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JP3030106B2 - 低沸点発泡剤のミキシング装置 - Google Patents

低沸点発泡剤のミキシング装置

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Publication number
JP3030106B2
JP3030106B2 JP3060779A JP6077991A JP3030106B2 JP 3030106 B2 JP3030106 B2 JP 3030106B2 JP 3060779 A JP3060779 A JP 3060779A JP 6077991 A JP6077991 A JP 6077991A JP 3030106 B2 JP3030106 B2 JP 3030106B2
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JP
Japan
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polyol
hcfc
blowing agent
mixing
low
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JP3060779A
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竹澤実
谷津重雄
遠藤文久
森田韶浩
岸雄二
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Priority to KR92002297A priority patent/KR960009286B1/ko
Priority to MYPI92000265A priority patent/MY108177A/en
Priority to CN92101626A priority patent/CN1072977C/zh
Publication of JPH04269510A publication Critical patent/JPH04269510A/ja
Priority to US08/144,804 priority patent/US5444100A/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/143—Halogen containing compounds
    • C08J9/144—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only
    • C08J9/146—Halogen containing compounds containing carbon, halogen and hydrogen only only fluorine as halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硬質ウレタンフォーム製
造用のポリオールと低沸点発泡剤とを効率良く、均一
に、且つ連続的にミキシングするためのミキシング装置
に関するものである。また、本発明は低沸点発泡剤とし
て、分子中に水素原子を含むので大気中での寿命が短い
ため、成層圏オゾン層の破壊や地球温暖化の問題の少な
いクロロジフルオロメタン（ＣＨＣｌＦ2 、以下ＨＣＦ
Ｃ−２２と略す）やクロロジフルオロエタン（ＣＨ3 Ｃ
ＣｌＦ2、以下ＨＣＦＣ−１４２ｂと略す）などを用い
た硬質ウレタンフォーム製造用のポリオールとＨＣＦＣ
−２２、ＨＣＦＣ−１４２ｂなどを効率良く、均一に、
且つ連続的にミキシングするためのミキシング装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリオール、イソシアネート、水、トリ
クロロフルオロメタン（ＣＣｌ3 Ｆ、沸点約２３．８
℃、以下ＣＦＣ−１１と略す）発泡剤などを原料として
製造される硬質ウレタンフォームは大部分が独立気泡で
あり、機械的強度が大きく、断熱性が良く、その他寸法
安定性、遮音性、電気特性、耐薬品性などにも優れてい
るので、冷蔵庫、冷凍庫、冷凍車、アイスボックス、冷
凍食品のコンテナー、ＬＰＧタンカーのタンクなどの断
熱材、カーテンウオールなどのパネルの絶縁材、冷凍倉
庫の屋根、ひさしなどの建築材料、自動車の各種部材な
どの用途へ広く用いられている。
