JPH0517614A - 硬質ポリウレタンフオーム - Google Patents

硬質ポリウレタンフオーム

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JPH0517614A
JPH0517614A JP16973391A JP16973391A JPH0517614A JP H0517614 A JPH0517614 A JP H0517614A JP 16973391 A JP16973391 A JP 16973391A JP 16973391 A JP16973391 A JP 16973391A JP H0517614 A JPH0517614 A JP H0517614A
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JP
Japan
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boiling point
rigid polyurethane
polyurethane foam
hcfc
foaming agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP16973391A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsugi Kita
貢 北
Akihiro Ono
明広 大野
Masayuki Kimura
正幸 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低沸点代替発泡剤モノクロロジフルオロメタ
ン(HCFC−22)、1,1,1,2−テトラフルオ
ロエタン(HFC−134a)、1,1−ジフルオロエ
タン(HFC−152a)、1,1−ジフルオロエタン
(HFC−142b)を使用することにより、フォーム
の断熱性能と均一性に優れた軽量の製品を得る。 【構成】 沸点20℃以上のハイドロクロロフルオロカ
ーボンを必須成分とし、沸点20℃以上のハイドロクロ
ロフルオロカーボン、沸点−20℃以下のハイドロクロ
ロフルオロカーボン、沸点−5℃以下のハイドロフルオ
ロカーボンの郡から選ばれる混合物を発泡剤として使用
する。 【効果】HCFC−123又はHCFC−141bを発
泡剤として単独で使用する処方により得られた硬質ポリ
ウレタンフォームよりも、フォームの断熱性能と均一性
に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は硬質ポリウレタンフォー
ムに関する。詳しくは、硬質ポリウレタンフォームを板
状又は箱体に注入した製品を製造する場合、フォーム表
面近く(スキン層)の密度が上がることを押え、フォー
ムの断熱性能と均一性に優れた軽量の硬質ポリウレタン
フォームに関する。
【0002】
【従来の技術】硬質ポリウレタンフォームは断熱特性、
低温寸法安定性及び施工性が優れているため、冷蔵庫、
冷凍倉庫、建築材料等の断熱材として、広範囲に使用さ
れている。 これは、硬質ポリウレタンフォームを製造
する際、発泡剤として充填性及び断熱特性の優れたトリ
クロロフルオロメタン(以下R−11と略称。)を使用
していることが大きな理由である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、硬質ポリウレタ
ンフォームの発泡剤としてクロロフルオロカーボン類
(以下CFCと略称。)が用いられてきたが、地球を取
りまくオゾン層保護のためその使用が規制され、近い将
来には完全に廃止されようとしている。その対策として
CFCの削減技術やCFCに替わる発泡剤の開発等が進
められている。CFCの削減は主に有機ポリイソシアナ
ートと水の反応で生成する二酸化炭素をCFCの代わり
にする技術が利用され始めており、更に削減幅を上げる
試みが行われているが、この技術には二酸化炭素ガスの
熱伝導率がCFCより大幅に高いこと、水の使用量を増
してCFCの量を減らして行くにつれ硬質ポリウレタン
フォームの強度や寸法安定性等に問題が生じ、特に断熱
性能を要求する用途には適しない。一方、CFCより空
気中で分解し易く、オゾン層への悪影響が少ない代替物
としてハイドロクロロフルオロカーボン類(HCFCと
略称。)が検討されているが、これらの物質はCFCに
比べ、硬質ポリウレタンフォームを構成するウレタン樹
脂との相溶性が良い。そのため、特に断熱性能を良くす
る目的で配合中の水使用量が少ない場合には影響が大き
く現れ、板状の製品を製造する場合には硬質ポリウレタ
ンフォームの表面近く(スキン層)の密度がCFCに比
べ極端に高くなる傾向が認められ、硬質ポリウレタンフ
ォームの均一性が悪く充填性も悪いため重い断熱材にな
ってしまう。硬質ポリウレタンフォームの均一性や充填
性を改良するには、硬質ポリウレタンフォーム原液配合
中の水を増加すれば良いが、断熱性能が低下するため目
的には合わない。
【0004】混合発泡剤を使用する提案として、特開平
1−234431号公報には、2,2-ジクロロ-1,1,1−ト
リフルオロエタン(HCFC−123)と沸点が−10
℃〜40℃の混合発泡剤、特開平1−234432号公
報には、1,1-ジクロロ-1- フルオロエタン(HCFC−
141b)と沸点が15℃〜55℃の混合発泡剤、特開
平2−121802号公報には、沸点−30℃以下であ
る発泡剤、特開平2−263841号公報には、R−1
1とHCFC−141bからなる混合発泡剤、特開平3
−9933号公報には、10℃以下の沸点のハロカーボ
