JP2002161122A - Flame-retardant foam - Google Patents

Flame-retardant foam

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JP2002161122A
JP2002161122A JP2000360920A JP2000360920A JP2002161122A JP 2002161122 A JP2002161122 A JP 2002161122A JP 2000360920 A JP2000360920 A JP 2000360920A JP 2000360920 A JP2000360920 A JP 2000360920A JP 2002161122 A JP2002161122 A JP 2002161122A
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JP
Japan
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foam
flame
phenol resin
phenol
retardant foam
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Pending
Application number
JP2000360920A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Maeda
慎一 前田
Kenji Kawamura
健治 川村
Toshiaki Monma
利明 門馬
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Achilles Corp
Original Assignee
Achilles Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-retardant foam of which the flame retardance can be improved further and which is excellent in rigidity and in other properties. SOLUTION: This flame-retardant foam is continuously formed by reacting an organic polyisocyanate component with a polyol component. Alkylene oxide in an amount of 3.0-5.0 mol is added to a polynuclear phenolic compound obtained from heavy oil or pitch to make a phenol resin and a blend of the phenol resin with an aromatic polyester polyol in a weight ratio range of 30/70-70/30 is used as the polyol component and an equivalent ratio of isocyanate groups/hydroxyl groups is kept in a range of 3.0-5.0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は難燃性発泡体に関
し、特に天井、床、壁などの建築用断熱材として好適な
ものである
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant foam, and is particularly suitable as a heat insulating material for buildings such as ceilings, floors and walls.

【0002】[0002]

【従来の技術】硬質ウレタンフォームやポリスチレンフ
ォームなどの発泡体は、優れた断熱特性を有することか
ら建築用断熱材等として天井、床、壁等の断熱に広く用
いられている。しかし、このような硬質ウレタンフォー
ムやポリスチレンフォームなどの発泡体を断熱材として
用いる場合には、次のような問題がある。これらフォー
ムは燃焼し易く、公共施設や防火、準防火地域では建築
規制により使用が制限されていること。
2. Description of the Related Art Foams such as rigid urethane foams and polystyrene foams are widely used for heat insulation of ceilings, floors, walls and the like as architectural heat insulating materials because of their excellent heat insulating properties. However, when a foam such as a rigid urethane foam or a polystyrene foam is used as a heat insulating material, there are the following problems. These foams are easily combustible and their use is restricted in public facilities, fire protection and semi-fire protection areas by building regulations.

【0003】また、最近の建築基準法の改正により、断
熱材に対して発熱性試験法が導入され、難燃性の評価法
も大幅に変更になっていること。
[0003] In addition, due to the recent revision of the Building Standard Law, a heat generation test method has been introduced for heat insulating materials, and the evaluation method of flame retardancy has been greatly changed.

【0004】さらに、近年、住宅に住む高齢者等の弱者
に対する火災時の避難誘導を考慮する必要があること。
そこで、これらの問題を解消するためには、断熱材等と
して用いられる発泡体に対する要求特性の一つに難燃性
の向上がある。
Furthermore, in recent years, it is necessary to consider evacuation guidance for vulnerable people such as the elderly living in houses at the time of fire.
Therefore, in order to solve these problems, one of the characteristics required for a foam used as a heat insulating material or the like is to improve the flame retardancy.

【0005】このため従来から硬質ウレタンフォームや
ポリスチレンフォームなどの発泡体に代え、フェノール
フォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、ポリカルボ
ジイミドフォーム、ポリイミドフォーム等が開発されて
きた。
For this reason, phenol foams, polyisocyanurate foams, polycarbodiimide foams, polyimide foams and the like have been developed in place of foams such as rigid urethane foams and polystyrene foams.

【0006】また、特開2000−1599号公報に
は、重質油類またはピッチ類をベースとして得られる高
反応性変成フェノール樹脂を用い、ポリオール類、イソ
シアネート類、発泡剤、および触媒から得られる樹脂に
よって難燃性の発泡体が得られるとされている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1599 discloses that a highly reactive modified phenol resin obtained based on heavy oils or pitches is used, and is obtained from polyols, isocyanates, blowing agents, and catalysts. It is said that a flame-retardant foam can be obtained by the resin.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、いずれの発
泡体もこれまでの発泡体に比べ、難燃性は向上するもの
の、未だ十分でなく難燃性の一層の向上を図る必要があ
る。また、フェノールフォームの場合には、ホルムアル
デヒド発生の問題や錆発生の問題があり、ポリイソシア
ヌレートフォームなどの場合には、脆いために剛性がな
く、施工時に割れるなどの問題がある。さらに、高反応
性変性フェノール樹脂の場合には、常温で固体であり希
釈剤を使用して粘度を下げると発泡特性や難燃性が低下
するという問題がある。この発明はかかる従来技術の課
題に鑑みてなされたもので、難燃性の一層の向上を図る
ことができるとともに、剛性などの他の特性にも優れた
難燃性発泡体を提供しようとするものである。
However, although all foams have improved flame retardancy as compared with the conventional foams, they are still insufficient and need to be further improved in flame retardancy. Further, in the case of phenol foam, there are problems of formaldehyde generation and rust generation, and in the case of polyisocyanurate foam, there is a problem that it is brittle and lacks rigidity and breaks during construction. Further, in the case of a highly reactive modified phenol resin, there is a problem that when it is solid at ordinary temperature and its viscosity is reduced by using a diluent, foaming characteristics and flame retardancy are reduced. The present invention has been made in view of the problems of the related art, and aims to provide a flame-retardant foam that can further improve the flame retardancy and is excellent in other characteristics such as rigidity. Things.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究と実験を重ねた結果、有機ポ
リイソシアネート成分とポリオール成分とを主原料と
し、これに発泡剤や触媒などを配合して製造される発泡
体のポリオール成分として、重質油類またはピッチ類を
ベースとして得られる高反応性変成フェノール樹脂を主
成分とするフェノール多核体の末端OH基にアルキレン
オキサイドを付加してポリオール化したものと芳香族ポ
リエステルポリオールを組み合わせて用いることで、硬
質ポリウレタンフォームの剛性を生かして難燃性を付与
した難燃性発泡体を得ることを見出だし、この発明を完
成したものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies and experiments, and as a result, an organic polyisocyanate component and a polyol component were used as main raw materials, and a foaming agent and a catalyst were used. As a polyol component of a foam produced by blending, a high-reactivity modified phenol resin obtained based on heavy oils or pitches is added with alkylene oxide to terminal OH groups of a polynuclear phenol. By using a combination of a polyol and an aromatic polyester polyol, it was found that a flame-retardant foam having flame retardancy was obtained by making use of the rigidity of the rigid polyurethane foam, and the present invention was completed. is there.

