JP4468106B2 - 硬質ポリウレタンフォームの製造法 - Google Patents
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(1) 水酸基価150 〜550mgKOH/gのフタル酸系ポリエステルポリオール及び水酸基価40〜80mgKOH/g のアジピン酸系ポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とイソシアネート成分とを、ヒドロフルオロカーボンを含む発泡剤及び触媒の存在下で反応させる硬質ポリウレタンフォームの製造法、並びに
(2) 前記製造法によって得られうる硬質ポリウレタンフォーム
に関する。
本明細書にいうフタル酸系ポリエステルポリオールとは、フタル酸、テレフタル酸及びイソフタル酸からなる群より選ばれた1種以上のフタル酸成分を主成分とするジカルボン酸と、多価アルコールとの重縮合反応によって得られるポリエステルポリオールを意味する。
本明細書にいうアジピン酸系ポリエステルポリオールとは、アジピン酸を主成分とするジカルボン酸とジエチレングリコールを主成分とする多価アルコールとの重縮合反応によって製造することができる。
ポリオール成分には、必要により、他のポリオール成分を配合してもよい。他のポリオール成分として、例えば、岩田敬治編「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(昭和62年9月25日、日刊工業新聞社発行)に記載されている、ポリエーテルポリオール(通称、マンニッヒポリオールを含む)、フェノール樹脂系ポリオール等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
イソシアネート成分としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート;ウレタン結合、カルボジイミド結合、ウレトイミン結合、アロファネート結合、ウレア結合、ビューレット結合、イソシアヌレート結合等の1種以上を含有する前記ポリイソシアネート変性物等が挙げられる。これらのイソシアネート成分は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
5L容の丸底フラスコに、アジピン酸2217g 、ジエチレングリコール1661g 及びトリメチロールプロパン122gを仕込み常圧で120 ℃まで昇温した。その後、トリイソプロピルチタネート触媒をフラスコの内容物の全量に対して5ppm添加し、脱水しながら240 ℃まで昇温し、更に240 ℃で減圧脱水し、酸価0.4mgKOH/g、水酸基価60mgKOH/g 、水分含量0.02重量%のアジピン酸系ポリエステルポリオールを調製した。
製造例1において、アジピン酸2295g 、ジエチレングリコール1661g 及びトリメチロールプロパン152gを用いた以外は、製造例1と同様にしてアジピン酸系ポリエステルポリオールを調製した。得られたアジピン酸系ポリエステルポリオールの酸価は0.6mgKOH/g、水酸基価は52mgKOH/g 、水分含量は0.02重量%であった。
製造例1において、アジピン酸1985g 、ジエチレングリコール1661g 及びトリメチロールプロパン107gを用いた以外は、製造例1と同様にしてアジピン酸系ポリエステルポリオールを調製した。得られたアジピン酸系ポリエステルポリオールの酸価は0.2mgKOH/g、水酸基価は112mgKOH/g、水分含量は0.02重量%であった。
製造例1において、アジピン酸2185g 及びジエチレングリコール1888g を用いた以外は、製造例1と同様にしてアジピン酸系ポリエステルポリオールを調製した。得られたアジピン酸系ポリエステルポリオールの酸価は0.6mgKOH/g、水酸基価は90mgKOH/g 、水分含量は0.02重量%であった。
表1に示す組成となるように、各成分を混合することによりポリオール混合物を得た。得られたポリオール混合物と、イソシアネート成分〔住化バイエルウレタン(株)製、商品名:スミジュール44V20 〕とをイソシアネートインデックスが105 となるように10℃でラボミキサーで混合攪拌し、得られた混合物210 gを成形型〔内寸:150mm ×150mm ×300mm (高さ)〕内に注入し、硬質ポリウレタンフォームのフリーフォームを成形した。なお、ポリオールBは、本発明においては任意成分であり、フォーム強度が向上した処方で評価するために使用した。
