JPH11106467A

JPH11106467A - 硬質ポリウレタンフォーム

Info

Publication number: JPH11106467A
Application number: JP9269760A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Mizuta; 和彦水田; Naoyuki Omori; 直之大森
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】注入成型或いは連続発泡成型により得られる
硬質ポリウレタンフォームであって、難燃性に優れ、収
縮率が小さく、寸法精度が良好な硬質ポリウレタンフォ
ームを提供する。【解決手段】ポリイソシアネート成分と、発泡剤、触
媒、整泡剤及びその他の助剤を混合したポリオール成分
とを混合、発泡してなる硬質ポリウレタンフォーム原料
を、型内に注入成型或いは連続発泡成型して得られる硬
質ポリウレタンフォーム。フォームの気泡径：５０〜４
００μｍ、独立気泡率５０％以上、コア密度：１５〜４
５ｋｇ／ｍ³、成型品の反り：１５ｍｍ以下、コア部分
の酸素指数（ＪＩＳＫ７２０１）：２０以上、コア部
分の厚み：１５〜３０ｍｍ、コア部分はＪＩＳＡ１３
２１難燃２級に適合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は硬質ポリウレタンフ
ォームに係り、特に、ポリイソシアネート成分と、発泡
剤、触媒、製泡剤及びその他の助剤を混合したポリオー
ル成分とをミキシングヘッドで混合、発泡させ、型内に
注入成型又は連続発泡成型して得られる硬質ポリウレタ
ンフォーム（イソシアヌレート変性硬質ポリウレタンフ
ォームを含む）に関する。

【０００２】詳しくは、本発明は冷蔵ないし冷凍倉庫や
クリーンルーム、戸建て住宅などの建築用パネル材ない
しボード材として有用な、断熱性及び難燃性に優れた断
熱パネル又は断熱ボードとしての硬質ポリウレタンフォ
ームに関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、冷蔵ないし冷凍倉庫やクリーンル
ーム、戸建て住宅などの建築用パネル材やボード材に
は、省エネルギーの観点から、断熱性、気密性に対する
要求が増々高くなってきている。

【０００４】従来、これらの用途に用いられる主な断熱
材料としては、グラスウール、ロックウール等の綿状材
料、或いはポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォー
ム、硬質ポリウレタンフォーム等の板状材料がある。

【０００５】例えば、冷蔵・冷凍倉庫やクリーンルーム
の断熱や間仕切りに用いられるパネル材としては、硬質
ポリウレタンフォームを金属面材間に挟み込んだサンド
イッチパネルなどがあり、流通拠点の整備や半導体関連
産業の旺盛な設備投資により、大規模倉庫やクリーンル
ームでの需要が高まっている。また、硬質ポリウレタン
フォームの断熱性能の高さから、こうしたサンドイッチ
パネルの市場は今後伸長が期待されている。

【０００６】一方、戸建て住宅の断熱材料には、従来、
グラスウール、ロックウール等が用いられてきたが、こ
れらの綿状材料は、施工後にズレ易く、その部分の断熱
性が保たれなくなったり、吸湿や内部結露で断熱性能が
低下したりするなど、品質安定性の面で問題があった。

【０００７】このような綿状材料の問題を解決するもの
として、構造用合板を面材とし、断熱性能の高い硬質ポ
リウレタンフォームを挟み込んだ断熱パネルが開発され
た。このような断熱パネルであれば、綿状材料の問題点
を解決すると同時に、高い断熱性と気密性を発揮し、し
かも、パネル化による施工省力化及び工期の短縮化が可
能である。

【０００８】なお、硬質ポリウレタンフォームを断熱材
料とする上述のような断熱パネルは、一般に、ポリイソ
シアネート成分と、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の
助剤を混合したポリオール成分とを混合、発泡させて得
られる硬質ポリウレタンフォーム原料を、表面材と側枠
材とで構成される空洞部を有する中空パネル本体の空洞
部に注入して一体成型する注入成型法により製造されて
いる。注入成型法は、製品寸法を任意に設計することが
でき、しかも表面材と一体成型することが可能で生産性
が高いため、硬質ポリウレタンフォームを用いた断熱パ
ネルの代表的な製造法として広く採用されている。

