WO2000051800A1 - Method for producing thermally insulating plate - Google Patents

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polyether
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Hisashi Sato
Hiromitsu Takeyasu
Chitoshi Suzuki
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    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/1228Joining preformed parts by the expanding material
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    • Y10S521/914Polyurethane cellular product formed from a polyol which has been derived from at least two 1,2 epoxides as reactants

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a heat insulating plate composed of a face material and a hard foam synthetic resin core material.
  • foamed synthetic resin to be obtained examples include polyurethane foam, urethane-modified polyisocyanurate foam, and polyurethane foam.
  • foaming agents for producing the above foamed synthetic resin.
  • the main use of trichlorofluorometer (CFC-11) has been used.
  • water was usually used together with CFC-11.
  • dichlorodifluoromethane (CFC-12) which has a low boiling point (gas at normal temperature and normal pressure), is also used together.
  • Fluorocarbons which are extremely stable in the atmosphere, such as CFC-l1 and CFC-12, which have been widely used in the past, reach the ozone layer above the atmospheric layer without being decomposed, It decomposed by the action, and it became possible that the decomposed product would destroy the ozone layer.
  • hydrofluorocarbon As a compound that has a boiling point that can function as a foaming agent and does not have the risk of depleting the ozone layer, instead of hydrofluorocarbon, it is possible to use hydrofluorocarbon, pentane, hexane, heptane, or ozone. There are hydrocarbons such as butane and isomers of these compounds.
  • water that generates carbon dioxide gas by the reaction with polyisocyanate is also used in combination with the above foaming agent or water alone because the generated carbon dioxide gas has no risk of destruction of the ozone layer. It has been used as an agent.
  • foamed synthetic resin obtained by using them as a foaming agent has physical properties in comparison with the conventional foamed synthetic resin using CFC-11. Is seen to decrease. In particular, dimensional stability is significantly degraded due to form shrinkage. By increasing the density, it is possible to maintain the performance of the foamed synthetic resin, but in that case, cost is inevitable.
  • a rigid foam synthetic resin material is sprayed or injected between two opposing face materials and foam-hardened to produce a heat-insulating plate composed of the face material and the hard foam synthetic resin core material.
  • Insulating plates obtained by this method are broadly classified into boards and siding materials.
  • the board uses craft paper or plywood as a surface material, and is used as a heat insulating material for the insulation wall of a freezer.
  • the siding material uses a metal plate or the like as the face material, and is used as it is as the outer wall of the house.
  • the small face of the board or siding is made of foam composite Since the resin is bare and exposed, even if the synthetic foam resin exposed on this small surface shrinks even a little, it becomes very noticeable and easily becomes a problem. Furthermore, the field of rigid foam synthetic resin boards competes with polystyrene-based boards, etc., and the field of rigid foam synthetic resin siding materials competes with ceramic siding materials, etc. Demands for low density and low cost are also very high. Furthermore, in recent years, the use of rigid foamed synthetic resins for high airtightness and high heat insulation in the housing field has been increasing.
  • a hard polyurethane modified poly-sodium foam with higher flame retardancy than that of the hard polyester foam may be considered.
  • the raw material of rigid urethane-modified polyisocyanate foam especially the raw material of rigid urethane-modified polyisocyanurate foam, use aromatic polyester diol from the viewpoint of physical properties such as flame retardancy.
  • the crosslink density decreases, and form shrinkage tends to occur more easily than in rigid polyurethane foam.
  • a polymer-dispersed polyol is a composition in which polymer fine particles obtained by polymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated group in a polyol such as a polyether polyol or a polyester polyol are dispersed. Used as a raw material for soft or semi-rigid polyurethane foam, it has been used to improve the physical properties of these polyurethanes. In the above-mentioned technology for producing a hard polyurethane foam having good dimensional stability by adding a polymer-dispersed polyol to a polyol having a high hydroxyl value, it is considered that the polymer fine particles exert some effect.
  • the process for producing the polymer monodispersed polyol is carried out in a saturated polyol having no polymerizable unsaturated group, and in some cases, an unsaturated polymer having a polymerizable unsaturated group. It is known that polymerization of a monomer having a polymerizable unsaturated group is carried out under conditions in which all is present, followed by removal of unreacted components. Various polyols and polyester polyols are known as polyols.
  • the above-mentioned conventional polymer monodispersed polyol is a polymer dispersed polyol having a low hydroxyl value (50 mg K0HZg or less) used as a raw material of a soft or semi-rigid polyethylene foam. . Therefore, conventional low-hydroxyl value polymer monodisperse polyols have poor compatibility with high hydroxyl value polyols for rigid polyurethane foams, and when used in combination, low-hydroxyl value polyols and polymer fine particles are separated. However, since the viscosity of the polyol mixture is increased, it has been difficult to use a conventional polymer dispersion polyol having a low hydroxyl value as a raw material for a hard polyurethane foam.
  • Japanese Patent Publication No. Hei 7 — 89886 has a description about polymer-dispersed polyol with high hydroxyl value
  • the dimensional stability was not sufficiently improved, and the dispersion stability of the polymer fine particles was not sufficient.
  • the present invention solves the problems described above, has excellent compatibility with polyols for rigid foamed synthetic resins, has good dispersion stability, has low viscosity, and has good dimensional stability. Give a rigid foam synthetic resin, high hydroxyl value
  • a method for producing a good heat insulating plate, particularly a board or a siding material is provided. Disclosure of the invention
  • the present invention is the following invention which has been made to solve the above-mentioned problem.
  • Polyol (V) Contains the following polyether polyol (X), the following amine-based polyol (Y), and polymer fine particles that are stably dispersed in the polyol (V). and, polio Ichiru content of the polymer particles is in the total weight polio Ichiru (V) 0. 0 1 weight 0/0 above.
  • a polyol composition comprising the above-mentioned polyol (V), a foam stabilizer, a catalyst and a foaming agent as essential components, and a hard composition obtained by mixing the polyol composition with a polyisocarbonate compound.
  • An insulating plate composed of a face material and a hard foam synthetic resin core material by spraying or injecting the foamed synthetic resin material between two facing face materials or by foaming and hardening.
  • Polyol composition for producing a. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Polyol]
  • the polyol used as a raw material of the polyol (V) or the polymer dispersed polyol (A) will be described.
  • polyols examples include polyhydric alcohols, polyether polyols, polyester polyols, and hydrocarbon-based polymers having a terminal hydroxyl group.
  • polyhydric alcohols examples include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, and trimethylolprono. Pentaerythritol, sorbitol, sucrose, diethanolamine, triethanolamine.
  • polyether polyol examples include a polyether obtained by adding a cyclic ether such as an alkylene oxide to an initiator such as a polyhydroxy compound such as a polyhydric alcohol or a polyhydric phenol. There is a polyol.
  • the initiator include the following compounds, their cyclic ether adducts, and mixtures of two or more of them.
  • ethylene glycol diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol , Glycerin, trimethylol prono, , 1, 2, 6 —Hexantriol, pentaerythritol, diglycerin, tetramethylolcyclohexane, methyl glucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose Etc. polyhydric alcohol.
  • Bisphenol A Bisphenol A, phenol-formaldehyde, a polyvalent phenol such as a precondensate, phenols-phenols-reactants obtained by the Mannich reaction of phenols-phenols Perazine, Anilin, Monoethanolamine, Jetanoichi Lumin, Triethanolamine, Isoprono.
  • Noramine aminoethylethanol, ammonia, N-aminomethylbiperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, Amines such as tridiamine, xylylenediamine, diphenylmethandiamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine.
  • cyclic ether used in the present invention there is a 3- to 6-membered cyclic ether compound having one oxygen atom in the ring, and specific examples thereof include the following compounds.
  • Compounds; oxetane, tet Compounds having a
  • cyclic ether group (monoepoxide)
  • particularly preferred cyclic ethers are alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, and propylene oxide. Sobutylenoxide, 1,2-butylene oxide and 2,3-butylene oxide.
  • cyclic ethers Two or more of these cyclic ethers can be used in combination, and in that case, they can be mixed and reacted, or can be sequentially reacted.
  • Particularly preferred cyclic ethers are Alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, especially propylene oxide, or a combination of propylene oxide and ethylene oxide.
  • polyester polyol examples include, for example, a polyester polyol obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid.
  • polycondensation of hydroxycarboxylic acid, polymerization of cyclic ester (lactone), polyaddition of cyclic ether to polycarboxylic acid anhydride, and transesterification of waste polyethylene terephthalate There is a polyester polyol that can be obtained.
  • the polyhydric alcohol a diol is preferred, and examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol, methylene glycol, and dipropylene glycol.
  • polyvalent rubonic acid dicarboxylic acid is preferred, and adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid and the like can be mentioned.
  • cyclic ester examples include caprolactone.
  • an active hydrogen compound other than the polyols may be used.
  • the active hydrogen compound that can be used in combination include polyamine and a compound having two or more phenolic hydroxyl groups (for example, an initial condensation product of a phenol resin).
  • polyamines examples include ethylenediamine, toluenediamine, diphenylmethandiamine and the like. Monoethanol amine can also be used.
  • Examples of the compound having two or more phenolic hydroxyl groups include a resol-type precondensate obtained by condensing phenols with an excess of formaldehyde in the presence of an alkali catalyst.
  • a non-aqueous benzylic initial condensate reacted in the synthesis of an initial condensate, and a novolak type initial obtained by reacting excess phenols with formaldehyde in the presence of an acid catalyst.
  • condensates condensates.
  • the molecular weight of these precondensates is preferably about 200 to 100,000.
  • the polyol (V) in the present invention contains the following polyether polyol (X), the following amine-based polyol (Y), and polymer fine particles stably dispersed in the polyol (V). And a polyol having a polymer fine particle content of at least 0.01% by weight based on the total weight of the polyol (V).
  • the content of the polymer fine particles must be at least 0.01% by weight based on the total weight of the polyol (V).
  • the content of the polymer fine particles is lower than this, a hard foamed synthetic resin having excellent dimensional stability cannot be obtained, and it is particularly preferable that the content is 0.05% by weight or more. Also, it is preferably at most 50% by weight, particularly preferably at most 30% by weight. More preferably less than 5% by weight, most preferably less than 2% by weight.
  • the average hydroxyl value of the polyol (V) is preferably 100 to 800 mg K 0 HZ g, and more preferably the average hydroxyl value is 100 to 75 mg. KO H / g.
  • the average hydroxyl value of the polyol (V) is preferably from 200 to 800 mg K0HZg. Particularly preferred is 250-75 O mg KO HZ g.
  • the average hydroxyl value may be 100 to 550 mg KO HZ g. It is particularly preferred that it is between 100 and 450 mg K ⁇ H / g.
  • the polyol (V) is preferably the following polymer-dispersed polyol (A) or a mixture of the polymer-dispersed polyol (A) and another polyol.
  • the polymer-dispersed polyol (A) can be used alone as a raw material for a rigid foam synthetic resin. That is, 100% by weight of the polyol (V) may be the above-mentioned polymer-dispersed polyol (A), but it may be used by mixing with a polyol which is usually used as a raw material of a rigid foam synthetic resin. I like it.
  • a polymer-dispersed polyol which is a polyol mixture consisting of at most 1% by weight.
  • Polyol (Z) Polyol other than polyether polyol (X) and amine-based polyol (Y).
  • the polyol (W) used in the polymer-dispersed polyol (A) is a combination of the following specific polyols among the above-mentioned polyols.
  • Polyol (W) is polyether polyol (X). 5 to 9 7 wt 0/0 and Amin polyol (Y). 3 to 9 5 weight 0/0 and polyol (Z) 0 wt 0/0 super 9 2 wt % Or less is more preferable.
  • Polyol (W) is polyether polyol (X) 1 0 ⁇ 6 0 wt 0/0, Amin polyol (Y) 5 ⁇ 3 5 weight 0/0, and a polyol (Z) 1 0 ⁇ 8 Particularly preferred is a 5% by weight mixture.
  • the average hydroxyl value of the polyol (W) is from 200 to 800 mg KOH / g, preferably from 250 to 75 O mg KO HZ g.
  • the produced polymer-dispersed polyol has poor compatibility with the polyol for a rigid foamed synthetic resin having a high hydroxyl value, and when used together, the polyol (polymer fine particles) is used. ) Separates or thickens, making it difficult to use as a raw material for rigid foamed synthetic resins.
  • the polyether polyol (X) in the present invention is preferably a polyether polyol having three or more functional groups among the polyether polyols described in the section of “Polyol”. Further, a polyether polyol described below is preferable.
  • polyhydric alcohol examples include glycerin, trimethicone and luprono. , 1, 2, 6 —Trihydric alcohols such as hexanetriol are preferred.
  • cyclic ethers used in combination with ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, 1,2-butylene oxide and 2,3-butylene oxide are preferred, and propylene oxide is particularly preferred.
  • Polyether polyol (X) is a polyether polyol having a hydroxyl value of 84 mg ⁇ / g or less. When the hydroxyl value exceeds 84 mg K 0 H / g, the dispersion stability of the particles in the polymer-dispersed polyol decreases. Hydroxy acid It is preferably a polyether polyol having a base value of 67 mg K 0 H / g or less. It is particularly preferred that the hydroxyl value is 60 mg K 0 H / g or less. Is there no particular lower limit for the hydroxyl value of polyether polyol (X)? It is preferably at least 5 mg K 0 H / g, more preferably at least 8 mg KO HZ g. Particularly preferred is 20 mg KO HZ g or more, and most preferred is 30 mg K 0 HZ g.
  • the oxyethylene group content is 40% by weight or more. If the oxyethylene group content is lower than this, a polymer-dispersed polyol in which polymer fine particles are stably dispersed becomes difficult to obtain. It is particularly preferred that the oxyethylene group content is 50% by weight or more. Most preferably, the content of oxishylene group is 55% by weight or more.
  • the upper limit of Okishiechiren group content of about 1 0 0 wt 0/0 laid preferred, yo Ri favored properly is 9 0 wt%.
  • the content of the polyether polyol (X) is 5 to 97% by weight of the polyol (W).
  • W The content of the polyether polyol (X) is 5 to 97% by weight of the polyol (W).
  • the amount of the polyether polyol (X) is lower than 5% by weight, it is difficult to obtain a polymer-dispersed polyol having good dispersibility. It is preferably from 10 to 60% by weight, particularly preferably from 25 to 50% by weight.
  • Amine-based polyol ( ⁇ ) is a hydroxyl value obtained by adding a cyclic ether to an amine compound as an initiator among the polyols described in the section of “Polyol” above. 0 O mg KO HZ g polyol.
  • the hydroxyl value is preferably from 300 to 80 Omg KOHZg, and particularly preferably from 350 to 80 Omg KOH / g.
