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公開番号2024116022
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-27
出願番号2023022000
出願日2023-02-15
発明の名称微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C08G 18/00 20060101AFI20240820BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率を従来よりも低減する。
【解決手段】ポリオール由来の構成単位及びイソシアネート由来の構成単位を含有する硬質ポリウレタンフォームと、微粒子と、を含有する微粒子含有硬質ポリウレタンフォームであって、前記微粒子が前記硬質ポリウレタンフォームよりも熱伝導率の低いものであり、前記微粒子の含有量が0.05体積%以上0.35体積%以下であることを特徴とする微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
ポリオール由来の構成単位及びイソシアネート由来の構成単位を含有する硬質ポリウレタンフォームと、
微粒子と、を含有する微粒子含有硬質ポリウレタンフォームであって、
前記微粒子が前記硬質ポリウレタンフォームよりも熱伝導率の低いものであり、
前記微粒子の含有量が０．０５体積％以上０．３５体積％以下であることを特徴とする微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記微粒子が中空粒子又は多孔質粒子である、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
前記微粒子が硬質ポリウレタンフォームの骨格内に存在している、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
前記微粒子は無機材料からなるものである、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
前記微粒子のかさ密度が６００ｋｇ／ｍ
３
以下であり、かつ前記微粒子の平均粒子径は１０μｍ以下である、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
前記ポリオール構成単位が、２以上４以下の官能基を有する脂肪族非アミン系化合物であってエチレンオキシドが付加された脂肪族非芳香族アミン系化合物由来の構成単位を１質量％以上１０質量％以下の範囲で含有し、４以上６以下の官能基を有する芳香族アミン化合物であってエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの両方が付加された芳香族アミン化合物由来の構成単位を６５質量％以上９９質量％以下の範囲で含有するものである、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項７】
前記ポリオール構成単位が、２以上４以下の官能基を有する芳香族ジカルボン酸であってジオールを付加された化合物由来の構成単位を１質量％以上１０質量％以下の範囲で含有するものである、請求項６に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項８】
前記微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム全体の密度が３０ｋｇ／ｍ
３
以上４５ｋｇ／ｍ
３
以下である、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項９】
樹脂化触媒、泡化触媒及び三量化触媒のうちいずれか１種以上の触媒をさらに含有する、請求項１に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項１０】
前記触媒が第３級アミンである、請求項９に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、冷蔵庫の断熱材として用いることができる微粒子含有硬質ポリウレタンフォームに関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
硬質ポリウレタンフォームをより低熱伝導率とするために、硬質ポリウレタンフォームにグラファイト、モンモリロナイト又は酸化チタンの微粒子を添加して、ウレタンフォームの気泡を小さくすることが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－８０５３９号公報
特開２０１０－２２２５２１号公報
特開２０１３－１０７９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らが実際に試してみた結果、前述した各特許文献に記載されている従来の硬質ポリウレタンフォームにおいては、微粒子を含有させることにより気泡を小さくしようとすると、微粒子を含有する微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム全体としての熱伝導率が逆に上昇してしまうことが分かった。
このような結果となった理由について本発明者らが鋭意検討した結果、前述した各特許文献に記載されている微粒子の熱伝導率が硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率よりも高いことが原因となっているからではないかと考えた。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率を従来よりも低減することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係る硬質ポリウレタンフォームは、以下のようなものである。
［１］ポリオール由来の構成単位及びイソシアネート由来の構成単位を含有する硬質ポリウレタンフォームと、
微粒子と、を含有する微粒子含有硬質ポリウレタンフォームであって、
前記微粒子が前記硬質ポリウレタンフォームよりも熱伝導率の低いものであり、
