JPH0572402B2 - - Google Patents

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JPH0572402B2
JPH0572402B2 JP59171066A JP17106684A JPH0572402B2 JP H0572402 B2 JPH0572402 B2 JP H0572402B2 JP 59171066 A JP59171066 A JP 59171066A JP 17106684 A JP17106684 A JP 17106684A JP H0572402 B2 JPH0572402 B2 JP H0572402B2
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JP
Japan
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urethane foam
polyol
foam
rigid urethane
polyethylene
Prior art date
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JP59171066A
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English (en)
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JPS6151021A (ja
Inventor
Katsuhisa Kodama
Kazuo Okada
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Takeda Chemical Industries Ltd filed Critical Takeda Chemical Industries Ltd
Priority to JP59171066A priority Critical patent/JPS6151021A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は連通気泡を有する硬質ウレタンフオー
ムに関する。 本発明の連通気泡を有する硬質ウレタンフオー
ムは、たとえば高温環境下における軽量構造材、
断熱材あるいは真空断熱パネル用の芯材などとし
て有用である。 従来技術とその問題点 一般に硬質ウレタンフオームは有機ポリイソシ
アナートおよびポリオールを主原料とし、これに
発泡剤、触媒、発泡剤などを配合した処方を用い
て製造され、たとえば軽量構造材、保温保冷用断
熱材などとして各産業分野で幅広く利用されてい
る。しかし、このような硬質ウレタンフオームは
通常独立気泡を有しているために、たとえば80℃
以上の高温においては寸法安定性が悪くこのよう
な環境下での利用が制限され、また真空断熱パネ
ル用の芯材としての使用は不可能であつた。 このような欠点を克服するため気泡を連通化し
た硬質ウレタンフオームおよびその製造法が提案
されている。このような例として、たとえば独立
気泡を有する硬質ウレタンフオームを熱あるいは
薬品による処理で気泡膜を破り連通化する方法
(たとえば特開昭57−133870号公報)あるいは発
泡時に各種気泡連通化剤を用いる方法(たとえば
特開昭49−105899、特開昭47−80436、特開昭49
−30493号各公報)などが知られている。また発
泡時にパラフインエマルジヨンを混合させて連通
化する方法(特公昭44−30753号公報)がある。 しかしながら、これらの方法で得られる連通気
泡を有する硬質ウレタンフオームは一般に気泡構
造が不均一で気泡径はほぼ0.5〜2mmであつて、
このことが断熱効果を低下させる原因となつてい
る。発泡条件をコントロールすることにより、あ
る程度まで気泡構造を均一で微細にすることは可
能であるが、発泡条件が通常の発泡条件よりも極
端に狭い範囲に限定されるために工業的製法とし
て必らずしも有利でない。 問題点を解決するための手段 本願発明者らは、通常用いられている処方およ
び通常用いられている発泡条件で硬質ウレタンフ
オームを製造する際に特定の粒度を有する特定量
の微粉末状ポリエチレンを共存せしめて発泡させ
るだけで非常に均一で微細な連通気泡を有する硬
質ウレタンフオームが容易に得られ、このものは
従来の連通気泡を有する硬質ウレタンフオームに
比べたとえば断熱性、圧縮強度などのフオーム物
性においてすぐれていることを見い出した。 すなわち、本発明はフオーム重量当り2〜30重
量%のポリエチレンを含有し、密度が25〜100
Kg/m3で、かつ連通気泡率が50%以上である硬質
ウレタンフオームである。より好ましい硬質ウレ
タフオームとして10〜20重量%のポリエチレンを
含有し、その密度が30〜60Kg/m3で、かつ連通気
泡率が85%以上、特に連通気泡率が実質的に100
%の硬質ウレタンフオームを挙げることができ
る。本発明の硬質ウレタンフオームは、気泡が微
細で、その気泡径はほぼ0.3mm以下、特に0.05〜
0.2mmであることが特徴である。 次に本発明の連通気泡を有する硬質ウレタンフ
オームの製造法について説明する。本発明の連通
気泡を有する硬質ウレタンフオームは、有機ポリ
イソシアナートとポリオールを発泡剤の存在下に
