JP2019077815A - Premixed solution for manufacturing polyurethane resin and method for manufacturing polyurethane resin - Google Patents

Premixed solution for manufacturing polyurethane resin and method for manufacturing polyurethane resin Download PDF

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真人 川島
Masato Kawashima
真人 川島
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Abstract

To improve hydrolysis resistance of polyester polyol with low hydrolysis resistance, and to provide a premixed solution for manufacturing polyurethane resin for manufacturing polyurethane resin excellent in flame retardancy.SOLUTION: There is provided a premixed solution for manufacturing polyurethane resin including a polyol, a catalyst, and a foaming agent, in which at least part of the polyol is a polyester polyol obtained by using fumaric acid and/or maleic acid as raw materials, and an amine compound of the catalyst is neutralized by a carboxylic acid to convert a salt, and at least part of the foaming agent is water.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はポリウレタン樹脂製造用プレミックス液およびポリウレタン樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a premix liquid for polyurethane resin production and a method for producing a polyurethane resin.

一般に、ポリウレタン樹脂は、ポリエステルポリオール等のポリオール、アミン化合物などの触媒、水などの発泡剤などを混合した混合液(プレミックス液)とポリイソシアネート液とを用意し、それらを混合して短時間で発泡、硬化させる方法で製造される。   Generally, a polyurethane resin is prepared by mixing a mixture liquid (premix liquid) and a polyisocyanate liquid in which a polyol such as polyester polyol, a catalyst such as an amine compound, and a foaming agent such as water are mixed, and mixing them for a short time. It is manufactured by the method of foaming and curing.

ポリウレタン樹脂の主要用途である建材に用いる際に求められる重要な性能として難燃性が挙げられる。難燃性を向上させる一般的な方法として、有機リン酸エステル、ハロゲン化合物、酸化アンチモン等の難燃剤を添加する方法、ポリオールにテレフタル酸などの芳香族系のポリエステルポリオールを用いる方法が知られている。   Flame retardancy is one of the important performances required for use in building materials which is a main application of polyurethane resins. As a general method for improving the flame retardancy, a method of adding a flame retardant such as organic phosphoric acid ester, a halogen compound and antimony oxide, and a method of using an aromatic polyester polyol such as terephthalic acid as a polyol are known. There is.

しかしながら、難燃剤は多量に用いると、ポリウレタン樹脂の強度低下の原因となるため使用量に制限がある。また、フタル酸系のポリエステルポリオールを用いると、芳香環濃度が上がると難燃性が向上するが、一方で結晶化リスクの増加や粘度上昇によるハンドリングの悪化が問題となる。   However, the use of a large amount of the flame retardant causes a decrease in the strength of the polyurethane resin, and the amount thereof is limited. In addition, when a phthalic acid-based polyester polyol is used, the flame retardancy is improved as the aromatic ring concentration is increased, but on the other hand, there is a problem of an increase in the risk of crystallization and a deterioration in handling due to an increase in viscosity.

最近では上記に記載した芳香族ポリエステルポリオールの問題を解決するため、ポリイソシアネートの少なくとも一部として、フマル酸やマレイン酸などの分子内に不飽和基を有するカルボン酸を原料とするポリエステルポリオールで変成されたポリイソシアネートを用いることが提案されている(特許文献1参照)。   Recently, in order to solve the problem of the aromatic polyester polyol described above, the polyester polyol is modified with a polyester polyol having as a raw material a carboxylic acid having an unsaturated group in the molecule such as fumaric acid and maleic acid as at least a part of polyisocyanate. It has been proposed to use the above-mentioned polyisocyanate (see Patent Document 1).