ンと20℃〜35℃の沸点のハロカーボンと35℃〜1
25℃の沸点を有する3種類の混合発泡剤が記載されて
いる。しかしながら、特開平1−234431、特開平
1−234432、特開平2−263841及び特開平
3−9933各号公報記載のものは、いずれも硬質ポリ
ウレタンフォームの均一性(両面にスキン部を付けた状
態の密度と両面のスキン部を取り除いた芯部の密度の小
さいもの)が改良されず、満足できるものではない。特
に、特開平3−9933号の場合は、混合発泡剤中にハ
ロカーボン35℃〜125℃の沸点のものを使用するた
め、十分な効果が得られない。また、特開平2−121
802号の場合は、硬質ポリウレタンフォームの均一性
は改良されるが、非常に低沸点の発泡剤であるため、従
来の発泡機での発泡が困難であり、取扱上危険性を伴う
ため、満足できるものではない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために鋭意検討した結果、硬質ポリウレ
タンフォームの製造に当たって、沸点20℃以上のHC
FCを必須成分とし、沸点20℃以上のHCFC、沸点
−20℃以下のHCFC、沸点−20℃以下のハイドロ
フルオロカーボン(以下HFCと略)の郡から選ばれる
混合物を発泡剤として用いることにより、断熱性能と均
一性に優れた軽量の硬質ポリウレタンフォームが得られ
ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0006】即ち、本発明は、硬質ポリウレタンフォー
ムの製造に当たって、発泡剤として沸点20℃以上のH
CFCを必須成分とし、沸点20℃以上のHCFC、沸
点−20℃以下のHCFC、沸点−20℃以下のHFC
の郡から選ばれる混合物を用いることにより得られる断
熱性能と均一性に優れた硬質ポリウレタンフォームであ
る。沸点20℃以上のHCFCを主な発泡剤とした場合
でも、断熱性能と均一性に優れ、軽量で原料使用量の少
ない硬質ポリウレタンフォームが得られる。
【0007】本発明に用いられる沸点20℃以上のHC
FCとしては、2,2-ジクロロ-1,1,1−トリフルオロエタ
ン(HCFC−123、沸点=27.5℃)、1,1-ジク
ロロ-1−フルオロエタン(HCFC−141b、沸点=
32.0℃)等、沸点−20℃以下のHCFCとして
は、モノクロロジフルオロメタン(HCFC−22、沸
点=−40.8℃)等、沸点−20℃以下のHFCとし
ては、1,1,1,2,−テトラフルオロエタン(HFC−13
4a、沸点=−26.3℃)、1,1-ジフルオロエタン
(HFC−152a、沸点=−25℃)等があげられ
る。
【0008】沸点20℃以上のHCFCに対する沸点−
20℃以下のHCFC及び/又は沸点−20℃以下のH
FCの割合が、5重量%以下であるとスキン層が厚くな
り効果がなく、40重量%以上になると蒸気圧が高くな
り、通常の発泡機では使用できない。また、発泡剤が硬
質ポリウレタンフォーム中に5重量%以下であると効果
が無く、15重量%以上になると成形密度が低くなりす
ぎ、正常な硬質ポリウレタンフォームが得られず実用的
でない。
【0009】本発明の硬質ポリウレタンフォームを製造
するには、上記発泡剤の他に、必須成分として有機ポリ
イソシアナート、ポリオール等活性水素化合物、触媒、
整泡剤等が用いられ、必要に応じて難燃剤等の添加剤が
用いられる。
【0010】有機ポリイソシアナートとしては、公知の
ものがすべて使用できるが、最も一般的なものはトルエ
ンジイソシアナート(TDI)及びジフェニルメタンジ
イソシアナート(MDI)である。TDIは、異性体の
混合物すなわち2,4−体100%品、2,4−体/
2,6−体=80/20,65/35(それぞれ重量
比)等のものはもちろん、商品名三井TDI−TRC、
タケネート4040等として知られる多官能性のタール
を含有するいわゆる粗TDIも使用できる。また、MD
Iとしては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナ
ートを主成分とする純品のほかに、3核体以上の多核体
を含有する三井MDI−CR、ミリオネートMR等のい
わゆるポリメリックMDIが特に好適に使用できる。ま
た、これら有機ポリイソシアナートと後述のポリオール
より得られるイソシアナート基を分子末端にもつプレポ
リマーも有機ポリイソシアナートの一部又は全部として
使用できる。
【0011】ポリオールとしては、蔗糖/グリセリン/
トリレンジアミンにプロピレンオキサイドを付加した水
酸基価450mgKOH/gのポリエーテルポリオール
が特に好適であるが、それ以外の公知のもの、例えば、
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、トリエチレングリコール、ジプロピレン
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、ソルビトール、蔗糖等の多価アルコール、トリ
レンジアミン等の芳香族アミン類やエチレンジアミン、
トリエタノールアミン等の脂肪族アミン類を単独叉は混
合系にアルキレンオキサイドを付加重合させて得たヒド
ロキシル価350〜600mgKOH/gのポリエーテ
ルポリオール等も勿論使用できる。
【0012】有機ポリイソシアナートとポリオール等の
活性水素との使用割合は−NCO/H(当量比)0.7
0〜5.00(当量比)が適当である。
【0013】触媒としては、例えばトリエチルアミン、
トリプロピルアミン、N−メチルモルフォリン、N−エ
チルモルフォリン、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等のアミン系ウレタン化触媒