【０００３】従来、硬質ウレタンフォーム製造用のポリ
オールとＣＦＣ−１１のような沸点の高い発泡剤（以下
必要に応じてＣＦＣ−１１などと略す）とをミキシング
するためには、ポリオールと発泡剤を予め所定量計って
おき、これらを混合装置に供給してミキシングするバッ
チ式のミキシング装置が用いられていた。
【０００４】このようなバッチ式のミキシング装置は、
発泡剤として常温では液状を保っているＣＦＣ−１１な
どのような比較的沸点の高い発泡剤を用いることにより
実現されるものであるが、発泡剤として例えばＨＣＦＣ
−２２のように沸点が低く、常温では気化してしまう発
泡剤の場合には使用できない。
【０００５】一方、１９７４年、ローランド（カリフォ
ルニア大学）により、特定フロン［ＣＦＣ−１１、ジク
ロロジフルオロメタン（ＣＦＣ−１２）、トリクロロト
リフルオロエタン（ＣＦＣ−１１３）、ジクロロテトラ
フルオロエタン（ＣＦＣ−１１４）およびクロロペンタ
フルオロエタン（ＣＦＣ−１１５）の５種類］による成
層圏オゾン層の破壊理論が発見された。オゾン層の破壊
は穀物の生産量の減少、皮膚ガンの増加など生体系への
影響も大きく、しかも特定フロンは環境中に約１００年
間分解されずに存在すると言われており、また赤外吸収
を示すため温室効果への寄与率が高く、特定フロンに対
する規制の動きが国際的にも活発化している。我が国で
も１９８９年７月から特定フロンの生産、使用の規制が
開始され、特定フロンの生産と使用を全廃する方向が明
示された。従って、現代社会を維持するためには特定フ
ロンに代わる代替物の生産や使用が重要になってきてい
る。このように特定フロンであるＣＦＣ−１１を発泡剤
として使用した上記の硬質ウレタンフォームの場合もＣ
ＦＣ−１１に代わる代替物の使用が強く求められてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の硬質ウレタンフ
ォーム製造用のポリオールとＣＦＣ−１１などのような
沸点の比較的高い発泡剤とをミキシングするためのミキ
シング装置としてはバッチ式のものが知られているが、
バッチ式のミキシング装置は常温では気化してしまうＨ
ＣＦＣ−２２のような低沸点の発泡剤の場合には使用で
きない。一方、ＣＦＣ−１１などを発泡剤として用いる
硬質ウレタンフォームは、成層圏オゾン層の破壊や地球
温暖化の問題があるので、ＣＦＣ−１１などに代わる発
泡剤を使用することが求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は従来の問題
点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明の主な目
的は、硬質ウレタンフォーム製造用のポリオールとＨＣ
ＦＣ−２２などの低沸点発泡剤とを効率良く、均一に、
且つ連続的にミキシングするためのミキシング装置を提
供することである。また、本発明は低沸点発泡剤が、分
子中に水素原子を含むので大気中での寿命が短いため、
成層圏オゾン層の破壊や地球温暖化の問題の少ないＨＣ
ＦＣ−２２やＨＣＦＣ−１４２ｂなどを用いた硬質ウレ
タンフォーム製造用のポリオールとＨＣＦＣ−２２、Ｈ
ＣＦＣ−１４２ｂなどを効率良く、均一に、且つ連続的
にミキシングするためのミキシング装置に関するもので
ある。更に、本発明は不燃性を維持したまま熱伝導率の
経時劣化が防止された硬質ウレタンフォームを製造する
ために、ＨＣＦＣ−１４２ｂとＨＣＦＣ−２２とを効率
良く、均一に、且つ連続的にミキシングするためのミキ
シング装置に関するものである。
【０００８】本発明の請求項１の発明は、少なくとも混
合装置本体と、前記混合装置本体にポリオールを供給す
るポリオール供給路と、前記混合装置本体に供給された
ポリオールを循環させるポリオール循環路と、前記ポリ
オール循環路に連結する低沸点発泡剤供給路とを備え
た、硬質ウレタンフォーム製造用のポリオールと低沸点
発泡剤とのミキシング装置において、前記低沸点発泡剤
供給路にキャピラリーを設けるとともに、前記ポリオー
ル循環路にスタティックミキサーを設け、低沸点発泡剤
が液状を保持するのに充分な温度および圧力下で前記低
沸点発泡剤供給路からポリオール中に液状低沸点発泡剤
を供給し、前記スタティックミキサーで予め混合した
後、前記混合装置本体に供給することを特徴とするミキ
シング装置である。
【０００９】本発明においては、硬質ポリウレタンフォ
ーム製造用のポリオールとＨＣＦＣ−２２などの低沸点