  • an aromatic amine compound an aliphatic amine compound or a saturated cyclic amine compound is preferable, and an aliphatic amine compound or a saturated cyclic amine compound is preferred.
  • Amines are particularly preferred.
  • an aliphatic amine compound an aliphatic polyamide compound having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an aliphatic polyamine having 1 to 10 carbon atoms is particularly preferable. Specific examples include triethylenediamine, propylenediamine, hexanemethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetrathamine.
  • saturated cyclic amine compound a saturated cyclic polyamide compound having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and a saturated cyclic polyamine compound having 1 to 10 carbon atoms is particularly preferable.
  • the content of Amin polyol (Y) is a 3-9 5 weight 0/0 of the polyol (W).
  • the upper limit is preferably 35% by weight. If it is higher than 35% by weight, it is difficult to obtain a polymer-dispersed polyol because of low viscosity and dispersibility.
  • the content of Amin system polyol (Y) is laid preferred that a 5-3 5 weight 0/0, rather then favored 8-3 0 weight 0/0 Dearuko Togasa et al, 8-2 5 weight % Is most preferred.
  • the polyol (W) may optionally contain other polyols (Z) in addition to the polyether polyol (X) and the amide-based polyol (Y).
  • the polyol (W) particularly preferably contains a polyol (Z) in addition to the polyether polyol (X) and the amine polyol (Y).
  • polyol (Z) those having a hydroxyl value of 200 to 1000 mg KOH / g are preferable, and those having a hydroxyl value of 400 to 85500 mg KOH / g are particularly preferable.
  • Polyols (Z) include, among the polyols described in the section “Polyols”, those other than polyether polyols (X) and amide-based polyols (Y). Polio can be used.
  • the content of the polyol (Z) in the polyol (W) is more than 0% by weight and not more than 92% by weight. It is preferably from 10 to 85% by weight, particularly preferably from 25 to 67% by weight.
  • the first method is a method in which a monomer having a polymerizable unsaturated group is polymerized in a polyol (W) in the presence of a solvent, if necessary, to directly precipitate particles. In the presence of a grafting agent that stabilizes the particles, a monomer having a polymerizable unsaturated group is polymerized in a solvent to precipitate the particles, and then the polyol (W) is replaced with the solvent to achieve stable dispersion. This is how you get your body. In the present invention, either method can be employed, and the first method is particularly preferred.
  • a monomer usually having one polymerizable double bond is not limited to this.
  • Specific examples of the monomer include ethylenically unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylic acid, methacrylic acid, and the like.
  • Acryl-based monomers such as alkyl esters, acrylamide, and methyl amide; mono-olefin monomers containing a cyano group such as 2,4-dicyanbutene-11; styrene, monomethylstyrene Styrene-based monomers such as styrene and nodogenized styrene; vinyl carboxylate-based monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; isoprene, butadiene, and other diolefin-based monomers; Unsaturated fatty acid esters such as taconic diester; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride Biniri chloride Den, bromide Biniri den, full Kkabi two Li Den of which Roh, Rogeni ⁇ Bi two Li Den; methyl vinyl ether, Echirubinirue chromatography Alkyl vinyl ether monomers such as ter and isopropyl vinyl ether; and other
  • Preferred properly is a combination of ethylenically unsaturated double preparative Lil 5-9 0 weight 0/0 and another monomer 1 0-9 5 weight 0/0, a combination of ethylenically unsaturated double preparative drill and styrene emissions monomer
  • the combination of an ethylenically unsaturated nitrile and a carboxylic acid vinyl ester-based monomer is preferred in order to obtain a polymer-dispersed polyol having low viscosity and good dispersibility.
  • the combination of acrylonitrile and styrene, and the combination of acrylonitrile and vinyl acetate are most preferred.
  • the ratio is preferably 90 to 40/10 to 60/60, and 85 to 60/60 by weight. 15 to 40 is most preferred.
  • the ratio is preferably 50 to 10/5 to 90 to 90% by weight of acrylonitrile / vinyl acetate, and 40 to 1%. 5 Z 60 to 85 is most preferred.
  • the amount of the monomer used is not particularly limited, but is preferably such that the polymer concentration of the finally obtained polymer monodispersed polyol (A) is about 1 to 50% by weight, and particularly preferably. It is 2 to 45% by weight, most preferably 5 to 40% by weight.
  • a polymerization initiator which generates free radicals and initiates polymerization is usually used.
  • 2,2'-azobisisoptilonitrile AIBN
  • dimethyl 2, 2'-azobis (2-methylpropionate)
  • benzoylperoxide diisopropylpropyloxy
  • dicarbonate acetylperoxide, t-butylperoxide, and persulfate.
  • dimethyl 2,2,1-azobis (2-methylpropionate)
  • a part of a polyol is charged into a reactor, and a mixture of the remaining polyol, a monomer having a polymerizable unsaturated group, a polymerization initiator, and the like are stirred and stirred in the reactor.
  • a semi-batch method in which the polymerization is carried out by gradually feeding, and a mixture of a polyol, a monomer having a polymerizable unsaturated group, a polymerization initiator, etc., are continuously fed to a reactor with stirring, and There is a continuous method in which the polymer composition produced simultaneously is continuously discharged from the reactor, and the present invention can be produced by either of these methods.
  • the polymerization reaction is preferably performed at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the polymerization initiator, usually at 50 to 150 ° C, and preferably at 80 to 150 ° C. More preferably, it is particularly preferred that the reaction be carried out at 100 to 130 ° C.
  • the monomer used is a combination of an ethylenically unsaturated nitrile and a vinyl carboxylate monomer, particles are less likely to aggregate during monomer polymerization, and the conventional polymer-dispersed polyol is used. It was difficult to manufacture with the following method.
  • the temperature is increased, and the reaction is started. It can be manufactured by
  • the polymerization reaction is preferably carried out at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the polymerization initiator, usually at 50 to 120 ° C, and more preferably at 55 to 110 ° C. In particular, it is particularly preferable to perform the reaction at 60 to 100 ° C.
  • polymer-dispersed polyols can be carried out in the presence of a solvent.
  • the solvent examples include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, cyclohexanol, and benzyl alcohol; pentane, hexane, and cyclohexane.
  • Aliphatic hydrocarbons such as xane and hexene; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; Ketones such as acetone, methylethylketone, and acetophenone; ethylethyl acetate and butyric acetate Esters such as isopropyl ether, tetrahydrofuran, benzyl leutyl ether, 1,1—diethoxytan, 1,2—diethoxyethane, anisol, methyl t-butyl ether, etc.
  • these solvents can be used alone or as a mixture.
  • the solvent is removed.
  • Solvent removal is usually performed by heating under reduced pressure. However, the heating can be performed at normal pressure or under reduced pressure and normal temperature. At this time, unreacted monomers are removed together with the solvent.
  • a polymerizable compound having a polyether chain or a polyester chain and having a double bond in the molecule as a stabilizing agent or graphitic complex U can be used.
  • a stabilizing agent or a grafting agent an active hydrogenated compound having a double bond-containing group such as a vinyl group, an aryl group, or an isopropenyl group as an initiator can be used as an alkylene compound.
  • High molecular weight polyol or monool obtained by reacting oxide; maleic anhydride, itaconic anhydride, maleic acid, fumaric acid, acrylic acid, methacrylic acid added to polyether polyol.
  • High molecular weight polyol obtained by reacting ruponic acid or its acid anhydride with an alkylene oxide such as propylene oxide or ethylene oxide, if necessary. Or a monool; a reaction product of an alcohol containing an unsaturated group such as 2-hydroxyl acrylate or butenediol with another polyol and polyisocyanate; A reaction product of an epoxy compound containing an unsaturated group such as one ter and a polyol; and the like. These compounds preferably have a hydroxyl group, but are not limited thereto.
  • the hydroxyl value of the polymer-dispersed polyol (A) is preferably from 200 to 800 mg K ⁇ HZ g, more preferably from 200 to 75 mg KO HZ g, and Particularly preferred is 50-75 O mg KO HZ g. It is usually lower than the polyol (W) used as the base.
  • the polymer-dispersed polyol (A) of the present invention obtained as described above does not cause separation for at least one month, more preferably for at least two months, particularly for at least three months in a standing state. Is preferred, but is not limited to this.
  • the reason why the polymer-dispersed polyol of the present invention has such excellent dispersion stability is that the polymer fine particles obtained by polymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated group are fine and uniform in size. It can be estimated.
  • Polyols other than the polymer-dispersed polyol (A), which can be used as the polyol (V), are described in the section "Polyol" above. Examples thereof include polyhydric alcohols, polyether polyols, polyester polyols, and hydrocarbon polymers having a hydroxyl group at a terminal. Further, a polyether terpolyol obtained by adding a cyclic ether to a reaction product obtained by reacting a phenol, an alkanolamine, or an aldehyde with a Mannich reaction can also be used. The above (W), (X), (Y) and ( ⁇ ) can also be used.
  • Polyol (V) is a force consisting of only polymer-dispersed polyol ( ⁇ ), or 0.1% to less than 100% by weight of polymer-dispersed polyol ( ⁇ ) and more than 0% by weight of other polyols. It is preferred that the mixture be 99.9% by weight or less. The latter is preferred, and particularly preferred is a mixture of 0.3 to less than 100% by weight and 99.7 to more than 99.7% by weight of other polyols.
  • chain extenders and cross-linking agents can be used in combination with the polyol (V).
  • polyamine, monoamine, polyvalent phenols and the like can be used.
  • Preferable examples include polyamines such as hexamethylene diamine and 4,4-diaminodiphenyl methane, and polyvalent phenols such as bisphenol II.
  • polyol (V) 1 0 0 wt 0/0 rather then preferred is 0-5 0% by weight relative to from 0 1 0 wt% is preferred arbitrariness.
  • polyester polyol When a rigid urethane-modified polyisocyanurate form is produced, it is particularly preferable to use a polyester polyol.
  • the polyesterols Lupori ol force Ru can use the poly ester polyol 5 ', polyester poly per le obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid is particularly preferred New Those using aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, telephthalic acid and isophthalic acid as the polycarboxylic acids are most preferred.
  • the hydroxyl value of the polyester polyol is preferably 100 to 450 mg KOH / g, and is 100 to 350 mg KOHZ g. Is especially preferred.
  • the proportion of the polyester polyol in the polyol (V) is preferably from 20 to 99.9% by weight, and more preferably from 50 to 99.9% by weight.
  • the proportion of the polyester polyol is relatively low, such as 20 to 50% by weight, it can be further obtained by adding a cyclic ether to a polyvalent phenol such as bisphenol A or an initial condensate of phenol-formaldehyde.
  • a cyclic ether to the reaction product obtained by reacting the polyester polyols, phenols, alkanolamines, and aldehydes by the Mannich reaction. It is preferable to use the obtained polyether polyol in combination.
  • polyisocyanate compound examples include aromatic, alicyclic, and aliphatic polyisocyanates having an average of two or more isocyanate groups, mixtures of two or more of these, and mixtures thereof.
  • modified polysocyanate obtained by denaturation.
  • xylylene diisocyanate isophorone diisocyanate
  • hexamethylene diisocyanate examples of the polyisocyanate compound
  • polysodiumates such as their pre-bollima type 1 denatured forms, nucleated denatured forms, ⁇ rare modified forms, and carbodimid modified forms.
  • foam stabilizer those which are usually used when producing a rigid foam synthetic resin can be used, and examples thereof include a silicone foam stabilizer and a fluorine compound-containing foam stabilizer.
  • the amount of the foam stabilizer to be used is preferably from 0.01 to 10 parts by weight, and particularly preferably from 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol.
  • those usually used for producing a rigid foam synthetic resin can be used.
  • a polyamide such as N, N ', N "tris (dimethylamino propyl) hexahydro-sym-triazine is used. It is particularly preferable to use an isocyanurate-modified catalyst such as a sulfuric acid-based catalyst, acetic acid vapor, potassium 2-ethylhexanoate, or a quaternary ammonium salt catalyst.
  • the amount of the catalyst used is preferably such that the gel time of the raw material becomes 5 to 150 seconds by hand foaming at a liquid temperature of 20 ° C, and particularly preferably 10 to 100 seconds. New This corresponds to an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyols.
  • water it is preferable to use water as the blowing agent.
  • the amount of phenol used is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyols.
  • water alone may be used as the foaming agent, or water and a low-boiling halogenated hydrocarbon may be used in combination as the foaming agent IJ.
  • HCFC-225 cb pentafluorene (HFC-125), 1,1,2-trifluorene (HFC-143), 1,1,1-trifluorene (HFC-143a), 1,1-difluoroethane (HFC-152a), 1,1,1,3,3-pentafluorobrono.
  • HFC—245 ia 1,1,2,2,3—pentafluoropropane (HFC—245 ca), 1,1,1,2,3,3-hexafluoropronon (HFC — 23 6 ea), 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane (HFC—356 mif), 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC—365) mfc) and the like.
  • halogenated hydrocarbons that do not contain fluorine, such as methylene chloride, and hydrocarbons with 10 or less carbon atoms, such as butane, cyclopentane, n-pentane, cyclohexane, and n-hexane.
  • An inert gas such as air, nitrogen, or carbon dioxide can also be used as a foaming agent.
  • the amount of the foaming agent other than water is preferably 1 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of the polyols.
  • the present invention relates to a polyol composition
  • a polyol composition comprising a polyol (V), a foam stabilizer, a catalyst and a foaming agent as essential components, and mixing the polyol composition with a polyiso- cyanate compound.
  • the rigid foam synthetic resin raw material obtained in this way is sprayed or injected between two opposing face materials and foam-hardened, so that the heat insulation composed of the face material and the rigid foam synthetic resin core material
  • This is a polyol composition for producing a plate.
  • the polyol composition is a raw material for producing a rigid foamed synthetic resin by mixing and reacting with a polyisocyanate, and is a so-called “polyol system”.
  • the polyol (V) itself has excellent dispersion stability. Further, a polyol composition to which an additive necessary for producing a hard foamed synthetic resin is added also has excellent dispersion stability. It is preferable that the polyol composition does not cause separation in a static state for 2 weeks or more, more preferably for 1 month or more, particularly for 3 months or more.
  • the present invention relates to a heat insulating plate composed of a face material and a hard foam synthetic resin core material by spraying or injecting a hard foam synthetic resin material between two facing face materials to foam and harden. It is a manufacturing method.
  • the rigid foam synthetic resin examples include a rigid polyurethane foam, a rigid urethane-modified polyisocyanolate form, and a rigid urethane-modified polyurethane foam.
  • Examples of usable face materials include hard face materials and soft face materials.
  • Examples of the hard surface material include a metal plate made of steel, aluminum, stainless steel, etc., a gypsum board, a wood wool cement plate, a plywood craft paper and the like.
