JPH09302130A - 発泡断熱材および該発泡断熱材を充填してなる断熱箱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地球環境に対して影響の少ないシクロペンタ
ンを発泡剤の成分として用いるばあいにおいても、断熱
性の優れる発泡断熱材およびそれを充填してなる断熱箱
体を提供することを目的とする。 【解決手段】 イソシアネートとポリオールと発泡剤と
反応触媒と整泡剤とを混合撹拌して混合体をえ、該混合
体を発泡させてえられる発泡断熱材であって、前記発泡
剤がシクロペンタンと水とからなる第１成分と、常温下
での沸点が２０℃以下であるハイドロフルオロカーボン
の少なくとも１種からなる第２成分とからなり、前記水
の使用量が前記ポリオール成分１００重量部に対して
１．５重量部以下である発泡断熱材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫、冷凍庫な
どに用いうる発泡断熱材および該発泡断熱材を充填して
なる断熱箱体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、クロロフルオロカーボン（以下、
「ＣＦＣ」と称する）やハイドロクロロフルオロカーボ
ン（以下、「ＨＣＦＣ」と称する）の影響によるオゾン
層破壊および地球温暖化などの環境問題が注目されてい
る。冷蔵庫、冷凍庫などの発泡断熱材として用いる硬質
ウレタンフォームの製造にあたっては、これらＣＦＣ、
ＨＣＦＣの使用量を削減するために、有機ポリイソシア
ネートと水との反応により発生する炭酸ガスを発泡剤の
一部として用いる方法や、ＣＦＣやＨＣＦＣの代替物質
として、オゾン層を破壊せず、地球環境への影響が少な
いシクロペンタンを発泡剤として用いる方法が検討され
ている。

【０００３】従来、発泡断熱材である硬質ウレタンフォ
ームは、有機ポリイソシアネートと、発泡剤、整泡剤お
よび触媒を予め混合したポリオール成分とを混合撹拌す
ることにより製造されてきた。その際、前記発泡剤とし
ては、ガスの熱伝導率が極めて小さく、沸点を室温付近
に有するという点で、トリクロロフルオロメタン（ＣＦ
Ｃ−１１）や、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン
（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）が用いられてきた。

【０００４】これに対して、シクロペンタンはガスの熱
伝導率が前記ＣＦＣ−１１やＨＣＦＣ−１４１ｂに比べ
て大きいため、これを発泡剤として用いた硬質ウレタン
フォームの熱伝導率が大きくなり、断熱性能が低下す
る。このため、たとえば従来構造の冷蔵庫などの断熱壁
の発泡断熱材にこのような熱伝導率が大きいガスを発泡
剤として用いた硬質ウレタンフォームを使用するばあ
い、断熱壁からの熱漏洩が大きくなり冷蔵庫の消費電力
が大きくなるという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の問題点
を鑑みてなされたものであり、その目的は地球環境に対
して影響の少ないシクロペンタンを発泡剤の主成分とし
て用いるばあいにおいても、断熱性の優れる発泡断熱材
およびそれを充填してなる断熱箱体を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、イソシアネートとポ
リオールと地球環境への影響が少ない特定の発泡剤と反
応触媒と整泡剤とを混合撹拌して混合体をえ、これを発
泡させることにより、断熱性に優れた発泡断熱材がえら
れることを見出し本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、イソシアネートとポ
リオールと発泡剤と反応触媒と整泡剤とを混合撹拌して
混合体をえ、該混合体を発泡させてえられる発泡断熱材
であって、前記発泡剤がシクロペンタンと水とからなる
第１成分と、常温下での沸点が２０℃以下であるハイド
ロフルオロカーボンの少なくとも１種からなる第２成分
とからなり、前記水の使用量が前記ポリオール成分１０
０重量部に対して１．５重量部以下である発泡断熱材に
関する。

