JP2008088356A - 硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ペンタンと水を発泡剤とし、低い熱伝導率とコーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを形成することができる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を提供する。
【解決手段】ポリオール化合物、発泡剤及び触媒を含み、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、発泡剤はペンタン及び水を含有し、ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100〜300mgKOH/gであり、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、触媒は3量化促進触媒と第3級アミン触媒とからなり、3量化促進触媒/ウレタン化第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)であるポリオール組成物とする。
【選択図】なし
【解決手段】ポリオール化合物、発泡剤及び触媒を含み、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、発泡剤はペンタン及び水を含有し、ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100〜300mgKOH/gであり、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、触媒は3量化促進触媒と第3級アミン触媒とからなり、3量化促進触媒/ウレタン化第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)であるポリオール組成物とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、ペンタンと水を発泡剤とし、イソシアヌレート結合を有する硬質ポリウレタンフォーム用のポリオール組成物並びに該ポリオール組成物を使用した硬質ポリウレタンフォームの製造方法に関するものである。本発明の硬質ポリウレタンフォームは建材用として好適であり、特に鋼板などを面材としたサンドイッチパネルに適したものである。
硬質ポリウレタンフォームは、断熱材、軽量構造材等として周知の材料である。係る硬質ポリウレタンフォームは、ポリオール化合物、発泡剤を必須成分として含有するポリオール組成物とポリイソシアネート化合物とを混合し、発泡、硬化させることにより形成される。難燃性を高めるために触媒成分としてイソシアヌレート結合の形成を促進する触媒を使用したイソシアヌレートフォームとも称される硬質ポリウレタンフォームであって発泡剤としてHCFC−141bを使用した硬質ポリウレタンフォームは公知である(特許文献1、2など)。
しかし、特許文献1、2に記載の技術によれば、発泡剤として塩素を含有するHCFC−141bを使用するため、難燃性に優れた硬質ポリウレタンフォームが得られるものの、現在はHCFC−141bの使用が禁止されているために係る硬質ポリウレタンフォームを製造することができない。
発泡剤としてペンタンと水を使用し、イソシアヌレート結合を有する硬質ポリウレタンフォームとすると、ペンタンが可燃性の大きな発泡剤であること並びに水の使用によりポリウレタン分子骨格中のウレア結合の割合が増加してイソシアヌレート結合の割合が低下することによって、硬質ポリウレタンフォームの難燃性が低下する。その結果コーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする硬質ポリオウレタンフォームを得ることができなかった。
本発明は、ペンタンと水を主たる発泡剤とし、低い熱伝導率とコーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを形成することができるポリオール組成物並びに該ポリオール組成物を使用した硬質ポリウレタンフォーム(イソシアヌレートフォーム)の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、ポリオール化合物、発泡剤、触媒及び難燃剤を含み、ポリイソシアネート化合物と混合・反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物であって、
前記発泡剤はペンタン及び水を含有し、
前記ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と芳香族ジアミンを開始剤とし、水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、
前記触媒は3量化促進触媒とウレタン化促進第3級アミン触媒とからなり、前記3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)であることを特徴とする。
前記発泡剤はペンタン及び水を含有し、
前記ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と芳香族ジアミンを開始剤とし、水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、
前記触媒は3量化促進触媒とウレタン化促進第3級アミン触媒とからなり、前記3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)であることを特徴とする。
係る組成のポリオール組成物を使用して製造した硬質ポリウレタンフォームは、低い熱伝導率とコーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする難燃性を有する。ペンタンとしてはシクロペンタン、n−ペンタン、iso−ペンタンを単独、又は2種以上にて使用する。