  • Examples of the soft surface material include craft paper, asphalt felt, aluminum foil, glass paper, and the like.
  • the force using two face materials may be the same or different, i.e., any combination of hard face materials, soft face materials, and hard and soft face materials Good.
  • the heat insulating plate of the present invention can be manufactured continuously using a conveyor such as a horizontal double conveyor line or an inverter line.
  • a conveyor such as a horizontal double conveyor line or an inverter line.
  • two face materials can be placed on upper and lower conveyers such as a horizontal double conveyor line and an inverse line, respectively, and the rigid foam synthetic resin material of the present invention can be sprayed or injected between the face materials. .
  • the rigid foam synthetic resin raw material is obtained by mixing the above-mentioned polyol composition of the present invention and a polyisocyanate compound.
  • the hard foamed synthetic resin raw material is uniformly dispersed by passing through a nip roll, or evenly dispersed by traversing a mixing head such as a spray nozzle type, or traversing a plurality of mixing heads.
  • the raw material of the hard foamed synthetic resin can be evenly and evenly sprayed.
  • a heat insulating plate made of a rigid foamed synthetic resin, particularly a board or a siding material, having good dimensional stability can be obtained.
  • the polyol composition of the present invention is excellent in dispersion stability, it has an effect that it can be used without any problem even if the polyol system is left for a long time. Examples Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
  • AN represents acrylonitrile
  • St represents styrene
  • Vac vinyl acetate
  • MMA methyl methacrylate.
  • figures without units represent parts by weight.
  • the polyols used are as follows.
  • Polyol a hydroxyl value obtained by adding propylene oxide to a reaction product obtained by subjecting nonylphenol, formaldehyde, and diethanolamine to a Mannich reaction, and having a hydroxyl value of 470 mg K0Hg Polyether polyols,
  • Polyol b Polyether polyol with a hydroxyl value of 760 mg K 0 H Z g obtained by adding propylene oxide to ethylenediamine,
  • Polyol c Polyether terpolyol with a hydroxyl value of 450 mg KOH / g obtained by adding pyrene oxide to a mixture of sucrose and diethanolamine.
  • Polyol d Polyether polyol having a hydroxyl value of 280 mg K 0 H / g obtained by adding ethylene oxide to bisphenol A,
  • Polyol e Polyester polyol having a hydroxyl value of 25 O mg KO HZ g having a phthalic acid residue,
  • Polyol f An oxyethylene group content of 10-fold obtained by adding propylene oxide and ethylenoxide to a reaction product obtained by subjecting nonylphenol, formaldehyde, and diethanolamine to a Mannich reaction. 0/0, the hydroxyl value 3 0 0 mg K 0 H / g of polyether polio - le.
  • Polyol g a polyether polyol having a hydroxyl value of 300 mg K 0 H Z g obtained by adding propylene oxide to ethylenediamin;
  • Polyol h Polyether terpolyol with a hydroxyl value of 30 Omg KOHZg obtained by adding pyrene oxide to a mixture of sucrose and diethanolamine.
  • Polyol i Polyether polyol with hydroxyl value of 450 mg obtained by adding propylene oxide to glycerin, K ⁇ H Z g,
  • Polyol j Polyether polyol with a hydroxyl value of 65500 mg KOH / g, obtained by adding propylene oxide to glycerin.
  • Polio Ichiru k glyceryl hydroxyl value 5 0 mg obtained by adding pro Pirenokishi de and Echirenokishi de randomly to re down KO HZ g, Okishe Ji Ren group content 2 5 wt 0/0 of the polyether Polyol.
  • Polyol p hydroxyl value obtained by randomly adding propylene oxide and ethylene oxide to glycerin 50 mg K O HZ g, polyether polyol having an oxethylene group content of 55% by weight,
  • Polyol m glycerin in emissions pro Pirenokishi de and a hydroxyl value 5 0 mg of a Echirenokishi de obtained by adding randomly KO HZ g, Okishe styrene group content 7 5 wt 0/0 of polyether polio Ichiru.
  • Polyol n a polyether polyol having a hydroxyl value of 500 mg K 0 H / g obtained by adding propylene oxide to ethylenediamine;
  • Polyol q Glyceryl on to pro Pirenokishi de and Echirenokishi de hydroxyl value 5 6 mg obtained by adding in this order KO H / g, the polyether polyol Okishiechiren group content 1 0 wt 0/0.
  • a production example of the polymer-dispersed polyol used is shown below.
  • a 5 L pressurized reaction tank was charged with 70% by weight of the mixture of polyols shown in Table 1, and the mixture of the remaining polyols, monomers and AIBN shown in Table 1 was kept at 120 ° C while maintaining the temperature at 120 ° C.
  • the mixture was fed with stirring for 4 hours. After completion of all feeds, stirring was continued at the same temperature for about 0.5 hour. In all cases, the conversion of the monomer was 90% or more.
  • unreacted monomers were removed by heating under reduced pressure at 120 ° C. and 0.1 mm Hg for 2 hours to produce a polymer monodispersed polyol.
  • Table 1 shows the hydroxyl value (unit: mg K 0 H / g), the viscosity at 25 ° C. (unit: c P), and the dispersion stability.
  • Polyol F which produced a polymer-dispersed polyol without using the polyol (W) in the present invention, caused layer separation, a uniform dispersion was not obtained, and the viscosity could not be measured.
  • blowing agents used were water, blowing agent a: HCFC-141b, blowing agent b: HCFC-22, blowing agent c: HFC-134a, blowing agent d: HFC-245fa, Blowing agent e: cyclopentane, blowing agent f: n-pentane.
  • polymethylene polyphenyl socyanate manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., MR-200
  • isocyanate index 110 and put it in a wooden box of 20 Omm in length ⁇ 20 Omm in width ⁇ 20 Omm in height.
  • the rigid polyurethane foam was foamed.
  • polymethylene polyphenyl socyanate manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., MR—200
  • the isocyanate is used as the isocyanate, and the ionic index becomes 200.
  • the low-temperature shrinkage is 130, and the dimensional change rate in the direction perpendicular to the foaming direction after 24 hours has elapsed.
  • the cold shrinkage is 25 ° C perpendicular to the foaming direction after one month.
  • the dimensional change rate of is shown.
  • the storage stability of the polyol composition was evaluated by observing the state of separation of the polyol composition after leaving it at 40 ° C. for 2 months. The case of stable without separation was marked with ⁇ , and the case of separation was marked with X.
  • Table 2 examples? Tables 1 to 13 are working reference examples, examples 14 to 18 are comparative examples, and in Table 3, Examples 19 to 24 are working reference examples, and Examples 25 to 29 are comparative examples.
  • Examples 30 to 37 are working reference examples, examples 38 to 43 are comparative examples, and in Table 5, examples 44 to 50 are working reference examples, and examples 51 to 55 are comparative examples.
  • Examples 56 to 62 are Working Reference Examples
  • Examples 63 to 67 are Comparative Examples
  • Examples 68 to 74 are Working Reference Examples
  • Examples 75 to 79 are In Table 8,
  • Examples 80 to 87 are Comparative Examples of Examples and Examples 88 to 93 are Comparative Examples.
