JP2022030316A - Method for producing polyurethane foam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリウレタンフォーム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to polyurethane foam and a method for producing the same.
ポリウレタンフォームは、その優れた断熱性及び接着性から、例えば、マンション等の集合住宅、戸建住宅、学校の各種施設、商業ビル等の建築物の断熱材として用いられている。ポリウレタンフォームは、ポリオール組成物とポリイソシアネートとを混合して発泡させることで得られる。
施工方法としては、施工現場において、ポリオール組成物とポリイソシアネートとを混合して、反応させ、発泡させて吹付けるなどの方法が取られる(例えば、特許文献1参照)。
Polyurethane foam is used as a heat insulating material for buildings such as condominiums and other condominiums, detached houses, various school facilities, and commercial buildings because of its excellent heat insulating properties and adhesiveness. Polyurethane foam is obtained by mixing a polyol composition and polyisocyanate and foaming them.
As a construction method, a method such as mixing a polyol composition and a polyisocyanate, reacting them, foaming them, and spraying them at a construction site is adopted (see, for example, Patent Document 1).
ところで、基材にポリウレタンフォームを吹付け施工するに際し、一つの基材において、断熱が必要な箇所と必要でない箇所が混在する場合がある。この場合には、図1に示すように、基材2の断熱が必要な箇所にのみポリウレタンフォーム1が形成される。
By the way, when the polyurethane foam is sprayed onto a base material, there may be a mixture of parts where heat insulation is required and parts where heat insulation is not required in one base material. In this case, as shown in FIG. 1, the
上述のように、基材の一部にポリウレタンフォームが形成される場合、図2に示すように、ポリウレタンフォームが末端E側から剥離するという問題があった。
本発明は、上述の問題点に鑑み、末端からの剥離を生じないポリウレタンフォーム及びポリウレタンフォームの製造方法を提供することを目的とする。
As described above, when the polyurethane foam is formed on a part of the base material, there is a problem that the polyurethane foam is peeled off from the terminal E side as shown in FIG.
In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a polyurethane foam and a method for producing a polyurethane foam which does not cause peeling from the end.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリウレタンフォームの末端部分に、図3に示すように傾斜を設けることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下の[1]~[18]を提供するものである。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by providing an inclination as shown in FIG. 3 at the end portion of the polyurethane foam. Was completed. That is, the present invention provides the following [1] to [18].
[1]ポリオール、発泡剤、触媒、及びポリイソシアネートを含む発泡性ポリウレタン組成物を、吹き付け、反応かつ発泡させてなるポリウレタンフォームであって、平均厚さが15mm以上であり、かつ少なくとも一部の端部において、該端部から5cmの部分の厚さが10mm以下であるポリウレタンフォーム。
[2]前記触媒が三量化触媒を含む上記[1]に記載のポリウレタンフォーム。
[3]前記三量化触媒が4級アンモニウム塩を含む上記[2]に記載のポリウレタンフォーム。
[4]前記触媒がビスマス及び錫からなる群から選択される少なくとも1種を含む金属触媒を含有する上記[1]~[3]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォーム。
[5]前記触媒がイミダゾール誘導体を含む上記[1]~[4]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォーム。
[6]イソシアネートインデックスが200以上である上記[1]~[5]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォーム。
[7]前記発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含む上記[1]~[6]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォーム。
[8]前記発泡性ポリウレタン組成物がさらにフィラーを含有する上記[1]~[7]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォーム。
[9]多層構造を有し、最下層は端部まで延在し、上層は下層に対してより内部側に終端がある上記[1]~[8]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォーム。
[1] A polyurethane foam obtained by spraying, reacting and foaming a foamable polyurethane composition containing a polyol, a foaming agent, a catalyst, and a polyisocyanate, having an average thickness of 15 mm or more and at least a part thereof. A polyurethane foam having a thickness of 10 mm or less at an end portion 5 cm from the end portion.
[2] The polyurethane foam according to the above [1], wherein the catalyst contains a trimerization catalyst.
[3] The polyurethane foam according to the above [2], wherein the trimerization catalyst contains a quaternary ammonium salt.
[4] The polyurethane foam according to any one of the above [1] to [3], wherein the catalyst contains a metal catalyst containing at least one selected from the group consisting of bismuth and tin.
[5] The polyurethane foam according to any one of the above [1] to [4], wherein the catalyst contains an imidazole derivative.
[6] The polyurethane foam according to any one of the above [1] to [5], which has an isocyanate index of 200 or more.
[7] The polyurethane foam according to any one of the above [1] to [6], wherein the foaming agent contains a hydrofluoroolefin.
[8] The polyurethane foam according to any one of the above [1] to [7], wherein the foamable polyurethane composition further contains a filler.
[9] The polyurethane foam according to any one of the above [1] to [8], which has a multilayer structure, the lowermost layer extends to the end, and the upper layer has an end on the inner side of the lower layer. ..
[10]ポリオール、発泡剤、触媒、及びポリイソシアネートを含む発泡性ポリウレタン組成物を、吹き付け、反応かつ発泡させてポリウレタンフォームを形成するポリウレタンフォームの製造方法であって、該ポリウレタンフォームの平均厚さが15mm以上であり、かつ少なくとも一部の端部において、該端部から5cmの部分の厚さが10mm以下であるポリウレタンフォームの製造方法。
[11]前記触媒が三量化触媒を含む上記[10]に記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[12]前記三量化触媒が4級アンモニウム塩を含む上記[11]に記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[13]前記触媒がビスマス及び錫からなる群から選択される少なくとも1種を含む金属触媒を含有する上記[10]~[12]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[14]前記触媒がイミダゾール誘導体を含む上記[10]~[13]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[15]イソシアネートインデックスが200以上である上記[10]~[14]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[16]前記発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含む上記[10]~[15]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[17]前記発泡性ポリウレタン組成物がさらにフィラーを含有する上記[10]~[16]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[18]多層構造を有し、最下層は端部まで延在し、上層は下層に対してより内部側に終端がある上記[10]~[17]のいずれか一つに記載のポリウレタンフォームの製造方法。
[10] A method for producing a polyurethane foam, wherein a foamable polyurethane composition containing a polyol, a foaming agent, a catalyst, and a polyisocyanate is sprayed, reacted, and foamed to form a polyurethane foam, wherein the polyurethane foam has an average thickness. A method for producing a polyurethane foam having a thickness of 15 mm or more and at least a part of the end having a thickness of 5 cm from the end of 10 mm or less.
[11] The method for producing a polyurethane foam according to the above [10], wherein the catalyst contains a trimerization catalyst.
[12] The method for producing a polyurethane foam according to the above [11], wherein the quantification catalyst contains a quaternary ammonium salt.
[13] The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above [10] to [12], wherein the catalyst contains a metal catalyst containing at least one selected from the group consisting of bismuth and tin.
[14] The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above [10] to [13], wherein the catalyst contains an imidazole derivative.
[15] The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above [10] to [14], which has an isocyanate index of 200 or more.
[16] The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above [10] to [15], wherein the foaming agent contains a hydrofluoroolefin.
[17] The method for producing a polyurethane foam according to any one of the above [10] to [16], wherein the foamable polyurethane composition further contains a filler.
[18] The polyurethane foam according to any one of the above [10] to [17], which has a multilayer structure, the lowermost layer extends to the end, and the upper layer has an end on the inner side of the lower layer. Manufacturing method.
本発明によれば、一つの基材の一部にポリウレタンフォームを形成する場合であっても、末端から剥離することのないポリウレタンフォーム及びポリウレタンフォームの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyurethane foam and a method for producing a polyurethane foam that does not peel off from the end even when the polyurethane foam is formed on a part of one base material.
本発明のポリウレタンフォームは、ポリオール、発泡剤、触媒、及びポリイソシアネートを含む発泡性ポリウレタン組成物を、吹き付け、反応かつ発泡させてなる。当該ポリウレタンフォームは、平均厚さが15mm以上であり、かつ少なくとも一部の端部において、該端部から5cmの部分の厚さが10mm以下であることを特徴とする。 The polyurethane foam of the present invention comprises a foamable polyurethane composition containing a polyol, a foaming agent, a catalyst, and a polyisocyanate, which is sprayed, reacted and foamed. The polyurethane foam is characterized in that the average thickness is 15 mm or more, and at least at a part of the end portion, the thickness of the portion 5 cm from the end portion is 10 mm or less.
[発泡性ポリウレタン組成物]
本発明の発泡性ポリウレタン組成物は、ポリオール、発泡剤、触媒、及びイソシアネートを含有する。発泡性ポリウレタン組成物中の各成分について、以下詳細に説明する。
[Effervescent polyurethane composition]
The effervescent polyurethane composition of the present invention contains a polyol, a foaming agent, a catalyst, and an isocyanate. Each component in the effervescent polyurethane composition will be described in detail below.
