吐出する反応液の配合比を確認後、最短距離の導管によって、次工程注入一体成型用に使用した。
４）図１に一態様を示す注入一体成型品には、縦方向長さＬが２３０ｃｍ、注入口の設けられた側面材の長さＷが９０ｃｍ、内部空間厚さｔが１３ｍｍの一体成型雨戸Ａを使用した。該一体成型雨戸Ａは表面材Ｂ、裏面材Ｄ及び側面材Ｅによって、薄型の箱状体を形成している。表面材Ｂ及び裏面材Ｄはともに鉄板製であるものを使用した。表面材Ｂには強風圧などによる変形を防止するための補強用溝Ｃが設けられている。面材鉄板の厚さは０.５ｍｍである。この雨戸外殻体を多段プレス機に挟み、この雨戸外殻体の端末側面材Ｅに設けた反応液注入口Ｈから、上記３）吐出反応液を１,４００ｇ注入し、７分間４５℃に加温保持した。
結果を実施例２、３と共に第１表に示す。本実施例によって得られた硬質ポリウレタンフォームの物性は、現行ＨＣＦＣ−１４１ｂ使用システムと同等以上の性能を有している。
実施例２
ＮＣＯインデックスを９０にした以外は、実施例１と同じ条件で行った。
実施例３
ＮＣＯインデックスを１５０にした以外は、実施例１と同じ条件で行った。

比較例１
現行のＨＣＦＣ−１４１ｂ添加ポリオールプレミックスを使用した。このポリオールプレミックスの粘度は２２４ｍＰａ・ｓ／２０℃であった。ポリオールプレミックス／ＭＲ−２００＝１００重量部／１０１重量部（ＮＣＯインデックス：１０７）にした以外は、実施例１と同じ条件で行った。
結果を比較例２、３、４、５とともに第２表に示す。
比較例２
触媒酢酸カリウムを使用しなかった以外は、実施例１と同じ条件で行った。湿熱寸法安定性と圧縮強度が不良であった。流れ性が悪化し、高密度化のため、非圧縮密度（ジャストパック密度）が増加した。
比較例３
触媒Ｎ−メチルモルホリンを使用しなかった以外は、実施例１と同じ条件で行った。湿熱寸法安定性と圧縮強度、接着強度が不良であった。
比較例４
ＮＣＯインデックスを１９０にした以外は、実施例１と同じ条件で行った。
比較例５
接着付与剤を使用しなかった以外は、実施例１と同じ条件で行った。接着強度が実施例１の２／３程度にしかならなかった。