得られたフリーフォームを1日間放置した後、そのコアの部分から、100mm ×100mm ×100mm の大きさの試験片を切り出し、該試験片の重量を測定し、式:
〔コア密度〕=〔試験片の重量〕÷〔試験片の体積〕
にしたがって密度を求めた。
硬質ポリウレタンフォームの圧縮強度をASTM D1621に従い、以下の方法で測定した。即ち、密度測定の際に用いた試験片から40mm×40mm×40mmの大きさに切り出し、圧縮試験機〔(株)島津製作所製、型番:DCS-50M〕を用い、圧縮速度5mm/分の条件で測定した。圧縮強度は、発泡方向に対して平行方向、発泡方向に対して垂直方向の2方向の圧縮応力について測定し、圧縮応力を断面積で除して算出した。
得られたフリーフォームを切断して内部状態を目視で観察し、下記の評価基準に従って評価した。
○:直径2mm 以上のボイドが観察されない(なお、直径2mm 以下ではボイドとセルの区別が困難である)。
△:直径2〜3mm程度の小さいボイドが認められる。
×:直径3mm 以上の深いボイド発生が認められる。
フッ素樹脂製シートが貼付された水平モールド〔内寸:200mm×200mm ×50mm(高さ)〕を24℃に温調し、そのモールド内に前記混合物を注型して硬質ポリウレタンフォームのフリーフォームを成形し、2分間経過後に脱型した。モールドへの硬質ポリウレタンフォームの付着率〔モールド下面の面積(40000mm2)に対する付着面積:%〕からフォームの接着性を、以下の評価基準に基づいて評価した。
○:モールドへの硬質ポリウレタンフォームの付着がないか又は少ない場合(付着面積:10 %未満)
△:モールドへの硬質ポリウレタンフォームの付着が少しだけある場合(付着面積:10 %以上30%未満)
×:モールドへの硬質ポリウレタンフォームの付着量が多い場合(付着面積:30 %以上)
〔ポリオール成分〕
ポリオールA:テレフタル酸系ポリエステルポリオール〔水酸基価:250mgKOH/g、オキシド(OXID)社製、商品名:テロール250 〕
ポリオールB:エチレンジアミン系ポリエーテルポリオール〔水酸基価:760mgKOH/g、三井武田ケミカル(株)製、商品名:ポリオールAE-300〕
TCPP:トリス(2-クロロイソプロピル)ホスフェート〔大八化学(株)製、商品名:TMCPP 〕
L-5340:日本ユニカー(株)製、商品名:L-5340
KL-31 :1,4-ジアザビシクロ[2.2.2] オクタンの33%ジプロピレングリコール溶液〔花王(株)製、商品名:カオーライザーNo.31 〕
HFC-245fa (1,1,1,3,3- ペンタフルオロプロパン)
HFC-365mfc (1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン)
Claims (5)
- 水酸基価150 〜550mgKOH/gのフタル酸系ポリエステルポリオール及び水酸基価40〜80mgKOH/g のアジピン酸系ポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とイソシアネート成分とを、ヒドロフルオロカーボンを含む発泡剤及び触媒の存在下で反応させる硬質ポリウレタンフォームの製造法であって、前記フタル酸系ポリエステルポリオールがフタル酸、テレフタル酸及びイソフタル酸からなる群より選ばれた1種以上のフタル酸成分の含有量が70重量%以上のジカルボン酸と多価アルコールとの重縮合反応によって得られたものである、硬質ポリウレタンフォームの製造法。
- ポリオール成分が、水酸基価150 〜550mgKOH/gのフタル酸系ポリエステルポリオール40〜85重量%及び水酸基価40〜80mgKOH/g のアジピン酸系ポリエステルポリオール2〜20重量%を含有する請求項1記載の製造法。
- ヒ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を含有する請求項1又は2記載の製造法。
- イソシアネート成分が、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートである、請求項1〜3いずれか記載の製造法。
- 請求項1〜4いずれか記載の製造法によって得られうる硬質ポリウレタンフォーム。
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