JP2009114287A - Polyol composition for spray-foamed rigid polyurethane foam and process for manufacturing spray-foamed rigid polyurethane foam - Google Patents

Polyol composition for spray-foamed rigid polyurethane foam and process for manufacturing spray-foamed rigid polyurethane foam Download PDF

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Natsuko Anraku
夏子 安楽
Shingo Nishijima
伸吾 西嶋
Tomokazu Miyoshi
智運 三好
Norio Shiroo
記生 城尾
Toshihiko Furuta
俊彦 古田
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyol composition which uses water as a foaming agent, slightly affects a working environment, forms a rigid polyurethane foam having high flame retardancy and satisfactory friability, and prevents a foaming stock solution composition from sagging immediately after spray coating, and to provide a process for manufacturing the rigid polyurethane foam using the polyol composition. <P>SOLUTION: The polyol composition contains a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer, a flame retardant, and a catalyst. The composition is mixed with a polyisocyanate component by using a spray apparatus and reacted with it to form a rigid polyurethane foam. The polyol compound consists of an aromatic ester polyol and a polyether polyol. The polyol composition also contains HFC-134a as an auxiliary foaming agent at a concentration of 0.5-5 wt.%. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、難燃性が高く、基材との接着剤が良好な硬質ポリウレタンフォームを形成するスプレー発泡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。   The present invention relates to a polyol composition for spray foamed rigid polyurethane foam that forms a rigid polyurethane foam having high flame retardancy and good adhesion to a substrate, and a method for producing a rigid polyurethane foam using the polyol composition. Is.

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成分とを混合し、発泡、硬化させることにより形成される。硬質ポリウレタンフォームの製造方法の一つとしてスプレー発泡法がある。スプレー発泡法においては、高い断熱性を必要とする用途において、CFC化合物に代えてHCFC−141bが使用されていた(特許文献1)。   Rigid polyurethane foam is a well-known material as a heat insulating material, a lightweight structural material, and the like. Such a rigid polyurethane foam is formed by mixing a polyol composition containing a polyol compound and a foaming agent as essential components and a polyisocyanate component, and foaming and curing. One method for producing rigid polyurethane foam is a spray foaming method. In the spray foaming method, HCFC-141b is used in place of the CFC compound in applications that require high heat insulation (Patent Document 1).

特許文献1において使用されているが、なおオゾン層破壊係数を有するHCFC−141bに代えて、水を発泡剤としたスプレー発泡硬質ポリウレタンフォームも公知である(特許文献2)。   Although used in Patent Document 1, a spray-foamed rigid polyurethane foam using water as a foaming agent instead of HCFC-141b having an ozone layer depletion coefficient is also known (Patent Document 2).

特許文献1に開示された硬質ポリウレタンフォームは、ポリオール化合物として芳香族エステルポリオールとポリエーテルポリオールを併用するものである。   The rigid polyurethane foam disclosed in Patent Document 1 uses an aromatic ester polyol and a polyether polyol in combination as a polyol compound.

また特許文献2に開示された硬質ポリウレタンフォームは、発泡剤として上記HCFC−141bを使用した場合に発生する横滑り現象を解消することを目的とし、エチレンジアミンを開始剤とするポリオール化合物をポリオール化合物の1成分として使用することを特徴とするものである。   In addition, the rigid polyurethane foam disclosed in Patent Document 2 aims to eliminate the skid phenomenon that occurs when the above HCFC-141b is used as a foaming agent. It is used as a component.

特開平8−53565号公報JP-A-8-53565 特開平10−87774号公報JP-A-10-87774

しかし、特許文献2に開示された発明は、ポリオール化合物としてエチレンジアミンを開始剤とするポリオール化合物と共に使用するポリオール化合物はポリエーテルポリオール化合物であるために難燃性が十分ではなく、建築物に求められる難燃3級をクリアするものではない。   However, in the invention disclosed in Patent Document 2, the polyol compound used together with the polyol compound having ethylenediamine as an initiator as the polyol compound is a polyether polyol compound, so that the flame retardancy is not sufficient and is required for a building. It does not clear flame retardant level 3.