  • Examples 94 to 100 are Reference Examples of Examples and Example 1. 0 1 to 105 are comparative examples.
  • both the rigid polyurethane foam and the rigid polyurethane-modified nylon foam obtained using the polymer-dispersed polyols A, B, and C were excellent. It showed dimensional stability.
  • the polyol compositions using the polymer-dispersed polyols A, B, and C exhibited good storage stability.
  • the polyol compositions using the polymer monodispersed polyols D and E had insufficient storage stability.
  • a rigid foam synthetic resin board or a rigid foam synthetic resin siding material made of a rigid foam synthetic resin having excellent dimensional stability is continuously produced. it can. Since the polyol composition of the present invention is excellent in dispersion stability, it has an effect that it can be used without any problem even if the polyol system is left for a long time.

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Description

明細 断熱板体の製造方法 技術分野
本発明は、 面材と硬質発泡合成樹脂製芯材とから構成される断熱板体の 製造方法に関する。 背景技術
ポリオール類とポリ イ ソシァネ一 ト化合物とを触媒および発泡剤の存在 下に反応させて発泡合成樹脂を製造することは、 広く行われている。
得られる発泡合成樹脂と しては、 例えばポリ ウ レタ ンフ ォーム、 ウ レタ ン変性ポリ イ ソシァヌ レー ト フ ォーム、 ポリ ウ レァフ ォームなどがある。 上記発泡合成樹脂を製造するための発泡剤と しては、 種々の化合物が知 られている力?、 主には ト リ ク ロ口フルォロメ タ ン ( C F C— 1 1 ) が使用 されてきた。また、通常 C F C— 1 1 と ともにさ らに水が併用されていた。 さらに、 フ ロス法などで発泡を行う場合には、 これらと と もによ り低沸点 の (常温常圧下で気体の) ジクロロジフルォロメ タ ン ( C F C— 1 2 ) が 併用されていた。
従来広く使用されていた C F C— l 1や C F C— 1 2 などの大気中でき わめて安定なクロ口フルォロカ一ボンは、 分解されないまま大気層上空の オゾン層にまで達して、 そこで紫外線などの作用によ り分解され、 その分 解物がオゾン層を破壊するのではないかと考えられるよ う になった。
発泡剤と して上記のよ う なクロ口フルォロカ一ボンを使用した場合にも . その一部が大気中に漏出するため、 その使用はオゾン層破壊の原因の一部 になるのではないかと危惧されている。 そこで、 分子中に水素原子を有することから大気上空のオゾン層到達前 に分解し、 危険性が少ないと考えられる、 1 , 1 ージクロロー 2 , 2 , 2 一 ト リ フルォロェタ ン (H C F C— 1 2 3 ) や 1 , 1 —ジクロロー 1 —フ ルォロェタ ン (H C F C— 1 4 1 b )、 ク ロロジフルォロメ タ ン (H C F C - 2 2 ) 等のヒ ドロクロ口フルォロカーボンが発泡剤と して提案され、 使 用が広まっている。 さらに発泡剤と して機能しう る沸点を有し、 オゾン層 破壊のおそれのない化合物と して、 ヒ ドロクロ口フルォロカーボンの代わ り にヒ ドロ フルォロカーボンや、 ペンタ ン、 へキサン、 ヘプタ ン、 ォク タ ンおよびこれらの化合物の異性体などの炭化水素がある。 また、 ポリイ ソ シァネ— ト との反応で炭酸ガスを生成する水も、 生成する炭酸ガスがォゾ ン層破壊のおそれのないことから、 上記発泡剤と併用したり、 または水単 独で発泡剤と して使用することが行われている。
これらの化合物は環境に優しい発泡剤と して使用できるが、 これらを発 泡剤と して使用して得られる発泡合成樹脂は、 従来の C F C— 1 1使用の 発泡合成樹脂と比較すると、 物性の低下がみられる。 特に、 フ ォーム収縮 による寸法安定性の劣化が顕著である。 密度を上げることによ り、 発泡合 成樹脂の性能の維持を図ることは可能であるが、 その場合コス トァップが 避けられない。
また、 対向した 2つの面材の間に硬質発泡合成樹脂原料をスプレーしま たは注入して発泡硬化させて、 面材と硬質発泡合成樹脂製芯材とから構成 される断熱板体を製造する方法がある。 この方法によつて得られる断熱板 体は、 ボー ド、 および、 サイディ ング材に大別される。 ボー ドは、 クラフ ト紙やベニヤ板などを面材と して用いたもので、 冷凍庫の断熱壁用断熱材 などに使用される。 サイディ ング材は、 面材と して金属板などを用いたも ので、 そのまま住宅の外壁と して使用される。
いずれにおいても、 ボー ドまたはサイディ ング材の小口面は、 発泡合成 樹脂が裸のま ま露出した面となるため、 この小口面に露出した発泡合成樹 脂が少しでも収縮すると非常に目立ち、 問題にな りやすい。 しかも、 硬質 発泡合成樹脂製ボー ドの分野はポリ スチレン系ボ一 ド等と、 硬質発泡合成 樹脂製サイディ ング材の分野は窯業系サイディ ング材等と、 それぞれ競合 しているため、収縮低減による低密度化、低コス ト化の要求も非常に高い。 さらに、 近年住宅分野での高気密、 高断熱用途向けに硬質発泡合成樹脂 の使用が増加傾向にある。 その際、 フ ォームの難燃性能については硬質ポ リ ゥ レタ ンフ ォ一ム よ り難燃性の高い硬質ゥ レタ ン変性ポリ ィ ソシァヌ レ — ト フ オームの使用も考えられう る。 硬質ウ レタ ン変性ポリ イ ソシァヌ レ ― ト フ オーム、 特に硬質ウ レタ ン変性ポリ イ ソシァヌ レ一 ト フ オームのポ リオール原料は、 難燃性等の物性の点から芳香族ポリエステルジオールを 使用する場合が多いため、 結果と して架橋密度が低下し、 硬質ポリ ウレタ ンフォームよ り もさらにフ ォーム収縮が起こ りやすい傾向にある。
フ ォームの収縮を防止するためにポリマ一分散ポリ オ一ルを高水酸基価 のポリオ一ルに添加し、 硬質ポリ ウ レタ ンフ ォームを製造する方法が知ら れている (特開昭 5 7 — 2 5 3 1 3 )。
ポリ マ一分散ポリ オールと は、 ポリエーテルポリ オールやポリエステル ポリオールなどのポリオール中に、 重合性不飽和基を有するモノマ一を重 合して得られるポリマー微粒子が分散した組成物であり、 従来から軟質ま たは半硬質のポリ ウ レタ ンフ ォ ームの原料と して使用され、 これらポリ ウ レタ ンの物性を向上させるために用いられてきた。 ポリマー分散ポリオ一 ルを高水酸基価のポリオールに添加し寸法安定性が良好な硬質ポリ ウレタ ンフ ォーム を製造する前記技術においては、 このポリ マー微粒子が何らか の作用を及ぼしていると考えられる。
ポリマ一分散ポリオールを製造する方法は、 重合性不飽和基を有しない 飽和ポリ オ一ル中で、 場合によ っては重合性不飽和基を有する不飽和ポリ オールの存在する条件下で重合性不飽和基を有するモノマ一の重合を行い、 その後未反応分を除去するものが知られている。 ポリオールと しては各種 のポリ エーテルポリ オールやポリエステルポリ オールが知られている。
上記した従来のポリマ一分散ポリオールは、 軟質または半硬質のポリ ゥ レタ ンフ ォ ームの原料と して使用されている低水酸基価 ( 5 0 m g K 0 H Z g以下) のポリマー分散ポリオールである。 したがって、 従来の低水酸 基価のポリマ一分散ポリオールは水酸基価の高い硬質ポリ ウレタ ンフ ォ ー ム用ポリオールとの相溶性に乏しく、 併用する と低水酸基価のポリオ一ル やポリマー微粒子が分離し、 またはポリオール混合物が増粘するため、 従 来の低水酸基価のポリマー分散ポリオールを硬質ポリ ウ レタ ンフ ォーム用 原料と して使用することは困難であった。
一般に、 ポリオール中で重合性不飽和基を有するモノマ一を重合してポ リマ—分散ポリオールを合成する際、 ポリオールの水酸基価が高く なれば なるほど (ポリオ一ルの分子量が低下するほど) ポリ オ一ルによる粒子安 定化作用が減少し、 重合時粒子が成長する過程での粒子どう しの凝集がき わめて起こ りやすく なり凝集塊が生成する。
特開平 2 — 2 4 0 1 2 5、 特公平 7— 8 0 9 8 6 には高水酸基価のポリ マー分散ポリオールに関する記載がある力?、 ここで提案されている方法で は、 寸法安定性の改良も不充分であり、 ポリマー微粒子の分散安定性も充 分ではなかった。
従来のポリマーポリオールでは分散性能が充分ではなく、 プレミ ッ クス したポリオール組成物中のポリマー微粒子が、 例えば 4 0 °C条件での貯蔵 安定試験を実施すると、 分離してしまう傾向があった。
本発明は、 以上説明した問題点を解決するものであり、 硬質発泡合成樹 脂用ポリオールとの相溶性に優れ、 分散安定性が良好でしかも低粘度であ り、 良好な寸法安定性を有する、 硬質発泡合成樹脂を与える、 高水酸基価 のポリマ一分散ポリ オールを用いることによ り、 良好な断熱板体、 特にボ ― ドまたはサイディ ング材を製造する方法を提供する。 発明の開示
本発明は前述の課題を解決すベく なされた下記の発明である。
対向した 2つの面材の間に硬質発泡合成樹脂原料をスプレーしまたは注 入して発泡硬化させるこ とによる、 面材と硬質発泡合成樹脂製芯材とから 構成される断熱板体の製造方法において、 硬質発泡合成樹脂原料が、 下記 ポリオール ( V )、 ポリイ ソシァネ一 ト、 整泡剤、 触媒および発泡剤を含有 することを特徴とする、 断熱板体の製造方法。
ポリ オール ( V ) : 下記ポリエーテルポリ オ一ル ( X )、 下記アミ ン系ポ リ オ一ル ( Y )、 および、 ポリオール ( V ) 中に安定に分散しているポリマ 一微粒子を含有し、 かつ、 ポリマー微粒子の含有量がポリオ一ル (V) 全 重量中に 0. 0 1重量0 /0以上であるポリオ一ル。
ポリエーテルポリオ一ル ( X ) :水酸基価 8 4 m g K O H/ g以下であつ てかつォキシェチレン基含量 4 0重量%以上のポリエーテルポリ オ一ル。 アミ ン系ポリ オール ( Y ):ァミ ン化合物に環状ェ一テルを付加して得ら れる水酸基価 2 5 0〜 9 0 O m g K O H/ gのポリエーテルポリオール。 前記ポリ オール (V)、 整泡剤、 触媒および発泡剤を必須成分とするポリ ォ一ル組成物であって、 該ポリ オ一ル組成物をポリイ ソシァネー ト化合物 と混合して得られた硬質発泡合成樹脂原料を、 对向した 2つの面材の間に スプレーしまたは注入して発泡硬化させるこ と によ り 、 面材と硬質発泡合 成樹脂製芯材とから構成される断熱板体を製造するためのポリ オ一ル組成 物。 発明を実施するための最良の形態 [ポリ オ一ル]
本発明において、 ポリ オール (V ) やポリ マー分散ポリ オール (A ) の 原料と して使用するポリ オールについて説明する。
このよ う なポリ オールと しては、 多価アルコール、 ポリエーテルポリ オ —ル、 ポリ エステルポリ オ一ル、 末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマ 一等がある。
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 ロールプロノヽ。ン、 ペンタエリ ス リ トール、 ソルビ ト ール、 シユーク ロース、 ジエタノールァ ミ ン、 ト リエタノールァ ミ ン、 が挙げられる。
ポリ エーテルポリ オールと しては、 例えば多価アルコール、 多価フエノ ール等のポリ ヒ ドロキシ化合物ゃァ ミ ン類などの開始剤にアルキレンォキ シ ドなどの環状エーテルを付加して得られるポリ エーテルポリ オールがあ る。
開始剤と して具体的には下記の化合物およびその環状エーテル付加物、 それらの 2種以上の混合物が挙げられる。
水、 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、 ネオペンチルグリ コール、 3 —メチルー 1 , 5 —ペンタ ンジオール、 1 , 4 —ブタ ンジォ一ル、 1 , 6 —へキサンジォ ール、 グリ セ リ ン、 ト リ メチロールプロ ノ、。ン、 1 , 2 , 6 —へキサン ト リ オール、 ペン タエリ ス リ トール、 ジグリセリ ン、 テ ト ラメ チロールシク ロ へキサン、 メ チルグルコシ ド、 ソルビ トール、 マンニ ト ール、 ズルシ ト 一 ル、 シユーク ロース等の多価アルコール。 ビスフ エノ ール A、 フエノール —ホルムアルデヒ ド初期縮合物等の多価フェノ ール、 フエノール類ーァル 力ノ ールア ミ ン類ーアルデヒ ド類のマンニッ ヒ反応によ り 反応させて得ら れる反応物、 ピぺラジン、 ァニリ ン、 モノエタ ノ ールァ ミ ン、 ジェタ ノ 一 ルァ ミ ン、 ト リ エタ ノールァミ ン、 イ ソプロノ、。ノ ールァ ミ ン、 ア ミ ノエチ ルエタ ノ ールア ミ ン、 アンモニア、 N—ア ミ ノ メチルビペラジン、 N— ( 2 —ア ミ ノエチル) ピぺラジン、 エチレンジァ ミ ン、 プロ ピレンジァ ミ ン、 へキサメチレンジァ ミ ン、 ト リ レンジァ ミ ン、 キシリ レンジァミ ン、 ジフ ェニルメ タ ンジァ ミ ン、 ジエチレン ト リ ア ミ ン、 ト リエチレンテ ト ラ ミ ン 等のアミ ン類。
本発明に使用する環状エーテルと しては環内に 1個の酸素原子を有する 3 〜 6員環の環状エーテル化合物があり、 具体的には下記の化合物が挙げ られる。
エチレンォキシ ド、 プロピレンォキシ ド、 イ ソブチレンォキシ ド、 1 , 2 —ブチレン才キシ ド、 2 , 3 —ブチレンォキシ ド、 ト リ メチルエチレン ォキシ ド、 テ ト ラメチルエチレンォキシ ド、 ブタ ジエンモノォキシ ド、 ス チレンォキシ ド、 α —メチルスチレンォキシ ド、 ェピク ロロヒ ドリ ン、 ェ ピフルォロ ヒ ドリ ン、 ェピブロモヒ ドリ ン、 グリ シ ドール、 ブチルグリ シ ジルエーテル、 へキシルグリ シジルエーテル、 フ エ二ルグリ シジルェ一テ ル、 2 —ク ロロェチルグリ シジルエーテル、 0 —ク ロ口 フエニルグリ シジ ルェ一テル、 シク ロへキセンォキシ ド、 ジヒ ドロナフ タ レンォキシ ド、 3 , 4 —エポキシ一 1 ービニルシク ロへキセン等の 3員環状エーテル基を有す る化合物 ; ォキセタ ン、 テ ト ラ ヒ ドロ フラ ン、 テ ト ラ ヒ ドロピラ ン等の 4 〜 6員環状エーテル基を有する化合物。
好ま しく は、 3員環状エーテル基を 1個有する化合物 (モノエポキシ ド) であり、 特に好ま しい環状エーテルは、 炭素数 2 〜 4のアルキレンォキシ ドであるエチ レンォキシ ド、プロ ピレンォキシ ド、ィ ソブチレンォキシ ド、 1 , 2 —ブチレンォキシ ド、 2 , 3 —ブチレンォキシ ドである。
これらの環状エーテルは 2種以上併用でき、 その場合、 それらを混合し て反応させた り、 順次反応させたりできる。 特に好ま しい環状エーテルは 炭素数 2 〜 4 のアルキ レンォキシ ド、 特にプロ ピレンォキシ ド、 またはプ ロ ピレンォキシ ドとエチレンォキシ ドの組み合わせである。