【０００９】また、業務用倉庫などの断熱に用いられる
板状材料としては、硬質ウレタンフォームに不燃紙や石
膏面材をラミネート成型したラミネートボード材や、金
属系化粧面材或いは窯業系面材をラミネートしたサイデ
ィング材などもある。近年、硬質ポリウレタンフォーム
の断熱性能の高さから、これらのラミネートボード材や
サイディング材の需要が高まっており、これらの断熱ボ
ードの市場は今後伸長が期待されている。

【００１０】硬質ポリウレタンフォームを断熱材料とす
るこのような断熱ボードは、一般に、ポリイソシアネー
ト成分と、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混
合したポリオール成分とを混合、発泡させて得られる硬
質ポリウレタンフォーム原料或はイソシアヌレート変性
硬質ポリウレタンフォーム原料に、紙、ベニヤ板、金属
板、石膏ボードなどをラミネート、成型した後、所定の
寸法に裁断する連続発泡法により製造されている。この
連続発泡による成型法（連続発泡成型法）としては、上
下一対のベルトコンベアによって送り出される面材上
に、硬質ポリウレタンフォーム原料をミキシングヘッド
より吐出し、発泡過程で圧締して成型するダブルコンベ
ア方式が代表的で、この方式によれば、製品寸法を任意
に設計することができ、しかも一工程で表面材と一体成
型することが可能で生産性が高いため広く採用されてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】住宅、倉庫、その他の
用途に用いられる上記断熱パネルや断熱ボードの断熱材
料としての硬質ポリウレタンフォームにあっては、長期
間安定した断熱性と気密性を保持できることに加えて、
難燃性が高く、火災時に延焼し難いことが要求される。

【００１２】即ち、表面材として合板を用いたものはも
とより、金属面材を用いたものであっても、表面材の材
質や厚さ、パネル又はボードの構造等によっては、十分
な耐火性が得られず、火災時には短時間で内部の硬質ポ
リウレタンフォームに着火する恐れがある。従って、硬
質ポリウレタンフォームの難燃性は断熱パネル又は断熱
ボードとしての用途上極めて重要である。

【００１３】また、注入成型又は連続発泡成型による硬
質ポリウレタンフォームにあっては、硬質ポリウレタン
フォーム原料の収縮性も重要である。即ち、硬質ポリウ
レタンフォームの収縮率が大きいと、収縮による反りが
生じ、施工性、施工後の気密性、断熱性が著しく低下す
る。

【００１４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あって、注入成型又は連続発泡成型により得られる硬質
ポリウレタンフォームであって、難燃性に優れ、収縮率
が小さく、寸法精度が良好な硬質ポリウレタンフォーム
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の硬質ポリウレタ
ンフォームは、ポリイソシアネート成分と、発泡剤、触
媒、整泡剤及びその他の助剤を混合したポリオール成分
とを混合、発泡して得られる硬質ポリウレタンフォーム
原料を、型内に注入成型又は連続発泡成型してなる硬質
ポリウレタンフォームにおいて、フォームの気泡径が５
０〜４００μｍであり、フォームの気泡のうちの独立気
泡の割合が５０％以上であり、コア密度が１５〜４５ｋ
ｇ／ｍ³であり、成型品の反りが１５ｍｍ以下であり、
コア部分の酸素指数（ＪＩＳＫ７２０１）が２０以上
であり、かつ成型品より切り出した厚み１５〜３０ｍｍ
のコア部分がＪＩＳＡ１３２１難燃２級に適合するこ
とを特徴とする。