使用する芳香族エステルポリオールの配合量が芳香族エステルポリオールと芳香族アミンポリオールの合計100重量部中50重量部未満の場合には得られる硬質ポリウレタンフォームの難燃性が低下して不燃性評価をクリアできず、90重量部を超えると得られる硬質ポリウレタンフォームの機械的強度が低下する。また芳香族エステルポリオールの芳香環濃度が24重量%未満の場合には、不燃性評価結果が低下する。芳香族エステルポリオールは、平均官能基数が2〜2.5であることがより好ましく、水酸基価は150mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることがより好ましい。芳香族アミンポリオールは、水酸基価が350〜550mgKOH/gであることがより好ましい。
上記のポリオール組成物における3量化(イソシアヌレート化)促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒の比率が12/1を超えて3量化促進触媒が多い場合、3/1を超えてウレタン化促進第3級アミン触媒が多い場合のいずれの場合にも得られる硬質ポリウレタンフォームの不燃性評価が低下する。3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒の比率は8/1〜4/1であることがより好ましい。
本発明の硬質ポリウレタンフォームのフリー発泡フォーム(上部が開放の筒状モールドで発泡させたフォーム)の密度は30〜70kg/m3であることが好ましい。
別の本発明はポリオール化合物、発泡剤、触媒及び難燃剤を含むポリオール組成物とポリイソシアネート化合物とを混合して発泡原液組成物とし、前記発泡原液組成物を反応させて硬質ポリウレタンフォームとする硬質ポリウレタンフォームの製造方法であって、
前記発泡剤はペンタン及び水を含有し、
前記ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と芳香族ジアミンを開始剤とし、水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、
前記触媒は、3量化促進触媒とウレタン化促進第3級アミン触媒とからなり、前記3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)であることを特徴とする。
前記発泡剤はペンタン及び水を含有し、
前記ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と芳香族ジアミンを開始剤とし、水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、
前記触媒は、3量化促進触媒とウレタン化促進第3級アミン触媒とからなり、前記3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)であることを特徴とする。
係る構成の製造方法によれば、低い熱伝導率とコーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。
上述の硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、前記ポリイソシアネート化合物は、高官能粗製MDIからなることが好ましい。
係る構成の製造方法によれば、より難燃性に優れ、コーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする硬質ポリウレタンフォームをより確実に製造することができる。
上述の硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、前記ポリオール組成物とポリイソシアネート化合物との反応におけるNCO/OH当量比が2.0〜5.0であることが好ましい。NCO/OH当量比は2.5〜4.5であることがより好ましく、2.8〜4.0であることがさらに好ましい。
係る構成の製造方法により製造した硬質ポリウレタンフォームは、とりわけ優れた不燃性評価を有する。NCO/OH当量比が2.0未満の場合、5.0を超える場合のいずれの場合にも得られる硬質ポリウレタンフォームの不燃性評価が低下する。ここにいうNCO/OH当量比は、水との反応に消費されるイソシアネート成分を水1モルに対してNCO基1当量を除いたイソシアネート成分とポリオール化合物などの活性水素基との比である。
上述の硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、前記高官能粗製MDIは、粘度(20℃)が300〜500mPa・sであることが好ましい。
係る構成の製造方法によれば、より優れた不燃性評価を有する硬質ポリウレタンフォームを得ることができる。高官能粗製MDIの粘度(20℃)が300mPa・s未満の場合には不燃性評価が低下する場合があり、500mPa・sを超えるとポリオール組成物との混合性が低下する。
上記硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、芳香族エステルポリオールは、平均官能基数が2〜2.5であることがより好ましく、水酸基価は150mgKOH/g以上250mgKOH/g以下であることがより好ましい。芳香族アミンポリオールは、水酸基価が350〜550mgKOH/gであることがより好ましい。また3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒の比率は8/1〜4/1であることがより好ましい。
