JP2022019869A - Method for producing polyurethane foam - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a polyurethane foam which can be advantageous for a polyurethane foam having excellent flame retardancy and a uniform density distribution.
SOLUTION: In producing a polyurethane foam by mixing and reacting a composition A mainly comprising a polyol and a composition B mainly comprising a polyisocyanate, followed by foaming and curing to produce a polyurethane foam, there is produced a polyurethane foam by incorporating a predetermined amount of a powdery flame retardant having a specific gravity of 1.0 to 5.0 in the composition A and/or the composition B, using a composition A of which viscosity at 20°C is adjusted to 50 to 2000 mPa s and a composition B of which viscosity at 20°C is adjusted to 50 to 1500 mPa s and adding a foaming agent I composed of carbon dioxide in a critical state, a subcritical state and a liquid state to the composition A and/or the composition B in the polyurethane production site to produce a polyurethane foam after such addition according to a blow-foaming method.
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Description

本発明は、ポリウレタンフォームの製造方法に係り、特に、難燃性に優れ、且つ、密度分布が均一なポリウレタンフォームを、有利に製造することが出来る方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a polyurethane foam, and more particularly to a method capable of advantageously producing a polyurethane foam having excellent flame retardancy and a uniform density distribution.

従来から、ポリウレタンフォームは、その優れた断熱性や接着性、軽量性等の特性を利用して、主に断熱材料として、建築用内外壁材やパネル等の断熱、金属サイディングや電気冷蔵庫等の断熱、ビル・マンション・冷凍倉庫等の躯体壁面、天井、屋根等の断熱及び結露防止、輸液パイプ等の断熱に用いられ、更には、土木工事において発生する空隙を埋める裏込材や、土木工事に際しての補強材等としても、実用されている。また、そのようなポリウレタンフォームは、一般に、ポリオールに発泡剤、更に必要に応じて、触媒や整泡剤、難燃剤等の各種助剤を配合したポリオール配合液(プレミックス液)からなる組成物Aと、ポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとを、混合装置により連続的に又は断続的に混合して、ポリウレタンフォーム用発泡性組成物とし、これを、スラブ発泡法、注入発泡法、スプレー発泡法、ラミネート連続発泡法、軽量盛土工法、注入裏込め工法等の方式により、発泡させて、硬化させることにより、製造されている。 Conventionally, polyurethane foam has been used mainly as a heat insulating material for heat insulating materials such as interior and exterior wall materials for buildings, heat insulation of panels, metal siding, electric refrigerators, etc. by utilizing its excellent heat insulating properties, adhesiveness, and light weight. It is used for heat insulation, heat insulation of building walls, ceilings, roofs, etc. of buildings, apartments, frozen warehouses, etc. and prevention of dew condensation, heat insulation of infusion pipes, etc. It is also practically used as a reinforcing material for the case. Further, such a polyurethane foam is generally composed of a polyol compounding solution (premixed solution) in which a polyol is mixed with a foaming agent and, if necessary, various auxiliaries such as a catalyst, a foam stabilizer and a flame retardant. A and the composition B containing polyisocyanate as a main component are continuously or intermittently mixed by a mixing device to obtain a foamable composition for polyurethane foam, which is obtained by a slab foaming method, an injection foaming method, or the like. It is manufactured by foaming and curing by a method such as a spray foaming method, a laminated continuous foaming method, a lightweight filling method, and an injection backfilling method.

ところで、上記のようにして形成されるポリウレタンフォームに対しては、その用途上から難燃性が要求されるため、特許文献1乃至特許文献3に記載されているように、難燃剤が添加されたポリオール成分等を使用することにより、得られるポリウレタンフォームに難燃性を付与することが知られている。 By the way, since the polyurethane foam formed as described above is required to have flame retardancy due to its use, a flame retardant is added as described in Patent Documents 1 to 3. It is known that flame retardancy is imparted to the obtained polyurethane foam by using the above-mentioned polyol component.

しかしながら、吹き付け発泡法(スプレー発泡法)に従い、現場発泡機のスプレーガンヘッドから目的とする被着体(構造体)へ吹き付け、発泡・硬化せしめることによってポリウレタンフォームを製造する際に、粉状の難燃剤を用いると、以下のような問題が発生する恐れがある。即ち、1)粉状の難燃剤がウレタン反応の進行を阻害する恐れがあること、及び、2)粉状の難燃剤の比重は、一般的に組成物全体の比重より大きく、組成物中における粉状の難燃剤の分散性が低いこと等に起因して、最終的に得られるポリウレタンフォーム中において、難燃剤が偏った状態で存在することとなり、その結果、偏った密度分布を有するポリウレタンフォームが製造されるという問題を、内在しているのである。 However, it is difficult to manufacture polyurethane foam by spraying it from the spray gun head of the on-site foaming machine to the target adherend (structure), foaming and curing it according to the spray foaming method (spray foaming method). The use of flame retardants may cause the following problems. That is, 1) the powdery flame retardant may hinder the progress of the urethane reaction, and 2) the specific gravity of the powdery flame retardant is generally larger than the specific density of the entire composition, and is in the composition. Due to the low dispersibility of the powdery flame retardant, etc., the flame retardant is present in a biased state in the finally obtained polyurethane foam, and as a result, the polyurethane foam having a biased density distribution. The problem of being manufactured is inherent.

特開2002-47325号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-47325 特開2015-193839号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-193839 特開2018-100405号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-100405

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、難燃性に優れ、且つ密度分布が均一なポリウレタンフォームを、吹き付け発泡法に従って有利に製造することが可能なポリウレタンフォームの製造方法を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved thereof is a method of spraying and foaming a polyurethane foam having excellent flame retardancy and a uniform density distribution. It is an object of the present invention to provide a method for producing a polyurethane foam which can be advantageously produced according to the above.

そして、本発明は、上記した課題を解決するために、以下に列挙せる如き各種の態様において、好適に実施され得るものである。なお、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに何等限定されることなく、明細書の記載から把握され得る発明思想に基づいて認識され得るものであることが、理解されるべきである。 The present invention can be suitably carried out in various aspects as listed below in order to solve the above-mentioned problems. It is understood that the aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below and can be recognized based on the invention idea that can be grasped from the description of the specification. Should be.

(1) ポリオールを主成分とする組成物Aとポリイソシアネートを主成分とする組成物 Bとを混合して反応させ、発泡・硬化せしめることにより、ポリウレタンフォーム を製造するに際して、
比重が1.0~5.0である粉状の難燃剤が、前記組成物A中のポリオールの1 00質量部に対して1~70質量部の割合において、該組成物A及び/又は前記組 成物Bに含有せしめられており、
20℃における粘度が50~2000mPa・sに調製された前記組成物Aと、 20℃における粘度が50~1500mPa・sに調製された前記組成物Bとを用 いて、
前記ポリウレタンフォームの製造現場において、臨界、亜臨界又は液状の二酸化 炭素からなる発泡剤Iが、前記組成物A及び/又は前記組成物Bに添加され、かか る添加の後、吹き付け発泡法に従って該ポリウレタンフォームが製造される、
ことを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。
(2) 前記粉状の難燃剤の平均粒子径が50μm以下である前記態様(1)に記載のポ リウレタンフォームの製造方法。
(3) 前記粉状の難燃剤は前記組成物Aに含有せしめられており、該粉状の難燃剤の比 重が、該組成物Aの比重の1倍以上、5倍以下である前記態様(1)又は前記態様 (2)に記載のポリウレタンフォームの製造方法。
(4) 前記粉状の難燃剤が、赤リン、リン酸塩含有難燃剤、スズ酸塩含有難燃剤、ホウ 素含有難燃剤、金属水酸化物及び金属酸化物より選ばれる少なくとも一種以上のも のである前記態様(1)乃至前記態様(3)の何れか1つに記載のポリウレタンフ ォームの製造方法。
(5) 液状の難燃剤が、前記組成物A及び/又は前記組成物Bに更に含有せしめられて いる前記態様(1)乃至前記態様(4)の何れか1つに記載のポリウレタンフォー ムの製造方法。
(6) 前記液状の難燃剤が、リン酸エステル及び臭素含有難燃剤より選ばれる少なくと も一種以上のものである前記態様(5)に記載のポリウレタンフォームの製造方法 。
(7) 前記粉状の難燃剤が、赤リンを必須成分とし、赤リン以外の他の難燃剤を少なく とも一種以上、含むものである前記態様(1)乃至前記態様(6)の何れか1つに 記載のポリウレタンフォームの製造方法。
(8) 水、ハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン及びハロゲン化オレフィンの うちの少なくとも一種以上のものからなる発泡剤IIが、前記組成物A、前記組成物 B及び前記発泡剤Iのうちの少なくとも何れか一つに、更に含有せしめられている 前記態様(1)乃至前記態様(7)の何れか1つに記載のポリウレタンフォームの 製造方法。
(9) 全体密度とコア密度との差が0.1~12kg/m3 であるポリウレタンフォー
ムが得られる前記態様(1)乃至前記態様(8)の何れか1つに記載のポリウレタ
ンフォームの製造方法。
(10) ISO-5660に規定される試験法に準拠して50kW/m2 の放射熱強度
にて加熱した際に、20分経過時の総発熱量が8MJ/m2 以下であるポリウレタ
ンフォームが得られる前記態様(1)乃至前記態様(9)の何れか1つに記載のポ
リウレタンフォームの製造方法。
(1) When producing a polyurethane foam by mixing and reacting a composition A containing a polyol as a main component and a composition B containing a polyisocyanate as a main component to foam and cure them.
The powdery flame retardant having a specific gravity of 1.0 to 5.0 is used in the composition A and / or the composition A at a ratio of 1 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol in the composition A. It is contained in the composition B,
The composition A prepared to have a viscosity at 20 ° C. of 50 to 2000 mPa · s and the composition B prepared to have a viscosity at 20 ° C. of 50 to 1500 mPa · s were used.
At the production site of the polyurethane foam, a foaming agent I composed of critical, subcritical or liquid carbon dioxide is added to the composition A and / or the composition B, and after the addition, according to the spray foaming method. The polyurethane foam is manufactured,
A method for manufacturing polyurethane foam.
(2) The method for producing a polyurethane foam according to the above aspect (1), wherein the powdery flame retardant has an average particle size of 50 μm or less.
(3) The embodiment in which the powdery flame retardant is contained in the composition A, and the specific gravity of the powdery flame retardant is 1 times or more and 5 times or less the specific gravity of the composition A. (1) Or the method for producing a polyurethane foam according to the above aspect (2).
(4) The powdery flame retardant is at least one selected from red phosphorus, phosphate-containing flame retardant, stannate-containing flame retardant, borane-containing flame retardant, metal hydroxide and metal oxide. The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above-mentioned aspects (1) to (3).
(5) The polyurethane form according to any one of the embodiments (1) to (4), wherein the liquid flame retardant is further contained in the composition A and / or the composition B. Production method.
(6) The method for producing a polyurethane foam according to the above aspect (5), wherein the liquid flame retardant is at least one selected from a phosphoric acid ester and a bromine-containing flame retardant.
(7) One of the above-mentioned embodiments (1) to (6), wherein the powdery flame retardant contains red phosphorus as an essential component and contains at least one flame retardant other than red phosphorus. The method for manufacturing a polyurethane foam described in 1.
(8) The foaming agent II composed of at least one of water, hydrocarbon, hydrofluorocarbon and halogenated olefin is at least one of the composition A, the composition B and the foaming agent I. The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above-mentioned aspects (1) to (7), which is further contained.
(9) The polyuretan foam according to any one of the above embodiments (1) to (8), wherein a polyurethane form having a difference between the total density and the core density of 0.1 to 12 kg / m 3 can be obtained. Manufacturing method.
(10) Polyuretan foam having a total calorific value of 8 MJ / m 2 or less after 20 minutes when heated at a radiant heat intensity of 50 kW / m 2 in accordance with the test method specified in ISO-5660. The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above-mentioned aspects (1) to (9).

そのような本発明に従うポリウレタンフォームの製造方法によれば、以下に列挙する効果を有利に享受することが可能である。
(1) ポリオールとポリイソシアネートとの反応開始から終了に至るまでの間、発泡剤 I(臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素)の効果的な発泡により、組成物Aと組成 物Bとの混合物(反応物)内における粉状の難燃剤の分散状態が良好に維持される 、換言すれば、粉状の難燃剤は、混合物(反応物)内において偏在することなく均 一に存在することとなる、ところから、得られるポリウレタンフォームにあっては 、難燃剤による優れた難燃性を発揮すると共に、密度分布が均一なものとなる。
(2) 本発明に従って得られる、粉状の難燃剤の分散状態が良好であり、且つ密度分布 が均一なポリウレタンフォームは、フォームの弾性や表面硬度が適度に低く、また フォーム全体が柔軟性を発揮するものであるところから、切断や切削等の加工性に 優れ、吹き付け発泡法によるフォームの製造後に実施される切削作業等が容易であ る。
(3) 環境温度が低い冬場等において、本発明を適用して2層吹き付け(2段階吹き付 け)を行うと、1層目のフォーム(1回目の吹き付けで形成されるフォーム)と2 層目のフォーム(2回目の吹きつけで形成されるフォーム)との間の密度の差が小 さく、それ故にそれら層間における収縮性の差異の発生が効果的に抑制されるとこ ろから、最終的に得られるポリウレタンフォームは、全体として反りの発生が抑制 されたものとなる。また、本発明の製造方法に従い、低温環境下において吹き付け 発泡法によりポリウレタンフォームを製造しても、上述した加工性に優れたポリウ レタンフォームが得られる。
According to such a method for producing a polyurethane foam according to the present invention, the effects listed below can be advantageously enjoyed.
(1) A mixture of composition A and composition B due to effective foaming of the foaming agent I (critical, subcritical or liquid carbon dioxide) from the start to the end of the reaction between the polyol and the polyisocyanate. The dispersed state of the powdery flame retardant in the (reactant) is well maintained, in other words, the powdery flame retardant is uniformly present in the mixture (reactant) without being unevenly distributed. Therefore, the obtained polyurethane foam exhibits excellent flame retardancy due to the flame retardant and has a uniform density distribution.
(2) The polyurethane foam obtained in accordance with the present invention in which the powdered flame retardant is well dispersed and has a uniform density distribution has moderately low elasticity and surface hardness of the foam, and the entire foam has flexibility. Because of its excellent properties, it has excellent workability such as cutting and cutting, and it is easy to perform cutting work that is carried out after the foam is manufactured by the spray foaming method.
(3) In winter when the environmental temperature is low, when two-layer spraying (two-stage spraying) is performed by applying the present invention, the first layer foam (foam formed by the first spraying) and the second layer The final difference is that the difference in density between the foam of the eyes (the foam formed by the second spray) is small and therefore the generation of shrinkage differences between those layers is effectively suppressed. The polyurethane foam obtained in the above form is one in which the occurrence of warpage is suppressed as a whole. Further, even if the polyurethane foam is produced by the spray foaming method in a low temperature environment according to the production method of the present invention, the above-mentioned polyuretan foam having excellent processability can be obtained.