【0009】すなわち、上記従来技術が有する課題を解
決するためこの発明の請求項1記載の難燃性発泡体は、
有機ポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応
により、連続的に発泡成形される難燃性発泡体であっ
て、前記ポリオール成分として重質油またはピッチ類を
ベースとして得られるフェノール多核体にアルキレンオ
キサイドを3.0〜5.0モル付加してフェノール樹脂
とするとともに、このフェノール樹脂と芳香族ポリエス
テルポリオールとの重量比率が30/70〜70/30
の範囲としたものを用い、かつイソシアネート基/水酸
基の当量比を3.0〜5.0の範囲とすることを特徴と
するものである。
That is, in order to solve the problems of the above prior art, the flame-retardant foam according to claim 1 of the present invention comprises:
The reaction between the organic polyisocyanate component and the polyol component is a flame-retardant foam which is continuously foamed and molded, wherein the polyol component is obtained by using a heavy oil or a phenol polynuclear obtained based on pitches with an alkylene oxide. 3.0 to 5.0 moles are added to form a phenol resin, and the weight ratio of the phenol resin to the aromatic polyester polyol is from 30/70 to 70/30.
And the equivalent ratio of isocyanate group / hydroxyl group is in the range of 3.0 to 5.0.

【0010】この難燃性発泡体によれば、フォーム外観
が良好で密度等の特性が硬質ポリウレタンフォームと同
等以上で、炎貫通試験(米国鉱山局基準)や発熱性試験
(準不燃材料試験のコーンカロリーメータ試験:ISO
5660による測定)等による難燃性に優れたものとな
り、特に建築用断熱材として好適なものとなる。
According to this flame-retardant foam, the foam appearance is good and the properties such as the density are equal to or higher than those of the rigid polyurethane foam, and the flame penetration test (US Mining Bureau standard) and the heat generation test (quasi-noncombustible material test) Cone calorimeter test: ISO
(Measurement by 5660), etc., and is excellent in flame retardancy, and particularly suitable as a heat insulating material for buildings.

【0011】このようにして調製したポリオール成分に
より、常温で固体のフェノール多核体を希釈することで
粘度を適正にすることができ、従来から用いられている
発泡体成型ラインで難燃性に優れた発泡体を得ることが
できるようになる。
With the polyol component thus prepared, the viscosity can be adjusted to an appropriate level by diluting the solid phenol polynuclear at room temperature, and the foaming line used conventionally has excellent flame retardancy. Foam can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の難燃性発泡体の
一実施の形態について詳細に説明する。この難燃性発泡
体は、有機ポリイソシアネート成分とポリオール成分と
の反応により、連続的に発泡成形される難燃性発泡体で
あって、前記ポリオール成分として重質油またはピッチ
類をベースとして得られるフェノール多核体にアルキレ
ンオキサイドを3.0〜5.0モル付加してフェノール
樹脂とするとともに、このフェノール樹脂と芳香族ポリ
エステルポリオールとの重量比率が30/70〜70/
30の範囲としたものを用い、かつイソシアネート基/
水酸基の当量比を3.0〜5.0の範囲としたものであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the flame-retardant foam of the present invention will be described in detail below. This flame-retardant foam is a flame-retardant foam which is continuously foam-molded by a reaction between an organic polyisocyanate component and a polyol component, and is obtained based on heavy oil or pitch as the polyol component. 3.0 to 5.0 moles of an alkylene oxide is added to the resulting phenol polynuclear to form a phenol resin, and the weight ratio of the phenol resin to the aromatic polyester polyol is from 30/70 to 70 /.
30 and an isocyanate group /
The equivalent ratio of hydroxyl groups is in the range of 3.0 to 5.0.