上述の硬質ポリウレタンフォームの製造方法において、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の発泡工程における加熱温度(パネルにおいては成形温度)は55℃以上であることが好ましい。一般にイソシアヌレート結合を含む硬質ポリウレタンフォームの製造における加熱温度は80℃以上の高温が使用されるが、本発明の製造方法においては、60℃という低温においても不燃性規格に適合する硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。
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、芳香族エステルポリオールと芳香族アミンポリオールを使用する。本発明において使用する芳香族エステルポリオールは、多価アルコールから選択される1種以上と芳香族ポリカルボン酸とのエステルポリオールを使用する。芳香族エステルポリオールは芳香環濃度が24重量%以上のものを使用する。芳香環濃度は、芳香族エステルポリオール中の芳香環を構成する炭素原子の重量%である。芳香環濃度を24重量%以上にするためには、多価アルコールの水酸基2以上を、重縮合反応を伴う反応によりエステル化することにより芳香族ジカルボン酸を結合して1分子中に2以上の芳香環を有する成分を含むポリオールとする。
該芳香族エステルポリオールを構成する芳香族ポリカルボン酸は、テレフタル酸(t−PA)、イソフタル酸(iso−PA)、オルトフタル酸(o−PA)から選択される1種以上であり、かつオルトフタル酸を使用する場合には、オルトフタル酸の割合が全カルボン酸の60モル%未満である。o−PAの割合が60モル%以上の場合は不燃性評価が低下する場合がある。
芳香族エステルポリオールを構成する多価アルコールは特に限定されるものではなく、エチレングリコール(EG)、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール(1,6−HD)、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール(DPG)等のグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオールが例示される。これらの中でもエチレングリコール、1,4−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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールから選択される1種以上の使用が難燃性の観点より好ましい。芳香族エステルポリオールの官能基数は、2〜3であることが好ましく、実質的にグリコールのみを使用した2官能であることがさらに好ましい。官能基数を2を超えて3以下、好ましくは2.5以下にするために、上記のトリオールを使用する。
芳香族アミンポリオールは、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。
本発明においては、上記のポリオール化合物に加えて、本発明の特徴を損なわない範囲で他のポリオール化合物、例えばヒドロキノン、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た芳香族ポリエーテルポリオール、シュークロース、ソルビトール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の脂肪族多官能アルコールに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脂肪族ポリエーテルポリオール、トリエタノールアミンやエチレンジアミンなどの脂肪族ポリアミンを開始剤とした脂肪族アミンポリオール化合物などを添加してもよい。これらのポリオール化合物の添加量は、ポリオール化合物の全量中10重量%未満であることが好ましい。
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を構成する成分として架橋剤を使用してもよい。架橋剤としてはポリウレタンの技術分野において使用される低分子量多価アルコールが使用可能である。具体的には、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリエタノールアミン等が例示される。
発泡剤として使用する水とペンタンの比率は水/ペンタン重量比にて1/6〜1/10であることが好ましい。発泡剤として水とペンタンに加えてHFC化合物を使用することができ、係る構成によればさらにフォームの不燃性評価結果は向上する。HFC化合物の添加量は水+ペンタンに対して10重量%以下である。
整泡剤としては、公知の硬質ポリウレタンフォーム用の整泡剤が使用でき、ポリオキシアルキレングリコールとポリジメチルシロキサンとのグラフト共重合体が例示される。ポリオキシアルキレングリコールとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの単独又は共重合体が好ましく、エチレンオキサイド含有率が70〜100モルのシリコン整泡剤を使用することが好ましい。係るシリコン整泡剤の市販品としては、SH−192、SH−193、SF−2937F、SZ−1666,SZ−1668(東レダウコーニングシリコン社製)等が例示される。
触媒としては、3量化促進触媒(イソシアヌレート結合形成を促進する触媒)とウレタン化促進第3級アミン触媒を使用する。3量化促進触媒としては、例えば酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、2−エチルヘキサン酸(オクチル酸)酸カリウム、等の炭素数1〜20の有機カルボン酸アルカリ金属塩、第4級アンモニウム塩触媒、具体的にはN−(2−ヒドロキシプロピル)−N−(2−ヒドロキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム・オクチル酸塩、N−ヒドロキシアルキル−N,N,N−トリアルキルアンモニウム塩等、特開平9−104734号公報に開示された化合物、市販品(例えば、カオライザー420(花王製))などが使用可能である。