【０００８】また、本発明は、前記ハイドロフルオロカ
ーボンが１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦ
Ｃ−１３４ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−
１５２ａ）、１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタ
ン（ＨＦＣ−１２５）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３
２）および１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−
１４３ａ）よりなる群から選ばれた少なくとも１種であ
る発泡断熱材に関する。

【０００９】また、前記ハイドロフルオロカーボンが、
ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−１２
５、ＨＦＣ−３２およびＨＦＣ−１４３ａよりなる群か
ら選ばれた少なくとも１種であるばあい、前記ハイドロ
フルオロカーボンの使用量が前記ポリオール１００重量
部に対し０．１〜５重量部の範囲内にあることが好まし
い。

【００１０】また、本発明は、前記ハイドロフルオロカ
ーボンが１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン
（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、１，１，１，２，３，３−ヘ
キサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ）および
１，１，２−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３）よ
りなる群から選ばれた少なくとも１種である発泡断熱材
に関する。

【００１１】また、前記ハイドロフルオロカーボンが、
ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦＣ
−１４３よりなる群から選ばれた少なくとも１種である
ばあい、前記ハイドロフルオロカーボンの使用量が前記
ポリオール１００重量部に対し０．１〜１０重量部の範
囲内にあることが好ましい。

【００１２】また、本発明は、外箱と、内箱と、該外箱
および内箱との間に形成される間隙部に充填した前記い
ずれかの発泡断熱材とからなる断熱箱体に関する。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の発泡断熱材である硬質ウ
レタンフォームの特徴は、使用する発泡剤の組成にあ
る。この発泡剤は第１成分と第２成分とを組み合わせて
使用するものであり、第１成分はシクロペンタンと水と
からなり、第２成分は常圧での沸点が２０℃未満のハイ
ドロフルオロカーボン（以下、「ＨＦＣ」と称する）の
少なくとも１種以上からなる。また前記水の使用量がポ
リオール１００重量部に対し１重量部である。

【００１４】シクロペンタンは、大気中に放出されても
オゾン層に達するまでにオゾン層に悪影響がない物質に
分解され、また沸点も従来の発泡剤であるＣＦＣ−１１
やＨＣＦＣ−１４１ｂに近いものである。そのため地球
環境保護の観点からは、前記ＣＦＣやＨＣＦＣに代わる
発泡剤として望ましい。

【００１５】しかしながらシクロペンタンはガスの熱伝
導率が、前記ＣＦＣやＨＣＦＣに比べて高いため、シク
ロペンタンを主成分とする発泡剤を使用した従来公知の
硬質ウレタンフォームは熱伝導率が高くなるという欠点
をもっていた。

【００１６】本発明者らは、発泡剤とてシクロペンタン
と水とを用いた硬質ウレタンフォームの熱伝導率を低減
するために種々研究を重ねた結果、発泡剤としてシクロ
ペンタンと水とに追加して特定のＨＦＣを用いることに
より、えられる硬質ウレタンフォームの熱伝導率を小さ
くでき、さらに前記水の使用量を特定の量に低くするこ
とにより、本発明の目的とする低い熱伝導率を有する硬
質ウレタンフォームがえられることを見出した。このよ
うにすることにより硬質ウレタンフォームの熱伝導率を
低くできる理由は明らかではないが、特定のＨＦＣを追
加して用いることにより、ウレタンフォームの気泡が微
細化でき、さらに、気泡の生成には不可欠ではあるがイ
ソシアネートとの反応により熱伝導率の大きい炭酸ガス
を発生させ、結果として硬質ウレタンフォーム全体の熱
伝導率を大きくする原因となる水の使用量を特定の量に
低く抑えることができるためであると考える。