これに対して特許文献1に開示の硬質ポリウレタンフォームは、芳香族エステルポリオールをポリオール化合物の主成分として使用しているために難燃性に優れたものである。このHCFC−141bに代えて水を発泡剤として使用すると、水はHCFC−141bのような粘度低下効果がないためにポリオール組成物の粘度が高くなり、スプレー発泡を行った場合にポリイソシアネート成分との混合性が悪く、水とイソシアネートの反応が円滑に行われないという現象が発生する。その結果、形成される硬質ポリウレタンフォームのフライアビリティーが低下したり、或いはスプレー塗布直後の発泡原液組成物が液垂れを起こして施工対象基材と硬質ポリウレタンフォームの接着強度が低下するという問題が発生する。   On the other hand, the rigid polyurethane foam disclosed in Patent Document 1 is excellent in flame retardancy because an aromatic ester polyol is used as the main component of the polyol compound. When water is used as a foaming agent in place of HCFC-141b, the viscosity of the polyol composition increases because water does not have the effect of lowering the viscosity as in HCFC-141b. This results in a phenomenon that water and isocyanate are not smoothly reacted. As a result, there is a problem that the flyability of the formed rigid polyurethane foam is reduced, or the foaming stock composition immediately after spray coating causes dripping and the adhesive strength between the construction target substrate and the rigid polyurethane foam is lowered. To do.

係る問題を解決する技術として、特許文献2のように水とイソシアネートの反応を促進する、イミダゾール化合物などの泡化促進触媒を多く使用する方法がある。   As a technique for solving such a problem, there is a method of using a large amount of a foaming promotion catalyst such as an imidazole compound that accelerates the reaction between water and isocyanate as in Patent Document 2.

しかし、イミダゾール化合物などの強い泡化触媒作用を有する化合物は、臭気が強く、目への刺激作用もあり、スプレー施工における作業環境上好ましいものではない。   However, a compound having a strong foaming catalytic action such as an imidazole compound has a strong odor and an eye irritation action, which is not preferable in terms of a working environment in spray construction.

本発明は、水を発泡剤として使用し、作業環境への影響が小さく、形成される硬質ポリウレタンフォームの難燃性が高く、フライアビリティーが良好であり、しかもスプレー塗布直後の発泡原液組成物が液垂れの発生を防止した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を提供することを目的とするものである。   The present invention uses water as a foaming agent, has a small impact on the working environment, has high flame retardancy of the formed rigid polyurethane foam, has good flyability, and has a foaming stock solution composition immediately after spray coating. An object of the present invention is to provide a polyol composition for a rigid polyurethane foam in which the occurrence of dripping is prevented and a method for producing a rigid polyurethane foam using the polyol composition.

本発明のポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤として水、整泡剤、難燃剤及び触媒を含み、スプレー装置によりポリイソシアネート成分と混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成する組成物であって、
前記ポリオール化合物は芳香族エステルポリオールとポリエーテルポリオールとからなり、
補助発泡剤としてHFC−134aを、濃度0.5〜5重量%となるように含有することを特徴とする。
The polyol composition of the present invention is a composition containing a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer, a flame retardant and a catalyst, mixed with a polyisocyanate component by a spray device, and reacted to form a rigid polyurethane foam. And
The polyol compound comprises an aromatic ester polyol and a polyether polyol,
It is characterized by containing HFC-134a as an auxiliary foaming agent so as to have a concentration of 0.5 to 5% by weight.

