硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法及び硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物
【課題】両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルであって反りの発生が小さく、断熱性に優れたパネルの製造方法並びに該硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法に使用するポリオール組成物を提供する。
【解決手段】下面材１５供給工程、発泡原液組成物を供給する原液供給工程、上面材１４供給工程、発泡工程、及び裁断工程を有し、上面材と下面材はいずれも金属板であって、一方が波板で他方が平板であり、ポリオール組成物はポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合したときの発泡原液組成物のゲルタイムが３３秒以上であり、かつフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２５以上である硬質ポリウレタンフォームパネル１２の製造方法とする。
【解決手段】下面材１５供給工程、発泡原液組成物を供給する原液供給工程、上面材１４供給工程、発泡工程、及び裁断工程を有し、上面材と下面材はいずれも金属板であって、一方が波板で他方が平板であり、ポリオール組成物はポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合したときの発泡原液組成物のゲルタイムが３３秒以上であり、かつフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２５以上である硬質ポリウレタンフォームパネル１２の製造方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面が波板である両面金属板の硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板などの金属板を面材とした硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルは公知である（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示の硬質ポリウレタンフォームは、建築基準法に規定される難燃規格に適合する難燃性を有し、面材との接着性が良好でいわゆるシェアラインの発生がないものであり、芳香族エステルポリオールとフェノキシアルコール化合物をポリオール化合物として使用し、有機カルボン酸金属塩とイミダゾール系化合物を触媒として使用するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４８９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
片面の金属板面材として波板を使用して連続生産法にてサンドイッチパネルを製造すると、得られるサンドイッチパネルに、波板側が凹となる反りが発生する。連続生産法においては、得られるサンドイッチパネルの厚さを所定値とするために発泡工程においてダブルコンベアを使用してサンドイッチパネルを押圧することが行われる。その結果、波板が押圧により波が平坦化するように伸ばされ、ダブルコンベアの押圧から開放されると元の寸法形状の波板に収縮するために反りが発生するものと考えられる。
【０００６】
構成分子中のウレタン結合が多い従来の水以外のＨＣＦＣ−１４１ｂ等の発泡剤を使用した硬質ポリウレタンフォームと比較して、水を発泡剤として使用した硬質ポリウレタンフォームは構成分子中のウレア結合が多く、脆性が大きい。そのために係る反りを有するサンドイッチパネルを施工時に平坦にすると、硬質ポリウレタンフォーム層に亀裂が発生し、硬質ポリウレタンフォーム層の断熱性の低下の原因となる。そこで水発泡の硬質ポリウレタンフォームを断熱層とするサンドイッチパネルにおいて反りが発生しないか或いは反りが小さくなるように改善が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記公知技術の問題点に鑑み、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルであって反りの発生が小さく、断熱性に優れた硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法並びに該硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法に使用するポリオール組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、
下面材を供給する下面材供給工程、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合した発泡原液組成物を前記下面材上に供給する原液供給工程、前記発泡原液組成物上に上面材を供給する上面材供給工程、前記発泡原液組成物を加熱して発泡硬化させて連続硬質ポリウレタンフォームとする発泡工程、及び前記連続硬質ポリウレタンフォームを所定長さに裁断する裁断工程を有し、
前記上面材と下面材はいずれも金属板であって、一方が波板で他方が平板であり、
前記ポリオール組成物はポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、
前記ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする。
【０００９】
係る構成の製造方法によれば、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルであって反りの発生が小さく、断熱性にも優れた硬質ポリウレタンフォームパネルを製造することができる。
【００１０】
発泡原液組成物の発泡により形成されるフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０未満の場合には得られるサンドイッチパネルに反りが発生する。フリー発泡フォームの表面硬度は、アスカーＣＳ型硬度計（Ｆ型）にて測定した値である。フリー発泡フォームの２分後の表面硬度は、２２以上であることがより好ましく、２４以上であることがさらに好ましい。
【００１１】
上述の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法においては、前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれら２種のポリオール化合物の混合物であることが好ましい。
【００１２】
係る構成の製造方法によれば、ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にて混合したときの前記発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上を容易に達成することができる。
【００１３】
上記の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法においては、前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合した発泡原液組成物のゲルタイムが３３秒以上であることが好ましい。
【００１４】
係る構成の製造方法によれば、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルにおいて反りの発生が小さく、断熱性にも優れた硬質ポリウレタンフォームパネルを、より確実に製造することができる。ゲルタイムは３５秒以上であることがより好ましい。
