JPH09328530A - 難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造方法Info
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- JPH09328530A JPH09328530A JP8151084A JP15108496A JPH09328530A JP H09328530 A JPH09328530 A JP H09328530A JP 8151084 A JP8151084 A JP 8151084A JP 15108496 A JP15108496 A JP 15108496A JP H09328530 A JPH09328530 A JP H09328530A
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- Japan
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- polyurethane foam
- producing
- rigid polyurethane
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 難燃性に優れ、かつ耐冷収縮の改善された硬
質ポリウレタンフォームの製造方法を提供する。 【解決手段】 イソシアネート化合物を、触媒及び整泡
剤の存在下でポリオール類と反応させ、発泡剤としてH
CFC−141bを用いてイソシアヌレート変性ポリウ
レタンフォームを製造するポリウレタンフォームの製造
方法において、ポリオール類として、フタル酸系ポリエ
ステルポリオールとビスフェノールAのプロピレンオキ
サイド及び/又はエチレンオキサイド付加物とを併用す
る。
質ポリウレタンフォームの製造方法を提供する。 【解決手段】 イソシアネート化合物を、触媒及び整泡
剤の存在下でポリオール類と反応させ、発泡剤としてH
CFC−141bを用いてイソシアヌレート変性ポリウ
レタンフォームを製造するポリウレタンフォームの製造
方法において、ポリオール類として、フタル酸系ポリエ
ステルポリオールとビスフェノールAのプロピレンオキ
サイド及び/又はエチレンオキサイド付加物とを併用す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硬質ポリウレタン
フォームの製造方法に関するものであり、特に、難燃性
の高いイソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製
造方法に関するものである。
フォームの製造方法に関するものであり、特に、難燃性
の高いイソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】硬質ポリ
ウレタンフォームは、断熱材、構造材等として、従来よ
り広く用いられている。特に、ポリオールとしてフタル
酸系ポリエステルポリオールを主に用い、さらに強度や
成型性の向上のために、スクロース系、ペンタエリスリ
トール系、ソルビトール系、エチレンジアミン系、グリ
セリン系、トリメチロールプロパン系等のポリオールの
プロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付
加体を適宜添加して得られるイソシアヌレート変性ポリ
ウレタンフォームは、その優れた難燃性により建材用途
等に好適なものであり、その製造においては、従来は、
発泡剤としてCFC−11(トリクロロモノフルオロメ
タン)、三量化触媒としてカルボン酸系金属塩、4級ア
ンモニウム塩、アミン等、整泡剤としてシリコン系界面
活性剤、イソシアネートとしてクルードMDI等が用い
られてきた。
ウレタンフォームは、断熱材、構造材等として、従来よ
り広く用いられている。特に、ポリオールとしてフタル
酸系ポリエステルポリオールを主に用い、さらに強度や
成型性の向上のために、スクロース系、ペンタエリスリ
トール系、ソルビトール系、エチレンジアミン系、グリ
セリン系、トリメチロールプロパン系等のポリオールの
プロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付
加体を適宜添加して得られるイソシアヌレート変性ポリ
ウレタンフォームは、その優れた難燃性により建材用途
等に好適なものであり、その製造においては、従来は、
発泡剤としてCFC−11(トリクロロモノフルオロメ
タン)、三量化触媒としてカルボン酸系金属塩、4級ア
ンモニウム塩、アミン等、整泡剤としてシリコン系界面
活性剤、イソシアネートとしてクルードMDI等が用い
られてきた。
【0003】しかしながら、オゾン層破壊防止のために
特定フロンの使用撤廃が決定され、上記発泡剤であるC
FC−11も使用できないことになった。CFC−11
に代わるものとしては、HCFC−141b(1,1−
ジクロロ−1−フルオロエタン)が注目されており、す
でに実用化が開始されている。
特定フロンの使用撤廃が決定され、上記発泡剤であるC
FC−11も使用できないことになった。CFC−11
に代わるものとしては、HCFC−141b(1,1−
ジクロロ−1−フルオロエタン)が注目されており、す
