JPH05186553A - 硬質フォームの製造方法 - Google Patents

硬質フォームの製造方法

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JPH05186553A
JPH05186553A JP3339987A JP33998791A JPH05186553A JP H05186553 A JPH05186553 A JP H05186553A JP 3339987 A JP3339987 A JP 3339987A JP 33998791 A JP33998791 A JP 33998791A JP H05186553 A JPH05186553 A JP H05186553A
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JP
Japan
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active hydrogen
polyol
compound
aromatic amine
foam
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JP3339987A
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English (en)
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Tadashi Shimada
正 島田
Ichiro Kamemura
一郎 亀村
Chikashi Tateyama
親志 立山
Hiromitsu Odaka
弘光 小高
Koki Nonaka
弘毅 野中
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】水および/またはR−123発泡硬質フォーム
を製造する。 【構成】4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフ
ェニルメタン開始剤としプロピレンオキシドを付加して
得られるポリオール50〜60部を含むポリオール混合
物100部とクルードMDIを、水1部および44部の
R−123の混合物、触媒および整泡剤の存在下で反応
させて硬質ポリウレタンフォームを製造する。 【効果】断熱性、強度物性および低温寸法安定性の低下
がない。

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
ームなどの硬質フォームを製造する方法に関する。特に
発泡剤として水および/または1,1−ジクロロ−2,
2,2−トリフルオロエタン(通称R−123)を使用
する、低温における寸法安定性、圧縮強度および熱伝導
率のすぐれた硬質フォームの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】水酸基などのイソシアネート基と反応し
うる活性水素含有官能基を2以上有する活性水素化合物
とポリイソシアネート化合物とを、触媒、発泡剤および
整泡剤の存在下に反応させて硬質フォームを製造するこ
とは広く行われている。得られる硬質フォームとして
は、硬質ポリウレタンフォーム、硬質ポリイソシアヌレ
ートフォームおよび硬質ポリウレアフォームなどがあ
る。
【0003】上記硬質フォームを製造するための発泡剤
としては種々の化合物が知られているが、主にはトリク
ロロモノフルオロメタン(通称R−11)が使用されて
いた。硬質フォームは一般に低温における寸法安定性、
断熱性能および機械的強度などがすぐれているため、冷
蔵庫や冷凍倉庫などの断熱材を始めとしてボード類に広
く用いられている。硬質フォームを製造する際に用いら
れるR−11が断熱性能に寄与することも知られてい
た。
【0004】地球の環境を守ろうとする運動の高まりと
ともに、特定フロン類の使用の削減や全廃が計画されて
いる。使用の規制の対象としてR−11も含まれている
ため、R−11の代替品としての硬質フォーム用の発泡
剤の開発が行われており、その1つの可能性としてR−
123の利用が考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このR−12
3を発泡剤として用いる場合には、従来のR−11を用
いたフォームに比較して(1)断熱性が低下する、
(2)フォームとの親和性が強いため、強度物性や低温
における寸法安定性が低下する、ことが判明した。
【0006】これらの問題点を解決するためには、その
フォームの密度を高める必要があることが判ってきた
が、これはコストの上昇をまねく。実用上満足できる硬
質ポリウレタンフォームの開発が望まれていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】上に述べた問題点を解決
するため、本発明者らが検討を重ねた結果、これまで使
用されてきたR−11の代替品として、R−123を使
用する場合にも、従来からの断熱性能や低温における寸
法安定性や機械的強度を損なうことなく、硬質フォーム
を製造する方法を見出した。
【0008】即ち、本発明においては活性水素化合物と
ポリイソシアネート化合物を発泡剤、触媒および整泡剤
などの助剤の存在下で反応させて硬質フォームを製造す
る方法において、発泡剤として水および/または1,1
−ジクロロ−2,2,2−トリフルオロエタンを用い、
かつ全活性水素化合物100重量部に対して、2〜6個
のベンゼン環を有するポリメチレンポリフェニルアミン
類を開始剤とする芳香族アミン系ポリオールを1〜80
重量部使用することを特徴とする、硬質フォームの製造
方法に関するものである。本発明により従来と同等の性