反応させて硬質ウレタンフオームを製造するに際
し、ポリオール100重量部当り、5〜90重量部の
微粉末ポリエチレンを共存させて発泡させること
により製造することができる。 微粉末ポリエチレンとしては、高密度、中密度
および低密度ポリエチレンの微粉末を挙げること
ができる。なかでも中密度があるいは低密度のポ
リエチレン微粉末を用いるのが好ましい。微粉末
の粒度は粒子径5〜200μm、好ましくは5〜
100μmのものが用いられる。このような微粉末
をポリオール成分100重量部に対して10〜60重量
部使用することにより連通気泡化率が実質的に
100%のものを得ることができる。共存させる微
粉末の量が5部より少ない場合には連通気泡化率
が低下し、その値が50%よりも低くなる。また90
部を越えると微粉末を混合した原料の粘度上昇が
著しく、このため原料の均一な撹拌混合が難しく
なり、不均一な品質の悪いフオームとなる。 微粉末ポリエチレンは、発泡に先だつて主原料
である有機ポリイソシアネートあるいはポリオー
ル成分に混合分散させておくが、使用する微粉末
の量が多量の場合には両成分に混合させておくの
がよい。 本発明のフオームを製造する際の主原料である
有機ポリイソシアナートとポリオールは、硬質ウ
レタンフオームの製造に従来から常用されている
ものをそのまま用いることができる。有機ポリイ
ソシアネートとしては、たとえばトルエン2,4
−ジイソシアナート(2,4−TDI)、トルエン
2,6−ジイソシアナート(2,6−TDI)また
はこれらの混合物、4,4′−ジフエニールメタン
ジイソシアナート(MDI)など、さらにはこれ
らの2量体、3量体あるいはいわゆる粗TDI、粗
MDIを挙げることができる。また、これら有機
ポリイソシアナートと活性水素を有する化合物と
を反応させて得られる末端にNCOを有する、い
わゆるイソシアナートプレポリマーを用いること
もできる。また、ポリオールは水酸基価が300〜
650のポリオールを挙げることができる。このよ
うなものとしては、たとえばグリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソル
ビトール、シユークローズなどの多価アルコール
にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドな
どを付加されて得られるポリエーテルポリオール
がある。また、たとえばトリエタノールアミン、
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トル
エンジアミン、4,4′−ジアミノジフエニールメ
タン、アニリンなどのアミン類あるいはリン酸な
どの含りん化合物にエチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイドなどを付加重合させて得られるポ
リエーテルも使用することができる。その他たと
えばアジピン酸、トリメチルロールプロパン、ジ
エチレングリコールなどから得られるポリエステ
ルポリオールを挙げることができる。これらポリ
オールは適宜ブレンドして用いてもよい。 発泡剤としては、通常水とフレオン系の発泡剤
を併用する。フレオン系の発泡剤としてはモノク
ロロトリフロロメタン、ジクロロジフロロメタン
になどを挙げることができる。これら発泡剤は、
生成する硬質ウレタンフオームの密度が25〜100
Kg/m3、好ましくは30〜60Kg/m3になるような量
を用いればよい。これら発泡剤の使用量の目安
は、モノクロロトリフロロメタンの量に換算して
5±1.5〜20±3部(原料総重量100部に対して)
である。通常、ポリエーテル100重量部に対して
0.5〜2部の水が発泡剤として用いられ、この水
はモノクロロトリフロロメタンのほぼ10倍の発泡
能力を有する。 反応触媒としては、たとえばジブチルチンジラ
ウレート、スタナスオクトエートなどの有機金属
化合物、たとえばトリエチレンジアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、テトラメチルプロピレンジ
アミンなどの第3級アミンなどを用いることがで
きる。また整泡剤としては、たとえばシリコン誘
導体(ポリジメチルシロキサン系でその末端に不
活性の−ORあるいは活性の−OHを有するシリ
コン油)などを用いることができる。 本発明の硬質ウレタンフオームを製造する際の
発泡方式としては、従来から硬質ウレタンフオー
ムの製造に慣用されているすべての方式を挙げる
ことが出来るが、とりわけ高圧発泡機(キヤノン
HF−10型)のようなシリンダーを具備した発泡
機を用いてワンシヨツト法あるいは部分プレポリ
マー法で発泡させるのが好ましい。 本発明の硬質ポリウレタンフオームは連通気泡
であるにも拘わらず、その気泡構造が均一で、か
つ詳細であるために断熱効果がすぐれている。し
かも高温下での寸法安定性がすぐれているため高
温環境下での断熱材として適している。従来の連
通気泡を有する硬質ウレタンフオームは一般に独
立気泡系のフオームに比べて圧縮強度が弱いとい
われているが本発明の硬質ウレタンフオームは独
立気泡系のフオームよりも高い圧縮強度を有して
いる。このことは一定以上の強度を要求される場
合の断熱材として適している。 本発明の通気気泡を有する硬質ウレタンフオー
ムのうちでも通気気泡率が実質的に100%のもの
