JP2018083909A - Hard isocyanurate foam composition and method for producing hard isocyanurate foam - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for hard isocyanurate foam that has reduced brittleness on the foam surface, and has high flame retardancy with an oxygen index of 30 or more.SOLUTION: A composition for hard isocyanurate foam contains an organic polyisocyanate (A), a polyglycidyl ester compound (B), a catalyst (C), a foaming agent (D), a foam stabilizer (E), and a flame retardant (F). An equivalent ratio between the organic polyisocyanate (A) and the polyglycidyl ester compound (B) [isocyanate group in (A)/ glycidyl group in (B)] is 5-15; the catalyst (C) is a tertiary amine catalyst; the flame retardant (F) is liquid at normal temperature; and the flame retardant (F) content is 5-20 wt.% in all the components.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、オキサゾリドン及びイソシアヌレートを含む難燃性硬質フォーム組成物、及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a flame retardant rigid foam composition containing oxazolidone and isocyanurate, and a method for producing the same.

硬質ポリウレタンフォームは主にイソシアネートとポリオールとの反応により製造され、建築、貯蔵タンク、船舶等における断熱材や構造材等の幅広い用途に使用されている。近年、難燃性基準の厳格運用、省エネルギー政策の推進等により硬質ポリウレタンフォームの難燃化技術が求められている。   Rigid polyurethane foam is produced mainly by the reaction of isocyanate and polyol, and is used in a wide range of applications such as heat insulating materials and structural materials in buildings, storage tanks, ships and the like. In recent years, flame retardant technology for rigid polyurethane foams has been required due to strict operation of flame retardant standards and promotion of energy saving policies.

硬質ポリウレタンフォームを難燃化する手段として、イソシアネートの三量化によって得られる熱安定性の高いイソシアヌレート環を含有させた硬質イソシアヌレートフォームが有効とされ、従来、難燃性材料として広く利用されている。   Hard isocyanurate foams containing isocyanurate rings with high thermal stability obtained by trimerization of isocyanate are effective as a means to make rigid polyurethane foams flame-retardant. Conventionally, they have been widely used as flame-retardant materials. Yes.

硬質イソシアヌレートフォームの形成反応は、主にポリオールとイソシアネートの反応によるウレタン基形成反応(樹脂化反応)とイソシアネートと水の反応によるウレア基形成反応(泡化反応)、加えて、イソシアネートの三量化によるイソシアヌレート基形成反応(イソシアヌレート化反応)からなる。硬質イソシアヌレートフォームに含まれる、これらウレタン結合、ウレア結合、イソシアヌレート結合のうち、イソシアヌレート結合の熱分解温度は、ウレタン結合やウレア結合よりも高く、フォームの難燃化に寄与する。   The formation reaction of rigid isocyanurate foam mainly consists of urethane group formation reaction (resinification reaction) by reaction of polyol and isocyanate, urea group formation reaction (bubble formation reaction) by reaction of isocyanate and water, and addition of trimerization of isocyanate. Isocyanurate group formation reaction (isocyanurate formation reaction). Among these urethane bonds, urea bonds, and isocyanurate bonds contained in the rigid isocyanurate foam, the thermal decomposition temperature of the isocyanurate bond is higher than that of the urethane bond or urea bond, and contributes to flame retardancy of the foam.

ウレタン結合、ウレア結合よりも熱分解温度の高い、その他結合として、オキサゾリドン、イミド、アミド、カルボジイミドなどが知られている。これらのうちオキサゾリドンを含有するイソシアヌレートフォームとしては、触媒にイソシアヌレート三量化触媒とハロゲン化ホウ素錯体以外の可溶性ルイス酸錯体を用いた製造方法や(特許文献1参照)、ポリイソシアネートの当量当たり約0.1〜0.6当量のエポキシドを使用した組成物(特許文献2、3参照)が報告されている。   Oxazolidone, imide, amide, carbodiimide and the like are known as other bonds having a higher thermal decomposition temperature than urethane bonds and urea bonds. Among these, as isocyanurate foams containing oxazolidone, a production method using an isocyanurate trimerization catalyst and a soluble Lewis acid complex other than a boron halide complex as a catalyst (see Patent Document 1), A composition using 0.1 to 0.6 equivalents of epoxide (see Patent Documents 2 and 3) has been reported.

特許文献1で言及されているフォームの難燃性では、十分な難燃性が得られず、近年求められる高い難燃性(例えば中国国家標準GB8624−2012で規定されている、建物壁面に用いられるB1級の板状建築材料は、酸素指数が30以上である)を満足するものとは言えず、特許文献2、3では、フォームの熱劣化に関して言及されているものの、難燃性には触れられていない。またこれらの文献で言及されているエポキシドとしては、ビスフェノールAのグリシジルエーテルに代表される、ポリグリシジルエーテル化合物が例示されているが、ポリグリシジルエステルに関する記載はなく、樹脂自体の難燃性に改善の余地があった。   In the flame retardance of the foam referred to in Patent Document 1, sufficient flame retardancy cannot be obtained, and high flame retardancy demanded in recent years (for example, used for building wall surfaces defined in Chinese National Standard GB8624-2012) The B1 grade plate-like building material that is obtained cannot satisfy the oxygen index of 30 or more), and Patent Documents 2 and 3 refer to the thermal deterioration of the foam, but the flame retardancy is not Not touched. The epoxides mentioned in these documents are exemplified by polyglycidyl ether compounds represented by glycidyl ether of bisphenol A, but there is no description about polyglycidyl esters, and the flame retardancy of the resin itself is improved. There was room for.

十分な難燃性を付与するために、例えば特許文献4では、固形難燃剤として剥離性グラファイトを用いた硬質ポリウレタンフォームの難燃化について開示されている。グラファイトは、イソシアネートやポリオールに不溶の、粒径の大きな粉末であり、沈降や凝集によりイソシアネートやポリオール原料中で難燃剤が偏在化する。このため、原料液中に固形難燃剤を含む場合、均一な発泡体が得られず、難燃性が低下するという課題がある。そこで原料中で沈降や凝集が起きない組成物を用いた、難燃性硬質フォームが望まれている。   In order to impart sufficient flame retardancy, for example, Patent Document 4 discloses flame retardancy of rigid polyurethane foam using peelable graphite as a solid flame retardant. Graphite is a powder having a large particle size that is insoluble in isocyanate and polyol, and the flame retardant is unevenly distributed in the isocyanate and polyol raw material by sedimentation and aggregation. For this reason, when a solid flame retardant is included in the raw material liquid, there is a problem that a uniform foam cannot be obtained and the flame retardancy is lowered. Therefore, a flame retardant rigid foam using a composition that does not cause sedimentation or aggregation in the raw material is desired.