【0013】この難燃性発泡体の有機ポリイソシアネー
ト成分とポリオール成分との反応による連続発泡成形で
は、有機ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを
主成分とし、さらに必要な整泡剤、発泡剤、触媒等の存
在下での反応により連続的に発泡成形が行われ、例えば
ダブルコンベア装置で一方の面材上にエアレススプレー
などの手段で混合液を吹き付け、発泡硬化の進む段階
で、もう一方の面材を当てて所定の厚さの発泡体が連続
成形される。
In the continuous foam molding of the flame-retardant foam by reaction between an organic polyisocyanate component and a polyol component, the flame-retardant foam comprises an organic polyisocyanate component and a polyol component as main components, and further includes a necessary foam stabilizer, foaming agent, and catalyst. Foaming is continuously performed by the reaction in the presence of, for example, a mixed solution is sprayed on one face material by means of an airless spray with a double conveyor device, and at the stage of foam hardening, the other face is formed. A foam having a predetermined thickness is continuously formed by applying the material.

【0014】この難燃性発泡体で用いられるポリオール
成分のうち、フェノール樹脂は原料油として重質油また
はピッチ類をベースとしたフェノール多核体に特定量の
アルキレンオキサイドを付加したものを使用する。
Among the polyol components used in the flame-retardant foam, a phenol resin is obtained by adding a specific amount of alkylene oxide to a polynuclear phenol based on heavy oil or pitch as a raw material oil.

【0015】このフェノール多核体としては、特開20
00−1599号公報で高反応性変性フェノール樹脂と
して知られているものを使用することができる。この高
反応性変成フェノール樹脂は、重質油類またはピッチ類
と、平均分子量から算出した原料油1モルに対して、
0.3〜10モルのフェノール類、ホルムアルデヒド換
算で0.2〜9モルのホルムアルデヒド化合物、および
0.01〜3.0モルの酸触媒とを混合し、加熱撹拌し
て、前記成分を重縮合させて得ることができるものであ
る。
As the polynuclear phenol, JP-A-20
What is known as a highly reactive modified phenol resin in JP-A-00-1599 can be used. This highly reactive modified phenolic resin is based on heavy oils or pitches and 1 mol of the base oil calculated from the average molecular weight.
0.3 to 10 mol of a phenol, 0.2 to 9 mol of a formaldehyde compound in terms of formaldehyde, and 0.01 to 3.0 mol of an acid catalyst are mixed, heated and stirred to polycondensate the above components. It can be obtained by doing.

【0016】この高反応性変成フェノール樹脂の重縮合
反応で原料として用いられる重質油類またはピッチ類と
しては、石油系および石炭系のいずれの原料油を用いて
も良く、石油系では、原油の蒸溜残油、水添分解残油、
接触分解残油、接触改質残油、ナフサまたはLPGの熱
分解残油およびこれら残油の減圧蒸溜物、溶剤抽出によ
るエキストラクトあるいは熱処理物、石油精製過程にお
ける熱分解および接触分解等の分解工程で得られる特定
の抽出油または残渣油およびこれら残油の減圧蒸溜物等
を例示でき、石炭系では、石炭乾留におけるコールター
ルを蒸留して得られる特定の分留成分および石炭液化に
おける重質油などを例示できる。
As the heavy oils or pitches used as a raw material in the polycondensation reaction of the highly reactive modified phenolic resin, any of petroleum-based and coal-based raw materials may be used. Distillation residue, hydrogenolysis residue,
Catalytic cracking residue, catalytic reforming residue, pyrolysis residue of naphtha or LPG and vacuum distillation of these residues, extract or heat treatment by solvent extraction, cracking process such as thermal cracking and catalytic cracking in petroleum refining process Examples of the specific extracted oil or residual oil obtained in the above and reduced-pressure distillates of these residual oils, and the like, in coal systems, specific fractionated components obtained by distilling coal tar in coal dry distillation and heavy oil in coal liquefaction And the like.

【0017】また、この高反応性変成フェノール樹脂の
重縮合反応で原料として用いられるフェノール類として
は、ヒドロキシベンゼン化合物およびヒドロキシナフタ
レン化合物等を例示でき、ヒドロキシベンゼン化合物と
しては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノー
ル、レゾルシン、ヒドロキノン、カテコール、フェニル
フェノール、ビニルフェノール、ノニルフェノール、p
−tert−ブチルフェノール、ビスフェノールA、ビ
スフェノールFなどを挙げることができ、ヒドロキシナ
フタレン化合物としては、例えばα−ナフトールおよび
β−ナフトールなどのモノヒドロキシナフタレン化合
物、1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒド
ロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレンお
よび2,3−ジヒドロキシナフタレン、3,6−ジヒド
ロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、
1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキ
シナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,
7−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレ
ン化合物、およびアルキル基と、芳香族基、ハロゲン原
子などの置換基を有する上記モノまたはジヒドロキシナ
フタレン化合物、例えば2−メチル−1−ナフトール、
4−フェニル−1−ナフトール、1−ブロム−2−ナフ
トール、6−ブロム−2−ナフトール等を例示すること
ができる。
Examples of the phenol used as a raw material in the polycondensation reaction of the highly reactive modified phenol resin include a hydroxybenzene compound and a hydroxynaphthalene compound. Examples of the hydroxybenzene compound include phenol, cresol, and the like. Xylenol, resorcin, hydroquinone, catechol, phenylphenol, vinylphenol, nonylphenol, p
-Tert-butylphenol, bisphenol A, bisphenol F and the like. Examples of the hydroxynaphthalene compound include monohydroxynaphthalene compounds such as α-naphthol and β-naphthol, 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxy Naphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene and 2,3-dihydroxynaphthalene, 3,6-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene,
1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,
A dihydroxynaphthalene compound such as 7-dihydroxynaphthalene, and the above mono- or dihydroxynaphthalene compound having an alkyl group and a substituent such as an aromatic group or a halogen atom, for example, 2-methyl-1-naphthol;
4-phenyl-1-naphthol, 1-bromo-2-naphthol, 6-bromo-2-naphthol and the like can be exemplified.