は真空断熱パネル用の断熱芯材として特に有用で
ある。 次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説
明する。 実施例 1 次に示す原料をそれぞれ計量して3のポリエ
チレン製ビーカーに入れて羽根式小型撹拌機でよ
く撹拌した〔以下成分(A)と称する〕。 ポリオールA 300.0g 微粉末ポリエチレンA 75.0g ジメチルアミノエタノールアミン 12.0g 整泡材(シリコーン F−305) 4.5g 純 水 1.5g トリクロロモノフロロメタン 57g 成分(A)を25℃に調節したのち、羽根式ミキサー
で激しく撹拌しつつ、この中へ25℃に調節した粗
MDI 370gをすばやく投入して7秒間撹拌した。
次いでビーカ中の混合物を直ちに離型紙で覆つた
木製ボツクス25×25×25cm中に注入して発泡させ
て硬質ウレタンフオームを得た。 ポリオールA シユークローズおよびトリエタノールアミンを
開始剤として、これにプロピレンオキシドを付加
重合させたポリエーテルポリオールでその水酸基
価は430mgKOH/gのもの。 微粉末ポリエチレンA 製鉄化学工業(株)製:フローセン UF−20粒度5
〜40μm、融点105〜110℃の低密度ポリエチレ
ン 整泡剤 信越化学(株)製;シリコーン F−305 粗MDI 日本ポリウレタン(株)製;ミリオネート MR−
200 アミン当量136 得られた硬質ウレタンフオームの物性は次の通
りであつた。 密度 50Kg/m3 連通気泡率 100%(ASTM D−2856による。
以下同じ。) 気泡径 0.2 圧縮強度 方向6.3Kg/cm2 ⊥方向2.8Kg/cm2 寸法安定性 (120℃×24時間加熱処理での寸
法の変化) 方向0.1%以下 ⊥方向0.1%以下 実施例 2〜3 実施例1におけるトリクロロモノフロロメタン
を90g、120gに変更した以外はすべて実施例1
同様の処方および操作で発泡させて硬質ウレタン
フオームを得た。フオーム物性を次に示す。
【表】 実施例4〜13および比較例A〜E 第表に示すように配合割合で、実施例1と同
様の操作で発泡させて硬質ウレタンフオームを製
造した。得られたフオームの物性を第表に示
す。なお、第表で用いた原料は次の通りであ
る。 ポリオールB トリレジアミンおよびトリエタノールアミンを
開始剤として、これにプロピレンオキシドを付加
重合させたポリエーテルポリオールで水酸基価
442mgKOH/gのもの。 ポリオールC シユークローズおよびグリセリンを開始剤とし
て、これにプロピレンオキサイドを付加重合させ
たポリエーテルポリオール50部とポリオールB50
部とをブレンドしたポリオールで水酸基価455mg
KOH/gのもの。 ポリオールD アジピン酸、ジエチレングリコールおよびトリ
メチロールプロパンを脱水縮合させて得られた水
酸基価418mgKOH/gのポリエステルポリオール
50部とポリオールB50部とをブレンドしたポリオ
ールで水酸基価430mgKOE/gのもの。 微粉末ポリエチレンA 実施例1で用いたものと同じもの。 微粉末ポリエチレンB 製鉄化学工業(株)性;フローセン UF−80粒度5
〜40μm、融点103〜111℃のポリエチレン 微粉末ポリエチレンC 製鉄化学工業(株)性;フローセン UF−1、5粒
度5〜40μm、融点112〜118℃ カオーライザー No.1 花王石けん(株)製;テトラメチルヘキサメチレンジ
アミン。 整泡剤 信越化学工業(株)製;シリコーン F−318。 ポリイソシアナートA 日本ポリウレタン(株)製;粗MDIミリオネート
MR−200アミン当量136。 ポリイソシアネートB トリレンジイソシアナート(TDI−80)にトリ
エチロールプロパンおよびジエチレングリコール
を反応させて得られた両末端NCO基のプレポリ
マー化イソシアナート アミン当量150。
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フオーム重量当り2〜30重量%のポリエチレ
    ンを含有し、密度が25〜100Kg/m3で、かつ連通
    気泡率が50%以上である硬質ウレタンフオーム。
JP59171066A 1984-08-16 1984-08-16 連通気泡を有する硬質ウレタンフオ−ム Granted JPS6151021A (ja)

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JP59171066A JPS6151021A (ja) 1984-08-16 1984-08-16 連通気泡を有する硬質ウレタンフオ−ム

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JP59171066A JPS6151021A (ja) 1984-08-16 1984-08-16 連通気泡を有する硬質ウレタンフオ−ム

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JPS6151021A JPS6151021A (ja) 1986-03-13
JPH0572402B2 true JPH0572402B2 (ja) 1993-10-12

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