でに実用化が開始されている。
【0004】ところが、上記したような従来の処方にお
いて、CFC−11に代えてHCFC−141bを使用
すると、ポリウレタンフォームの難燃性(低発煙性)及
び寸法安定性(耐冷収縮)が悪化することが判明した。
いて、CFC−11に代えてHCFC−141bを使用
すると、ポリウレタンフォームの難燃性(低発煙性)及
び寸法安定性(耐冷収縮)が悪化することが判明した。
【0005】すなわち、従来のCFC−11は不燃性で
あったのに対し、HCFC−141bは可燃性であるた
め、発泡剤として使用した時に、発煙量が増加し(CA
値>60)、難燃2級のレベルに達しないという問題が
生じた。また、HCFC−141bがフォーム中に溶け
込み、フォーム自体の強度が低下するために、耐冷収縮
が発生するという問題も生じた。
あったのに対し、HCFC−141bは可燃性であるた
め、発泡剤として使用した時に、発煙量が増加し(CA
値>60)、難燃2級のレベルに達しないという問題が
生じた。また、HCFC−141bがフォーム中に溶け
込み、フォーム自体の強度が低下するために、耐冷収縮
が発生するという問題も生じた。
【0006】本発明は、上記の各問題を解決するために
なされたものであり、発泡剤としてHCFC−141b
を使用しても、難燃性に優れ、かつ寸法安定性の改善さ
れた硬質ポリウレタンフォームが得られる製造方法を提
供しようとするものである。
なされたものであり、発泡剤としてHCFC−141b
を使用しても、難燃性に優れ、かつ寸法安定性の改善さ
れた硬質ポリウレタンフォームが得られる製造方法を提
供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の難燃性硬質ポ
リウレタンフォームの製造方法においては、上記の課題
を解決するために、イソシアネート化合物を、触媒及び
整泡剤の存在下でポリオール類と反応させ、発泡剤とし
てHCFC−141bを用いてイソシアヌレート変性ポ
リウレタンフォームを製造するポリウレタンフォームの
製造方法において、前記ポリオール類として、フタル酸
系ポリエステルポリオールとビスフェノールAのプロピ
レンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付加物と
を併用する。
リウレタンフォームの製造方法においては、上記の課題
を解決するために、イソシアネート化合物を、触媒及び
整泡剤の存在下でポリオール類と反応させ、発泡剤とし
てHCFC−141bを用いてイソシアヌレート変性ポ
リウレタンフォームを製造するポリウレタンフォームの
製造方法において、前記ポリオール類として、フタル酸
系ポリエステルポリオールとビスフェノールAのプロピ
レンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付加物と
を併用する。
【0008】請求項2の製造方法では、請求項1の方法
において、前記フタル酸系ポリエステルポリオールとビ
スフェノールAのプロピレンオキサイド及び/又はエチ
レンオキサイド付加物との重量比を50:50〜90:
10とする。
において、前記フタル酸系ポリエステルポリオールとビ
スフェノールAのプロピレンオキサイド及び/又はエチ
レンオキサイド付加物との重量比を50:50〜90:
10とする。
【0009】請求項3の製造方法では、請求項1又は2
の方法において、前記触媒として、オクチル酸カリウム
と酢酸カリウムとが100:0〜40:60の重量比で
混合された三量化触媒、又はこの三量化触媒とジメチル
シクロヘキシルアミンとが100:0〜40:60の重
量比で混合されたものを使用する。
の方法において、前記触媒として、オクチル酸カリウム
と酢酸カリウムとが100:0〜40:60の重量比で
混合された三量化触媒、又はこの三量化触媒とジメチル
シクロヘキシルアミンとが100:0〜40:60の重
量比で混合されたものを使用する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明においては、発泡剤として
HCFC−141bを使用することを前提とし、このH
CFC−141bを使用したときの寸法安定性と難燃性
の悪化の問題を解決するために、ポリオール類としてフ
タル酸系ポリエステルポリオールとビスフェノールAの
プロピレンオキサイド(PO)及び/又はエチレンオキ
サイド(EO)付加物(以下、ビスフェノール系ポリオ
ールという)とを併用する。
HCFC−141bを使用することを前提とし、このH
CFC−141bを使用したときの寸法安定性と難燃性
の悪化の問題を解決するために、ポリオール類としてフ
タル酸系ポリエステルポリオールとビスフェノールAの
プロピレンオキサイド(PO)及び/又はエチレンオキ
サイド(EO)付加物(以下、ビスフェノール系ポリオ
ールという)とを併用する。
【0011】上記フタル酸系ポリエステルポリオールと
は、例えば、オルト体及び/又はパラ体のフタル酸とエ
チレングリコール、ジエチレングリコール等の多価アル
コール類との重合体である。
は、例えば、オルト体及び/又はパラ体のフタル酸とエ
チレングリコール、ジエチレングリコール等の多価アル
コール類との重合体である。
【0012】ビスフェノールAに対するPO及び/又は