ポリ エステルポリ オールと しては、 例えば多価アルコールと多価カルボ ン酸との重縮合によ って得られるポリ エステルポリ オールがある。 そのほ か、 ヒ ドロキシカルボン酸の重縮合、 環状エステル (ラ ク ト ン) の重合、 ポリ 力ルボン酸無水物への環状エーテルの重付加、 廃ポリ ェチレンテレフ タ レ一 トのエステル交換反応によ り得られるポリ エステルポリ オールなど がある。 多価アルコールと しては、 ジオールが好ま し く 、 エチレングリ コ ール、 プロ ピレングリ コ一ル、 ジェチレングリ コール、 ジプロ ピレングリ コ一ルな どが挙げられる。 多価力ルボン酸と してはジカルボン酸が好ま し く 、 アジピン酸、 セバシン酸、 フ タル酸、 テレフ タル酸、 イ ソフ タル酸な どが挙げられる。環状エステルと しては力プロラク ト ンなどが挙げられる。 本発明においてはさ らに、 ポリ オール類以外の活性水素化合物を少量併 用 しても よい。 併用 しう る活性水素化合物と しては、 ポリ ア ミ ンや 2個以 上のフエノ ール性水酸基を有する化合物 (例えば、 フエノ ール樹脂初期縮 合物) な どが挙げられる。
ポリ ア ミ ン類と してはエチレンジァ ミ ン、 ト ルエンジァ ミ ン、 ジフエ二 ルメ タ ンジァ ミ ン等、 がある。 モノエタ ノ ールア ミ ン も使用できる。
2個以上のフ ノ 一ル性水酸基を有する化合物と しては、 フエノ 一ル類 をアルカ リ触媒の存在下で過剰のホルムアルデヒ ドと縮合結合させたレゾ —ル型初期縮合物、 このレゾール型初期縮合物を合成する際に非水系で反 応させたベンジリ ッ ク型初期縮合物、 過剰のフ エ ノ ール類を酸触媒の存在 下でホルムアルデヒ ドと反応させたノ ボラ ッ ク型初期縮合物などがある。 これらの初期縮合物の分子量は、 2 0 0 〜 1 0 0 0 0程度のものが好ま し レ、
[ポリ オール ( V ) ] 本発明におけるポリ オ一ル( V )は、下記ポリエーテルポリオール( X )、 下記アミ ン系ポリ オール ( Y )、 および、 ポリ オール ( V ) 中に安定に分散 しているポリマー微粒子を含有し、 かつ、 ポリマー微粒子の含有量がポリ オール (V) 全重量中に 0. 0 1重量%以上であるポリオールである。 ポリマ ー微粒子の含有量は、 ポリ オール (V)全重量中に 0. 0 1重量% 以上であることが必要である。 ポリマー微粒子の含有量がこれよ り少ない 場合、 寸法安定性に優れた硬質発泡合成樹脂は得られにくレ 0. 0 5重 量%以上であることが特に好ま しい。 また 5 0重量%以下であることが好 ま しく、 3 0重量%以下であることが特に好ま しい。 さらに好ま しく は 5 重量%以下、 最も好ま しく は 2重量%未満である。
該ポリ オ一ル ( V ) の平均の水酸基価は 1 0 0〜 8 0 0 m g K 0 H Z g であることが好ま しく、 よ り好ま しい平均の水酸基価は 1 0 0〜 7 5 0 m g KO H/ gである。
硬質発泡合成樹脂と して硬質ポリ ウ レタ ン フ ォ ームを製造する場合、 該 ポリオール ( V ) の平均の水酸基価は 2 0 0〜 8 0 0 m g K 0 H Z gであ ることが好ま しく、 2 5 0〜 7 5 O m g K O HZ gであることが特に好ま しい。 硬質発泡合成樹脂と して硬質ウ レ タ ン変性ポリ イ ソ シァヌ レ一 ト フ オ ームを製造する場合、 平均の水酸基価は、 1 0 0〜 5 5 0 m g KO HZ gであることが好ま しく、 1 0 0〜 4 5 0 m g K〇 H/ gであることが特 に好ま しい。
ポリオール (V) は、 下記ポリマー分散ポリ オール (A) またはポリマ ―分散ポリ オール( A )と他のポリ オールの混合物であることが好ま しい。 ポリマー分散ポリオール (A) は単独で硬質発泡合成樹脂の原料と して使 用できる。 すなわちポリオール ( V ) の 1 0 0重量%が上記ポリマー分散 ポリ オール (A) であっても よいが、 通常硬質発泡合成樹脂の原料と して 使用されているポリオールと混合して使用することが好ま しい。 ポリマー分散ポリ オール ( A ):平均の水酸基価 2 0 0〜 8 0 0 m g K O HZ gのポリ オール (W) 中に重合性不飽和基を有するモノマーを重合し て得られるポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールであ り、 該ポリオール (W) 力 前記ポリエーテルポリオール (X) 5〜 9 7 重量%と前記アミ ン系ポリオ一ル ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0とからなるポリオ ール混合物、 または、 前記ポリエーテルポリオール (X) 5〜 9 7重量% と前記アミ ン系ポリ オール ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0と下記ポリオール ( Z ) 0重量%超 9 2重量%以下とからなるポリオ一ル混合物であるポリマ一分 散ポリオール。
ポリ オール ( Z ) : ポリエーテルポリ オール ( X )、 ア ミ ン系ポリ オール ( Y) 以外のポリオール。
[ポリオール (W)]
ポリマー分散ポリ オール ( A ) において使用されるポリオール ( W) は 上述ポリオールのう ちの下記の特定ポリオ一ルの組み合わせである。
すなわち、 前記ポリエーテルポリオール ( X ) 5〜 9 7重量%と前記ァ ミ ン系ポリオール ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0とからなるポリ オ一ル混合物、 ま たは、 前記ポリエーテルポリオール ( X ) 5〜 9 7重量0 /0と前記アミ ン系 ポリオ一ル ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0と下記ポリオ一ル ( Z ) 0重量0 /0超 9 2 重量%以下とからなるポリオ一ル混合物である。
ポリオール ( W ) は、 ポリエーテルポリオール ( X ) 5〜 9 7重量0 /0と アミ ン系ポリオール ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0とポリオール ( Z ) 0重量0 /0超 9 2重量%以下とからなるポリオ一ル混合物であるこ とがよ り好ましい。 ポリ オール ( W ) は、 ポリ エーテルポリ オール ( X ) 1 0〜 6 0重量0 /0、 アミ ン系ポリオール ( Y ) 5〜 3 5重量0 /0、 および、 ポリオール ( Z ) 1 0〜 8 5重量%の混合物であることが特に好ま しい。
ポリエーテルポリ オール ( X ) 2 5〜 5 0重量0 /0、 アミ ン系ポリオール ( Y ) 8〜 2 5重量%およびその他のポリ オール 2 5〜 6 7重量%の混合 物であることが最も好ま しい。
ポリ オール (W) の平均の水酸基価は 2 0 0〜 8 0 0 m g K O H/ gで あり、 好ま しく は 2 5 0〜 7 5 O m g K O HZ gである。 ポリオール (W) の平均の水酸基価がこの範囲よ り低い場合、 製造したポリマー分散ポリ ォ 一ルが高水酸基価の硬質発泡合成樹脂用ポリオールと相溶性に乏しく、 併 用するとポリ オール (ポリマー微粒子) が分離または増粘するため、 硬質 発泡合成樹脂用原料と して使用することが困難になる。 ポリマー分散ポリ オールの製造に用いられるポリオール(W)の平均の水酸基価が高い場合、 ポリマ—微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールが得られにく い ( 以下に、 (Χ)、 (Υ)、 (Ζ ) について説明する。
[ポリエーテルポリオール ( X ) ]
本発明におけるポリエーテルポリオ一ル (X) は、 上記 「ポリオール」 の項で説明したポリエーテルポリオールのうち、 官能基数が 3以上のもの が好ま しい。 また、 以下に説明するポリエーテルポリオールであることが 好ま しい。
すなわち、 開始剤と して多価アルコールを使用し、 エチレンォキシ ドま たはエチレンォキシ ドと他の環状エーテルを付加して得られる ものが好ま しい。多価アルコールと してはグリ セリ ン、 ト リ メチ口一ルプロノ、。ン、 1, 2 , 6 —へキサン ト リ オール等の 3価のアルコールが好ま しい。 エチレン ォキシ ドと併用する他の環状エーテルと してはプロピレンォキシ ド、 イソ ブチレンォキシ ド、 1, 2 —ブチレンォキシ ド、 2, 3 —ブチレンォキシ ドが好ま しく、 プロ ピレン才キシ ドが特に好ま しい。
ポリエーテルポリ オール ( X ) は水酸基価 8 4 m g Κ〇 Η / g以下のポ リエーテルポリオールである。 水酸基価が 8 4 m g K 0 H / gを超えた場 合、 ポリマー分散ポリ オールにおける粒子の分散安定性が低下する。 水酸 基価 6 7 m g K 0 H / g以下のポリエーテルポリオールであることが好ま しい。 水酸基価 6 0 m g K 0 H / g以下であるこ とが特に好ま しい。 ポリ エーテルポリオール (X) の水酸基価の下限は特にない力?、 5 m g K 0 H / g以上であることが好ま しく 、 8 m g K O HZ g以上であることがよ り 好ま しい。 2 0 m g K O HZ g以上であることが特に好ま しく、 3 0 m g K 0 H Z gであることが最も好ま しい。
該ポリエーテルポリ オール (X) において、 ォキシエチレン基含量が 4 0重量%以上であることが必要である。 ォキシエチレン基含量がこれよ り 低い場合、 ポリマ ー微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールが ί: られにくい。 ォキシエチレン基含量が 5 0重量%以上であることが特に好 ま しい。 ォキシェチレン基含量が 5 5重量%以上であることが最も好ま し い。 ォキシエチレン基含量の上限は約 1 0 0重量0 /0が好ま しく、 よ り好ま しく は 9 0重量%である。
ポリエーテルポリオール (X) の含量は、 ポリ オール (W) のうち 5〜 9 7重量%である。 ポリエーテルポリオール ( X ) の量が 5重量%よ り低 い場合、 分散性のよいポリマー分散ポリオールは得られにくい。 1 0〜 6 0重量%であることが好ま しく、 2 5〜 5 0重量96でぁることが特に好ま しい。
[ァ ミ ン系ポリオ一ル ( Υ ) ]
アミ ン系ポリオール (Υ) は上記 「ポリオール」 の項で説明したポリオ ールのうち、 開始剤と してのァミ ン化合物に環状エーテルを付加して得ら れる水酸基価 2 5 0〜 9 0 O m g K O HZ gのポリオールである。 水酸基 価 3 0 0〜 8 0 O m g K O HZ gであることが好ま しく、 水酸基価 3 5 0 〜 8 0 O m g K O H/ gであることが特に好ま しい。
ァミ ン化合物と しては、 芳香族ァミ ン化合物、 脂肪族ァミ ン化合物また は飽和環状ァミ ン化合物が好ま しく、 脂肪族ァミ ン化合物または飽和環状 ァミ ン化合物が特に好ま しい。 脂肪族ァミ ン化合物と しては炭素数 1 〜 2 0の脂肪族ポリ ァミ ン化合物が好ま しく、 炭素数 1 〜 1 0の脂肪族ポリ ァ ミ ンが特に好ま しい。 具体的には ト リエチレンジァミ ン、 プロピレンジァ ミ ン、 へキサメ チレンジァ ミ ン、 ジエチレン ト リ ア ミ ン、 ト リエチレンテ トラ ミ ンなどが挙げられる。 飽和環状ァミ ン化合物と しては炭素数 1 〜 2 0の飽和環状ポリ ァミ ン化合物が好ま しく 、 炭素数 1 〜 1 0の飽和環状ポ リ ア ミ ン化合物が特に好ま しい。 N—ア ミ ノ メチルビペラジン、 N— ( 2 —アミ ノエチル) ピぺラジンなどが挙げられる。
アミ ン系ポリオール ( Y ) の含量は、 ポリオール ( W ) のうち 3〜 9 5 重量0 /0である。ァミ ン系ポリオール(Y)の含量が 3重量%よ り低い場合、 ポリマー分散ポリオールを用いて製造した硬質発泡合成樹脂の寸法安定性 向上効果が低い。 上限は 3 5重量%であることが好ま しい。 3 5重量%よ り高いと低粘度で分散性のよぃポリマー分散ポリオールは得られにくい。 アミ ン系ポリ オール( Y )の含量は 5〜 3 5重量0 /0であることが好ま しく、 8〜 3 0重量0 /0であるこ とがさ らに好ま し く 、 8〜 2 5重量%である こ と が最も好ま しい。
[ポリ オール ( Z ) ]
ポリ オール ( W ) は、 ポリエーテルポリ オ一ル ( X )、 ア ミ ン系ポリ オ一 ル (Y) 以外に任意にその他のポリオール (Z ) を含有していても よい。 ポリオール ( W ) は、 ポリエーテルポリオール ( X )、 アミ ン系ポリオール ( Y) 以外にポリオール ( Z) を含有することが特に好ま しい。
ポリ オール ( Z ) と しては、 水酸基価 2 0 0〜 1 0 0 0 m g K O H/ g のものが好ま しく、 水酸基価 4 0 0〜 8 5 0 m g K O H/ gのものが特に 好ま しい。
ポリ オール ( Z ) と しては、 「ポリ オール」 の項で説明したポリオールの うち、 ポリエーテルポリ オール ( X ) とァミ ン系ポリ オ一ル ( Y ) 以外の ポリオ一ルを使用できる。
ポリオール ( Z ) を使用する場合、 ポリオール ( W ) におけるポリオ一 ル ( Z ) の含量は 0重量%超 9 2重量%以下である。 1 0 〜 8 5重量%で あることが好ま しく、 2 5 〜 6 7重量%でぁることが特に好ま しい。
[ポリマ一分散ポリ オール (A ) の製造方法]
ポリオール (W ) を用いてポリマー分散ポリオール (A ) を製造する方 法は例えば 2通り挙げられる。 第 1 の方法は必要に応じて溶媒の存在下、 ポリオール (W ) 中で重合性不飽和基を有するモノマーを重合させ直接粒 子を析出させる方法であり、 第 2の方法は必要に応じて粒子を安定化させ るグラフ ト化剤の存在下、 溶媒中で重合性不飽和基を有するモノマーを重 合させ粒子を析出させた後、 ポリオール (W ) と溶媒を置換して安定な分 散体を得る方法である。 本発明ではどちらの方法も採用でき、 第 1 の方法 が特に好ま しい。
本発明に用いられる重合性不飽和基を有するモノマーと しては、 通常重 合性二重結合を 1個有するモノマーが使用されるカ^ これに限られない。 具体的なモノマーと しては、 アク リ ロニ ト リ ル、 メ タ ク リ ロニ ト リ ル等 のェチレン性不飽和二 ト リ ル ; ァク リ ル酸、 メ タ ク リ ル酸またはそれらの アルキルエステル、 アク リ ルア ミ ド、 メ 夕 ク リ ルア ミ ドなどのアク リ ル系 モノマー ; 2 , 4 —ジシァノ ブテン一 1 などのシァノ基含有モノ ォレフ ィ ン系モノマー ; スチレン、 ひ 一メチルスチレン、 ノヽロゲン化スチレンなど のスチレン系モノマー ; 酢酸ビニル、 プロ ピオン酸ビニルなどのカルボン 酸ビニルエステル系モノマー ; イ ソプレン、 ブタ ジエン、 その他のジォ レ フ ィ ン系モノマー ; マレイ ン酸ジエステル、 ィ タ コ ン酸ジエステルなどの 不飽和脂肪酸エステル類 ; 塩化ビニル、 臭化ビニル、 フッ化ビニルなどの ハロゲン化ビニル ; 塩化ビニリ デン、 臭化ビニリ デン、 フ ッ化ビ二リ デン な どのノ、ロゲンィ匕ビ二リ デン ; メチルビニルエーテル、 ェチルビニルエ ー テル、 ィソプロピルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル系モノ マー;およびこれら以外の才レフィ ン、ハロゲン化ォレフィ ンなどがある。 これらモノマーは 2種以上併用して用いても よい。
好ま しく はエチレン性不飽和二 ト リル 5 〜 9 0重量0 /0と他のモノマー 1 0〜 9 5重量0 /0の組み合わせであり、 エチレン性不飽和二 ト リルとスチレ ン系モノマーの組み合わせ、 エチレン性不飽和二 ト リルとカルボン酸ビニ ルエステル系モノマーの組み合わせ、 の場合が、 粘度が低くかつ分散性が よいポリマー分散ポリオールを得るために好ま しい。 ァク リ ロニ ト リルと スチレンの組み合わせ、 および、 アク リ ロニ ト リ ルと酢酸ビニルの組み合 わせが最も好ま しい。