【００１７】前記特定のＨＦＣとしては、沸点が常圧で
２０℃以下のＨＦＣを用いる必要があり、沸点が常圧で
−５５〜１５℃の範囲内にあるＨＦＣを用いることが好
ましい。沸点が２０℃をこえるＨＦＣを用いると、イソ
シアネートとポリオールと発泡剤と反応触媒と整泡剤と
を混合撹拌してえられる混合体が、室温において高圧ウ
レタン発泡機から吐出されてすぐにフロス状に発泡しな
い。すなわち、発泡過程における気泡の生成にＨＦＣが
寄与できないために、えられるウレタンフォームの気泡
を充分に微細化できない。また、沸点が１５℃をこえる
ＨＦＣを用いると、発泡条件などにより異なるが、前記
混合体が吐出してすぐに充分にフロス状に発泡しないこ
とがあり、硬質ウレタンフォームの気泡の微細化の効果
が充分にえられなくなるばあいがある。一方、沸点が−
５５℃より低いＨＦＣを用いると、前記混合体が吐出し
てすぐに激しくフロス状に発泡しすぎることがあり、え
られる硬質ウレタンフォームにボイドが発生し、そのた
めに熱伝導率が低下するばあいがある。

【００１８】このようなＨＦＣのうち、好ましいＨＦＣ
としては、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦ
Ｃ−１２５、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１４３ａ、ＨＦＣ
−２４５ｆａ、ＨＦＣ−２３６ｅａまたはＨＦＣ−１４
３があげられ、これらＨＦＣはガス熱伝導率が低く、ポ
リオールへの溶融性がよいという点で本発明に用いる発
泡剤の前記第２成分として好ましい。

【００１９】ＨＦＣ−１３４ａはテトラフルオロエタン
の異性体の１つであり、沸点が好ましい範囲にあり、ガ
ス熱伝導率が低く、ポリオールへの溶融性がよく、製造
が容易であるという点で、テトラフルオロエタンのほか
の異性体に比べて本発明に用いる発泡剤の第２成分とし
てすぐれている。また、ＨＦＣ−１５２ａはジフルオロ
エタンの異性体の１つであり、ＨＦＣ−１３４ａの前記
の好適な理由と同様の点で、ジフルオロエタンのほかの
異性体に比べて本発明に用いる発泡剤の第２成分として
すぐれている。また、ＨＦＣ−１２５はペタンフルオロ
エタンの異性体の１つであり、ＨＦＣ−１３４ａの前記
の好適な理由と同様の点で、ペンタフルオロエタンのほ
かの異性体に比べて本発明に用いる発泡剤の第２成分と
してすぐれている。また、ＨＦＣ−３２はＨＦＣ−１３
４ａの前記の好適な理由と同様の点で本発明に用いる発
泡剤の第２成分としてすぐれている。また、ＨＦＣ−１
４３ａおよびＨＦＣ−１４３はトリフルオロエタンの異
性体の１つであり、ガス熱伝導率が低く、ポリオールへ
の溶解性がよい点で、トリフルオロエタンのほかの異性
体に比べて本発明に用いる発泡剤の第２成分としてすぐ
れている。また、ＨＦＣ−２４５ｆａはペンタフルオロ
プロパンの異性体の１つであり、沸点が好ましい範囲に
あり、ガス熱伝導率が低く、ポリオールへの溶解性がよ
く、従来の発泡設備を利用して良好な硬質ウレタンフォ
ームを製造できるという点で、ペンタフルオロプロパン
のほかの異性体に比べて本発明に用いる発泡剤の第２成
分としてすぐれている。また、ＨＦＣ−２３６ｅａはヘ
キサフルオロプロパンの異性体の１つであり、ＨＦＣ−
２４５ｆａの前記の好適な理由と同様の点で、ヘキサフ
ルオロプロパンのほかの異性体に比べて本発明に用いる
発泡剤の第２成分としてすぐれている。

【００２０】これらＨＦＣの好適な使用量は、ＨＦＣの
種類により異なり、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２
ａ、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−３２およびＨＦＣ１４３
ａのばあい、ポリオール１００重量部に対し０．１〜５
重量部の範囲内、好ましくは０．５〜４重量部の範囲内
にあり、ＨＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−２３６ｅａおよ
びＨＦＣ−１４３のばあい、ポリオール１００重量部に
対し０．１〜１０重量部の範囲内、好ましくは１〜１０
重量部の範囲内にある。前記ＨＦＣの使用量が前記の範
囲より少ないと、えられる硬質ウレタンフォームの気泡
を好適に微細化できないばあいがあり、一方前記の範囲
をこえると、えられる硬質ウレタンフォーム内にボイド
が発生するばあいがあり、そのために硬質ウレタンフォ
ームの熱伝導率が高くなるばあいがある。