特開昭51−74095号公報JP-A-51-74095 特開昭62−270612号公報JP-A-62-270612 特開昭64−45422号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-45422 特表2002−532597号公報JP-T-2002-532597

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォーム表面の脆性が小さく、酸素指数30以上の高い難燃性能を有する硬質イソシアヌレートフォームを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described background art, and an object thereof is to provide a rigid isocyanurate foam having low flame brittleness and a high flame retardancy having an oxygen index of 30 or more.

本発明者らは検討を重ねた結果、発泡過程で生成する主な結合を、熱分解温度の高いイソシアヌレート、オキサゾリドンとし、また、特定のグリシジル化合物からオキサゾリドン環を生成することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。   As a result of repeated investigations, the present inventors have determined that the main bond generated in the foaming process is isocyanurate or oxazolidone having a high thermal decomposition temperature, and that the oxazolidone ring is formed from a specific glycidyl compound, thereby The inventors have found that this can be solved, and have reached the present invention.

即ち本発明は、以下の実施形態を含むものである。   That is, the present invention includes the following embodiments.

(1)有機ポリイソシアネート(A)、ポリグリシジルエステル化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び難燃剤(F)を含む硬質イソシアヌレートフォーム用組成物であって、有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジルエステル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5〜15であり、触媒(C)が3級アミン触媒であり、難燃剤(F)が常温液状であり、かつ、難燃剤(F)を全配合物中に5〜20重量%含むことを特徴とする硬質イソシアヌレートフォーム用組成物。   (1) Composition for rigid isocyanurate foam containing organic polyisocyanate (A), polyglycidyl ester compound (B), catalyst (C), foaming agent (D), foam stabilizer (E), and flame retardant (F) The equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) to the polyglycidyl ester compound (B) [isocyanate group in (A) / glycidyl group in (B)] is 5 to 15, and catalyst (C) Is a tertiary amine catalyst, the flame retardant (F) is liquid at room temperature, and the flame retardant (F) is contained in the total formulation in an amount of 5 to 20% by weight. .

(2)ポリグリシジルエステル化合物(B)が、ジグリシジルエステル化合物であることを特徴とする、上記(1)に記載の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物。   (2) The composition for rigid isocyanurate foam according to (1) above, wherein the polyglycidyl ester compound (B) is a diglycidyl ester compound.

(3)ポリグリシジルエステル化合物(B)が、オルトフタル酸ジグリシジルエステルであり、難燃剤(F)が常温液状のリン酸エステル化合物であることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物。   (3) The above (1) or (2), wherein the polyglycidyl ester compound (B) is a diglycidyl orthophthalate and the flame retardant (F) is a phosphoric acid ester compound which is liquid at room temperature. The composition for rigid isocyanurate foams described.

(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物を混合、発泡させて得られる硬質イソシアヌレートフォーム。   (4) A hard isocyanurate foam obtained by mixing and foaming the composition for hard isocyanurate foam according to any one of (1) to (3) above.

(5)有機ポリイソシアネート(A)と、ポリグリシジル化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び難燃剤(F)の混合物とを混合、発泡させる、硬質イソシアヌレートフォームの製造方法であって、有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5〜15であり、触媒(C)が3級アミン触媒であり、難燃剤(F)が常温液状であり、難燃剤(F)を全配合物中に5〜20重量%含むことを特徴とする、硬質イソシアヌレートフォームの製造方法。   (5) Mix and foam the organic polyisocyanate (A) with a mixture of polyglycidyl compound (B), catalyst (C), foaming agent (D), foam stabilizer (E), and flame retardant (F). The method for producing a rigid isocyanurate foam, wherein the equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) to the polyglycidyl compound (B) [isocyanate group in (A) / glycidyl group in (B)] is 5 to 15 A hard isocyanic acid, characterized in that the catalyst (C) is a tertiary amine catalyst, the flame retardant (F) is in a liquid state at room temperature, and the flame retardant (F) is included in the total formulation in an amount of 5 to 20% by weight. A method for producing a nurate foam.

(6)上記(5)に記載の硬質イソシアヌレートフォームの製造方法において、成形温度が常温であることを特徴とする、硬質イソシアヌレートフォームの製造方法。   (6) The method for producing a hard isocyanurate foam according to the above (5), wherein the molding temperature is room temperature.

なお、本発明における脆性とは、硬質イソシアヌレートフォーム側面のもろさの程度を表わし、その表面硬度を脆性の指標とした。   The brittleness in the present invention represents the degree of brittleness of the side surface of the hard isocyanurate foam, and the surface hardness was used as an index of brittleness.

本発明によれば、フォーム表面の脆性が小さく、酸素指数30以上の難燃性硬質イソシアヌレートフォームを得ることができる。   According to the present invention, a flame-retardant hard isocyanurate foam having a small foam surface brittleness and an oxygen index of 30 or more can be obtained.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物は、有機ポリイソシアネート(A)、ポリグリシジルエステル化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び難燃剤(F)を含む硬質イソシアヌレートフォーム用組成物であって、有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジルエステル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5〜15であり、触媒(C)が3級アミン触媒であり、難燃剤(F)が常温液状であり、かつ、難燃剤(F)を全配合物中に5〜20重量%含むことをその特徴とする。   The composition for rigid isocyanurate foams of the present invention comprises an organic polyisocyanate (A), a polyglycidyl ester compound (B), a catalyst (C), a foaming agent (D), a foam stabilizer (E), and a flame retardant (F ), The equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) and the polyglycidyl ester compound (B) [isocyanate group in (A) / glycidyl group in (B)] is 5 The catalyst (C) is a tertiary amine catalyst, the flame retardant (F) is liquid at room temperature, and the flame retardant (F) is contained in the total formulation in an amount of 5 to 20% by weight. Features.

本発明に用いる有機ポリイソシアネート(A)としては、少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物が使用できる。このような有機ポリイソシアネートとしては特に限定されないが、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、それらとポリオールとの反応によるイソシアネート含有プレポリマー、及びこれらの二種以上の混合物等が挙げられる。   As the organic polyisocyanate (A) used in the present invention, a compound having at least two isocyanate groups can be used. Such an organic polyisocyanate is not particularly limited. For example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5 Naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 4,4 '-Dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, norbornane diisocyanate Lysine ester triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate , An isocyanate-containing prepolymer obtained by reaction of these with a polyol, and a mixture of two or more thereof.

さらに、これらのイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基、アミド基、イミド基、ウレトンイミン基、ウレトジオン基又はオキサゾリドン基含有変性物)やポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等の縮合体(多核体と称されることもある)も包含される。   Furthermore, modified products of these isocyanates (urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, burette group, isocyanurate group, amide group, imide group, uretonimine group, uretdione group or oxazolidone group-containing modified product) and polymethylene Condensates (sometimes referred to as polynuclear bodies) such as polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI) are also included.