本発明に従うポリウレタンフォームの製造方法においては、ポリオールを主成分とする組成物Aと、ポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとが混合され、発泡、硬化せしめられることにより、目的とするポリウレタンフォームが製造されることとなるのであるが、そこで用いられる組成物Aを構成する主たる成分であるポリオールには、ポリイソシアネートと反応してポリウレタンを生じる、公知の各種のポリオール化合物が、単独で又は適宜に組み合わされて、用いられるところである。そして、そこでは、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール等が、好適に用いられることとなる。勿論、それらポリオールの他にも、公知の各種のポリオール化合物、例えば、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ポリマーポリオール等も、単独で又は適宜に組み合わされて、用いられ得ることは、言うまでもないところである。 In the method for producing a polyurethane foam according to the present invention, the composition A containing a polyol as a main component and the composition B containing a polyisocyanate as a main component are mixed, foamed and cured to obtain the desired polyurethane foam. However, various known polyol compounds that react with polyisocyanate to produce polyurethane are used alone or as appropriate in the polyols that are the main constituents of the composition A used therein. It is being used in combination with. Then, a polyether polyol, a polyester polyol, or the like is preferably used there. Of course, in addition to these polyols, it goes without saying that various known polyol compounds such as polyolefin-based polyols, acrylic-based polyols, polymer polyols and the like can be used alone or in combination as appropriate. ..

具体的には、そのようなポリオールの中で、ポリエーテルポリオールは、多価アルコール、糖類、脂肪族アミン、芳香族アミン、フェノール類、マンニッヒ縮合物等の少なくとも1種の開始剤に、アルキレンオキシドを反応させて、得られるものである。なお、そこで、アルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、2,3-ブチレンオキシド、エチレンオキシド等を挙げることが出来る。また、開始剤としての多価アルコールには、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、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等があり、また糖類としては、シュクロース、デキストロース、ソルビトール等があり、更に脂肪族アミンとしては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンや、エチレンジアミン等のポリアミン等があり、そして芳香族アミンとしては、トリレンジアミンと総称されるフェニレンジアミンの各種のメチル置換体の他、そのアミノ基にメチル、エチル、アセチル、ベンゾイル等の置換基が導入されてなる誘導体や、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、p-フェニレンジアミン、o-フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等が挙げられ、更にまたフェノール類としては、ビスフェノールA、ノボラック型フェノール樹脂等を挙げることが出来る。また、マンニッヒ縮合物としては、フェノール類、アルデヒド類およびアルカノールアミン類をマンニッヒ縮合反応させて得られるマンニッヒ縮合物を挙げることが出来る。 Specifically, among such polyols, the polyether polyol is used as an initiator for at least one of polyhydric alcohols, saccharides, aliphatic amines, aromatic amines, phenols, Mannig condensates and the like, and alkylene oxides. It is obtained by reacting. Therefore, examples of the alkylene oxide include propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, ethylene oxide and the like. In addition, polyhydric alcohols as initiators include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like, and sugars include sucrose, dextrose, sorbitol and the like. Further, as the aliphatic amine, there are alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine, polyamines such as ethylenediamine and the like, and as aromatic amines, various methyl substituents of phenylenediamine collectively referred to as tolylenediamine. Other examples include derivatives in which substituents such as methyl, ethyl, acetyl and benzoyl are introduced into the amino group, 4,4'-diaminodiphenylmethane, p-phenylenediamine, o-phenylenediamine, naphthalenediamine and the like. Further, examples of the phenols include bisphenol A, novolak type phenol resin and the like. In addition, examples of the Mannich condensation product include a Mannich condensation product obtained by subjecting phenols, aldehydes, and alkanolamines to a Mannich condensation reaction.

また、ポリエステルポリオールとしては、多価アルコール-多価カルボン酸縮合系のポリオールや、環状エステル開環重合体系のポリオール等を挙げることが出来る。そこにおいて、多価アルコールとしては、上記したものを用いることが出来、特に、2価アルコールが好ましく用いられることとなる。また、多価カルボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマール酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、及びこれらの無水物等を挙げることが出来、更に環状エステルとしては、ε-カプロラクトン等が用いられることとなる。 Examples of the polyester polyol include a polyhydric alcohol-polyvalent carboxylic acid condensation system polyol, a cyclic ester ring-opening polymerization system polyol, and the like. Here, as the polyhydric alcohol, those described above can be used, and in particular, dihydric alcohols are preferably used. Examples of the polyvalent carboxylic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and anhydrides thereof. Further, as the cyclic ester, ε-caprolactone or the like will be used.

中でも、ポリエステルポリオールとしては、難燃性や相溶性の観点から、芳香族系のポリエステルポリオールを用いることが好ましく、具体的には、フタル酸系ポリエステルポリオールを用いることが好ましく、更にそのようなポリエステルポリオールの2種類以上を組み合わせることも有効である。なお、フタル酸系ポリエステルポリオールとは、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸及びこれらの無水物等と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等の二価アルコールとの縮合物からなるポリオールを意味するものである。このようなフタル酸系ポリエステルポリオールを使用すると、低温(-10℃~5℃程度)下において、現場発泡を実施した場合でも、生じたフォームの建築躯体等からの剥離が惹起され難く、更に現場発泡後のフォーム端部の処理が比較的容易な程度の柔軟性を有する硬質ポリウレタンフォームを得ることが出来る利点がある。特に、ハイドロフルオロオレフィン系発泡剤又はハイドロクロロフルオロオレフィン系発泡剤を含有せしめた際に、組成物としての保存安定性に優れたものを与える特徴がある。 Among them, as the polyester polyol, it is preferable to use an aromatic polyester polyol from the viewpoint of flame retardancy and compatibility, and specifically, it is preferable to use a phthalic acid polyester polyol, and further, such a polyester. It is also effective to combine two or more types of polyols. The phthalic acid-based polyester polyol is a polyol composed of a condensate of phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid and their anhydrides and dihydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and dipropylene glycol. It means. When such a phthalic acid-based polyester polyol is used, even when on-site foaming is performed at a low temperature (about -10 ° C to 5 ° C), the generated foam is less likely to be peeled off from the building frame or the like, and further on-site. There is an advantage that it is possible to obtain a rigid polyurethane foam having flexibility to a extent that the treatment of the foam end portion after foaming is relatively easy. In particular, when a hydrofluoroolefin-based foaming agent or a hydrochlorofluoroolefin-based foaming agent is contained, the composition is characterized by having excellent storage stability.

また、本発明においては、上述したポリオールの中でも、好ましくは比重が1.0~1.5の範囲内にあるポリオールが、より好ましくは1.2~1.4の範囲内にあるポリオールが、用いられる。 Further, in the present invention, among the above-mentioned polyols, a polyol having a specific gravity in the range of 1.0 to 1.5 is preferable, and a polyol having a specific gravity in the range of 1.2 to 1.4 is more preferable. Used.

一方、組成物Bの主成分たるポリイソシアネートは、組成物Aに対して配合せしめられて、かかる組成物A中のポリオールと反応して、ポリウレタン(樹脂)を生成するものであって、分子中に2つ以上のイソシアネート基(NCO基)を有する有機イソシアネート化合物であり、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ポリトリレントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタ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等の芳香族ポリイソシアネート、メチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートの他、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー、ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体等を挙げることが出来る。これらのポリイソシアネート化合物は、単独で用いられてもよく、また2種以上が併用されてもよい。一般的には、反応性や経済性、取り扱い性等の観点から、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)が、好適に用いられることとなる。 On the other hand, the polyisocyanate, which is the main component of the composition B, is blended with the composition A and reacts with the polyol in the composition A to form a polyurethane (resin), which is in the molecule. It is an organic isocyanate compound having two or more isocyanate groups (NCO groups). Aromatic polyisocyanates such as dimethyldiphenylmethane diisocyanate and triphenylmethane triisocyanate, aliphatic polyisocyanates such as methylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate and methylcyclohexylene. Examples thereof include alicyclic polyisocyanates such as diisocyanate, dicyclohexylmethanediisocyanate, and dimethyldicyclohexylmethanediisocyanate, urethane prepolymers having an isocyanate group at the molecular terminal, isocyanurate-modified polyisocyanates, and carbodiimide-modified products. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. In general, polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI) is preferably used from the viewpoint of reactivity, economy, handleability and the like.

なお、かかる組成物B中のポリイソシアネートと前記した組成物A中のポリオールとの使用割合は、形成されるフォームの種類(例えば、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート)によって、適宜に決定されることとなるが、一般に、ポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO)とポリオールの水酸基(OH)との比率を示すNCO/OHインデックス(当量比)が、0.9~4.5、好ましく1.5~4.0程度の範囲内となるように、適宜に決定されることとなる。 The ratio of the polyisocyanate in the composition B to the polyol in the composition A described above will be appropriately determined depending on the type of foam to be formed (for example, polyurethane or polyisocyanurate). However, in general, the NCO / OH index (equivalent ratio) indicating the ratio of the isocyanate group (NCO) of the polyisocyanate to the hydroxyl group (OH) of the polyol is 0.9 to 4.5, preferably 1.5 to 4.0. It will be decided appropriately so as to be within the range of the degree.

本発明においては、上述の如きポリオールを主成分とする組成物Aと、ポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとが混合され、反応せしめられると共に、発泡剤により発泡させて、硬化せしめられることにより、ポリウレタンフォームが形成されることとなるのであるが、組成物Aと組成物Bとの反応においては、一般に触媒が用いられる。本発明においては、好ましくは三量化触媒、換言すればポリイソシアネートの有するイソシアネート基を反応させて、三量化させ、イソシアヌレート環の生成を促進する触媒(イソシアヌレート化触媒)が、組成物Aに含有せしめられることとなる。この三量化触媒としては、公知の各種のものを適宜に選択して、用いることが可能であるが、好ましくは、第四級アンモニウム塩や、オクチル酸カリウム、2-エチルヘキサン酸カリウム、酢酸ナトリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩;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、トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロトリアジン等の含窒素芳香族化合物;トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等の第三級アンモニウム塩等を挙げることが出来る。これらのうち、第四級アンモニウム塩を用いることが、難燃性の向上の点から、好ましく、中でも第四級アンモニウム塩とカルボン酸アルカリ金属塩とを併用することが、難燃性の更なる向上の点から、特に好ましい。 In the present invention, the above-mentioned composition A containing a polyol as a main component and the composition B containing a polyisocyanate as a main component are mixed and reacted, and are foamed and cured by a foaming agent. As a result, a polyurethane foam is formed, and a catalyst is generally used in the reaction between the composition A and the composition B. In the present invention, the composition A preferably contains a trimerization catalyst, in other words, a catalyst (isocyanurate-forming catalyst) that reacts with an isocyanate group of polyisocyanate to tritrate and promote the formation of an isocyanurate ring. It will be contained. As the trimerization catalyst, various known catalysts can be appropriately selected and used, but a quaternary ammonium salt, potassium octylate, potassium 2-ethylhexanoate, sodium acetate are preferable. Carboxylic acid alkali metal salts such as; nitrogen-containing aromatic compounds such as tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4-bis (dimethylaminomethyl) phenol, tris (dimethylaminopropyl) hexahydrotriazine; trimethylammonium salt, triethyl Examples thereof include tertiary ammonium salts such as ammonium salts and triphenylammonium salts. Of these, it is preferable to use a quaternary ammonium salt from the viewpoint of improving flame retardancy, and in particular, using a quaternary ammonium salt and a carboxylic acid alkali metal salt in combination is further flame retardant. Especially preferable from the viewpoint of improvement.

ここで有利に用いられる第四級アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、プロピルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ペンチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、ヘプチルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、ノニルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、ウンデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、トリデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘプタデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ヘプタデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム等の脂肪族アンモニウム化合物、(2-ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、トリメチルアミノエトキシエタノール、ヒドロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルジメチルアンモニウム等のヒドロキシアンモニウム化合物、1-メチル-1-アザニア-4-アザビシクロ[2,2,2]オクタニウム、1,1-ジメチル-4-メチルピペリジニウム、1-メチルモルホリニウム、1-メチルピペリジニウム等の脂環式アンモニウム化合物等が、挙げられる。これらの中でも、触媒活性に優れ、工業的に入手可能なところから、テトラメチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム、ヘキシルトリメチルアンモニウム、オクチルトリメチルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、(2-ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、ヒドロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルジメチルアンモニウム、1-メチル-1-アザニア-4-アザビシクロ[2,2,2]オクタニウム、及び1,1-ジメチル-4-メチルピペリジニウムが、好ましく用いられることとなる。 Examples of the quaternary ammonium salt advantageously used here include tetramethylammonium, methyltriethylammonium, ethyltrimethylammonium, propyltrimethylammonium, butyltrimethylammonium, pentyltrimethylammonium, hexyltrimethylammonium, heptyltrimethylammonium, and octyltrimethylammonium. Aliphatic ammonium such as nonyltrimethylammonium, decyltrimethylammonium, undecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, tridecyltrimethylammonium, tetradecyltrimethylammonium, heptadecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, heptadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium, etc. Compounds, hydroxyammonium compounds such as (2-hydroxypropyl) trimethylammonium, hydroxyethyltrimethylammonium, trimethylaminoethoxyethanol, hydroxyethyl-2-hydroxypropyldimethylammonium, 1-methyl-1-azania-4-azabicyclo [2, 2,2] Examples thereof include alicyclic ammonium compounds such as octanium, 1,1-dimethyl-4-methylpiperidinium, 1-methylmorpholinium, and 1-methylpiperidinium. Among these, tetramethylammonium, methyltriethylammonium, ethyltrimethylammonium, butyltrimethylammonium, hexyltrimethylammonium, octyltrimethylammonium, decyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, because of their excellent catalytic activity and industrial availability, Tetradecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium, (2-hydroxypropyl) trimethylammonium, hydroxyethyltrimethylammonium, hydroxyethyl-2-hydroxypropyldimethylammonium, 1-methyl-1-azania-4-azabicyclo [ 2,2,2] Octanium and 1,1-dimethyl-4-methylpiperidinium will be preferably used.

また、かくの如き第四級アンモニウム塩を構成する有機酸基又は無機酸基としては、例えば、ギ酸基、酢酸基、オクチル酸基、蓚酸基、マロン酸基、コハク酸基、グルタル酸基、アジピン酸基、安息香酸基、トルイル酸基、エチル安息香酸基、メチル炭酸基、フェノール基、アルキルベンゼンスルホン酸基、トルエンスルホン酸基、ベンゼンスルホン酸基、リン酸エステル基等の有機酸基や、ハロゲン基、水酸基、炭酸水素基、炭酸基等の無機酸基が挙げられる。これらの中でも、触媒活性に優れ且つ工業的に入手可能なことから、ギ酸基、酢酸基、オクチル酸基、メチル炭酸基、ハロゲン基、水酸基、炭酸水素基、炭酸基が好ましい。 Examples of the organic acid group or inorganic acid group constituting such a quaternary ammonium salt include formic acid group, acetic acid group, octyl acid group, oxalic acid group, malonic acid group, succinic acid group and glutaric acid group. Organic acid groups such as adipic acid group, benzoic acid group, toluic acid group, ethyl benzoic acid group, methyl carbonate group, phenol group, alkylbenzene sulfonic acid group, toluene sulfonic acid group, benzene sulfonic acid group, phosphoric acid ester group, etc. Examples thereof include inorganic acid groups such as halogen groups, hydroxyl groups, hydrogen carbonate groups and carbonate groups. Among these, a formic acid group, an acetic acid group, an octylate group, a methyl carbonate group, a halogen group, a hydroxyl group, a hydrogen carbonate group and a carbonic acid group are preferable because they have excellent catalytic activity and are industrially available.