【００２１】本発明における発泡剤の第１成分はシクロ
ペンタンと水とからなる。

【００２２】前記水は硬質ウレタンフォームの気泡核の
生成のために、気泡剤の１成分として用いられている
が、その使用量が多くなると、イソシアネートとの反応
による熱伝導率の高い炭酸ガスの発生量が多くなり、結
果として硬質ウレタンフォーム全体の熱伝導率が高くな
ったり、硬質ウレタンフォームの気泡径が大きくなる。
そのために、水の使用量はポリオール１００重量部に対
して１重量部以下にする必要がある。また、この水の使
用量がポリオール１００重量部に対して０．１〜１重量
部の範囲内にあることが好ましい。前記水の使用量が
０．１重量部より少ないと、気泡核の生成が不充分にな
るため、不均一に発泡し、均質で微細な気泡がえられな
くなるばあいがあり、１．５重量部をこえると、イソシ
アネートとの反応による熱伝導率の高い炭酸ガスの発生
量が多くなり、結果として硬質ウレタンフォーム全体の
熱伝導率が高くなったり、硬質ウレタンフォームの気泡
径が大きくなる。

【００２３】また、前記シクロペンタンの使用量がポリ
オール１００重量部に対して０．１〜２５重量部の範囲
内、さらには５〜２０重量部の範囲内にあることが好ま
しい。前記シクロペンタンの使用量が前記の範囲により
少ないと、発泡に寄与するシクロペンタン量が少なくな
るため、発泡効率が低下して硬質ウレタンフォームの見
掛け密度が大きくなるばあいがあり、一方前記の範囲を
こえると、硬質ウレタンフォームにボイドが発生して熱
伝導率が低下したり、液状のシクロペンタンの含有によ
り、えられる硬質ウレタンフォームの強度が著しく低下
するばあいがある。

【００２４】また、前記イソシアネートとしては、たと
えば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、トリレンジイソシアネー
ト、キシレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、ジクロロヘキシルメタンジイソシア
ネート、トリフェニルメタントリイソシアネートまたは
これらを部分的に適宜の方法でまたは適宜の化合物を用
いて変成したイソシアネートなどがあげられる。また、
これらを２種類以上混合して使用してもよい。これらの
イソシアネートのうち、なかでも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、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネ
ート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタ
ントリイソシアネートおよびこれらを部分的に適宜の方
法でまたは適宜の化合物を用いて変成したイソシアネー
トが、ポリオールとの反応性が高く、熱伝導率が低く、
強度の高い硬質ウレタンフォームがえられる点で好まし
い。前記イソシアネートの使用量は、ＮＣＯ／ＯＨ比
（イソシアネート中のイソシアネート基とポリオール中
の水酸基との比率）が１．００〜１．４０の範囲内にな
るようにして使用することが好ましく、とくに１．１０
〜１．２０の範囲内になるようにして使用することが好
ましい。