なかでも、有機ポリイソシアネート(A)は、いわゆる二核体と称される、1分子中にベンゼン環及びイソシアネート基を各2個有するジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)と、その多核体の混合物である、ポリメリックMDIが好ましい。   Among them, the organic polyisocyanate (A) is a so-called dinuclear polymer, which is a mixture of diphenylmethane diisocyanate (MDI) each having two benzene rings and two isocyanate groups in one molecule, and a polynuclear product thereof. MDI is preferred.

本発明で用いるポリグリシジルエステル化合物(B)は、2つ以上のグリシジル基がエステル化された任意の化合物であり、芳香族化合物、複素環式化合物、環式飽和炭化水素、環式不飽和炭化水素、非環式飽和炭化水素、非環式不飽和炭化水素、無機基などに直接あるいは他の結合を介してグリシジルエステルが2つ以上結合している化合物である。化合物中に3つ以上のグリシジル基があると、発泡過程でイソシアネートと反応しにくくなりフォーム中に残存するグリシジル基が多くなるため、好ましいポリグリシジルエステル化合物は、化合物中に2つのグリシジル基を含む化合物である。   The polyglycidyl ester compound (B) used in the present invention is an arbitrary compound in which two or more glycidyl groups are esterified, and is an aromatic compound, heterocyclic compound, cyclic saturated hydrocarbon, cyclic unsaturated carbonization. It is a compound in which two or more glycidyl esters are bonded to hydrogen, acyclic saturated hydrocarbon, acyclic unsaturated hydrocarbon, inorganic group or the like directly or through other bonds. When there are three or more glycidyl groups in the compound, it is difficult to react with isocyanate during the foaming process, and the amount of glycidyl groups remaining in the foam increases. Therefore, a preferred polyglycidyl ester compound contains two glycidyl groups in the compound. A compound.

ポリグリシジルエステル化合物としては、特に限定はされないが具体例を挙げると、マロン酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、マレイン酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、フマル酸ジグリシジルエステル、グルタル酸ジグリシジルエステル、4,4’−ジフェニルジカルボン酸ジグリシジルエステル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、4,4’−オキシビス安息香酸ジグリシジルエステル、4,4’−スルホニル二安息香酸ジグリシジルエステル、3,5−ピリジンジカルボン酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。これらのうち更に好ましくは、オルトフタル酸ジグリシジルエステルのような常温で液状のジグリシジルエステルである。難燃性を付与するため、ジグリシジルエステル化合物中に、ハロゲン(特に臭素)を含んでいてもよい。適当なポリグリシジルエステル化合物またはこれらの混合物のエポキシ当量(g/当量)は、100〜500であり、ポリグリシジルエステル化合物中に臭素などハロゲンを含まない場合は、100〜200である。混合物に含まれる個々のエポキシドは、この範囲外の当量であってもよい。   The polyglycidyl ester compound is not particularly limited, but specific examples include malonic acid diglycidyl ester, succinic acid diglycidyl ester, maleic acid diglycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, fumarate diglycidyl ester, glutaric acid. Diglycidyl ester, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, 4,4'-oxybisbenzoic acid diglycidyl ester, 4,4'-sulfonyldibenzoic acid diglycidyl Examples thereof include esters and 3,5-pyridinedicarboxylic acid diglycidyl ester. Of these, diglycidyl esters which are liquid at room temperature, such as orthophthalic acid diglycidyl ester, are more preferable. In order to impart flame retardancy, the diglycidyl ester compound may contain halogen (particularly bromine). The epoxy equivalent (g / equivalent) of a suitable polyglycidyl ester compound or a mixture thereof is 100 to 500, and is 100 to 200 when halogen such as bromine is not contained in the polyglycidyl ester compound. The individual epoxides included in the mixture may have equivalents outside this range.

有機ポリイソシアネート(A)と、ポリグリシジルエステル化合物(B)の当量比は、(B)に含まれるグリシジル基に対して、(A)に含まれるイソシアネート基が5〜15の範囲である。当量比が5よりも少ない場合は、難燃性が悪化し、15よりも多い場合はフォームが脆くなるので好ましくない。   The equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) and the polyglycidyl ester compound (B) is such that the isocyanate group contained in (A) is in the range of 5 to 15 with respect to the glycidyl group contained in (B). When the equivalent ratio is less than 5, the flame retardancy deteriorates, and when it is more than 15, the foam becomes brittle.

本発明に用いる触媒(C)は、3級アミン類である。3級アミン類としては、例えば、トリエチレンジアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N”,N”’,N”’−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、1,3,5−トリス(N,N−ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4−ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N−ジメチルアミノエチル−N’−メチルピペラジン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、1,2−ジメチルイミダゾール、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、ビス(ジメチルアミノプロピル)アミン等のアミン化合物類、N,N−ジメチルアミノエタノール、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、2−(2−ジメチルアミノエトキシ)エタノール、N,N,N’−トリメチル−N’−ヒドロキシエチルビスアミノエチルエーテル、N−(3−ジメチルアミノプロピル)−N,N−ジイソプロパノールアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)−N’−メチルピペラジン、N,N−ジメチルアミノヘキサノール、5−ジメチルアミノ−3−メチル−1−ペンタノール等のアルカノールアミン類等が挙げられる。これら3級アミン触媒は単独で使用、もしくは2種以上を併用しても良い。   The catalyst (C) used in the present invention is a tertiary amine. Tertiary amines include, for example, triethylenediamine, dimethylcyclohexylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, N, N , N ′, N ″, N ″ ′, N ″ ′-hexamethyltriethylenetetramine, bis (dimethylaminoethyl) ether, 1,3,5-tris (N, N-dimethylaminopropyl) hexahydro-S-triazine 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4-bis (dimethylaminomethyl) phenol, N-dimethylaminoethyl-N′-methylpiperazine, N, N, N ′, N′-tetra Methylhexamethylenediamine, 1,2-dimethylimidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole, N, -Amine compounds such as dimethylaminopropylamine, bis (dimethylaminopropyl) amine, N, N-dimethylaminoethanol, N, N, N'-trimethylaminoethylethanolamine, 2- (2-dimethylaminoethoxy) ethanol N, N, N′-trimethyl-N′-hydroxyethylbisaminoethyl ether, N- (3-dimethylaminopropyl) -N, N-diisopropanolamine, N- (2-hydroxyethyl) -N′- Examples include alkanolamines such as methylpiperazine, N, N-dimethylaminohexanol, 5-dimethylamino-3-methyl-1-pentanol, etc. These tertiary amine catalysts are used alone or in combination of two or more. You may do it.