【００１６】上記特定の物性を有する硬質ポリウレタン
フォームであれば、良好な難燃性と寸法精度を示す。

【００１７】従来提供されている一般的な注入成型又は
連続発泡成型による断熱パネル或いはボードに用いられ
る硬質ポリウレタンフォームは、フォームの気泡径１０
０〜２５０μｍ、独立気泡率（フォームの気泡のうちの
独立気泡の割合）７０〜９０％、コア密度３５〜６０ｋ
ｇ／ｍ³、成型品の反り１５ｍｍ以下、コア部分の酸素
指数（ＪＩＳＫ７２０１）２０未満であり、特にコア
密度が本発明の硬質ポリウレタンフォームよりも大きい
ために難燃性が劣る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１９】本発明の硬質ポリウレタンフォームにおい
て、フォームの気泡径が５０μｍ未満であるとフォーム
の強度が著しく低下し、４００μｍを超えると気泡が荒
れ気味となり、ポリオール成分とポリイソシアネート成
分との撹拌が不十分な現象を反映しており、難燃性が低
下する。従って、フォームの気泡径は５０〜４００μ
ｍ、好ましくは５０〜３００μｍとする。

【００２０】フォームの独立気泡率が５０％未満である
と気泡中のフロンガスが減少し難燃性が低下するので、
独立気泡率は５０％以上、好ましくは７５％以上とす
る。

【００２１】コア密度（心密度）が１５ｋｇ／ｍ³未満
であると強度が著しく低下して収縮し、４５ｋｇ／ｍ³
を超えると、高密度化のために硬質ポリウレタンフォー
ムの燃焼量が増えてＪＩＳＡ１３２１難燃２級に適合
しなくなる。従って、コア密度は１５〜４５ｋｇ／
ｍ³、好ましくは２５〜４０ｋｇ／ｍ³とする。

【００２２】注入パネル或いはボードとしての硬質ポリ
ウレタンフォーム成型品の反りが１５ｍｍを超えると寸
法精度が著しく悪化し、施工性が悪くなると共に、施工
後の建築物の断熱性、気密性が低下する。硬質ポリウレ
タンフォームの反りは、通常、フォームの収縮率が表面
材の収縮率より大きいために起こるフォーム面の凹反り
であり、一般的にパネル或いはボードのサイズが大きい
ほどこの反りは増大する。この反りの測定方法は、後述
の実施例の項で示す通りである。

【００２３】なお、難燃性の高いイソシアヌレート変性
硬質ポリウレタンフォームを得るためには、密度を低下
させたり官能基数が低いポリエステルポリオールを多く
配合するため、強度が発現しにくく、反りはより増大す
る傾向があって、一般的なパネル或いはボード並の反り
を抑えることはできなかった。本発明のように、難燃タ
イプのパネル或いはボードにおいて反りを抑制するため
には、フォームの独立気泡率を５０％以上の範囲で比較
的小さくしたり、成型用の枠材として角材や樹脂などの
硬質規制部材を用いるように適宜調整を行う。

【００２４】硬質ポリウレタンフォームのコア部分の酸
素指数（ＪＩＳＫ７２０１）が２０未満では難燃性が
不足する。なお、酸素指数（Ｏ．Ｉ．）とは難燃性評価
項目の１つであり、その代表としてＪＩＳＫ７２０１
がある。ＪＩＳＫ７２０１による測定方法は、燃焼部
（入れ物）に置いたサンプルをある一定の距離又は時間
燃焼させるために、燃焼部への酸素又は窒素の流量を調
節するしたときの酸素濃度及び窒素濃度を測定し、次の
式で酸素濃度を算出する。酸素指数は高い程難燃性が高
い。

【００２５】

【数１】

【００２６】硬質ポリウレタンフォームのコア部分の厚
みが１５ｍｍ未満ではＪＩＳ規格の規定条件に合わず、
３０ｍｍを超えると成型後の変形が大きくなる。従っ
て、コア部分の厚みは１５〜３０ｍｍ、好ましくは１５
〜２５ｍｍとする。

【００２７】このような気泡径、独立気泡率、コア密
度、酸素指数、反り及び厚みを満たし、かつ、ＪＩＳ
Ａ１３２１難燃２級に適合する本発明の硬質ポリウレタ
ンフォームは、ポリイソシアネート成分と、発泡剤、触
媒、整泡剤及びその他の助剤を混合したポリオール成分
とをミキシングヘッド等で混合、発泡させて得られる硬
質ポリウレタンフォーム原料を注入成型或いは連続発泡
成型するに当り、例えば、以下に例示するような原料及
び枠材料を用い、発泡剤の使用量を従来より多くした
り、より好ましくは低沸点発泡剤を併用したり、或いは
発泡時の液温や圧力を上昇させることにより製造するこ
とができる。