<ポリオール>
本発明の発泡性ポリウレタン組成物はポリウレタンフォームの原料としてポリオールを含有する。
本発明に用いるポリオールとしては、例えば、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、及びポリエーテルポリオール等が挙げられる。ポリオールは、通常、常温(23℃)、常圧(1気圧)で液体となる。
<Polyol>
The effervescent polyurethane composition of the present invention contains a polyol as a raw material for polyurethane foam.
Examples of the polyol used in the present invention include polylactone polyols, polycarbonate polyols, aromatic polyols, alicyclic polyols, aliphatic polyols, polyester polyols, polymer polyols, and polyether polyols. The polyol usually becomes a liquid at normal temperature (23 ° C.) and normal pressure (1 atm).
ポリラクトンポリオールとしては、例えば、ポリプロピオラクトングリコール、ポリカプロラクトングリコール、及びポリバレロラクトングリコール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、及びノナンジオール等の水酸基含有化合物と、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等との脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。
Examples of the polylactone polyol include polypropiolactone glycol, polycaprolactone glycol, polyvalerolactone glycol and the like.
Examples of the polycarbonate polyol include a polyol obtained by a dealcohol reaction between a hydroxyl group-containing compound such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentandiol, hexanediol, octanediol, and nonanediol and ethylene carbonate, propylene carbonate, or the like. And so on.
芳香族ポリオールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック、及びクレゾールノボラック等が挙げられる。
脂環族ポリオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール、イソホロンジオール、ジシクロへキシルメタンジオール、及びジメチルジシクロへキシルメタンジオール等が挙げられる。
脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、及びヘキサンジオール等のアルカンジオールが挙げられる。
Examples of the aromatic polyol include bisphenol A, bisphenol F, phenol novolac, cresol novolak and the like.
Examples of the alicyclic polyol include cyclohexanediol, methylcyclohexanediol, isophoronediol, dicyclohexylmethanediol, dimethyldicyclohexylmethanediol and the like.
Examples of the aliphatic polyol include alkanediols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentandiol, and hexanediol.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、多塩基酸と多価アルコールとを脱水縮合して得られる重合体、及びヒドロキシカルボン酸と前記多価アルコール等との縮合物が挙げられる。
多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソフタル酸(m-フタル酸)、テレフタル酸(p-フタル酸)、及びコハク酸等が挙げられる。また、多価アルコールとしては、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6-ヘキサングリコール、及びネオペンチルグリコール等が挙げられる。
また、ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。
Examples of the polyester polyol include a polymer obtained by dehydrating and condensing a polybasic acid and a polyhydric alcohol, and a condensate of a hydroxycarboxylic acid and the polyhydric alcohol and the like.
Examples of the polybasic acid include adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, isophthalic acid (m-phthalic acid), terephthalic acid (p-phthalic acid), succinic acid and the like. Examples of the polyhydric alcohol include bisphenol A, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,6-hexaneglycol, neopentyl glycol and the like.
Examples of the hydroxycarboxylic acid include castor oil and reaction products of castor oil and ethylene glycol.
ポリマーポリオールとしては、例えば、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、及びポリエステルポリオール等に対し、アクリロニトリル、スチレン、メチルアクリレート、及びメタクリレート等のエチレン性不飽和化合物をグラフト重合させた重合体、ポリブタジエンポリオール、又はこれらの水素添加物等が挙げられる。 Examples of the polymer polyol include a polymer obtained by graft-polymerizing an ethylenically unsaturated compound such as acrylonitrile, styrene, methyl acrylate, and methacrylate with an aromatic polyol, an alicyclic polyol, an aliphatic polyol, a polyester polyol, or the like. , Polybutadiene polyols, or their hydrogenated additives and the like.
ポリエーテルポリオ-ルとしては、例えば、活性水素を2個以上有する低分子量活性水素化合物等の少なくとも1種の存在下に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等のアルキレンオキサイドの少なくとも1種を開環重合させて得られる重合体が挙げられる。活性水素を2個以上有する低分子量活性水素化合物としては、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオ-ル等のジオール類、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール等、ショ糖、グルコース、マンノース、フルクト-ス、メチルグルコシド及びその誘導体等の四~八価のアルコール類、エチレンジアミン、及びブチレンジアミン等のアミン類等が挙げられる。 As the polyether polymer, for example, at least one kind of alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide and tetrahydrofuran is ring-opened in the presence of at least one kind such as a low molecular weight active hydrogen compound having two or more active hydrogens. Examples thereof include a polymer obtained by polymerization. Examples of the low molecular weight active hydrogen compound having two or more active hydrogens include diols such as bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and 1,6-hexanediol, and triols such as glycerin and trimethylolpropane. , Pentaerythritol, sorbitol, mannitol, sorbitan, diglycerin, dipentaerythritol, etc., sucrose, glucose, mannose, fructose, methyl glucoside and its derivatives, tetra-octavalent alcohols, ethylenediamine, butylene diamine, etc. Examples of amines and the like.
本発明に使用するポリオールとしては、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。発泡性及び反応性の観点から、ポリエステルポリオールがより好ましい。また、水酸基を2個有するポリオールが好ましい。中でも、難燃性を高める観点から、芳香族環を有するポリエステルポリオールである芳香族ポリエステルポリオールが好ましい。芳香族ポリエステルポリオールとしては、イソフタル酸(m-フタル酸)、テレフタル酸(p-フタル酸)等の芳香族環を有する多塩基酸と、ビスフェノールA、エチレングリコール、及び1,2-プロピレングリコール等の2価アルコールとを脱水縮合して得られる芳香族系ポリエステルポリオールがより好ましい。芳香族系ポリエステルポリオールを使用することで難燃性が向上しやすくなる。 The polyol used in the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of polyester polyols and polyether polyols. Polyester polyols are more preferred from the standpoint of foamability and reactivity. Further, a polyol having two hydroxyl groups is preferable. Of these, aromatic polyester polyols, which are polyester polyols having an aromatic ring, are preferable from the viewpoint of enhancing flame retardancy. Examples of the aromatic polyester polyol include polybasic acids having an aromatic ring such as isophthalic acid (m-phthalic acid) and terephthalic acid (p-phthalic acid), bisphenol A, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol and the like. An aromatic polyester polyol obtained by dehydration condensation with the dihydric alcohol of No. 1 is more preferable. By using an aromatic polyester polyol, flame retardancy can be easily improved.
ポリオールの水酸基価は、20~350mgKOH/gが好ましく、50~300mgKOH/gがより好ましく、100~250mgKOH/gがさらに好ましい。ポリオールの水酸基価が前記上限値以下であると、後述するポリオール組成物の粘度が下がりやすく、取り扱い性等の観点で好ましい。一方、ポリオールの水酸基価が前記下限値以上であるとポリウレタンフォームの架橋密度が上がることにより強度が高くなる。
なお、ポリオールの水酸基価は、JIS K 1557-1:2007に従って測定可能である。
The hydroxyl value of the polyol is preferably 20 to 350 mgKOH / g, more preferably 50 to 300 mgKOH / g, and even more preferably 100 to 250 mgKOH / g. When the hydroxyl value of the polyol is not more than the upper limit, the viscosity of the polyol composition described later tends to decrease, which is preferable from the viewpoint of handleability and the like. On the other hand, when the hydroxyl value of the polyol is at least the above lower limit value, the crosslink density of the polyurethane foam is increased and the strength is increased.
The hydroxyl value of the polyol can be measured according to JIS K 1557-1: 2007.
本発明の発泡性ポリウレタン組成物中のポリオールの含有量は、好ましくは5~30質量%、より好ましくは10~25質量%、更に好ましくは15~20質量%である。ポリオールの含有量が前記下限値以上であるとポリオールとポリイソシアネートとを反応させやすくなるため好ましい。一方、ポリオールの含有量が前記上限値以下であると、ポリオール組成物の粘度が高くなりすぎないため取扱い性の観点で好ましい。 The content of the polyol in the effervescent polyurethane composition of the present invention is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 10 to 25% by mass, still more preferably 15 to 20% by mass. When the content of the polyol is at least the above lower limit value, the polyol and the polyisocyanate are likely to react with each other, which is preferable. On the other hand, when the content of the polyol is not more than the upper limit, the viscosity of the polyol composition does not become too high, which is preferable from the viewpoint of handleability.