ところで、本発明者の知見によれば、ポリウレタン樹脂の難燃性の向上は、前記のポリエステルポリオールをポリイソシアネートの変成剤として用いなくてもプレミックス液の成分として用いることによっても達成することが出来るが、ポリエステルポリオールのアミン化合物による加水分解速度が一般的なポリエステルポリオールに比べ速いため、その影響により、プレミックス液の反応性が経時的に低下する、即ち、貯蔵安定性が劣るという問題がある。   According to the findings of the present inventor, the improvement of the flame retardancy of the polyurethane resin can be achieved also by using the above-mentioned polyester polyol as a component of the premix liquid without using it as a modifier of polyisocyanate. Although it can be performed, the rate of hydrolysis of the polyester polyol by the amine compound is faster than that of a general polyester polyol, and due to that effect, the reactivity of the premix solution decreases over time, that is, the storage stability is degraded. is there.

このように、フマル酸やマレイン酸などの分子内に不飽和基を有するカルボン酸を原料とするポリエステルポリオールは、芳香族系のポリエステルポリオール特有の結晶化や高粘度の課題を解決し、更に、優れた難燃性を有することから硬質ポリウレタン樹脂分野への需要拡大が期待されるものの、プレミックス液中における耐加水分解性の低さから使用に際して制限がある。   As described above, polyesterpolyol using a carboxylic acid having an unsaturated group in the molecule such as fumaric acid and maleic acid as a raw material solves the problems of crystallization and high viscosity peculiar to aromatic polyesterpolyols, and further, Although it is expected that demand for the hard polyurethane resin field will be expanded because of excellent flame retardancy, there is a limitation in use due to low hydrolysis resistance in the premix liquid.

特開2017−31333号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-31333

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、耐加水分解性の低いポリエステルポリオールの加水分解性を改善し、難燃性に優れたポリウレタン樹脂を製造するためのポリウレタン樹脂製造用プレミックス液を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記のプレミックス液を使用したポリウレタン樹脂の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to manufacture a polyurethane resin for improving the hydrolyzability of polyester polyol having low hydrolysis resistance and for producing a polyurethane resin excellent in flame retardancy. The present invention is to provide a premix solution. Another object of the present invention is to provide a method for producing a polyurethane resin using the above-mentioned premix solution.

本発明者は、鋭意検討した結果、フマル酸及び/又はマレイン酸を原料とするポリエステルポリオールのプレミックス液中での加水分解を抑制するには、加水分解の原因である触媒のアミン化合物を多価カルボン酸で中和し、一旦、塩に変換することが有効であるとの知見を得た。   As a result of intensive investigations, the inventors of the present invention have found that, in order to suppress hydrolysis in a premixed solution of a polyester polyol starting from fumaric acid and / or maleic acid, a large number of amine compounds of the catalyst responsible for hydrolysis are used. It was found that it was effective to neutralize with a carboxylic acid and convert it to a salt once.

本発明は、上記の知見に基づき完成されたものであり、その要旨は、ポリオール、触媒、発泡剤を含有するポリウレタン樹脂製造用プレミックス液であって、ポリオールの少なくとも一部がフマル酸及び/又はマレイン酸を原料とするポリエステルポリオールであり、触媒のアミン化合物がカルボン酸で中和されて塩に変換されており、発泡剤の少なくとも一部が水であることを特徴とするポリウレタン樹脂製造用プレミックス液に存する。   The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is a premix liquid for producing a polyurethane resin containing a polyol, a catalyst and a foaming agent, wherein at least a part of the polyol is fumaric acid and / or Or polyester polyol starting from maleic acid, wherein the amine compound of the catalyst is neutralized with carboxylic acid and converted to a salt, and at least a part of the foaming agent is water, for producing polyurethane resin Premix solution.

本発明の他の要旨は、上記のプレミックス液とポリイソシアネート液とを混合することを特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法に存する。   Another subject matter of the present invention resides in a method for producing a polyurethane resin, which comprises mixing the above-mentioned premix solution with a polyisocyanate solution.

本発明によれば、プレミックス液中において耐加水分解性の低いポリエステルポリオールの耐加水分解性を向上させることが出来る。また。難燃性の優れたポリウレタン樹脂を提供できる。   According to the present invention, it is possible to improve the hydrolysis resistance of the polyester polyol having low hydrolysis resistance in the premix solution. Also. It is possible to provide a polyurethane resin having excellent flame retardancy.

