JPH0459839A

JPH0459839A - ポリオール組成物

Info

Publication number: JPH0459839A
Application number: JP2173815A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shimada; 嶋田　脩; Ikuo Kuroki; 黒木　郁夫; Masamitsu Takagi; 高木　将光
Original assignee: Kurabo Industries Ltd; Kurashiki Spinning Co Ltd
Current assignee: Kurabo Industries Ltd; Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-26
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JP2610697B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、フロン発泡剤を含有しない硬質ウレタンフ
オーム用ポリオール組成物に関する。

従来の技術結露防止、保温、保冷および防熱等のために汎用されて
いる硬質ウレタンフオームの施工方法としては、シーム
レスな断熱層を成形できるだけてなく、躯体の形状に追
従した施工か可能である等の理由から、ポリオール成分
とイソシアネート成分を施工現場でスプレー発泡もしく
は注入発泡させる方法が主流を占めるようになっている
。

この場合、発泡剤としては、熱伝導率が小さい、沸点が
低い、不燃である、毒性が少ない、系の粘度低下ができ
る等の利点があるためにフロンが多用されている。

しかしながら、近年のグローバルな視座からの環境保全
運動と相俟って、フロンガスによるオゾン層の破壊の問
題かにわかにクローズアップされ、その使用は近い将来
は全面禁止の方向にある。

このため、フロンに比肩し得る代替発泡剤が開発されな
い限り、従来から常用されている施工条件（発泡機、施
工温度、反応性等）のもとての硬質ウレタンフオームの
現場発泡は不可能であり、その解決が急務となっている
。

発明が解決しようとする課題この発明はこのような事情に鑑み、フロン発泡剤を使用
せずに、従来の施工条件下での硬質ウレタンフオームの
現場発泡を可能にするためになされたものである。

課題を解決するための手段即チこの発明は、（ｉＸａ）エチレンジアミン１モルあ
たりプロピレンオキシドを６〜１２モル付加させたポリ
エーテルポリオールおよび（ｂ）エチレンジアミン１モ
ルあたりプロピレンオキシド４〜８モルとエチレンオキ
２ビ２〜１０させたポリエーテルポリオール４０〜９０重量％、（　
ｉｉ　）低分子量多価アルコールにアルキレンオキシド
を付加させたポリエーテルポリオール１０〜６Ｏ重量％
および（　ｉｉｉ　）ポリエステルポリオール０〜２０
重量％から成るポリオール成分１００重量部あたり、水
１〜６重量部含有することを特徴とする硬質ウレタンフ
オーム用ポリオール組成物に関する。

エチレンジアミン１モルあたりプロピレンオキシドを６
〜１２モル付加させたポリエーテルポリオール（ａ）の
うち、特に好適なポリオールは分子量が４５０〜８００
で、粘度が５００〜５０００ｃｐｓ（２　５°Ｃ）のも
のである。特に好ましいポリオール（ａ）は、分子量６
００、ヒｌ′ロキシル価３６０ｍ９ＫＯＨ１粘度２　０
　０　０ｃｐｓ（２　５°Ｃ）のものである。

一般に、分子量が４５０以下になると、増粘し、ヒドロ
キシル価も高くなってスプレー処方が困難となり、逆に
８００以上になるとフオームの収縮が発生するようにな
る。

エチレンジアミン１モルあたりプロピレンオキシド４〜
８モルとエチレンオキシド２〜１０モルを付加させたポ
リエーテルポリオール（ｂ）のうち、特に好適なポリオ
ールは、エチレンジアミン１モルあたりプロピレンオキ
シド４モルを付加させた後、エチレンオキシド１０モル
を付加させたもの、またはエチレンジアミン１モルあた
りプロピレンオキ／ドロ、５モルを付加させた後、エチ
レンオキシド７モルを付加されたポリオール（分子ｊ１
７５０、ヒドロキシル価３００１９ＫＯＨ１粘度５００
ｃｐｓ（２５°Ｃ））である。

ポリオール（ｂ）は特に反応活性の向上と低粘度化に寄
与するものであるが、エチレンオキシドの含有率が上述
の値よりも高くなると、以下に説明する水、水酸基およ
びＮＧＯとの間の反応のバランス、即ち、泡化や樹脂化
の調整が困難となり、フオームにクラックが発生し、フ
オームに連続気泡が形成され易くなるだけでなく、グリ
ーン強度が得られず、ガスの集中による薄利やふくれを
もたらす。