<発泡剤>
発泡剤は、ウレタン樹脂の発泡を促進する。発泡剤としては、例えば、水、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の低沸点の炭化水素、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の塩素化脂肪族炭化水素化合物、ハイドロフルオロオレフィン(以下「HFO」と記載することがある。)、ジイソプロピルエーテル等のエーテル化合物、あるいはこれらの化合物の混合物等の有機系物理発泡剤、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等の無機系物理発泡剤等が挙げられる。
これらのうち、発泡剤としての安定性が高く、かつ触媒活性が低下しにくくなり、さらに、環境負荷も低くなるハイドロフルオロオレフィン(HFO)を含むことが好ましい。
<Effervescent agent>
The foaming agent promotes the foaming of the urethane resin. Examples of the foaming agent include water, propane, butane, pentane, hexane, heptane, cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane and other low-boiling hydrocarbons, dichloroethane, propyl chloride, isopropyl chloride, butyl chloride, and the like. Chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds such as isobutyl chloride, pentyl chloride and isopentyl chloride, hydrofluoroolefins (hereinafter sometimes referred to as "HFO"), ether compounds such as diisopropyl ether, or mixtures of these compounds, etc. Examples thereof include organic physical foaming agents, nitrogen gas, oxygen gas, argon gas, carbon dioxide gas and other inorganic physical foaming agents.
Among these, it is preferable to contain hydrofluoroolefin (HFO), which has high stability as a foaming agent, is less likely to reduce catalytic activity, and has a low environmental load.
好適な発泡剤であるHFOとしては、炭素数が3~6個程度であるフルオロアルケン等を挙げることができる。また、HFOは塩素原子を有するハイドロクロロフルオロオレフィンであってもよく、したがって、炭素数が3~6個程度であるクロロフルオロアルケン等であってもよい。
HFOとしては、例えば、トリフルオロプロペン、HFO-1234等のテトラフルオロプロペン、HFO-1225等のペンタフルオロプロペン、クロロジフルオロプロペン、HFO-1233等のクロロトリフルオロプロペン、及びクロロテトラフルオロプロペン等が挙げられる。
より具体的には、3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1243zf)、トランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(E))、シス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(Z))、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)、1,1,3,3-テトラフルオロプロペン、シス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(Z))、トランス-1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225ye(E))、シス-1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225ye(Z)、)、1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225zc)、1,1,2,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225yc)、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1233zd(E))、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブト-2-エン(HFO-1336mzz)等が挙げられる。これらの中ではHFO-1233zd(E)が好ましい。
Examples of the HFO which is a suitable foaming agent include fluoroalkenes having about 3 to 6 carbon atoms. Further, the HFO may be a hydrochlorofluoroolefin having a chlorine atom, and therefore may be a chlorofluoroalkene having about 3 to 6 carbon atoms.
Examples of the HFO include trifluoropropene, tetrafluoropropene such as HFO-1234, pentafluoropropene such as HFO-1225, chlorodifluoropropene, chlorotrifluoropropene such as HFO-1233, and chlorotetrafluoropropene. Will be.
More specifically, 3,3,3-trifluoropropene (HFO-1243zf), trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze (E)), cis-1,3,3 , 3-Tetrafluoropropene (HFO-1234ze (Z)), 2,3,3,3-Tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,1,3,3-Tetrafluoropropene, Sis-1,3,3 3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze (Z)), trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye (E)), cis-1,2,3,3 3-Pentafluoropropene (HFO-1225ye (Z),), 1,1,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225zc), 1,1,2,3,3-pentafluoropropene (HFO-) 1225yc), trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HFO-1233zd (E)), 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene (HFO-1336mzz). ) Etc. can be mentioned. Among these, HFO-1233zd (E) is preferable.
発泡剤の含有量は特に限定されず、ポリオール100質量部に対して、20~70質量部が好ましく、25~60質量部がより好ましく、30~50質量部が更に好ましい。発泡剤の含有量が前記下限値以上であると発泡が促進され、発泡性が良好となり、得られるポリウレタンフォームの密度を低減することができる。一方、発泡剤の含有量が前記上限値以下であると発泡が過度に進行することを抑制することができる。 The content of the foaming agent is not particularly limited, and is preferably 20 to 70 parts by mass, more preferably 25 to 60 parts by mass, and even more preferably 30 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. When the content of the foaming agent is at least the above lower limit value, foaming is promoted, foamability is improved, and the density of the obtained polyurethane foam can be reduced. On the other hand, when the content of the foaming agent is not more than the upper limit, it is possible to prevent the foaming from progressing excessively.
上記、発泡剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。本発明の発泡性ポリウレタン組成物においては、上述のHFOとそれ以外の発泡剤を併用することが好ましく、例えば、HFOと、取り扱い性に優れる水、酸素ガス、二酸化炭素ガスを併用してもよい。特に、水はイソシアネートインデックスを調整する観点、及び取り扱い容易性の観点から好ましい。 The above-mentioned foaming agent may be used alone or in combination of two or more. In the foamable polyurethane composition of the present invention, it is preferable to use the above-mentioned HFO and other foaming agents in combination. For example, HFO may be used in combination with water, oxygen gas, or carbon dioxide gas having excellent handleability. .. In particular, water is preferable from the viewpoint of adjusting the isocyanate index and from the viewpoint of ease of handling.
<触媒>
本発明の発泡性ポリウレタン組成物に使用される触媒としては、樹脂化触媒、三量化触媒などが挙げられ、好ましくは樹脂化触媒及び三量化触媒の両方を使用する。樹脂化触媒としては、後述するとおり、樹脂化金属触媒、樹脂化アミン触媒などが挙げられ、これら両方を使用してもよい。
<Catalyst>
Examples of the catalyst used in the foamable polyurethane composition of the present invention include a resinification catalyst, a trimerization catalyst and the like, and preferably both a resinification catalyst and a trimerization catalyst are used. Examples of the resinification catalyst include a resinified metal catalyst, a resinified amine catalyst, and the like, as described later, and both of them may be used.
《金属触媒(樹脂化金属触媒)》
本発明の発泡性ポリウレタン組成物に使用される触媒としては、ビスマス及び錫からなる群から選択される少なくとも1種を含む金属触媒を含有することが好ましい。この金属触媒は、一般的に樹脂化金属触媒と呼ばれるものである。本発明では、上記金属触媒を含有することで、ポリオールとポリイソシアネートとの反応が促進される。また、後述するフィラーを一定量以上含有させるとポリウレタンフォームの反応性が阻害され発泡性が低下しやすいが、金属触媒を含有させることで、ポリウレタンフォームの発泡性を良好に維持しやすくなる。上記金属触媒は、発泡性などの観点から、ビスマスを含むことがより好ましい。
<< Metal catalyst (resinized metal catalyst) >>
The catalyst used in the effervescent polyurethane composition of the present invention preferably contains a metal catalyst containing at least one selected from the group consisting of bismuth and tin. This metal catalyst is generally called a resinified metal catalyst. In the present invention, the inclusion of the metal catalyst promotes the reaction between the polyol and the polyisocyanate. Further, if a filler described later is contained in a certain amount or more, the reactivity of the polyurethane foam is hindered and the foamability tends to decrease, but by containing a metal catalyst, the foamability of the polyurethane foam can be easily maintained. The metal catalyst more preferably contains bismuth from the viewpoint of foamability and the like.
上記の樹脂化金属触媒は、ビスマス及び錫から選択される金属塩が好ましく、ビスマス塩であることがより好ましい。金属塩は、有機酸金属塩であることが好ましく、より好ましくは炭素数5以上のカルボン酸の金属塩である。カルボン酸は、炭素数5以上であることで、発泡剤、特にハイドロフルオロオレフィンに対する安定性が良好となる。また、カルボン酸の炭素数は、触媒活性などの観点から、18以下が好ましく、12以下がより好ましい。カルボン酸は、脂肪族カルボン酸であることが好ましく、飽和脂肪族カルボン酸がより好ましい。カルボン酸は、直鎖であってもよいし、分岐構造を有してもよいが、分岐構造を有することが好ましい。
カルボン酸の具体例としては、オクチル酸、ラウリル酸、バーサチック酸、ペンタン酸及び酢酸等が挙げられ、これらのなかではオクチル酸が好ましい。すなわち、遷移金属塩は、オクチル酸の金属塩が好ましい。これらカルボン酸は、上記の通り直鎖状であってもよいが、分岐構造を有してもよい。なお、分岐構造を有するオクチル酸としては、2-エチルヘキサン酸が挙げられる。
カルボン酸の金属塩としては、カルボン酸のビスマス塩、カルボン酸の錫塩が好ましく、中でもオクチル酸のビスマス塩が好ましい。また、カルボン酸の金属塩は、アルキル金属のカルボン酸塩であってもよい。例えばカルボン酸錫塩はジアルキル錫カルボン酸塩等であってもよく、好ましくはジオクチル錫カルボン酸塩等である。
カルボン酸の金属塩の具体例としては、ビスマストリオクテート、ジオクチル錫バーサテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル酸錫等が挙げられ、好ましくはビスマストリオクテート、ジオクチル錫バーサテート、より好ましくはビスマストリオクテートである。
The resinized metal catalyst is preferably a metal salt selected from bismuth and tin, and more preferably a bismuth salt. The metal salt is preferably an organic acid metal salt, more preferably a metal salt of a carboxylic acid having 5 or more carbon atoms. When the carboxylic acid has 5 or more carbon atoms, its stability with respect to a foaming agent, particularly a hydrofluoroolefin, becomes good. The carbon number of the carboxylic acid is preferably 18 or less, more preferably 12 or less, from the viewpoint of catalytic activity and the like. The carboxylic acid is preferably an aliphatic carboxylic acid, more preferably a saturated aliphatic carboxylic acid. The carboxylic acid may be linear or may have a branched structure, but it is preferable that the carboxylic acid has a branched structure.