【００１５】
本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、ポリイソシアネート成分と混合して硬質ポリウレタンフォームを形成するものであって、
前記ポリオール組成物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にて混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする。
【００１６】
係る構成のポリオール組成物を使用して両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルを製造すると、一方の面材が波板であっても反りの発生が小さく、施工時に平坦にしても硬質ポリウレタンフォーム層に亀裂が発生することがない。また、係る構成の硬質ポリウレタンフォームは断熱性にも優れたものである。
【００１７】
上記の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれら２種のポリオール化合物の混合物であることが好ましい。
【００１８】
係る構成のポリオール組成物は、混合、反応させるポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にて混合した発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上に容易に調整することができる結果、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルを製造すると、一方の面材が波板であっても反りの発生が小さく、施工時に平坦にしても硬質ポリウレタンフォーム層に亀裂が発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法並びに硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、ポリオール組成物を構成するポリオール化合物としては、樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールを使用する。樹脂微粒子は、ポリウレタンフォーム用ポリオールに含有される公知の樹脂微粒子を使用することができ、具体的にはアクリロニトリル、アクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、アクリルモノマー類などの単独重合体微粒子やこれらのモノマーから選択される２種以上のモノマーの共重合体微粒子を使用することができる。
【００２０】
樹脂微粒子を含むポリオール化合物は公知の方法により製造することができる。例えば塊状重合法や溶液重合法などにより製造した樹脂を粉砕して微粒子化し、必要に応じて分級して得られた樹脂微粉末をポリオール化合物に添加混合する方法、エマルジョン重合法により得られた樹脂微粒子を含むエマルジョンをそのまま、ないし乾燥した粉末状にて添加する方法、ポリオール化合物にモノマーを溶解ないし分散し、ＡＩＢＮやＢＰＯ等のラジカル重合開始剤を添加して加熱し、重合させて樹脂微粒子ポリオール化合物とする方法などが例示される。これらの中でもポリオール化合物中にて重合して樹脂微粒子を形成する方法が、長期間放置しても粒子が沈降しにくく、安定なポリオール組成物が得られることから、最も好ましい。
【００２１】
樹脂微粒子を分散したポリオール化合物を構成するポリエーテルポリオールは、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールもしくはこれら２種のポリオール化合物の混合物であることが好ましい。アミノ基を有しないポリエーテルポリオールは、開始剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン等のトリオール類、ペンタエリスリトール等の４官能アルコール類、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコール類などを使用し、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイドの少なくとも１種を開環付加重合させて得られる多官能性のオリゴマーである脂肪族ポリエーテルポリオール、ヒドロキノン、ビスフェノールＡ、キシリレングリコール等の芳香族化合物を開始剤として、上記のポリエーテルポリオールと同様にして得られる芳香族ポリエーテルポリオールが例示される。脂肪族多価アルコールを開始剤とするポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２．５〜８、水酸基価が１００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。また芳香族ポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２〜４、水酸基価が２００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。これらの中でもペンタエリスリトールを開始剤とするポリエーテルポリオールの使用が特に好ましい。
【００２２】
芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールは、芳香族ジアミンを開始剤としてエチレンオキサイド（ＥＯ）、プロピレンオキサイド（ＰＯ）、ブチレンオキサイド等の環状エーテル化合物、好ましくはプロピレンオキサイドのみ、もしくはプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを開環付加させた実質的に４官能の第３級アミノ基を有するポリオール化合物である。開始剤である芳香族ジアミンとしては、公知の芳香族ジアミンを限定なく使用することができる。具体的には２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等が例示される。これらの中でも得られる硬質ポリウレタンフォームの断熱性と強度などの特性が優れている点でトルエンジアミン（２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン又はこれらの混合物：ＴＤＡ）の使用が特に好ましい。芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールの水酸基価は、２００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。
【００２３】
アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールもしくはこれら２種のポリオール化合物の混合物を使用する場合、ポリオール化合物の構成において、芳香族第３級アミノ基含有ポリオール化合物は、ポリオール化合物全量中、７０重量％以上であることが好ましく、８０重量％以上であることがより好ましい。本発明の樹脂微粒子含有ポリオール化合物において２種以上のポリオール化合物を使用する場合は、１種のポリオール化合物を使用して樹脂微粒子含有ポリオール化合物とした後に他のポリオール化合物を混合してもよい。
【００２４】
上述の単量体の樹脂微粒子を分散したポリオール化合物であって構成ポリオールとして芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールを使用したポリオール化合物としては市販品を使用することも好ましく、具体的には、上述のポリオール化合物中にてアクリロニトリルを含むモノマーの重合法により製造されたＸＲＡＧ−７１０２、ＷＢ−９１８（旭硝子）などがあり、使用可能である。係る樹脂微粒子分散ポリオール化合物中の樹脂の含有率は、周知である（例えば特開平１１−６０６５１号公報、特開平１１−１０６４４７号公報）。