ポリエーテルポリオール（ａ）と（ｂ）の割合は特に限
定的ではないが、通常（ａ）：（ｂ）＝　５　：ｌ〜２
　：　１（重量比）である。

本発明において使用するボッオール成分のうち（ｉ）成
分の割合は４０〜９０重量％であり、４０重量％以下の
場合には、反応調整が難しく、また、９０重量％以上に
なるとフオーム強度が得られない。

低分子量多価アルコールにアルキレンオキシドを付加さ
せたポリエーテルポリオール（１１）としてハ、多価ア
ルコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、
グリセリン、トリメチ０　−ルペロパン、ペンタエリス
リット、ソルビットまたはショ糖等に、エチレンオキシ
ドまたはプロピレンオキシド等のアルキレンオキシド類
を付加させたポリエーテルポリオールが例示される。

特に好適なポリエーテルポリオール（ｉｉ）は、ショ糖
、プロピレングリコールまたはグリセリンにプロピレン
オキシドを付加したポリオールであって、平均官能基数
が３以上で、分子量が６００〜８００のものである。

ポリエーテルポリオール（ｉｉ）はポリオール組成物の
低粘度化とフオームの強度の増加に寄与する。。

ポリエーテルポリオール（＋１）の含有量は１０〜６０
重量％であり、１０重量％以下の場合には、機械的強度
が得られず、また、収縮が生じやすくなる。６０重量％
以上になると反応調整が難しくなり、また、吹付対象物
との接着強度の低下をおこしやすい。

ポリエステルポリオール（ｉｉｉ　）は、主としてフオ
ームの難燃化と気泡（セル）の微細化のために、所望に
よって使用するもので、その含有量は０〜２０重量％で
あり、２０重量％以上になるとフオームの収縮、フライ
アビリティ−発生による対象物との接着不良を生じやす
くなる。

ポリエステルポリオール（ｉｉｉ　）としては、有機多
塩基酸と低分子量多価アルコールとのエステル化物にア
ルキレンオ牛シト、例えばエチレンオキシドおよび／ま
たはプロピレンオキシド等を付加させた分子量３００〜
１０００のポリオールが例示される。

使用し得る有機多塩基酸としてはアジピン酸、フタール
酸、セバシン酸、タイマー酸等の飽和脂肪酸や不飽和脂
肪酸、芳香族酸等が例示される。

特に好ましくはアジピン酸である。該有機多塩基酸とエ
ステル結合する低分子量多価アルコールとしては、ジオ
ール、トリオール、ヘキサオール等の多価アルコール、
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレンゲリコール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン
、ヘキサントリオール、ソルビトール等が例示される。

上記有機多塩基酸と低分子量多価アルコールの当量比は
前者Ｉに対し後者１〜１．５、特に１〜１．３が適当で
ある。

上記のポリオール（ｉ）〜（山）から成るポリオール成
分の平均ヒドロキシル価は好ましくは２５０〜４００ｘ
９ＫＯＨであり、粘度は通常３００〜１０００ｃｐｓ（
２５℃）であり、また、エチレンオキシド成分の含有率
があまり高くなると反応のバランスがとりにくくなり、
クラックが生じたり、連続気泡になりやすく、また、機
械的強度不足となる傾向があるので、通常は約２０％以
下にするのが望ましい。

本発明による硬質ウレタンフオーム用ポリオール組成物
は、従来から常用されているこの種のポリオール組成物
のようなフロン発泡剤を含有せず、水を含有することを
特徴とする。

ポリオール組成物中に存在する水は、スプレー発泡に際
し、インシアネート成分の一部と反応してＣＯ，ガスを
発生し、該ガスが発泡剤として作用する。従って、本発
明においては、フオーム密度、即ち、フオームの発泡倍
率の調整は水の配合量の調整によっておこなう。

水の配合量は、上記のポリオール成分１００重量部あた
り１〜６重量であり、６重量部よりも多くなると、ポリ
オール成分のヒドロキシル価を下げるか、反応に関与し
ない成分を添加しなければならなくなり（これはポリオ
ール成分とインシアネート成分とを１＝１の容量比で送
給しなければならないという機械的制約があるからであ
る）、フオームの収縮や接着不良を生じ、また、１重量
部より少ないと、フオーム密度が上昇してスプレー施工
時の原料使用量が多くなり、コストアップをもたらして
現実にそぐわなくなるたけてなく、フオームの熱伝導率
か著しく上昇して断熱性能が低下する。