Specific examples of the carboxylic acid include octyl acid, lauryl acid, versatic acid, pentanic acid, acetic acid and the like, and among these, octyl acid is preferable. That is, the transition metal salt is preferably a metal salt of octylic acid. These carboxylic acids may be linear as described above, but may have a branched structure. Examples of the octyl acid having a branched structure include 2-ethylhexanoic acid.
As the metal salt of carboxylic acid, a bismuth salt of carboxylic acid and a tin salt of carboxylic acid are preferable, and a bismuth salt of octyl acid is particularly preferable. Further, the metal salt of the carboxylic acid may be a carboxylate of an alkyl metal. For example, the carboxylic acid tin salt may be a dialkyltin carboxylate or the like, preferably a dioctyltin carboxylate or the like.
Specific examples of the metal salt of the carboxylic acid include bismuth trioctate, dioctyl tin versate, dibutyl tin dilaurate, dioctyl tin dilaurate, tin dioctylate and the like, preferably bismuth trioctate, dioctyl tin versate and more preferably. Bismuth Trioctate.
発泡性ポリウレタン組成物中の上記金属触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましく、1~8質量部がより好ましく、1.5~6質量部が更に好ましく、2~5質量部がより更に好ましい。上記金属触媒の含有量が前記下限値以上であると、発泡性ポリウレタン組成物の硬化反応スピードを向上し、発泡性が良好となる。一方、上記金属触媒の含有量が前記上限値以下であると反応の制御がし易くなる。 The content of the metal catalyst in the foamable polyurethane composition is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 8 parts by mass, and 1.5 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. More preferably, 2 to 5 parts by mass is even more preferable. When the content of the metal catalyst is at least the above lower limit value, the curing reaction speed of the effervescent polyurethane composition is improved and the effervescent property is improved. On the other hand, when the content of the metal catalyst is not more than the upper limit value, the reaction can be easily controlled.
《イミダゾール誘導体》
本発明の発泡性ポリウレタン組成物に使用される触媒は、樹脂化アミン触媒を含有することが好ましく、樹脂化アミン触媒として、イミダゾール誘導体を含有することがより好ましい。
イミダゾール誘導体は、ハイドロフルオロオレフィンの影響を受けにくく、ポリオール組成物の安定性を高めつつポリオールとポリイソシアネートとを反応させやすくする。したがって、発泡性ポリウレタン組成物は、上記した金属触媒に加えて、イミダゾール誘導体を含有することで、ポリオールとイソシアネートの反応性が高められ、発泡性がさらに良好となる。
イミダゾール誘導体は、好ましくは1位および2位がそれぞれ独立に炭素数8以下のアルキル基で置換されたイミダゾールであり、アルキル基は好ましくは炭素数6以下、より好ましくは炭素数4以下である。イミダゾール誘導体の好適な具体例は、下記一般式(1)で表される。
《Imidazole derivative》
The catalyst used in the effervescent polyurethane composition of the present invention preferably contains a resinified amine catalyst, and more preferably contains an imidazole derivative as the resinified amine catalyst.
The imidazole derivative is less susceptible to the influence of hydrofluoroolefins, and makes it easier for the polyol to react with the polyisocyanate while increasing the stability of the polyol composition. Therefore, the effervescent polyurethane composition contains the imidazole derivative in addition to the above-mentioned metal catalyst, so that the reactivity between the polyol and the isocyanate is enhanced, and the effervescent property is further improved.
The imidazole derivative is preferably an imidazole in which the 1-position and the 2-position are independently substituted with an alkyl group having 8 or less carbon atoms, and the alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, and more preferably 4 or less carbon atoms. A suitable specific example of the imidazole derivative is represented by the following general formula (1).
(一般式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基又は炭素数2~8のアルケニル基を表す。)
(In the general formula (1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, respectively.)
一般式(1)におけるR1及びR2は、それぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基又は炭素数2~8のアルケニル基を表す。アルキル基及びアルケニル基はそれぞれ直鎖状であってもよいし、分岐構造を有してもよい。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基等が挙げられる。
アルケニル基の具体例としては、ビニル基、1-プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。
R1及びR2のアルキル基又はアルケニル基の炭素数が前記下限値以上であると、立体障害が大きくなりハイドロフルオロオレフィン等の発泡剤の影響を受けにくくなるため好ましい。一方、R1及びR2のアルキル基の炭素数が前記上限値以下であると、極端に立体障害が大きくならないためポリオールとポリイソシアネートとの反応を速やかに進行させることが可能になり、発泡性も良好となる。
これらの観点から、R1及びR2はそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
R 1 and R 2 in the general formula (1) independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, respectively. The alkyl group and the alkenyl group may be linear or have a branched structure.
Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, isopentyl group, sec-pentyl group, hexyl group and heptyl. Groups, octyl groups and the like can be mentioned.
Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group, a 1-propenyl group, an allyl group, an isopropenyl group, a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group, an octenyl group and the like.
When the carbon number of the alkyl group or alkenyl group of R 1 and R 2 is at least the above lower limit value, steric hindrance becomes large and it is less likely to be affected by a foaming agent such as a hydrofluoroolefin, which is preferable. On the other hand, when the carbon number of the alkyl group of R 1 and R 2 is not more than the above upper limit value, the steric hindrance does not become extremely large, so that the reaction between the polyol and the polyisocyanate can be rapidly promoted, and the foamability becomes foamy. Will also be good.
From these viewpoints, R 1 and R 2 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a methyl group.
一般式(1)で表されるイミダゾール誘導体としては、1,2-ジメチルイミダゾール、1-エチル-2-メチルイミダゾール、1-メチル-2-エチルイミダゾール、1,2-ジエチルイミダゾール、及び1-イソブチル-2-メチルイミダゾール等が挙げられ、中でも、ハイドロフルオロオレフィン存在下での触媒の活性を向上させる観点と反応を速やかに進行させる観点から、1,2-ジメチルイミダゾール、1-イソブチル-2-メチルイミダゾールが好ましい。また、安定性をより高める観点からは1,2-ジメチルイミダゾールがさらに好ましい。 Examples of the imidazole derivative represented by the general formula (1) include 1,2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 1-methyl-2-ethylimidazole, 1,2-diethylimidazole, and 1-isobutyl. Examples thereof include -2-methylimidazole, among which 1,2-dimethylimidazole and 1-isobutyl-2-methyl are used from the viewpoint of improving the activity of the catalyst in the presence of hydrofluoroolefin and promptly advancing the reaction. Imidazole is preferred. Further, 1,2-dimethylimidazole is more preferable from the viewpoint of further enhancing the stability.
発泡性ポリウレタン組成物中のイミダゾール誘導体の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、1~20質量部がより好ましく、2~15質量部が更に好ましく、3~10質量部が特に好ましい。イミダゾール誘導体の含有量が前記下限値以上であるとウレタン結合の形成が生じやすくなり、反応が速やかに進行し、かつ発泡性が良好となる。一方、イミダゾール誘導体の含有量が前記上限値以下であると、反応速度が制御しやすくなるため好ましい。 The content of the imidazole derivative in the effervescent polyurethane composition is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass, still more preferably 2 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyol. 3 to 10 parts by mass is particularly preferable. When the content of the imidazole derivative is at least the above lower limit value, the formation of urethane bonds is likely to occur, the reaction proceeds rapidly, and the foamability becomes good. On the other hand, when the content of the imidazole derivative is not more than the above upper limit value, the reaction rate can be easily controlled, which is preferable.