第3級アミン触媒としては、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)、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等を例示することができる。
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、ハロゲン含有化合物、有機リン酸エステル類、水酸化アルミニウム等の金属化合物が例示される。これら有機リン酸エステルの使用が好ましい。
上記の難燃剤の中でも特に有機リン酸エステルは、ポリオール組成物の粘度低下効果も有するので好ましい。かかる有機リン酸エステル化合物としては、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、大八化学製)、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート(TMCPP、大八化学製)、トリブトキシエチルホスフェート(TBXP,大八化学製)、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重量部以下であり、5〜40重量部であることが好ましい。この範囲を越えると不燃効果が十分に得られなかったり、フォームの機械的特性が低下するなどの問題が生じる場合が発生する。
本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール及び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、酸化防止剤等が添加可能である。
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並びに不燃性評価が優れており、低コストであることなどから、高官能粗製MDIを使用する。高官能粗製MDIは、イソシアネート基を有するベンゼン環がメチレン基を介して3個以上結合された多官能イソシアネート化合物を一般的な粗製MDIよりも多く含有する粗製MDIである。係る高官能粗製MDIは、上述のように20℃における粘度が300〜500mPa・sであることがより好ましい。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、高官能粗製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。
本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造方法としては、2枚の鋼板の間に発泡原液組成物を供給して発泡硬化させて鋼板と硬質ポリウレタンフォームとが積層されたサンドイッチパネルとすることが好ましい。係る構成の製造方法によれば、低い熱伝導率とコーンカロリー試験による不燃性規格をクリアする難燃性を有し、面材である鋼板との接着強度に優れた硬質ポリウレタンフォームサンドイッチパネルが得られる。該サンドイッチパネルの製造方法としては、射出成形法や連続生産法などの、公知のサンドイッチパネルの製造方法が使用可能であるが、射出成形法が鋼板を面材とするサンドイッチパネルの製造において一般的である。
(ポリオール化合物)
本発明の実施例において使用したポリオール化合物は表1に示した。ポリオール化合物1〜9は芳香族エステルポリオールであり、ポリオール化合物10は芳香族アミンポリオールである。芳香族エステルポリオールにおいてテレフタル酸はt−PA、イソフタル酸はiso−PA、オルトフタル酸はo−PAにて示した。ポリオール化合物6、7におけるiso−PAとt−PAの比率は1/1(モル比)である。またポリオール化合物1、2におけるDEG/DPG比、並びにポリオール化合物5におけるDEG/EG比も1/1(モル比)である。他に使用した原料は以下の通りである。
<触媒>
A: オクチル酸カリウム
B: カオライザーNo.420(花王)
C: カオライザーNo.1(Kao−No.1)(花王)
<整泡剤>
SH−193(Si含有率=30wt%,ポリオキシアルキレングリコール=ポリオキシエチレングリコール、東レダウコーニングシリコン)
<ポリイソシアネート化合物>
高官能粗製MDI;粘度400mPa・s
高官能粗製MDIは市販品を使用した。
本発明の実施例において使用したポリオール化合物は表1に示した。ポリオール化合物1〜9は芳香族エステルポリオールであり、ポリオール化合物10は芳香族アミンポリオールである。芳香族エステルポリオールにおいてテレフタル酸はt−PA、イソフタル酸はiso−PA、オルトフタル酸はo−PAにて示した。ポリオール化合物6、7におけるiso−PAとt−PAの比率は1/1(モル比)である。またポリオール化合物1、2におけるDEG/DPG比、並びにポリオール化合物5におけるDEG/EG比も1/1(モル比)である。他に使用した原料は以下の通りである。
<触媒>
A: オクチル酸カリウム
B: カオライザーNo.420(花王)
C: カオライザーNo.1(Kao−No.1)(花王)
<整泡剤>
SH−193(Si含有率=30wt%,ポリオキシアルキレングリコール=ポリオキシエチレングリコール、東レダウコーニングシリコン)
<ポリイソシアネート化合物>
高官能粗製MDI;粘度400mPa・s
高官能粗製MDIは市販品を使用した。
(実施例、比較例)
表1の上段に記載した組成にてポリオール組成物を調製し、高圧発泡機を使用して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パネルを製造した。ポリイソシアネート成分とポリオール組成物の配合比は、NCO/OH当量比(水1モルに対してNCO2当量を消費するとした残りのNCO/OH当量比)が表2に示した値となる比率であり、成形時のフォームの加熱温度は60℃、70℃にて行った。パネルの面材としては厚さ0.35mmのカラー鋼板を使用し、硬質ポリウレタンフォームの厚さは30mmとした。また発泡剤は、硬質ポリウレタンフォームの密度が50kg/m3となるように配合した。