水の配合量を上記のように調整することによって、フオ
ーム密度２５〜８０に９／ｒｐ”の硬質ウレタンフオー
ムが得られる。

本発明によるポリオール組成物には、上述のポリオール
成分（１）〜（ｉｉｉ　）および水のほかに、さらに常
套の添加剤が適宜配合される。

このような添加剤としては、整泡剤、難燃剤、反応促進
剤および粘度調整剤等が挙げられる。

これらの添加剤の配合量は、該添加剤の種類、ポリオー
ル成分の粘度やヒドロキシル価およびインシアネート成
分の種類等によって左右され、特に限定的ではないが、
−船釣には、前記のポリオール成分１００重量部あたり
、整泡剤０．５〜２゜５重量部、難燃剤０〜５０重量部
、反応促進剤０９１〜５重量部および粘度調整剤０〜２
０重量部である。

整泡剤としては、ポリウレタンフｔ−ムの製造に使用さ
れる一般的なシリコーン系整泡剤のいずれを使用しても
よい。

難燃剤としては、含ハロゲンリン酸エステル化合物が望
ましく、例えば、トリス（２，２−クロロエチル）ホス
フェート、トリス（２，２−クロロプロピル）ホスフェ
ート、トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート、エチ
レンビス（ビスクロロエチルホスフェート）、ポリオキ
シエチレンビス（ビスクロロエチルホスフェート）、ク
ロロエチルホスフェートオリゴマー等が例示される。

反応促進剤としては、アミン系触媒（例えば、トリエタ
ノールアミン、テトラメチルへキサメチレンジアミン、
トリエチレンジアミン、ビス２−（ジメチルアミノ）エ
チルエーテル等）、有機金属触媒（例えば、ジブチル錫
ジラウレート、オクチル酸第−錫、オクテン酸鉛等）等
が例示され、これらは所望により２種以上適宜併用して
もよい。

粘度調整剤としては、ウレタン形成反応に関与せず、か
つフオームの強度を低下させないポリオキシアルキレン
グリコールジアルキルエーテル（分子量９４〜６００）
、例えばポリオキシエチレングリコールジメチルエーテ
ル（分子量３００）等＋７）ほか、プロピレンカーボネ
ートやエチレンカーボネート等のアルキレンカーボネー
トが例示されるが、後者の場合には酸化防止剤、例えば
シフロアリファチックエポキサイド等を併用しなければ
ならない。

さらに、−船釣に使用される可塑剤、例えばジオクチル
フタレート、ジオクチルアジペート、トリクレジルフォ
スフェート等も使用可能であるが、この場合には、フオ
ームの機械的強度ゆ（低下する傾向があることを考慮す
べきである。

本発明による上記のポリオール組成物は硬質ウレタンフ
オーム用ポリイソシアネートと現場発泡に供される。

そのようなポリイソシアネート類としては２゜４−トリ
レンジイソシアネート、６５／３５）リレンジイソシア
ネート、８０／２０トリレンジインシアネート、４，４
°〜ジフエニルメタンジイソシアネート、メタキシリレ
ンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルインシ
アネート等か例示される。上記ポリイソシアネートのう
ちでも現場発泡では蒸気圧の低い４．４゛−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイ
ソシアネート等が毒性が低（、反応性がフオームの製造
に適当であるため特に好ましいものである。

現在のところ、硬質ウレタンフオームの一般的な現場ス
プレー発泡は、次の機械条件、温度条件および原料条件
のもとで施工されているが、本発明によるポリオール組
成物は、これらの諸条件の許容範囲における現場スプレ
ー発泡を可能にする＝（１）機械条件：従来から常用さ
れている現場発泡機の使用（ｉｉ　）温度条件：原料温度（貯蔵容器内）：０〜＋
３０″Ｃ、ガン先吐出時の原料温度：＋３０〜＋５０℃、躯体温度ニー１０’Ｃ〜＋４０℃ （ｉｉｉ　）原料条件：ポリオール成分とイソシアネー
ト成分の体積比＝ｌＯＯ：１００ポリオール成分の粘度：１００〜３００ｃｐｓ（２０℃）、インシアネート成分の粘度：１００〜２００ｃｐｓ（２５℃）、硬化時間＝５〜１５秒以下、本発明を実施例によって説明する。