《三量化触媒》
本発明の発泡性ポリウレタン組成物は、三量化触媒をさらに含有することが好ましい。三量化触媒は、ポリイソシアネートに含まれ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である。三量化触媒を含有することで未反応のイソシアネート基の反応を完了させ、良好な発泡体が得られるという優位点がある。三量化触媒としては、金属触媒及びアンモニウム塩等が挙げられる。
三量化触媒として使用される金属触媒(三量化金属触媒)としては、有機酸カリウムが挙げられ、好ましくは2-エチルヘキサン酸カリウム等のオクチル酸カリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、ブタン酸カリウム、安息香酸カリウム等の炭素数2~8のカルボン酸カリウムである。
アンモニウム塩としては、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3級アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラフェニルアンモニウム塩等の4級アンモニウム塩等を使用することができるが、これらのなかでは、4級アンモニウム塩が好ましい。アンモニウム塩は、例えばカルボン酸のアンモニウム塩である。アンモニウム塩におけるカルボン酸としては、例えば炭素数1~10、好ましくは炭素数2~8の飽和脂肪酸が挙げられる。飽和脂肪酸は、炭化水素基が直鎖であってもよいし、分岐を有してもよいが、分岐を有することが好ましい。カルボン酸の具体例としては、2-エチルヘキサン酸、2,2-ジメチルプロパン酸、酢酸、及びギ酸などが挙げられるが、これらの中では2,2-ジメチルプロパン酸が好ましい。三量化触媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上併用する場合には、4級アンモニウム塩と金属触媒とを併用することが好ましい。
《Triquantization catalyst》
The effervescent polyurethane composition of the present invention preferably further contains a trimerization catalyst. The trimerization catalyst is a catalyst that promotes the formation of an isocyanurate ring by reacting an isocyanate group contained in polyisocyanate to trimerize it. The inclusion of the trimerization catalyst has the advantage that the reaction of the unreacted isocyanate group is completed and a good foam is obtained. Examples of the trimerization catalyst include metal catalysts and ammonium salts.
Examples of the metal catalyst used as the trimerization catalyst (trimerization metal catalyst) include potassium organic acid, preferably potassium octylate such as potassium 2-ethylhexanoate, potassium acetate, potassium propionate, potassium butanoate, and the like. It is potassium carboxylate having 2 to 8 carbon atoms such as potassium benzoate.
As the ammonium salt, a tertiary ammonium salt such as triethylammonium salt and triphenylammonium salt, a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt and tetraphenylammonium salt can be used. Of these, a quaternary ammonium salt is preferable. The ammonium salt is, for example, an ammonium salt of a carboxylic acid. Examples of the carboxylic acid in the ammonium salt include saturated fatty acids having 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms. The saturated fatty acid may have a linear hydrocarbon group or may have a branch, but it is preferable that the saturated fatty acid has a branch. Specific examples of the carboxylic acid include 2-ethylhexanoic acid, 2,2-dimethylpropionic acid, acetic acid, and formic acid, and among these, 2,2-dimethylpropionic acid is preferable. The trimerization catalyst may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, it is preferable to use a quaternary ammonium salt and a metal catalyst in combination.
発泡性ポリウレタン組成物中の三量化触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.5~30質量部が好ましく、1~25質量部がより好ましく、2~20質量部が更に好ましく、4~18質量部がより更に好ましい。三量化触媒の含有量が前記下限値以上であると、樹脂化と三量化との活性に大きな差が生まれず、発泡が2段階になることを抑制でき、発泡性が良好となる。一方、三量化触媒の含有量が前記上限値以下であると、樹脂化反応が活性に進行することで、樹脂化反応熱によって三量化の活性を助けることができ発泡性が良好となり、良好な発泡体を形成することができる。 The content of the trimerization catalyst in the foamable polyurethane composition is preferably 0.5 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 25 parts by mass, still more preferably 2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. 4 to 18 parts by mass is even more preferable. When the content of the trimerization catalyst is at least the above lower limit value, there is no big difference in the activity between the resinification and the trimerization, the foaming can be suppressed from being in two stages, and the foaming property is improved. On the other hand, when the content of the quantification catalyst is not more than the above upper limit value, the resinification reaction proceeds to the activity, so that the activity of the quantification can be assisted by the heat of the resinification reaction, and the foaming property becomes good, which is good. A foam can be formed.
<ポリイソシアネート>
本発明に係る発泡性ポリウレタン組成物は、さらにポリイソシアネートを含む。
ポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタ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、ナフタレンジイソシアネート、及びポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等が挙げられる。
<Polyisocyanate>
The effervescent polyurethane composition according to the present invention further contains a polyisocyanate.
Examples of the polyisocyanate include aromatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aliphatic polyisocyanates.
Examples of the aromatic polyisocyanate include phenylenediocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, dimethyldiphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, naphthalene diisocyanate, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI). Will be.
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、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、イソホロ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、及びジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the alicyclic polyisocyanate include cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and dimethyldicyclohexylmethane diisocyanate.
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、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が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate include methylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and the like.
これらの中でも、使いやすさの観点、及び入手容易性の観点から、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックMDI、又はこれらの混合物がより好ましい。ポリイソシアネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
また、ポリイソシアネートは、ポリオール組成物と混合する前に、ポリイソシアネートに配合される公知の添加剤が適宜配合されてもよい。
Among these, aromatic polyisocyanates are preferable from the viewpoint of ease of use and availability, and diphenylmethane diisocyanate, polypeptide MDI, or a mixture thereof is more preferable. As the polyisocyanate, one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
Further, the polyisocyanate may be appropriately blended with a known additive to be blended with the polyisocyanate before being mixed with the polyol composition.
<イソシアネートインデックス>
本発明のポリウレタンフォームのイソシアネートインデックスに特に制限はないが、200以上が好ましい。イソシアネートインデックスが当該下限値以上であると、ポリオールに対するポリイソシアネートの量が過剰になりポリイソシアネートの三量化体によるイソシアヌレート結合が生成し易くなる結果、ポリウレタンフォームの難燃性が向上する。また、不燃性を付与することも可能になる。さらに、上記下限値以上とすると、上記した各種触媒を併用することも相俟って、イソシアヌレート結合を十分に有するポリウレタンフォーム、すなわち、難燃性と断熱性とを高い水準で兼ね備えるポリウレタンフォームを製造しやすい。これらの観点から、イソシアネートインデックスは、250以上がより好ましく、300以上がさらに好ましく、350以上がよりさらに好ましく、400以上が特に好ましい。
また、イソシアネートインデックスは、1,000以下が好ましく、800以下がより好ましく、600以下がさらに好ましい。イソシアネートインデックスが前記上限値以下であると、製造コストに十分見合った難燃性が得られる。
なお、イソシアネートインデックスが高いことで、ポリウレタンフォームの末端からの剥離が助長される場合があり、イソシアネートインデックスが高いポリウレタンフォームでは、本発明の効果がより一層発揮されやすい。
<Isocyanate index>
The isocyanate index of the polyurethane foam of the present invention is not particularly limited, but is preferably 200 or more. When the isocyanate index is at least the lower limit value, the amount of polyisocyanate with respect to the polyol becomes excessive, and isocyanurate bonds are easily generated by the trimericized polyisocyanate, and as a result, the flame retardancy of the polyurethane foam is improved. It is also possible to impart nonflammability. Further, when the above lower limit value or more is set, a polyurethane foam having a sufficient isocyanurate bond, that is, a polyurethane foam having a high level of flame retardancy and heat insulating property, is produced in combination with the combined use of the above-mentioned various catalysts. Easy to manufacture. From these viewpoints, the isocyanate index is more preferably 250 or more, further preferably 300 or more, further preferably 350 or more, and particularly preferably 400 or more.
The isocyanate index is preferably 1,000 or less, more preferably 800 or less, and even more preferably 600 or less. When the isocyanate index is not more than the upper limit value, flame retardancy sufficiently commensurate with the manufacturing cost can be obtained.
In addition, the high isocyanate index may promote peeling from the end of the polyurethane foam, and the polyurethane foam having a high isocyanate index is more likely to exert the effect of the present invention.
なお、イソシアネートインデックスは、以下の方法により計算することができる。
イソシアネートインデックス
=ポリイソシアネートの当量数÷(ポリオールの当量数+水の当量数)×100
ここで、各当量数は以下のとおり計算することができる。
・ポリイソシアネートの当量数=ポリイソシアネートの使用量(g)×NCO含有量(質量%)/NCOの分子量(モル)×100
・ポリオールの当量数=OHV×ポリオールの使用量(g)÷KOHの分子量(ミリモル)
OHVはポリオールの水酸基価(mgKOH/g)である。
・水の当量数=水の使用量(g)/水の分子量(モル)×水のOH基の数
上記各式において、NCOの分子量は42(モル)、KOHの分子量は56,100(ミリモル)、水の分子量は18(モル)、水のOH基の数は2とする。
The isocyanate index can be calculated by the following method.
Isocyanate index = equivalent number of polyisocyanate ÷ (equivalent number of polyol + equivalent number of water) × 100
Here, each equivalent number can be calculated as follows.
Equivalent number of polyisocyanate = amount of polyisocyanate used (g) x NCO content (mass%) / molecular weight of NCO (mol) x 100
Equivalent number of polyol = OHV × amount of polyol used (g) ÷ molecular weight of KOH (mmol)
OHV is the hydroxyl value (mgKOH / g) of the polyol.
Equivalent number of water = molecular weight of water (g) / molecular weight of water (mol) x number of OH groups of water In each of the above formulas, the molecular weight of NCO is 42 (mol) and the molecular weight of KOH is 56,100 (mmol). ), The molecular weight of water is 18 (mol), and the number of OH groups in water is 2.