【００２８】ポリオール成分ポリオール成分としては、成型法に応じて次のようなも
のを用いるのが好ましい。

【００２９】［注入成型の場合］ポリオール成分として
は、ヒドロキシ化合物と、ｏ−フタル酸、ｍ−フタル
酸、ｐ−フタル酸及びこれらの誘導体よりなる群から選
ばれる１種又は２種以上の多塩基酸成分とをエステル化
反応させて得られる、ポリエステルポリオール化合物
（以下「フタル酸系ポリエステルポリオール」と称
す。）であって、酸価が５．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以上の
ポリエステルポリオールを５０重量％以上含むものが好
ましい。

【００３０】このように、酸価が５．０ｍｇ−ＫＯＨ／
ｇ以上のポリエステルポリオールを用いることにより、
イソシアヌレート変性硬質ポリウレタンフォーム原料の
注入成型に当り、良好な充填性を得ることができる。ポ
リエステルポリオールの酸価が５．０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ
未満では反応が速くなりすぎて、大型パネル或いは厚物
パネルに注入する場合には充填の過程でゲル化が進んで
増粘し、内部のボイドや未充填部分が顕著となって良好
な断熱パネルが得られない。ポリエステルポリオールの
酸価が高すぎると触媒を添加しても反応が進まず、かえ
って充填性が低下する。ポリエステルポリオールの好ま
しい酸価は６〜１２ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ、より好ましくは
８〜１０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇである。なお、酸価の調整
は、通常、エステル合成の途中で反応を止めて未反応の
多塩基酸成分の量を制御したり、或いは、合成終了後に
酸成分を添加したりすることにより行うことができる。

【００３１】また、ポリオール成分として、芳香環を含
むフタル酸系ポリエステルポリオールを多く用いること
により、安定な難燃性を得る。

【００３２】ポリオール成分中の酸価が５．０ｍｇ−Ｋ
ＯＨ／ｇ以上のフタル酸系ポリエステルポリオール含有
量が５０重量％未満では十分な難燃性及び充填性を得る
ことはできない。ポリオール成分中の酸価が５．０ｍｇ
−ＫＯＨ／ｇ以上のフタル酸系ポリエステルポリオール
含有量は好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７
０重量％以上であり、特に、このフタル酸系ポリエステ
ルポリオールを７０重量％以上用いることにより、安定
かつ確実な難燃効果を得ることができ、また、良好な充
填性を確保することができる。

【００３３】［連続発泡成型の場合］ポリオール成分と
しては、上記フタル酸系ポリエステルポリオールを３０
重量％以上含むものを用いるのが好ましく、ポリオール
成分として、このような芳香環を含むフタル酸系ポリエ
ステルポリオールを用いることにより、安定な難燃性を
得ることができる。

【００３４】ポリオール成分中のフタル酸系ポリエステ
ルポリオール含有量が３０重量％未満では十分な難燃性
を得ることはできない。ポリオール成分中のフタル酸系
ポリエステルポリオール含有量は好ましくは６０重量％
以上、より好ましくは７０重量％以上であり、特に、フ
タル酸系ポリエステルポリオールを７０重量％以上用い
ることにより、安定かつ確実な難燃効果を得ることがで
きる。

【００３５】なお、上記フタル酸系ポリエステルポリオ
ールを形成するヒドロキシ化合物としては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、フェノール、或いは
フェノールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド等を開環付加重合させた化合物等が挙げられ、フタル
酸誘導体としてはフタル酸ジエチル、フタル酸ジメチル
等が挙げられる。この他、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）等の残査より再生、製造されたポリエステル
ポリオールも含まれる。フタル酸系ポリエステルポリオ
ールの好ましい水酸基価は１５０〜４５０である。フタ
ル酸系ポリエステルポリオールは、特に、多塩基酸中の
ｍ−フタル酸及び／又はｐ−フタル酸の割合の高いもの
が難燃性の面からは好ましい。