実施例１次の配合処方によってポリオール組成物を調製した。

配合成分　　　　　　　　　配合量（重量部）ポリオー
ル１１）５０ポリオール■２）２０ポリオールＩＩ［３）２０ポリオールＩＩＶ４）１０整泡剤（シリコーンオイル）　　　　　　２難燃剤（正
燐酸エステル）３０反応促進剤■５）２反応促進剤ｎ６）　　　　　　　　　　　　ｌ水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４．５粘度調
整剤７）５１）エチレンジアミン１モルにプロピレンオキシド８５
モル付加重合させたポリエーテルポリオール［分子量：
５６０、活性水素数＝４、粘度：３　００　０　ｃｐｓ
（２５℃）コ２）エチレンジアミン１モルにプロピレン
オキシド４モル付加させ、さらにエチレンオキシド１０
モル付加させたポリエーテルポリオール［分子量＝７５
０、活性水素数：４、粘度：５００ｃｐｓ（２５℃）］３）ショ糖およびプロピレングリコールにプロピレンオ
キシドを付加重合させたポリエーテルポリオール［分子
貴重８００、活性水素数：３゜５、粘度：２５０ｃｐｓ
（２５℃）コ４）無水フタル酸１モルにジエチレングリコールとエチ
レングリコールを縮合させたポリエステルにプロピレン
オキシドとエチレンオキシドを付加重合させたポリエス
テルポリオール［分子量：３６０、粘度１１００ｃｐｓ
（２５℃）］５）第三級アミン系触媒６）ジブチル錫ジラウレート７）ポリオキシエチレングリコールジメチルエーテル［
分子量：３００、粘度：　９　、５　ｃｐｓ、（２５℃
）］得られたポリオール組成物［粘度：　３００　ｃｐ
ｓ（２５℃）］　１００容量部およびジフェニルメタン
ジイソシアネート粗製品（ＮＧＯインデックス：１．１
０）１１０容量部をガスマーＦＦ発泡機を用いて、以下
の条件でスプレー発泡したところ、施工性は良好で、従
来のフロン含有ポリオール組成物を用いた場合と全く遜
色かなかった。

対象物：石綿スレート板（垂直面）対象物温度：　１５℃ 周囲温度：２０℃ クリームタイプ：　１〜２秒ライズタイムコ８〜１０秒フリー密度：３３に９／ｗ３吹付厚み：２５ｘｍ上記のスプレー発泡に準拠し、ベニア合板（６ｘ肩厚）
上に吹付厚み１００ｇｇでスプレーフオームを形成させ
、該スプレーフオームの種々の特性を調へ、結果を以下
の表−１に示す。

表−１１）ＪＩＳＡ２）ＪＩＳＡ３）ＡＳＴＭ４）ＡＳＴＭ５）ＡＳＴＭ発明の効果本発明によるポリオール組成物を用いることによって、
環境保全の観点から使用が全面禁止の方向にあるフロン
発泡剤を使用することなく、従来から硬質ウレタンフオ
ームの現場スプレー発泡に採用されている機械条件、温
度条件および原料条件の許容範囲内における該現場スプ
レー発泡か可能となる。

従って、本発明によるポリオール組成物を用いることに
よって、例えば次の様な効果が得られる：（ｉ）ウレタ
ンフオームと躯体との接着力が良好で、剥離を生じなく
、スプレーパターンは安定した円形状となる。

（ｉｉ）施工されたフオーム内に、スフーチやクラック
が発生せず、フオーム密度も従来品と同等である（３０
〜１００に９／ｘ３）。

（ｉｉｉ）断熱性能が他の断熱材（例えば、ガラスウー
ル、発泡スチレン等）よりも優れている（０℃で０　、
０２２　Ｋ　ｃａｌ／　ｍｈｒ”ｃ以下）。

（ｉｖ）独立気泡のフオームが形成され、機械的強度や
寸法安定性が優れている。

（ｖ）臭気や有毒ガスの発生がなく、施工時の作業環境
が安定に保たれる。

（ｖｌ）従来から常用されている現場発泡機をそのまま
利用できる。

Claims

【特許請求の範囲】１、（ｉ）（ａ）エチレンジアミン１モルあたりプロピ
レンオキシドを６〜１２モル付加させたポリエーテルポ
リオールおよび（ｂ）エチレンジアミン１モルあたりプ
ロピレンオキシド４〜８モルとエチレンオキシド２〜１
０モルを付加させたポリエーテルポリオール４０〜９０
重量％、（ｉｉ）低分子量多価アルコールにアルキレン
オキシドを付加させたポリエーテルポリオール１０〜６
０重量％および（ｉｉｉ）ポリエステルポリオール０〜
２０重量％から成るポリオール成分１００重量部あたり
、水１〜６重量部含有することを特徴とする硬質ウレタ
ンフォーム用ポリオール組成物。２、ポリオール成分１００重量部あたり、整泡剤０．５
〜２．５重量部、難燃剤０〜５０重量部、反応促進剤０
．１〜５重量部および粘度調整剤０〜２０重量部含有す
る請求項１記載のポリオール組成物。