これらの3級アミン触媒のうち、イソシアヌレート化活性のないものは発泡しないため、例えば有機ポリイソシアネートとポリグリシジルエステル化合物の混合液に、1mol%の3級アミン触媒を添加し、均一攪拌後にDSC測定を行い、50〜100℃に見られるイソシアヌレートの生成に伴う発熱ピークと、200〜300℃に見られるオキサゾリドンの生成に伴う発熱ピーク双方が存在するものが好ましい触媒である。具体的には、ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、1−イソブチル−2−メチルイミダゾール、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン等が挙げられる。   Among these tertiary amine catalysts, those having no isocyanuration activity do not foam, so, for example, 1 mol% of tertiary amine catalyst is added to a mixed liquid of organic polyisocyanate and polyglycidyl ester compound, and DSC is added after uniform stirring. A catalyst having both an exothermic peak accompanying the generation of isocyanurate observed at 50 to 100 ° C. and an exothermic peak accompanying the generation of oxazolidone seen at 200 to 300 ° C. is a preferable catalyst. Specifically, dimethylcyclohexylamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, 1-isobutyl-2-methylimidazole, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, etc. Can be mentioned.

なお、上記の好ましい触媒を用いて得られたフォームの赤外線吸収スペクトルにおいて、オキサゾリドン環に由来するカルボルニル基の吸収は1745cm−1付近の吸収ピークとして現れ、オキサゾリドン環の生成は、1705cm−1付近のイソシアヌレート環に由来するカルボルニル基の吸収ピークのショルダーピークとして確認される。 Incidentally, in the infrared absorption spectrum of Form obtained using the above preferred catalyst, appearing as an absorption peak of the absorption 1745cm around -1 Karuboruniru groups derived from oxazolidone ring, formation of oxazolidone rings, 1705 cm -1 vicinity of This is confirmed as the shoulder peak of the absorption peak of the carbonyl group derived from the isocyanurate ring.

その他必要に応じて、4級アンモニウム塩類、炭素数2〜12のカルボン酸のアルカリ金属塩、アセルチアセトンやサリチルアルデヒドのアルカリ金属塩、アミンのルイス酸錯体塩、金属触媒等の触媒を併用してもよい。ただし4級アンモニウム塩類や、炭素数2〜12のカルボン酸のアルカリ金属塩等の、強いイソシアヌレート活性を有する触媒は、オキサゾリドンの生成を阻害し、難燃性を悪化させるため、その使用は制限される。   In addition, a quaternary ammonium salt, an alkali metal salt of a carboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms, an alkali metal salt of acethiacetone or salicylaldehyde, a Lewis acid complex salt of an amine, a metal catalyst, etc. may be used in combination as necessary. May be. However, catalysts with strong isocyanurate activity, such as quaternary ammonium salts and alkali metal salts of carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms, inhibit the production of oxazolidone and deteriorate the flame retardancy, so their use is restricted. Is done.

触媒(C)の添加量としては、本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物中に占める割合が、0.1〜15重量%が好ましい。下限未満では発泡が遅延し、発泡前にイソシアネートが分離する場合があり、上限を超えると発泡が不均一となりフォームに割れ、破裂が発生する場合や、難燃性が低下する場合がある。   The amount of the catalyst (C) added is preferably 0.1 to 15% by weight in the hard isocyanurate foam composition of the present invention. If it is less than the lower limit, foaming may be delayed and the isocyanate may be separated before foaming. If the upper limit is exceeded, foaming may become uneven and the foam may be cracked or ruptured, or the flame retardancy may be reduced.

本発明に用いる発泡剤(D)としては、市販の物理的発泡剤を使用できる。これら発泡剤としては特に限定されないが、例えば、クロロフルオロカーボン類、ハイドロクロロフルオロオレフィン類、ハイドロクロロフルオロカーボン類、ハイドロフルオロオレフィン類、ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類、塩化メチレン等の低沸点のハロゲン系ハイドロカーボン類、ペンタン、シクロペンタン等のハイドロカーボン類、空気、窒素、二酸化炭素等の気体又は低温液体等が挙げられる。   A commercially available physical foaming agent can be used as the foaming agent (D) used in the present invention. Although these foaming agents are not particularly limited, for example, chlorofluorocarbons, hydrochlorofluoroolefins, hydrochlorofluorocarbons, hydrofluoroolefins, hydrofluorocarbons, perfluorocarbons, halogen-based hydrocarbons having a low boiling point such as methylene chloride. Examples include carbons, hydrocarbons such as pentane and cyclopentane, gases such as air, nitrogen and carbon dioxide, or low-temperature liquids.

なかでも、オゾン破壊係数(ODP)が小さく、温暖化係数(GWP)が小さいことから、HCFO−1233zd、そのトランス異性体、HCFO−1233xf、ジクロロフッ化プロペン等のハイドロクロロフルオロオレフィン類、HCFC−141b等のハイドロクロロフルオロカーボン類等、ODPがゼロであり、小さいGWPを持つことから、HFO−1234zf、E−HFO−1234ze、Z−HFO−1234ze、HFO−1234yf、E−HFO−1255ye、Z−HFO−125ye、E−HFO−1336mzz、Z−HFO−1336mzz、HFO−1438mzz等のハイドロフルオロオレフィン類、HFC−134a,HFC−245、HFC−236、HFC−356、HFC−365mfc、HFC−227ea等のハイドロフルオロカーボン類、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタン等のハイドロカーボン類等が好ましい。   Among them, since the ozone depletion potential (ODP) is small and the global warming potential (GWP) is small, HCFO-1233zd, its trans isomer, HCFO-1233xf, hydrochlorofluoroolefins such as dichlorofluorinated propene, HCFC-141b Hydrochlorofluorocarbons such as HDP-1234zf, E-HFO-1234ze, Z-HFO-1234ze, HFO-1234yf, E-HFO-1255ye, Z-HFO because ODP is zero and has a small GWP. -125ye, E-HFO-1336mzz, Z-HFO-1336mzz, hydrofluoroolefins such as HFO-1438mzz, HFC-134a, HFC-245, HFC-236, HFC-356, HFC-365mfc, H Hydrofluorocarbons such as C-227ea, propane, butane, pentane, hexane, hydrocarbon and the like cyclopentane are preferred.

発泡剤(D)の添加量としては、本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物中に占める割合が、5〜20重量%の範囲が好ましい。上限値を超えると強度が低下する恐れがあり、下限値より少ないと必要以上にフォーム密度が高くなり、原料使用量が増え不経済となる場合がある。   The amount of the foaming agent (D) added is preferably in the range of 5 to 20% by weight in the hard isocyanurate foam composition of the present invention. If the upper limit value is exceeded, the strength may decrease, and if it is less than the lower limit value, the foam density becomes higher than necessary, and the amount of raw material used increases, which may be uneconomical.