【００２５】また、前記ポリオールとしては、芳香族ア
ミン、多価アルコールや蔗糖類、アルカノールアミン、
ポリアミン、フェノール類などの化合物にアルキレンオ
キサイドを付加してなる水酸基価が３００〜８００のポ
リエーテルポリオールなどがあげられる。前記芳香族ア
ミンとしては、たとえばトリレンジアミン、フェニレン
ジアミン、キシレンジアミン、ナフタレンジアミン、ジ
フェニルメタンジアミンなどがあげられ、前記多価アル
コールや蔗糖類としては、たとえばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ヘキサントリ
オール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、メチルグリコシド、ソルビトール、シュークローズ
などがあげられ、前記アルカノールアミンとしては、た
とえばエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミンなどがあげられ、前記ポリアミンとして
はたとえばエチレンジアミン、ジエチレントリアミンな
どがあげられ、前記フェノール類としては、たとえばビ
スフェノールＡなどがあげられる。前記アルキレンオキ
サイドとしては、たとえばエチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサ
イドなどが使用できこれらを２種類以上混合して使用し
てもよい。また、さらにアジピン酸、コハク酸、マレイ
ン酸、フマル酸、ピロメリット酸などのポリカルボン酸
やその無水物と、一級の水酸基を有するポリオール（た
とえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタン
ジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ールなど）との縮合反応によりえられる水酸基価が２０
０〜６００のポリエステルポリオールがあげられる。こ
れらのなかでも前記芳香族アミンと前記ポリプロピレン
グリコールからなるポリエーテルポリオールまたは前記
ポリエステルポリオールがポリオールとの反応性が高
く、熱伝導率が低く、強度の高い硬質ウレタンフォーム
がえられる点で好ましい。

【００２６】また、前記反応触媒としては、テトラメチ
ルヘキサメチレンジアミン、トリメチルアミノエチルピ
ペラジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエ
チレンジアミン、テトラメチルプロピレンジアミン、ジ
メチルエタノールアミン、テトラメチルエチレンジアミ
ン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジル
アミン、メチルモルホリン、エチルモルホリンなどの第
３級アミン類、または、たとえばスタナスオクトエー
ト、スタナスオレエート、ジブチルチンジラウレート、
ジブチルチンジアセテートなどの有機スズ化合物やナフ
テン酸鉛、オクチル酸鉛などの有機金属化合物があげら
れ、なかでも前記第３級アミン類がウレタン反応をより
促進しうる点で好ましい。前記反応触媒の使用量は、硬
質ウレタンフォームの発泡性および硬化速度を好適にす
る点から、前記ポリオール１００重量部に対して、通常
０．３〜１０重量部の範囲内にあることが好ましく、さ
らには１〜５重量部の範囲内にあることが好ましい。

【００２７】また、前記整泡剤としては、有機シリコー
ン系化合物、フッ素系界面活性剤、カチオン系界面活性
剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤など
があげられ、なかでもエチレンオキサイドおよび／また
はプロピレンオキサイドが付加ポリエーテルが側鎖とし
てシロキサンの主鎖に結合してなる有機シリコーン系化
合物が整泡力が大きい点で好ましい。前記整泡剤の使用
量は、充分な整泡効果を奏し、硬質ウレタンフォームの
強度を低下させない点から前記ポリオール１００重量部
に対して、０．５〜１０重量部の範囲内にあることが好
ましく、さらには１〜５重量部の範囲内にあることが好
ましい。

【００２８】さらに、本発明の発泡断熱材である硬質ポ
リウレタンフォームには、充填剤としてシリカ、タル
ク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、グラスファ
イバー、グラスフレーク、スチレンビーズなどが、難燃
剤としてトリス（２，３−ジクロロプロピル）ホスフェ
ート、トリス（２−クロロプロピル）ホスフェート、ト
リス（２−ジクロロエチル）ホスフェート、ジメチルメ
チルホスフェート、ジブロモプロパノール、テトラブロ
モビスフェノールＡなどが添加されてもよい。

【００２９】前記硬質ウレタンフォームはつぎのような
方法で製造しうる。すなわち前記ポリオール、整泡剤、
反応触媒およびシクロペンタンと水とからなる発泡剤の
第１成分を予め混合した混合液と、発泡剤の第２成分で
ある前記特定のＨＦＣとを通常用いられている低沸点発
泡剤混合機（たとえばキャノン（株）製のイージーフロ
スなど）を用いて混合したプレミックスを調製する。こ
のプレミックスと前記イソシアネートとを通常用いられ
ているウレタン発泡機（たとえばキャノン（株）製のＨ
Ｅ−４０型発泡機など）を用いて混合発泡することによ
り製造できる。