【0018】これらフェノール類は、単独で用いても、
2種以上を組み合わせて用いても良い。さらに、この高
反応性変成フェノール樹脂の重縮合反応で原料として用
いられるホルムアルデヒド化合物としては、ホルムアル
デヒドに加えて、パラホルムアルデヒド、ポリオキシメ
チレン(特に、オリゴマー)などの線状重合物、トリオ
キサンなどの環状重合物を例示できる。
These phenols can be used alone or
Two or more kinds may be used in combination. Further, as a formaldehyde compound used as a raw material in the polycondensation reaction of the highly reactive modified phenol resin, in addition to formaldehyde, a linear polymer such as paraformaldehyde and polyoxymethylene (especially an oligomer) and a cyclic polymer such as trioxane are used. A polymer can be exemplified.

【0019】また、この高反応性変成フェノール樹脂の
重縮合反応では、重質油類またはピッチ類、ホルムアル
デヒド化合物およびフェノール類を重縮合させるために
酸触媒が用いられ、この酸触媒としては、ブレンステッ
ド酸もしくはルイス酸が使用できるが、好ましくはブレ
ンステッド酸が用いられる。ブレンステッド酸として
は、シュウ酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン
酸およびギ酸等の有機酸、塩酸および硫酸等の無機酸、
および酸性陽イオン交換樹脂などの固体酸を挙げること
ができる。
In the polycondensation reaction of the highly reactive modified phenolic resin, an acid catalyst is used to polycondense heavy oils or pitches, formaldehyde compounds and phenols. Sted acids or Lewis acids can be used, but preferably Bronsted acids are used. As Bronsted acids, oxalic acid, toluenesulfonic acid, organic acids such as xylenesulfonic acid and formic acid, inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid,
And solid acids such as acidic cation exchange resins.

【0020】このような特定量の重質油類またはピッチ
類、ホルムアルデヒド化合物、フェノール類および酸触
媒を予め混合し、次いで得られる混合物を加熱撹拌して
重縮合反応を行うことで高反応性変成フェノール樹脂を
製造したり、これら原料および酸化触媒を加熱撹拌する
重縮合反応において、重質油類またはピッチ類、酸触媒
およびホルムアルデヒド化合物の少なくともいずれかを
逐次添加して重縮合反応を行うことで高反応性変成フェ
ノール樹脂を製造する。
Such a specific amount of heavy oils or pitches, a formaldehyde compound, a phenol and an acid catalyst are preliminarily mixed, and then the resulting mixture is heated and stirred to carry out a polycondensation reaction, whereby a highly reactive modification is performed. In a polycondensation reaction in which a phenolic resin is produced or these raw materials and an oxidation catalyst are heated and agitated, heavy oils or pitches, an acid catalyst and at least one of a formaldehyde compound are sequentially added to carry out the polycondensation reaction. Produce highly reactive modified phenolic resin.

【0021】このような高反応性変成フェノール樹脂で
構成されるフェノール多核体は、常温では固体のため使
用しにくいことから、特定量のアルキレンオキサイドを
3.0〜5.0モル付加することによって、液化し、液
状になったフェノール樹脂を原液として使用することで
発泡特性の良い発泡体を得るようにする。
Since the polynuclear phenol composed of such a highly reactive modified phenol resin is hard to use at room temperature because it is a solid, by adding 3.0 to 5.0 mol of a specific amount of alkylene oxide. By using a liquefied and liquid phenol resin as a stock solution, a foam having good foaming characteristics is obtained.

【0022】このフェノール多核体に付加して用いるア
ルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等を挙げるこ
とができ、好ましくは難燃性能が高く得られるエチレン
オキサイドである。フェノール多核体にある末端OH基
に注目して1〜6モルのアルキレンオキサイドを付加す
ること、好ましくは3.0〜5.0モルのアルキレンオ
キサイドを付加することによって常温で固体であるフェ
ノール多核体を液化する。
Examples of the alkylene oxide to be used in addition to the phenol polynuclear include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like, and preferably ethylene oxide having high flame retardancy. A phenol polynuclear compound which is solid at ordinary temperature by adding 1 to 6 mol of alkylene oxide, preferably 3.0 to 5.0 mol of alkylene oxide, paying attention to the terminal OH group in the phenol polynuclear compound Is liquefied.

【0023】アルキレンオキサイドが1モルより少ない
付加物では粘度が高く常温で液状といえる状態になら
ず、6モルを越えると、粘度は低く取り扱い易くなるも
のの、ポリマー化により要求する難燃性能が得られな
い。
If the addition amount of the alkylene oxide is less than 1 mol, the viscosity is so high that it cannot be said to be a liquid at room temperature. If it exceeds 6 mol, the viscosity is low and it is easy to handle, but the required flame retardancy can be obtained by polymerization. I can't.