本発明に用いる整泡剤(E)としては、ポリウレタンフォームの製造に用いられる市販の整泡剤等が挙げられる。整泡剤(E)としては特に限定されないが、例えば、界面活性剤が挙げられ、有機シロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体、シリコーン−グリース共重合体等の非イオン系界面活性剤等の有機シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、モーメンティブ社製L5420、L5340、L6188、L6877、L6889、L6900、エボニック社製B8040、B8155、B8239、B8244、B8330、B8443、B8450、B8460、B8462、B8465、B8466、B8467、B8481、B8484、B8485、B8486、B8496、B8870、B8871、東レ・ダウコーニング社製SZ−1328、SZ−1642、SZ−1677、SH−193、エアープロダクツ社製DC−193、DC5598等が挙げられる。   As a foam stabilizer (E) used for this invention, the commercially available foam stabilizer used for manufacture of a polyurethane foam etc. are mentioned. Although it does not specifically limit as foam stabilizer (E), For example, surfactant is mentioned, Organic silicones, such as nonionic surfactants, such as an organosiloxane-polyoxyalkylene copolymer and a silicone-grease copolymer And surface active agents. These surfactants are not particularly limited. For example, L5420, L5340, L6188, L6877, L6889, L6900 manufactured by Momentive, B8040, B8155, B8239, B8244, B8330, B8443, B8450, B8460, B8462 manufactured by Evonik. B8465, B8466, B8467, B8481, B8484, B8485, B8486, B8496, B8870, B8871, SZ-1328, SZ-1642, SZ-1677, SH-193, DC-193 manufactured by Toray Dow Corning , DC5598 and the like.

整泡剤(E)の添加量としては、本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物中に占める割合が、0.1〜10重量%の範囲が好ましい。下限値より少ない場合気泡構造や気泡サイズが安定せず、均一な発泡体が得られない恐れがあり、上限値を超えると難燃性が低下する恐れがある。   The amount of the foam stabilizer (E) added is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight in the hard isocyanurate foam composition of the present invention. If the amount is less than the lower limit, the cell structure and cell size may not be stable, and a uniform foam may not be obtained. If the amount exceeds the upper limit, flame retardancy may be reduced.

本発明に用いる難燃剤(F)は、常温で液状の難燃剤である。常温で液状の難燃剤としては、例えばリン酸エステル系難燃剤、ホスファゼン系難燃剤、ハロゲン化エポキシ系難燃剤等が挙げられる。   The flame retardant (F) used in the present invention is a liquid flame retardant at room temperature. Examples of the flame retardant that is liquid at room temperature include phosphate ester flame retardants, phosphazene flame retardants, and halogenated epoxy flame retardants.

リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−クロロイソプロピル)ホスフェート、トリス(1‐クロロ‐2‐プロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、テトラキス(2−クロロエチル)エチレンジホスフェート、2,2−ビス(クロロメチル)−1,3−プロパンビス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、2,2−ビス(クロロメチル)トリメチレンビス(ビス(2−クロロエチル)ホスフェート)、ポリオキシアルキレンビスジクロロアルキルホスフェート、含ハロゲン系ホスフェートホスホネートオリゴマーエステル(大八化学工業社製CR−530、CR−570、CR−509等)、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリ−2−エチルヘキシルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、ジメチルメチルホスフォネート、ジエチルフェニルホスフォネート、ジメチルフェニルホスフォネート、レゾルシノールジフェニルホスフェート、亜リン酸エチル、亜リン酸ジエチル、エチルエチレンホスフェートオリゴマー(ICL製FR−PNX等)、芳香族系リン酸オリゴマーエステル(レゾルシノールビスジフェニルホスフェート、レゾルシノールビスジキシレニルホスフェート、ビスフェノールAビスジフェニルホスフェート、大八化学工業社製CR−735等)等が挙げられる。   Examples of phosphate ester flame retardants include tris (chloroethyl) phosphate, tris (2-chloroisopropyl) phosphate, tris (1-chloro-2-propyl) phosphate, tris (dichloropropyl) phosphate, tetrakis (2-chloroethyl). ) Ethylene diphosphate, 2,2-bis (chloromethyl) -1,3-propanebis (chloroethyl) phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, tris (tribromoneopentyl) phosphate, 2,2- Bis (chloromethyl) trimethylene bis (bis (2-chloroethyl) phosphate), polyoxyalkylene bisdichloroalkyl phosphate, halogen-containing phosphate phosphonate oligomer ester (CR-830, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) -570, CR-509, etc.), trimethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, tributyl phosphate, trixylenyl phosphate, triethyl phosphate, trioctyl phosphate, dimethylmethyl Phosphonate, diethyl phenyl phosphonate, dimethyl phenyl phosphonate, resorcinol diphenyl phosphate, ethyl phosphite, diethyl phosphite, ethyl ethylene phosphate oligomer (FR-PNX made by ICL, etc.), aromatic phosphoric acid oligomer ester (Resorcinol bisdiphenyl phosphate, resorcinol bisdixylenyl phosphate, bisphenol A bisdiphenyl phosphate Door, include the Daihachi Chemical Industry Co., Ltd. CR-735, etc.) and the like.

ホスファゼン系難燃剤としては、例えば、環状フェノキシホスファゼン(大塚化学製SPB−100L、)等が挙げられる。   Examples of the phosphazene flame retardant include cyclic phenoxyphosphazene (SPB-100L manufactured by Otsuka Chemical).

ハロゲン化エポキシ系難燃剤としては、例えば、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリジジルエーテル(マナック製EB−200B)等が挙げられる。   Examples of the halogenated epoxy flame retardant include dibromophenyl glycidyl ether, dibromocresyl glycidyl ether (manac EB-200B), and the like.

これらの中でもリン酸エステル系難燃剤を用いることが好ましく、経済的な観点から、トリス(2−クロロイソプロピル)ホスフェートがさらに好ましい。   Among these, it is preferable to use a phosphate ester flame retardant, and tris (2-chloroisopropyl) phosphate is more preferable from an economical viewpoint.

なお、本発明において常温とは5℃〜35℃である。   In the present invention, the normal temperature is 5 ° C to 35 ° C.

難燃剤(F)の添加量は、本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物中に占める割合が、5〜20重量%であり、8〜12重量%が好ましい。難燃剤(F)が5重量%未満の場合、難燃性が低くなり、20重量%を超えると可塑化作用によりフォームの機械物性が低下し、強度低下や収縮を引き起こす恐れがある。   The ratio of the flame retardant (F) added to the hard isocyanurate foam composition of the present invention is 5 to 20% by weight, preferably 8 to 12% by weight. When the flame retardant (F) is less than 5% by weight, the flame retardancy is lowered, and when it exceeds 20% by weight, the mechanical properties of the foam are lowered due to the plasticizing action, and there is a risk of causing a decrease in strength or shrinkage.