<フィラー>
本発明の発泡性ポリウレタン組成物は、フィラーを含有することが好ましい。フィラーは、発泡性ポリウレタン組成物において固体分として含まれるものであり、一般的に発泡性ポリウレタン組成物において粒状、粉状として存在する成分である。本発明では、フィラーを含有させることで、得られるポリウレタンフォームの難燃性、機械特性等の各種物性を向上させやすくなる。
なお、フィラーはポリウレタンフォームの末端からの剥離を助長する場合があり、フィラーを含有するポリウレタンフォームでは、本発明の効果がより一層発揮されやすい。
<Filler>
The effervescent polyurethane composition of the present invention preferably contains a filler. The filler is contained as a solid component in the effervescent polyurethane composition, and is a component generally present as a granular or powdery component in the effervescent polyurethane composition. In the present invention, by containing a filler, it becomes easy to improve various physical properties such as flame retardancy and mechanical properties of the obtained polyurethane foam.
In addition, the filler may promote peeling from the end of the polyurethane foam, and the polyurethane foam containing the filler is more likely to exhibit the effect of the present invention.
フィラーは、常温(23℃)、常圧(1気圧)において、固体であり、かつ発泡性ポリウレタン組成物において溶解しない成分であればよい。フィラーは、ポリウレタンフォームの吸水率を低減させる観点から、吸湿性及び潮解性を有さないものであることが好ましい。
フィラーとしては、具体的には常温(23℃)、常圧(1気圧)において固体である固体難燃剤を使用することが好ましい。固体難燃剤は、赤燐系難燃剤、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ酸含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、塩素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー等から選択される少なくとも1種であることが好ましい。フィラーとして固体難燃剤を使用することで、ウレタンフォームの難燃性が向上する。固体難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、フィラーとしては固体難燃剤以外の無機充填剤を使用してもよい。固体難燃剤以外の無機充填剤は、難燃性の観点から、固体難燃剤と併用することが好ましいが、フィラーとして、固体難燃剤以外の無機充填剤を単独で使用してもよい。もちろん、固体難燃剤を単独で使用してもよい。
The filler may be a component that is solid at room temperature (23 ° C.) and normal pressure (1 atm) and does not dissolve in the effervescent polyurethane composition. The filler preferably has no hygroscopicity and deliquescent property from the viewpoint of reducing the water absorption rate of the polyurethane foam.
Specifically, as the filler, it is preferable to use a solid flame retardant that is solid at normal temperature (23 ° C.) and normal pressure (1 atm). The solid flame retardant is selected from red phosphorus flame retardants, phosphate-containing flame retardants, bromine-containing flame retardants, boric acid-containing flame retardants, antimony-containing flame retardants, chlorine-containing flame retardants, metal hydroxides, needle-like fillers, etc. It is preferably at least one of the above. By using a solid flame retardant as a filler, the flame retardancy of urethane foam is improved. The solid flame retardant may be used alone or in combination of two or more.
Further, as the filler, an inorganic filler other than the solid flame retardant may be used. The inorganic filler other than the solid flame retardant is preferably used in combination with the solid flame retardant from the viewpoint of flame retardancy, but the inorganic filler other than the solid flame retardant may be used alone as the filler. Of course, the solid flame retardant may be used alone.
(赤燐系難燃剤)
フィラーとして使用される赤燐系難燃剤は、赤燐単体からなるものでもよいが、赤燐に樹脂、金属水酸化物、金属酸化物等を被膜したものでもよいし、赤燐に樹脂、金属水酸化物、金属酸化物等を混合したものでもよい。赤燐を被膜し、または赤燐と混合する樹脂は、特に限定されないがフェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂、及びシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。被膜ないし混合する化合物としては、難燃性の観点から、金属水酸化物が好ましい。金属水酸化物は、後述するものを適宜選択して使用するとよい。
(Red phosphorus flame retardant)
The red phosphorus-based flame retardant used as a filler may be composed of red phosphorus alone, may be red phosphorus coated with a resin, a metal hydroxide, a metal oxide, or the like, or may be a red phosphorus coated with a resin or a metal. It may be a mixture of hydroxide, metal oxide and the like. The resin coated with red phosphorus or mixed with red phosphorus is not particularly limited, and examples thereof include thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, and silicone resin. Be done. As the film or the compound to be mixed, a metal hydroxide is preferable from the viewpoint of flame retardancy. As the metal hydroxide, those described later may be appropriately selected and used.
(リン酸塩含有難燃剤)
リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、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、環中に窒素を含む複素環式化合物から選ばれる少なくとも1種の金属または化合物との塩からなるリン酸塩が挙げられる。なお、用語「各種リン酸」は、リン酸のみならず、亜リン酸、次亜リン酸等も含まれる概念である。
周期律表IA族~IVB族の金属として、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。
脂肪族アミンとして、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、ピペラジン等が挙げられる。芳香族アミンとしては、アニリン、o-トリイジン、2,4,6-トリメチルアニリン、アニシジン、3-(トリフルオロメチル)アニリン等が挙げられる。環中に窒素を含む複素環式化合物として、ピリジン、トリアジン、メラミン等が挙げられる。
(Phosphate-containing flame retardant)
The phosphate-containing flame retardant is at least selected from various phosphates, metals of the Group IA to IVB of the Periodic Table, ammonia, aliphatic amines, aromatic amines, and heterocyclic compounds containing nitrogen in the ring. Phosphates consisting of salts with one metal or compound can be mentioned. The term "various phosphoric acids" is a concept that includes not only phosphoric acid but also phosphorous acid, hypophosphoric acid and the like.
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. Examples of the aromatic amine include aniline, o-triidin, 2,4,6-trimethylaniline, anicidin, 3- (trifluoromethyl) aniline and the like. Examples of the heterocyclic compound containing nitrogen in the ring include pyridine, triazine, melamine and the like.
リン酸塩含有難燃剤の具体例としては、例えば、モノリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。モノリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素ニ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が挙げられる。
ここで、ポリリン酸塩としては、特に限定されないが、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が挙げられる。
リン酸塩含有難燃剤は、上記したものから1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the phosphate-containing flame retardant include monophosphate, polyphosphate and the like. The monophosphate is not particularly limited, but for example, ammonium salts such as ammonium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, monosodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, and phosphite. Sodium salts such as monosodium, disodium phosphite, sodium hypophosphite, monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, monopotassium phosphite, dipotassium phosphite, hypophosphite Potassium salts such as potassium, monolithium phosphate, dilithium phosphate, trilithium phosphate, monolithium phosphate, dilithium phosphate, lithium salts such as lithium hypophosphite, barium dihydrogen phosphate, phosphorus Barium salts such as barium hydrogen phosphate, tribarium phosphate, barium hypophosphite, magnesium monohydrogen phosphate, magnesium hydrogen phosphate, trimagnesium phosphate, magnesium salts such as magnesium hypophosphite, calcium dihydrogen phosphate , Calcium hydrogen phosphate, tricalcium phosphate, calcium salts such as calcium hypophosphite, zinc salts such as zinc phosphate, zinc phosphite, zinc hypophosphite and the like.
Here, the polyphosphate is not particularly limited, and examples thereof include ammonium polyphosphate, piperazine polyphosphate, melamine polyphosphate, ammonium polyphosphate, aluminum polyphosphate, and the like.
The phosphate-containing flame retardant may be used alone from the above-mentioned ones, or may be used in combination of two or more.
(臭素含有難燃剤)
臭素含有難燃剤としては、分子構造中に臭素を含有し、常温(23℃)、常圧(1気圧)で固体である化合物であれば特に限定されないが、例えば、臭素化芳香環含有芳香族化合物等が挙げられる。
臭素化芳香環含有芳香族化合物としては、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、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(ペンタブロモフェニル)、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等のモノマー系有機臭素化合物が挙げられる。
(Brominated flame retardant)
The bromine-containing flame retardant is not particularly limited as long as it is a compound containing bromine in its molecular structure and is solid at room temperature (23 ° C.) and normal pressure (1 atm). Examples include compounds.
Examples of the brominated aromatic ring-containing aromatic compound include hexabromobenzene, pentabromotoluene, hexabromobiphenyl, decabromobiphenyl, decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, hexabromodiphenyl ether, bis (pentabromophenoxy) ethane, and ethylenebis (pentabromophenoxy). Examples thereof include monomer-based organic bromine compounds such as pentabromophenyl), ethylene bis (tetrabromophthalimide), and tetrabromobisphenol A.