【００２５】
触媒としては公知のポリウレタンフォーム製造用の触媒を使用することができる。具体的には第３級アミン触媒の使用が好ましい。第３級アミン触媒はウレタン結合形成触媒ないし泡化触媒であり、具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンやＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン（カオライザーＮｏ．１）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン（カオライザーＮｏ．３）等のＮ−アルキルポリアルキレンポリアミン類、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン（ポリキャット−８）、１，３，５−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン（ポリキャット−４１）、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン等を使用することができる。これらの中でも１分子中に２以上の第３級アミノ基を有する化合物の使用が好ましく、ウレタン結合形成触媒の使用が好ましい。第３級アミン触媒のウレタン結合形成能は、ＴＤＩとジエチレングリコール（ＤＥＧ）の反応（ウレタン化反応）における反応定数とＴＤＩと水の反応（泡化反応）における反応定数の比として求められ、本発明においては、ＴＤＩ−水の反応定数／ＴＤＩ−ＤＥＧの反応定数が２以下の触媒を使用することが好ましい。係るウレタン結合形成能の強い触媒の使用量は、ポリオール化合物合計１００重量部に対して０．１〜０．５重量部であることが好ましい。
【００２６】
本発明における発泡原液組成物のゲルタイム（ＧＴ）、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分の撹拌混合完了・反応開始２分後のフリー発泡フォームの表面硬度などの調整は、例えばポリオール化合物と触媒の組み合わせにより達成できる。即ち、ポリオール化合物としてアミノ基を有しないポリエーテルポリオールを使用し、触媒としてウレタン結合形成能の強い触媒を使用すると、２分後の表面硬度が２０以上の硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。また例えば触媒の種類、添加量の調整により、発泡原液組成物のゲルタイムを３３秒以上、好ましくは３５秒以上とすることができる。発泡を行う雰囲気温度は２５℃である。
【００２７】
ポリオール組成物に添加する整泡剤は、硬質ポリウレタンフォームの分野において公知の整泡剤を限定なく使用可能である。具体的には、Ｂ−８４６５（ゴールドシュミット）、ＳＨ−１９３、Ｓ−８２４−０２、ＳＺ−１７０４、ＳＺ−１６０５（東レダウコーニングシリコン）等の整泡剤を使用することができる。整泡剤は２種以上を使用してもよい。整泡剤の添加量はポリオール化合物１００重量部に対して０．５〜５重量％であることが好ましい。
【００２８】
本発明においては、さらに難燃剤を添加することも好ましい態様であり、好適な難燃剤としては、有機リン酸エステル類が例示される。有機リン酸エステル類は、可塑剤としての作用も有し、従って硬質ポリウレタンフォームの脆性改良の効果も奏することから、好適な添加剤である。またポリオール組成物の粘度低下効果も有する。かかる有機リン酸エステル類としては、リン酸のハロゲン化アルキルエステル、アルキルリン酸エステルやアリールリン酸エステル、ホスホン酸エステル等が使用可能であり、具体的にはトリス（β−クロロエチル）ホスフェート（ＣＬＰ、大八化学工業）、トリス（β−クロロプロピル）ホスフェート（ＴＭＣＰＰ、大八化学工業）、トリブトキシエチルホスフェート（ＴＢＸＰ，大八化学工業）、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、ジメチルメチルホスホネート等が例示でき、これらの１種以上が使用可能である。有機リン酸エステル類の添加量はポリオール化合物の合計１００重量部に対して４０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下、さらに好ましくは２５重量部以下であり、５〜２５重量部であることが特に好ましい。
【００２９】
本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物並びに硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、上記成分の他に、当業者に周知の着色剤、酸化防止剤等が使用可能である。
【００３０】
ポリオール組成物と混合、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリイソシアネート化合物としては、取扱の容易性、反応の速さ、得られる硬質ポリウレタンフォームの物理特性が優れていること、低コストであることなどから、液状ＭＤＩを使用する。液状ＭＤＩとしては、クルードＭＤＩ（ｃ−ＭＤＩ）（スミジュール４４Ｖ−１０，スミジュール４４Ｖ−２０等（住化バイエルウレタン社製）、ミリオネートＭＲ−２００（日本ポリウレタン工業））、ウレトンイミン含有ＭＤＩ（ミリオネートＭＴＬ；日本ポリウレタン工業製）等が使用される。液状ＭＤＩに加えて、他のポリイソシアネート化合物を併用してもよい。併用するポリイソシアネート化合物としては、ポリウレタンの技術分野において公知のポリイソシアネート化合物は限定なく使用可能である。
【００３１】
本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法において使用する金属面材を構成する金属材料としては、アルミニウム、ステンレススチール、鋼板等が例示されるが、鋼板の使用が一般的である。金属板からなる面材の厚さは、使用する金属材料、用途に応じて設定されるが、鋼板の場合には０．２５〜０．４０ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
パネルを構成する硬質ポリウレタンフォームの密度はフリー発泡密度にて１５〜４５ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１５〜４０ｋｇ／ｍ３であることがさらに好ましい。本発明により製造する硬質ポリウレタンフォームパネルの大きさは特に限定されるものではないが、幅が１５００ｍｍ以下，より好ましくは１０００ｍｍ以下であり、厚さが１０〜１００ｍｍであることが好ましい。パネルの反りは図２に示した方法で測定する。パネルの両端部は波の山となるように設定し、凹部の深さは波の山の最も低い部分との距離ｔとする。反り率（１００ｔ／Ｗ；Ｗはサンドイッチパネルの幅）は２．５％以下であることが好ましく、２％以下であることがより好ましい。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法の好適な態様を例示した概略正面図である。下面材１５はロール状の平板の原反１３から巻き戻されて供給される（下面材供給工程）。下面材１５は、波型加工ロール１７にて波板状に加工され、コンベア２０上に供給される。波型加工ロール１７は、複数組を使用してもよい。コンベア２０上において、波板状下面材１９上にミキサー２１のノズルからイソシアネート成分とポリオール化合物、発泡剤などを含むポリオール組成物とを混合した発泡原液組成物が、幅方向に均一な原液厚さになるように撒布、供給される（原液供給工程）。コンベア２０は、発泡原液組成物供給後においても下面材１５を平坦に支持するものであり、ベルトコンベア、ローラーコンベア等が使用できる。