さらに、このような第四級アンモニウム塩からなる触媒としては、各種のものが市販されており、例えば、U-CAT 18X、U-CAT 2313(サンアプロ株式会社製)、カオーライザーNo.410、カオーライザーNo.420(花王株式会社製)等を挙げることが出来る。 Further, as a catalyst composed of such a quaternary ammonium salt, various catalysts are commercially available, and for example, U-CAT 18X, U-CAT 2313 (manufactured by Sun Appro Co., Ltd.), Kaorizer No. 410, Kao Riser No. 420 (manufactured by Kao Corporation) and the like can be mentioned.

なお、このように、触媒の一つとして用いられる三量化触媒の使用量としては、その触媒としての機能を有効に発揮させるべく、組成物A中のポリオール全体の100質量部に対して、0.1~10質量部、好ましくは0.5~8質量部、より好ましくは1~6質量部の範囲内において、選択されることとなる。この三量化触媒の使用量が、0.1質量部よりも少なくなると、ポリイソシアネートの三量化が充分に実現され得ず、そのために難燃性の向上効果を充分に達成することが困難となる等の問題があり、その一方、10質量部よりも多くなると、反応が進み過ぎて、固化が早くなるため、吹付け施工が困難となる。 As described above, the amount of the trimerization catalyst used as one of the catalysts is 0 with respect to 100 parts by mass of the entire polyol in the composition A in order to effectively exert the function as the catalyst. It will be selected within the range of 1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 8 parts by mass, and more preferably 1 to 6 parts by mass. If the amount of the trimerization catalyst used is less than 0.1 parts by mass, the trimerization of polyisocyanate cannot be sufficiently realized, and therefore it becomes difficult to sufficiently achieve the effect of improving flame retardancy. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by mass, the reaction proceeds too much and the solidification becomes faster, which makes spraying work difficult.

そして、本発明にあっては、かかる三量化触媒と共に、樹脂化触媒であるウレタン化触媒を併用することも可能である。このウレタン化触媒としては、ジブチルスズジラウレート、オクチル酸ビスマス(2-エチルヘキシル酸ビスマス)、ネオデカン酸ビスマス、ネオドデカン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等の脂肪酸ビスマス塩、ナフテン酸鉛等の公知のものを挙げることが出来る。 Further, in the present invention, it is also possible to use a urethanization catalyst, which is a resinification catalyst, in combination with such a quantification catalyst. Examples of the urethanization catalyst include known fatty acid bismuth salts such as dibutyltin dilaurate, bismuth octylate (bismuth 2-ethylhexylate), bismuth neodecanoate, bismuth neododecanoate, and bismuth naphthenate, and lead naphthenate. I can.

また、かかる樹脂化触媒の使用量としては、その触媒としての機能を有効に発揮させるべく、組成物A中のポリオール全体の100質量部に対して、0.1~10質量部、好ましくは0.5~8質量部、より好ましくは1~6質量部の範囲内において、選択されることとなる。なお、この樹脂化触媒の使用量が0.1質量部よりも少なくなると、得られるフォームがべたつき、ゴミ等が付着して、外観が悪くなる問題があり、またスプレー発泡操作においては、床等に付着した飛沫がべたつくことになるために、施工性が悪くなる等の問題があり、一方10質量部よりも多くなると、樹脂化反応時に発熱が高くなり、フォームの黄変等、外観に異常をきたし、発泡中に発生する飛沫に含まれる第四級アンモニウム塩を含む触媒により、吹付け施工を行なっている作業現場の作業環境を悪化せしめる恐れがある。 The amount of the resinification catalyst used is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0, with respect to 100 parts by mass of the entire polyol in the composition A in order to effectively exert its function as a catalyst. It will be selected within the range of .5 to 8 parts by mass, more preferably 1 to 6 parts by mass. If the amount of this resinification catalyst used is less than 0.1 parts by mass, the obtained foam may become sticky, dust or the like may adhere to the resin, resulting in a poor appearance. In the spray foaming operation, the floor or the like may be used. Since the droplets adhering to the salt become sticky, there is a problem that workability deteriorates. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by mass, heat generation increases during the resinification reaction, and the appearance is abnormal such as yellowing of the foam. The catalyst containing the quaternary ammonium salt contained in the droplets generated during foaming may worsen the work environment at the work site where the spraying work is performed.

一方、本発明においては、上述したポリオールを主成分とする組成物A又はポリイソシアネートを主成分とする組成物Bの何れか一方に、若しくはそれら組成物A及び組成物Bの両者に対して、粉状の難燃剤が添加される。本発明において、粉状の難燃剤の使用量(組成物A及び組成物Bの両者に対して添加する場合は、各組成物への添加量の総量)としては、組成物A中のポリオールの100質量部に対して、1~70質量部、好ましくは10~60質量部、より好ましくは20~55質量部の範囲内において決定される。粉状の難燃剤の添加量が少なくなり過ぎると、得られるポリウレタンフォームが十分な難燃性を発揮し得ない恐れがあり、また、その添加量が多くなり過ぎると、それが添加された組成物の粘度が上昇し、撹拌不良等の問題を惹起する他、作業性が低下する等の問題や、却ってポリウレタンフォームが燃え易くなる等の問題をも惹起する恐れがある。 On the other hand, in the present invention, with respect to either one of the above-mentioned composition A containing a polyol as a main component or the composition B containing a polyisocyanate as a main component, or both of the composition A and the composition B. A powdery flame retardant is added. In the present invention, the amount of the powdery flame retardant used (when added to both the composition A and the composition B, the total amount added to each composition) is the amount of the polyol in the composition A. It is determined within the range of 1 to 70 parts by mass, preferably 10 to 60 parts by mass, and more preferably 20 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass. If the amount of the powdery flame retardant added is too small, the obtained polyurethane foam may not exhibit sufficient flame retardancy, and if the amount added is too large, the composition to which it is added may not be exhibited. In addition to increasing the viscosity of the object and causing problems such as poor stirring, it may also cause problems such as a decrease in workability and a problem such as the polyurethane foam becoming more flammable.

ここで、本発明に従う製造方法において、使用される粉状の難燃剤の平均粒子径は50μm以下、好ましくは0.1~50μm、より好ましくは0.5~40μm、さらに好ましくは1~35μmである。平均粒子径が50μm以下の粉状の難燃剤を用いると共に、ポリオールを主成分とする組成物A及びポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとして、各々、粘度が所定の範囲内となるように調製されたものを用いることにより、組成物中(及び二種の組成物の混合物中)における粉状の難燃剤の沈降速度がより効果的に遅くなり、粉状の難燃剤の良好な分散状態がより長時間、維持されるところから、本発明の効果をより有利に享受することが可能となる。 Here, in the production method according to the present invention, the average particle size of the powdery flame retardant used is 50 μm or less, preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 0.5 to 40 μm, still more preferably 1 to 35 μm. be. A powdery flame retardant having an average particle size of 50 μm or less is used, and the viscosity of each of the composition A containing a polyol as a main component and the composition B containing a polyisocyanate as a main component is within a predetermined range. By using the prepared one, the sedimentation rate of the powdery flame retardant in the composition (and in the mixture of the two compositions) is more effectively slowed down, and the powdery flame retardant is in a good dispersed state. Is maintained for a longer period of time, so that the effect of the present invention can be enjoyed more advantageously.

また、最終的に得られるポリウレタンフォームにおいて、粉状の難燃剤の分散状態をより良好なものとすべく、粉状の難燃剤の比重は1.0~5.0であることが好ましく、より好ましくは1.2~4.5であり、さらに好ましくは1.6~4.0である。 Further, in the finally obtained polyurethane foam, the specific gravity of the powdery flame retardant is preferably 1.0 to 5.0 in order to improve the dispersed state of the powdery flame retardant, more preferably. It is preferably 1.2 to 4.5, and more preferably 1.6 to 4.0.

さらに、粉状の難燃剤が、ポリオールを主成分とする組成物Aに含有せしめられて使用される場合、粉状の難燃剤の比重は、組成物Aの比重の1倍以上、5倍以下であることが好ましく、より好ましくは1倍以上、4.5倍以下であり、さらに好ましくは1.2倍以上、4倍以下である。組成物A中において、粉状の難燃剤の浮き上がりが発生しないように、粉状の難燃剤の比重は組成物Aの比重の1倍以上であることが好ましい。一方、粉状の難燃剤と組成物Aの比重差を小さくすることで、組成物A中における粉状の難燃剤の沈降速度が遅くなるところから、粉状の難燃剤の比重は組成物Aに比重の5倍以下であることが好ましい。 Further, when the powdery flame retardant is contained in the composition A containing a polyol as a main component and used, the specific gravity of the powdery flame retardant is 1 times or more and 5 times or less the specific gravity of the composition A. It is preferably 1 time or more, 4.5 times or less, and more preferably 1.2 times or more and 4 times or less. In the composition A, the specific gravity of the powdery flame retardant is preferably 1 times or more the specific gravity of the composition A so that the powdery flame retardant does not float. On the other hand, by reducing the difference in specific densities between the powdery flame retardant and the composition A, the sedimentation rate of the powdery flame retardant in the composition A becomes slower, so that the specific gravity of the powdery flame retardant is the composition A. It is preferably 5 times or less of the specific gravity.

本発明に係るポリウレタンフォームの製造方法においては、従来より公知の難燃剤であって粉状のものであれば、何れも使用可能であり、通常、市販品の中から適宜に選択して用いられることとなる。本発明において使用可能な粉状の難燃剤としては、赤リン、リン酸塩含有難燃剤、スズ酸塩含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、金属水酸化物や金属酸化物等を例示することが出来、これらより一種以上のものが選択されて、組成物A及び/又は組成物Bに添加される。 In the method for producing a polyurethane foam according to the present invention, any conventionally known flame retardant in the form of powder can be used, and usually, it is appropriately selected from commercially available products and used. It will be. Examples of the powdery flame retardant that can be used in the present invention include red phosphorus, a phosphate-containing flame retardant, a stannate-containing flame retardant, a boron-containing flame retardant, a metal hydroxide, a metal oxide, and the like. One or more of these can be selected and added to composition A and / or composition B.

-赤リン-
従来より公知の赤リンであれば、何れも使用することが出来るが、本発明においては、安全性及び取扱いの容易さの観点より、公知の赤リンの中でも被覆赤リンが有利に用いられる。被覆赤リンとは、無機物及び/又は有機物にて表面処理が施されてなる赤リンであり、市販されている被覆赤リンとしては、ノーバレッド(商品名、燐化学工業株式会社製)、ノーバエクセル(商品名、燐化学工業株式会社製)、ヒシガード(商品名、日本化学工業株式会社製)等を例示することが出来る。被覆赤リンとしては、赤リンの含有割合が高いものの方が、ポリウレタンフォームの難燃性の向上により効果的に寄与することから、赤リン成分が80%以上、好ましくは80~99%、より好ましくは90~98%である被覆赤リンが、有利に用いられる。
-Red phosphorus-
Any conventionally known red phosphorus can be used, but in the present invention, coated red phosphorus is advantageously used among the known red phosphorus from the viewpoint of safety and ease of handling. Coated red phosphorus is red phosphorus that has been surface-treated with an inorganic substance and / or an organic substance, and commercially available coated red phosphorus includes Novaled (trade name, manufactured by Rinkagaku Kogyo Co., Ltd.) and Nova. Excel (trade name, manufactured by Rinkagaku Kogyo Co., Ltd.), Hishigard (trade name, manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and the like can be exemplified. As the coated red phosphorus, the one having a high content ratio of red phosphorus contributes more effectively to the improvement of the flame retardancy of the polyurethane foam. Therefore, the red phosphorus component is 80% or more, preferably 80 to 99%. Coated red phosphorus, preferably 90-98%, is advantageously used.

-リン酸塩含有難燃剤-
リン酸塩含有難燃剤とは、リン酸塩を含み、難燃性を有するものである。リン酸塩含有難燃剤に使用されるリン酸は、特に限定されるものではなく、モノリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸等の各種リン酸を例示することが出来る。
-Phosphate-containing flame retardant-
The phosphate-containing flame retardant is one containing phosphate and having flame retardancy. The phosphoric acid used in the phosphate-containing flame retardant is not particularly limited, and various phosphoric acids such as monophosphoric acid, pyrophosphoric acid, and polyphosphoric acid can be exemplified.

また、リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、上記した各種リン酸と、周期律表IA族~IVB族の金属、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミンから選ばれる少なくとも一種の金属又はその化合物との塩からなるリン酸塩を、挙げることが出来る。周期律表IA族~IVB族の金属としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(II)、鉄(III )、アルミニウム等が挙げられる。また、脂肪族アミンとしてはメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が、芳香族アミンとしてはピリジン、トリアジン、メラミン、アンモニウム等が、各々、挙げられる。なお、本発明において用いられるリン酸塩含有難燃剤は、シランカップリング剤処理、メラミン樹脂で被覆する等の公知の耐水性向上処理が加えられているものでも良く、また、メラミン、ペンタエリスリトール等の公知の発泡助剤を加えても良い。 Further, as the phosphate-containing flame retardant, for example, at least one metal selected from the above-mentioned various phosphoric acids, metals of Group IA to IVB of the Periodic Table, ammonia, aliphatic amines, and aromatic amines or compounds thereof. Phosphate consisting of the salt of and can be mentioned. Examples of the metals of Group IA to Group IVB of the Periodic Table include lithium, sodium, calcium, barium, iron (II), iron (III), and aluminum. Examples of the aliphatic amine include methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, piperazine and the like, and examples of the aromatic amine include pyridine, triazine, melamine and ammonium. The phosphate-containing flame retardant used in the present invention may be treated with a silane coupling agent, coated with a melamine resin, or other known water resistance improving treatment, and may be melamine, pentaerythritol, or the like. A known foaming aid may be added.

本発明で用いられるリン酸塩含有難燃剤を構成するリン酸塩としては、具体的に、モノリン酸塩、ピロリン酸塩、ポリリン酸塩を挙げることが出来る。 Specific examples of the phosphate constituting the phosphate-containing flame retardant used in the present invention include monophosphate, pyrophosphate, and polyphosphate.