能を有する硬質フォームを製造できる。
【0009】本発明における活性水素化合物は、水酸
基、1級アミノ基、2級アミノ基、その他のイソシアネ
ート基と反応しうる活性水素含有基を2以上有する化合
物の1種あるいは2種以上からなる。
【0010】そしてそのうちの少なくとも一部は、2〜
6個のアルキル置換ベンゼン環を有する芳香族アミン類
を開始剤とする芳香族アミン系ポリオールである。この
芳香族アミン系ポリオール以外の活性水素化合物の詳細
については後述する。活性水素化合物の主たる部分はポ
リオールであることが好ましい。
【0011】該芳香族アミン系ポリオールは、2〜6個
のアルキル置換ベンゼン環を有する芳香族アミン類を開
始剤とし、炭素数2〜6のモノエポキシドを付加重合さ
せて製造されるものが好ましい。
【0012】モノエポキシドとしては特に炭素数2〜4
のアルキレンオキシドが好ましく、そのうち特にプロピ
レンオキシド、エチレンオキシドが好ましい。2種類以
上のアルキレンオキシドを併用することもできる。本発
明における芳香族アミン類としては具体的にはアルキル
置換ジアミノジフェフェニルメタンやポリメチレンポリ
(アルキルフェニルアミン)が好ましい。もっとも好ま
しくは化2で表される芳香族アミン類である。
【0013】
【化2】
【0014】(式中、Rは低級のアルキル基、nは0〜
4の整数)
【0015】フェニル基に結合した各Rは同じであって
も異なっていてもよい。特にC1 〜C4 のアルキル基が
好ましく、特にメチル基とエチル基が好ましい。
【0016】本発明の芳香族アミン系ポリオールは全活
性水素化合物100重量部に対し1〜80重量部使用す
る。特に全活性水素化合物100重量部に対し30〜7
0重量部使用することが好ましい。これら芳香族アミン
系ポリオールが80重量部を超えると反応が速すぎてし
まい、硬質フォームの製造に適さず、1重量部未満にな
ると本来期待されるべき性能を有する硬質フォームの特
徴が失われる。
【0017】芳香族アミン系ポリオール以外の活性水素
化合物としては、水酸基やアミノ基などの活性水素含有
官能基を2以上有する化合物、あるいはその化合物の2
種以上の混合物が挙げられる。特に、2以上の水酸基を
有する化合物やその混合物、またはそれを主成分としさ
らに上記以外のポリアミン等を含む混合物が好ましい。
2以上の水酸基を有する化合物としては、広く使用され
ているポリオールが好ましいが、2以上のフェノール性
水酸基を有する化合物(たとえばフェノール樹脂初期縮
合物)なども使用できる。
【0018】ポリオールとしては、ポリエーテル系ポリ
オール、ポリエステル系ポリオール、多価アルコール、
水酸基含有ジエン系ポリマーなどがある。特にポリエー
テル系ポリオールの1種以上のみからなるか、それを主
成分としてポリエステル系ポリオール、多価アルコー
ル、ポリアミン、アルカノールアミン、その他のポリオ
ールとの併用が好ましい。
【0019】ポリエーテル系ポリオールとしては、多価
アルコール、糖類、アルカノールアミン、ポリメチレン
ポリフェニルアミン以外のポリアミン、多価フェノール
その他の開始剤に環状エーテル、特にプロピレンオキシ
ドやエチレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加
して得られるポリエーテル系ポリオールが好ましい。ま
た、ポリオールとしてポリマーポリオールあるいはグラ
フトポリオールと呼ばれる主にポリエーテル系ポリオー
ル中にポリマーの微粒子が分散したポリオール組成物を
使用することもできる。
【0020】ポリエステル系ポリオールとしては、多価
アルコール−多価カルボン酸縮合系のポリオールや環状
エステル開環重合体系のポリオールがある。
【0021】上記活性水素化合物や開始剤としての多価
アルコール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、グリセリン、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る。糖類としては、シュークロー
ス、デキストロース、ソルビトールなどがある。アルカ
ノールアミンとしてはジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミンなどがある。ポリアミンとしては、エチレン
ジアミン、トリレンジアミンなどがある。多価フェノー
ルとしては、ビスフェノールA、ビスフェノールS、フ
ェノール樹脂初期縮合物などがある。
【0022】ポリオールあるいはその混合物の水酸基価
は約20〜800のものから目的に応じて選択されるこ
とが多い。硬質フォームの原料としては、平均水酸基価
は250〜800のポリオールが好ましく、特に水酸基
価350〜600が好ましい。
【0023】ポリイソシアネート化合物としてはイソシ
アネート基を2以上有する芳香族系、脂環族系、あるい
は脂肪族系のポリイソシアネート、それら2種以上の混
合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシ
アネートがある。
【0024】具体的には、たとえば、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
チレンポリフェニルイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネートなどのポリイソシアネートやそれ
らのプレポリマー型変性体、ヌレート変性体、ウレア変
性体などがある。
【0025】活性水素化合物とポリイソシアネート化合
物を反応させる際、通常、触媒の使用が必要とされる。
触媒としては、活性水素含有官能基とイソシアネート基
の反応を促進させる有機スズ化合物などの金属化合物系