【００３０】発泡条件は、発泡機の種類により多少異な
るが、通常、液温が１５〜４０℃であることが好まし
く、さらには２０〜３０℃であることが好ましい。ま
た、吐出圧力が８〜１８ＭＰａであり、吐出量が１５〜
６０ｋｇ／分であり、成形型の温度が３５〜５５℃であ
ることが好ましく、とくに好ましい条件としては、吐出
圧力が１３ＭＰａ程度であり、吐出量が３０ｋｇ／分程
度であり、成形型の温度が４５℃程度である条件があげ
られる。

【００３１】このような発泡断熱材である硬質ウレタン
フォームは、たとえば冷蔵庫、冷凍庫、温水器、炊飯
器、そのほかの電気機械器具、建築構造物や車両などの
断熱材または断熱成形品などの断熱材として用いること
ができる。

【００３２】このような硬質ウレタンフォームを用いる
断熱箱体を製造するばあい、前記プレミックスと前記イ
ソシアネートを前述のようにして混合したのち、高圧発
泡機などを用いて発泡させ、内箱と外箱とからなる箱体
の内箱と外箱との間に形成されている間隙部に、この発
泡体を適宜の方法で充填することにより前記断熱箱体が
えられる。

【００３３】このような断熱箱体は、たとえば冷蔵庫ま
たは冷凍庫のキャビネット、温水器、炊飯器の断熱壁な
どとして用いることができる。

【００３４】なお、本発明の発泡断熱材である硬質ウレ
タンフォームおよびこの硬質ウレタンフォームを充填し
てなる断熱箱体は、特別な設備を用いて製造する必要は
なく、従来の硬質ウレタンフォームの製造設備および従
来の硬質ウレタンフォームを充填してなる断熱箱体の製
造設備を用いて製造することができる。また、ポリオー
ル、整泡剤、反応触媒および発泡剤の第１成分からなる
前記の混合体に、前記発泡剤の第２成分である特定のＨ
ＦＣをさらに混合する際にも特別な助剤や添加剤を用い
ないでもよい。

【００３５】前記発泡断熱材である硬質ウレタンフォー
ムは、熱伝導率を低下する点から、密度が２５〜６０ｋ
ｇ／ｍ³であり、気泡径が独立気泡構造を維持できる範
囲で、可能な限り微細なものが好ましい。

【００３６】硬質ウレタンフォームを用いたたとえば冷
蔵庫などの消費電力を低減させる点から、熱伝導率は可
能な限り小さいことが望ましいく、用途により異なる
が、通常１０〜２０ｍＷ／ｍ・Ｋが好適な使用範囲であ
るといえる。

【００３７】つぎに本発明を実施例に基づき詳細に説明
するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。

【００３８】

【実施例】本実施例の発泡断熱材の原料としては、 イソシアネート：ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＮＣＯ％（重量基準）＝３１） ポリオール：トリレンジアミンにエチレンオキサイドと
プロピレンオキサイドとが付加してなる水酸基価が３９
０のもの シクロペンタン：日本ゼオン（株）製、商品名：ゼオン
ソルブＨＰ 水 ：脱イオン水 整泡剤：有機シリコーン系化合物（日本ユニカー社製：
商品名：Ｌ−５３４０） 反応触媒：テトラメチルヘキサメチレンジアミン（花王
（株）製、商品名：カオーライザーＮｏ．１） 特定のＨＦＣ：ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、
ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１４３ａ、Ｈ
ＦＣ−２４５ｆａ、ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＨＦＣ−１４
３ そのほかのＨＦＣ：ＨＦＣ２４５ｃａ、ＨＦＣ３５６ｍ
ｆｆ を用いた。