ァク リロニ ト リルとスチレンの組み合わせの場合、 その割合はァクリ 口 二 ト リル Zスチレンが重量比で 9 0〜 4 0 / 1 0〜 6 0であることが好ま しく、 8 5〜 6 0 / 1 5〜 4 0が最も好ま しい。
アク リ ロニ ト リルと酢酸ビニルの組み合わせの場合、 その割合はァク リ ロニ ト リル/酢酸ビニルが重量比で 5 0〜 1 0 / 5 0〜 9 0重量%が好ま しく、 4 0〜 1 5 Z 6 0〜 8 5が最も好ま しい。
上記モノマーの使用量は特に限定されないが、 最終的に得られるポリマ 一分散ポリオール ( A ) のポリマ—濃度が約 1 〜 5 0重量%となる量であ ることが好ま しく、 特に好ま しく は 2 〜 4 5重量%であり、 最も好ま しく は 5〜 4 0重量%である。
重合性不飽和基を有するモノマーの重合は、 通常遊離基を生成して重合 を開始させる夕ィプの重合開始剤が用いられる。
具体的には例えば 2, 2 ' —ァゾビスイ ソプチロニ ト リル ( A I B N )、 2, 2, 一ァゾビス ( 2 —メチルプチロニ ト リル)、 2, 2 ' —ァゾビス ( 2, 4 —ジメチルノ レロニ ト リル)、 ジメチル = 2, 2 ' —ァゾビス ( 2 —メチ ルプロピオネー ト)、 ベンゾィルペルォキシ ド、 ジィ ソプロピルペルォキシ ジカーボネー ト、 ァセチルペルォキシ ド、 t —ブチルペルォキシ ド、 過硫 酸塩等がある。 特に A I B N、 2 , 2 ' ーァゾビス ( 2 —メチルプチロニ ト リ ル)、 2, 2 ' ーァゾビス ( 2, 4 —ジメチルノ レロニ ト リ ル)、 ジメ チル = 2, 2, 一ァゾビス ( 2—メチルプロピオネー ト) が好ま しい。 従来からポリマー分散ポリオールの製造方法には、 反応器にポリオ一ル の一部を仕込み、 攪拌下、 この反応器に残りのポリオール、 重合性不飽和 基を有するモノマー、 重合開始剤等の混合物を徐々にフ ィ ー ドして重合を 行う半回分法と、 ポリ オール、 重合性不飽和基を有するモノマー、 重合開 始剤等の混合物を攪拌下反応器に連続的にフ ィ ー ドし、 同時に生成したポ リマー組成物を連続的に反応器から排出する連続法があり、 本発明はこの どちらの方法でも製造できる。
半回分法や連続法では、 重合反応は重合開始剤の分解温度以上、 通常は 5 0〜 1 5 0 °Cで行われることが好ま しく 、 8 0〜 1 5 0 °Cで行われるこ とがよ り好ま しく、 1 0 0〜 1 3 0 °Cで行われることが特に好ま しい。 さらに、 使用するモノマーがエチレン性不飽和二 ト リルとカルボン酸ビ ニルエステル系モノマーの組み合わせの場合、 モノマー重合時における粒 子どう しの凝集が起こ りにく く、 従来のポリマ一分散ポリオ一ルでは製造 が困難であった、 下記の回分法でも製造できる。
すなわち、 反応器に、 ポリオール (W ) の全量、 重合性不飽和基を有す るモノマーの全量、 および遊離基重合開始剤の全量を仕込んだ後昇温を開 始し、 反応を行う回分法で製造できる。
回分法では、 重合反応は重合開始剤の分解温度以上、 通常は 5 0〜 1 2 0 °Cで行われることが好ま しく、 5 5〜 1 1 0 °Cで行われることがよ り好 ま しく 、 6 0〜 1 0 0 °Cで行われることが特に好ま しい。
一般にポリマ一濃度が高く なればなるほど、 モノマー重合時の粒子が成 長する過程での粒子どう しの凝集が起こ り凝集塊が生成しやすい。 これを 防ぐため溶媒の存在下にポリマー分散ポリオ一ルの製造を行う こと もでき る。
溶媒と しては、 例えばメ タ ノール、 エタ ノ ール、 イ ソプロ ピルアルコー ル、 ブタ ノ 一ル、 シク ロへキサノ ール、 ベンジルアルコール等のアルコー ル類 ; ペンタ ン、 へキサン、 シク ロへキサン、 へキセン等の脂肪族炭化水 素 ; ベンゼン、 トルエン、 キシレンなどの芳香族炭化水素 ; アセ ト ン、 メ チルェチルケ ト ン、 ァセ ト フエノ ン等のケ ト ン類 ; 酢酸ェチル、 酢酸ブチ ル等のエステル類 ; イ ソプロ ピルエーテル、 テ ト ラ ヒ ドロフラ ン、 ベンジ ルェチルエーテル、 1, 1 —ジエ トキシェタ ン、 1, 2 —ジエ ト キシエタ ン、 ァニソ一ル、 メ チルー t —ブチルエーテル等のエーテル類 ; クロ口べ ンゼン、 ク ロ口ホルム、 1 , 1 ージク ロロェタ ン、 1, 2 —ジク ロ口エタ ン、 1, 1, 2 — ト リ ク ロ口 ト リ フルォロェタ ン等のハロゲン化炭化水素 ; 二 ト ロベンゼン等の二 ト ロ化合物 ; ァセ トニ ト リ ル、 ベンゾニ ト リ ル等の 二 ト リ ル類 ; ト リ メチルァ ミ ン、 ト リェチルァ ミ ン、 ト リ ブチルァミ ン、 N , N—ジメチルァニリ ン等のア ミ ン類; N, N—ジメ チルホルムア ミ ド、 N—メチルピロ リ ドン等のア ミ ド類 ; ジメチルスルホキシ ド、 スルホラ ン 等の硫黄化合物などがある。
本発明ではこれら溶媒を単独でまたは混合して使用できる。 重合性不飽 和基を有するモノマーの重合が終了した後、 溶媒は除去される。 溶媒除去 は、 通常減圧加熱によ り行われる。 しかし、 常圧加熱または減圧常温下に 行う こと もできる。 この際、 溶媒とと もに未反応モノマーも除去される。 上記のような製造方法でポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散 ポリオールが得られる力 、 使用するモノマーによつては安定な分散体が得 にくいことがある。 さらに粒子の分散安定性を良くするために、 安定化剤 またはグラフ トイヒ斉 Uと して、 ポリエーテル鎖やポリエステル鎖を有する化 合物であって、 分子内に二重結合を有する重合性化合物を使用できる。 このよ う な安定化剤またはグラフ ト化剤と しては、 開始剤と してビニル 基、 ァリル基、 イ ソプロぺニル基等の二重結合含有基を有する活性水素化 合物にアルキレンォキシ ドを反応させて得られた高分子量のポリ オールま たはモノオール ; ポリエーテルポリ オールに無水マレイ ン酸、 無水ィ タコ ン酸、 マレイ ン酸、 フマル酸、 アク リル酸、 メ タクリル酸などの不飽和力 ルポン酸またはその酸無水物を反応させた後、 必要に応じてプロピレンォ キシ ド、 エチレンォキシド等のアルキレンォキシ ドを付加して得られた高 分子量のポリ オ一ルまたはモノオール ; 2—ヒ ドロキシェチルァクリ レー ト、 ブテンジオール等の不飽和基含有アルコールと他のポリオールとポリ イ ソシァネー ト との反応物 ; ァリルグリシジルェ一テル等不飽和基含有ェ ポキシ化合物とポリオールとの反応物 ; などが挙げられる。 これらの化合 物は水酸基を有することが好ま しいがそれに限定されない。
ポリマー分散ポリオール ( A ) の水酸基価は 2 0 0〜 8 0 0 m g K〇 H Z gであることが好ま しく、 2 0 0〜 7 5 0 m g K O HZ gであることが よ り好ま しく、 2 5 0〜 7 5 O m g KO HZ gであることが特に好ま しレ、。 ベースと して使用するポリオ一ル (W) に比較して、 低く なるのが通常で ある。
以上によ り得られる本発明のポリマー分散ポリオ一ル (A) は静置状態 で 1ヶ月間以上、 さらに好ま しく は 2ヶ月間以上、 特には 3ヶ月間以上分 離を起すことがないものが好ま しいが、 これに限定されない。 本発明のポ リマ一分散ポリオールがこのよう に分散安定性に優れる理由と しては、 重 合性不飽和基を有するモノ マーを重合して得られるポリマー微粒子の大き さが微細かつ均一であるためと推定できる。
[他のポリ オール]
ポリマー分散ポリオール( A )以外のポリ オールであってポリ オール( V ) と して使用できるポリオ一ルと しては、 上記 「ポリオ一ル」 の項で説明し たよ う な多価アルコール、 ポリ エーテルポリ オール、 ポリ エステルポリ ォ ール、 末端に水酸基を有する炭化水素系ポリマー等が挙げられる。 また、 フエノ ール類、 アルカ ノ ールァ ミ ン類、 アルデヒ ド類のマンニッ ヒ反応に よ り反応させて得られる反応物に環状エーテルを付加して得られるポリエ —テルポリ オールな ども使用できる。 また前記 (W )、 (X )、 (Y )、 ( ζ ) も使用できる。
ポリ オール (V ) は、 ポリマー分散ポリ オール (Α ) のみからなる力 、 またはポリ マ一分散ポリ オール (Α ) 0 . 1 重量%以上 1 0 0重量%未満 と他のポリ オール 0重量%超 9 9 . 9重量%以下の混合物である こ とが好 ま しい。 後者が好ま し く 、 0 . 3〜 1 0 0重量%未満と他のポリ オ一ル 9 9 . 7〜 0重量%超の混合物である こ とが特に好ま しい。
さ らに、 鎖延長剤、 架橋剤と呼ばれる比較的低分子量の化合物もポリ オ ール ( V ) と併用できる。 例えばポリ ア ミ ン、 モノ ア ミ ン、 多価フエノ ー ル類などが使用でき る。 好ま し く は、 へキサメチレンジァ ミ ン、 4, 4— ジア ミ ノ ジフエニルメ タ ンなどのポリ ア ミ ン、 ビスフ エノ ール Αなどの多 価フヱノ ールなどが挙げられる。 このよ う な化合物を使用する場合、 ポリ オール ( V ) 1 0 0重量0 /0に対して 0〜 5 0重量%が好ま し く 、 0〜 1 0 重量%が好ま しい。
また、 硬質ウ レタ ン変性ポリ イ ソシァヌ レー ト フ ォームを製造する場合 は、 ポリエステルポリ オールを使用する こ とが特に好ま しい。 ポリ エステ ルポリ オールと しては、 上記のポリ エステルポリ オールを使用するこ とが でき る力5'、 多価アルコールと多価カルボン酸との重縮合によって得られる ポリエステルポリ オ一ルが特に好ま しい。多価カルボン酸と してフ タル酸、 テ レフ タル酸、 イ ソフ タル酸などの芳香族ジカルボン酸を使用する ものが 最も好ま しい。 ポリ エステルポリ オールの水酸基価は 1 0 0〜 4 5 0 m g K O H / gであるこ とが好ま し く 、 1 0 0〜 3 5 0 m g K O H Z gである ことが特に好ま しい。
ポリ オール ( V ) 中の該ポリ エステルポリ オールの割合は 2 0 〜 9 9 . 9重量%であることが好ま しく 、 5 0 〜 9 9 . 9重量%であることが好ま しい。
該ポリエステルポリオールの割合が 2 0 〜 5 0重量%と比較的低い場合 は、 さ らに、 ビスフエノール A、 フエノ ール一ホルムアルデヒ ド初期縮合 物等の多価フエノールに環状エーテルを付加して得られるポリェ一テルポ リ オ一ルゃ、 フエノ ール類、 アルカ ノ ールァ ミ ン類、、 アルデヒ ド類のマン 二ッ ヒ反応によ り反応させて得られる反応物に環状エーテルを付加して得 られるポリエーテルポリオ一ルを併用することが好ま しい。
[他の原料]
ポリ イ ソシァネー ト化合物と しては、 イ ソシァネ一 ト基を平均して 2個 以上有する芳香族系、 脂環族系、 または脂肪族系のポリイソシァネー ト、 それら 2種類以上の混合物、 およびそれらを変性して得られる変性ポリィ ソシァネー トがある。 具体的には、 例えば、 ト リ レンジイ ソシァネー ト、 ジフヱニルメ タ ンジイ ソシァネー ト、 ポリ メチレンポリ フエ二ルイ ソシァ ネー ト (通称: クルー ド M D I )、 キシリ レンジイ ソシァネー ト、 イ ソホロ ンジイ ソシァネー ト、 へキサメチレンジイ ソシァネー ト などのポリ ィ ソシ ァネー トゃそれらのプレボリマ一型変性体、 ヌ レー ト変性体、 ゥ レア変性 体、 カルボジィ ミ ド変性体などがある。
整泡剤と しては、 通常硬質発泡合成樹脂を製造する際用いられるものが 使用でき、 シリ コーン系整泡剤ゃ含フ ッ素化合物系整泡剤などがある。 整 泡剤の使用量はポリオール 1 0 0重量部に対し、 0 . 0 1 〜 1 0重量部が 好ま しく、 0 . 1 〜 5重量部が特に好ま しい。
触媒と しては、 通常硬質発泡合成樹脂を製造する際用いられる ものが使 用でき る。 N, N, N,, ' ーテ ト ラ メチルエチレンジァ ミ ン、 N, , N,, N ' —テ ト ラメチルへキサン一 1, 6 —ジァミ ン、 N, N , N ', N ' —テ ト ラメチルプロノ、。ン _ 1 , 3 —ジァ ミ ン、 Ν , Ν, Ν ', Ν ", Ν " ― ペンタ メ チルジェチレン ト リ ア ミ ン、 Ν —メチル一 Ν, 一 [ ( 2 —ジメチル ァ ミ ノ) ーェチルビペラジン]、 Ν, Ν —ジメチルシク ロへキシルァ ミ ン、 ビス [ ( 2 —ジメ チルァ ミ ノ) ェチル] エーテル、 I例えばビス [ ( 2 —ジメ チルァ ミ ノ) ェチル] エーテル 7 0重量0 /οと ジプロ ピレングリ コール 3 0 重量0 /0との混合物 I、 Ν , Ν ' , Ν " — ト リ ス ( 3 —ジメチルァ ミ ノプロピ ル) へキサヒ ドロー s y m— ト リ アジン、 N , N —ジメチルベンジルア ミ ン、 N —メチルモルホリ ン、 N —ェチルモルホリ ン、 ト リ エチレンジア ミ ン、 I例えばト リ エチレンジア ミ ン 3 3重量0 /0と ジプロ ピレングリ コール 6 7重量0 /0との混合物し N, N—ジメチルエタ ノ ールァ ミ ン、 ト リ メチル ア ミ ノエチルエタノ ールァミ ン、 N, N —ジメチルア ミ ノエ ト キシェタ ノ ール、 N, N —ジメチルア ミ ノエ トキシェ トキシエタ ノール、 N, N —ジ メチルァ ミ ノへキサノールなど第 3級ア ミ ンなどのア ミ ン系触媒、 2 —ェ チルへキサン酸鉛など有機鉛化合物や有機スズ化合物などの有機金属化合 物、 4級アンモニゥム塩触媒等が使用できる。
また、 硬質ウ レタ ン変性ポリ イ ソシァヌ レー ト フ オームを製造する場合 は、 N, N ', N " ー ト リ ス (ジメチルァ ミ ノ プロ ピル) へキサヒ ドロ一 s y m - ト リ ァジン等のアミ ン系触媒、 酢酸力 リ ゥム、 2 —ェチルへキサン 酸カ リ ウム、 4級アンモニゥム塩触媒等のイ ソシァヌ レー ト変性化触媒の 使用が特に好ま しい。
触媒の使用量は、 原料のゲルタ イ ムが、 液温 2 0 °Cのハン ド発泡で 5〜 1 5 0秒となる量が好ま しく、 1 0〜 1 0 0秒となる量が特に好ま しい。 これはポリ オール類 1 0 0重量部に対し、 0 . 1 〜 1 0重量部となる量に 相当する。
本発明は発泡剤と して水を使用することが好ま しい。 水を使用する場合 の使用量はポリオ一ル類 1 0 0重量部に対して 0. 1 〜 1 0重量部が好ま しい。 また本発明においては、 発泡剤と して水のみを使用しても よ く、 発 泡斉 IJと して水と低沸点ハロゲン化炭化水素とを併用しても よい。
水と併用できる低沸点ハ口ゲン化炭化水素と しては、 特に限定しないが
H C F C— 1 2 3、 H C F C— 1 4 1 b、 ク ロロジフルォロメ タ ン (H C F C - 2 2 )、 1, 1, 1, 2—テ ト ラ フルォロェタ ン (H F C— 1 3 4 a )、 1 一ク ロ口一 1, 1 —ジフルォロェタ ン (H C F C— 1 4 2 b )、 l, 1 — ジクロロ ー 2 , 2, 3, 3, 3—ペンタ フルォロプロ ノ、 °ン (H C F C— 2 2 5 c a )、 1 , 3—ジク ロ口一 1, 1, 2, 2, 3—ペンタ フルォロプロ ノ、。ン (H C F C— 2 2 5 c b )、 ペンタ フルォロェタ ン (H F C— 1 2 5 )、 1, 1 , 2— ト リ フルォロェタ ン (H F C— 1 4 3 )、 1, 1, 1 — ト リ フ ルォロェ夕 ン (H F C— 1 4 3 a ) 、 1, 1 —ジフルォロェタ ン (H F C— 1 5 2 a )、 1, 1 , 1 , 3 , 3—ペンタ フルォロブロ ノ、。ン (H F C— 2 4 5 i a )、 1, 1, 2, 2, 3—ペン タ フルォロプロパン (H F C— 2 4 5 c a )、 1, 1, 1 , 2, 3, 3—へキサフルォロプロ ノ ン (H F C— 2 3 6 e a )、 1, 1 , 1 , 4, 4, 4—へキサフルォロブタ ン (H F C— 3 5 6 m i f )、 1, 1, 1, 3 , 3—ペンタ フルォロブタ ン (H F C— 3 6 5 m f c ) 等が挙げられる。