【0024】フェノール樹脂としては、フェノール多核
体に3.0〜5.0モルのエチレンオキサイドを付加し
たものが好ましい。エチレンオキサイドが3.0モルよ
り少ないと、粘度が高くイソシアネート成分との相溶性
が悪く、セル荒れする。また、エチレンオキサイドが
5.0モルを越えると、相溶性は良好なものの、期待す
る難燃性が得られない。
As the phenol resin, a resin obtained by adding 3.0 to 5.0 moles of ethylene oxide to a phenol polynuclear compound is preferable. If the amount of ethylene oxide is less than 3.0 mol, the viscosity is high, the compatibility with the isocyanate component is poor, and the cells are roughened. On the other hand, if the amount of ethylene oxide exceeds 5.0 mol, the compatibility is good, but the expected flame retardancy cannot be obtained.

【0025】このフェノール樹脂がフェノール多核体に
3.0〜5.0モルのエチレンオキサイドを付加したも
のでも、単体で使用すると発泡しなかったり、セル荒れ
が生じて良好な発泡体が得られない傾向にある。
Even if this phenol resin is obtained by adding 3.0 to 5.0 moles of ethylene oxide to a phenol polynuclear compound, if it is used alone, foaming does not occur or cell roughening occurs, and a good foam cannot be obtained. There is a tendency.

【0026】そこで、このフェノール樹脂に芳香族ポリ
エステルポリオールを組み合わせることによって難燃性
の高い発泡体を得るようにしている。
Therefore, a foam having high flame retardancy is obtained by combining an aromatic polyester polyol with the phenol resin.

【0027】このフェノール樹脂と芳香族ポリエステル
ポリオールの組み合わせは、フェノール樹脂/芳香族ポ
リエステルポリオールの重量比率で30/70〜70/
30の範囲が好ましい。フェノール樹脂/芳香族ポリエ
ステルポリオールの重量比率が30/70より小さい場
合には、建築用断熱材として要求される準不燃グレード
が得られない。これは発熱性試験(コーンカロリーメー
タ試験)が導入され、10分間加熱試験で最大発熱速度
が200kW/m2 を10秒以上越えないことおよび総
発熱量が8MJ/m2 以下であることが義務付けられて
いる。
The combination of the phenolic resin and the aromatic polyester polyol has a weight ratio of phenolic resin / aromatic polyester polyol of 30/70 to 70/70.
A range of 30 is preferred. When the weight ratio of phenolic resin / aromatic polyester polyol is less than 30/70, a quasi-noncombustible grade required as a heat insulating material for building cannot be obtained. This is based on the exothermic test (corn calorimeter test), which requires that the maximum heating rate in a 10 minute heating test does not exceed 200 kW / m 2 for more than 10 seconds and that the total heating value be 8 MJ / m 2 or less. Have been.

【0028】また、フェノール樹脂/芳香族ポリエステ
ルポリオールの重量比率が70/30を越えると、フェ
ノール樹脂成分が多くなり、発泡体とした場合にセル荒
れや発泡不良が生じ、正常な発泡体を得ることができな
い。
When the weight ratio of phenolic resin / aromatic polyester polyol exceeds 70/30, the phenolic resin component increases, and when a foam is formed, cell roughening or poor foaming occurs, and a normal foam is obtained. Can not do.

【0029】このフェノール樹脂に組み合わせて使用す
る芳香族ポリエステルポリオールは、廃PET、DMT
残査、無水フタール酸をエステル交換反応して得られる
ものであればどんなものでも良い。例えば、オキシド製
のテロールシリーズ、ヘキスト・セラニーズ製のテレー
トシリーズ、東邦理化製のファントールJPシリーズな
どを挙げることができる。
Aromatic polyester polyols used in combination with this phenol resin include waste PET, DMT
Any residue can be used as long as it can be obtained by transesterification of phthalic anhydride. For example, a Terol series manufactured by Oxide, a Terate series manufactured by Hoechst Celanese, and a Fantor JP series manufactured by Toho Rika are listed.

【0030】そして、フェノール樹脂と芳香族ポリエス
テルポリオールの混合物のイソシアネート基と水酸基の
当量比(NCO/OHインデックス)を3.0〜5.0
の範囲とする。このイソシアネート基と水酸基の当量比
が3.0より小さいと、発泡成形の際の収縮が大きく、
形状保持が出来ず、製造自体ができなくなる。また、こ
の当量比が5.0を越えると、発泡体が脆くなって実用
上の問題が生じる。
The equivalence ratio (NCO / OH index) of the isocyanate group to the hydroxyl group of the mixture of the phenol resin and the aromatic polyester polyol is 3.0 to 5.0.
Range. When the equivalent ratio between the isocyanate group and the hydroxyl group is smaller than 3.0, the shrinkage during foam molding is large,
The shape cannot be maintained, and the manufacturing itself cannot be performed. On the other hand, if the equivalent ratio exceeds 5.0, the foam becomes brittle, causing a practical problem.

【0031】なお、発泡剤として水を用いることができ
るが、この場合には、水の水酸基も上記当量比の水酸基
に含める。
Incidentally, water can be used as the foaming agent. In this case, the hydroxyl groups of the water are also included in the hydroxyl groups in the above equivalent ratio.

【0032】次に、この難燃性発泡体で使用する有機ポ
リイソシアネート成分は、一般的に用いられている芳香
族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、あ
るいは脂肪族ポリイソシアネートなどを使用することが
できる。
Next, as the organic polyisocyanate component used in the flame-retardant foam, generally used aromatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, or aliphatic polyisocyanate can be used. it can.