本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物には、前記の(A)〜(F)の他に、発泡過程で生じるフォームの亀裂、200℃以上の高温条件でのフォームの割れ、破裂防止のため、イソシアネートと反応してウレタン結合を生成するポリオール、イソシアネートと反応してウレア結合を生成する化学的発泡剤としての水を少量添加してもよい。これらの添加量が増えると、熱分解温度の低いウレタン結合、ウレア結合が増加し難燃性が悪化するため、添加量としては、全イソシアネート反応性基の5モル%以下が好ましい。添加する場合のポリオールは、特に限定されないが、水酸基価1〜2000(mgKOH/g)が好ましく、10〜800(mgKOH/g)がさらに好ましい。なお、水酸基価はJIS K1557の方法等に従って算出できる。   In the hard isocyanurate foam composition of the present invention, in addition to the above (A) to (F), foam cracks generated during the foaming process, foam cracks at high temperatures of 200 ° C. or higher, and prevention of bursting A small amount of a polyol that reacts with isocyanate to form a urethane bond and a chemical blowing agent that reacts with isocyanate to form a urea bond may be added. When these addition amounts are increased, urethane bonds and urea bonds having a low thermal decomposition temperature are increased and flame retardancy is deteriorated. Therefore, the addition amount is preferably 5 mol% or less of all isocyanate-reactive groups. Although the polyol in the case of adding is not specifically limited, The hydroxyl value of 1-2000 (mgKOH / g) is preferable, and 10-800 (mgKOH / g) is further more preferable. The hydroxyl value can be calculated according to the method of JIS K1557.

ポリオールとしては、例えば、アルキレンオキシドの開環重合等により得られるポリエーテルポリオール類、ポリエーテルポリオール中でビニルモノマーをラジカル重合して得られるポリマーポリオール類、多価アルコールと多価カルボン酸類との重縮合により得られるポリエステルポリオール類、多価アルコール類と多価カルボン酸類とアミノアルコール類との重縮合により得られるポリエステルアミドポリオール類、ラクトン類の開環重合により得られるポリラクトンポリオール類、多価アルコール類とカーボネート類との重縮合により得られるポリカーボネートポリオール類、アクリルポリオール類、ポリブタジエンポリオール及びその水素添加物類、ポリイソプレンポリオール及びその水素添加物類、部分鹸化エチレン−酢酸ビニル共重合体、大豆油やひまし油等の天然油系ポリオール類、ハロゲン系ポリオール、リン系ポリオール、フェノール系ポリオール等が挙げられる。なかでも、難燃性に優れるため、ポリエステルポリオール類、ハロゲン系ポリオール、リン系ポリオール、フェノール系ポリオールが好ましい。   Polyols include, for example, polyether polyols obtained by ring-opening polymerization of alkylene oxide, polymer polyols obtained by radical polymerization of vinyl monomers in polyether polyols, polyhydric alcohols and polyhydric carboxylic acids. Polyester polyols obtained by condensation, polyester amide polyols obtained by polycondensation of polyhydric alcohols, polycarboxylic acids and amino alcohols, polylactone polyols obtained by ring-opening polymerization of lactones, polyhydric alcohols Polyols, acrylic polyols, polybutadiene polyols and their hydrogenated products, polyisoprene polyols and their hydrogenated products, partially saponified ethylene-vinyl acetate obtained by polycondensation of alcohols and carbonates Polymers, natural oil based polyols such as soybean or castor oil, halogenated polyols, phosphorus-based polyol, a phenol-based polyols, and the like. Of these, polyester polyols, halogen polyols, phosphorus polyols, and phenol polyols are preferred because of excellent flame retardancy.

ポリエステルポリオール類としては、例えば、アジピン酸、オルトフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、リノシール酸、ジメチルテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートから誘導されるポリエステルポリオール等が挙げられるが、ポリエチレンテレフタレート系廃棄物、ジメチルテレフタレート系プロセス廃棄物、ナイロン系廃棄物、トリメチロールプロパンやペンタエリスリトールの廃棄物、フタル酸系ポリエステルの廃棄物等より製造されたポリエステルポリオールも含む。また、ε−カプロラクトン、メチルバレロラクトン等の環状エステルの開環重合によって得られるラクトン系ポリエステルポリオール等も挙げられる。ポリエステルポリオールのなかでも、難燃性付与のため、フタル酸と多価アルコールより誘導される芳香族ポリエステルポリオールが好ましい。   Examples of the polyester polyols include polyester polyols derived from adipic acid, orthophthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, succinic acid, azelaic acid, sebacic acid, linoleic acid, dimethyl terephthalate, and polyethylene terephthalate. However, it also includes polyester polyols produced from polyethylene terephthalate waste, dimethyl terephthalate process waste, nylon waste, trimethylolpropane or pentaerythritol waste, phthalate polyester waste, and the like. Also included are lactone-based polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic esters such as ε-caprolactone and methylvalerolactone. Among the polyester polyols, an aromatic polyester polyol derived from phthalic acid and a polyhydric alcohol is preferable for imparting flame retardancy.

ハロゲン系ポリオールとしては、例えば、エピクロルヒドリンやトリクロロブチレンオキシドを開環重合して得られる含ハロゲンポリオール、ブロモ化ペンタエリスリトール系ポリオール、テトラブロモフタル酸ポリエステル等のハロゲン系ポリオール等が挙げられる。   Examples of the halogen-based polyol include halogen-containing polyols obtained by ring-opening polymerization of epichlorohydrin and trichlorobutylene oxide, halogenated polyols such as brominated pentaerythritol-based polyols, and tetrabromophthalic acid polyesters.

リン系ポリオールとしては、例えば、リン酸化合物に水酸基を有するいわゆる含リンポリオール(アデカ社製FC−450、ICL製ファイロール6、ファイロールPNX等)等の、ハロゲン系リン酸エステル又は非ハロゲン系リン酸エステル及びそのオリゴマーが挙げられる。   Examples of the phosphorus-based polyol include halogen-based phosphate esters or non-halogen-based polyols such as so-called phosphorus-containing polyols having a hydroxyl group in a phosphoric acid compound (FC-450 manufactured by Adeka Co., Ltd., Filol 6 manufactured by ICL, Filol PNX, etc.) Examples thereof include phosphate esters and oligomers thereof.

フェノール系ポリオールとしては、例えば、フェノール、又はノニルフェノール、アルキルフェノール等のフェノール誘導体をホルムアルデヒドとジエタノールアミン等の2級アミンやアンモニア、1級アミン等を用いてマンニッヒ変性し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを開環付加重合して得られるマンニッヒ系ポリオール等が挙げられる。   As the phenolic polyol, for example, a phenol derivative such as phenol or nonylphenol or alkylphenol is modified with Mannich using a secondary amine such as formaldehyde and diethanolamine, ammonia or a primary amine, and an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide. And Mannich polyols obtained by ring-opening addition polymerization.

本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物には、その他必要に応じて、添加剤として、破泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔料・染料、抗菌剤・抗カビ剤等の公知の各種添加剤等を添加することができる。これら各種添加剤等の添加量としては、本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物中に占める割合が、5重量%以下が好ましい。5重量%を超えると難燃性や強度が低下する恐れがある。   In the hard isocyanurate foam composition of the present invention, other additives such as a foam breaker, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a pigment / dye, an antibacterial agent / antifungal agent, etc. Various known additives can be added. As the addition amount of these various additives, the proportion of the hard isocyanurate foam composition of the present invention is preferably 5% by weight or less. If it exceeds 5% by weight, flame retardancy and strength may be reduced.