【００３４】
発泡原液組成物を供給した波板状下面材１９の上に上面材が供給される。上面材１４はロール状の平板の原反１２から巻き戻され、ガイドロール１６を通じて、発泡原液組成物を供給した波板状下面材１９の上に供給される（上面材供給工程）。発泡原液組成物をサンドイッチした状態で上下の面材はニップローラー２３を通過し、発泡原液組成物の厚さを均一にすると共に面材とのなじみの向上によるフォームと面材との接着性の改善が行われ（ニップ工程）、発泡原液組成物の発泡を行いつつ加熱オーブン２５内に設置された上下１対のダブルコンベア２７（２７ａ，２７ｂ）の間に送られる。
【００３５】
下面材の波板の波の形状は特に限定されるものではなく、サインカーブのような波状でもよく、台形の波状でもよい。波の高さ、ピッチは適宜設定されるが、波の高さ（山の長上から谷の底までの差）は５〜２５ｍｍであることが好ましく、波のピッチは１０〜６０ｍｍであることが好ましく、２０〜４０ｍｍであることがより好ましい。
【００３６】
平板状の上面材１８と波板状に加工された下面材１９の間にサンドイッチされた発泡原液組成物はダブルコンベア２７の間で一定の厚さとなるように規制を受けつつ発泡硬化を完了し（発泡工程）、サンドイッチパネル１０が形成される。連続状の硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネル１０は、加熱オーブン２５を出た後にカッター３０にて所定長さに裁断され（裁断工程）、硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネル１２となる。下面材を平板状とし、上面材を波板状としてもよい。
【実施例２】
【００３７】
（実施例１）
芳香族第３級アミノ基含有ポリエーテルポリオールにて構成された樹脂微粒子分散ポリエーテルであるＷＢ−９１８（水酸基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；旭硝子）９０重量部、ソルビトールを開始剤とするポリテーテルポリオールＥＸ−５５０（水酸基価５５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１０重量部、ＴＭＣＰＰ（大八化学工業）１５重量部、整泡剤ＳＨ−１９３（東レダウコーニングシリコン）０．５重量部、整泡剤ＳＺ−１７０４（東レダウコーニングシリコン）０．４重量部、触媒カオライザーＮｏ．１（花王）０．３重量部、水５．０重量部を混合してポリオール組成物とした。ポリイソシアネート成分としては、スミジュール４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン）を使用し、ポリオール組成物／ポリイソシアネート成分混合比は１００／７０（重量比）とした。
（実施例２）
微粒子分散ポリエーテルであるＷＢ−９１８（水酸基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；旭硝子）１００重量部、ＴＭＣＰＰ（大八化学工業）１５重量部、整泡剤ＳＨ−１９３（東レダウコーニングシリコン）０．７重量部、整泡剤ＳＺ−１７０４（東レダウコーニングシリコン）０．４重量部、触媒カオライザーＮｏ．１（花王）０．３重量部、水５．０重量部を混合してポリオール組成物とした。ポリイソシアネート成分としては、スミジュール４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン）を使用し、ポリオール組成物／ポリイソシアネート成分混合比は１００／６８（重量比）とした。
（比較例）
エチレンジアミンを開始剤としたポリエーテルポリオール（水酸基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を使用した樹脂微粒子分散ポリエーテルポリオール１００重量部を使用した点を除いて実施例１と同様にしてポリオール組成物を調製した。
【００３８】
（評価方法）
１）密度
液温を２０℃に調整したポリオール組成物とポリイソシアネート成分を高速撹拌機にて７秒混合して得た発泡原液組成物を縦、横４０ｃｍ、深さ４０ｃｍのモールドに流し込んでフリー発泡させたフォームのコア部から縦、横、高さがいずれも２０ｃｍのフォームを切り出し、重量を測定して計算した。
２）ゲルタイム（ＧＴ）、表面硬度
ゲルタイムと表面硬度は、上記のフリー発泡において測定した。表面硬度はアスカーＣＳ硬度計Ｆ型（高分子計器）を使用し、荷重１ｋｇにて測定した。
３）パネルの反り
実施例、比較例のポリオール組成物、ポリイソシアネート成分を使用して図１に示したパネル製造ラインにて両面鋼板サンドイッチパネルを製造した。使用した鋼板は厚さが0.０．２７ｍｍであり、下面材は波の高さ９．５ｍｍ、ピッチ３２ｍｍのサインカーブ状の波板とした。パネルの全厚さは約５５ｍｍに調整した。パネルの反りは、図２に示した方法により測定した。また得られたサンドイッチパネルについて平坦面に取り付け施工した後に裁断し、硬質ポリウレタンフォーム層にクラックが発生しているかどうかを検査し、クラックの発生がないものを○、クラックが発生したものを×とした。
４）断熱性
硬質ポリウレタンフォームの断熱性は熱伝導率により評価した。熱伝導率は熱伝導率測定装置ＡＵＴＯ−Λ ＨＣ−０７４（英弘精機社製）を使用し、測定条件は、ＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して測定した。
５）独立気泡率
測定装置としてMicromeritics AccuPyc 1330（島津製作所）を使用し、独立気泡率を測定した。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１の結果より、本発明による硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルは、熱伝導率が小さく、かつ反りが小さくて平坦に施工しても硬質ポリウレタンフォーム層にクラックが発生しなかった。これに対してゲルタイムが短いフォームを使用したサンドイッチパネルは反りが大きく、平坦に施工すると硬質ポリウレタンフォーム層にクラックが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法の好適な態様を例示した概略正面図
【図２】サンドイッチパネルの反りの測定方法を示した断面図
【符号の説明】
【００４２】
１０ 硬質ポリウレタンフォーム
１２ 硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネル
１４ 上面材
１５ 下面材
２７ ダブルコンベア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面が波板である両面金属板の硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板などの金属板を面材とした硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルは公知である（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示の硬質ポリウレタンフォームは、建築基準法に規定される難燃規格に適合する難燃性を有し、面材との接着性が良好でいわゆるシェアラインの発生がないものであり、芳香族エステルポリオールとフェノキシアルコール化合物をポリオール化合物として使用し、有機カルボン酸金属塩とイミダゾール系化合物を触媒として使用するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４８９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