【００３６】なお、上記フタル酸系ポリエステルポリオ
ールの含有量とは、純粋なフタル酸系ポリエステルポリ
オールとしての割合であり、エステル合成反応の生成物
中に未反応の状態で含まれるヒドロキシ化合物や多塩基
酸成分、その他の添加剤等は含まれない。

【００３７】本発明においては、ポリオール成分とし
て、フタル酸系ポリエステルポリオールの他、本発明の
目的を損なわない範囲で更にマンニッヒ変性ポリオー
ル、エチレンジアミン、トリレンジアミン、シュークロ
ース、アミノアルコール、ジエチレングリコール等のポ
リオール化合物をポリオール成分中３０重量％以下の範
囲で併用しても良い。

【００３８】ポリイソシアネート成分ポリイソシアネート成分としては、下記一般式（Ｉ）で
表されるポリイソシアネート化合物であり、該ポリイソ
シアネート化合物中、ｎ≧３のポリメリックイソシアネ
ートの割合が３０重量％未満であり（以下、この割合を
「ポリイソシアネート中の５核体以上含有量」と称
す。）であり、かつ、ｎ＝０の２核体ジイソシアネート
のうち、下記構造式（II）で表される４，４’−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート（以下「４，４’−ＭＤ
Ｉ」と称す。）の割合（以下、この割合を「ＭＤＩ中の
４，４’体含有量」と称す。）が８５重量％以上である
（以下このようなポリイソシアネートを「核体制御ポリ
イソシアネート」と称す。）ものが好ましく、前記フタ
ル酸系ポリエステルポリオールと共に、このようなポリ
イソシアネート成分を併用することにより、著しく良好
な難燃性を得ることができる。

【００３９】

【化１】

【００４０】この核体制御ポリイソシアネートのポリイ
ソシアネート中の５核体以上含有量が３０重量％以上で
ある場合、或いは、ＭＤＩ中の４，４’体含有量が８５
重量％未満である場合は、良好な難燃性を達成すること
はできない。

【００４１】この核体制御ポリイソシアネートのポリイ
ソシアネート中の５核体以上含有量は好ましくは５〜２
５重量％であり、これが５重量％未満のものは合成プロ
セスが複雑で現状では工業生産が難しい。また、ＭＤＩ
中の４，４’体含有量は好ましくは９０重量％以上、よ
り好ましくは９５重量％以上である。

【００４２】なお、核体制御ポリイソシアネートのイソ
シアネート指数は、注入成型の場合には、１３０〜３５
０であることが好ましく、難燃性の向上や収縮率の抑制
等の全体の性能バランスを考慮した場合１５０〜２５０
であることがより好ましい。また、連続発泡成型の場合
には、ポリイソシアネート成分のイソシアネート指数は
１２０〜２５０の範囲であることが好ましく、このイソ
シアネート指数が１２０未満では良好な難燃性を達成す
ることが難しく、２５０を超えると収縮や反りを抑え、
また、キュア性を良好なものとすることが困難となる。
連続発泡成型の場合のポリイソシアネート成分のイソシ
アネート指数は好ましくは１４０〜２００の範囲、より
好ましくは１５０〜１８０の範囲であり、この範囲であ
れば良好な難燃性と収縮性及びキュア性を同時に達成す
ることができる。

【００４３】なお、上記イソシアネート指数とは、ポリ
オール成分及び水等のその他の活性水素を有する化合物
の全量に対する値である。

【００４４】ポリイソシアネート成分としては、上記核
体制御ポリイソシアネート以外のポリイソシアネート化
合物、例えば、イソホロンジイソシアネート等の脂環族
系イソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート
等の脂肪族系イソシアネート類等を用いても良いが、こ
の場合においても全ポリイソシアネート成分中の前記５
核体以上含有量及び４，４’体含有量が本発明の範囲内
であることが重要となる。