本発明の硬質イソシアヌレートフォームの製造方法は、有機ポリイソシアネート(A)と、ポリグリシジル化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び難燃剤(F)の混合物とを混合、発泡させる、硬質イソシアヌレートフォームの製造方法であって、有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5〜15であり、触媒(C)が3級アミン触媒であり、難燃剤(F)が常温液状であり、難燃剤(F)を全配合物中に5〜20重量%含むことをその特徴とする。   The production method of the rigid isocyanurate foam of the present invention comprises an organic polyisocyanate (A), a polyglycidyl compound (B), a catalyst (C), a foaming agent (D), a foam stabilizer (E), and a flame retardant (F ) Is mixed and foamed to produce a rigid isocyanurate foam, the equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) to the polyglycidyl compound (B) [isocyanate groups in (A) / in (B) Glycidyl group] is 5 to 15, the catalyst (C) is a tertiary amine catalyst, the flame retardant (F) is liquid at room temperature, and the flame retardant (F) is 5 to 20% by weight in the total formulation. It is characterized by including.

従来、硬質イソシアヌレートフォームは未反応のイソシアネートがフォーム表面に残存しやすいため、フォーム表面の脆性を改善するために、金型を加温する必要があるが、本発明の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物を用いることで、金型の型温度(成形温度)が常温でもフォーム表面の脆性の小さい硬質イソシアヌレートフォームが得られる。   Conventionally, in the hard isocyanurate foam, since unreacted isocyanate tends to remain on the foam surface, it is necessary to heat the mold in order to improve the brittleness of the foam surface. By using the product, a hard isocyanurate foam having a small brittleness on the foam surface can be obtained even when the mold temperature (molding temperature) of the mold is normal.

本発明の硬質イソシアヌレートフォームの製造方法としては、スラブ発泡、連続生産発泡、注入モールド発泡等の公知の製造方法が挙げられる。本発明においては、フォーム表面の脆性がより抑制される注入モールド発泡が好ましい。   As a manufacturing method of the rigid isocyanurate foam of this invention, well-known manufacturing methods, such as slab foaming, continuous production foaming, and injection mold foaming, are mentioned. In the present invention, injection mold foaming is preferred in which the brittleness of the foam surface is further suppressed.

本発明の製造方法により得られる硬質イソシアヌレートフォームのコア密度としては、20〜100kg/mの範囲であることが好ましい。100kg/mを超えるとコストが高く不経済であり、20kg/m未満では、強度特性等が劣るものとなる場合がある。 The core density of the rigid isocyanurate foam obtained by the production method of the present invention is preferably in the range of 20 to 100 kg / m 3 . If it exceeds 100 kg / m 3 , the cost is high and uneconomical, and if it is less than 20 kg / m 3 , the strength characteristics and the like may be inferior.

本発明の製造方法により得られる硬質イソシアヌレートフォームは、硬質ポリウレタンフォームが一般に用いられる種々の用途に使用でき、例えば、建築、土木関係の断熱材や構造材等の断熱材に使用できる。   The rigid isocyanurate foam obtained by the production method of the present invention can be used for various applications in which a rigid polyurethane foam is generally used. For example, the rigid isocyanurate foam can be used for a heat insulating material such as a heat insulating material or a structural material related to construction or civil engineering.

実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例における%表記は、特に断りのない限り重量基準である。   The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition,% description in an Example is a basis of weight unless there is particular notice.

<<反応性、コア密度評価>>
<発泡評価>
室温下(20〜25℃)、有機ポリイソシアネート(A)とそれ以外の成分の混合物(G)を合計250gとなるよう計量し、20℃に温調した後、2液を攪拌速度6000rpmで4秒間攪拌混合させ、室温下150×150×200mmの上部開放アルミ製容器に注ぎ、フリー発泡させた。
<< Reactivity, evaluation of core density >>
<Foam evaluation>
At room temperature (20-25 ° C.), the mixture of organic polyisocyanate (A) and other components (G) was weighed to a total of 250 g, adjusted to a temperature of 20 ° C., and then the two liquids were mixed at a stirring speed of 6000 rpm. The mixture was stirred and mixed for 2 seconds, poured into a 150 × 150 × 200 mm upper open aluminum container at room temperature, and free foamed.

<フォームのコア密度>
発泡30分後、容器内でフリー発泡させたフォームを脱型し、その中心部を100mm×100mm×120mmの寸法にカットし、寸法、重量を測定してコア密度を算出した。
<Core density of foam>
After foaming for 30 minutes, the foam which was free-foamed in the container was removed from the mold, the central part was cut into dimensions of 100 mm × 100 mm × 120 mm, and the core density was calculated by measuring the dimensions and weight.

<<フォーム表面の脆性、酸素指数評価>>
<フォーム表面の脆性評価>
フォーム表面の脆性が大きいと表面硬度が低くなり、脆性が小さいと硬度が高くなることから、表面硬度を脆性の代替指標とした。
<< Evaluation of foam surface brittleness and oxygen index >>
<Evaluation of brittleness on foam surface>
When the foam surface is brittle, the surface hardness is low, and when the brittleness is small, the hardness is high. Therefore, the surface hardness was used as an alternative index of brittleness.

発泡30分後、容器内でフリー発泡させたフォームを脱型し、フォーム側面の硬度をデュロメータ(アスカーC型硬度計)で測定し、50以上のものを○、50未満のものを×とした。   30 minutes after foaming, the foam that was free-foamed in the container was removed, and the hardness of the foam side surface was measured with a durometer (Asker C-type hardness meter). .

<難燃性の評価>
フォームサンプルを20℃雰囲気下にて3日間養生させた後、フォーム中央部から10×10×120mmサイズのサンプルを切り出し、JIS K7201−2に従い酸素指数を測定した。
<Evaluation of flame retardancy>
After the foam sample was cured for 3 days in an atmosphere at 20 ° C., a 10 × 10 × 120 mm sample was cut out from the center of the foam, and the oxygen index was measured according to JIS K7201-2.