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.

[プレミックス液]
プレミックス液の調製には、フマル酸及び/又はマレイン酸を原料とするポリエステルポリオール、アミン化合物とカルボン酸及び/又はそれらの塩、発泡剤などを用いる。一方、プレミックス液は必ずしも1種類である必要はなく、2種類以上のプレミックス液を組み合わせることができ、また、プレミックス液と1種類以上の原料を組み合わせて使用することも可能である。以下、プレミックス液の構成成分について説明する。
[Premix solution]
For the preparation of the premix liquid, polyesterpolyol derived from fumaric acid and / or maleic acid, an amine compound and carboxylic acid and / or their salts, a foaming agent and the like are used. On the other hand, the premix solution does not necessarily have to be one type, and two or more types of premix solutions can be combined, and it is also possible to use the premix solution and one or more types of raw materials in combination. The components of the premix solution will be described below.

(ポリオール)
本発明においてはフマル酸及び/又はマレイン酸を原料とするポリエステルポリオールを用いることが必須である。フマル酸及び/又はマレイン酸の含有量は全カルボン酸成分に対して10モル%以上である。斯かるポリエステルポリオールは特開2017−31333号公報に記載されている。また、一般にポリウレタン樹脂の製造に用いる公知のポリオールを併用することができる。
(Polyol)
In the present invention, it is essential to use a polyester polyol starting from fumaric acid and / or maleic acid. The content of fumaric acid and / or maleic acid is at least 10 mol% with respect to all carboxylic acid components. Such polyester polyols are described in JP-A-2017-31333. Also, known polyols generally used for the production of polyurethane resins can be used in combination.

併用できるポリエステルポリオールとしては、例えば、カルボン酸成分では、脂肪族多価カルボン酸として、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マレイン酸、及びこれらのエステル誘導体が挙げられる。また、芳香族多価カルボン酸として、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、及びこれらエステル誘導体等が挙げられる。これらのうち1種類または2種類以上の併用も可能である。   As polyester polyols which can be used in combination, for example, in the carboxylic acid component, as aliphatic polyvalent carboxylic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, azelaic acid, maleic acid And acids and their ester derivatives. Further, examples of aromatic polyvalent carboxylic acids include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and ester derivatives thereof. One or more of these may be used in combination.

アルコール成分では、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、3−メチル1,5−ペンタンジオール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられ、これらのうち1種類または2種類以上の併用も可能である。   In the alcohol component, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl 1,5-pentanediol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene Examples thereof include glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like, and one or more of them may be used in combination.

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、3−メチル1,5−ペンタンジオール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール類やグルコース、フラクトース等のシュガー系のアルコール、またエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類のような活性水素を2個以上有する化合物の1種類または2種類以上を、開始剤として、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、等の1種類以上のモノマーと付加重合して得られるものが挙げられる。また、ポリマーポリオールとしては、ポリエーテルポリオールにアクリロニトリル、スチレン等のビニル化合物の重合物を分散させたものが挙げられる。   Examples of polyether polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl 1,5-pentanediol, propylene glycol, glycerin, One kind of compound having two or more active hydrogens such as polyhydric alcohols such as trimethylol propane, pentaerythritol and sorbitol, sugar based alcohols such as glucose and fructose, and amines such as ethylene diamine, propylene diamine and diethylene triamine Or what is obtained by addition-polymerizing two or more types with one or more types of monomers, such as ethylene oxide and a propylene oxide, as an initiator is mentioned. Moreover, what disperse | distributed the polymer of vinyl compounds, such as an acrylonitrile and styrene, to polyether polyol as a polymer polyol is mentioned.