前記微粒子の含有量が０．０５体積％以上０．３５体積％以下であることを特徴とする微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［２］前記微粒子が中空粒子又は多孔質粒子である［１］記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［３］前記微粒子が硬質ポリウレタンフォームの骨格内に存在している、［１］又は［２］記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［４］前記微粒子は無機材料からなるものである、［１］～［３］に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［５］前記微粒子のかさ密度が６００ｋｇ／ｍ
３
以下であり、かつ前記微粒子の平均粒子径が１０μｍ以下である、［１］～［４］の何れかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［６］前記ポリオール構成単位が、２以上４以下の官能基を有する脂肪族非アミン系化合物であってエチレンオキシドが付加された脂肪族非芳香族アミン系化合物由来の構成単位を１質量％以上１０質量％以下の範囲で含有し、４以上６以下の官能基を有する芳香族アミン化合物であってエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの両方が付加された芳香族アミン化合物由来の構成単位を６５質量％以上９９質量％以下の範囲で含有するものである、［１］～［５］のいずれかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［７］前記ポリオール構成単位が、２以上４以下の官能基を有する芳香族ジカルボン酸であってジオールを付加された化合物由来の構成単位を１質量％以上１０質量％以下の範囲で含有するものである、［６］に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［８］前記微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム全体の密度が３０ｋｇ／ｍ
３
以上４５ｋｇ／ｍ
３
以下である、［１］～［７］のいずれかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［９］樹脂化触媒、泡化触媒及び三量化触媒のうちいずれか１種以上の触媒をさらに含有する、［１］～［８］のいずれかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［１０］前記触媒が第３級アミンである、［９］に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［１１］シリコーン系整泡剤をさらに含有する、［１］～［１０］のいずれかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［１２］前記イソシアネートは、ポリメリックＭＤＩである、［１］～［１１］のいずれかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［１３］前記微粒子は、表面処理剤によって疎水性の表面修飾がなされたものである、［１］～［１２］のいずれかに記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［１４］前記表面処理剤が、疎水性シランカップリング剤である、［１３］に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォーム。
［１５］ポリエーテルポリオール及び／又はポリエステルポリオールと発泡剤と微粒子とを含有するプレミクスと、
イソシアネートとを混合して微粒子含有硬質ポリウレタンフォームを製造する方法であって、
前記微粒子が、前記硬質ポリウレタンフォームよりも熱伝導率の低いものであり、前記微粒子の含有量が０．０５体積％以上０．３５体積％以下であることを特徴とする、微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
［１６］前記プレミクスが発泡補助剤をさらに含み、前記プレミクス中の前記発泡補助剤の含有量が０．５質量％以上２．０質量％以下である、［１５］に記載の微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記微粒子が、前記硬質ポリウレタンフォームよりも熱伝導率の低いものであり、前記微粒子の含有量が０．０５体積％以上０．３５体積％以下であるので、硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率を従来よりもさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの気泡成長抑制の様子を表す模式図。
本実施形態に係る微粒子含有硬質ポリウレタンフォームにおける熱の流れを表す模式図。
本発明の実施例、比較例にかかる微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの顕微鏡写真。
本発明の実施例、比較例にかかる微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの微粒子の含有量と熱伝導率との関係を示すグラフ。
本発明の実施例、比較例にかかる微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの顕微鏡写真。
本発明の実施例、比較例にかかる微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの微粒子の含有量と熱伝導率との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
＜本実施形態に係る微粒子含有硬質ポリウレタンフォームの構成＞
本実施形態に係る微粒子含有硬質ポリウレタンフォームは、発泡硬化させることにより内部に多数の気泡が形成されたものである。該ウレタンフォーム全体としての密度は３０ｋｇ／ｍ
３
以上４５ｋｇ／ｍ
３
以下であることが好ましく、３２ｋｇ／ｍ
３
以上４０ｋｇ／ｍ
３
以下であることがより好ましく、３２ｋｇ／ｍ
３
以上３８ｋｇ／ｍ
３
以下である。
【００１０】
前記微粒子含有硬質ポリウレタンフォームは、ポリオール由来の構成単位及びイソシアネート由来の構成単位から構成される硬質ポリウレタンフォームと、微粒子とを含有するものである。
なお、硬質ポリウレタンフォームとは、硬化後に復元性、クッション性を失ったウレタンフォームのことであり、断熱用途として用いられることが多いものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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