片面の金属板面材として波板を使用して連続生産法にてサンドイッチパネルを製造すると、得られるサンドイッチパネルに、波板側が凹となる反りが発生する。連続生産法においては、得られるサンドイッチパネルの厚さを所定値とするために発泡工程においてダブルコンベアを使用してサンドイッチパネルを押圧することが行われる。その結果、波板が押圧により波が平坦化するように伸ばされ、ダブルコンベアの押圧から開放されると元の寸法形状の波板に収縮するために反りが発生するものと考えられる。
【０００６】
構成分子中のウレタン結合が多い従来の水以外のＨＣＦＣ−１４１ｂ等の発泡剤を使用した硬質ポリウレタンフォームと比較して、水を発泡剤として使用した硬質ポリウレタンフォームは構成分子中のウレア結合が多く、脆性が大きい。そのために係る反りを有するサンドイッチパネルを施工時に平坦にすると、硬質ポリウレタンフォーム層に亀裂が発生し、硬質ポリウレタンフォーム層の断熱性の低下の原因となる。そこで水発泡の硬質ポリウレタンフォームを断熱層とするサンドイッチパネルにおいて反りが発生しないか或いは反りが小さくなるように改善が求められていた。
【０００７】
本発明は、上記公知技術の問題点に鑑み、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルであって反りの発生が小さく、断熱性に優れた硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法並びに該硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法に使用するポリオール組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、
下面材を供給する下面材供給工程、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合した発泡原液組成物を前記下面材上に供給する原液供給工程、前記発泡原液組成物上に上面材を供給する上面材供給工程、前記発泡原液組成物を加熱して発泡硬化させて連続硬質ポリウレタンフォームとする発泡工程、及び前記連続硬質ポリウレタンフォームを所定長さに裁断する裁断工程を有し、
前記上面材と下面材はいずれも金属板であって、一方が波板で他方が平板であり、
前記ポリオール組成物はポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、
前記ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする。
【０００９】
係る構成の製造方法によれば、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルであって反りの発生が小さく、断熱性にも優れた硬質ポリウレタンフォームパネルを製造することができる。
【００１０】
発泡原液組成物の発泡により形成されるフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０未満の場合には得られるサンドイッチパネルに反りが発生する。フリー発泡フォームの表面硬度は、アスカーＣＳ型硬度計（Ｆ型）にて測定した値である。フリー発泡フォームの２分後の表面硬度は、２２以上であることがより好ましく、２４以上であることがさらに好ましい。
【００１１】
上述の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法においては、前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれら２種のポリオール化合物の混合物であることが好ましい。
【００１２】
係る構成の製造方法によれば、ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にて混合したときの前記発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上を容易に達成することができる。
【００１３】
上記の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法においては、前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合した発泡原液組成物のゲルタイムが３３秒以上であることが好ましい。
【００１４】
係る構成の製造方法によれば、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルにおいて反りの発生が小さく、断熱性にも優れた硬質ポリウレタンフォームパネルを、より確実に製造することができる。ゲルタイムは３５秒以上であることがより好ましい。
【００１５】
本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、ポリイソシアネート成分と混合して硬質ポリウレタンフォームを形成するものであって、
前記ポリオール組成物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にて混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする。
【００１６】
係る構成のポリオール組成物を使用して両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルを製造すると、一方の面材が波板であっても反りの発生が小さく、施工時に平坦にしても硬質ポリウレタンフォーム層に亀裂が発生することがない。また、係る構成の硬質ポリウレタンフォームは断熱性にも優れたものである。
【００１７】
上記の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれら２種のポリオール化合物の混合物であることが好ましい。
【００１８】
係る構成のポリオール組成物は、混合、反応させるポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にて混合した発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上に容易に調整することができる結果、両面に金属板面材を使用した水発泡の硬質ポリオウレタンフォームのサンドイッチパネルを製造すると、一方の面材が波板であっても反りの発生が小さく、施工時に平坦にしても硬質ポリウレタンフォーム層に亀裂が発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法並びに硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、ポリオール組成物を構成するポリオール化合物としては、樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールを使用する。樹脂微粒子は、ポリウレタンフォーム用ポリオールに含有される公知の樹脂微粒子を使用することができ、具体的にはアクリロニトリル、アクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、アクリルモノマー類などの単独重合体微粒子やこれらのモノマーから選択される２種以上のモノマーの共重合体微粒子を使用することができる。
【００２０】