が好適であるが、その他の公知のウレタン化触媒、例え
ば有機金属、有機酸等も勿論使用できる。これらの触媒
は、単独で、叉は混合して用いることができ、その使用
量は活性水素を持つ化合物100部に対して0.000
1〜10.0部が適当である。
【0014】整泡剤としては、公知の有機ケイ素界面活
性剤が用いられる。例えば、日本ユニカー社製のL−5
420、L−5421、トーレ・ダウコーニング社製の
SH−190、SH−193、信越化学工業社製のF−
305、F−306、F−345、東芝シリコーン社製
のTFA−4200等がある。これらの使用量はポリオ
ールと有機ポリイソシアネートの総和100重量部当
り、0.1〜20重量パーセントが適当である。
【0015】難燃剤としては、公知のものが用いられ、
例えばトリス(2-クロロエチル)フォスフェート、トリ
ス(ジクロロプロピル)フォスフェート等がある。
【0016】その他通常硬質ポリウレタンフォームに使
用される可塑剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、
着色剤等を必要に応じ添加することができる。
【0017】本発明の方法は、フリー発泡、型内発泡、
又はスプレー発泡等の方法に適用することができるが、
特に型内発泡で優れた性能を持つ製品が得られる。
【0018】
【実施例】
実施例−1〜7 ポリオール−A、水、整泡剤、触媒、及びHCFC−1
23又はHCFC−141bをよく混合し耐圧容器に入
れた。次いで、HCFC−22又はHFC−134aを
圧力容器に入れ、よく混合撹はんした。圧力容器中の混
合物を高圧発泡機に移した。MDI−CRを有機ポリイ
ソシアナ−ト成分として、フリー発泡と型内発泡を行っ
た。得られた硬質ポリウレタンフォームの諸特性値を表
−1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】比較例−1〜3 実施例と同様の操作でフリー発泡と型内発泡を行った。
得られた硬質ポリウレタンフォームの諸特性値を表−2
に示す。
【0021】
【表2】
【0022】なお、実施例及び比較例で用いた原料は次
の通りである。 MDI-CR:三井東圧化学社製 ポリメリックMDI、NC
O基含有率31.2重量%。 ポリオール−A:蔗糖/グリセリン/トリレンジアミン
混合液にプロピレンオキシドを付加した水酸基価430
mgKOH/gのポリエーテルポリオール 整泡剤:日本ユニカー社製L−5420 触 媒:活材ケミカル社製TMHD 発泡剤:HCFC−123 − 2,2−ジクロロ− 1,1,1
−トリフルオロエタン HCFC−141b− 1,1−ジクロロ−1-フルオロエタ
ン HCFC−22 −モノクロロジフルオロメタン HFC−134a − 1,1,1,2−テトラフルオロエタン
【0023】
【発明の効果】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、
沸点20℃以上の発泡剤HCFC−123、HCFC−
141b等CFC−11に替わるHCFC類を主たる発
泡剤としても、断熱性能が良く、型内発泡密度A及びB
から判断されるようにフォームの均一性に優れる特徴を
有する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 沸点20℃以上のハイドロクロロフルオ
    ロカーボンを必須成分とし、沸点20℃以上のハイドロ
    クロロフルオロカーボン、沸点−20℃以下のハイドロ
    クロロフルオロカーボン、沸点−20℃以下のハイドロ
    フルオロカーボンの郡から選ばれた混合物を発泡剤とす
    ることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
  2. 【請求項2】 沸点20℃以上のハイドロクロロフルオ
    ロカーボンと沸点−20℃以下のハイドロクロロフルオ
    ロカーボン及び/又は沸点−20℃以下のハイドロフル
    オロカーボンとの混合比が、95:5〜60:40重量
    %であることを特徴とする請求項1記載の硬質ポリウレ
    タンフォーム。
  3. 【請求項3】 硬質ポリウレタンフォーム中に、請求項
    1の発泡剤が5重量%〜15重量%含まれることを特徴
    とする請求項1記載の硬質ポリウレタンフォーム。
JP16973391A 1991-07-10 1991-07-10 硬質ポリウレタンフオーム Pending JPH0517614A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531478A (ja) * 2011-08-30 2014-11-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se キャビティーブロック
US10324304B2 (en) 2014-02-03 2019-06-18 Lg Innotek Co., Ltd. Stereoscopic display device and dashboard using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531478A (ja) * 2011-08-30 2014-11-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se キャビティーブロック
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