【００４５】触媒１分子中に水酸基を１個以上含有するアミン化合物より
なる反応型アミン触媒、具体的にはジメチルアミノヘキ
サノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメ
チルアミノエチルエタノールアミン、その他４級アンモ
ニウム塩類等を用いる。

【００４６】即ち、従来、硬質ポリウレタンフォームの
触媒として用いられてきたアミン触媒は、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、ペン
タメチルジエチレントリアミン等の化合物であるが、こ
れらは官能基をもたず発泡体中にフリーの状態で残留す
るため、これが燃焼の核となっていたものと推定され
る。従って、本発明ではこうした従来のアミン触媒に代
えて反応型アミン触媒を用いることにより難燃性を高め
る。

【００４７】なお、ジブチル錫ジラウレート、オクチル
酸鉛、スタナスオクトエート、オクチル酸カリウム（２
−エチルヘキシル酸カリウム）、酢酸カリウムなどの有
機金属系触媒は、ウレタン結合やイソシアヌレート変性
促進において必須の成分であり、また、使用により難燃
性を損なうものではないので、その使用は何ら差し支え
ない。

【００４８】上記反応型アミン触媒の使用量は主に注入
成型条件によっても異なるが、ポリオール成分に対して
１０重量％以下、好ましくは５重量％以下、より好まし
くは０．１〜５重量％である。反応型アミン触媒の使用
量がポリオール成分に対して１０重量％を超えると難燃
性能がかえって低下する上に、充填性が損なわれる恐れ
があり、好ましくない。

【００４９】また、上記有機金属系触媒の使用量（反応
型アミン触媒を用いる場合は反応型アミン触媒との合計
量）は、ポリオール成分に対して１〜１０重量％とする
のが好ましい。

【００５０】発泡剤発泡剤としては、ジクロロモノフルオロエタン、ペンタ
フルオロプロパン、水等、好ましくはジクロロモノフル
オロエタンが用いられる。また、これらの発泡剤と共
に、常温常圧で気体の発泡剤、例えば、ハイドロフルオ
ロカーボン類のテトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）
や、ハイドロクロロフルオロカーボン類のジフルオロモ
ノクロロメタン（Ｒ２２）、炭酸ガス等を併用するのが
好ましく、このような低沸点発泡剤を用いることによ
り、低官能基数のフタル酸系ポリエステルポリオールを
用いたことによる強度低下を抑え、気泡内圧を上昇させ
ることで収縮率を小さくし、寸法安定性を高めることが
できる。

【００５１】この場合、この低沸点発泡剤の使用量はポ
リオール成分とポリイソシアネート成分との合計に対し
て１０重量％以下、特に１〜８重量％とするのが好まし
い。低沸点発泡剤の使用量がポリオール成分とポリイソ
シアネート成分との合計に対して１０重量％を超える
と、気化力が高くなりすぎて、発泡が不安定となり、気
泡も粗大で良好なフォームが得られなくなる。

【００５２】この低沸点発泡剤を用いる場合、低沸点発
泡剤は、予めポリオール成分と混合したり、発泡時に第
３成分として単独でポリオール成分及びポリイソシアネ
ート成分に直接混合する方法等がある。

【００５３】なお、発泡剤の合計の使用量は、目的とす
る硬質ポリウレタンフォームの密度によって任意に決定
されるが、通常の場合、ポリオール成分とポリイソシア
ネート成分との合計に対して３〜２５重量％好ましくは
５〜１５重量％である。

【００５４】整泡剤整泡剤としては、硬質ポリウレタンフォーム製造用とし
て効果のあるものは全て使用できる。例えばポリオキシ
アルキレンアルキルエーテル等のシリコーン系のもの等
を通常の使用量で用いることができる。