EO付加量は、ビスフェノールA1mol当たり2〜1
0molが好ましく、3〜8molが特に好ましい。2
mol未満であると、ビスフェノールAが固体化して使
用困難となり、10molを越えると、十分な寸法安定
性の改善効果が得られない。
EO付加量は、ビスフェノールA1mol当たり2〜1
0molが好ましく、3〜8molが特に好ましい。2
mol未満であると、ビスフェノールAが固体化して使
用困難となり、10molを越えると、十分な寸法安定
性の改善効果が得られない。
【0013】フタル酸系ポリエステルポリオールとビス
フェノール系ポリオールとの配合割合は、重量比(以
下、同様)で50:50〜90:10が好ましく、6
0:40〜80:20が特に好ましい。フタル酸系ポリ
エステルポリオールの割合が低すぎると、得られる製品
の難燃性が不十分となり、ビスフェノール系ポリオール
の割合が低すぎると、寸法安定性が不十分となる。
フェノール系ポリオールとの配合割合は、重量比(以
下、同様)で50:50〜90:10が好ましく、6
0:40〜80:20が特に好ましい。フタル酸系ポリ
エステルポリオールの割合が低すぎると、得られる製品
の難燃性が不十分となり、ビスフェノール系ポリオール
の割合が低すぎると、寸法安定性が不十分となる。
【0014】フタル酸系ポリエステルポリオールのOH
価は100〜500が好ましく、150〜400が特に
好ましい。OH価が100未満であると、寸法安定性が
不十分となり、500を越えると、難燃性が不十分とな
る。
価は100〜500が好ましく、150〜400が特に
好ましい。OH価が100未満であると、寸法安定性が
不十分となり、500を越えると、難燃性が不十分とな
る。
【0015】触媒としては、オクチル酸カリウムと酢酸
カリウムとからなる三量化混合触媒が好適に利用でき
る。両者の配合割合は、100:0〜40:60が好ま
しく、90:10〜60:40がより好ましい。オクチ
ル酸カリウムの割合が低すぎると、難燃性が不十分とな
る。さらに、この三量化混合触媒とジメチルシクロヘキ
シルアミンとを、100:0〜40:60の割合で混合
したものが、難燃性の改善には特に好ましい。
カリウムとからなる三量化混合触媒が好適に利用でき
る。両者の配合割合は、100:0〜40:60が好ま
しく、90:10〜60:40がより好ましい。オクチ
ル酸カリウムの割合が低すぎると、難燃性が不十分とな
る。さらに、この三量化混合触媒とジメチルシクロヘキ
シルアミンとを、100:0〜40:60の割合で混合
したものが、難燃性の改善には特に好ましい。
【0016】整泡剤としては、従来よりポリウレタンフ
ォームの製造に使用されているシリコン系界面活性剤が
適宜使用される。
ォームの製造に使用されているシリコン系界面活性剤が
適宜使用される。
【0017】イソシアネート化合物としては、従来から
ポリウレタンの製造に使用されているものが使用でき
る。すなわち、脂環式、脂肪族、芳香族ポリイソシアネ
ートの単体又は混合物等であるが、クルードMDI(ポ
リメリックMDI)が特に好ましい。イソシアネート化
合物のNCOインデックスは、200〜600が好まし
く、250〜450が特に好ましい。
ポリウレタンの製造に使用されているものが使用でき
る。すなわち、脂環式、脂肪族、芳香族ポリイソシアネ
ートの単体又は混合物等であるが、クルードMDI(ポ
リメリックMDI)が特に好ましい。イソシアネート化
合物のNCOインデックスは、200〜600が好まし
く、250〜450が特に好ましい。
【0018】上記において、イソシアネート化合物の使
用量は、ポリオールのOH価とNCOインデックスによ
り決められる。また、触媒と発泡剤の使用量は、特に限
定されず、所望の反応性と発泡密度が得られるように決
める。具体的には、原料混合物の自由発泡を行い、得ら
れるフォームのコア部の密度(フリー密度)から決める
ことができる。
用量は、ポリオールのOH価とNCOインデックスによ
り決められる。また、触媒と発泡剤の使用量は、特に限
定されず、所望の反応性と発泡密度が得られるように決
める。具体的には、原料混合物の自由発泡を行い、得ら
れるフォームのコア部の密度(フリー密度)から決める
ことができる。
【0019】なお、本発明の製造方法においては、リン
系難燃剤、低粘度化剤等の、ポリウレタンフォームの製
造に通常使用される添加剤を適宜用いることもできる。
系難燃剤、低粘度化剤等の、ポリウレタンフォームの製
造に通常使用される添加剤を適宜用いることもできる。
【0020】本発明において、原料を混合、発泡させる
方法は特に限定されず、反応混合物が均一に混合されさ
えすれば、どのような方法を用いてもよい。例えば、従
来よりポリウレタンフォーム等の製造に使用されている
注入発泡、連続発泡、スプレー発泡等が利用できる。
方法は特に限定されず、反応混合物が均一に混合されさ
えすれば、どのような方法を用いてもよい。例えば、従
来よりポリウレタンフォーム等の製造に使用されている
注入発泡、連続発泡、スプレー発泡等が利用できる。
【0021】
【実施例】次に、本発明の製造方法を、実施例を示して
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
よって限定されるものではない。