表1に記載の原料としては、それぞれ以下のものを使用した。
グリシジルエステル:長瀬ケムテクス社製 オルトフタル酸ジグリシジルエステル(エポキシ当量=185)
グリシジルエーテル:東京化成社製 2,2−ビス(4−グリシジルフェニル)プロパン
難燃剤:ICL−IP社製 トリス(2−クロロイソプロピル)ホスフェート(商品名:ファイロールPCF)
発泡剤A:日本ソルベイ社製 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(商品名:ソルカンHFC−365mfc)
整泡剤A:東レ・ダウコーニング社製 シリコーン系界面活性剤(商品名:B−8465)
触媒A:東ソー社製 3級アミン触媒(商品名:TOYOCAT−DT)
触媒B:東ソー社製 4級アンモニウム塩触媒(商品名:TOYOCAT−TRX)
イソシアネート:東ソー社製 ポリメリックMDI(商品名:MR−200、NCO含量=31.0%)。
As raw materials described in Table 1, the following were used.
Glycidyl ester: Orthoglycic acid diglycidyl ester (epoxy equivalent = 185) manufactured by Nagase ChemteX Corporation
Glycidyl ether: 2,2-bis (4-glycidylphenyl) propane flame retardant manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Tris (2-chloroisopropyl) phosphate manufactured by ICL-IP (trade name: Pyrol PCF)
Foaming agent A: 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (trade name: Solcan HFC-365mfc) manufactured by Nippon Solvay
Foam stabilizer A: Silicone surfactant (trade name: B-8465) manufactured by Toray Dow Corning
Catalyst A: A tertiary amine catalyst manufactured by Tosoh Corporation (trade name: TOYOCAT-DT)
Catalyst B: Quaternary ammonium salt catalyst manufactured by Tosoh Corporation (trade name: TOYOCAT-TRX)
Isocyanate: Polymeric MDI (trade name: MR-200, NCO content = 31.0%) manufactured by Tosoh Corporation.

実施例1〜3、比較例1〜5の結果を表1に示す。   The results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 1.

Figure 2018083909
Figure 2018083909

実施例1〜3
表1に示す配合に従い、有機ポリイソシアネート(A)以外の成分の混合物を配合した後、有機ポリイソシアネート(A)と攪拌混合し、硬質イソシアヌレートフォームを得た。いずれもフォーム側面の脆性が小さく、難燃性も良好であった。
Examples 1-3
In accordance with the formulation shown in Table 1, after blending a mixture of components other than the organic polyisocyanate (A), the mixture was stirred and mixed with the organic polyisocyanate (A) to obtain a hard isocyanurate foam. In all cases, the brittleness of the foam side surface was small, and the flame retardancy was also good.

比較例1
硬質イソシアヌレートフォーム用組成物中の難燃剤濃度が5%未満の場合、難燃性が低下した。
Comparative Example 1
When the flame retardant concentration in the composition for hard isocyanurate foam was less than 5%, the flame retardancy decreased.

比較例2〜3
有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジルエステル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5未満または、15を越えると、難燃性が低下した。
Comparative Examples 2-3
When the equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) to the polyglycidyl ester compound (B) [isocyanate group in (A) / glycidyl group in (B)] is less than 5 or more than 15, flame retardancy decreases. .

比較例4
ポリグリシジルエステル化合物(B)の代わりに、グリシジルエーテルを用いて、比較例1と同様の評価を行ったが、難燃性がさらに低下した。
Comparative Example 4
Although the evaluation similar to the comparative example 1 was performed using glycidyl ether instead of the polyglycidyl ester compound (B), the flame retardance was further lowered.

比較例5
3級アミン触媒(C)の代わりに、ヌレート化触媒を用いて、比較例1と同様の評価を行ったが、難燃性がさらに低下した。
Comparative Example 5
The same evaluation as in Comparative Example 1 was performed using a nurate catalyst instead of the tertiary amine catalyst (C), but the flame retardancy was further reduced.

Claims (6)

有機ポリイソシアネート(A)、ポリグリシジルエステル化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び難燃剤(F)を含む硬質イソシアヌレートフォーム用組成物であって、有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジルエステル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5〜15であり、触媒(C)が3級アミン触媒であり、難燃剤(F)が常温液状であり、かつ、難燃剤(F)を全配合物中に5〜20重量%含むことを特徴とする硬質イソシアヌレートフォーム用組成物。   A composition for a rigid isocyanurate foam comprising an organic polyisocyanate (A), a polyglycidyl ester compound (B), a catalyst (C), a foaming agent (D), a foam stabilizer (E), and a flame retardant (F). The equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) to the polyglycidyl ester compound (B) [isocyanate group in (A) / glycidyl group in (B)] is 5 to 15, and the catalyst (C) is tertiary. A composition for rigid isocyanurate foam, which is an amine catalyst, the flame retardant (F) is in a liquid state at room temperature, and the flame retardant (F) is contained in an amount of 5 to 20% by weight in the total formulation. ポリグリシジルエステル化合物(B)が、ジグリシジルエステル化合物であることを特徴とする請求項1に記載の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物。   The composition for rigid isocyanurate foam according to claim 1, wherein the polyglycidyl ester compound (B) is a diglycidyl ester compound. ポリグリシジルエステル化合物(B)が、オルトフタル酸ジグリシジルエステルであり、難燃剤(F)が常温液状のリン酸エステル化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物。   3. The rigid isocyanurate foam according to claim 1, wherein the polyglycidyl ester compound (B) is a diglycidyl orthophthalate and the flame retardant (F) is a normal temperature liquid phosphate ester compound. Composition. 請求項1乃至3のいずれかに記載の硬質イソシアヌレートフォーム用組成物を混合、発泡させて得られる硬質イソシアヌレートフォーム。   A rigid isocyanurate foam obtained by mixing and foaming the composition for rigid isocyanurate foam according to any one of claims 1 to 3. 有機ポリイソシアネート(A)と、ポリグリシジル化合物(B)、触媒(C)、発泡剤(D)、整泡剤(E)、及び難燃剤(F)の混合物とを混合、発泡させる、硬質イソシアヌレートフォームの製造方法であって、有機ポリイソシアネート(A)とポリグリシジル化合物(B)の当量比[(A)中のイソシアネート基/(B)中のグリシジル基]が5〜15であり、触媒(C)が3級アミン触媒であり、難燃剤(F)が常温液状であり、難燃剤(F)を全配合物中に5〜20重量%含むことを特徴とする硬質イソシアヌレートフォームの製造方法。   Rigid isocyanate which mixes and foams organic polyisocyanate (A) and polyglycidyl compound (B), catalyst (C), foaming agent (D), foam stabilizer (E), and flame retardant (F). A method for producing a nurate foam, wherein the equivalent ratio of the organic polyisocyanate (A) to the polyglycidyl compound (B) [isocyanate group in (A) / glycidyl group in (B)] is 5 to 15, Production of rigid isocyanurate foam characterized in that (C) is a tertiary amine catalyst, the flame retardant (F) is liquid at room temperature, and the flame retardant (F) is contained in an amount of 5 to 20% by weight in the total formulation. Method. 請求項5に記載の硬質イソシアヌレートフォームの製造方法において、成形温度が常温であることを特徴とする、硬質イソシアヌレートフォームの製造方法。   6. The method for producing a hard isocyanurate foam according to claim 5, wherein the molding temperature is room temperature.
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