本発明の必須成分であるフマル酸及び/又はマレイン酸を原料とするポリエステルポリオールの使用量は、ポリオール成分に対し、通常10重量部以上、好ましくは30重量部以上、更に好ましくは50重量部以上である。一方、上限量は特になくポリオール成分の全量がフマル酸及び/又はまたはマレイン酸を原料とするポリエステルポリオールとしても良い。   The amount of the polyester polyol based on fumaric acid and / or maleic acid, which is an essential component of the present invention, is usually 10 parts by weight or more, preferably 30 parts by weight or more, more preferably 50 parts by weight or more based on the polyol component. It is. On the other hand, the upper limit amount is not particularly limited, and the entire polyol component may be a polyester polyol having fumaric acid and / or maleic acid as a raw material.

(触媒)
触媒としては、通常のポリウレタンフォームの製造に使用される公知のアミン化合物が使用できる。例えば、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサンジアミン、N,N,N’,N”,N” −ペンタメチルジエチレントリアミン等の第3級アミン化合物が挙げられる。その他の触媒としては、1−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等のイミダゾール化合物、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛、オクチル酸カリウム等の有機金属化合物、4級アンモニウム化合物、等の触媒が挙げられる。触媒の配合量は反応性や物性や成形方法に応じ組み合わせることが好ましい。
(catalyst)
As the catalyst, known amine compounds used in the production of conventional polyurethane foams can be used. For example, tertiary amine compounds such as N, N-dimethylaminoethoxyethanol, N, N, N ', N'-tetramethylhexanediamine, N, N, N', N ", N" -pentamethyldiethylene triamine, etc. It can be mentioned. Other catalysts include: imidazole compounds such as 1-methylimidazole and 1-isobutyl-2-methylimidazole; organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate, lead octylate and potassium octylate; and quaternary ammonium compounds It can be mentioned. The compounding amount of the catalyst is preferably combined according to the reactivity, physical properties and molding method.

触媒であるアミン化合物を中和するために用いるカルボン酸としては、一価カルボン酸、多価カルボン酸などが挙げられる。一価カルボン酸としては例えば、ギ酸、酢酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸又は2−エチルヘキサン酸などが挙げられる。多価カルボン酸としては例えば、二価の脂肪族カルボン酸ではシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、芳香族カルボン酸ではフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。また、三価のカルボン酸のトリメリット酸、ピロメリット酸、クエン酸等を用いることができる。その中でも塩の安定性や解離速度、腐食性の低さから、多価カルボン酸を用いることが好ましく、具体的には、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸から選ばれた少なくとも1種類以上を含むことが好ましい。   As a carboxylic acid used in order to neutralize the amine compound which is a catalyst, monohydric carboxylic acid, polyhydric carboxylic acid, etc. are mentioned. Examples of the monovalent carboxylic acid include formic acid, acetic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid and 2-ethylhexanoic acid. Examples of polyvalent carboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid and malic acid for divalent aliphatic carboxylic acids, and phthalic acid and isophthalic acid for aromatic carboxylic acids. And terephthalic acid. Further, trimellitic acid, pyromellitic acid, citric acid or the like of trivalent carboxylic acid can be used. Among them, it is preferable to use a polyvalent carboxylic acid from the viewpoint of stability of salt, dissociation rate and low corrosiveness, and specifically, it contains at least one selected from succinic acid, glutaric acid and adipic acid Is preferred.

カルボン酸の使用量は、アミン化合物触媒のN原子の物質量に対して、通常0.1〜5.0倍モル、好ましくは0.3〜3.0モル、更に好ましくは0.5〜1.5倍モルである。使用量が0.1倍モル未満の場合は触媒との中和が不十分で加水分解の抑制効果は低い。一方、5.0倍モルを超えるとウレタン化時に反応阻害を引き起し、硬化不良による物性低下が生じる。   The amount of the carboxylic acid used is usually 0.1 to 5.0 moles, preferably 0.3 to 3.0 moles, more preferably 0.5 to 1 mole, relative to the mass of the N atom of the amine compound catalyst. .5 times mole. When the amount used is less than 0.1 times the molar amount, neutralization with the catalyst is insufficient and the effect of suppressing hydrolysis is low. On the other hand, if it exceeds 5.0 moles, reaction inhibition occurs at the time of urethanization, and physical properties decrease due to poor curing.

