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公開番号2025095826
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212137
出願日2023-12-15
発明の名称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,個人
主分類C08G 18/00 20060101AFI20250619BHJP(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ウレタン樹脂と、発泡剤と、微粒子とを含有する硬質ポリウレタンフォームであって、前記微粒子が表面層を備えるものであり、前記表面層が疎水基と親水基とを有するものであることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
【選択図】図1

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ウレタン樹脂と、発泡剤と、微粒子とを含有する硬質ポリウレタンフォームであって、
前記微粒子が表面層を備えるものであり、前記表面層が疎水基と親水基とを有するものであることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記表面層が、前記微粒子の表面に化学結合した修飾基によって形成されているものであり、
前記修飾基が、１つの分子中に疎水基と親水基とを有する表面処理剤由来のものである、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
前記親水基が、アミノ基または水酸基である、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
前記疎水基が、炭素数１以上１０以下の直鎖状アルキル基である、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
前記微粒子が、無機材料を含むものである、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
前記微粒子が中空粒子又は多孔質粒子である、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項７】
硬質ポリウレタンフォーム全体に対する前記微粒子の含有量が０．０１体積％以上０．５体積％以下である、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項８】
硬質ポリウレタンフォーム全体に対する前記微粒子の含有量が０．１重量％以上１．５重量％以下である、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項９】
前記微粒子の平均粒径が、０．０３μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
【請求項１０】
前記微粒子のかさ密度が２００ｋｇ／ｍ
３
以下である、請求項１に記載の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硬質ポリウレタンフォームに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
硬質ポリウレタンフォームにおいては、気泡が大きくなり過ぎると熱伝導率が大きくなってしまうため、熱伝導率を小さく抑えるためには気泡の過剰な成長を抑制する必要がある。
そこで、硬質ポリウレタンフォームをより低熱伝導率のものとするために、特許文献１又は２に記載されているように、アルミノシリケートからなる中空微粒子や疎水性シリカからなる中空微粒子を硬質ポリウレタンフォームに含有させ、これら微粒子により硬質ポリウレタンフォームが発泡する際にその気泡の成長を物理的に抑制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２０２１－１０２６６４号公報
特開２０１６－１９４０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１や２に記載された硬質ポリウレタンフォームにおいて、熱伝導率の低減という効果を発揮させるためには、微粒子の含有量を少なくとも３重量％以上と比較的多くする必要がある。
【０００５】
しかしながら、本発明者らが検討したところ、特許文献１に記載されているようなアルミノシリケートからなる中空微粒子を用いて硬質ポリウレタンフォームを製造しようとする場合、硬質ポリウレタンフォームの材料であるポリオールプレミックス中に前述した効果を奏するための量の微粒子を含有させようとすると、微粒子自体が親水性であるので、混合してから時間が経つとポリオールプレミックス中に溶解又は分散していた疎水性成分（例えば、発泡剤としてポリオールプレミックスに含有されているシクロペンタン等）が分離してしまい、硬質ポリウレタンフォームの発泡率が低下してしまうという問題があることを見出した。
【０００６】
また、特許文献２に記載されたような疎水性の微粒子を用いて硬質ポリウレタンフォームを製造しようとする場合においても、硬質ポリウレタンフォームの材料であるポリオールプレミックス中に、前述した効果を奏するために必要な量の疎水性の微粒子を含有させようとすると、この場合にも同様に、混合してから時間が経つとポリオールプレミックスから微粒子が分離してしまい微粒子を均一に分散させることが難しく、その結果、気泡の成長を効率的に抑制できないことを見出した。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、十分な発泡倍率を維持しながら、従来よりも熱伝導率の小さい硬質ポリウレタンフォームを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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ウレタン樹脂と、発泡剤と、微粒子とを含有する硬質ポリウレタンフォームであって、
前記微粒子が表面層を備えるものであり、前記表面層が疎水基と親水基とを有するものであることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
［２］前記表面層が、前記微粒子の表面に化学結合した修飾基によって形成されているものであり、
前記修飾基が、１つの分子中に疎水基と親水基とを有する表面処理剤由来のものである、［１］に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［３］前記親水基が、アミノ基または水酸基である、［１］又は［２］に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［４］前記疎水基が、炭素数１以上１０以下の直鎖状アルキル基である、［１］～［３］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［５］前記微粒子が、無機材料を含むものである、［１］～［４］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［６］前記微粒子が中空粒子又は多孔質粒子である、［１］～［５］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［７］硬質ポリウレタンフォーム全体に対する前記微粒子の含有量が０．０１体積％以上０．５体積％以下である、［１］～［６］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［８］硬質ポリウレタンフォーム全体に対する前記微粒子の含有量が０．１重量％以上１．５重量％以下である、［１］～［７］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［９］前記微粒子の平均粒径が、０．０３μｍ以上２０μｍ以下である、［１］～［７］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［１０］前記微粒子のかさ密度が２００ｋｇ／ｍ
３
以下である、［１］～［９］のいずれかに記載の硬質ポリウレタンフォーム。
［１１］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ポリオールプレミックスと、
イソシアネートと、を混合して硬質ポリウレタンフォームを製造する方法であって、
前記微粒子が表面層を備えるものであり、前記表面層が疎水基と親水基とを有するものであることを特徴とする、硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
［１２］前記ポリオールプレミックスの粘度が、５００ｍＰａ・ｓ以上２０００ｍＰａ・ｓ以下である、［１１］に記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、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】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る硬質ポリウレタンフォームに含有される微粒子の構造を表す模式図。
本実施形態に係る硬質ポリウレタンフォームに含有される微粒子の表面層を形成している修飾基の具体例を示す模式図。
本実施形態に係る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。
本実施形態に係る硬質ポリウレタンフォームと従来の硬質ポリウレタンフォームと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】
（【００１１】以降は省略されています）

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