発泡剤を予め所定量混合して用いる。所定の圧力および
温度においてＨＣＦＣ−２２などはポリオールに対して
溶解するので予め量混合して用いることにより、ポリオ
ールとＨＣＦＣ−２２などを定量的且つ均一に発泡系へ
供給することができるので、むらのない均一な発泡反応
を行うことができ、結果として製品にボイドなどがなく
発泡状態などの良い優れた性能の硬質ウレタンフォーム
を作ることができる。混合条件としては圧力が高く、温
度が低いほうがポリオールに対するＨＣＦＣ−２２など
の溶解度が大きくなるので、混合系の圧力は高く、温度
は低くする方が好ましい。然し、余り温度が低いと混合
系の粘度が高くなり均一混合が困難となり、また圧力が
高いと装置が高価なものになるし、混合エネルギーも大
きくなり好ましくない。従って本発明では、混合温度や
混合圧力はＨＣＦＣ−２２などの低沸点発泡剤が少なく
とも液化する条件を選択する。然し、ＨＣＦＣ−２２な
どの低沸点発泡剤が液化する温度や圧力は用いる低沸点
発泡剤により異なるので、使用する装置や混合エネルギ
ーおよび製品フォームの物性その他を考慮して適宜決め
ることが好ましい。
【００１０】本発明の連続ミキシング装置は、高価なポ
ンプを用いなくても精度良くしかも短時間で効率良くポ
リオールとＨＣＦＣ−２２などをミキシングすることが
でる。また混合装置本体に直接ポリオールを供給するこ
とができるポリオール供給路があり、更に混合装置本体
に配設されたポリオール循環路および該ポリオール循環
路に連結する低沸点発泡剤供給路を有するので、上記の
ように硬質ウレタンフォームの製造工程中などにトラブ
ルが発生したような場合でも、ポリオールだけを混合装
置本体に供給することができ、従って容易にポリオール
とＨＣＦＣ−２２などを所定の配合比で混合することが
できる。
【００１１】本発明では高精度のポンプを用いなくても
安価なキャピラリーを用いて精度良く液状低沸点発泡剤
をポリオール循環路中のポリオールへ供給することがで
きる。本発明で用いられるキャピラリーは内径約１．５
ｍｍ〜３．０ｍｍφ、長さ約数ｍ〜１０ｍのパイプであ
る。所定の内径および長さを有するキャピラリーを通し
て液状ＨＣＦＣ−２２などを均一に定量的に、且つ少し
ずつポリオール循環路中のポリオールへ供給することが
できる。圧力をコントロールすることによりＨＣＦＣ−
２２などの供給量を変えることができるので工業的に有
利である。キャピラリーの材質は、本発明のミキシング
装置に用いられる材質も同様であるが、ＨＣＦＣ−２２
など、ポリオールなどにより腐食を受けたり、あるいは
逆にこれらを汚染するなどの悪影響を及ぼさないもので
あれば特に限定されるものではない。具体的例として
は、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属、その他セラ
ミックス、ガラスなどを挙げることができる。
【００１２】混合装置本体で混合する前に予めスタティ
ックミキサーでポリオールとＨＣＦＣ−２２などを混合
しておくと、混合装置本体での混合時間を短縮でき、混
合効果や混合効率が向上する。スタティックミキサーの
形式、寸法、使用個数などは得に限定されるものではな
い。種々のスタティックミキサーが市販されており、本
発明においては市販品を使用することもできる。
【００１３】本発明の請求項２の発明は、該ポリオール
循環路に圧力調整デバイスを設け、該ポリオール循環路
中の圧力を１０ｋｇ／ｃｍ2 以上に制御することを特徴
とする請求項１から３のいずれかに記載のミキシング装
置である。圧力を１０ｋｇ／ｃｍ2 以上にするとポリオ
ールに対するＨＣＦＣ−２２などの溶解度は高くなり、
しかもＨＣＦＣ−２２などの場合は約２０℃で液化する
ので更に好ましい条件となる。ＨＣＦＣ−２２などは圧
力１０ｋｇ／ｃｍ2 以上で一旦ポリオール中に溶解する
と、気相の飽和蒸気圧が低下するので、混合装置本体の
圧力は１〜２ｋｇ／ｃｍ2 程度に低下させることができ
る。この結果、従来の混合装置本体を高圧用に変えるこ
となくそのまま本発明のミキシング装置の一部として使
用することができ、非常に有利になる。本発明に用いる
圧力調整デバイスとしては圧力調整弁など従来公知のデ
バイスを用いることができる。
【００１４】本発明の請求項３の発明は、該ポリオール
循環路に熱交換デバイスを設け、該ポリオール循環路中
のポリオールの温度を１５〜２０℃に制御することを特
徴とする請求項１あるいは請求項２記載のミキシング装