モノリン酸塩としては、特に限定されるものではなく、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のアンモニウム塩、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、亜リン酸一ナトリウム、亜リン酸二ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等のナトリウム塩、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、亜リン酸一カリウム、亜リン酸二カリウム、次亜リン酸カリウム等のカリウム塩、リン酸一リチウム、リン酸二リチウム、リン酸三リチウム、亜リン酸一リチウム、亜リン酸二リチウム、次亜リン酸リチウム等のリチウム塩、リン酸二水素バリウム、リン酸水素バリウム、リン酸三バリウム、次亜リン酸バリウム等のバリウム塩、リン酸一水素マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、リン酸三マグネシウム、次亜リン酸マグネシウム等のマグネシウム塩、リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸三カルシウム、次亜リン酸カルシウム等のカルシウム塩、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、次亜リン酸亜鉛等の亜鉛塩等を、挙げることが出来る。 The monophosphate is not particularly limited, and for example, ammonium salts such as ammonium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and diammonium hydrogen phosphate, monosodium phosphate, disodium phosphate, and trisodium phosphate. , Sodium phosphate, disodium phosphite, sodium salts such as sodium hypophosphite, monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, monopotassium phosphite, dipotassium phosphite, Potassium salts such as potassium hypophosphite, monolithium phosphate, dilithium phosphate, trilithium phosphate, monolithium phosphate, dilithium phosphite, lithium salts such as lithium hypophosphite, diphosphate Barium salts such as barium hydrogen, barium hydrogen phosphate, tribarium phosphate, barium hypophosphite, magnesium monohydrogen phosphate, magnesium hydrogen phosphate, trimagnesium phosphate, magnesium salts such as magnesium hypophosphite, phosphorus Calcium salts such as calcium dihydrogen acid, calcium hydrogen phosphate, tricalcium phosphate, calcium hypophosphite, zinc salts such as zinc phosphate, zinc phosphite, zinc hypophosphite and the like can be mentioned.

また、ポリリン酸塩にあっても、特に限定されるものではなく、例えば、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸ピペラジン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムアミド、ポリリン酸アルミニウム等を挙げることが出来る。 Further, the polyphosphate is not particularly limited, and examples thereof include ammonium polyphosphate, piperazine polyphosphate, melamine polyphosphate, ammonium polyphosphate amide, and aluminum polyphosphate.

本発明においては、上記したものを始めとする従来より公知のリン酸塩含有難燃剤の中から、一種又は二種以上のものを適宜に選択して、使用することが可能である。上記したリン酸塩の中でも、自己消火性に優れているという点において、モノリン酸塩が有利に使用され、リン酸二水素アンモニウムがより有利に使用される。 In the present invention, one or more of the conventionally known phosphate-containing flame retardants such as those described above can be appropriately selected and used. Among the above-mentioned phosphates, monophosphate is advantageously used and ammonium dihydrogen phosphate is more preferably used in that it is excellent in self-extinguishing property.

-スズ酸塩含有難燃剤-
スズ酸塩含有難燃剤とは、スズ酸金属塩を含む難燃剤である。ここで、スズ酸塩含有難燃剤に含まれるスズ酸金属塩としては、例えば、スズ酸亜鉛、スズ酸バリウム、スズ酸ナトリウム、スズ酸カリウム、スズ酸コバルト、スズ酸マグネシウム等を挙げることが出来、それらの中でも、スズ酸亜鉛が好ましく用いられる。
-Stannate-containing flame retardant-
The stannate-containing flame retardant is a flame retardant containing a tin acid metal salt. Here, examples of the metal salt of tin contained in the flame retardant containing stannate include zinc tinate, barium tinate, sodium tinate, potassium tintin, cobalt tintate, magnesium tint, and the like. Among them, zinc stannate is preferably used.

-ホウ素含有難燃剤-
本発明にて使用されるホウ素含有難燃剤としては、ホウ砂、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸塩等を挙げることが出来る。具体的に、酸化ホウ素としては、三酸化二ホウ素、三酸化ホウ素、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素等を例示することが出来る。また、ホウ酸塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第12族、第13族の元素及びアンモニウムのホウ酸塩等が挙げられる。より具体的には、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸セシウム等のホウ酸アルカリ金属塩;ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム等のホウ酸アルカリ土類金属塩;ホウ酸ジルコニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸アンモニウム等を、例示することが出来る。
-Boron-containing flame retardant-
Examples of the boron-containing flame retardant used in the present invention include borax, boron oxide, boric acid, borate and the like. Specifically, examples of the boron oxide include diboron trioxide, boron trioxide, diboron dioxide, tetraboron trioxide, and tetraboron pentoxide. Examples of borates include alkali metals, alkaline earth metals, elements of Groups 4, 12, and 13 of the Periodic Table, and ammonium borates. More specifically, alkali metal borate salts such as lithium borate, sodium borate, potassium borate, and cesium borate; alkaline earth metal borate salts such as magnesium borate, calcium borate, and barium borate; Examples thereof include zirconium borate, zinc borate, aluminum borate, and ammonium borate.

本発明においては、上記したものを始めとする従来より公知のホウ素含有難燃剤の中から、一種又は二種以上のものを適宜に選択して、使用することが可能である。上記したホウ素含有難燃剤の中でも、有利にはホウ酸塩が使用され、より有利にはホウ酸亜鉛が使用される。 In the present invention, one or more of the conventionally known boron-containing flame retardants such as those described above can be appropriately selected and used. Among the above-mentioned boron-containing flame retardants, borate is preferably used, and zinc borate is more preferably used.

-金属水酸化物-
本発明において、難燃剤として使用される金属水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化ニッケル、水酸化ジルコニウム、水酸化チタン、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化バナジウムや水酸化スズ等を挙げることが出来る。これら公知のものの中から一種又は二種以上のものが適宜に選択されて、使用される。
-Metal hydroxide-
In the present invention, examples of the metal hydroxide used as a flame retardant include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide, nickel hydroxide, zirconium hydroxide, titanium hydroxide, and zinc hydroxide. , Copper hydroxide, vanadium hydroxide, tin hydroxide and the like. One or more of these known substances are appropriately selected and used.

-金属酸化物-
本発明において、難燃剤として使用される金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン等を挙げることが出来る。これら公知のものの中から一種又は二種以上のものが適宜に選択されて、使用される。
-Metal oxide-
In the present invention, examples of the metal oxide used as the flame retardant include zinc oxide, aluminum oxide, titanium oxide and the like. One or more of these known substances are appropriately selected and used.

また、本発明の製造方法においては、上述した粉状の難燃剤と共に、液状の難燃剤を使用することも可能である。粉状の難燃剤と液状の難燃剤とを併用することにより、最終的に得られるポリウレタンフォームにおいて、更なる難燃性の向上を図ることが出来、また、組成物Aや組成物Bにおける粘度を低下させることも可能である。本発明においては、液状の難燃剤として、リン酸エステルや臭素含有難燃剤等を使用することが出来る。 Further, in the production method of the present invention, it is also possible to use a liquid flame retardant together with the above-mentioned powdery flame retardant. By using the powdery flame retardant and the liquid flame retardant in combination, the flame retardancy of the finally obtained polyurethane foam can be further improved, and the viscosity of the composition A and the composition B can be further improved. It is also possible to reduce. In the present invention, a phosphoric acid ester, a bromine-containing flame retardant, or the like can be used as the liquid flame retardant.

-リン酸エステル-
リン酸エステルとしては、モノリン酸エステルや縮合リン酸エステル等を例示することが出来る。
-Phosphate ester-
Examples of the phosphoric acid ester include monophosphate ester and condensed phosphoric acid ester.

モノリン酸エステルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ(2-エチルヘキシル)ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリス(フェニルフェニル)ホスフェート、トリナフチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、ジフェニル(2-エチルヘキシル)ホスフェート、ジ(イソプロピルフェニル)フェニルホスフェート、モノイソデシルホスフェート、2-アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-メタクリロイルオキシエチルホスフェート、メラミンホスフェート、ジメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリクレジルホスフィンオキサイド、メタンホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジエチル、レジルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ホスファフェナンスレン、トリス(β―クロロプロピル)ホスフェート等を、挙げることが出来る。 The monophosphoric acid ester is not particularly limited, and is not particularly limited, for example, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, tri (2-ethylhexyl) phosphate, tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl. Phosphonate, Tris (isopropylphenyl) Phosphonate, Tris (Phenylphenyl) Phosphonate, Trinaphthyl Phosphonate, Cresyldiphenyl Phosphonate, Xylenyldiphenyl Phosphonate, Diphenyl (2-Ethylhexyl) Phosphonate, Di (Isopropylphenyl) Phosphonate, Monoisodecyl Phosphonate, 2-acryloyloxyethyl acid phosphate, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, melamine phosphate, dimelamine phosphate, melamine pyrophosphate, triphenyl phosphate. Oxide, tricresylphosphinoxide, diphenyl methanephosphonate, diethyl phenylphosphonate, resylsinol bis (diphenyl phosphate), bisphenol A bis (diphenyl phosphate), phosphaphenanthrene, tris (β-chloropropyl) phosphate, etc. , Can be mentioned.

また、縮合リン酸エステルについても特に限定されるものではなく、例えば、トリアルキルポリホスフェート、レゾルシノールポリフェニルホスフェート、レゾルシノールポリ(ジ-2,6-キシリル)ホスフェート(大八化学工業社製、商品名:PX-200)、ハイドロキノンポリ(2,6-キシリル)ホスフェート並びにこれらの縮合物等を、挙げることが出来る。前記したもの以外の市販の縮合リン酸エステルとしては、例えば、レゾルシノールポリフェニルホスフェート(商品名:CR-733S)、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート(商品名:CR-741)、芳香族縮合リン酸エステル(商品名:CR747)、レゾルシノールポリフェニルホスフェート(ADEKA社製、商品名:アデカスタブPFR)、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート(商品名:FP-600、FP-700)等を、挙げることが出来る。 The condensed phosphoric acid ester is also not particularly limited, and for example, trialkylpolyphosphate, resorcinolpolyphenyl phosphate, resorcinol poly (di-2,6-kisilyl) phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name). : PX-200), hydroquinonepoly (2,6-kisilyl) phosphate, and condensates thereof can be mentioned. Examples of commercially available condensed phosphate esters other than those described above include resorcinol polyphenyl phosphate (trade name: CR-733S), bisphenol A polycresyl phosphate (trade name: CR-741), and aromatic condensed phosphate ester. (Product name: CR747), resorcinolpolyphenyl phosphate (manufactured by ADEKA, trade name: Adecastab PFR), bisphenol A polycresyl phosphate (trade names: FP-600, FP-700) and the like can be mentioned.

本発明においては、上記したモノリン酸エステル及び縮合リン酸エステルを始めとする従来より公知のリン酸エステルの中から、一種又は二種以上のものを適宜に選択して、使用することが可能である。また、上記したモノリン酸エステル及び縮合リン酸エステルの中でも、硬化前の組成物中の粘度の低下させる効果と初期の発熱量を低減させる効果が高いという点において、モノリン酸エステルを使用することが好ましく、トリス(β―クロロプロピル)ホスフェートを使用することがより好ましい。 In the present invention, one or two or more kinds of conventionally known phosphate esters such as the above-mentioned monophosphate ester and condensed phosphate ester can be appropriately selected and used. be. Further, among the above-mentioned monophosphoric acid esters and condensed phosphoric acid esters, monophosphoric acid esters can be used in that they have a high effect of reducing the viscosity in the composition before curing and the effect of reducing the initial calorific value. Preferably, it is more preferred to use tris (β-chloropropyl) phosphate.

-臭素含有難燃剤-
本発明において使用される臭素含有難燃剤としては、分子構造中に臭素を含有する化合物であれば特に限定されるものではなく、例えば、各種の芳香族臭素化化合物等を挙げることができる。具体的には、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモビフェニル、ヘキサブロモシクロデカン、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモジフェニルエーテル、ビス(ペンタブロモフェノキシ)エタン、エチレン-ビス(テトラブロモフタルイミド)、テトラブロモビスフェノールA等のモノマー有機臭素化合物;臭素化ビスフェノールAを原料として製造されたポリカーボネートオリゴマー、前記のポリカーボネートオリゴマーとビスフェノールAとの共重合物等の臭素化ポリカーボネート;臭素化ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジエポキシ化合物、臭素化フェノール類とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるモノエポキシ化合物等の臭素化エポキシ化合物;ポリ(臭素化ベンジルアクリレート);臭素化ポリフェニレンエーテル;臭素化ビスフェノールA、塩化シアヌール及び臭素化フェノールの縮合物;臭素化(ポリスチレン)、ポリ(臭素化スチレン)、架橋臭素化ポリスチレン等の臭素化ポリスチレン;架橋又は非架橋臭素化ポリ(-メチルスチレン)等のハロゲン化された臭素化合物ポリマー等を、挙げることが出来る。
-Bromine-containing flame retardant-
The bromine-containing flame retardant used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound containing bromine in its molecular structure, and examples thereof include various aromatic brominated compounds. Specifically, hexabromobenzene, pentabromotoluene, hexabromobiphenyl, decabromobiphenyl, hexabromocyclodecane, decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, hexabromodiphenyl ether, bis (pentabromophenoxy) ethane, ethylene-bis ( Tetrabromophthalimide), monomer organic bromine compounds such as tetrabromobisphenol A; polycarbonate oligomers produced from brominated bisphenol A as raw materials, brominated polycarbonates such as copolymers of the above polycarbonate oligomers and bisphenol A; brominated bisphenols. Brominated epoxy compounds such as diepoxy compounds produced by the reaction of A with epichlorohydrin, monoepoxy compounds obtained by the reaction of brominated phenols with epichlorohydrin; poly (brominated benzyl acrylate); brominated polyphenylene ether; brominated. Condensations of bisphenol A, cyanur chloride and brominated phenol; brominated polystyrene such as brominated (polystyrene), poly (brominated styrene), crosslinked brominated polystyrene; crosslinked or non-crosslinked brominated poly (-methylstyrene), etc. Examples thereof include halogenated bromine compound polymers.

本発明においては、上記したものを始めとする従来より公知の臭素含有難燃剤の中から、一種又は二種以上のものを適宜の選択して、使用することが可能である。上記した臭素含有難燃剤の中でも、燃焼初期の発熱量を制御する観点から、臭素化ポリスチレン、ヘキサブロモベンゼン等が有利に使用され、ヘキサブロモベンゼンがより有利に使用される。 In the present invention, one or more of the conventionally known brominated flame retardants such as those described above can be appropriately selected and used. Among the above-mentioned brominated flame retardants, brominated polystyrene, hexabromobenzene and the like are advantageously used, and hexabromobenzene is more preferably used from the viewpoint of controlling the calorific value at the initial stage of combustion.

以上、本発明にて使用可能な粉状の難燃剤及び液状の難燃剤を例示して説明してきたが、本発明においては、粉状の難燃剤たる赤リンと共に、他の粉状の難燃剤及び/又は液状の難燃剤を併用することにより、最終的に得られるポリウレタンフォームの難燃性を更に向上させることが可能である。 Although the powdery flame retardant and the liquid flame retardant that can be used in the present invention have been illustrated above, in the present invention, the other powdery flame retardant is described together with the powdery flame retardant red phosphorus. And / or by using a liquid flame retardant in combination, it is possible to further improve the flame retardancy of the finally obtained polyurethane foam.

そして、本発明のポリウレタンフォームの製造方法においては、発泡剤として、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素からなる発泡剤Iが使用されるのである。 Then, in the method for producing a polyurethane foam of the present invention, a foaming agent I made of critical, subcritical or liquid carbon dioxide is used as the foaming agent.

