[發明專利]硬質聚氨酯泡沫的制造方法

無效

• 申請號: 90104555.1
• 申請日: 1990-06-06
• 公開（公告）號: CN1037849C
• 公開（公告）日: 1998-03-25
• 發明（設計）人: 玉野豐;奧園修一;石田政喜;荒井昭治;吉村浩幸
• 申請（專利權）人: 東曹株式會社
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊麗琴

本發明是有關在催化劑、發泡劑、整泡劑以及根據需要有其它助劑存在下使多元醇和多異氰酸酯反應制造硬質聚氨酯泡沫的方法。更具體地說是關于通過大量使用作為發泡劑的水而減少發泡劑鹵代烴用量的硬質聚氨酯泡沫的制造方法，以及低溫粘接性良好的噴涂式硬質聚氨泡沫的制造方法。

硬質聚氨酯泡沫通常是在發泡劑(一種鹵代烴即氟里昂和水)、催化劑、硅整泡劑以及根據需要有其它助劑存在下，將多元醇和多異氰酸酯進行迅速地攪拌混合使之發泡而制造的。因為硬質聚氨酯泡沫重量輕、具有良好的絕熱性質，所以在建材用板、電冰箱、設備等需要保溫、保冷的技術領域中被廣泛用作絕熱材料。另外，噴涂法也具有能在現場發泡的優點。

硬質聚氨酯泡沫是具有各自獨立的孔結構，即獨立氣泡的氨基甲酸酯樹脂，作為發泡劑使用的氟里昂和水以其導熱率小的氟里昂氣體和由異氰酸酯和水反應生成導熱率比較大的二氧化碳氣體存在于這一個個獨立的氣泡中。因此，過去從提高絕熱性能考慮，通常在配方中作為發泡劑盡量少使用水而多使用氟里昂，例如相對于100重量份多元醇來說，水為0～1.5重量份，氟里昂為35～60重量份。另外，作為催化劑，三亞乙基二胺，四甲基六亞甲基二胺，二甲基環已胺等經常被廣泛地使用，以制備工業用的硬質聚氨酯泡沫。

這樣，從前的硬質聚氨酯泡沫，由于使用大量的氟里昂使其導熱率下降，因而能提高其絕熱性能。

但是，氟里昂氣體有引起地球臭氧層破壞的危險，本世紀中傾向于全部廢除氟里昂化合物，開始了在全世界范圍內對氟里昂的限制。另外，雖然代替氟里昂化合物可以降低臭氧層的破壞因素，但是照從前那樣大量地使用，在成本方面是有困難的。也就是說，在硬質聚氨酯泡沫領域中確立限制氟里昂的對應技術已經成為當務之急。

因此，開展了有關減少氟里昂的用量，代之以多使用水作為發泡劑的配方的研制，但是產生了幾個技術問題，就是說如果把水作為發泡劑大量地使用，那么大量的代替上述氟里昂氣體的二氧化碳填充在氣泡中，因此氣泡中的氟里昂濃度下降，致使泡的導熱率變壞。另外，加入水的重量份數的增加，除了由多元醇與異氰酸酯反應生成通常的氨基甲酸酯之外，由于異氰酸酯與水反應，導致生成結晶性高的脲基鍵合的增多。由此，泡沫的脆度，即所謂的可撓性變壞了。

當作為異氰酸酯，使用二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯和/或其聚合異氰酸酯的場合下，尤其是在甲苯二異氰酸酯和/或其預聚物混合使用的場合下，這種可撓性的變壞特別嚴重?？蓳闲缘膼夯瘜е铝伺菽瓘姸鹊臏p小、泡沫與面材的粘合力下降等許多問題的產生，這已成為一個很大的技術課題。并且在噴涂式硬質聚氨酯泡沫的場合，歷來作為催化劑的三亞乙基二胺，四甲基六亞甲基二胺等經常廣泛地被使用，尤其在冬季等低溫發泡時，對于面材(特別是對于鐵板，石膏板等)的粘合性大大地降低了。

關于導熱性，由于減少氟里昂的用量就是其原來之目的，因此導熱性有某種程度的惡化是不可避免的，但是可撓性的變壞則是關系到產品之根本的重大問題。

鑒于上述情況，本發明的目的是提供特征在于一方面能高度地保持制品的導熱率，另一方面通過增加用作發泡劑的水的用量而改良可撓性惡化的問題，從而完成了在減少發泡劑氟里昂用量的情況下的一種制造硬質聚氨酯泡沫的方法。

本發明人為了降低硬質聚氨酯泡沫配方中氟里昂的含量，著眼于發泡劑和催化劑，為研制具有優良物性的硬質聚氨酯泡沫反復進行了專心研究。

研究結果，發現通過使用咪唑化合物作為催化劑，對于增加水發泡劑的含量時造成導熱率及可撓性問題的改進是非常有效的，從而完成了本發明。

也就是說，本發明在催化劑、發泡劑、整泡劑及其它助劑的存在下使多元醇和多異氰酸酯反應制造硬質聚氨酯泡沫的方法中，以使用作為發泡劑的水為2重量份以上和鹵代烴為35重量份以下(相對于100重量份的多元醇來說)，以及作為催化劑至少從用下列通式(I)表示的咪唑化合物中選擇1種以上作為其特征，通式(I)為：(式中R₁表示碳原子數為1～4的烷基；苯甲基，二甲基氨丙基或碳原子數為1～3的羥烷基R₂表示氫、碳原子數為1～4的烷基或烯丙基或苯甲基；R₃及R₄表示氫、甲基或羥甲基)，提供了泡沫密度為10～60kg/m²的硬質聚氨酯泡沫以及噴涂式硬質聚氨酯泡沫的制造方法。

以下對本發明進行詳細的說明。