係る構成のポリオール組成物を使用することにより水を発泡剤として使用し、特許文献2のようにイミダゾール触媒を多く使用する必要がないので作業環境への影響が小さく、難燃性が高く、フライアビリティーが良好な硬質ポリウレタンフォームを形成することができ、しかもスプレー塗布直後の発泡原液組成物が液垂れの発生を防止することができる。   By using such a polyol composition, water is used as a foaming agent, and it is not necessary to use a large amount of an imidazole catalyst as in Patent Document 2, so that the influence on the working environment is small, flame retardancy is high, and fly A rigid polyurethane foam with good ability can be formed, and the foamed stock solution composition immediately after spray coating can prevent dripping.

HFC−134a(1,1,1,2−テトラフルオロエタン)の濃度が0.5重量%未満の場合にはスプレー塗布直後の発泡原液組成物の液垂れ防止効果が不十分であり、5重量%を超えると却って施工対象基材と硬質ポリウレタンフォームの接着性が低下する。HFC−134aの濃度は0.5〜2.0重量%であることがより好ましい。   When the concentration of HFC-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) is less than 0.5% by weight, the dripping prevention effect of the foamed stock composition immediately after spray coating is insufficient, and 5% by weight On the other hand, if it exceeds 50%, the adhesion between the construction target base material and the rigid polyurethane foam is lowered. The concentration of HFC-134a is more preferably 0.5 to 2.0% by weight.

別の本発明は、ポリオール化合物、発泡剤として水、整泡剤、難燃剤及び触媒を含むポリオール組成物とポリイソシアネート成分とをスプレー装置により混合し、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、
前記ポリオール化合物は芳香族エステルポリオールとポリエーテルポリオールからなり、
前記ポリオール組成物は補助発泡剤としてHFC134aを濃度0.5〜5重量%となるように含有するものであることを特徴とする。
Another invention is a rigid polyurethane foam in which a polyol composition containing a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer, a flame retardant, and a catalyst is mixed with a polyisocyanate component and reacted to form a rigid polyurethane foam. A manufacturing method of
The polyol compound comprises an aromatic ester polyol and a polyether polyol,
The polyol composition is characterized in that it contains HFC134a as an auxiliary blowing agent in a concentration of 0.5 to 5% by weight.

係る構成の製造方法によれば、ポリオール組成物を構成する発泡剤として水を使用し、特許文献2のようにイミダゾール触媒を多く使用する必要がないので作業環境への影響が小さく、難燃性が高く、フライアビリティーが良好な硬質ポリウレタンフォームを形成することができ、しかもスプレー塗布直後の発泡原液組成物が液垂れの発生を防止することができる。   According to the production method having such a configuration, water is used as a foaming agent constituting the polyol composition, and it is not necessary to use a large amount of an imidazole catalyst as in Patent Document 2, so that the influence on the working environment is small and flame retardant. And a rigid polyurethane foam having high flyability can be formed, and the foamed stock solution composition immediately after spray coating can prevent dripping.

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、ポリオール組成物を構成するポリオール化合物として芳香族エステルポリオールとポリエーテルポリオールを使用することが好ましい。芳香族エステルポリオールが/ポリエーテルポリオールの比率は、40/60〜90/10(重量比)であることが好ましく45/55〜85/15であることがより好ましく、55/45〜85/15であることがさらに好ましい。   In the polyol composition for rigid polyurethane foam and the method for producing the rigid polyurethane foam of the present invention, it is preferable to use an aromatic ester polyol and a polyether polyol as the polyol compound constituting the polyol composition. The ratio of aromatic ester polyol / polyether polyol is preferably 40/60 to 90/10 (weight ratio), more preferably 45/55 to 85/15, and 55/45 to 85/15. More preferably.

芳香族エステルポリオールの配合比率が少ない場合には、形成されるフォームの難燃性が低下し、多すぎる場合にはスプレー塗布直後の発泡原液組成物の液垂れの発生、フォームのフライアビリティーの低下などの問題が発生する。   When the blending ratio of the aromatic ester polyol is small, the flame retardancy of the formed foam decreases, and when it is too large, dripping of the foamed stock composition immediately after spray coating occurs, and the foam flyability decreases. Problems occur.