ここで、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素(以下、液化CO2 類と略称する)とは、よく知られているように、二酸化炭素気体を所定の温度下において加圧することによって、超臨界状態、亜臨界状態、又は液体状態とされてなるものである。具体的には、液状の二酸化炭素は、三重点以上の温度と圧力条件下で液化されたものであり、また亜臨界状態の二酸化炭素とは、圧力が臨界圧力以上で、温度が臨界温度未満である液体状態の二酸化炭素、圧力が臨界圧力未満で温度が臨界温度以上である液体状態の二酸化炭素、或いは温度及び圧力が臨界点未満であるが、これに近い状態の二酸化炭素とされたものを指し、更に、超臨界状態の二酸化炭素とは、圧力、温度が共に、臨界圧力、臨界温度以上の臨界点を超えた流体状態の二酸化炭素とされたものである。 Here, critical, subcritical or liquid carbon dioxide (hereinafter abbreviated as liquefied CO 2 ) is, as is well known, supercritical by pressurizing carbon dioxide gas at a predetermined temperature. It is a state, a subcritical state, or a liquid state. Specifically, liquid carbon dioxide is liquefied under conditions of temperature and pressure above the triple point, and subcritical carbon dioxide has a pressure above the critical pressure and a temperature below the critical temperature. Liquid carbon dioxide, where the pressure is below the critical pressure and the temperature is above the critical temperature, or when the temperature and pressure are below the critical point but close to this. Further, the carbon dioxide in the supercritical state is the carbon dioxide in the fluid state in which both the pressure and the temperature exceed the critical pressure and the critical point above the critical temperature.

上述した液化CO2 類は、組成物A等への添加の直後から有効な発泡作用を発揮することから、ポリオールとポリイソシアネートとの反応開始から終了に至るまでの間、組成物Aと組成物Bとの混合物中における粉状の難燃剤の分散性を良好なものとし、また、得られるポリウレタンフォームにおけるスキン層の薄肉化に寄与し、更にはその低密度化を有利に実現するものである。また、液化CO2 類を使用していることにより、後述する吹き付け発泡法(スプレー発泡法)において、組成物A及び組成物Bからなる混合物の吹き付け性が良好となり、加えて、粉状の難燃剤に起因するスプレーガンにおける詰まりの発生が、有利に抑制される。本発明において、液化CO2 類の使用量が少な過ぎると、その添加効果を充分に発現することが出来ず、また吹き付け発泡法(スプレー発泡法)による吹き付け直後の発泡が不充分となって、コア層とスキン層との密度差が大きくなるために、圧縮強度が低下したり、寸法変化率が大きくなる等の問題を惹起することとなる。一方、かかる液化CO2 類の使用量が多過ぎると、反応初期に発生するガス(二酸化炭素)が過剰となって、発泡特性に悪影響をもたらし、吹き付け発泡法(スプレー発泡法)における吹き付けの際に、良好な発泡体を得ることが難しくなる等の問題が惹起される。このため、本発明においては、液化CO2 類の使用量は、組成物A中のポリオールの100質量部に対して0.1~4質量部の範囲内とすることが好ましく、より好ましくは0.2~3質量部の範囲内とされることとなる。 Since the above-mentioned liquefied CO 2s exert an effective effervescent action immediately after addition to the composition A or the like, the composition A and the composition are formed from the start to the end of the reaction between the polyol and the polyisocyanate. It improves the dispersibility of the powdery flame retardant in the mixture with B, contributes to the thinning of the skin layer in the obtained polyurethane foam, and further realizes the reduction in density advantageously. .. Further, by using the liquefied CO 2 type, in the spray foaming method (spray foaming method) described later, the sprayability of the mixture composed of the composition A and the composition B becomes good, and in addition, it is difficult to form a powder. Occurrence of clogging in the spray gun due to the flame retardant is advantageously suppressed. In the present invention, if the amount of liquefied CO 2 used is too small, the effect of adding the liquefied CO 2 cannot be sufficiently exhibited, and the foaming immediately after spraying by the spray foaming method (spray foaming method) becomes insufficient. Since the density difference between the core layer and the skin layer becomes large, problems such as a decrease in compressive strength and an increase in the dimensional change rate are caused. On the other hand, if the amount of such liquefied CO 2 used is too large, the gas (carbon dioxide) generated at the initial stage of the reaction becomes excessive, which adversely affects the foaming characteristics, and during spraying in the spray foaming method (spray foaming method). In addition, problems such as difficulty in obtaining a good foam are caused. Therefore, in the present invention, the amount of the liquefied CO 2 used is preferably in the range of 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol in the composition A, and more preferably 0. It will be within the range of 2 to 3 parts by mass.

そして、このような液化CO2 類は、ポリウレタンフォームの製造現場において、例えば特開2011-247323号公報等に明らかにされている如き二酸化炭素供給装置によって、ポリオールを主成分とする組成物Aの流路又はポリイソシアネートを主成分とする組成物Bの流路に供給されて混合せしめられ、それらポリオールとポリイソシアネートとの反応によって生ずるポリウレタンの発泡に寄与せしめられるのである。勿論、そのような液化CO2 類の供給が、組成物Aと組成物Bとが接触、混合せしめられる位置に対して、直接に行われるようにして、それら両者に、液化CO2 類が供給されるようにすることも可能である。 Then, such liquefied CO 2s can be obtained in the composition A containing a polyol as a main component by a carbon dioxide supply device as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-247323 at the manufacturing site of polyurethane foam. It is supplied to the flow path or the flow path of the composition B containing polyisocyanate as a main component and mixed, and contributes to the foaming of polyurethane caused by the reaction between the polyol and the polyisocyanate. Of course, such liquefied CO 2 is supplied directly to the position where the composition A and the composition B are contacted and mixed, and the liquefied CO 2 is supplied to both of them. It is also possible to be done.

本発明においては、好ましくは、上述した液化CO2 類(発泡剤I)と共に、水、ハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン及びハロゲン化オレフィンのうちの少なくとも一種以上のものからなる発泡剤IIが使用される。水は、ポリイソシアネートとの反応によって二酸化炭素を生じ、かかる二酸化炭素が発泡剤として機能するものである。また、水とポリイソシアネートとの反応の際には反応熱が発生し、その熱によって、ウレタン化反応やイソシアヌレート化反応が、効果的に進行せしめられ得て、得られるポリウレタンフォームの圧縮強度が更に高められ得るようになるという利点もある。尤も、そのような水の使用量が多くなり過ぎると、かえって強度の低下を招くようになる。それは、水とポリイソシアネートとの反応によって生じる尿素結合が樹脂中に多くなること、またイソシアヌレート化反応に用いられるポリイソシアネートが水との反応で消費されてしまい、反応系のポリイソシアネートが少なくなるためである。以上より、本発明において、発泡剤としての水は、ポリオールを主成分とする組成物Aに含有せしめることが好ましく、その含有量(使用量)は、組成物A中のポリオールの100質量部に対して、5質量部以下、好ましくは4質量部以下、より好ましくは3質量部以下とすることが望ましく、また水の存在による効果を充分に奏せしめるべく、0.1質量部以上、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上とすることが、望ましいのである。なお、このような水は、組成物Aを形成するための配合成分として、別個に添加、配合せしめられる他、ポリオール等の他の配合成分中に含まれる水として添加、配合せしめられ、また、組成物Aを保管している間に吸湿により含まれる水も考慮され、それらの合計量において、上記規定された範囲内の割合となるように、調整されることとなる。 In the present invention, a foaming agent II composed of at least one of water, hydrocarbon, hydrofluorocarbon and halogenated olefin is preferably used together with the above-mentioned liquefied CO 2s (foaming agent I). Water produces carbon dioxide by reacting with polyisocyanate, and the carbon dioxide functions as a foaming agent. Further, heat of reaction is generated during the reaction between water and polyisocyanate, and the heat can effectively promote the urethanization reaction and the isocyanurate formation reaction, and the compression strength of the obtained polyurethane foam can be increased. There is also the advantage that it can be further enhanced. However, if the amount of such water used becomes too large, the strength will rather decrease. The reason is that the urea bond generated by the reaction between water and polyisocyanate increases in the resin, and the polyisocyanate used for the isocyanurate-forming reaction is consumed in the reaction with water, so that the polyisocyanate in the reaction system decreases. Because. From the above, in the present invention, water as a foaming agent is preferably contained in the composition A containing a polyol as a main component, and the content (usage amount) thereof is 100 parts by mass of the polyol in the composition A. On the other hand, it is desirable that the amount is 5 parts by mass or less, preferably 4 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, and 0.1 parts by mass or more, preferably 0.1 parts by mass or less so that the effect due to the presence of water can be sufficiently exerted. It is desirable that the amount is 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more. In addition, such water can be added and blended separately as a blending component for forming the composition A, and can also be added and blended as water contained in other blending components such as a polyol. Water contained by moisture absorption during storage of composition A is also taken into account and will be adjusted to a proportion within the specified range in their total amount.

そして、かくの如き組成物A中の水の存在によって、ポリオールを主成分とする組成物Aとポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとが混合せしめられて、反応させられると、かかる水とポリイソシアネートとの反応によって二酸化炭素が発生し、この二酸化炭素も、ポリウレタンの発泡に寄与することとなるところから、本発明にあっては、それら水とポリイソシアネートとの反応によって発生する二酸化炭素と、前記した液化CO2 類として用いられる二酸化炭素との合計量の1モルに対して、後述する有機発泡剤が、1モルよりも多く、且つ20モル以下の含有量となるように、かかる組成物Aと組成物Bとの混合物中に存在せしめられるのである。 Then, due to the presence of water in the composition A as described above, the composition A containing a polyol as a main component and the composition B containing a polyisocyanate as a main component are mixed and reacted with such water. Carbon dioxide is generated by the reaction with polyisocyanate, and this carbon dioxide also contributes to the foaming of polyurethane. Therefore, in the present invention, the carbon dioxide generated by the reaction between the water and the polyisocyanate The composition is such that the organic foaming agent described later has a content of more than 1 mol and 20 mol or less with respect to 1 mol of the total amount of carbon dioxide used as the above-mentioned liquefied CO 2 class. It is present in the mixture of the substance A and the composition B.

本発明においては、発泡剤IIとして、上述した水に代えて、或いは水と共に、有機発泡剤であるハイドロカーボン(HC)、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)やハイドロクロロフルオロオレフィン(HCFO)と称されるハロゲン化オレフィン(ハロゲン化アルケン)が使用される。なお、HFCはフロン系発泡剤に分類され、HC、HFO及びHCFOは非フロン系発泡剤に分類される。 In the present invention, the foaming agent II is an organic foaming agent such as hydrocarbon (HC), hydrofluorocarbon (HFC), hydrofluoroolefin (HFO) or hydrochlorofluoroolefin (instead of or together with water described above). A halogenated olefin (alkene halide) called HCFO) is used. HFC is classified as a chlorofluorocarbon-based foaming agent, and HC, HFO and HCFO are classified as non-chlorofluorocarbon-based foaming agents.

本発明において用いられ得るハイドロカーボン(HC)としては、例えば、プロパン、ノルマルペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、イソヘキサン、ネオヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン等を挙げることが出来、また、ハイドロフルオロカーボン(HFC)としては、例えば、ジフルオロメタン(HFC32)、1,1,1,2,2-ペンタフルオロエタン(HFC125)、1,1,1-トリフルオロエタン(HFC143a)、1,1,2,2-テトラフルオロエタン(HFC134)、1,1,1,2-テトラフルオロエタン(HFC134a)、1,1-ジフルオロエタン(HFC152a)、1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン(HFC227ea)、1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロパン(HFC245fa)、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン(HFC365mfc)、及び1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-デカフルオロペンタン(HFC4310mee)、ジクロロエタン、プロピルクロリド、イソプロピルクロリド、ブチルクロリド、イソブチルクロリド、ペンチルクロリド、イソペンチルクロリド等を挙げることが出来る。 Examples of the hydrocarbon (HC) that can be used in the present invention include propane, normal pentane, isopentane, cyclopentane, butane, isobutane, hexane, isohexane, neohexane, heptane, isoheptane, and the like. Examples of the fluorocarbon (HFC) include difluoromethane (HFC32), 1,1,1,2,2-pentafluoroethane (HFC125), 1,1,1-trifluoroethane (HFC143a), 1,1,2. , 2-Tetrafluoroethane (HFC134), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC134a), 1,1-difluoroethane (HFC152a), 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoro Propane (HFC227ea), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC245fa), 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC365mfc), and 1,1,1,2,2. Examples thereof include 3,4,5,5,5-decafluoropentane (HFC4310mee), dichloroethane, propyl chloride, isopropyl chloride, butyl chloride, isobutyl chloride, pentyl chloride, isopentyl chloride and the like.

また、本発明において用いられ得るハロゲン化オレフィン(ハロゲン化アルケン)は、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)やハイドロクロロフルオロオレフィン(HCFO)と称されるものをも含み、一般的に、ハロゲンとして塩素やフッ素を結合、含有してなる、炭素数が2~6個程度の不飽和炭化水素誘導体である。例えば、テトラフルオロプロペン、ペンタフルオロプロペンやヘキサフルオロブテンを始めとする、3~6個のフッ素置換基を有するプロペン、ブテン、ペンテン及びヘキセン、並びに、フルオロクロロプロペン、トリフルオロモノクロロプロペン、フルオロクロロブテン等のフッ素置換基及び塩素置換基を有する不飽和炭化水素、更にはそれらの2種以上の混合物を、挙げることが出来る。ハイドロフルオロオレフィン(HFO)としては、例えば、1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO1225ye)等のペンタフルオロプロペン、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO1234ze)、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO1234yf)、1,2,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO1234ye)等のテトラフルオロプロペン、3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO1243zf)等のトリフルオロプロペン、テトラフルオロブテン異性体(HFO1354)類、ペンタフルオロブテン異性体(HFO1345)類、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2-ブテン(HFO1336mzz)等のヘキサフルオロブテン異性体(HFO1336)類、ヘプタフルオロブテン異性体(HFO1327)類、ヘプタフルオロペンテン異性体(HFO1447)類、オクタフルオロペンテン異性体(HFO1438)類、ノナフルオロペンテン異性体(HFO1429)類等を挙げることが出来る。また、ハイドロクロロフルオロオレフィン(HCFO)としては、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233zd)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)、ジクロロトリフルオロプロペン(HCFO1223)、1-クロロ-2,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233yd)、1-クロロ-1,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233zb)、2-クロロ-1,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xe)、2-クロロ-2,2,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xc)、3-クロロ-1,2,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233ye)、3-クロロ-1,1,2-トリフルオロプロペン(HCFO-1233yc)等を挙げることが出来る。 Further, the halogenated olefin (alkene halide) that can be used in the present invention includes those called hydrofluoroolefin (HFO) and hydrochlorofluoroolefin (HCFO), and generally, chlorine and fluorine are used as halogens. It is an unsaturated hydrocarbon derivative having about 2 to 6 carbon atoms, which is bonded and contains. For example, propene, butene, pentene and hexene having 3 to 6 fluorine substituents, including tetrafluoropropene, pentafluoropropene and hexafluorobutene, as well as fluorochloropropene, trifluoromonochloropropene, fluorochlorobutene. Such as unsaturated hydrocarbons having a fluorine substituent and a chlorine substituent, and a mixture of two or more thereof can be mentioned. Examples of the hydrofluoroolefin (HFO) include pentafluoropropene such as 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO1225ye), 1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO1234ze), 2, Tetrafluoropropene such as 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO1234yf), 1,2,3,3-tetrafluoropropene (HFO1234ye), trifluoropropene such as 3,3,3-trifluoropropene (HFO1243zf) , Tetrafluorobutene isomers (HFO1354), pentafluorobutene isomers (HFO1345), 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene (HFO1336mzz) and other hexafluorobutene isomers (HFO1336mzz). HFO1336), heptafluorobutene isomer (HFO1327), heptafluoropentene isomer (HFO1447), octafluoropentene isomer (HFO1438), nonafluoropentene isomer (HFO1429) and the like can be mentioned. Examples of the hydrochlorofluoroolefin (HCFO) include 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233zd), 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233xf), and the like. Dichlorotrifluoropropene (HCFO1223), 1-chloro-2,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233yd), 1-chloro-1,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233zb), 2-chloro- 1,3,3-Trifluoropropene (HCFO-1233xe), 2-chloro-2,2,3-trifluoropropene (HCFO-1233xc), 3-chloro-1,2,3-trifluoropropene (HCFO-) 1233ye), 3-chloro-1,1,2-trifluoropropene (HCFO-1233yc) and the like can be mentioned.