実施例については表1の上段に、また比較例については表2の上段に、それぞれ記載した配合にて常法により硬質ポリウレタンフォームを作製した。ペンタンとしてはシクロペンタンを使用した。
表1の上段に記載した組成にてポリオール組成物を調製し、高圧発泡機を使用して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パネルを製造した。ポリイソシアネート成分とポリオール組成物の配合比は、NCO/OH当量比(水1モルに対してNCO2当量を消費するとした残りのNCO/OH当量比)が表2に示した値となる比率であり、成形時のフォームの加熱温度は60℃、70℃にて行った。パネルの面材としては厚さ0.35mmのカラー鋼板を使用し、硬質ポリウレタンフォームの厚さは30mmとした。また発泡剤は、硬質ポリウレタンフォームの密度が50kg/m3となるように配合した。
実施例については表1の上段に、また比較例については表2の上段に、それぞれ記載した配合にて常法により硬質ポリウレタンフォームを作製した。ペンタンとしてはシクロペンタンを使用した。
<不燃性評価>(コーンカロリー試験)
実施例、比較例にて作製した硬質ポリウレタンフォームパネルサンプルから面材を除去した後に100mm×100mm、厚さ20mmの評価サンプルを切り出し、ISO−5660に準拠し、放射熱強度50kW/m2 にて20分間加熱したときの最大発熱速度(発熱速度)、総発熱量を測定した。この測定方法は、建築基準法施行令第108条の2に規定される公的機関である建築総合試験所にて、コーンカロリーメーター法による基準に対応するものとして規定された試験法である。
実施例、比較例にて作製した硬質ポリウレタンフォームパネルサンプルから面材を除去した後に100mm×100mm、厚さ20mmの評価サンプルを切り出し、ISO−5660に準拠し、放射熱強度50kW/m2 にて20分間加熱したときの最大発熱速度(発熱速度)、総発熱量を測定した。この測定方法は、建築基準法施行令第108条の2に規定される公的機関である建築総合試験所にて、コーンカロリーメーター法による基準に対応するものとして規定された試験法である。
評価結果は、表2の下段に示した。本発明のポリオール組成物を使用した硬質ポリウレタンフォームは、いずれも断熱性、不燃性評価に優れたものであった。不燃性のコーンカロリー試験による規格は、総発熱量が8MJ/m2以下、発熱速度(最大)が200kW/m2以下の双方を満たすことが必要であり、これを満たすものをOKとした。o−PAのみを酸成分とする芳香族エステルポリオールを使用し、60℃の成形温度で製造した比較例は不燃性評価がNGであった。
Claims (6)
- ポリオール化合物、発泡剤、触媒及び難燃剤を含み、ポリイソシアネート化合物と混合・反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物であって、
前記発泡剤はペンタン及び水を含有し、
前記ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と芳香族ジアミンを開始剤とし、水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、
前記触媒は3量化促進触媒とウレタン化促進第3級アミン触媒とからなり、前記3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)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。 - 前記芳香族ジカルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸から選択される1種以上であり、かつオルトフタル酸の割合が全カルボン酸の60モル%以下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用ポリオール組成物。
- ポリオール化合物、発泡剤、触媒及び難燃剤を含むポリオール組成物とポリイソシアネート化合物とを混合して発泡原液組成物とし、前記発泡原液組成物を反応させて硬質ポリウレタンフォームとする硬質ポリウレタンフォームの製造方法であって、
前記発泡剤はペンタン及び水を含有し、
前記ポリオール化合物は、平均官能基数が2〜3、水酸基価が100mgKOH/g以上300mgKOH/g以下であり、芳香族ジカルボン酸を酸成分とし、芳香環濃度が24重量%以上の芳香族エステルポリオール50〜90重量部と芳香族ジアミンを開始剤とし、水酸基価が300〜600mgKOH/gの芳香族アミンポリオール10〜50重量部とからなり、
前記触媒は、3量化促進触媒とウレタン化促進第3級アミン触媒とからなり、前記3量化促進触媒/ウレタン化促進第3級アミン触媒化合物の比率が12/1〜3/1(重量比)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。 - 前記ポリイソシアネート化合物は、高官能粗製MDIからな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の製造方法。
- 前記ポリオール組成物とポリイソシアネート化合物との反応におけるNCO/OH当量比が2.5〜5.0であることを特徴とする請求項3又は4に記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
- 前記高官能粗製MDIは、粘度(25℃)が300〜700mPa・sであることを特徴とする請求項4又は5に記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
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