樹脂微粒子を含むポリオール化合物は公知の方法により製造することができる。例えば塊状重合法や溶液重合法などにより製造した樹脂を粉砕して微粒子化し、必要に応じて分級して得られた樹脂微粉末をポリオール化合物に添加混合する方法、エマルジョン重合法により得られた樹脂微粒子を含むエマルジョンをそのまま、ないし乾燥した粉末状にて添加する方法、ポリオール化合物にモノマーを溶解ないし分散し、ＡＩＢＮやＢＰＯ等のラジカル重合開始剤を添加して加熱し、重合させて樹脂微粒子ポリオール化合物とする方法などが例示される。これらの中でもポリオール化合物中にて重合して樹脂微粒子を形成する方法が、長期間放置しても粒子が沈降しにくく、安定なポリオール組成物が得られることから、最も好ましい。
【００２１】
樹脂微粒子を分散したポリオール化合物を構成するポリエーテルポリオールは、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールもしくはこれら２種のポリオール化合物の混合物であることが好ましい。アミノ基を有しないポリエーテルポリオールは、開始剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール類、トリメチロールプロパン、グリセリン等のトリオール類、ペンタエリスリトール等の４官能アルコール類、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコール類などを使用し、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイドの少なくとも１種を開環付加重合させて得られる多官能性のオリゴマーである脂肪族ポリエーテルポリオール、ヒドロキノン、ビスフェノールＡ、キシリレングリコール等の芳香族化合物を開始剤として、上記のポリエーテルポリオールと同様にして得られる芳香族ポリエーテルポリオールが例示される。脂肪族多価アルコールを開始剤とするポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２．５〜８、水酸基価が１００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。また芳香族ポリエーテルポリオールは、平均官能基数が２〜４、水酸基価が２００〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。これらの中でもペンタエリスリトールを開始剤とするポリエーテルポリオールの使用が特に好ましい。
【００２２】
芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールは、芳香族ジアミンを開始剤としてエチレンオキサイド（ＥＯ）、プロピレンオキサイド（ＰＯ）、ブチレンオキサイド等の環状エーテル化合物、好ましくはプロピレンオキサイドのみ、もしくはプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを開環付加させた実質的に４官能の第３級アミノ基を有するポリオール化合物である。開始剤である芳香族ジアミンとしては、公知の芳香族ジアミンを限定なく使用することができる。具体的には２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ｐ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等が例示される。これらの中でも得られる硬質ポリウレタンフォームの断熱性と強度などの特性が優れている点でトルエンジアミン（２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン又はこれらの混合物：ＴＤＡ）の使用が特に好ましい。芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールの水酸基価は、２００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。
【００２３】
アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールもしくはこれら２種のポリオール化合物の混合物を使用する場合、ポリオール化合物の構成において、芳香族第３級アミノ基含有ポリオール化合物は、ポリオール化合物全量中、７０重量％以上であることが好ましく、８０重量％以上であることがより好ましい。本発明の樹脂微粒子含有ポリオール化合物において２種以上のポリオール化合物を使用する場合は、１種のポリオール化合物を使用して樹脂微粒子含有ポリオール化合物とした後に他のポリオール化合物を混合してもよい。
【００２４】
上述の単量体の樹脂微粒子を分散したポリオール化合物であって構成ポリオールとして芳香族第３級アミノ基を有するポリエーテルポリオールを使用したポリオール化合物としては市販品を使用することも好ましく、具体的には、上述のポリオール化合物中にてアクリロニトリルを含むモノマーの重合法により製造されたＸＲＡＧ−７１０２、ＷＢ−９１８（旭硝子）などがあり、使用可能である。係る樹脂微粒子分散ポリオール化合物中の樹脂の含有率は、周知である（例えば特開平１１−６０６５１号公報、特開平１１−１０６４４７号公報）。
【００２５】
触媒としては公知のポリウレタンフォーム製造用の触媒を使用することができる。具体的には第３級アミン触媒の使用が好ましい。第３級アミン触媒はウレタン結合形成触媒ないし泡化触媒であり、具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンやＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン（カオライザーＮｏ．１）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン（カオライザーＮｏ．３）等のＮ−アルキルポリアルキレンポリアミン類、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン（ポリキャット−８）、１，３，５−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン（ポリキャット−４１）、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン等を使用することができる。これらの中でも１分子中に２以上の第３級アミノ基を有する化合物の使用が好ましく、ウレタン結合形成触媒の使用が好ましい。第３級アミン触媒のウレタン結合形成能は、ＴＤＩとジエチレングリコール（ＤＥＧ）の反応（ウレタン化反応）における反応定数とＴＤＩと水の反応（泡化反応）における反応定数の比として求められ、本発明においては、ＴＤＩ−水の反応定数／ＴＤＩ−ＤＥＧの反応定数が２以下の触媒を使用することが好ましい。係るウレタン結合形成能の強い触媒の使用量は、ポリオール化合物合計１００重量部に対して０．１〜０．５重量部であることが好ましい。
【００２６】
本発明における発泡原液組成物のゲルタイム（ＧＴ）、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分の撹拌混合完了・反応開始２分後のフリー発泡フォームの表面硬度などの調整は、例えばポリオール化合物と触媒の組み合わせにより達成できる。即ち、ポリオール化合物としてアミノ基を有しないポリエーテルポリオールを使用し、触媒としてウレタン結合形成能の強い触媒を使用すると、２分後の表面硬度が２０以上の硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。また例えば触媒の種類、添加量の調整により、発泡原液組成物のゲルタイムを３３秒以上、好ましくは３５秒以上とすることができる。発泡を行う雰囲気温度は２５℃である。
【００２７】