特に、上記したハイドロフルオロオレフィン(HFO)やハイドロクロロフルオロオレフィン(HCFO)は、地球温暖化係数が低く、環境に優しい発泡剤として注目を受けていることから、本発明において有利に用いられる。 In particular, the above-mentioned hydrofluoroolefins (HFOs) and hydrochlorofluoroolefins (HCFOs) have a low global warming potential and are attracting attention as environmentally friendly foaming agents, and are therefore advantageously used in the present invention.

なお、上記した有機発泡剤(ハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハロゲン化オレフィン)の使用量は、組成物A中のポリオールの100質量部に対して5~50質量部が好ましく、更には10~40質量部であることが好ましい。かかる有機発泡剤の使用量が50質量部を超えるようになると、最終的に得られるポリウレタンフォームのコア密度が低くなり、それによってフォームの強度の低下、ひいては寸法安定性の悪化が惹起される恐れがある。また、コストの面でも不利となる問題もある。一方、有機発泡剤の使用量が5質量部よりも少なくなると、発泡剤としての機能を充分に発揮することが出来ず、得られたフォームの密度が高くなってしまうことがあり、また組成物Aに添加して使用する場合にその添加量が少な過ぎると、組成物A全体の粘度が高くなり、組成物Bとの混合性が悪化することで、例えばスプレーガンを用いた吹き付け発泡法において、良好なスプレーパターンを得ることが出来なくなる問題を惹起するようになる。 The amount of the organic foaming agent (hydrocarbon, hydrofluorocarbon, halogenated olefin) used is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol in the composition A. It is preferably a part. When the amount of the organic foaming agent used exceeds 50 parts by mass, the core density of the finally obtained polyurethane foam becomes low, which may cause a decrease in the strength of the foam and a deterioration in dimensional stability. There is. There is also a problem of disadvantage in terms of cost. On the other hand, if the amount of the organic foaming agent used is less than 5 parts by mass, the function as a foaming agent cannot be fully exerted, the density of the obtained foam may increase, and the composition When added to A and used in an amount too small, the viscosity of the entire composition A becomes high and the mixing property with the composition B deteriorates. For example, in a spray foaming method using a spray gun. , Will cause the problem of not being able to obtain a good spray pattern.

また、本発明においては、発泡剤IIたる有機発泡剤(ハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハロゲン化オレフィン)は、組成物A、組成物B又は発泡剤I(液化CO2 類:臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素)に添加されて、使用されるところ、有機発泡剤を液化CO2 類に添加して使用すると、液化CO2 類と有機発泡剤との混合物の沸点が液化CO2 類の沸点(-78.5℃)より高くなるため、液化CO2 類を冷却するための装置や設備が不要になるという利点がある。なお、液化CO2 類に添加されて使用される有機発泡剤としては、環境への影響の面からハロゲン化オレフィンが好ましく、また、液化CO2 類に対する配合割合(質量比)は、液化CO2 類:有機発泡剤=1:9~9:1、好ましくは液化CO2 類:有機発泡剤=2:8~8:2とされる。 Further, in the present invention, the organic foaming agent (hydrocarbon, hydrofluorocarbon, halogenated olefin) as the foaming agent II is the composition A, the composition B or the foaming agent I (liquefied CO 2 : critical, subcritical or liquid). When carbon dioxide is added to and used, when an organic foaming agent is added to liquefied CO 2 and used, the boiling point of the mixture of liquefied CO 2 and organic foaming agent becomes the boiling point of liquefied CO 2 (carbon dioxide). Since the temperature is higher than -78.5 ° C), there is an advantage that equipment and facilities for cooling liquefied CO 2 are not required. As the organic foaming agent added to the liquefied CO 2 class, a halogenated olefin is preferable from the viewpoint of the influence on the environment, and the blending ratio (mass ratio) with respect to the liquefied CO 2 class is the liquefied CO 2 class. Class: Organic foaming agent = 1: 9 to 9: 1, preferably liquefied CO 2 : Organic foaming agent = 2: 8 to 8: 2.

さらに、本発明における発泡剤IIとして、有機発泡剤(ハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハロゲン化オレフィン)と水とを併用する場合において、有機発泡剤と水とは、質量比で60:40~99.9:0.1、好ましくは70:30~99:1、より好ましくは80:20~98:2となる割合において、使用することが望ましい。この範囲を外れて、水の割合が40を超えるようになると、反応の進行につれて脆性が発現し、躯体面との接着性が低下し、剥離等の問題を惹起する恐れがある。また、イソシアネートとの反応によって発生する二酸化炭素が熱伝導率を低下させ、充分でない熱伝導率の発泡層を形成する恐れがある。なお、発泡剤IIとして水を使用する場合、水は組成物A又は発泡剤Iに添加されることが好ましい。 Further, when the organic foaming agent (hydrocarbon, hydrofluorocarbon, halogenated olefin) and water are used in combination as the foaming agent II in the present invention, the mass ratio of the organic foaming agent and water is 60:40 to 99. It is desirable to use it at a ratio of 9: 0.1, preferably 70:30 to 99: 1, and more preferably 80:20 to 98: 2. If the proportion of water exceeds 40 outside this range, brittleness develops as the reaction progresses, the adhesiveness to the skeleton surface decreases, and problems such as peeling may occur. In addition, carbon dioxide generated by the reaction with isocyanate may lower the thermal conductivity and form a foam layer having an insufficient thermal conductivity. When water is used as the foaming agent II, it is preferable that the water is added to the composition A or the foaming agent I.

以上、本発明の製造方法に従ってポリウレタンフォームを製造する際に用いられる組成物について、各成分ごとに詳述してきたが、本発明においては、上記した成分以外にも、従来よりポリウレタンフォームの製造に際して添加剤として用いられているものであれば、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、使用することが可能である。かかる添加剤としては、整泡剤を例示することが出来る。整泡剤とは、ポリウレタンフォームのセル構造を均一に整えるために用いられるものであって、本発明においては、シリコーン系のものや非イオン系界面活性剤が、好適に採用される。具体例として、ポリオキシアルキレン変性ジメチルポリシロキサン、ポリシロキサンオキシアルキレン共重合体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ヒマシ油エチレンオキシド付加物、ラウリル脂肪酸エチレンオキシド付加物等を挙げることが出来、これらのうちの、1種が単独で、或いは2種以上が組み合わされて、用いられる。なお、この整泡剤の配合量は、所期のフォーム特性や、使用する整泡剤の種類等に応じて適宜に決定されるところであるが、組成物A中のポリオール全体の100質量部に対して、0.1~10質量部、好ましくは1~8質量部の範囲で選択される。 As described above, the composition used for producing polyurethane foam according to the production method of the present invention has been described in detail for each component, but in the present invention, in addition to the above-mentioned components, conventionally, when producing polyurethane foam, Any material used as an additive can be used as long as it does not impair the object of the present invention. As such an additive, a defoaming agent can be exemplified. The foam stabilizer is used to uniformly arrange the cell structure of the polyurethane foam, and in the present invention, a silicone-based surfactant or a nonionic surfactant is preferably adopted. Specific examples include polyoxyalkylene-modified dimethylpolysiloxane, polysiloxane-oxyalkylene copolymer, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, castor oil ethylene oxide adduct, lauryl fatty acid ethylene oxide adduct, and the like. One type may be used alone, or two or more types may be used in combination. The blending amount of this defoaming agent is appropriately determined according to the desired foam characteristics, the type of the defoaming agent to be used, and the like, but it is included in 100 parts by mass of the entire polyol in the composition A. On the other hand, it is selected in the range of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 1 to 8 parts by mass.

そして、上述した各成分を用いて、ポリオールを主成分とする組成物A及びポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとが調製されることとなるが、本発明においては、各組成物の粘度が、各々、所定範囲内となるように調製される。 Then, using each of the above-mentioned components, a composition A containing a polyol as a main component and a composition B containing a polyisocyanate as a main component are prepared. In the present invention, the viscosity of each composition is prepared. However, each is prepared so as to be within a predetermined range.

具体的には、組成物Aについては、20℃における粘度が50~2000mPa・s、好ましくは100~1800mPa・s、より好ましくは120~1500mPa・sとなるように調製される。20℃における組成物Aの粘度が50mPa・s未満では、粉状の難燃剤が組成物中にて良好な分散状態を示さない恐れがあり、また、吹き付け発泡法を良好に実施する観点より、20℃における組成物Aの粘度は2000mPa・s以下とされる。なお、組成物Aに粉状の難燃剤が添加されて、使用される場合は、粉状の難燃剤を含有する組成物Aの粘度が上記した範囲内となるように、調製される。 Specifically, the composition A is prepared so that the viscosity at 20 ° C. is 50 to 2000 mPa · s, preferably 100 to 1800 mPa · s, and more preferably 120 to 1500 mPa · s. If the viscosity of the composition A at 20 ° C. is less than 50 mPa · s, the powdery flame retardant may not show a good dispersed state in the composition, and from the viewpoint of satisfactorily implementing the spray foaming method, The viscosity of the composition A at 20 ° C. is 2000 mPa · s or less. When the powdery flame retardant is added to the composition A and used, the composition A is prepared so that the viscosity of the composition A containing the powdery flame retardant is within the above range.

また、組成物Bについては、20℃における粘度が50~1500mPa・s、好ましくは80~1000mPa・s、より好ましくは100~800mPa・sとなるように調製される。20℃における組成物Bの粘度が50mPa・s未満では、粉状の難燃剤が組成物中にて良好な分散状態を示さない恐れがあり、また、吹き付け発泡法を良好に実施する観点より、20℃における組成物Bの粘度は1500mPa・s以下とされる。なお、組成物Bに粉状の難燃剤が添加されて、使用される場合は、粉状の難燃剤を含有する組成物Bの粘度が上記した範囲内となるように、調製される。 The composition B is prepared so that the viscosity at 20 ° C. is 50 to 1500 mPa · s, preferably 80 to 1000 mPa · s, and more preferably 100 to 800 mPa · s. If the viscosity of the composition B at 20 ° C. is less than 50 mPa · s, the powdery flame retardant may not show a good dispersed state in the composition, and from the viewpoint of satisfactorily implementing the spray foaming method, The viscosity of the composition B at 20 ° C. is 1500 mPa · s or less. When the powdery flame retardant is added to the composition B and used, the viscosity of the composition B containing the powdery flame retardant is adjusted to be within the above range.

そして、本発明に係るポリウレタンフォームの製造方法においては、上述した組成物A、組成物B及び発泡剤I(液化CO2 類:臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素)を用いて、ポリウレタンフォームの製造現場において所定量の発泡剤Iが組成物A及び/又は組成物Bに添加され、かかる添加の後、吹き付け発泡法に従い、目的とするポリウレタンフォームが製造されるのである。 Then, in the method for producing a polyurethane foam according to the present invention, the above-mentioned composition A, composition B and foaming agent I (liquefied CO 2 : critical, subcritical or liquid carbon dioxide) are used to make a polyurethane foam. A predetermined amount of the foaming agent I is added to the composition A and / or the composition B at the production site, and after such addition, the target polyurethane foam is produced according to the spray foaming method.

ここで、吹き付け発泡法とは、従来より公知のポリウレタンフォームの製造手法の一つであり、スプレー発泡法とも称されるものである。具体的には、組成物A、組成物B及び発泡剤Iの混合物を、現場発泡機のスプレーガンヘッドから被着体へ吹き付けて、発泡・硬化させてポリウレタンフォームを製造する手法である。本発明においては、吹き付け発泡法の範疇に含まれる手法であれば、特に限定することなく、何れも採用可能である。また、吹き付け発泡法を実施する際の各種条件については、各組成物の特性や現場発泡機の特性等に応じたものが適宜、採用されることとなる。 Here, the spray foaming method is one of the conventionally known methods for producing polyurethane foam, and is also referred to as a spray foaming method. Specifically, it is a method of spraying a mixture of the composition A, the composition B and the foaming agent I from the spray gun head of the in-situ foaming machine onto the adherend to foam and cure the polyurethane foam. In the present invention, any method included in the category of the spray foaming method can be adopted without particular limitation. Further, as for various conditions when the spray foaming method is carried out, those according to the characteristics of each composition, the characteristics of the on-site foaming machine and the like are appropriately adopted.

そして、本発明の製造方法によれば、低密度で、均一な密度分布、並びに粉状の難燃剤の良好な分散性が有利に実現されていると共に、フォームの全体密度とコア密度との差が1~12kg/m3 となる特性や、ISO-5660に規定される試験法に準拠して50kW/m2 の放射熱強度にて加熱した際に、20分経過時の総発熱量が8MJ/m2 以下である特性をも有する、寸法安定性等の特性に優れたポリウレタンフォームが、有利に得られるのである。また、特に環境温度が低い冬場等において2層吹き付け(2段階吹き付け)を行う場合、従来の製造方法においては、被着体表面に形成される1層目のフォームの密度が、かかる1層目の上に形成される2層目のフォームの密度より高くなり、それら層間に収縮性の差異が生じることから、得られるフォーム(発泡体)が全体として反り易いものになるという問題点があった。しかしながら、本発明の製造方法によれば、1層目のフォームの密度を低く抑えることが出来るところから、最終的に得られるポリウレタンフォームにあっては反りの発生が抑制され得るものとなるのである。 Further, according to the production method of the present invention, low density, uniform density distribution, and good dispersibility of the powdery flame retardant are advantageously realized, and the difference between the total density of the foam and the core density is realized. When heated with a radiant heat intensity of 50 kW / m 2 in accordance with the characteristics of 1 to 12 kg / m 3 and the test method specified in ISO-5660, the total calorific value after 20 minutes is 8 MJ. A polyurethane foam having excellent properties such as dimensional stability, which also has a property of / m 2 or less, can be advantageously obtained. Further, in the case of performing two-layer spraying (two-stage spraying) particularly in winter when the environmental temperature is low, in the conventional manufacturing method, the density of the first layer foam formed on the surface of the adherend is the first layer. There is a problem that the resulting foam (foam) tends to warp as a whole because the density is higher than that of the second layer foam formed on the top and a difference in shrinkage occurs between the layers. .. However, according to the production method of the present invention, since the density of the foam of the first layer can be suppressed to a low level, the occurrence of warpage can be suppressed in the finally obtained polyurethane foam. ..