置である。温度を低下させるとポリオールに対するＨＣ
ＦＣ−２２などの溶解度は高くなるが、余り低下させる
とポリオールの粘度が増大し不利となるので使用するポ
リオールやＨＣＦＣ−２２などに応じた最適温度範囲が
ある。ＨＣＦＣ−２２などの場合は、圧力約１０ｋｇ／
ｃｍ2 、温度約２０℃で液化するので該ポリオール循環
路中のポリオールの温度を１５〜２０℃に制御すること
は更に好ましい条件となるが、１５℃以下であると上記
のようにポリオールの粘度が増大するので好ましくな
い。
【００１５】本発明に用いる低沸点発泡剤としては上記
のような成層圏オゾン層の破壊や地球温暖化の問題のな
いＨＣＦＣ−２２を用いることが好ましい。本発明に用
いるＨＣＦＣ−２２はＯＤＰ［Ozone Depletion Potent
ial: ＣＦＣ−１１を１．０としたオゾン層破壊力の質
量当たりの推定値］が０．０５と低く、またＧＨＰ［Gr
eenhouse Potential: ジクロロジフルオロメタンＣＦＣ
−１２（ＣＣｌ2 Ｆ2 ）を１．０とした温室効果の質量
当たりの推定量］が０．０７と低く、しかも毒性がな
く、ポリテトラフルオロエチレンのモノマーであるテト
ラフルオロエチレンの原料として工業的に生産されてい
るので入手も簡単であり本発明の発泡剤として好ましく
使用できる。
【００１６】本発明に用いる低沸点発泡剤としては上記
のような成層圏オゾン層の破壊や地球温暖化の問題のな
いＨＣＦＣ−２２とＨＣＦＣ−１４２ｂとの混合物を用
いることも好ましい。本発明でＨＣＦＣ−２２と共に用
いるＨＣＦＣ−１４２ｂは、沸点が−９．２℃、ＯＤＰ
が０．０５以下でＧＨＰが０．２以下とＨＣＦＣ−２２
より低く、また硬質ウレタンフォームからのガス透過性
もＨＣＦＣ−２２より低く、しかも毒性がない。然しＨ
ＣＦＣ−１４２ｂは可燃性であるので単独で使用するに
は問題がある。然しＨＣＦＣ−２２にＨＣＦＣ−１４２
ｂを両者の合計に対して４０〜６０重量％混合して用い
ることによりＨＣＦＣ−１４２ｂを不燃域に維持するこ
とができ、しかもＨＣＦＣ−２２のみを用いた場合の硬
質ウレタンフォームはＨＣＦＣ−２２のガス透過に起因
する熱伝導率の経時劣化が早いが、両者を特定量混合し
て用いることにより熱伝導率の経時劣化を防止すること
が可能になる利点がある。ＨＣＦＣ−１４２ｂが、ＨＣ
ＦＣ−２２とＨＣＦＣ−１４２ｂの合計に対して６０重
量％以上混合されると、ガスの燃焼性範囲が可燃性とな
り使用上問題となる。また、ＨＣＦＣ−１４２ｂの混合
量で４０重量％以下あると、上記熱伝導率の経時劣化防
止の効果が少なく好ましくない。
【００１７】本発明に用いられるポリオールとしては、
ポリエステル、ポリ（オキシプロピレンエーテル）ポリ
オール、ポリ（オキシエチレン−プロピレンエーテル）
ポリオールなどのポリエーテルポリオール、アクリルポ
リオール、ヒマシ油の誘導体、トール油誘導体、その他
含水酸基化合物等を挙げることができるが特に限定され
るものではない。硬質ウレタンフォーム用に用いられる
具体的なポリオールとしては、ダイマー酸とグリコール
からなるポリエステル、アジピン酸とフタール酸トリオ
ールからなるポリエステル、アジピン酸とフタール酸ト
リオール、ジオールからなるポリエステルなど、ポリオ
キシプロピレングリコール、ポリ（オキシプロピレン）
ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリオキシブチレ
ングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコールな
どのジオール、ポリ（オキシプロピレン）トリオール、
ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレン）トリ
オール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレ
ン）ポリ（オキシプロピレン）トリオールなどのトリオ
ール、その他ソルビトール、ペンタエリスリトール、シ
ュークローズ、スターチ、ポリオキシプロピレンポリオ
ール、ポリ（オキシプロピレン）ポリ（オキシエチレ
ン）ポリオールなどを挙げることができる。これらのポ
リオールの分子量、分子量分布、水酸基の数、不飽和結
合の量などは反応性、製品の硬質ウレタンフォームの物
性などを考慮して適宜決めることができる。ポリオール
中に含まれるアカリ物質やアルデヒドなどの不純物は反
応を妨げるので好ましくなく、ポリウレタングレード用