カルボン酸の添加方法はプレミックス液に直接入れてもよいが、プレミックス液との溶解性の観点から、好ましくは、触媒と水、及び/又はグリコールと混合し、溶液としてから添加することが好ましい。   The carboxylic acid may be added directly to the premix solution, but from the viewpoint of solubility in the premix solution, preferably the catalyst is mixed with water and / or glycol and added as a solution preferable.

(発泡剤)
本発明に係るポリウレタン樹脂の製造においては、水はポリイソシアネートとの反応によって炭酸ガスを発生することにより、発泡剤として作用する。また、これにはポリオール等原料中の含水分も含まれる。その他の発泡剤としては、例えば、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)のようなハイドロフルオロカーボン系発泡剤、ペンタン、シクロペンタンのような炭化水素系発泡剤、トランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFO−1234ze)、シス−1,1,1,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン(HFO−1336mzz)等のハイドロフルオロオレフィン系発泡剤、炭酸ガス等が挙げられる。
(Foaming agent)
In the production of the polyurethane resin according to the present invention, water acts as a blowing agent by generating carbon dioxide gas by reaction with polyisocyanate. This also includes the water content in raw materials such as polyols. Other foaming agents include, for example, hydrohydrocarbons such as 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa) and 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365mfc) Fluorocarbon blowing agents, hydrocarbon blowing agents such as pentane and cyclopentane, trans-1-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene (HFO-1234ze), cis-1,1,1,4, Examples thereof include hydrofluoroolefin-based foaming agents such as 4,4-hexafluoro-2-butene (HFO-1336mzz), carbon dioxide gas, and the like.

(助剤)
本発明に係るポリウレタン樹脂の製造においては、用途に応じて助剤を使用することができる。助剤としては、整泡剤、難燃剤、架橋剤、溶剤等が挙げられる。
(Auxiliary agent)
In the production of the polyurethane resin according to the invention, assistants can be used depending on the application. As the auxiliaries, there may be mentioned foam stabilizers, flame retardants, crosslinking agents, solvents and the like.

整泡剤としては、例えば、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が使用可能であり、その使用量は、ポリオール100重量部に対し、通常0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜10重量部、更に好ましくは0.5〜5重量部である。これらは単独または2種類以上を併用して用いることができる。   As the foam stabilizer, for example, nonionic surfactants such as organic siloxane-polyoxyalkylene copolymer, silicone-grease copolymer and the like can be used, and the amount thereof used is 100 parts by weight of polyol. The amount is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.3 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight. These can be used alone or in combination of two or more.

難燃剤としては、例えば、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の有機リン酸エステル系難燃剤が使用可能であり、具体的には、トリス(β−クロロエチル)ホスフェート、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート、等が使用できる。難燃剤の使用量は、ポリオール100重量部に対し、通常1〜100部、好ましくは3〜50重量部、更に好ましくは5〜30重量部である。これらは単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。   As the flame retardant, for example, organic phosphoric acid ester flame retardants such as halogenated alkyl ester of phosphoric acid, alkyl phosphoric acid ester, aryl phosphoric acid ester, phosphonic acid ester and the like can be used, and specifically, tris (β -Chloroethyl) phosphate, tris (β-chloropropyl) phosphate and the like can be used. The amount of the flame retardant to be used is usually 1 to 100 parts, preferably 3 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyol. These can be used alone or in combination of two or more.

架橋剤としては、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。また、溶剤としてはγ−ブチロラクトン、ポリカーボネート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が使用できる。上記以外の助剤については、特に限定されるものではなく、本発明の目的が阻害されない範囲で用いることができる。   Examples of the crosslinking agent include trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, triethanolamine and the like. Further, as a solvent, γ-butyrolactone, polycarbonate, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like can be used. The auxiliary agents other than those described above are not particularly limited, and can be used in the range in which the object of the present invention is not inhibited.