芳香族エステルポリオールは、芳香族ジカルボン酸グリコールエステルであり、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸から選択される少なくとも1種とエチレングリコール、ジ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、平均分子量が150〜500のポリオキシエチレングリコール等のグリコールとのグリコールに基づく水酸基末端を有するエステルポリオールが例示される。芳香族エステルポリオールは、官能基数が2〜2.5、水酸基価が100〜600mgKOH/gであることが好ましい。   The aromatic ester polyol is an aromatic dicarboxylic acid glycol ester, and at least one selected from terephthalic acid, phthalic acid, and isophthalic acid, and ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, Examples include ester polyols having a hydroxyl group terminal based on glycol with glycol such as polyoxyethylene glycol having an average molecular weight of 150 to 500. The aromatic ester polyol preferably has a functional group number of 2 to 2.5 and a hydroxyl value of 100 to 600 mgKOH / g.

ポリエーテルポリオールとしては、脂肪族アミンポリオールを含むポリエーテルポリオールの使用が好ましい。   As the polyether polyol, it is preferable to use a polyether polyol containing an aliphatic amine polyol.

脂肪族アミンポリオールとしては、アルキレンジアミン系ポリオールや、アルカノールアミン系ポリオールが例示される。これらのポリオール化合物は、アルキレンジアミンやアルカノールアミンを開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも1種を開環付加させた末端水酸基の多官能ポリオール化合物である。アルキレンジアミンとしては、公知の化合物が限定なく使用できる。具体的にはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ネオペンチルジアミン等の炭素数が2〜8のアルキレンジアミンの使用が好適である。アルキレンジアミン系ポリオールにおいては、開始剤であるアルキレンジアミンは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが例示される。アルキレンジアミンを開始剤としたポリオール化合物の官能基数は4であり、アルカノールアミンを開始剤としたポリオール化合物の官能基数は3である。これらの中でもエチレンジアミン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。   Examples of the aliphatic amine polyol include alkylene diamine polyols and alkanol amine polyols. These polyol compounds are polyfunctional polyol compounds having a terminal hydroxyl group obtained by ring-opening addition of at least one of ethylene oxide and propylene oxide using alkylene diamine or alkanol amine as an initiator. As the alkylene diamine, known compounds can be used without limitation. Specifically, use of alkylene diamine having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, hexamethylene diamine, and neopentyl diamine is preferable. In the alkylene diamine-based polyol, the alkylene diamine as the initiator may be used alone or in combination of two or more. Examples of the alkanolamine include monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. The number of functional groups of the polyol compound using alkylene diamine as the initiator is 4, and the number of functional groups of the polyol compound using alkanolamine as the initiator is 3. Among these, use of a polyether polyol having ethylenediamine as an initiator is particularly preferable.

脂肪族アミンポリオールと共に使用するポリエーテルポリオールとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュークロース等の脂肪族多価アルコールの1種以上を開始剤とする脂肪族ポリエーテルポリオール、トルエンジアミン等の芳香族アミンを開始剤とする芳香族アミンポリオール、マンニッヒポリオール等が例示される。これらの中でも、得られる硬質ポリウレタンフォームの強度、難燃性が優れている点でマンニッヒポリオールの使用が好ましい。   As the polyether polyol used together with the aliphatic amine polyol, an aromatic polyether polyol such as glycerol, pentaerythritol, sorbitol, sucrose or the like, an aliphatic polyether polyol or toluene diamine as an initiator. Examples thereof include aromatic amine polyols and Mannich polyols that use amine as an initiator. Among these, the use of Mannich polyol is preferable because the strength and flame retardancy of the resulting rigid polyurethane foam are excellent.