ポリオール組成物に添加する整泡剤は、硬質ポリウレタンフォームの分野において公知の整泡剤を限定なく使用可能である。具体的には、Ｂ−８４６５（ゴールドシュミット）、ＳＨ−１９３、Ｓ−８２４−０２、ＳＺ−１７０４、ＳＺ−１６０５（東レダウコーニングシリコン）等の整泡剤を使用することができる。整泡剤は２種以上を使用してもよい。整泡剤の添加量はポリオール化合物１００重量部に対して０．５〜５重量％であることが好ましい。
【００２８】
本発明においては、さらに難燃剤を添加することも好ましい態様であり、好適な難燃剤としては、有機リン酸エステル類が例示される。有機リン酸エステル類は、可塑剤としての作用も有し、従って硬質ポリウレタンフォームの脆性改良の効果も奏することから、好適な添加剤である。またポリオール組成物の粘度低下効果も有する。かかる有機リン酸エステル類としては、リン酸のハロゲン化アルキルエステル、アルキルリン酸エステルやアリールリン酸エステル、ホスホン酸エステル等が使用可能であり、具体的にはトリス（β−クロロエチル）ホスフェート（ＣＬＰ、大八化学工業）、トリス（β−クロロプロピル）ホスフェート（ＴＭＣＰＰ、大八化学工業）、トリブトキシエチルホスフェート（ＴＢＸＰ，大八化学工業）、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、ジメチルメチルホスホネート等が例示でき、これらの１種以上が使用可能である。有機リン酸エステル類の添加量はポリオール化合物の合計１００重量部に対して４０重量部以下、より好ましくは３０重量部以下、さらに好ましくは２５重量部以下であり、５〜２５重量部であることが特に好ましい。
【００２９】
本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物並びに硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、上記成分の他に、当業者に周知の着色剤、酸化防止剤等が使用可能である。
【００３０】
ポリオール組成物と混合、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリイソシアネート化合物としては、取扱の容易性、反応の速さ、得られる硬質ポリウレタンフォームの物理特性が優れていること、低コストであることなどから、液状ＭＤＩを使用する。液状ＭＤＩとしては、クルードＭＤＩ（ｃ−ＭＤＩ）（スミジュール４４Ｖ−１０，スミジュール４４Ｖ−２０等（住化バイエルウレタン社製）、ミリオネートＭＲ−２００（日本ポリウレタン工業））、ウレトンイミン含有ＭＤＩ（ミリオネートＭＴＬ；日本ポリウレタン工業製）等が使用される。液状ＭＤＩに加えて、他のポリイソシアネート化合物を併用してもよい。併用するポリイソシアネート化合物としては、ポリウレタンの技術分野において公知のポリイソシアネート化合物は限定なく使用可能である。
【００３１】
本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法において使用する金属面材を構成する金属材料としては、アルミニウム、ステンレススチール、鋼板等が例示されるが、鋼板の使用が一般的である。金属板からなる面材の厚さは、使用する金属材料、用途に応じて設定されるが、鋼板の場合には０．２５〜０．４０ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
パネルを構成する硬質ポリウレタンフォームの密度はフリー発泡密度にて１５〜４５ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１５〜４０ｋｇ／ｍ３であることがさらに好ましい。本発明により製造する硬質ポリウレタンフォームパネルの大きさは特に限定されるものではないが、幅が１５００ｍｍ以下，より好ましくは１０００ｍｍ以下であり、厚さが１０〜１００ｍｍであることが好ましい。パネルの反りは図２に示した方法で測定する。パネルの両端部は波の山となるように設定し、凹部の深さは波の山の最も低い部分との距離ｔとする。反り率（１００ｔ／Ｗ；Ｗはサンドイッチパネルの幅）は２．５％以下であることが好ましく、２％以下であることがより好ましい。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法の好適な態様を例示した概略正面図である。下面材１５はロール状の平板の原反１３から巻き戻されて供給される（下面材供給工程）。下面材１５は、波型加工ロール１７にて波板状に加工され、コンベア２０上に供給される。波型加工ロール１７は、複数組を使用してもよい。コンベア２０上において、波板状下面材１９上にミキサー２１のノズルからイソシアネート成分とポリオール化合物、発泡剤などを含むポリオール組成物とを混合した発泡原液組成物が、幅方向に均一な原液厚さになるように撒布、供給される（原液供給工程）。コンベア２０は、発泡原液組成物供給後においても下面材１５を平坦に支持するものであり、ベルトコンベア、ローラーコンベア等が使用できる。
【００３４】
発泡原液組成物を供給した波板状下面材１９の上に上面材が供給される。上面材１４はロール状の平板の原反１２から巻き戻され、ガイドロール１６を通じて、発泡原液組成物を供給した波板状下面材１９の上に供給される（上面材供給工程）。発泡原液組成物をサンドイッチした状態で上下の面材はニップローラー２３を通過し、発泡原液組成物の厚さを均一にすると共に面材とのなじみの向上によるフォームと面材との接着性の改善が行われ（ニップ工程）、発泡原液組成物の発泡を行いつつ加熱オーブン２５内に設置された上下１対のダブルコンベア２７（２７ａ，２７ｂ）の間に送られる。
【００３５】
下面材の波板の波の形状は特に限定されるものではなく、サインカーブのような波状でもよく、台形の波状でもよい。波の高さ、ピッチは適宜設定されるが、波の高さ（山の長上から谷の底までの差）は５〜２５ｍｍであることが好ましく、波のピッチは１０〜６０ｍｍであることが好ましく、２０〜４０ｍｍであることがより好ましい。
【００３６】
平板状の上面材１８と波板状に加工された下面材１９の間にサンドイッチされた発泡原液組成物はダブルコンベア２７の間で一定の厚さとなるように規制を受けつつ発泡硬化を完了し（発泡工程）、サンドイッチパネル１０が形成される。連続状の硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネル１０は、加熱オーブン２５を出た後にカッター３０にて所定長さに裁断され（裁断工程）、硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネル１２となる。下面材を平板状とし、上面材を波板状としてもよい。
【実施例２】
【００３７】
（実施例１）
芳香族第３級アミノ基含有ポリエーテルポリオールにて構成された樹脂微粒子分散ポリエーテルであるＷＢ−９１８（水酸基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；旭硝子）９０重量部、ソルビトールを開始剤とするポリテーテルポリオールＥＸ−５５０（水酸基価５５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）１０重量部、ＴＭＣＰＰ（大八化学工業）１５重量部、整泡剤ＳＨ−１９３（東レダウコーニングシリコン）０．５重量部、整泡剤ＳＺ−１７０４（東レダウコーニングシリコン）０．４重量部、触媒カオライザーＮｏ．１（花王）０．３重量部、水５．０重量部を混合してポリオール組成物とした。ポリイソシアネート成分としては、スミジュール４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン）を使用し、ポリオール組成物／ポリイソシアネート成分混合比は１００／７０（重量比）とした。
（実施例２）