触媒やトリエチレンジアミンなどの3級アミン触媒が使
用される。また、カルボン酸金属塩などのイソシアネー
ト同士を反応させる多量化触媒が目的に応じて使用され
る。
【0026】さらに、良好な気泡を形成するための整泡
剤も多くの場合使用される。整泡剤としては、例えばシ
リコーン系整泡剤や含フッ素化合物系整泡剤などがあ
る。その他、任意に使用しうる配合剤としては、例えば
充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤などがある。
【0027】これら原料を使用し、硬質ポリウレタンフ
ォーム、ウレタン変性硬質ポリイソシアヌレートフォー
ム、ウレタン変性硬質ポリウレアフォーム、その他の硬
質フォームが得られる。
【0028】本発明において使用する発泡剤は水および
/またはR−123すなわち、1,1−ジクロロ−2,
2,2−トリフルオロエタンである。特に水のみまたは
水とR−123との併用が好ましい。
【0029】使用量は水のみの場合、活性水素化合物に
対して0.5〜10重量%が好ましい。併用する場合、
活性水素化合物に対してR−123を5〜150重量
%、水をポリオールに対して0.5〜10重量%使用す
ることが好ましく、特にR−123を20〜60重量
%、水をポリオールに対して0.5〜6重量%使用する
ことが好ましい。
【0030】本発明は前記の芳香族アミン系ポリオール
を活性水素化合物の一部として使用するため、R−12
3を使用した場合でもR−11で製造された従来のもの
と変わらない性能を有する硬質フォームが製造される。
【0031】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【0032】
【実施例】 [ポリオール] ポリオールA;4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチ
ルジフェニルメタンを開始剤とし、プロピレンオキシド
を反応させて得られる水酸基価450のポリエーテルポ
リオール ポリオールB;ポリオールAと同様にして得られる水酸
基価400のポリエーテルポリオール ポリオールC;シュクロース/ジエタノールアミンを開
始剤とし、プロピレンオキシドを反応させて得られる水
酸基価450のポリエーテルポリオール ポリオールD;ポリオールCと同様にして得られる水酸
基価400のポリエーテルポリオール ポリオールE;m−トルエンジアミンを開始剤とする水
酸基価450のポリエーテルポリオール ポリオールF;ポリオールEと同様にして得られる水酸
基価400のポリエーテルポリオール
【0033】[実施例および比較例]硬質ポリウレタン
フォームの製造と発泡評価は、次のように行った。表1
に示すポリオールの混合物100重量部に対し、シリコ
ーン整泡剤(信越化学工業製、F−338)を2重量
部、触媒(花王製、花王ライザーNo.1)を3重量
部、発泡剤として、水1重量部および表1に示す重量部
のR−123(例1〜3)あるいはR−11(例4〜
5)の混合物と、ポリイソシアネート化合物(日本ポリ
ウレタン製、クルードMDI、MR−200)を液温2
0℃、イソシアネートインデックス115で混合し、2
00mm×200mm×200mmのモールド内に投入
し、発泡させ評価した。モールド温度は40℃とした。
【0034】組成と評価結果[密度(kg/m3 )、圧
縮強度(kg/cm2 )、低温寸法安定性(%;−30
℃にて1日後の厚み方向の変化率)、熱伝導率(kca
l/m・hr・℃)]を表1に示す。ポリオールおよび
発泡剤の使用量は重量部で示した。例4、例5は比較例
である。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】本発明は特にR−123を使用して硬質
フォームを製造する場合、問題となる物性の低下の問題
を解決したものであり、特に、断熱性、強度物性および
低温寸法安定性の低下のない、硬質フォームを得ること
ができる。本発明はR−11使用の硬質フォームと同等
以上の物性を有する硬質フォームを製造することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小高 弘光 神奈川県川崎市幸区塚越3丁目474番2号 旭硝子株式会社玉川分室内 (72)発明者 野中 弘毅 神奈川県川崎市高津区二子568

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】活性水素化合物とポリイソシアネート化合
    物を発泡剤、触媒および整泡剤などの助剤の存在下で反
    応させて硬質フォームを製造する方法において、発泡剤
    として水および/または1,1−ジクロロ−2,2,2
    −トリフルオロエタンを用い、かつ全活性水素化合物1
    00重量部に対して、2〜6個のアルキル置換ベンゼン
    環を有する芳香族アミン類を開始剤とする芳香族アミン
    系ポリオールを1〜80重量部使用することを特徴とす
    る、硬質フォームの製造方法。
  2. 【請求項2】芳香族アミン類が、アルキル置換ジアミノ
    ジフェニルメタンあるいはポリメチレンポリ(アルキル
    フェニルアミン)である、請求項1の硬質フォームの製
    造方法。
  3. 【請求項3】芳香族アミン類が、化1で示される化合物
    である、請求項1の硬質フォームの製造方法。 【化1】 (式中、Rは低級のアルキル基、nは0〜4の整数)
JP3339987A 1991-11-29 1991-11-29 硬質フォームの製造方法 Withdrawn JPH05186553A (ja)

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Effective date: 19990204