以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明の特徴を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。なお、以下に示す%及び部は、何れも、質量基準である。 Hereinafter, some examples of the present invention will be shown to clarify the features of the present invention more specifically, but the present invention is subject to any restrictions due to the description of such examples. Needless to say, this is not the case. Further, in addition to the following examples, the present invention is further modified in various ways based on the knowledge of those skilled in the art, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, in addition to the above-mentioned specific description. It should be understood that modifications, improvements, etc. can be made. In addition, all of% and part shown below are based on mass.

先ず、下記表1乃至表5に示す割合において各成分を含有する(但し、液状CO2 、及び、表中にて「液状CO2 +HFO-1234ze」と表されている液状CO2 とHFO-1234zeとの混合物を除く)、ポリオールを主成分とする組成物Aを調製し、準備した。併せて、ポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとして、Wannate PM-130(製品名、ポリメリックMDI、万華化学ジャパン株式会社製)からなる組成物b1、Wannate PM-200(製品名、ポリメリックMDI、万華化学ジャパン株式会社製)からなる組成物b2、並びに、Wannate PM-700(製品名、ポリメリックMDI、万華化学ジャパン株式会社製)からなる組成物b3を、準備した。なお、組成物Aの調製の際に使用した原料は、以下の通りである。また、調製した組成物Aの各々について、20℃における粘度を測定し、その結果を表1乃至表5に示す。一方、ポリメリックMDIからなる組成物B(組成物b1~b3)の20℃における粘度を測定したところ、組成物b1(Wannate PM-130)の粘度は200mPa・s、組成物b2(Wannate PM-200)の粘度は330mPa・s、組成物b3(Wannate PM-700)の粘度は750mPa・sであった。各組成物の粘度は、JIS K7117-1:1999に従い、試験温度:20℃の条件の下、ブルックフィールド形回転粘度計のB形を用いて測定した。また、組成物Aの比重は、比重計(市販品)を用いて測定した。
・ポリオール:テレフタル酸系ポリエステルポリオール
(川崎化成工業株式会社製、製品名:RFK505、比重:1.23)
・ポリオール:テレフタル酸系ポリエステルポリオール
(川崎化成工業株式会社製、製品名:RLK035、比重:1.2)
・整泡剤:シリコーン系整泡剤
(東レ・ダウコーニング株式会社製、製品名:SH-193)
・赤リン:ノーバエクセル140
(製品名、燐化学工業株式会社製、平均粒子径:30μm、表面コーティン グ処理有り、比重:2.34、赤リン含有率:92%以上)
・難燃剤:リン酸塩含有難燃剤
(リン酸二水素アンモニウム、富士フィルム和光純薬株式会社製、平均粒子 径:5μm、比重:1.9)
・難燃剤:スズ酸塩含有難燃剤
(スズ酸亜鉛、日本軽金属株式会社製、製品名:フラムタードS、平均粒子 径:2μm、比重:3.9)
・難燃剤:ホウ酸含有難燃剤
(ホウ酸亜鉛、水澤化学工業株式会社製、製品名:ALCANEX FR- 100、平均粒子径:4μm、比重:2.8)
・難燃剤:金属水酸化物
(水酸化アルミニウム、日本軽金属株式会社製、製品名:B1403、平均 粒子径:2μm、比重:2.42)
・難燃剤:酸化亜鉛
(堺化学工業株式会社製、平均粒子径:0.75μm、比重:5.6)
・難燃剤:リン酸エステル
[TMCPP:トリス(1-クロロ-2-プロピル)ホスフェート、大八化 学工業株式会社製、液体]
・難燃剤:臭素含有難燃剤
(ヘキサブロモベンゼン、富士フイルム和光純薬株式会社製、液体)
・三量化触媒:第四級アンモニウム塩
(花王株式会社製、製品名:カオーライザーNo.420)
・樹脂化触媒:N,N-ジシクロヘキシルメチルアミン
(エボニック・ジャパン株式会社製、製品名:ポリキャット12)
・発泡剤:HCFO-1233zd
(Honeywell社製、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペ ン)
・発泡剤:HFO-1336mzz
(Chemours社製、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2- ブテン)
・発泡剤:HFC245fa
(セントラル硝子株式会社製、1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロパ ン)
・発泡剤:HFC365mfc
(SOLVAY株式会社製、1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン)
・発泡剤:液状CO2 +HFO-1234ze(混合物)
(東京高圧山崎株式会社製、液状CO2 :HFO-1234ze=3:7 (重量比))
First, each component is contained in the ratios shown in Tables 1 to 5 below (however, liquid CO 2 and liquid CO 2 and HFO-1234ze represented as "liquid CO 2 + HFO-1234ze" in the table. Composition A containing a polyol as a main component was prepared and prepared. At the same time, as the composition B containing polyisocyanate as a main component, a composition b1 composed of Wannate PM-130 (product name, Polymeric MDI, manufactured by Manka Kagaku Japan Co., Ltd.) and Wannate PM-200 (product name, Polymeric MDI). , Mange Chemical Japan Co., Ltd.) and Wannate PM-700 (product name, Polymeric MDI, manufactured by Mange Chemical Japan Co., Ltd.) were prepared. The raw materials used in the preparation of the composition A are as follows. Further, the viscosity of each of the prepared compositions A at 20 ° C. was measured, and the results are shown in Tables 1 to 5. On the other hand, when the viscosities of the compositions B (compositions b1 to b3) made of polypeptide MDI were measured at 20 ° C., the viscosities of the composition b1 (Wannate PM-130) were 200 mPa · s, and the viscosities of the composition b2 (Wannate PM-200) were 200 mPa · s. ) Was 330 mPa · s, and the viscosity of the composition b3 (Wannate PM-700) was 750 mPa · s. The viscosity of each composition was measured according to JIS K7117-1: 1999 using the B type of Brookfield type rotational viscometer under the condition of test temperature: 20 ° C. Further, the specific gravity of the composition A was measured using a hydrometer (commercially available product).
-Polyol: Terephthalic acid-based polyester polyol
(Made by Kawasaki Kasei Chemicals Co., Ltd., Product name: RFK505, Relative density: 1.23)
-Polyol: Terephthalic acid-based polyester polyol
(Made by Kawasaki Kasei Chemicals Co., Ltd., Product name: RLK035, Specific density: 1.2)
・ Defoaming agent: Silicone-based defoaming agent
(Manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., product name: SH-193)
・ Red phosphorus: Nova Excel 140
(Product name, manufactured by Rinkagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size: 30 μm, with surface coating treatment, specific gravity: 2.34, red phosphorus content: 92% or more)
-Flame retardant: Phosphate-containing flame retardant
(Ammonium dihydrogen phosphate, manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd., average particle size: 5 μm, specific gravity: 1.9)
-Flame retardant: Stannate-containing flame retardant
(Zinc tinate, manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., product name: Framtard S, average particle diameter: 2 μm, specific gravity: 3.9)
-Flame retardant: Boric acid-containing flame retardant
(Zinc borate, manufactured by Mizusawa Industrial Chemicals, Inc., product name: ALCANEX FR-100, average particle size: 4 μm, specific gravity: 2.8)
-Flame retardant: Metal hydroxide
(Aluminum hydroxide, manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., product name: B1403, average particle size: 2 μm, specific gravity: 2.42)
-Flame retardant: Zinc oxide
(Manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average particle size: 0.75 μm, specific gravity: 5.6)
-Flame retardant: Phosphate ester
[TMCPP: Tris (1-chloro-2-propyl) phosphate, manufactured by Daihachi Kagaku Kogyo Co., Ltd., liquid]
-Flame retardant: Flame retardant containing bromine
(Hexabromobenzene, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., liquid)
・ Triquantization catalyst: quaternary ammonium salt
(Made by Kao Corporation, Product Name: Kaorizer No. 420)
-Resination catalyst: N, N-dicyclohexylmethylamine
(Made by Evonik Japan Co., Ltd., Product name: Polycat 12)
-Effervescent agent: HCFO-1233zd
(Honeywell, 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene)
-Effervescent agent: HFO-1336mzz
(Chemours, 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene)
・ Foaming agent: HFC245fa
(Manufactured by Central Glass Co., Ltd., 1,1,1,3,3-pentafluoropropan)
・ Foaming agent: HFC365mfc
(Manufactured by SOLVAY Co., Ltd., 1,1,1,3,3-pentafluorobutane)
・ Foaming agent: Liquid CO 2 + HFO-1234ze (mixture)
(Made by Tokyo High Pressure Yamazaki Co., Ltd., Liquid CO 2 : HFO-1234ze = 3: 7 (weight ratio))

-ポリウレタンフォームの製造-
上記で調製した組成物Aと組成物B(ポリメリックMDI)とを用いて、液化二酸化炭素供給装置を備えた現場発泡吹き付け装置(旭有機材株式会社製、製品名:AYK-1000シリーズ)により、先ず、組成物Aに、表1乃至表5に示す割合の液状の二酸化炭素、又は、液状の二酸化炭素とHFO-1234zeとの混合物を供給し、混合せしめた後、その得られた液状二酸化炭素(液状CO2 )等を含む組成物Aを、組成物Bに対して、体積比1:1の割合において接触混合せしめた。かかる接触混合から連続して、躯体であるフレキシブルボード(910mm×910mm)の表面に、下吹き1回及び上吹き2回の吹き付けを行い、かかるボード上で反応させて、発泡・硬化せしめることにより、下吹き層が5mm以下であり、且つ2つの上吹き層が各々30mm以下である、実施例1~22及び比較例1~7に係る各種の硬質ポリウレタンフォームからなる発泡層(総厚み:約60mm)を、それぞれ形成した。
-Manufacturing of polyurethane foam-
Using the composition A and composition B (polymeric MDI) prepared above, an in-situ foam spraying device (manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd., product name: AYK-1000 series) equipped with a liquefied carbon dioxide supply device is used. First, liquid carbon dioxide in the proportions shown in Tables 1 to 5 or a mixture of liquid carbon dioxide and HFO-1234ze is supplied to composition A and mixed, and then the obtained liquid carbon dioxide is obtained. Composition A containing (liquid CO 2 ) and the like was contact-mixed with composition B at a volume ratio of 1: 1. Continuously from such contact mixing, the surface of the flexible board (910 mm × 910 mm), which is the skeleton, is sprayed once with one bottom blow and two times with top blow, and reacted on the board to foam and cure. A foamed layer made of various rigid polyurethane foams according to Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 7, wherein the bottom blowing layer is 5 mm or less and the two top blowing layers are 30 mm or less, respectively (total thickness: about). 60 mm) were formed respectively.

そして、かくして得られた各ポリウレタンフォームを試料として用いて、全体密度及びコア密度を測定(算出)すると共に、寸法安定性(収縮)、寸法安定性(反り)及び難燃性(JIS)を評価した。なお、測定乃至評価は、各々、以下に示す手順に従って行った。得られた結果を、下記表1乃至表5に示す。なお、表5の比較例8における「吹き付け不可」とは、上記の手順に従って吹き付けによりポリウレタンフォームの製造を試みたものの、十分なポリウレタンフォームが形成されなかったことを意味するものである。 Then, using each polyurethane foam thus obtained as a sample, the overall density and the core density are measured (calculated), and the dimensional stability (shrinkage), the dimensional stability (warp), and the flame retardancy (JIS) are evaluated. did. The measurement or evaluation was performed according to the procedure shown below. The obtained results are shown in Tables 1 to 5 below. In addition, "not sprayable" in Comparative Example 8 of Table 5 means that although the production of polyurethane foam was attempted by spraying according to the above procedure, sufficient polyurethane foam was not formed.

-全体密度及びコア密度の測定(算出)-
上記フレキシブルボード上に吹き付けて形成した、スキン層(表面層)の存在するポリウレタンフォームの厚みを、縦横に約等距離に位置する13の地点で測定し、その13点における厚みの平均から、ポリウレタンフォームの体積を求める一方、更にポリウレタンフォームを吹き付けたフレキシブルボードの質量を測定し、あらかじめ測定しておいたフレキシブルボードの質量を引くことで、ポリウレタンフォームの質量を求めることにより、全体密度を算出する。また、フレキシブルボード上に形成された発泡層からスキン層(表面層)を取り除いて、コア層を現出せしめて、100mm×100mm×25mmのポリウレタンフォームを切り出し、そしてその質量を求めて、コア密度を算出する。なお、下記表1乃至表5に示す「全体密度とコア密度との差」は、全体密度の数値より、コア密度の数値を減じたものである。
-Measurement (calculation) of overall density and core density-
The thickness of the polyurethane foam having the skin layer (surface layer) formed by spraying on the flexible board was measured at 13 points located at approximately equal distances in the vertical and horizontal directions, and the average thickness at the 13 points was used to measure the polyurethane. While obtaining the volume of the foam, the mass of the flexible board sprayed with the polyurethane foam is further measured, and the total density is calculated by obtaining the mass of the polyurethane foam by subtracting the mass of the flexible board measured in advance. .. Further, the skin layer (surface layer) is removed from the foam layer formed on the flexible board to reveal the core layer, a polyurethane foam of 100 mm × 100 mm × 25 mm is cut out, and the mass thereof is determined to obtain the core density. Is calculated. The "difference between the total density and the core density" shown in Tables 1 to 5 below is the value obtained by subtracting the value of the core density from the value of the total density.

-寸法安定性(収縮)の評価-
得られた各ポリウレタンフォームから、内部スキン層(1回目の上吹きによって形成されたスキン層)を含む、100mm×100mm×25mmの大きさを有する試験片を切り出す。切り出した試験片を、-30℃の環境下において48時間、静置し、その後、試験片の寸法をノギスで測定し、その測定結果を用いて、下記式(1)より寸法変化率(収縮)を算出する。
寸法変化率(%)
=([試験後の試験片の寸法]-[試験前の試験片の寸法])
/[試験前の試験片の寸法]×100
算出された寸法変化率(収縮)を、以下の基準に従って評価する。なお、◎及び○の評価を合格とする。
◎:寸法変化率が1%未満である。
○:寸法変化率が1%以上3%未満である。
△:寸法変化率が3%以上7%未満である。
×:寸法変化率が7%以上である。
-Evaluation of dimensional stability (shrinkage)-
From each of the obtained polyurethane foams, a test piece having a size of 100 mm × 100 mm × 25 mm including an internal skin layer (skin layer formed by the first top blowing) is cut out. The cut out test piece is allowed to stand in an environment of -30 ° C for 48 hours, then the size of the test piece is measured with a caliper, and the measurement result is used to obtain the dimensional change rate (shrinkage) from the following formula (1). ) Is calculated.
Dimensional change rate (%)
= ([Dimensions of test piece after test]-[Dimensions of test piece before test])
/ [Dimensions of test piece before test] x 100
The calculated dimensional change rate (shrinkage) is evaluated according to the following criteria. The evaluations of ◎ and ○ are acceptable.
⊚: The dimensional change rate is less than 1%.
◯: The dimensional change rate is 1% or more and less than 3%.
Δ: The dimensional change rate is 3% or more and less than 7%.
X: The dimensional change rate is 7% or more.