ポリオールを用いることが好ましい。これらは市販され
ており、本発明においては市販品を用いてもよい。
【００１８】本発明に用いられる低沸点発泡剤として
は、常温常圧で気体であって、ポリオールに対してある
程度以上の溶解度を有するような有機化合物、無機化合
物であればよく特に限定されるものではない。これらの
具体的例としてはＨＣＦＣ−２２、ＨＣＦＣ−１２４、
ＨＣＦＣ−１２５、ＨＣＦＣ−１３２ｂ、ＨＣＦＣ−１
３３ａ、ＨＣＦＣ−１３４ａ、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、Ｈ
ＣＦＣ−１５２ａなどの代替フロン、各種炭化水素、炭
酸ガスなどを挙げることができる。 ポリオール中に混
合された低沸点発泡剤の量は液比重の計測、液粘度の測
定、液圧力の測定、フリー発泡フォームの密度測定等に
よって行うことができる。混合装置本体に取り付けた計
測器により連続的に、あるいは不連続的に混合量を測定
して制御することもできる。
【００１９】イソシアネートとしては芳香族系イソシア
ネート、脂肪族系イソシアネート、ジイソシアネート、
ポリイソシアネート、これらの水素添加物、あるいはマ
スキングされたイソシアネート再生体、尿素重合体が混
入したクルード物、精製前処理した縮合体などを挙げる
ことができる特に限定されるものではない。硬質ウレタ
ンフォーム用に用いられる具体的なイソシアネートとし
ては、２，４−トリレンジイソシアネート、６５／３５
トリレンジイソシアネート、８０／２０トリレンジイソ
シアネート、４，４' −ジフェ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
ポリフェニルイソシアネート、水素化トリレンジイソシ
アネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、
トリレンジイソシアネートの三量体、トリレンジイソシ
アネートの三量体と水素化ジフェニルメタンジイソシア
ネートの重合体などを挙げることができる。これらは市
販されている。
【００２０】イソシアネート、ポリオール、水、ＨＣＦ
Ｃ−２２などの発泡剤、触媒、添加剤などを用いて硬質
ウレタンフォームを製造するための方法、機械、装置な
どは公知のものを用いることができ、特に限定されるも
のではない。また、触媒や各種添加剤なども公知のもの
を用いることができる。バッチシステムで発泡して製品
を製造してもよく、また連続発泡法により製造してもよ
い。イソシアネート、ポリオール、水、ＨＣＦＣ−２２
などの発泡剤、触媒、添加剤などを同時に混合して発泡
させるワンショット法でもよく、またイソシアネートと
ポリオールとを反応させて末端イソシアネート（または
ヒドロキシル）のプレポリマーを作り、これに触媒、発
泡剤を加えて発泡させるプレポリマー法を用いてもよ
い。発泡圧をあまりかけないフリーフォーミングなどの
低圧発泡法を用いてもよく、あるいは構造材などを作る
場合は高圧発泡法などを行ってもよい。また、常温フロ
ス法や加熱フロス法、あるいはノンフロス法などの機械
的発泡法を行ってもよい。
【００２１】然し、攪拌の速度、混合の程度、スピー
ド、ミキシングヘッドのバックプレッシャー、オリフィ
スの径、インペラの種類、ミキシングヘッドの形や構造
などによってもセルの大きさなどが影響されるので、目
的とする製品によってこれらの最適組み合わせを選択す
ることが大切である。本発明においてポリオールと低沸
点発泡剤を混合する際その使用目的に応じて有機充填
剤、無機充填剤、酸化防止剤、滑剤、有機あるいは無機
系顔料、紫外線防止剤、分散剤、中和剤、可塑剤、核剤
などをイソシアネートとの反応性や製品フォームの物性
を阻害しない範囲で添加することもできる。本発明のミ
キシング装置を用いて製造されるウレタンフォームはポ
リオール、イソシアネート、水、ＨＣＦＣ−２２発泡剤
などを原料として製造される硬質ウレタンフォームであ
り、気泡は大部分が独立気泡でありしかも均一に分布し
ていてフロスボイドなどの欠陥がないので、機械的強度
が大きく、不燃性、寸法安定性、遮音性、電気特性、耐
薬品性などにも優れており、特にこの気泡中にはＨＣＦ
Ｃ−２２および炭酸ガスなどがが包有されているので、
低温における断熱性が良く、業務用あるいは家庭用の冷
蔵庫、冷凍庫、冷凍車、アイスボックス、冷凍食品のコ
ンテナーなどの断熱材として約−３０〜−４０℃位の低
温まで良好に使用することが可能となる。該気泡のセル