【0033】具体例としては、トリレン2,4−ジイソ
シアネート、トリレン2,6−ジイソシアネート、およ
びこれらの混合物、ジフェニルメタン4,4´−ジイソ
シアネート、3−メチルジフェニルメタン4,4´−ジ
イソシアネートおよびこれらの混合物、ヘキサメチレン
ジイソシアネート等が使用できる。
Specific examples include tolylene 2,4-diisocyanate, tolylene 2,6-diisocyanate, and mixtures thereof, diphenylmethane 4,4'-diisocyanate, 3-methyldiphenylmethane 4,4'-diisocyanate and mixtures thereof, Hexamethylene diisocyanate can be used.

【0034】この難燃性発泡体の製造に際して整泡剤、
発泡剤、触媒などを配合することができる。整泡剤とし
ては、従来から使用されているシリコン系界面活性剤が
好ましく、例えば東レダウ製のSH−193、日本ユニ
カー製のL−5420、L−5421、SZ−164
2、SZ−1669などを挙げることができる。
When producing the flame-retardant foam, a foam stabilizer,
A foaming agent, a catalyst and the like can be blended. As the foam stabilizer, conventionally used silicone surfactants are preferable. For example, SH-193 manufactured by Toray Dow, L-5420, L-5421, and SZ-164 manufactured by Nippon Unicar.
2, SZ-1669 and the like.

【0035】また、発泡剤としてはHCFC−141
b、HFC−245fa、HFC−365mfc、炭化
水素系、例えばシクロペンタン、n−ペンタン、i−ペ
ンタンあるいはこれら混合物、または水を併用したもの
などが使用できる。
As a foaming agent, HCFC-141 is used.
b, HFC-245fa, HFC-365mfc, hydrocarbons, for example, cyclopentane, n-pentane, i-pentane or a mixture thereof, or a mixture of water and the like can be used.

【0036】さらに、触媒としては、例えばジメチルメ
タノールアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチル
ヘキサメチレンジアミンなどの第3級アミン類、酢酸カ
リウム、オクチル酸カリウム等の金属触媒などを挙げる
ことができる。
Further, examples of the catalyst include tertiary amines such as dimethylmethanolamine, triethylenediamine and tetramethylhexamethylenediamine, and metal catalysts such as potassium acetate and potassium octylate.

【0037】以上の原料からこの発明の難燃性発泡体を
製造する具体的手段としては、上記原料を均一に混合で
きる装置であればいかなるものでも良く、例えば発泡機
を用いて原料を均一に連続的に混合して一方の面材上に
エアレススプレーなどの手段で混合液を吹き付け、発泡
硬化の進む段階で、もう一方の面材を当ててダブルコン
ベア装置で所定の厚さの発泡体を連続成形することで製
造することができる。
As a specific means for producing the flame-retardant foam of the present invention from the above-mentioned raw materials, any apparatus can be used as long as it can uniformly mix the above-mentioned raw materials. The mixture is continuously mixed and sprayed on one face material by means of airless spray or the like, and at the stage of foaming hardening, the other face material is applied and a foam of a predetermined thickness is applied by a double conveyor device. It can be manufactured by continuous molding.

【0038】このような難燃性発泡体は、炎貫通試験や
発熱性試験などによって評価される難燃性に優れるとと
もに、フォーム外観が良好で密度等の特性にも優れたも
のとなり、特に建築用断熱材としてこれまでの断熱材に
比べ非常に優れたものとなる。
Such a flame-retardant foam is excellent in flame retardancy evaluated by a flame penetration test, a heat generation test and the like, and has a good foam appearance and excellent properties such as density. It will be a very good thermal insulation material compared to conventional thermal insulation materials.

【0039】[0039]

【実施例】以下、この発明の難燃性発泡体の実施例につ
いて具体的に説明するが、この発明はこれら実施例に何
等限定するものでない。 (実施例1〜5)および(比較例1〜6) フェノール樹脂−1〜フェノール樹脂−6とポリエステ
ルポリオールA〜ポリエステルポリオールCを実施例1
〜5については表1に示す重量部で、比較例1〜6につ
いては表2に示す重量部で混合するとともに、整泡剤、
発泡剤1あるいは発泡剤2、触媒、水などを配合した
後、NCO/OHインデックスが実施例1〜5について
は表1に示す値、比較例1〜6については表2に示す値
となるように有機ポリイソシアネート成分を加えて撹拌
混合し、80℃に加温した50×300×300mmの
アルミニウム製モールドに発泡させて発泡体を得た。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the flame-retardant foam of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to these examples. (Examples 1 to 5) and (Comparative Examples 1 to 6) Phenol resin-1 to phenolic resin-6 and polyester polyol A to polyester polyol C were used in Example 1.
About 5 to 5 parts by weight shown in Table 1 and Comparative Examples 1 to 6 in the parts by weight shown in Table 2, and a foam stabilizer,
After blending the foaming agent 1 or the foaming agent 2, the catalyst, water, etc., the NCO / OH index is as shown in Table 1 for Examples 1 to 5, and as shown in Table 2 for Comparative Examples 1 to 6. The organic polyisocyanate component was added to the mixture, and the mixture was stirred and mixed, and foamed in a 50 × 300 × 300 mm aluminum mold heated to 80 ° C. to obtain a foam.