[ポリウレタン樹脂の製造方法]
(ポリイソシアネート)
ポリイソシアネートとしては、公知のイソシアネートが使用できる。例えば、脂肪族系ではヘキサメチレンジイソシアネート等、芳香族系ではトルエンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンイソシアネート等、脂環族系ではジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等、及びこれらの誘導体と混合体が挙げられる。これらは単独でまたは2種類以上を併用して用いることができる。
[Method of producing polyurethane resin]
(Polyisocyanate)
Known polyisocyanates can be used as the polyisocyanate. For example, hexamethylene diisocyanate and the like for aliphatics, toluene diisocyanate and 4,4'-diphenylmethane isocyanate and the like for aromatics, dicyclohexyl diisocyanate and isophorone diisocyanate and the like for alicyclics, and derivatives and mixtures thereof can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

好ましいポリイソシアネートは、芳香族ポリイソシアネートの2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合体、4,4’−ジフェニルメタンイソシアネートのポリメリック体である。   Preferred polyisocyanates are mixtures of aromatic polyisocyanates 2,4-toluene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, and polymers of 4,4'-diphenylmethane isocyanate.

本発明において、ポリイソシアネートの使用量は、特に限定するものではないが、フォームの強度を考慮し、イソシアネートインデックス=[イソシアネート基(モル数)/ポリオール、水等の活性水素基(モル数)]×100として、通常50〜800、好ましくは80〜600、更に好ましくは100〜400である。   In the present invention, the amount of polyisocyanate used is not particularly limited, but in consideration of foam strength, isocyanate index = [isocyanate group (number of moles) / active hydrogen group such as polyol, water, etc. (number of moles)] As * 100, it is 50-800 normally, Preferably it is 80-600, More preferably, it is 100-400.

本発明において、ポリウレタンフォームの密度は、フリーフォームのコア密度で表し、通常10〜60kg/m、好ましくは15〜55kg/m、更に好ましくは20〜50kg/mである。密度が10kg/m未満の場合、得られるポリウレタンフォームが十分な難燃性や機械強度を持たず、60kg/mを超える場合はコスト高となる。 In the present invention, the density of the polyurethane foam is represented by the core density of free foam and is usually 10 to 60 kg / m 3 , preferably 15 to 55 kg / m 3 , more preferably 20 to 50 kg / m 3 . If the density is less than 10 kg / m 3 , the resulting polyurethane foam does not have sufficient flame retardancy and mechanical strength, and if it exceeds 60 kg / m 3 , the cost is high.

本発明においては、プレミックス液とポリイソシアネート液を高速撹拌し、発泡、硬化させ硬質ポリウレタン樹脂を製造する。この際、プレミックス液中のアミン化合物の多価カルボン酸塩は容易に熱分解してウレタン化触媒として作用するアミン化合物に戻るためウレタン化反応は円滑に行われる。発泡機としては、注入発泡用の高圧及び低圧発泡機、スラブ発泡用の高圧及び低圧発泡機、ラミネート発泡用の高圧及び低圧発泡機、またスプレー発泡機等を使用できる。   In the present invention, the premix solution and the polyisocyanate solution are stirred at high speed, foamed and cured to produce a rigid polyurethane resin. At this time, the polyvalent carboxylic acid salt of the amine compound in the premix solution is easily thermally decomposed to return to the amine compound acting as a urethanization catalyst, whereby the urethanization reaction is smoothly performed. As the foaming machine, high pressure and low pressure foaming machines for injection foaming, high pressure and low pressure foaming machines for slab foaming, high pressure and low pressure foaming machines for laminate foaming, and a spray foaming machine can be used.

以下、実施例により本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited by these examples as long as the gist thereof is not exceeded.