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
よって限定されるものではない。
【0022】実施例1〜8 ポリオール類(フタル酸系ポリエステルポリオール、ビ
スフェノール系ポリオール)100重量部に対し、整泡
剤、水、触媒(オクチル酸カリウム、酢酸カリウム及び
ジメチルシクロヘキシルアミンを表1に示した重量比で
配合したもの)、発泡剤及びクルードMDIを表1に示
した割合(重量部)で配合し、混合した。オクチル酸カ
リウム(ペルロン9540)は15重量%エチレングリ
コール溶液、酢酸カリウム(LK−25)は25重量%
ジエチレングリコール溶液にして使用したが、表中に示
した重量比及び配合割合は固形分換算である。
スフェノール系ポリオール)100重量部に対し、整泡
剤、水、触媒(オクチル酸カリウム、酢酸カリウム及び
ジメチルシクロヘキシルアミンを表1に示した重量比で
配合したもの)、発泡剤及びクルードMDIを表1に示
した割合(重量部)で配合し、混合した。オクチル酸カ
リウム(ペルロン9540)は15重量%エチレングリ
コール溶液、酢酸カリウム(LK−25)は25重量%
ジエチレングリコール溶液にして使用したが、表中に示
した重量比及び配合割合は固形分換算である。
【0023】次に示す方法に従って、それぞれ試験体を
作成し、寸法安定性(耐冷収縮)及び難燃性(低発煙
性)を調べた。結果を表1に併せて示す。なお、以下の
実施例及び比較例では、ゲル化時間が60±10秒、フ
リー密度が25±1kg/m3となるように触媒と発泡
剤の量により調整した。
作成し、寸法安定性(耐冷収縮)及び難燃性(低発煙
性)を調べた。結果を表1に併せて示す。なお、以下の
実施例及び比較例では、ゲル化時間が60±10秒、フ
リー密度が25±1kg/m3となるように触媒と発泡
剤の量により調整した。
【0024】寸法安定性 縦200×横200×厚さ100(各mm、以下同様)
の箱型のオープンモールドで自由発泡を行い、得られた
フォームのコアー部を縦100×横100×厚さ100
の大きさに切り取り、これを試験体とした。
の箱型のオープンモールドで自由発泡を行い、得られた
フォームのコアー部を縦100×横100×厚さ100
の大きさに切り取り、これを試験体とした。
【0025】この試験体を−30℃×48hrsの雰囲
気下におき、収縮率を測定した。
気下におき、収縮率を測定した。
【0026】難燃性 縦300×横300×厚さ50(各mm、以下同様)の
モールドを型温60℃に温め、注入密度が42kg/m
3 となるよう調整して注入し、20分で脱型した。得ら
れた離型フォームのコアー部を縦220×横220×厚
さ20の大きさに切り取り、これを試験体とした。
モールドを型温60℃に温め、注入密度が42kg/m
3 となるよう調整して注入し、20分で脱型した。得ら
れた離型フォームのコアー部を縦220×横220×厚
さ20の大きさに切り取り、これを試験体とした。
【0027】この試験体につき、JIS A−1321
の難燃2級の試験方法により、CA値を測定した。
の難燃2級の試験方法により、CA値を測定した。
【0028】比較例1〜10 実施例で用いた以外のポリオール類として、スクロース
系ポリオール、ソルビトール系ポリオール、エチレンジ
アミン系ポリオール、トリレンジアミン系ポリオールを
用い、各成分の配合割合等を表2に示した通りにした以
外は、上記実施例と同様にして、それぞれ試験体を作成
して、寸法安定性及び難燃性を調べた。結果を表2及び
表3(表2の続き)に併せて示す。
系ポリオール、ソルビトール系ポリオール、エチレンジ
アミン系ポリオール、トリレンジアミン系ポリオールを
用い、各成分の配合割合等を表2に示した通りにした以
外は、上記実施例と同様にして、それぞれ試験体を作成
して、寸法安定性及び難燃性を調べた。結果を表2及び
表3(表2の続き)に併せて示す。
【0029】
【表1】 。
【0030】
【表2】 。
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】本願請求項1の製造方法によれば、フタ
ル酸系ポリエステルポリオールとビスフェノールAのプ
ロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付加
物とを併用することにより、発泡剤としてHCFC−1
41bを使用した場合にも、寸法安定性に優れ、発煙量
の少ない、建材用途等に好適に使用できる難燃性硬質ポ
リウレタンフォームが得られる。
ル酸系ポリエステルポリオールとビスフェノールAのプ
ロピレンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付加
物とを併用することにより、発泡剤としてHCFC−1
41bを使用した場合にも、寸法安定性に優れ、発煙量
の少ない、建材用途等に好適に使用できる難燃性硬質ポ
リウレタンフォームが得られる。
【0033】特に、請求項2のものによれば、フタル酸
系ポリエステルポリオールとビスフェノールAのプロピ
レンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付加物の
混合比を特定することにより、寸法安定性と難燃性のバ
ランスのとれた難燃性硬質ポリウレタンフォームが得ら