にＨＣＦＣ−２２および炭酸ガス以外にＨＣＦＣ−１４
２ｂが特定量包有されると、ＨＣＦＣ−１４２ｂを不燃
域に維持することができ、しかも製品の熱伝導率の経時
劣化を防止することが可能になる。
【００２２】
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
ＨＣＦＣ−２２ローディング部（Ａ）と発泡機メタリン
グ部（Ｂ）からなる本発明の低沸点発泡剤のミキシング
装置の例を図１に示す。ＨＣＦＣ−２２などの供給路３
から、窒素１４などのキャリヤーガスを用いてＨＣＦＣ
−２２ボンベ６からキャピラリー１２（ステンレス製パ
イプ、内径１．８ｍｍ、長さ１０ｍ）を通してＨＣＦＣ
−２２を定量的に（約１０ｇ／秒）ポリオール循環路２
へ供給し、スティックミキサー４で循環するポリオール
（約１０ｌ／分）と予め充分混合し、混合後、熱交換器
１１により約２０℃に冷却し、圧力調整弁１３によりポ
リオール循環用ポンプ５、スタティックミキサー４、熱
交換器１１、圧力調整弁１３までの間の圧力を約１２ｋ
ｇ／ｃｍ2 に制御し、混合物を混合装置本体１へ供給す
る。混合装置本体１で気相の圧力約２ｋｇ／ｃｍ2 、温
度約２０℃で攪拌混合する。混合装置本体１には、ポリ
オールストレージタンク１０より流量計９を経てポリオ
ールを直接供給できる供給路８、攪拌機１５、ポリオー
ル循環用ポンプ５を設けたポリオール循環路２、ポリオ
ールとＨＣＦＣ−２２との混合物取り出し路１６および
同循環路１７、窒素供給路１８、ＨＣＦＣ−２２濃度計
測器１９などが配設されている。２０はポリオールとＨ
ＣＦＣ−２２との混合物を金型など（図示せず）へ射出
するためのマシンヘッドである。
【００２３】下記の処方により、本発明の低沸点発泡剤
のミキシング装置を用いてポリオール、発泡剤、触媒、
シリコン分散剤を混合した成分Ａ、イソシアネート成分
Ｂを大型のミキシングヘッドの付いた発泡機を用いて型
内発泡を行い、得られた硬質ウレタンフォームの物性を
測定し表１に示した。 表１（単位：重量部） 実施例１ ２ ３ 比較例１ 成分Ａ ポリオール １００ １００ １００ １００ 発泡剤ＨＣＦＣ-22 １０ ６ ７ ＨＣＦＣ-142b ４ ＣＦＣ-11 １６ 触媒 0.64 0.64 0.64 0.64 シリコーン分散剤 0.64 0.64 0.64 0.64 水 １ １ １ １ 成分Ｂイソシアネート １４０ １４０ １４０ １４０ ＨＣＦＣ-22 ３ フォームの物性 密度（ｋｇ／ｍ3 ） ３４ ３４ ３４ ３４ クローズセル（％） ９５ ９５ ９５ ９５ 抗張力（Ｋｇ／ｃｍ2 ） ２．４ ２．４ ２．４ ２．４ 寸法安定性 (1)-30℃*48時間(Vol%) ＋０ ＋０ ＋０ ＋０ (2)+70℃*48時間(Vol%) ＋１０ ＋５ ＋１０ ＋５ 熱伝導率(Kcal/mh、 ℃) (1)+37.7〜+10℃測定条件 0.017 0.017 0.017 0.016 (2)+15〜-15℃測定条件 0.016 0.016 0.016 0.017 (3)+37.7〜+10℃測定条件 (70 ℃、5週間処理後) 0.024 0.021 0.024 0.020 (1)〜(3)熱伝導率経時変化率(%) +41 +24 +41 +25 難燃性 自消 自消 自消 自消
【００２４】実施例１は発泡剤としてＨＣＦＣ−２２の
みを用いた場合である。実施例２では、ＨＣＦＣ−２２
の一部をＨＣＦＣ−１４２ｂで置換して用いたが、実施
例１と同様にフォームを製造することができ、しかもフ
ォームの物性はＨＣＦＣ−２２のみを用いた実施例１と
同等であるが、難燃性を保持したまま熱伝導率の経時変
化率が少ないフォームが得られた。実施例３ではポリオ
ールに混合するＨＣＦＣ−２２の一部をイソシアネート
側に添加して用いたので、ポリオール系成分Ａを混合す
る装置の気相の圧力が約０．５ｋｇ／ｃｍ2 低下し、各
種配合条件の設定に選択の余裕ができた。また、実施例
１や２と同様にフォームを製造することができ、しかも
フォームの物性は実施例１と同等であった。比較例１は
従来法の例であり、ＣＦＣ−１１を用いたのでオゾン層
破壊の問題や地球温暖化の問題がある他に、−３０〜−
４０℃の温度範囲における熱伝導率が悪いという問題が
あることが判る。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、硬質ウレタンフォーム製造用
のポリオールと低沸点発泡剤とを効率良く、均一に、且
つ連続的にミキシングするためのミキシング装置に関す