マンニッヒポリオールは、フェノール及び/又はそのアルキル置換誘導体、ホルムアルデヒド及びアルカノールアミンのマンニッヒ反応により得られた活性水素化合物又はこの化合物にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも1種を開環付加重合させることによって得られる水酸基価250〜550mgKOH/g、官能基数が2〜4のポリオール化合物である。係るポリオール化合物の市販品としては、例えばDK−3810(第一工業製薬)などがあり、使用可能である。   Mannich polyol is obtained by ring-opening addition polymerization of at least one of ethylene oxide and propylene oxide to an active hydrogen compound obtained by the Mannich reaction of phenol and / or its alkyl-substituted derivative, formaldehyde and alkanolamine, or this compound. It is a polyol compound having a hydroxyl value of 250 to 550 mgKOH / g and having 2 to 4 functional groups. As a commercial item of such a polyol compound, for example, there is DK-3810 (Daiichi Kogyo Seiyaku) and can be used.

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、メチルジエタノールアミン等が例示される。   You may use a crosslinking agent as a component which comprises the polyol composition for rigid polyurethane foams of this invention. As the crosslinking agent, low molecular weight polyhydric alcohols used in the technical field of polyurethane can be used. Specific examples include trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, triethanolamine, methyldiethanolamine and the like.

本発明の硬質ポリウレタンフォームの密度は15〜45kg/mであることが好ましい。 The density of the rigid polyurethane foam of the present invention is preferably 15 to 45 kg / m 3 .

発泡剤としては水を使用する。水の添加量は形成するフォームの密度に応じて適宜設定するが、ポリオール化合物100重量部に対する添加量は、2〜10重量部であることが好ましく、2〜7重量部であることがより好ましい。   Water is used as the blowing agent. The addition amount of water is appropriately set according to the density of the foam to be formed, but the addition amount with respect to 100 parts by weight of the polyol compound is preferably 2 to 10 parts by weight, and more preferably 2 to 7 parts by weight. .

本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造に際しては、上記成分の他に、当業者に周知の整泡剤、難燃剤、着色剤、酸化防止剤等が使用可能である。   In the production of the rigid polyurethane foam of the present invention, in addition to the above components, foam stabilizers, flame retardants, colorants, antioxidants and the like well known to those skilled in the art can be used.

触媒としては、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の第3級アミン類を使用することが好ましい。   Examples of the catalyst include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine (Kaorizer No. 1), N, N, N ′, N ′, N-alkylpolyalkylenepolyamines such as N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (Kaorizer No. 3), diazabicycloundecene (DBU), N, N-dimethylcyclohexylamine (Polycat-8), triethylenediamine, N— It is preferable to use tertiary amines such as methylmorpholine.

ポリウレタン分子の構造において難燃性向上に寄与するイソシアヌレート結合を形成する触媒の使用も好ましく、例えば酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、第4級アンモニウム塩触媒(特開平9−104734号公報に開示)が例示できる。上述の第3級アミン触媒の中にもイソシアヌレート環形成反応をも促進するものがある。イソシアヌレート結合生成を促進する触媒とウレタン結合生成を促進する触媒を併用してもかまわない。   It is also preferable to use a catalyst that forms an isocyanurate bond that contributes to an improvement in flame retardancy in the structure of the polyurethane molecule. For example, potassium acetate, potassium octylate, a quaternary ammonium salt catalyst (disclosed in JP-A-9-104734) is used. It can be illustrated. Some of the above-mentioned tertiary amine catalysts also promote the isocyanurate ring formation reaction. A catalyst that promotes the formation of isocyanurate bonds and a catalyst that promotes the formation of urethane bonds may be used in combination.

整泡剤としては、硬質ポリウレタンフォームの技術分野において使用される公知の整泡剤が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(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。   As the foam stabilizer, known foam stabilizers used in the technical field of rigid polyurethane foam can be used without limitation. Specifically, foam stabilizers such as B-8465 (Gold Schmidt), SH-193, S-824-02, SZ-1704 (Toray Dow Corning Silicon) can be used. Two or more foam stabilizers may be used.

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、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム等の金属化合物が例示される。   In the present invention, addition of a flame retardant is also a preferred embodiment, and examples of suitable flame retardants include metal compounds such as halogen-containing compounds, organophosphates, antimony trioxide, and aluminum hydroxide. .