(多価カルボン酸塩の加水分解抑制効果)
実施例1〜3、比較例1を表1に示す配合処方にてプレミック液を調製した。実施例1〜3は所定量のカルボン酸、アミン化合物、及び水を混合した水溶液をその他の原料が配合されたプレミックス液に添加し調製した。その得られたプレミックス液を60℃/42時間保管した。保管後、ポリメリックМDI(東ソー株式会社製「ミリオネートМR−200」)をポリイソシアネート液として用い、二液を所定量ポリカップに量り、15℃条件にてラボミキサーで高速混合撹拌し、木箱(200mm、200mm、200mm)に流し込み、フリーフォームを作成した。
(Hydrolysis inhibitory effect of polyvalent carboxylate)
A premix solution was prepared with the formulation shown in Table 1 in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. Examples 1 to 3 were prepared by adding an aqueous solution obtained by mixing a predetermined amount of carboxylic acid, an amine compound, and water to a premix solution containing other raw materials. The obtained premix solution was stored at 60 ° C./42 hours. After storage, use Polymeric М DI (“Millionate М R-200” made by Tosoh Corp.) as a polyisocyanate liquid, measure two liquids in a predetermined amount poly cup, mix at high speed with laboratory mixer under 15 ° C conditions, and make wooden box (200 mm , Poured into 200 mm, 200 mm) to make a free form.

フリー発泡におけるCT(クリームタイム)、GT(ゲルタイム)、98%RTを測定し、保管前と後での反応時間の差で評価を行った。表1に示した遅延率は測定項目の保管後/保管前により導いた数値である。   The CT (cream time), GT (gel time), and 98% RT in free foaming were measured, and the evaluation was made based on the difference in reaction time before and after storage. The delay rates shown in Table 1 are values derived from after / before storage of the measurement item.

Figure 2019077815
Figure 2019077815

以上の結果より、主に以下のことが明らかである。 From the above results, the following are mainly evident.

表1において多価カルボン酸との塩にしていないフリーのアミン化合物(Polycat−37:N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール)を用いた比較例1は、保管後の加水分解による反応遅延率が1.5〜1.8まで上昇したのに対し、多価カルボン酸で中和(Polycat−37の窒素原子に対し1倍モル)してアミン塩としたものを用いた実施例1〜3は保管後の反応遅延率が1.1〜1.3とほぼ反応遅延は認められなかった。   Comparative Example 1 using free amine compound (Polycat-37: N, N-dimethylaminoethoxyethanol) not converted to a salt with polyvalent carboxylic acid in Table 1 has a reaction delay rate of 1 after storage due to hydrolysis. Although it rose from 0.5 to 1.8, Examples 1 to 3 using the amine salt obtained by neutralization with polyvalent carboxylic acid (1 mole relative to the nitrogen atom of Polycat-37) were stored. The late reaction rate was 1.1 to 1.3, and almost no late reaction was observed.

(多価カルボン酸塩の添加部数による加水分解抑制効果)
実施例4〜5、比較例2を表2に示す配合処方にてプレミック液を調製した。実施例4〜5は所定量のカルボン酸、アミン化合物、及び水を混合した水溶液をその他の原料が配合されたプレミックス液に添加し調製した。その得られたプレミックス液を60℃/42時間保管した。保管後、ポリメリックМDI(東ソー株式会社製「ミリオネートМR−200」)をポリイソシアネート液として用い、二液を所定量ポリカップに量り、15℃条件にてラボミキサーで高速混合撹拌し、木箱(200mm、200mm、200mm)に流し込み、フリーフォームを作成した。
(Hydrolysis suppression effect by added number of polyvalent carboxylate)
A premix solution was prepared with the formulation shown in Table 2 in Examples 4 to 5 and Comparative Example 2. In Examples 4 to 5, an aqueous solution in which a predetermined amount of carboxylic acid, an amine compound, and water were mixed was added to a premix solution containing other raw materials. The obtained premix solution was stored at 60 ° C./42 hours. After storage, use Polymeric М DI (“Millionate М R-200” made by Tosoh Corp.) as a polyisocyanate liquid, measure two liquids in a predetermined amount poly cup, mix at high speed with laboratory mixer under 15 ° C conditions, and make wooden box (200 mm , Poured into 200 mm, 200 mm) to make a free form.