その他にも塩化メチレン等のフ ッ素を含まないハロゲン化炭化水素や、 ブタ ン、 シク ロペンタ ン、 n—ペン タ ン、 シク ロへキサン、 n—へキサン 等炭素数 1 0以下の炭化水素、 空気や窒素、 炭酸ガス等の不活性ガスも発 泡剤と して併用できる。
水以外の発泡剤の使用量は、 ポリ オ一ル類 1 0 0重量部に対して 1〜 7 0重量部であることが好ま しい。
その他、 例えば充塡剤、 安定剤、 着色剤、 難燃剤などを任意に使用でき る。 [ポリ オ一ル組成物]
本発明は、 ポリ オール ( V )、 整泡剤、 触媒および発泡剤を必須成分とす るポリ オ一ル組成物であつて、 該ポリ オ一ル組成物をポリ イ ソシァネー ト 化合物と混合して得られた硬質発泡合成樹脂原料を、 対向した 2 つの面材 の間にスプレーしまたは注入して発泡硬化させることによ り、 面材と硬質 発泡合成樹脂製芯材とから構成される断熱板体を製造するためのポリ オ一 ル組成物である。 該ポリ オ一ル組成物は、 ポリ イ ソシァネー ト と混合して 反応させることによ り硬質発泡合成樹脂を製造するための原料であり、 い わゆる 「ポリオールシステム」 と呼ばれるものである。
上記ポリオール (V ) 自体は分散安定性に優れる。 そして、 硬質発泡合 成樹脂を製造するのに必要な添加剤を加えたポリオ一ル組成物も分散安定 性に優れるものである。 該ポリオール組成物は静置状態で 2週間以上、 さ らに好ま しく は 1 ヶ月間以上、 特には 3ヶ月間以上分離を起すことがない ことが好ま しい。
[製造方法]
本発明は、 対向した 2つの面材の間に硬質発泡合成樹脂原料をスプレー しまたは注入して発泡硬化させることによる、 面材と硬質発泡合成樹脂製 芯材とから構成される断熱板体の製造方法である。
硬質発泡合成樹脂と しては、 硬質ポリ ウ レタ ンフ ォ ーム、 硬質ウ レタ ン 変性ポリ イ ソシァヌ レー ト フ ォーム、 硬質ウ レタ ン変性ポリ ウ レァフ ォー ムなどが挙げられる。
使用できる面材と しては、 硬質面材、 軟質面材が挙げられる。 硬質面材 と しては、 スチール、 アルミニウム、 ステ ン レス等からなる金属板、 石膏 ボー ド、 木毛セメ ン ト板、 合板ク ラ フ ト紙等が挙げられる。 軟質面材と し ては、 ク ラ フ ト紙、 アスフ ァル ト フ ェル ト、 アル ミ ニウム箔、 ガラスペ一 パー等が挙げられる。 本発明において、 2つの面材を用いる力?、 2つの面材はそれぞれ同じも のであっても異なる ものでも よ く、 すなわち硬質面材どう し、 軟質面材ど う し、 硬質面材と軟質面材、 のいずれの組合わせであっても よい。
本発明における断熱板体は、 水平ダブルコ ンベアライ ン、 ィ ンバ一スラ イ ン等のコ ンベアを用いて連続的に製造できる。 たとえば、 水平ダブルコ ンベアライ ン、 イ ンバースライ ン等の上下の対向する コ ンベアに、 2つの 面材をそれぞれ載せ、 該面材間に本発明における硬質発泡合成樹脂原料を スプレーさせまたは注入させることができる。
該硬質発泡合成樹脂原料は前記本発明のポリ オール組成物とポリィソシ ァネー ト化合物を混合してなる。 該硬質発泡合成樹脂原料はニップロール を通すことによって均一に分散させたり、 スプレーノズルタイプ等のミキ シングへッ ドを トラバースして均一に分散させたり、 複数のミキシングへ ッ ドを トラバースしたり して、 硬質発泡合成樹脂原料を均一、 かつ、 平滑 に散布させるこ とができる。
本発明の製造方法によれば、 良好な寸法安定性を有する、 硬質発泡合成 樹脂からなる断熱板体、 特にボ一 ドまたはサイディ ング材が得られる。 ま た、 本発明におけるポリオール組成物は分散安定性に優れるため、 長期間 ポリオールシステムを放置したと しても、 問題なく使用できる効果を有す る。 実施例 以下、 実施例および比較例によ り本発明を具体的に説明するが、 本発明 はこれらによ り限定されない。 表中、 A Nはアク リ ロニ ト リル、 S t はス チレン、 V a c は酢酸ビニル、 M M Aはメ タク リ ル酸メ チルを示す。 表中 単位のない数字は重量部を表す。使用したポリ オールは次のとおりである。 ポリ オール a : ノニルフエノ ールと ホルムアルデヒ ドと ジエタ ノ ールァ ミ ン と をマ ンニ ッ ヒ反応させて得られる反応生成物にプロ ピレンォキシ ド を付加して得られる水酸基価 4 7 0 m g K 0 H gのポリ エーテルポリ オ ―ル、
ポリ オール b : エチレンジア ミ ンにプロ ピレンォキシ ドを付加して得ら れる水酸基価 7 6 0 m g K 0 H Z gのポリ エーテルポリ オール、
ポリ オール c : シュ一ク ロース と ジエタ ノールァ ミ ンの混合物にプ口ピ レンォキシ ドを付加して得られる水酸基価 4 5 0 m g K O H/ gのポリエ —テルポリ オール。
ポリ オ一ル d : ビスフエノ ール Aにエチレンォキシ ドを付加して得られ る水酸基価 2 8 0 m g K 0 H / gのポリ エーテルポリ オ一ル、
ポリ オール e : フ タル酸残基を持つ水酸基価 2 5 O m g KO HZ gのポ リ エステルポリ オール、
ポリ オール f : ノニルフエノールとホルムアルデヒ ドとジエタ ノールァ ミ ンと をマンニッ ヒ反応させて得られる反応生成物にプロ ピレンォキシ ド、 エチレ ンォキシ ドを付加 して得られる、 ォキシエチレ ン基含有量 1 0重 量0 /0、 水酸基価 3 0 0 m g K 0 H / gのポリエーテルポリ オ—ル。
ポリ オール g : エチレンジア ミ ンにプロ ピレン才キシ ドを付加して得ら れる水酸基価 3 0 0 m g K 0 H Z gのポリ エーテルポリ オ一ル、
ポリ オール h : シユ ーク ロース と ジエタ ノールァ ミ ンの混合物にプ口 ピ レンォキシ ドを付加して得られる水酸基価 3 0 O m g K O HZ gのポリ エ —テルポリ オール。
ポリ オール i : グリ セリ ンにプロ ピレンォキシ ドを付加して得られる水 酸基価 4 5 0 m g K◦ H Z gのポリ エーテルポリ オール、
ポリ オール j : グリセリ ンにプロ ピレンォキシ ドを付加して得られる水 酸基価 6 5 0 m g K O H/ gのポリ エーテルポリ オール、 ポリ オ一ル k : グリ セ リ ンにプロ ピレンォキシ ドおよびエチレンォキシ ドをラ ンダムに付加して得られる水酸基価 5 0 m g K O HZ g、 ォキシェ チ レン基含有量 2 5重量0 /0のポリエーテルポリ オール。
ポリ オ一ル p : グリ セリ ンにプロ ピレンォキシ ドおよびエチレンォキシ ドをラ ンダムに付加して得られる水酸基価 5 0 m g K O HZ g、 ォキシェ チレン基含有量 5 5重量%のポリエーテルポリオール、
ポリ オール m : グリセリ ンにプロ ピレンォキシ ドおよびエチレンォキシ ドをラ ンダムに付加して得られる水酸基価 5 0 m g KO HZ g、 ォキシェ チレン基含有量 7 5重量0 /0のポリエーテルポリ オ一ル。
ポリ オール n : エチレンジア ミ ンにプロ ピレンォキシ ドを付加して得ら れる水酸基価 5 0 0 m g K 0 H / gのポリエーテルポリ オ—ル、
ポリ オール q : グリ セリ ンにプロ ピレンォキシ ドとエチレンォキシ ドを この順で付加して得られる水酸基価 5 6 m g KO H/ g、 ォキシエチレン 基含有量 1 0重量0 /0のポリエーテルポリオール。
(例 1〜 6 )
使用したポリマー分散ポリオールの製造例を示す。
(ポリマー分散ポリオール A、 B、 D、 E、 Fの製造)
5 L加圧反応槽に表 1 に示したポリオ一ルの混合物のうち 7 0重量%を 仕込み、 1 2 0 °Cに保ちながら残りのポリ オールの混合物、 表 1に示した モノマーおよび A I B Nの混合物を攪拌しながら 4時間かけてフ ィ一ドし- 全フ ィ ー ド終了後同温度下で約 0. 5時間攪拌を続けた。 すべての例にお いてモノマーの反応率は 9 0 %以上を示した。 反応終了後、 未反応モノマ —を 1 2 0 °C、 0. 1 mm H gで 2時間加熱減圧脱気にて除去し、 ポリマ 一分散ポリオールを製造した。
それぞれの水酸基価 (単位: m g K 0 H / g )、 2 5 °Cにおける粘度 (単 位 : c P ) および分散安定性を表 1 に示す。 本発明におけるポリ オール (W) を使用せずにポリマー分散ポリオ一ル を製造したポリ オール Fは、 層分離を起こ し、 均一な分散体は得られず、 粘度は測定できなかった。
(ポリマー分散ポリオール Cの製造)
5 L加圧反応槽に、 表 1 に示したポリオール、 モノマーおよび A I B N を全て仕込んだ後、 攪拌しながら昇温を開始し、 反応液を 8 0 °Cに保ちな がら 1 0時間反応させた。 モノマーの反応率は 8 0 %以上を示した。 反応 終了後、 1 1 0 °C、 0. 1 mmH gで 2時間加熱減圧脱気して未反応モノ マーを除去し、 ポリマー分散ポリオールを製造した。 水酸基価 (単位 : m g K 0 H Z g )、 2 5 °Cにおける粘度 (単位: c P ) および分散安定性を表 1 に示す。 、
(発泡評価 1 )
(例?〜 5 5 : 硬質ポリ ウ レタ ンフォームの製造例)
表 2〜 5に示したポリオール混合物計 1 0 0重量部、 表 2〜 5に示した 種類の発泡剤を表に示した重量部、 触媒と して N, N—ジメチルシクロへ キシルア ミ ン (商品名 : カオライザ一 N 0. 1 0、 花王社製) をハン ド発 泡時 (液温 2 0 °C 9のゲルタイムが 5 0秒になるのに必要な重量部、 シリ コーン系整泡剤 (東レ ' ダウコーユング ' シリ コーン社製、 S H— 1 9 3 ) 1. 5重量部、 および、 難燃剤と して ト リス ( 2—クロ口プロピル) ホス フヱー ト (大八化学社製、 T M C P P ) を 1 0重量部、 を調合し、 ポリォ —ル組成物を製造した。
使用した発泡剤は、 水、 発泡剤 a : H C F C— 1 4 1 b、 発泡剤 b : H C F C— 2 2、 発泡剤 c : H F C— 1 3 4 a、 発泡剤 d : H F C— 2 4 5 f a、 発泡剤 e : シク ロペンタ ン、 発泡剤 f : n—ペンタ ンである。
調合したポリ オ一ル組成物に対し、 イソシァネー ト と してポリ メチレン ポリ フエ二ルイ ソシァネー ト (日本ポリ ウレタ ン社製、 M R— 2 0 0 ) を、 イ ソシァネー ト イ ンデッ クス = 1 1 0 となる よ う 、 液温 2 0 °Cで混合し、 縦 2 0 O mm X横 2 0 O mm X高さ 2 0 O mmの木製のボックス内に投入 し、 硬質ポリ ウ レタ ンフ ォームを発泡させた。
(例 5 6〜 1 0 5 : 硬質ウ レタ ン変性ポリイ ソシァヌ レー トフ ォ ームの 製造例)
表 6〜 9 に示したポリオ一ル混合物計 1 0 0重量部、 表に示した種類の 発泡剤を表に示した重量部、 触媒と して、 N, N ', N " — ト リス (ジメチ ルァミ ノ プロ ピル) へキサヒ ドロー s y m - ト リ アジン (商品名 : ポリ キ ャ ッ ト 4 1 、 エアプロダクツ社製) と 2 —ェチルへキサン酸カ リ ウム溶液 (カ リ ウム 1 5 %、 商品名プキヤッ ト 1 5 G、 日本化学産業社製) の混合 物をハン ド発泡時 (液温 2 0 °C ) のゲルタイムが 5 0秒になるのに必要な 重量部、 シリ コーン系整泡剤 (東レ · ダウコ一二ング ' シリ コーン社製、 S H - 1 9 3 ) 1 . 5重量部、 および、 難燃剤と して T M C P Pを 2 0重 量部、 を調合して、 ポリオール組成物を製造した。
調合したポリオ一ル組成物に対し、 イソシァネー ト と してポリメチレン ポリ フエ二ルイ ソシァネー ト (日本ポリウ レタ ン社製、 M R— 2 0 0 ) を 用い、 イ ソシァネー トイ ンデッ クス = 2 0 0 となるよう、 液温 2 0 °Cで混 合し、 縦 2 0 O m m X横 2 0 O m m X高さ 2 0 O m mの木製のボックス内 に投入し、硬質ウ レタ ン変性ポリ イ ソシァヌ レー ト フ オ ームを発泡させた。
(フ ォームの評価)
得られたフ ォ ームの、コア密度(単位: k g Z m 3 )、低温収縮度(単位: % ) . 常温収縮度 (単位: %)、 および、 ポリオール組成物の貯蔵安定性を表 2〜 9 に示す。
低温収縮度は一 3 0でで 2 4時間経過後の発泡方向に対して垂直方向の 寸法変化率を、 常温収縮度は、 2 5 °Cで 1 ヶ月経過後の発泡方向に対して 垂直方向の寸法変化率を、 示す。
ポリオ一ル組成物の貯蔵安定性は、 ポリ オール組成物を 4 0 °Cで 2ヶ月 放置した後の分離状態を観察するこ と によ り評価した。 分離せずに安定な 場合を〇、 分離した場合を X、 と した。 なお、表 2中、例?〜 1 3は実施参考例、例 1 4〜 1 8は比較例であり、 表 3中、 例 1 9〜 2 4は実施参考例、 例 2 5〜 2 9は比較例であり、 表 4 中、 例 3 0〜 3 7は実施参考例、 例 3 8〜 4 3は比較例であり、 表 5中、 例 4 4〜 5 0は実施参考例、 例 5 1 〜 5 5 は比較例であり、 表 6中、 例 5 6 〜 6 2は実施参考例、 例 6 3〜 6 7は比較例であり、 表 7中、 例 6 8〜 7 4は実施参考例、 例 7 5〜 7 9は比較例であり、 表 8中、 例 8 0〜 8 7 は実施参考例、 例 8 8〜 9 3 は比較例であり、 表 9中、 例 9 4〜 1 0 0は 実施参考例、 例 1 0 1 〜 1 0 5は比較例である。
表 2 〜 9 に示したよう に、 ポリマー分散ポリオールである A、 B、 Cを 使用して得られた硬質ポリ ウ レタ ンフ ォームおよび硬質ゥ レタ ン変性ヌ レ 一 ト フ オームはいずれも良好な寸法安定性を示した。 また、 ポリマー分散 ポリオール A、 B、 Cを使用したポリオール組成物は良好な貯蔵安定性を 示した。 一方、 ポリマ一分散ポリオール D、 Eを用いたポリオ—ル組成物 は、 貯蔵安定性が不充分であった。
(発泡評価 2 )
ク ラ フ ト紙からなる 2つの面材をィ ンバースライ ンのベル ト コ ンベアに. 並行させて載せて移動させた。該上下の面材間にできた空間に例 7〜 1 3、 例 1 9〜 2 4、 例 3 0〜 3 7、 例 4 4〜 5 0、 例 5 6〜 6 2、 例 6 8〜 7 4、 例 8 0〜 8 7、 例 9 4〜 1 0 0 と同じ組成の硬質ポリ ウレタ ンフ ォー ム原料をそれぞれ、 スプレーノズルタイプのミキシングへッ ドを介し均一 に分散した。 分散後、 加熱ト ンネル (キュアゾー ン) を通過させ、 後硬化 を実施、 ボー ドを成形した。 得られたボ一 ドはいずれも、 小口面に収縮は 見られず、 良好な寸法安定性を示した。 表 1
製造例 1 2 3 4 5 6 名 称 A B C D E F ポリ オール i 900
ポリ オール j 1125 925 1350 1350 ポリ オール k 900 ポリ オール p 790 925
ポリ オール m 900 900
ポリ オール b 450 400
ポリ オール n 335
ポリ オール q 2250
A N 560 600 150 560 560 560
S t 190 150 190 190 190
V A c 600
A I B N 15 15 25 15 15 15 水酸基価 325 280 330 320 45 粘 度 4000 4300 1500 3200 4100 分散安定性 良好 良好 良好 良好 良好 層分離
表 2