また、臭素化芳香環含有芳香族化合物は、臭素化合物ポリマーであってもよい。具体的には、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、こ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等が挙げられる。さらには、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、臭素化ポリフェニレンエーテルと臭素化ビスフェノールAと塩化シアヌールとの臭素化フェノールの縮合物、未架橋又は架橋臭素化ポリスチレン等が挙げられる。
また、ヘキサブロモシクロドデカン等の臭素化芳香環含有芳香族化合物以外の化合物であってもよい。
これら臭素含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Further, the brominated aromatic ring-containing aromatic compound may be a bromine compound polymer. Specifically, a polycarbonate oligomer produced from brominated bisphenol A as a raw material, a brominated polycarbonate such as a copolymer of this polycarbonate oligomer and bisphenol A, and a diepoxy compound produced by the reaction of brominated bisphenol A with epichlorohydrin. And so on. Furthermore, brominated epoxy compounds such as monoepoxy compounds obtained by the reaction of brominated phenols with epichlorohydrin, condensates of brominated phenols of brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol A and cyanur chloride, uncrosslinked or crosslinked. Examples include brominated polystyrene.
Further, it may be a compound other than a brominated aromatic ring-containing aromatic compound such as hexabromocyclododecane.
These brominated flame retardants may be used alone or in combination of two or more.
(ホウ素含有難燃剤)
本発明で使用するホウ素含有難燃剤としては、ホウ砂、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸塩等が挙げられる。酸化ホウ素としては、例えば、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、五酸化四ホウ素等が挙げられる。
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族の元素およびアンモニウムのホウ酸塩等が挙げられる。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が挙げられる。
ホウ素含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明に使用するホウ素含有難燃剤は、ホウ酸塩であることが好ましく、ホウ酸亜鉛がより好ましい。
(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. Examples of the boron oxide include diboron trioxide, boron trioxide, diboron dioxide, tetraboron trioxide, tetraboron pentoxide and the like.
Examples of the borate include alkali metals, alkaline earth metals, elements of
The boron-containing flame retardant may be used alone or in combination of two or more.
The boron-containing flame retardant used in the present invention is preferably borate, more preferably zinc borate.
(アンチモン含有難燃剤)
アンチモン含有難燃剤としては、例えば、酸化アンチモン、アンチモン酸塩、ピロアンチモン酸塩等が挙げられる。酸化アンチモンとしては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられる。アンチモン酸塩としては、例えば、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸カリウム等が挙げられる。ピロアンチモン酸塩としては、例えば、ピロアンチモン酸ナトリウム、ピロアンチモン酸カリウム等が挙げられる。
アンチモン含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 本発明に使用するアンチモン含有難燃剤は、酸化アンチモンであることが好ましい。
(Antimony-containing flame retardant)
Examples of the antimony-containing flame retardant include antimony oxide, antimony acid salt, pyroantimony acid salt and the like. Examples of antimony oxide include antimony trioxide and antimony pentoxide. Examples of the antimonate include sodium antimonate, potassium antimonate and the like. Examples of the pyroantimonate include sodium pyroantimonate, potassium pyroantimonate and the like.
The antimony-containing flame retardant may be used alone or in combination of two or more. The antimony-containing flame retardant used in the present invention is preferably antimony oxide.
(塩素含有難燃剤)
塩素含有難燃剤は、ポリウレタンフォームに通常用いられるものが挙げられ、例えば、ポリ塩化ナフタレン、クロレンド酸、「デクロランプラス」の商品名で販売されるドデカクロロドデカヒドロジメタノジベンゾシクロオクテン等が挙げられる。
(Chlorine-containing flame retardant)
Examples of the chlorine-containing flame retardant include those commonly used for polyurethane foam, such as polynaphthalene chloride, chlorendic acid, and dodecachlorododecahydrodimethanodibenzocyclooctene sold under the trade name of "Dechloran Plus". Be done.
(金属水酸化物)
本発明に使用す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、水酸化錫等が挙げられる。金属水酸化物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。金属水酸化物としては、水酸化アルミニウムが好ましい。
(Metal hydroxide)
Examples of the metal hydroxide used in the present invention include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide, nickel hydroxide, zirconium hydroxide, titanium hydroxide, zinc hydroxide, and copper hydroxide. Examples thereof include vanadium hydroxide and tin hydroxide. The metal hydroxide may be used alone or in combination of two or more. As the metal hydroxide, aluminum hydroxide is preferable.
(針状フィラー)
針状フィラーとしては、例えば、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、マグネシウム含有ウィスカー、珪素含有ウィスカー、ウォラストナイト、セピオライト、ゾノライト、エレスタダイト、ベーマイト、棒状ヒドロキシアパタイト、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、スラグ繊維、石膏繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、硼素繊維、ステンレス繊維等が挙げられる。
これらの針状フィラーは、一種もしくは二種以上を使用することができる。
本発明に使用する針状フィラーのアスペクト比(長さ/直径)の範囲は、5~50の範囲であることが好ましく、10~40の範囲であればより好ましい。なお、当該アスペクト比は、走査型電子顕微鏡で針状フィラーを観察してその長さと幅を測定して求めることができる。
(Needle-shaped filler)
Examples of the needle-shaped filler include potassium titanate whisker, aluminum borate whisker, magnesium-containing whisker, silicon-containing whisker, wollastonite, sepiolite, zonolite, elestadite, boehmite, rod-shaped hydroxyapatite, glass fiber, carbon fiber, and graphite fiber. , Metal fiber, slag fiber, gypsum fiber, silica fiber, alumina fiber, silica alumina fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, boron fiber, stainless fiber and the like.
These needle-shaped fillers may be used alone or in combination of two or more.
The range of the aspect ratio (length / diameter) of the needle-shaped filler used in the present invention is preferably in the range of 5 to 50, and more preferably in the range of 10 to 40. The aspect ratio can be obtained by observing the needle-shaped filler with a scanning electron microscope and measuring its length and width.
フィラーとしては、上記した難燃剤以外の無機充填剤を使用してもよい。そのような無機充填剤として、アルミナ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、フェライト類、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、タルク、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、イモゴライト、セリサイト、ガラスビーズ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、各種金属粉、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、硫化モリブデン、炭化ケイ素、各種磁性粉、フライアッシュ等を適宜使用できる。これら無機充填剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらのフィラーは、単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
As the filler, an inorganic filler other than the above-mentioned flame retardant may be used. Such inorganic fillers include alumina, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, ferrites, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dosonite, hydrotalcite. , Calcium sulfate, barium sulfate, calcium silicate, talc, mica, montmorillonite, bentonite, active white clay, imogolite, sericite, glass beads, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, various metal powders, magnesium sulfate, zirconic acid titanate Lead, molybdenum sulfide, silicon carbide, various magnetic powders, fly ash and the like can be appropriately used. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.
These fillers may be used alone or in combination of two or more.
発泡性ポリウレタン組成物におけるフィラーの含有量は、ポリオール100質量部に対して、例えば10質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることがさらに好ましく、50質量部以上であることが特に好ましい。フィラーの含有量を上記下限値以上にすることで、ポリウレタンフォームの難燃性などの各種性能をポリウレタンフォームに付与しやすくなる。また、フィラーの含有量は、ポリオール100質量部に対して、120質量部以下であることが好ましく、100質量部以下であることがより好ましく、90質量部以下であることがさらに好ましい。フィラーの含有量をこれら上限値以下とすることで、反応性が低下せずに、良好な発泡性を得やすくなる。 The content of the filler in the foamable polyurethane composition is, for example, preferably 10 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and more preferably 40 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyol. It is more preferably 50 parts by mass or more, and particularly preferably 50 parts by mass or more. By setting the content of the filler to the above lower limit value or more, it becomes easy to impart various performances such as flame retardancy of the polyurethane foam to the polyurethane foam. The content of the filler is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and further preferably 90 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyol. By setting the content of the filler to these upper limit values or less, it becomes easy to obtain good foamability without lowering the reactivity.
<リン酸エステル>
本発明の発泡性ポリウレタン組成物は、上記した固形難燃剤以外の難燃剤を有していてもよい。そのような難燃剤としては、常温(23℃)、常圧(1気圧)にて液体である難燃剤が挙げられ、具体的にはリン酸エステルが挙げられる。リン酸エステルを使用することで、発泡性ポリウレタン組成物の流動性を低下させることなく、ウレタンフォームの難燃性を向上させやすくなる。
<Phosphate ester>
The foamable polyurethane composition of the present invention may have a flame retardant other than the above-mentioned solid flame retardant. Examples of such a flame retardant include flame retardants that are liquid at normal temperature (23 ° C.) and normal pressure (1 atm), and specific examples thereof include phosphoric acid esters. By using the phosphoric acid ester, it becomes easy to improve the flame retardancy of the urethane foam without lowering the fluidity of the foamable polyurethane composition.