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可塑化効果、難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。   Organophosphates are suitable additives because they also have an action as a plasticizer and thus have an effect of improving the brittleness of rigid polyurethane foam. It also has the effect of reducing the viscosity of the polyol composition. Examples of the organic phosphate esters include halogenated alkyl esters of phosphoric acid, alkyl phosphate esters, aryl phosphate esters, phosphonate esters, and the like. Specifically, tris (β-chloroethyl) phosphate (CLP, Daihachi Chemical), Tris (β-chloropropyl) phosphate (TMCPP, Daihachi Chemical), Tributoxyethyl phosphate (TBXP, Daihachi Chemical), Tributyl phosphate, Triethyl phosphate, Cresyl phenyl phosphate, Dimethyl methylphosphonate Etc., and one or more of these can be used. The addition amount of the organic phosphates is 40 parts by weight or less, preferably 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total polyol compound. If this range is exceeded, problems such as insufficient plasticization and flame retardant effects and deterioration of the mechanical properties of the foam may occur.

本発明のポリオール組成物の粘度は、スプレー法による硬質ポリウレタンフォームの製造が容易に行える観点より1000mPa・s(20℃)以下であることが好ましく、800mPa・s(20℃)以下であることがより好ましい。   The viscosity of the polyol composition of the present invention is preferably 1000 mPa · s (20 ° C.) or less, and preferably 800 mPa · s (20 ° C.) or less, from the viewpoint of easily producing a rigid polyurethane foam by a spray method. More preferred.

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,スミジュールH−420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。   The polyisocyanate compound that forms a rigid polyurethane foam by mixing and reacting with the polyol composition is easy to handle, fast in reaction, excellent in the physical properties of the resulting rigid polyurethane foam, and low in cost. For this reason, liquid MDI is used. As liquid MDI, Crude MDI (c-MDI) (Sumijoule 44V-10, Sumijoule 44V-20, Sumijoule H-420, etc. (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), Millionate MR-200 (Nippon Polyurethane Industry)) Uretonimine-containing MDI (Millionate MTL; manufactured by Nippon Polyurethane Industry) and the like are used. In addition to liquid MDI, other polyisocyanate compounds may be used in combination. As the polyisocyanate compound used in combination, a polyisocyanate compound known in the technical field of polyurethane can be used without limitation.

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成分との混合におけるイソシアネート基/活性水素基当量比(NCOインデックス)が1.0〜4.0、より好ましくは1.0〜3.0であり、さらに好ましくは1.0〜2.0である。   In the method for producing the rigid polyurethane foam, the isocyanate group / active hydrogen group equivalent ratio (NCO index) in the mixing of the polyol composition and the polyisocyanate component is 1.0 to 4.0, more preferably 1.0. It is -3.0, More preferably, it is 1.0-2.0.