【0040】得られた発泡体を2日間放置した後、所定
の大きさに裁断して密度の測定および炎貫通試験、発熱
性試験などを行った。なお、ここでは、厚さを25mm
として測定および試験を行った。
After leaving the obtained foam for 2 days, it was cut into a predetermined size, and the density was measured, and a flame penetration test, a heat generation test, and the like were performed. Here, the thickness is 25 mm
Was measured and tested.

【0041】これらの測定結果および評価結果をまとめ
て実施例1〜5については表1に示し、比較例1〜6に
ついて表2に示した。なお、表1および表2に記載の各
成分としては下記のものを使用した。
The measurement results and evaluation results are shown in Table 1 for Examples 1 to 5 and Table 2 for Comparative Examples 1 to 6. The following components were used as the components shown in Tables 1 and 2.

【0042】フェノール樹脂−1 鹿島石油製FPI5
524B1モルに対し1.1モルのエチレンオキサイド
(水酸基価:125、粘度100万mPa・s以上(於
20℃)) フェノール樹脂−2 鹿島石油製FPI5524B1モ
ルに対し2モルのエチレンオキサイド(水酸基価:25
0、粘度50万mPa・s以上(於20℃)) フェノール樹脂−3 鹿島石油製FPI5524B1モ
ルに対し3モルのエチレンオキサイド(水酸基価:21
0、粘度20万mPa・s以上(於20℃)) フェノール樹脂−4 鹿島石油製FPI5524B1モ
ルに対し4モルのエチレンオキサイド(水酸基価:18
0、粘度45000mPa・s以上(於20℃)) フェノール樹脂−5 鹿島石油製FPI5524B1モ
ルに対し5モルのエチレンオキサイド(水酸基価:16
0、粘度20000mPa・s以上(於20℃)) フェノール樹脂−6 鹿島石油製FPI5524B1モ
ルに対し6モルのエチレンオキサイド(水酸基価:14
0、粘度10000mPa・s以上(於20℃)) ポリエステルポリオールA(芳香族ポリエステルポリオ
ール) オキシド製テロール250(水酸基価:25
0、廃PET) ポリエステルポリオールB(芳香族ポリエステルポリオ
ール) ヘキスト・セラニーズ製テレート2541(水
酸基価:240、DMT残査) ポリエステルポリオールC(芳香族ポリエステルポリオ
ール) 東邦理化製JP−708(水酸基価:250、
無水フタール酸) 整泡剤 東レシリコーン製SH−193(シリコーン整
泡剤) 触媒 オクチル酸カリウム/トリエチレンジアミン=2
/1 発泡剤1 水 発泡剤2 ダイキン製HCFC−141b 有機ポリイソシアネート 三井化学製M−100(粗製
MDI) また、各性能の測定および試験は以下の方法により行っ
た。
Phenol resin-1 FPI5 manufactured by Kashima Oil
1.1 mol of ethylene oxide (hydroxyl value: 125, viscosity of 1,000,000 mPa · s or more (at 20 ° C.) per mol of 524B) Phenol resin-2 2 mol of ethylene oxide (hydroxyl value: 1 mol of FPI5524B manufactured by Kashima Oil) 25
0, viscosity 500,000 mPa · s or more (at 20 ° C.) Phenol resin-3 3 moles of ethylene oxide (hydroxyl value: 21) per mole of FPI5524B manufactured by Kashima Oil
0, viscosity 200,000 mPa · s or more (at 20 ° C.) Phenol resin-4 4 moles of ethylene oxide (hydroxyl value: 18) per mole of FPI5524B manufactured by Kashima Oil
0, viscosity of 45,000 mPa · s or more (at 20 ° C.)) Phenol resin-5 5 moles of ethylene oxide (hydroxyl value: 16 with respect to 1 mole of FPI5524B manufactured by Kashima Oil Company)
0, viscosity 20,000 mPa · s or more (at 20 ° C.)) Phenol resin-6 6 moles of ethylene oxide (hydroxyl value: 14 with respect to 1 mole of FPI5524B manufactured by Kashima Oil Company)
0, viscosity 10,000 mPa · s or more (at 20 ° C.)) Polyester polyol A (aromatic polyester polyol) Oxide Terol 250 (hydroxyl value: 25)
0, waste PET) Polyester polyol B (aromatic polyester polyol) Hoechst Celanese terate 2541 (hydroxyl value: 240, DMT residue) Polyester polyol C (aromatic polyester polyol) Toho Rika JP-708 (hydroxyl value: 250) ,
(Phthalic anhydride) foam stabilizer SH-193 (silicone foam stabilizer) manufactured by Toray Silicone Catalyst potassium octylate / triethylenediamine = 2
/ 1 foaming agent 1 water foaming agent 2 HCFC-141b manufactured by Daikin Organic polyisocyanate M-100 manufactured by Mitsui Chemicals (crude MDI) The measurement and test of each performance were performed by the following methods.

【0043】密度(kg/m3 ):JISA9511に
よる測定 炎貫通試験:米国鉱山局基準による測定◎ なお、表中には、基準を満たすものを○、満たさないも
のを×で示した。
Density (kg / m 3 ): Measured according to JIS A9511 Flame penetration test: Measured according to the United States Mines Bureau standards ◎ In the table, those satisfying the standards are indicated by ○, and those not satisfying are indicated by ×.