【００３９】［実験例１〜２１］表１または２に記載の
量のポリオール、整泡剤、反応触媒および発泡剤の第１
成分であるシクロペンタンと水とをアースを接続した金
属容器内で、乾燥チッ素雰囲気下３０℃のもとで、１２
０分間撹拌することにより混合したのち、高圧発泡機
（キャノン（株）製、ＨＥ−４０）のマシンタンクにそ
の混合体を投入、タンク内を乾燥チッ素により２〜３気
圧に加圧した。そののち、表１または２に記載のＨＦＣ
のガスをマシンタンク内の混合体にバブリングして、表
１または２に記載の量の前記ＨＦＣを混合することによ
り、プレミックス液を調製した（ただし、実験例１８お
よび１９においては、ＨＦＣのガスのバブリングは行な
わなかった）。さらに、このプレミックス液を前記高圧
発泡機のミキシングヘッドにて、イソシアネートと混合
し、その混合液を予め型締め装置に固定した三菱電機
（株）製冷蔵庫（ＭＲ−１２Ｄ）用の外箱と内箱とから
なる空隙部に注入した。注入量は添加した発泡剤の種類
と量により異なり、最小充填量の１１５重量％とした。
そののち、前記混合液を高圧発泡機（キャノン（株）
製、ＨＥ−４０）を用いて発泡させた。

【００４０】えられた断熱箱体から、バンドソウ、カッ
ターナイフなどで所定のサイズに切り出して、前記混合
液が発泡した硬質ウレタンフォームの試験片を取り出
し、つぎの方法により、この試験片の熱伝導率および平
均気泡径を測定し、ボイド発生状態を評価した。その結
果を表１に示す。

【００４１】熱伝導率の測定方法：２００（Ｗ）×２０
０（Ｌ）×２０（Ｔ）ｍｍ³の硬質ウレタンフォームの
試験片を、アナコン社製のＴＣＡ−８を用いて平均温度
２３．９℃のもとで測定する。 平均気泡径の測定方法：熱伝導率の測定に用いたサンプ
ルの表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、約１００個
のセルの直径を測定し、その平均値を算出する。 ボイド発生状態の評価方法：約３０ｍｍ角に切り出した
硬質ウレタンフォームの試験片の３辺の寸法をノギスで
正確に計測することにより嵩体積をもとめたのち、空気
比較式比重計（東京サイエンス（株）製、１０００型）
で前記試験片の実体積を求める。嵩体積に対する実体積
の比（％）をＤ（Ｄ＝実体積／嵩体積×１００）とする
とき、Ｄの値でボイド発生状態を判定することができ
る。判定は以下の基準で行なう。 極少：Ｄ≧９５ 少 ：８５≦Ｄ≦９５ 多 ：Ｄ＜８５

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】前記の結果より、地球環境に悪影響がない
発泡剤であるシクロペンタンと水を発泡剤の第１成分と
して用いる発泡断熱材において発泡剤の第２成分とし
て、特定のＨＦＣを用いることにより、発泡断熱材の気
泡の微細化が図れ、発泡断熱材の熱伝導率を低くするこ
とができることが判る。また、このような気泡の微細化
および熱伝導率の低下の効果は、前記水の使用量が少な
いほど大きいことが判り、その効果は水の使用量がポリ
オール１００重量部に対して１．５重量部以下のとき著
しいことが判る。

【００４５】また、特定のＨＦＣを発泡剤の第２成分と
して用いるばあい、この特定のＨＦＣの量が多すぎる
と、発泡断熱材中にボイドが多く発生して、熱伝導率が
やや劣るようになるばあいがあることが判る。

【００４６】

【発明の効果】イソシアネートとポリオールと発泡剤と
反応触媒と整泡剤とを混合撹拌して混合体をえ、該混合
体を発泡させてえられる発泡断熱材であって、前記発泡
剤がシクロペンタンと水とからなる第１成分と、常温下
での沸点が２０℃以下であるＨＦＣの少なくとも１種か
らなる第２成分とからなり、前記水の使用量が前記ポリ
オール成分１００重量部に対して１．５重量部以下であ
る本発明の発泡断熱材は、微細な気泡を有し、熱伝導率
が低いため、断熱性能がすぐれている。また、この発泡
断熱材は従来の高圧発泡機を用いて発泡させることが可
能である。これら発泡断熱材は、たとえば冷蔵庫、冷凍
庫などの断熱箱体に好適に適用でき、この断熱箱体を通
しての熱移動を充分に抑制できるので、保冷または保温
効果のすぐれたものである。