れる。
系ポリエステルポリオールとビスフェノールAのプロピ
レンオキサイド及び/又はエチレンオキサイド付加物の
混合比を特定することにより、寸法安定性と難燃性のバ
ランスのとれた難燃性硬質ポリウレタンフォームが得ら
れる。
【0034】さらに、請求項3のものによれば、難燃性
がより改善される。
がより改善される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 101:00) (72)発明者 城尾 記生 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 藤尾 明弘 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】イソシアネート化合物を、触媒及び整泡剤
の存在下でポリオール類と反応させ、発泡剤としてHC
FC−141bを用いてイソシアヌレート変性ポリウレ
タンフォームを製造するポリウレタンフォームの製造方
法において、 前記ポリオール類として、フタル酸系ポリエステルポリ
オールとビスフェノールAのプロピレンオキサイド及び
/又はエチレンオキサイド付加物とを併用することを特
徴とする難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項2】前記フタル酸系ポリエステルポリオールと
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド及び/又はエ
チレンオキサイド付加物との重量比を50:50〜9
0:10とすることを特徴とする請求項1に記載の難燃
性硬質ポリウレタンフォームの製造方法。 - 【請求項3】前記触媒として、オクチル酸カリウムと酢
酸カリウムとが100:0〜40:60の重量比で混合
された三量化触媒、又はこの三量化触媒とジメチルシク
ロヘキシルアミンとが100:0〜40:60の重量比
で混合されたものを使用することを特徴とする請求項1
又は2に記載の難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8151084A JPH09328530A (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8151084A JPH09328530A (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09328530A true JPH09328530A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15510979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8151084A Withdrawn JPH09328530A (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 難燃性硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09328530A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100537135B1 (ko) * | 2002-12-14 | 2005-12-16 | 금호미쓰이화학 주식회사 | 난연3등급 패널용 폴리우레탄 발포체의 제조방법 |
| JP2006321882A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | ポリイソシアヌレート発泡体及びそれを用いた発泡ボード |
| US20140231708A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Lg Electronics Inc. | Reactive cell opener composition, polyol composition, and open-celled polyurethane foam |
| JP2015508832A (ja) * | 2012-02-02 | 2015-03-23 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングBayer Intellectual Property GmbH | 寸法安定性が改良された複合部材 |
| EP4703400A1 (de) * | 2024-09-02 | 2026-03-04 | Covestro Deutschland AG | Pur/pir-hartschaumstoffe aus polyolmischungen aus isopropylidendiphenol-basierten polyetherpolyolen und polyesterpolyolen |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP8151084A patent/JPH09328530A/ja not_active Withdrawn
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