フリー発泡におけるCT(クリームタイム)、GT(ゲルタイム)、98%RTを測定し、保管前と後での反応時間の差で評価を行った。表2に示した遅延率は測定項目の保管後/保管前により導いた数値である。   The CT (cream time), GT (gel time), and 98% RT in free foaming were measured, and the evaluation was made based on the difference in reaction time before and after storage. The delay rates shown in Table 2 are values derived from after / before storage of the measurement item.

Figure 2019077815
Figure 2019077815

以上の結果より、主に以下のことが明らかである。   From the above results, the following are mainly evident.

表2において多価カルボン酸との塩にしていないフリーのアミン化合物(カオーライザーNo.3:N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン)を用いた比較例2は、保管後の加水分解による反応遅延率が1.5〜1.9まで上昇したのに対し、アミン化合物を多価カルボン酸で中和(カオーライザーNo.3の窒素原子に対し1倍モル添加)してアミン塩としたものを用いた実施例4は保管後の反応遅延率が1.1〜1.5とほぼ反応遅延は認められなかった。また、実施例4よりも多価カルボン酸を増添(カオーライザーNo.3の窒素原子に対し3倍モル)した実施例5は反応遅延率が1.0〜1.1となり、さらに加水分解の低減効果が向上した。   Comparative Example 2 using free amine compound (Kaolyzer No. 3: N, N, N ′, N ′ ′, N ′ ′, N ′ ′-pentamethyldiethylene triamine) not converted to a salt with polyvalent carboxylic acid in Table 2 is While the reaction delay rate by hydrolysis after storage increased to 1.5 to 1.9, the amine compound was neutralized with polyvalent carboxylic acid (1 mole added to the nitrogen atom of Kaulyzer No. 3) The reaction delay rate after storage was about 1.1 to 1.5, and almost no reaction delay was observed. Further, Example 5 in which the polyvalent carboxylic acid is added more than that in Example 4 (3 moles per 1 mol of nitrogen atom of Kaulyzer No. 3) has a reaction delay ratio of 1.0 to 1.1, and is further hydrolyzed. The reduction effect of

Claims (5)

ポリオール、触媒、発泡剤を含有するポリウレタン樹脂製造用プレミックス液であって、ポリオールの少なくとも一部がフマル酸及び/又はマレイン酸を原料とするポリエステルポリオールであり、触媒のアミン化合物がカルボン酸で中和されて塩に変換されており、発泡剤の少なくとも一部が水であることを特徴とするポリウレタン樹脂製造用プレミックス液。   A premix liquid for producing a polyurethane resin comprising a polyol, a catalyst and a foaming agent, wherein at least a part of the polyol is a polyester polyol having fumaric acid and / or maleic acid as a raw material, and an amine compound of the catalyst is a carboxylic acid A premix liquid for producing a polyurethane resin, which is neutralized to be converted to a salt, and at least a part of the foaming agent is water. カルボン酸が2価または3価の多価カルボン酸である請求項1に記載のプレミックス液。   The premix solution according to claim 1, wherein the carboxylic acid is a divalent or trivalent polyvalent carboxylic acid. カルボン酸がコハク酸、グルタル酸、アジピン酸の群から選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載のプレミックス液。   The premix liquid according to claim 2, wherein the carboxylic acid is at least one selected from the group of succinic acid, glutaric acid and adipic acid. カルボン酸の添加部数が触媒の窒素原子の物質量に対し0.1〜5.0倍モルである請求項1〜3の何れかに記載のプレミックス液。   The premix solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of addition parts of the carboxylic acid is 0.1 to 5.0 times the molar amount of the nitrogen atom of the catalyst. 請求項1〜4の何れかに記載のプレミックス液とポリイソシアネート液とを混合することを特徴とするポリウレタン樹脂の製造方法。   The manufacturing method of the polyurethane resin characterized by mixing the premix liquid and polyisocyanate liquid in any one of Claims 1-4.
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