微粒子分散ポリエーテルであるＷＢ−９１８（水酸基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；旭硝子）１００重量部、ＴＭＣＰＰ（大八化学工業）１５重量部、整泡剤ＳＨ−１９３（東レダウコーニングシリコン）０．７重量部、整泡剤ＳＺ−１７０４（東レダウコーニングシリコン）０．４重量部、触媒カオライザーＮｏ．１（花王）０．３重量部、水５．０重量部を混合してポリオール組成物とした。ポリイソシアネート成分としては、スミジュール４４Ｖ２０（住化バイエルウレタン）を使用し、ポリオール組成物／ポリイソシアネート成分混合比は１００／６８（重量比）とした。
（比較例）
エチレンジアミンを開始剤としたポリエーテルポリオール（水酸基価３５０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を使用した樹脂微粒子分散ポリエーテルポリオール１００重量部を使用した点を除いて実施例１と同様にしてポリオール組成物を調製した。
【００３８】
（評価方法）
１）密度
液温を２０℃に調整したポリオール組成物とポリイソシアネート成分を高速撹拌機にて７秒混合して得た発泡原液組成物を縦、横４０ｃｍ、深さ４０ｃｍのモールドに流し込んでフリー発泡させたフォームのコア部から縦、横、高さがいずれも２０ｃｍのフォームを切り出し、重量を測定して計算した。
２）ゲルタイム（ＧＴ）、表面硬度
ゲルタイムと表面硬度は、上記のフリー発泡において測定した。表面硬度はアスカーＣＳ硬度計Ｆ型（高分子計器）を使用し、荷重１ｋｇにて測定した。
３）パネルの反り
実施例、比較例のポリオール組成物、ポリイソシアネート成分を使用して図１に示したパネル製造ラインにて両面鋼板サンドイッチパネルを製造した。使用した鋼板は厚さが0.０．２７ｍｍであり、下面材は波の高さ９．５ｍｍ、ピッチ３２ｍｍのサインカーブ状の波板とした。パネルの全厚さは約５５ｍｍに調整した。パネルの反りは、図２に示した方法により測定した。また得られたサンドイッチパネルについて平坦面に取り付け施工した後に裁断し、硬質ポリウレタンフォーム層にクラックが発生しているかどうかを検査し、クラックの発生がないものを○、クラックが発生したものを×とした。
４）断熱性
硬質ポリウレタンフォームの断熱性は熱伝導率により評価した。熱伝導率は熱伝導率測定装置ＡＵＴＯ−Λ ＨＣ−０７４（英弘精機社製）を使用し、測定条件は、ＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して測定した。
５）独立気泡率
測定装置としてMicromeritics AccuPyc 1330（島津製作所）を使用し、独立気泡率を測定した。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１の結果より、本発明による硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルは、熱伝導率が小さく、かつ反りが小さくて平坦に施工しても硬質ポリウレタンフォーム層にクラックが発生しなかった。これに対してゲルタイムが短いフォームを使用したサンドイッチパネルは反りが大きく、平坦に施工すると硬質ポリウレタンフォーム層にクラックが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法の好適な態様を例示した概略正面図
【図２】サンドイッチパネルの反りの測定方法を示した断面図
【符号の説明】
【００４２】
１０ 硬質ポリウレタンフォーム
１２ 硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネル
１４ 上面材
１５ 下面材
２７ ダブルコンベア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、
下面材を供給する下面材供給工程、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合した発泡原液組成物を前記下面材上に供給する原液供給工程、前記発泡原液組成物上に上面材を供給する上面材供給工程、前記発泡原液組成物を加熱して発泡硬化させて連続硬質ポリウレタンフォームとする発泡工程、及び前記連続硬質ポリウレタンフォームを所定長さに裁断する裁断工程を有し、
前記上面材と下面材はいずれも金属板であって、一方が波板で他方が平板であり、
前記ポリオール組成物はポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、
前記ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。
【請求項３】
ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、ポリイソシアネート成分と混合して硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物であって、
前記ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
【請求項４】
前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項３に記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
【請求項１】
硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法であって、
下面材を供給する下面材供給工程、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合した発泡原液組成物を前記下面材上に供給する原液供給工程、前記発泡原液組成物上に上面材を供給する上面材供給工程、前記発泡原液組成物を加熱して発泡硬化させて連続硬質ポリウレタンフォームとする発泡工程、及び前記連続硬質ポリウレタンフォームを所定長さに裁断する裁断工程を有し、
前記上面材と下面材はいずれも金属板であって、一方が波板で他方が平板であり、
前記ポリオール組成物はポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、
前記ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォームパネルの製造方法。
【請求項３】
ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含有し、ポリイソシアネート成分と混合して硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物であって、
前記ポリオール化合物は樹脂微粒子含有ポリオール化合物を含有し、
前記ポリオール組成物及びポリイソシアネート成分の温度をいずれも２０℃にして混合して発泡原液組成物とし、該発泡原液組成物を発泡させたフリー発泡フォームの２分後の表面硬度が２０以上であることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
【請求項４】
前記樹脂微粒子含有ポリオール化合物を構成するポリオール化合物は、アミノ基を有しないポリエーテルポリオール、芳香族アミノ基含有ポリエーテルポリオール又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項３に記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−６５６４（Ｐ２００９−６５６４Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６９５２２（Ｐ２００７−１６９５２２）
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]