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ポ リ オール a 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 ポリ オール b 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 ポ リ オール C 20
ポリ オール e 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ポリ オール A 3.0
ポ リ オール B 3.0 2.0
ポリ オール c 2.0 2.0 2.0 2.0
ポリ オール D 3.0 3.0 3.0 ポリ オール E 3.0
発泡剤
水 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 a 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 b 4.0 4.0 c 4.0 4.0 密 度 22 22 22 22 20 20 22 22 22 20 20 22 低温収縮度 0.5 0.4 0.2 0.0 0.0 0.1 0.3 7.7 10 5.0 7.0 12 貯蔵安定性 . 〇 〇 O O 〇 〇 O X X X X O
表 3
19 20 21 22 22' 23 24 25 26 27 28 29 ポリ オール a 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 ポリ オール b 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 ポリ オール C 20
ポリ オール e 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ポリ オール A 3.0
ポリ オ一ル B 3.0 2.0
ポリ オール C 2.0 2.0 2.0 2.0
ポリ オール D 3.0 3.0 3.0 ポリ オール E 3.0
発泡剤
水 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 d 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 b 4.0 4.0 c 4.0 4.0 密 度 20 20 20 20 18 18 20 20 20 18 18 20 低温収縮度 0.4 0.4 0.2 0.0 0.0 0.1 0.3 7.9 9.9 5.3 7.3 10 貯蔵安定性 O 〇 〇 〇 〇 O O X X X X O
表 4
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 ポリ オール a 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 ポリ オール b 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 ポリ オール c 20 20
ポリ オール e 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ポリ オール A 3.0 3.0
ポリ オール B 3.0 3.0
ポリ オール C 3.0 3.0 3.0 3.0
ポリ オール D 3.0 3.0
ポリ オール E 3.0 3.0 発泡剤
水 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 e 16 16 16 16 16 16 16 f 16 16 16 16 16 16 16 密 度 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 低温収縮度 0.4 0.4 0.2 0.0 0.0' 0.1 0.2 0.3 7.7 9.8 5.5 7.8 12 11 貯蔵安定性 〇 〇 〇 〇 O O 〇 O X X X X 〇 〇
表 5
44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 ポリ オール f 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 ポリ オール g 30 30 30 30 30 30 40 30 30 30 30 30 ポリ オール h 20 20 20 20 20 20 60 20 20 20 20 20 ポリ オール A 10
ポリ オール B 10 5.0
ポリオール C 5.0 5.0 5.0 5.0
ポリ オール D 10 10 10 ポリオール E 10
発泡剤
水 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 b 4.0 4.0 c 4.0 4.0 密 度 23 23 23 23 20 20 23 23 23 20 20 23 低温収縮度 0.5 0.4 0.2 0.0 0.0 0.1 0.3 7.8 9.0 5.0 7.0 13 貯蔵安定性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X X X 〇
表 6
56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 ポリ オール a 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ポリ オール b 5 5 5 5 5 5 10 5 5 5 5 5 ポリ オール d 40
ポリ オール e 75 75 75 75 75 75 50 75 75 75 75 75 ポリ オール A 3.0
ポリ オール B 3.0 2.0
ポリ オール C 2.0 2.0 2.0 2.0
ポリ オール D 3.0 3.0 3.0 ポリ オール E 3.0
発泡剤
水 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 a 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 b 4.0 4.0 c 4.0 4.0 密 度 22 22 22 22 20 20 22 22 22 20 20 22 低温収縮度 0.5 0.4 0.2 0.0 0.0 0.1 0.3 8.0 10 5.0 7.0 14 貯蔵安定性 O 〇 〇 〇 〇 O O X X X X 〇
表 7
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 ポ リ オ一ル a 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ポリ オール b 5 5 5 5 5 5 10 5 5 5 5 5 ポリ オール d 40
ポリ オール e 75 75 75 75 75 75 50 75 75 75 75 75 ポリ オール A 3.0
ポリ オール B 3.0 2.0
ポリ オール C 2.0 2.0 2.0 2.0
ホ リ オール D 3.0 3.0 3.0 ポリ オ一ル E 3.0
発泡剤
水 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 d 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 b 4.0 4.0 c 4.0 4.0 密 度 20 20 20 20 18 18 20 20 20 18 18 20 低温収縮度 0.5 0.4 0.2 0.0 0.0 0.1 0.3 8.0 10 6.0 7.5 13 貯蔵安定性 O 〇 O O 〇 〇 O X X X X 〇
表 8
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 ポリ オール a 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ポリオール b 5 5 5 10 5 5 5 10 5 5 5 5 5 5 ポリ オール d 40 40
ポリ オール e 75 75 75 50 75 75 75 50 75 75 75 75 75 75 ポリ オール A 3.0 3.0
ポリ オール B 3.0 3.0
ポリ オール C 3.0 3.0 3.0 3.0
ポリ オール D 3.0 3.0
ポリ オール E 3.0 3.0 発泡剤
水 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 e 20 20 20 20 20 20 20 f 20 20 20 20 20 20 20 密 度 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 低温収縮度 0.5 0.4 0.2 0.0 0.0 0.1 0.3 0.4 8.0 10 6.0 7.5 13 12 s 蔵安定 fe 〇 O 〇 〇 O 〇 〇 〇 X X X X 〇 〇
表 9
Figure imgf000041_0001
産業上の利用の可能性 本発明の製造方法によれば、 寸法安定性に優れた硬質発泡合成樹脂から なる、 硬質発泡合成樹脂製ボー ドまたは硬質発泡合成樹脂製サイディ ング 材を連続的に製造できる。 本発明のポリオール組成物は分散安定性に優れ るため、 ポリオールシステムを長期間放置したと しても、 問題なく使用で きる効果を有する。

Claims

請求の範囲
1 . 対向した 2つの面材の間に硬質発泡合成樹脂原料をスプレーしまたは 注入して発泡硬化させることによる、 面材と硬質発泡合成樹脂製芯材と から構成される断熱板体の製造方法において、硬質発泡合成樹脂原料が、 下記ポリ オール ( V )、 ポリ イ シァネー ト、 整泡剤、 触媒および発泡剤 を含有するこ とを特徴とする、 断熱板体の製造方法。
ポリオ一ル ( V ) : 下記ポリエーテルポリオール ( X )、 下記アミ ン系 ポリオール (Y)、 および、 ポリオール (V) 中に安定に分散しているポ リマ—微粒子を含有し、かつ、ポリマー微粒子の含有量がポリオール(V) 全重量中に 0. 0 1重量0 /0以上であるポリオール。
ポリエーテルポリ オール ( X ) :水酸基価 8 4 m g K O H/ g以下であ つてかつォキシェチレン基含量 4 0重量%以上のポリエーテルポリオ一 ル0
アミ ン系ポリ オール ( Y ) : アミ ン化合物に環状エーテルを付加して得 られる水酸基価 2 5 0〜 9 0 O m g KO H/ gのポリエーテルポリオ一 ル。
2. アミ ン系ポリ オール (Y) 、 脂肪族ァミ ン化合物または飽和環状ァ ミ ン化合物に環状ェ一テルを付加して得られるポリエーテルポリオール である、 請求項 1 に記載の製造方法。
3. ポリオール (V) 、 下記ポリマー分散ポリ オール (A) またはポリ マー分散ポリ オール (A) と他のポリオールの混合物である、 請求項 1 または 2 に記載の製造方法。
ポリマー分散ポリ オール ( A ) :平均の水酸基価 2 0 0〜 8 0 0 m g K O H/ gのポリ オール (W) 中に重合性不飽和基を有するモノマーを重 合して得られるポリマー微粒子が安定に分散したポリマー分散ポリ ォー ルであり、 該ポリ オール (W) 、 前記ポリエーテルポリオール (X) 5〜 9 7重量0 /0と前記アミ ン系ポリ'オール ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0とから なるポリ オール混合物、 または、 前記ポリエーテルポリ オ一ル (X) 5 〜 9 7重量0 /0と前記アミ ン系ポリオール ( Y ) 3〜 9 5重量0 /0と下記ポ リオール( Z ) 0重量%超 9 2重量%以下とからなるポリ オ一ル混合物、 であるポリマー分散ポリオール。
ポリオール ( Z ) : ポリエーテルポリオール ( X )、 ア ミ ン系ポリオ一 ル (Y) 以外のポリオ一ル。
4. ポリマ一分散ポリオール (A) 力?、 ポリオール (W) 中に、 エチレン 性不飽和二 ト リル 5〜 9 0重量0 /0と他のモノマー 1 0〜 9 5重量0 /0とか らなる重合性不飽和基を有するモノマーを重合して得られるポリマ一微 粒子が安定に分散したポリマー分散ポリオールである、 請求項 3 に記載 の製造方法。
5. ポリマー分散ポリオ一ル (A) 、 ポリオール (W) 中に、 エチレン 性不飽和二 ト リルと他のモノ マーとからなる重合性不飽和基を有するモ ノマーを重合して得られるポリマ一微粒子が安定に分散したポリマー分 散ポリオールであって、 重合性不飽和基を有するモノマーカ エチレン 性不飽和二 ト リル 5〜 9 0重量0 /0と、 スチレン系モノマーまたはカルボ ン酸ビニルエステル系モノマー 1 0〜 9 5重量%とからなる、 請求項 4 に記載の製造方法。
6. ポリ オール (V) 、 ポリマー分散ポリオール (A) 0. 1 重量0 /0以 上 1 0 0重量%未満と他のポリ オール 0重量%超 9 9. 9重量%以下の 混合物である、 請求項 3に記載の製造方法。
7. ポリオール (V)、 整泡剤、 触媒および発泡剤を必須成分とするポリォ 一ル組成物であつて、 該ポリ オ一ル組成物をポリ イソ シァネー ト化合物 と混合して得られた硬質発泡合成樹脂原料を、 対向した 2つの面材の間 にスプレー しまたは注入して発泡硬化させるこ とによ り、 面材と硬質発 泡合成樹脂製芯材とから構成される断熱板体を製造するためのポリオ— ル組成物であつて、
前記ポリ オール ( V ) せ、 下記ポリエーテルポリオール ( X )、 下記ァ ミ ン系ポリ オ一ル ( Y )、 および、 ポリオール ( V ) 中に安定に分散して いるポリマー微粒子を含有し、 かつ、 ポリマー微粒子の含有量がポリオ —ル (V) 全重量中に 0. 0 1重量%以上であるポリ オールであること を特徴とする、 ポリオ一ル組成物。
ポリエーテルポリ オール ( X ) :水酸基価 8 4 m g K O HZ g以下であ つてかつォキシエチレン基含量 4 0重量0 /0以上のポリ ェ一テルポリ オ一 ル0
アミ ン系ポリ オール ( Y ) : ァミ ン化合物に環状エーテルを付加して得 られる水酸基価 2 5 0〜 9 0 O m g K O HZ gのポリエーテルポリオ一 ル。
8. アミ ン系ポリ オール ( Y ) 力?、 脂肪族ァミ ン化合物または飽和環状ァ ミ ン化合物に環状エーテルを付加して得られるポリエーテルポリオ一ル である、 請求項 7 に記載のポリオール組成物。
9. ポリ オール ( V ) 、 下記ポリマー分散ポリ オール ( A ) 0. 1重量0 /0 以上 1 0 0重量 未満と他のポリオール 0重量%超 9 9. 9重量%以下 の混合物である、 請求項 7 または 8 に記載のポリオ一ル組成物。
ポリマ—分散ポリオール ( A ) :平均の水酸基価 2 0 0〜 8 0 0 m g K ◦ HZ gのポリオール (W) 中に重合性不飽和基を有するモノマーを重 合して得られるポリマ—微粒子が安定に分散したポリマ一分散ポリォー ルであ り、 該ポリオ一ル (W) 力?、 前記ポリエーテルポリオール (X) 5〜 9 7重量0 /0と前記アミ ン系ポリ オール ( Y ) 3〜 9 5重量 とから なるポリ オ一ル混合物、 または、 前記ポリエーテルポリ オール ( X ) 5 〜 9 7重量0 /0と前記アミ ン系ポリオール ( Y ) 3〜 9 5重量%と下記ポ リオール( Z ) 0重量%超 9 2重量%以下とからなるポリ オ一ル混合物、 であるポリマ一分散ポリオール。
ポリ オール ( Z ) : ポリエーテルポリオール ( X )、 アミ ン系ポリ オ一 ル ( Y ) 以外のポリオ一ル。
10. ポリマ一分散ポリオール (A) 力?、 ポリオール (W) 中に、 エチレン 性不飽和二 ト リルと他のモノマーとからなる重合性不飽和基を有するモ ノマーを重合して得られるポリマ一微粒子が安定に分散したポリマ一分 散ポリ オールであって、 重合性不飽和基を有するモノマ一力5'、 エチレン 性不飽和二 ト リル 5〜 9 0重量0 /0と、 スチレン系モノマーまたはカルボ ン酸ビニルエステル系モノマー 1 0〜 9 5重量0 /0とからなる、 請求項 9 に記載のポリ オール組成物。
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