(ポリオール組成物)
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た。使用した原料の内容、特性は以下の通りである。
a)ポリオールA
テレフタル酸とテレフタル酸に対してリシノール酸を5重量%添加し、ジエチレングリコールをグリコール成分として公知の方法により製造したエステルポリオール(東邦理化);
水酸基価=250mgKOH/g、粘度=3000mPa・sec(25℃)
b)ポリオールB
エチレンジアミンを開始剤とするポリエーテルポリオール化合物(旭硝子ウレタン製);
水酸基価=500mgKOH/g、粘度=6000mPa・sec(25℃)
c)ポリオールC
DK−3810(第一工業製薬);
水酸基価=315mgKOH/g、粘度=1300mPa・sec(25℃)
d)TMCPP:リン系難燃剤(可塑剤)(大八化学工業)
e)触媒
A:カオライザーNo.1(Kao−No.1)(花王)
B:イミダゾール触媒
f)整泡剤
SZ−1704(東レダウコーニングシリコン)
g)ポリイソシアネート成分:スミジュール44V−20(住化バイエルウレタン)。
(Polyol composition)
A polyol composition was prepared with the composition described in the upper part of Table 1. The contents and characteristics of the raw materials used are as follows.
a) Polyol A
Ester polyol (Toho Rika) produced by a known method using terephthalic acid and 5% by weight of ricinoleic acid based on terephthalic acid and diethylene glycol as a glycol component;
Hydroxyl value = 250 mgKOH / g, Viscosity = 3000 mPa · sec (25 ° C.)
b) Polyol B
Polyether polyol compound (made by Asahi Glass Urethane) using ethylenediamine as an initiator;
Hydroxyl value = 500 mgKOH / g, Viscosity = 6000 mPa · sec (25 ° C.)
c) Polyol C
DK-3810 (Daiichi Kogyo Seiyaku);
Hydroxyl value = 315 mgKOH / g, viscosity = 1300 mPa · sec (25 ° C.)
d) TMCPP: Phosphorus flame retardant (plasticizer) (Daihachi Chemical Industry)
e) Catalyst A: Kaolinizer No. 1 (Kao-No.1) (Kao)
B: Imidazole catalyst f) Foam stabilizer SZ-1704 (Toray Dow Corning Silicon)
g) Polyisocyanate component: Sumidur 44V-20 (Sumika Bayer Urethane).

(実施例、比較例)
実施例、比較例は、ポリオール化合物Aが70重量部、ポリオール化合物Bが20重量部、ポリオール化合物Cが10重量部((ポリオール化合物A)/(ポリオール化合物B+ポリオール化合物C)=70/30)、難燃剤TMCPP(大八化学工業)40重量部、発泡剤である水が4.0重量部、触媒としてカオライザーNo.1が5.0重量部、整泡剤が1.5重量部の組成を基本配合とし、補助発泡剤のHFC−134aの添加量を表1に示したように変化させてポリオール組成物とした。比較例2においては、HFC−134aを添加せずに泡化触媒としてイミダゾール触媒を4.0重量部添加した。得られたポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを容量比1:1(NCO/OH当量比にて1.0(水1モルに対して消費される2当量のNCO基を除いて計算)にてスプレー発泡施工を行ってスプレー発泡の硬質ポリウレタンフォームとした。スプレー発泡施工試験は、合板にクラフト紙を貼着して略垂直に置いてその上に行った。
(Examples and comparative examples)
In Examples and Comparative Examples, the polyol compound A is 70 parts by weight, the polyol compound B is 20 parts by weight, and the polyol compound C is 10 parts by weight ((polyol compound A) / (polyol compound B + polyol compound C) = 70/30). , 40 parts by weight of flame retardant TMCPP (Daihachi Chemical Industry), 4.0 parts by weight of water as a foaming agent, Kaolinizer No. 1 was 5.0 parts by weight and the foam stabilizer was 1.5 parts by weight. The polyol composition was prepared by changing the amount of auxiliary foaming agent HFC-134a as shown in Table 1. . In Comparative Example 2, 4.0 parts by weight of an imidazole catalyst was added as a foaming catalyst without adding HFC-134a. The obtained polyol composition and the polyisocyanate component were used at a volume ratio of 1: 1 (NCO / OH equivalent ratio of 1.0 (calculated excluding 2 equivalent of NCO groups consumed per 1 mol of water)). Spray foaming was applied to make a rigid polyurethane foam with spray foaming, and the spray foaming test was performed on a plywood sheet placed almost vertically and placed on it.

(評価)
1)スプレー評価
上記のスプレー発泡施工試験を行ないながら、臭気、液垂れを観察した。
(Evaluation)
1) Spray evaluation While performing the above-mentioned spray foaming construction test, odor and dripping were observed.