-寸法安定性(反り)の評価-
得られた各ポリウレタンフォームから、内部スキン層(1回目の上吹きによって形成されたスキン層)を含む、100mm×100mm×25mmの大きさを有する試験片を切り出す。切り出した試験片を、-30℃の環境下において48時間、静置し、その後、試験片を水平な台の上に載せ、試験片における反りの有無を目視にて確認し、併せてがたつきの有無を確認し、以下の基準に従って評価する。
○:反りもがたつきも認められない。
×:反り又はがたつきの何れかが認められる。
-Evaluation of dimensional stability (warp)-
From each of the obtained polyurethane foams, a test piece having a size of 100 mm × 100 mm × 25 mm including an internal skin layer (skin layer formed by the first top blowing) is cut out. The cut out test piece was allowed to stand in an environment of -30 ° C for 48 hours, and then the test piece was placed on a horizontal table, and the presence or absence of warpage in the test piece was visually confirmed and then rattled. Check for stickiness and evaluate according to the following criteria.
○: No warping or rattling is observed.
X: Either warpage or rattling is observed.

-フォーム加工性の評価-
上記の全体密度及びコア密度の測定において使用した、フレキシブルボード上に吹き付けて形成した、スキン層(表面層)の存在するポリウレタンフォームを用いて、そのフレキシブルボードからはみ出たポリウレタンフォームの端部を、フレキシブルボードの周縁部に沿ってカッターナイフで切断し、その際の触感により、下記の基準にてポリウレタンフォームの加工性を評価する。
◎:切断の際にほとんど力を必要とせず、切断面も良好である。
○:切断の際に多少の力を必要とするが、切断面は良好である。
△:切断の際に大きな力を要し、切断面に多少の難点がある。
×:カッターナイフによる切断は困難で、のこぎりにて切断可能であり、切断面に難 点がある。
-Evaluation of foam workability-
Using the polyurethane foam having a skin layer (surface layer) formed by spraying on the flexible board used in the above-mentioned measurement of the total density and the core density, the end portion of the polyurethane foam protruding from the flexible board was used. Cut along the peripheral edge of the flexible board with a cutter knife, and evaluate the processability of the polyurethane foam according to the following criteria based on the tactile sensation at that time.
⊚: Almost no force is required for cutting, and the cut surface is also good.
◯: Some force is required for cutting, but the cut surface is good.
Δ: A large force is required for cutting, and there are some difficulties in the cut surface.
X: It is difficult to cut with a utility knife, it can be cut with a saw, and there is a problem with the cut surface.

-難燃性(JIS)の評価-
JIS A9526:2015に規定される燃焼性の測定方法に準拠して、得られた各ポリウレタンフォームから、50mm×150mm×13mmの試験片を切り出し、この試験片の一端を、魚尾灯を備えたブンゼンバーナーで60秒間燃焼させ、消炎までの時間及び燃焼距離を、それぞれ、測定する。それら測定結果について、以下の基準に従い、評価を行なう。なお、◎及び○の評価を合格とし、表1乃至表5における「難燃性(JIS)」欄に各評価結果を示す。
◎:燃焼距離が30mm未満かつ燃焼時間が60秒未満である。
○:燃焼距離が60mm未満かつ燃焼時間が120秒未満である。
△:燃焼距離が60mm以上又は燃焼時間が120秒以上である。
×:燃焼距離が60mm以上かつ燃焼時間が120秒以上である。
-Evaluation of flame retardancy (JIS)-
In accordance with the combustibility measurement method specified in JIS A9526: 2015, a 50 mm × 150 mm × 13 mm test piece was cut out from each obtained polyurethane foam, and one end of this test piece was a burner equipped with a fish taillight. Burn for 60 seconds with a burner, and measure the time to extinguish the flame and the burning distance, respectively. The measurement results will be evaluated according to the following criteria. The evaluations of ⊚ and ◯ are accepted, and the evaluation results are shown in the “flame retardant (JIS)” column in Tables 1 to 5.
⊚: The burning distance is less than 30 mm and the burning time is less than 60 seconds.
◯: The burning distance is less than 60 mm and the burning time is less than 120 seconds.
Δ: The burning distance is 60 mm or more, or the burning time is 120 seconds or more.
X: The burning distance is 60 mm or more and the burning time is 120 seconds or more.

Figure 2022019869000001
Figure 2022019869000001

Figure 2022019869000002
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Figure 2022019869000003
Figure 2022019869000003

Figure 2022019869000004
Figure 2022019869000004

Figure 2022019869000005
Figure 2022019869000005

かかる表1乃至表4に示される結果より明らかな如く、本発明の製造方法に従って製造されたポリウレタンフォーム(実施例1~実施例22)にあっては、何れも、全体密度とコア密度との差が小さいことから、粉状の難燃剤の添加による密度の偏りが少なく、均一な密度分布を持つポリウレタンフォームであることが認められ、また、それらポリウレタンフォームの何れも、寸法安定性、フォーム加工性及び難燃性においても優れていることが認められる。 As is clear from the results shown in Tables 1 to 4, in each of the polyurethane foams (Examples 1 to 22) produced according to the production method of the present invention, the overall density and the core density are the same. Since the difference is small, it is recognized that the polyurethane foam has a uniform density distribution with little density bias due to the addition of the powdery flame retardant, and all of these polyurethane foams have dimensional stability and foam processing. It is also recognized that it is excellent in sex and flame retardancy.

これに対して、表4及び表5に示される結果より明らかな如く、発泡剤として水のみが使用され、液状CO2 が添加されていない比較例1に係るポリウレタンフォームにおいては、全体密度とコア密度との差が大きいことから、粉状の難燃剤の添加による密度のバラツキが多く、寸法安定性やフォーム加工性にも問題があることが確認される。また、難燃剤が添加されていないポリウレタンフォーム(比較例2)や、本発明の範囲を超える量の難燃剤が添加されているポリウレタンフォーム(比較例3~比較例7)にあっては、何れも、十分な難燃性を有しないことが認められる。 On the other hand, as is clear from the results shown in Tables 4 and 5, in the polyurethane foam according to Comparative Example 1 in which only water was used as the foaming agent and no liquid CO 2 was added, the overall density and the core were used. Since the difference from the density is large, it is confirmed that there are many variations in the density due to the addition of the powdery flame retardant, and there are problems in dimensional stability and foam processability. In addition, any of the polyurethane foams to which no flame retardant is added (Comparative Example 2) and the polyurethane foams to which a flame retardant in an amount exceeding the range of the present invention is added (Comparative Examples 3 to 7) However, it is recognized that it does not have sufficient flame retardancy.

加えて、実施例1、8~16に係る各ポリウレタンフォーム、並びに、比較例1~3に係る各ポリウレタンフォームについて、以下に示す手順に従って、更なる難燃性の評価を行った。 In addition, each polyurethane foam according to Examples 1 and 8 to 16 and each polyurethane foam according to Comparative Examples 1 to 3 were further evaluated for flame retardancy according to the procedure shown below.

-難燃性(ISO)の評価-
得られた各ポリウレタンフォームから、100mm×100mm×50mmのサイズのコーンカロリーメーター試験用サンプルを切り出し、ISO-5660に規定される燃焼試験法に準拠して、放射熱強度50kW/m2 にて、10分間加熱したときの最大発熱速度及び総発熱量、並びに、20分間加熱したときの総発熱量(最大発熱量は10分間のときと同じ値)を、それぞれ測定する。それら測定結果について、以下の基準に従い、難燃性を評価する。なお、以下において、10分間加熱したときの総発熱量を総発熱量(10分)と、20分間加熱したときの総発熱量を総発熱量(20分)と、それぞれ示し、評価結果を表6における「難燃性(ISO)」欄に示す。
◎:最大発熱速度が80kW/m2 以下であり、且つ、総発熱量(10分)及び総 発熱量(20分)の何れも7MJ/m2 以下である。
○:最大発熱速度が80kW/m2 以下であり、且つ、総発熱量(10分)及び総 発熱量(20分)の何れも8MJ/m2 以下である。
△:最大発熱速度が80kW/m2 以下であり、総発熱量(10分)が8MJ/m 2 以下であり、総発熱量(20分)が8MJ/m2 を超える。
×:最大発熱速度が80kW/m2 を超える、又は、総発熱量(10分)及び総発 熱量(20分)の何れも8MJ/m2 を超える。
-Evaluation of flame retardancy (ISO)-
From each of the obtained polyurethane foams, a sample for a cone calorimeter test having a size of 100 mm × 100 mm × 50 mm was cut out and subjected to a radiant heat intensity of 50 kW / m 2 in accordance with the combustion test method specified in ISO-5660. The maximum calorific value and total calorific value when heated for 10 minutes and the total calorific value when heated for 20 minutes (maximum calorific value is the same as that for 10 minutes) are measured. The flame retardancy of these measurement results is evaluated according to the following criteria. In the following, the total calorific value when heated for 10 minutes is shown as the total calorific value (10 minutes), and the total calorific value when heated for 20 minutes is shown as the total calorific value (20 minutes), and the evaluation results are shown. It is shown in the "flame retardant (ISO)" column in 6.
⊚: The maximum heat generation rate is 80 kW / m 2 or less, and both the total heat generation amount (10 minutes) and the total heat generation amount (20 minutes) are 7 MJ / m 2 or less.
◯: The maximum heat generation rate is 80 kW / m 2 or less, and both the total heat generation amount (10 minutes) and the total heat generation amount (20 minutes) are 8 MJ / m 2 or less.
Δ: The maximum heat generation rate is 80 kW / m 2 or less, the total heat generation amount (10 minutes) is 8 MJ / m 2 or less, and the total heat generation amount (20 minutes) exceeds 8 MJ / m 2 .
X: The maximum heat generation rate exceeds 80 kW / m 2 , or both the total heat generation amount (10 minutes) and the total heat generation amount (20 minutes) exceed 8 MJ / m 2 .

Figure 2022019869000006
Figure 2022019869000006

かかる表6に示される結果より明らかな如く、本発明の製造方法に従って製造されたポリウレタンフォーム(実施例1、実施例8~実施例16)にあっては、ISO-5660に準拠した燃焼試験法において、総発熱量(20分)が8MJ/m2 以下となる高度の難燃性を有するポリウレタンフォームを得ることが、認められるのである。 As is clear from the results shown in Table 6, the polyurethane foams (Example 1, Examples 8 to 16) produced according to the production method of the present invention have a combustion test method based on ISO-5660. It is recognized that a polyurethane foam having a high degree of flame retardancy having a total calorific value (20 minutes) of 8 MJ / m 2 or less can be obtained.

Claims (10)

ポリオールを主成分とする組成物Aとポリイソシアネートを主成分とする組成物Bとを混合して反応させ、発泡・硬化せしめることにより、ポリウレタンフォームを製造するに際して、
比重が1.0~5.0である粉状の難燃剤が、前記組成物A中のポリオールの100質量部に対して1~70質量部の割合において、該組成物A及び/又は前記組成物Bに含有せしめられており、
20℃における粘度が50~2000mPa・sに調製された前記組成物Aと、20℃における粘度が50~1500mPa・sに調製された前記組成物Bとを用いて、
前記ポリウレタンフォームの製造現場において、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素からなる発泡剤Iが、前記組成物A及び/又は前記組成物Bに添加され、かかる添加の後、吹き付け発泡法に従って該ポリウレタンフォームが製造される、
ことを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。
When producing a polyurethane foam by mixing a composition A containing a polyol as a main component and a composition B containing a polyisocyanate as a main component and reacting them to foam and cure them.
The composition A and / or the composition of the powdery flame retardant having a specific gravity of 1.0 to 5.0 at a ratio of 1 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol in the composition A. It is contained in the thing B,
Using the composition A prepared to have a viscosity at 20 ° C. of 50 to 2000 mPa · s and the composition B prepared to have a viscosity at 20 ° C. of 50 to 1500 mPa · s,
At the production site of the polyurethane foam, a foaming agent I composed of critical, subcritical or liquid carbon dioxide is added to the composition A and / or the composition B, and after such addition, the polyurethane is added according to a spray foaming method. Foam is manufactured,
A method for manufacturing polyurethane foam.
前記粉状の難燃剤の平均粒子径が50μm以下である請求項1に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The method for producing a polyurethane foam according to claim 1, wherein the powdery flame retardant has an average particle size of 50 μm or less. 前記粉状の難燃剤は前記組成物Aに含有せしめられており、該粉状の難燃剤の比重が、該組成物Aの比重の1倍以上、5倍以下である請求項又は請求項2に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The powdery flame retardant is contained in the composition A, and the specific gravity of the powdery flame retardant is 1 times or more and 5 times or less the specific gravity of the composition A. The method for manufacturing a polyurethane foam according to. 前記粉状の難燃剤が、赤リン、リン酸塩含有難燃剤、スズ酸塩含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、金属水酸化物及び金属酸化物より選ばれる少なくとも一種以上のものである請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 Claim that the powdery flame retardant is at least one selected from red phosphorus, phosphate-containing flame retardant, stannate-containing flame retardant, boron-containing flame retardant, metal hydroxide and metal oxide. The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 1 to 3. 液状の難燃剤が、前記組成物A及び/又は前記組成物Bに更に含有せしめられている請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 1 to 4, wherein a liquid flame retardant is further contained in the composition A and / or the composition B. 前記液状の難燃剤が、リン酸エステル及び臭素含有難燃剤より選ばれる少なくとも一種以上のものである請求項5に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The method for producing a polyurethane foam according to claim 5, wherein the liquid flame retardant is at least one selected from a phosphoric acid ester and a bromine-containing flame retardant. 前記粉状の難燃剤が、赤リンを必須成分とし、赤リン以外の他の難燃剤を少なくとも一種以上、含むものである請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 1 to 6, wherein the powdery flame retardant contains red phosphorus as an essential component and contains at least one flame retardant other than red phosphorus. .. 水、ハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン及びハロゲン化オレフィンのうちの少なくとも一種以上のものからなる発泡剤IIが、前記組成物A、前記組成物B及び前記発泡剤Iのうちの少なくとも何れか一つに、更に含有せしめられている請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The foaming agent II composed of at least one of water, hydrocarbon, hydrofluorocarbon and halogenated olefin is added to at least one of the composition A, the composition B and the foaming agent I. The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 1 to 7, which is further contained. 全体密度とコア密度との差が0.1~12kg/m3 であるポリウレタンフォームが得られる請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 1 to 8, wherein a polyurethane foam having a difference between the total density and the core density of 0.1 to 12 kg / m 3 can be obtained. ISO-5660に規定される試験法に準拠して50kW/m2 の放射熱強度にて加熱した際に、20分経過時の総発熱量が8MJ/m2 以下であるポリウレタンフォームが得られる請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 Claims that a polyurethane foam having a total calorific value of 8 MJ / m 2 or less after 20 minutes can be obtained when heated at a radiant heat intensity of 50 kW / m 2 in accordance with the test method specified in ISO-5660. The method for producing a polyurethane foam according to any one of items 1 to 9.
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