【００４７】さらに、発泡剤として使用するシクロペン
タンおよびＨＦＣのオゾン破壊係数がゼロであるので、
地球環境に悪影響をおよぼすことがない。

【００４８】また、前記ＨＦＣとして、ＨＦＣ−１３４
ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−３２またはＨＦＣ−１
４３ａを用いることにより、硬質ウレタンフォーム中の
気泡が微細化され、硬質ウレタンフォームの熱伝導率が
小さくなるという効果を奏する。

【００４９】また、前記ＨＦＣとして、ＨＦＣ−１３４
ａ、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−３２またはＨＦＣ−１
４３ａを用いるばあい、このＨＦＣの使用量がポリオー
ル１００重量部に対して０．１〜５重量部であることに
より、発泡断熱材の気泡径を充分に微細化することがで
き、かつボイドの発生を抑制できる。

【００５０】また、前記ＨＦＣとして、ＨＦＣ−２４５
ｆａ、ＨＦＣ−２３６ｅａまたはＨＦＣ−１４３を用い
ることにより、硬質ウレタンフォーム中の気泡が微細化
され、硬質ウレタンフォームの熱伝導率が小さくなると
いう効果を奏する。

【００５１】また、前記ＨＦＣとして、ＨＦＣ−２４５
ｆａ、ＨＦＣ−２３６ｅａまたはＨＦＣ−１４３を用い
るばあい、このＨＦＣの使用量がポリオール１００重量
部に対して０．１〜１０重量部であることにより、発泡
断熱材の気泡径を充分に微細化することができ、かつボ
イドの発生を抑制できる。

【００５２】外箱と、内箱と、該外箱および内箱との間
に形成される間隙部に発泡充填した前記の発泡断熱材と
からなる断熱箱体を用いることにより好適に熱遮断しう
る。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イソシアネートとポリオールと発泡剤と
   反応触媒と整泡剤とを混合撹拌して混合体をえ、該混合
   体を発泡させてえられる発泡断熱材であって、前記発泡
   剤がシクロペンタンと水とからなる第１成分と、常温下
   での沸点が２０℃以下であるハイドロフルオロカーボン
   の少なくとも１種からなる第２成分とからなり、前記水
   の使用量が前記ポリオール成分１００重量部に対して
   １．５重量部以下である発泡断熱材。
2. 【請求項２】 前記ハイドロフルオロカーボンが１，
   １，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４
   ａ）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２
   ａ）、１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン（Ｈ
   ＦＣ−１２５）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）お
   よび１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３
   ａ）よりなる群から選ばれた少なくとも１種である請求
   項１記載の発泡断熱材。
3. 【請求項３】 前記ハイドロフルオロカーボンの使用量
   が前記ポリオール１００重量部に対し０．１〜５重量部
   の範囲内にある請求項２記載の発泡断熱材。
4. 【請求項４】 前記ハイ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（ＨＦＣ−２
   ４５ｆａ）、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ
   プロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ）および１，１，２−ト
   リフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３）よりなる群から選
   ばれた少なくとも１種である請求項１記載の発泡断熱
   材。
5. 【請求項５】 前記ハイドロフルオロカーボンの使用量
   が前記ポリオール１００重量部に対し０．１〜１０重量
   部の範囲内にある請求項４記載の発泡断熱材。
6. 【請求項６】 外箱と、内箱と、該外箱および内箱との
   間に形成される間隙部に充填した請求項１ないし５のい
   ずれかに記載の発泡断熱材とからなる断熱箱体。