【0044】発熱性試験:準不燃材料試験のコーンカロ
リーメータ試験 ISO5660による測定 なお、判定基準は最大発熱速度200kW/m2 を10
秒以上越えないことおよび最大発熱速度8MJ/m2
下であることを満たす場合を合格として表中に○で、満
たさない場合を×で示した。
Exothermicity test: Cone calorimeter test of quasi-noncombustible material test Measurement by ISO5660 The criterion was a maximum heating rate of 200 kW / m 2 .
In the table, the case where the condition was not exceeded for more than one second and the condition that the maximum heat generation rate was 8 MJ / m 2 or less was evaluated as good, and the case where the condition was not satisfied was evaluated as x.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】(比較例7,8)比較例7,8は表3に示
すように、従来のポリイソシアヌレートフォームとフェ
ノールフォームについての上記と同様の性能の測定およ
び試験を行ったものである。
(Comparative Examples 7 and 8) As shown in Table 3, Comparative Examples 7 and 8 were obtained by performing the same performance measurements and tests on conventional polyisocyanurate foam and phenol foam as described above.

【0048】比較例7のポリイソシアヌレートフォーム
上記PEG200に整泡剤、触媒、発泡剤などを配
合した後、NCO/OHインデックスが4.0になるよ
うに粗製MDIを加えて撹拌混合し、60℃に加温した
モールドに発泡して発泡体を得た。
The polyisocyanurate foam of Comparative Example 7 was prepared by blending a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent, and the like with the above PEG 200, then adding crude MDI so that the NCO / OH index became 4.0, and stirring and mixing. And foamed in a mold heated to 60 ° C. to obtain a foam.

【0049】比較例8のフェノールフォームは、レゾー
ル系フェノール樹脂に、整泡剤、発泡剤などを配合した
後、酸触媒としてp−トルエンスルホン酸をフェノール
樹脂100重量部に対して20重量部加えて撹拌混合
し、80℃に加温したモールドに発泡して発泡体を得
た。
The phenol foam of Comparative Example 8 was prepared by mixing a resole phenolic resin with a foam stabilizer and a foaming agent, and then adding 20 parts by weight of p-toluenesulfonic acid as an acid catalyst to 100 parts by weight of the phenolic resin. The mixture was stirred and mixed, and foamed in a mold heated to 80 ° C. to obtain a foam.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】以上のようにこの発明の各実施例では、炎
貫通試験および発熱性試験結果から難燃性に優れるもの
であることが分かるとともに、フォーム外観や密度の測
定結果から発泡体としての特性にも優れている。
As described above, in each of the examples of the present invention, it can be seen from the results of the flame penetration test and the exothermic test that the flame retardancy is excellent. Is also excellent.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上実施の形態とともに、具体的に説明
したようにこの発明の請求項1記載の難燃性発泡体によ
れば、フォーム外観が良好で密度等の特性が硬質ポリウ
レタンフォームと同等以上で、炎貫通試験(米国鉱山局
基準)や発熱性試験(準不燃材料試験のコーンカロリー
メータ試験:ISO5660による測定)等による難燃
性に優れたものとなり、特に建築用断熱材として好適な
ものとなる。
According to the flame-retardant foam according to the first aspect of the present invention, the foam appearance is good and the properties such as the density are equal to those of the rigid polyurethane foam. As described above, the flame-retardant material is excellent in a flame penetration test (US Mining Bureau standard) and a heat-generating test (corn calorimeter test of quasi-noncombustible material test: measured by ISO5660). It will be.

【0053】また、この発明の難燃性発泡体によれば、
常温で固体のフェノール多核体を希釈することで粘度を
適正にすることができ、従来から用いられている発泡体
成型ラインで難燃性に優れた発泡体を容易に得ることが
できる。
According to the flame-retardant foam of the present invention,
By diluting the polynuclear phenol which is solid at normal temperature, the viscosity can be adjusted to an appropriate value, and a foam having excellent flame retardancy can be easily obtained by a conventionally used foam molding line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J034 BA03 DA01 DB03 DC02 DF14 DF21 DF22 DJ08 DJ12 HA01 HC03 HC12 NA01 NA03 NA05 QA03 QC01 QD02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4J034 BA03 DA01 DB03 DC02 DF14 DF21 DF22 DJ08 DJ12 HA01 HC03 HC12 NA01 NA03 NA05 QA03 QC01 QD02

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機ポリイソシアネート成分とポリオー
ル成分との反応により、連続的に発泡成形される難燃性
発泡体であって、前記ポリオール成分として重質油また
はピッチ類をベースとして得られるフェノール多核体に
アルキレンオキサイドを3.0〜5.0モル付加してフ
ェノール樹脂とするとともに、このフェノール樹脂と芳
香族ポリエステルポリオールとの重量比率が30/70
〜70/30の範囲としたものを用い、かつイソシアネ
ート基/水酸基の当量比を3.0〜5.0の範囲とする
ことを特徴とする難燃性発泡体。
1. A flame-retardant foam which is continuously foam-molded by a reaction between an organic polyisocyanate component and a polyol component, wherein the polyol component is a phenol polynuclear obtained based on heavy oil or pitches. 3.0 to 5.0 mol of an alkylene oxide is added to the product to form a phenol resin, and the weight ratio of the phenol resin to the aromatic polyester polyol is 30/70.
A flame-retardant foam, characterized in that an isocyanate group / hydroxyl group equivalent ratio in the range of 3.0 to 5.0 is used.
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