[发明专利]聚氨酯泡沫体用发泡性组合物及聚氨酯泡沫体

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫体用发泡性组合物及聚氨酯泡沫体，特别是涉及一种用于进一步有利地改善通过利用二氧化碳进行发泡制造的聚氨酯泡沫体的隔热性能及尺寸稳定性的技术。

背景技术

一直以来，聚氨酯泡沫体凭借其优异的隔热性和粘合性，作为隔热构件主要被用于建筑用内外墙壁材料和板材等的隔热、金属侧线和电气电冰箱等的隔热、公寓建筑·冷冻仓库等的主体、壁面、天花板、屋顶等的隔热及防止结露、输液管等的隔热。另外，上述聚氨酯泡沫体通常如下制造，即，在多元醇成分中配合发泡剂，进而根据需要配合催化剂、整泡剂或阻燃剂等各种助剂形成多元醇配合液(预混合物溶液)，将该多元醇配合液和异氰酸酯成分通过混合装置连续或间断地混合形成聚氨酯泡沫体用发泡性组合物，利用板发泡法(slab foaming process)、注入发泡法、喷涂发泡法、层压连续发泡法等方式将该发泡性组合物发泡，固化，由此制造聚氨酯泡沫体。

鉴于破坏成层圈臭氧层之类的环境问题，所用的聚氨酯泡沫体用发泡性组合物中作为发泡剂使用氟代烃类发泡剂(例如HFC-245fa，HFC-365mfc等)，该类发泡剂对臭氧层的破坏少或对其不产生破坏，是氯氟代烃化合物的替代品。但是，据推测在不远的将来氯氟代烃化合物替代品的使用也会受到限制，所以近年来人们对使用二氧化碳(二氧化碳气体)作为发泡剂而制备的聚氨酯泡沫体进行了研究，其中二氧化碳被用作氯氟代烃化合物类发泡剂替代品等现有发泡剂的部分或全部替代品。例如专利文献1、2中公开了一种利用所谓“水发泡法”制造的聚氨酯泡沫体，利用多异氰酸酯成分与水的化学反应中生成的二氧化碳作为发泡剂。另外，专利文献3中公开了一种聚氨酯泡沫体，所述聚氨酯泡沫体是通过同时使用由水与多异氰酸酯成分的反应产生的二氧化碳和超临界状态、亚临界状态或液体状态的二氧化碳作为发泡剂进行制造得到的。

但是，使用上述二氧化碳作为发泡剂制造的聚氨酯泡沫体，隔热性能基本上比利用其他发泡法制造的聚氨酯泡沫体差，另外，存在隔热性能经时恶化、长期稳定性差的问题。

除此之外，作为生成二氧化碳的发泡剂源的水和亚临界状态或超临界状态的二氧化碳，与其他溶剂类发泡剂相比，均对多元醇配合液低粘度化的帮助极小，因此，使用二氧化碳作为发泡剂时，必需使多元醇成分本身低粘度化、或通过组合使用聚醚多元醇等低粘度多元醇来实现低粘度化，将多元醇配合液的粘度降低至能够实用的程度。特别是作为多元醇成分，使用从赋予泡沫体耐热性和阻燃性的方面考虑而受到关注的酚醛树脂类多元醇时，由于多元醇成分本身的粘度高，所以针对其低粘度化进行了研究，例如专利文献4～6中公开了一种在酚醛树脂上加成有环氧烷的酚醛树脂类多元醇。但是，上述文献中，对于利用二氧化碳作为发泡剂制造的聚氨酯泡沫体中的上述问题、即隔热性能降低，没有进行任何探讨。并且，即使在使用上述酚醛树脂类多元醇的情况下，其本身也存在制造的聚氨酯泡沫体的尺寸稳定性不充分等问题。

另外，专利文献7中公开了下述内容：在水发泡用硬质聚氨酯泡沫体用多元醇组合物中，通过使用在芳香族二胺上加成有环氧烷形成的具有叔胺基的聚醚多元醇(芳香族胺类多元醇)作为多元醇化合物之一，可以制造隔热性和强度优异的硬质聚氨酯泡沫体。但是，即使在使用上述多元醇化合物的情况下，其本身仍然存在上述隔热性能不充分，阻燃性差，而且隔热性能经时恶化的问题。

另一方面，还公开了下述各种技术，即，通过在用于制造聚氨酯泡沫体的组合物中配合有机硅化合物或硅化合物，实现所得聚氨酯泡沫体的特性改善的技术，例如在专利文献8中公开了配合烷基硅氧烷、烷氧基硅氧烷、烷氧基烷基硅氧烷等有机硅化合物，可以赋予聚氨酯泡沫体疏水性，即使将聚氨酯泡沫体浸渍在水中，也可以使水弹出抑制吸水，泡沫体的强度和隔热性不会降低，另外还可以抑制有机成分向水中溶出。进而，专利文献9中公开了一种含有液态酚醛树脂、酸性固化剂及/或多异氰酸酯化合物、发泡剂和规定的硅化合物的发泡固化型酚醛树脂类组合物，所述酚醛树脂类组合物通过防止在使用非特定氯氟代烃化合物发泡剂时形成的气泡结构即单元的粗大化及不均匀化，而能够得到具有与特定氯氟代烃化合物泡沫体相比毫不逊色的隔热性能和机械强度的泡沫体。另外，即使在使用非氯氟代烃化合物发泡剂的情况下，也不伴有密度升高，因此所述发泡固化型酚醛树脂组合物能够形成非氯氟代烃化合物化的泡沫体。但是，由配合有上述有机硅化合物和硅化合物形成的组合物制造的聚氨酯泡沫体本身存在其尺寸稳定性不充分的问题，除此之外，本身还存在其隔热性能经时恶化的问题。

专利文献1：日本特开平4-227645号公报