2)燃焼性(難燃性評価)
形成された硬質ポリウレタンフォームから所定のサンプルを切り出し、JIS A 1321に準拠して難燃性評価を行った。評価結果は、級別が難燃3級で表面試験の判定に適合するものを良好、適合しないものを不良として表示した。
2) Flammability (flame retardant evaluation)
A predetermined sample was cut out from the formed rigid polyurethane foam, and flame retardancy was evaluated in accordance with JIS A 1321. The evaluation results are indicated as good if the classification is flame retardant class 3 and suitable for the surface test, and non-conforming as defective.

3)面材との接着性
面材が貼着した硬質ポリウレタンフォームから面材を手で剥離し、面材が材料破壊する程度に接着している場合を良好とし、フォームが接着面で破壊して簡単に剥離できる場合を不良とした。
3) Adhesiveness to the face material The face material is peeled by hand from the hard polyurethane foam to which the face material is adhered, and the face material is adhered to such an extent that the material breaks down. If it can be easily peeled off, it was regarded as defective.

Figure 2009114287
Figure 2009114287

表1の結果より、本発明のポリオール組成物を使用したスプレー発泡硬質ポリウレタンフォームは、施工時に臭気の発生が小さく、液垂れも発生せず、形成された硬質ポリウレタンフォームはJIS A 1321規定の評価による難燃性に優れ、基材との接着性が良好なものであった。これに対してHFC−134aを添加しなかった比較例1は液垂れが発生し、基材との接着性も不良であった。HFC−134aの添加量が5重量%を超える比較例3は、基材との接着性が低下し、比較例2は、HFC−134aを添加しなくても液垂れは発生しなかったが、施工時の臭気が強く、満足できるものではなかった。   From the results shown in Table 1, the spray foamed rigid polyurethane foam using the polyol composition of the present invention has little odor generation and no dripping at the time of construction, and the formed rigid polyurethane foam is evaluated according to JIS A 1321 regulations. It was excellent in flame retardancy and had good adhesion to the substrate. On the other hand, in Comparative Example 1 in which HFC-134a was not added, dripping occurred and the adhesion to the substrate was poor. In Comparative Example 3 in which the amount of HFC-134a added exceeds 5% by weight, the adhesion to the base material was lowered, and in Comparative Example 2, no dripping occurred even without adding HFC-134a. The odor during construction was strong and not satisfactory.

Claims (2)

ポリオール化合物、発泡剤として水、整泡剤、難燃剤及び触媒を含み、スプレー装置によりポリイソシアネート成分と混合し、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、
前記ポリオール化合物は芳香族エステルポリオールとポリエーテルポリオールとからなり、
補助発泡剤としてHFC134aを、濃度0.5〜5重量%となるように含有することを特徴とするスプレー発泡硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
A polyol composition comprising water, a foam stabilizer, a flame retardant and a catalyst as a foaming agent, mixed with a polyisocyanate component by a spray device, and reacted to form a rigid polyurethane foam,
The polyol compound comprises an aromatic ester polyol and a polyether polyol,
A polyol composition for spray-foamed rigid polyurethane foam, comprising HFC134a as an auxiliary foaming agent in a concentration of 0.5 to 5% by weight.
ポリオール化合物、発泡剤として水、整泡剤、難燃剤及び触媒を含むポリオール組成物とポリイソシアネート成分とをスプレー装置により混合し、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、
前記ポリオール化合物は芳香族エステルポリオールとポリエーテルポリオールからなり、
前記ポリオール組成物は補助発泡剤としてHFC134aを濃度0.5〜5重量%となるように含有するものであることを特徴とするスプレー発泡硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
A method for producing a rigid polyurethane foam comprising mixing a polyol composition containing a polyol compound, water as a foaming agent, a flame retardant, a flame retardant and a catalyst with a polyisocyanate component and reacting them to form a rigid polyurethane foam. ,
The polyol compound comprises an aromatic ester polyol and a polyether polyol,
The said polyol composition contains HFC134a as an auxiliary | assistant foaming agent so that it may become a density | concentration of 0.5-5 weight%, The manufacturing method of the spray foaming rigid polyurethane foam characterized by the above-mentioned.
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