【００５５】また、本発明においては、上記以外の任意
の成分、例えば難燃剤、充填剤等も本発明の目的を妨げ
ない範囲で使用することができる。

【００５６】表面材等表面材等としては、成型法に応じて次のようなものを用
いるのが好ましい。

【００５７】［注入成型の場合］成型用型材の表面材と
しては、得られる硬質ポリウレタンフォームの使用目的
により異なるが、アルミ、鉄、ステンレス、塩ビ鋼板等
の金属ないし合金板、構造用合板、オリエンテッドスト
ランドボード（ＯＳＢ）等の集成材等が挙げられる。ま
た、側枠材としては、塩ビやＡＢＳ等の樹脂成型品や木
材等が一般に用いられる。特に、この側枠材としては高
硬度、高剛性材料を用いて、反りを防止するのが好まし
い。

【００５８】［連続発泡成型の場合］表面材としては、
得られる断熱ボードの使用目的により異なるが、アルミ
箔、クラフト紙、アスファルトフェルトなどの軟質面材
や、石膏ボード、木毛セメント板、合板などの硬質面材
等が挙げられる。

【００５９】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、例
えば、発泡剤、触媒、整泡剤及びその他の助剤を混合し
たポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、更に
低沸点発泡剤を用いる場合はこの低沸点発泡剤の第３成
分とを常法に従って１５〜５０℃でミキシングヘッドで
混合、発泡して得られるイソシアヌレート変性硬質ポリ
ウレタンフォーム原料を、上記表面材と側枠材とで構成
される型内に注入し、発泡させて成型することにより、
或いは、このようにして得られるイソシアヌレート変性
硬質ポリウレタンフォームに、表面材をラミネートし、
ベルトコンベア等により圧締させる連続発泡成型法によ
り、容易に製造することができる。

【００６０】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、そ
の寸法に特に制約を受けるものではないが、一般的に
は、３０〜２００ｃｍ×１５０〜８００ｃｍで、フォー
ム部分の厚さ１０〜２００ｍｍとされる。

【００６１】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。なお、以下において「％」は特記
しない限り「重量％」を示す。

【００６２】実施例１，２、比較例１，２表１に示した配合処方に従って、まず配合液Ａを調製
し、ポリイソシアネートと必要に応じて発泡剤Ｃを用意
した。

【００６３】なお、用いた原料は次の通りである。ポリオールＡ：東邦理化工業（株）製ｍ，ｐ−フタル酸ベースポリエステルポリオール、水酸
基価４３０，酸価８．９ｍｇ−ＫＯＨ／ｇポリオールＢ：武田薬品工業（株）製シュークロースアミンベースポリエーテルポリオール、
水酸基価４２５難燃剤：ストファージャパン（株）製「ファイロール
ＰＣＦ」整泡剤：日本ユニカー（株）製「Ｌ５４２０」触媒Ａ：花王（株）製「カオライザーＮｏ．２５」反応型アミン触媒ジメチルアミノヘキサノール（１分子
中の水酸基数１）触媒Ｂ：花王（株）製「カオライザーＮｏ．１」テトラメチルヘキサメチレンジアミン触媒Ｃ：花王（株）製「カオライザーＮｏ．３」ペンタメチルジエチレントリアミン触媒Ｄ：東ソー（株）製「ＲＸ−５」反応型アミン触媒トリメチルアミノエチルエタノールア
ミン（１分子中の水酸基数１）触媒Ｅ：日本化学産業（株）製「Ｂ−１５Ｇ」２−エチルヘキシル酸カリウム発泡剤Ａ：ダイキン工業（株）製「ダイフロン１４１
ｂ」ジクロロモノフルオロエタン発泡剤Ｂ：水発泡剤Ｃ：三井フロロケミカル（株）製「ＨＦＣ−１
３４ａ」１，１，１，２−テトラフルオロエタンポリイソシアネート：日本ポリウレタン（株）製粗製ジフェニルメタンジイソシアネート（ＮＣＯ％
３０．２、ポリイソシアネート中の５核体以上含有量２
４％、ＭＤＩ中の４，４’体含有量９９％）また、型枠としては、図１に示す如く、下側面材：ＯＳ
Ｂ（オリエンテッドストランドボード）（９１０ｍｍ×
２７３０ｍｍ×１１ｍｍ厚さ）１及び上側面材（厚さ
０．０３ｍｍのポリエチレンシート）２と、側枠材（厚
さ６０ｍｍの角材）３とで構成される、空洞部（内の
り）８１０ｍｍ×２６００ｍｍ×６０ｍｍのものを用い
た。この型枠の側枠材３の長辺部の中央部には、原料の
注入孔３Ａが設けられている。このパネル本体１は高圧
プレス機で圧締し、水平に設置した。また、温度は３０
℃に保持した。