るものであり、少なくとも混合装置本体、ポリオール供
給路、ポリオール循環路および該ポリオール循環路に連
結する低沸点発泡剤供給路からなり、低沸点発泡剤が液
状を保持するのに充分な温度および圧力下で該低沸点発
泡剤供給路からポリオール中に低沸点発泡剤を供給して
混合する。本発明において低沸点発泡剤としてクロロジ
フルオロメタン（ＣＨＣｌＦ2 、ＨＣＦＣ−２２）を用
いれば、この発泡剤は分子中に水素原子を含むので大気
中での寿命が短いため、成層圏オゾン層の破壊や地球温
暖化の問題の少ない硬質ウレタンフォームを製造するこ
とができる。更に、本発明において低沸点発泡剤として
ＨＣＦＣ−２２とクロロジフルオロエタン（ＣＨ3 ＣＣ
ｌＦ2 、ＨＣＦＣ−１４２ｂ）との混合物を用いれば不
燃性を維持したまま熱伝導率の経時劣化が防止された硬
質ウレタンフォームを製造することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の連続式ミキシング装置の説明図を示
す。
【符号の説明】
１ 混合装置本体 ２ ポリオール循環路 ３ ＨＣＦＣ−２２などの供給路 ４ スタティックミキサー ５ ポンプ ６ ＨＣＦＣ−２２など ８ ポリオール供給路 ９ 流量計 １０ ポリオールストレージタンク １１ 熱交換デバイス １２ キャピラリー １３ 圧力調整デバイス １４ 窒素ボンベ １５ 攪拌機 １６ ポリオールとＨＣＦＣ−２２との混合物取り出し
路 １７ ポリオールとＨＣＦＣ−２２との混合物循環路 １８ 窒素供給路 １９ ＨＣＦＣ−２２濃度測定器 ２０ マシンヘッド
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 75:04 (72)発明者 森田韶浩 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 岸雄二 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−142829（ＪＰ，Ａ) ＣＡＮＮＯＮ ＮＥＷＳ Ｔｅｃｈｎ ｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓ ｈｅｅｔ 「ＥａｓｙＦｒｏｔｈ：Ｃａ ｎｎｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏ ｆ ｈａｒｄ ＣＦＣｓ ｉｎ Ｐｏｌ ｙｕｒｅｔｈａｎｅ ｆｏｒｍｓ」（発 行 Ｃａｎｎｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ ｔｉｏｎ、発行日 1990年11月) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 7/00 - 7/94 C08J 3/20 - 3/22 C08J 9/00 - 9/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも混合装置本体と、前記混合装
    置本体にポリオールを供給するポリオール供給路と、前
    記混合装置本体に供給されたポリオールを循環させるポ
    リオール循環路と、前記ポリオール循環路に連結する低
    沸点発泡剤供給路とを備えた、硬質ウレタンフォーム製
    造用のポリオールと低沸点発泡剤とのミキシング装置に
    おいて、前記低沸点発泡剤供給路にキャピラリーを設け
    るとともに、前記ポリオール循環路にスタティックミキ
    サーを設け、低沸点発泡剤が液状を保持するのに充分な
    温度および圧力下で前記低沸点発泡剤供給路からポリオ
    ール中に液状低沸点発泡剤を供給し、前記スタティック
    ミキサーで予め混合した後、前記混合装置本体に供給す
    ることを特徴とするミキシング装置。
  2. 【請求項２】 前記ポリオール循環路に圧力調整デバイ
    スを設け、前記ポリオール循環路中の圧力を１０ｋｇ／
    ｃｍ2 以上に制御することを特徴とする請求項１記載の
    ミキシング装置。
  3. 【請求項３】 前記ポリオール循環路に熱交換デバイス
    を設け、前記ポリオール循環路中のポリオールの温度を
    １５〜２０℃に制御することを特徴とする請求項１ある
    いは請求項２記載のミキシング装置。
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