【００６４】発泡機として東邦機械（株）製ＮＲ−２０
０型ＰＵ高圧発泡機を用い、配合液Ａ及びポリイソシア
ネートを、或いは発泡剤Ｃを用いる場合は更に第３成分
として発泡剤Ｃを東邦機械（株）製Ｒ１３４ａ混入装置
によりを常温で予め配合液Ａに強制混入して発泡させ、
得られたイソシアヌレート変性硬質ポリウレタンフォー
ム原料を注入孔３Ａより型枠内に注入し、注入２０分後
にプレス機より取り出した。

【００６５】得られた硬質ポリウレタンフォームについ
て、下記方法で性能の評価を行い、結果を表１に示し
た。

【００６６】（１）コア密度パネルの長手方向に硬質ポリウレタンフォームを６等分
し、各部分から１個ずつ５０ｍｍ×５０ｍｍ×３０ｍｍ
厚さの試験片を切り出し、コア密度を測定し、６個の平
均値で示した。

【００６７】（２）気泡径硬質ポリウレタンフォームから５０ｍｍ×５０ｍｍ×３
０ｍｍの試験片を切り出して、気泡数を所定の区間（２
５ｍｍ）２０倍レンズを用いてカウントして算出した。

【００６８】（３）独立気泡率上記試験片に対して、独立気泡率測定器を用いて求め
た。

【００６９】（４）反り図１に示す如く、凹反り面を上側として、パネルの長手
方向及び幅方向について、硬質ポリウレタンフォーム４
とポリエチレンシート上側面材２との離隔距離Ｌを調
べ、その最大値を反りとした。

【００７０】（５）酸素指数長さ１００ｍｍ、幅６．５ｍｍ、厚さ３．０ｍｍで切り
出した試験片について、ＪＩＳＫ７２０１に基いて求
めた。

【００７１】（６）表面試験硬質ポリウレタンフォームを２２０ｍｍ×２２０ｍｍ×
２０ｍｍ厚みに切り出し、ＪＩＳＡ１３２１に基い
て、東洋精機製作所製燃焼性試験機により表面試験（加
熱時間１０分）を行った。

【００７２】

【表１】

【００７３】表１より本発明の硬質ポリウレタンフォー
ムは、難燃性に優れ、収縮率も少ないことから、反りも
なく良好な断熱性能を示すことがわかる。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の硬質ポリウ
レタンフォームによれば、高い断熱性と気密性を有し、
パネル化による施工省力化、工期の短縮が可能な注入成
型或いは連続発泡成型による硬質ポリウレタンフォーム
であって、難燃性及び寸法精度が著しく良好な硬質ポリ
ウレタンフォームが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例で用いた型枠及び得られたパ
ネルを示す斜視図である。

【符号の説明】

１下側面材２上側面材３側枠材３Ａ注入孔４硬質ポリウレタンフォーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリイソシアネート成分と、発泡剤、触
媒、整泡剤及びその他の助剤を混合したポリオール成分
とを混合、発泡してなる硬質ポリウレタンフォーム原料
を、型内に注入成型、又は連続発泡成型して得られる硬
質ポリウレタンフォームにおいて、フォームの気泡径が５０〜４００μｍであり、フォームの気泡のうちの独立気泡の割合が５０％以上で
あり、コア密度が１５〜４５ｋｇ／ｍ³であり、成型品の反りが１５ｍｍ以下であり、コア部分の酸素指数（ＪＩＳＫ７２０１）が２０以上
であり、かつ成型品より切り出した厚み１５〜３０ｍｍ
のコア部分がＪＩＳＡ１３２１難燃２級に適合するこ
とを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。