リン酸エステルとしては、モノリン酸エステル、縮合リン酸エステル等を使用できる。モノリン酸エステルとは、分子中にリン原子を1つ有するリン酸エステルである。モノリン酸エステルとしては、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)ホスフェート等のトリアルキルホスフェート、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート等のハロゲン含有リン酸エステル、トリブトキシエチルホスフェート等のトリアルコキシホスフェート、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、クレジ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)ホスフェート等の芳香環含有リン酸エステル、モノイソデシルホスフェート、ジイソデシルホスフェート等の酸性リン酸エステル等が挙げられる。 As the phosphoric acid ester, a monophosphate ester, a condensed phosphoric acid ester and the like can be used. The monophosphate ester is a phosphate ester having one phosphorus atom in the molecule. Examples of the monophosphate include trialkyl phosphates such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate and tri (2-ethylhexyl) phosphate, halogen-containing phosphate esters such as tris (β-chloropropyl) phosphate, and tributoxyethyl phosphate. Arocyclic-containing phosphoric acid esters such as trialkoxy phosphate, tricredyl phosphate, trixilenyl phosphate, tris (isopropylphenyl) phosphate, cresyl diphenyl phosphate, diphenyl (2-ethylhexyl) phosphate, monoisodecyl phosphate, diisodecyl, etc. Examples thereof include acidic phosphoric acid esters such as phosphate.
縮合リン酸エステルとしては、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、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート、ビスフェノールAポリフェニルホスフェート等の芳香族縮合リン酸エステルが挙げられる。
縮合リン酸エステルの市販品としては、例えば、大八化学工業株式会社製の「CR-733S」、「CR-741」、「CR747」、ADEKA社製の「アデカスタブPFR」、「FP-600」等が挙げられる。
Examples of the condensed phosphate ester include aromatic condensed phosphate esters such as trialkylpolyphosphate, resorcinol polyphenyl phosphate, bisphenol A polycresyl phosphate, and bisphenol A polyphenyl phosphate.
Commercially available products of condensed phosphoric acid ester include, for example, "CR-733S", "CR-741" and "CR747" manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., and "ADEKA STUB PFR" and "FP-600" manufactured by ADEKA. And so on.
リン酸エステルは、上記したものの中から1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリオール組成物の粘度を適切にしやすくする観点、及びポリウレタンフォームの難燃性を向上させる観点から、モノリン酸エステルが好ましく、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート等のハロゲン含有リン酸エステルがより好ましい。
発泡性ポリウレタン組成物におけるリン酸エステルの含有量は、ポリオール100質量部に対して、5~100質量部が好ましく、12~90質量部がより好ましく、20~75質量部がさらに好ましく、30~60質量部がよりさらに好ましい。
As the phosphoric acid ester, one of the above-mentioned ones may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Among these, monophosphate esters are preferable from the viewpoint of facilitating the appropriate viscosity of the polyol composition and improving the flame retardancy of polyurethane foam, and halogen-containing phosphoric acid esters such as tris (β-chloropropyl) phosphate are preferable. Is more preferable.
The content of the phosphoric acid ester in the foamable polyurethane composition is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 12 to 90 parts by mass, further preferably 20 to 75 parts by mass, and 30 to 30 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. 60 parts by mass is even more preferable.
<整泡剤>
本発明の発泡性ポリウレタン組成物は、整泡剤を含有してもよい。整泡剤を含有することでポリウレタンフォームの発泡性を良好にでき、例えば、スプレー噴霧においてポリイソシアネートと反応させる際、発泡を促進できる。
整泡剤としては、具体的には界面活性剤、より具体的には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン整泡剤、オルガノポリシロキサン等のシリコーン整泡剤等が挙げられる。本発明で使用する整泡剤は特に限定されないが、発泡性の観点からシリコーン整泡剤が好ましい。整泡剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
<Foam control agent>
The effervescent polyurethane composition of the present invention may contain a defoaming agent. By containing a foam stabilizer, the foamability of the polyurethane foam can be improved, and for example, foaming can be promoted when reacting with polyisocyanate in a spray spray.
Specific examples of the defoaming agent include a surfactant, more specifically, a polyoxyalkylene defoaming agent such as polyoxyalkylene alkyl ether, and a silicone defoaming agent such as organopolysiloxane. The defoaming agent used in the present invention is not particularly limited, but a silicone defoaming agent is preferable from the viewpoint of foamability. The foam stabilizer may be used alone or in combination of two or more.
本発明の発泡性ポリウレタン組成物中の整泡剤の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~12質量部が好ましく、1~10質量部がより好ましく、2~8質量部が更に好ましい。整泡剤の含有量が前記下限値以上であると発泡性ポリウレタン組成物を発泡させやすくなるため均質なポリウレタンフォームを得ることが可能になる。また、整泡剤の含有量が前記上限値以下であると製造コストと得られる効果のバランスが最適になる。 The content of the defoaming agent in the foamable polyurethane composition of the present invention is preferably 0.1 to 12 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, and 2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. Is more preferable. When the content of the defoaming agent is at least the above lower limit value, the effervescent polyurethane composition is easily foamed, so that a homogeneous polyurethane foam can be obtained. Further, when the content of the defoaming agent is not more than the upper limit value, the balance between the manufacturing cost and the obtained effect is optimized.
<その他成分>
発泡性ポリウレタン組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、熱安定剤、金属害防止剤(金属不活性化剤)、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂等の添加剤、ポリブテン、石油樹脂等の粘着付与剤等から選択される1種以上を含むことができる。
<Other ingredients>
The effervescent polyurethane composition may be an antioxidant such as a phenol-based, amine-based or sulfur-based agent, a heat stabilizer, or a metal damage inhibitor (metal inactivating agent), if necessary, as long as the object of the present invention is not impaired. , Antistatic agents, stabilizers, cross-linking agents, lubricants, softeners, pigments, additives such as tackifier resins, tackifiers such as polybutene and petroleum resins, and the like.
<ポリウレタンフォームの形状>
本発明のポリウレタンフォーム1は、図3に示すように、基材2上に積層し、かつ基材2に接着してなるものである。基材2は、建築物などにより構成される吹付対象面である。本発明のポリウレタンフォーム1は、ポリウレタンフォームの末端に傾斜を有し、平均厚さ(h2)が15mm以上であり、かつ端部Eから内側(中心側)に5cm(d1)入った部分(地点M)の厚さ(h1)が10mm以下であることを特徴とする。このような末端の形状を有することにより、末端からの剥離を抑制することができる。当該地点Mでの厚さは、8mm以下であってもよく、5mm以下であってもよい。また、下限値としては、特に制限はないが、1mm以上が好ましく、3mm以上がより好ましい。また、ポリウレタンフォームの平均厚さ(h2)については、15mm以上であればよく、18mm以上であってもよく、20mm以上であってもよい。上限値に制限はなく、用途に応じて適宜決定できるが、例えば50mm以下であり、30mm以下であってもよい。
なお、平均厚さ(h2)とは、ポリウレタンフォームの傾斜を有する末端を除く部分の平均厚さである。
図3に示す概念図では、直線状に傾斜を記載しているが、直線状である必要はなく、傾斜部分に凹凸を有していてもよいし、例えば、図4に示すように階段状であってもよい。すなわち、いずれの形状であっても、端部Eから内側に5cm入った部分(地点M)の厚さが10mm以下であることにより、本発明の効果は達成される。
ここで端部とは、施工されるポリウレタンフォームの全ての端部のことをいい、矩形状の四辺に限られず、あらゆる形状における端部をいう。本発明では、これら端部の少なくとも一部に上述の傾斜構造を有するものである。
<Polyurethane foam shape>
As shown in FIG. 3, the
The average thickness (h2) is the average thickness of the portion of the polyurethane foam excluding the inclined end.
In the conceptual diagram shown in FIG. 3, the inclination is described in a straight line, but the inclination does not have to be linear, and the inclined portion may have irregularities. For example, as shown in FIG. 4, a stepped shape is shown. May be. That is, regardless of the shape, the effect of the present invention is achieved when the thickness of the portion (point M) 5 cm inward from the end E is 10 mm or less.
Here, the end portion refers to all the end portions of the polyurethane foam to be constructed, and refers to the end portions in any shape, not limited to the four sides of the rectangular shape. In the present invention, at least a part of these ends has the above-mentioned inclined structure.
本発明のポリウレタンフォームの好ましい一態様として、図4に示される多層構造体がある。すなわち、本発明の積層されたポリウレタンフォームの最下層(図4においては、ポリウレタン発泡体層A)が端部Eまで延在し、その上層(ポリウレタン発泡体層B)は下層(ポリウレタン発泡体層A)に対してより内部側に終端M’がある。さらに、その上層(ポリウレタン発泡体層C)は、下層(ポリウレタン発泡体層B)に対してより内部側に終端H’がある構成である。このような積層構成によって、ポリウレタンフォームの平均厚さ(h2)及び地点Mの厚さ(h1)の制御が容易となり、上述のh1が10mm以下であり、h2が15mm以上である本発明のポリウレタンフォームを容易に製造することができる。
なお、多層構造体は、上記では3層の例を示したが、2層であってもよいし、4層以上であってもよい。
また、端部Eから地点Mまでの長さ(d1)は5cmであるが、地点Mからポリウレタンフォームの厚さが平均厚さに至るまでの長さ(d2)については、制限はなく、例えば1~10cmであるとよく、また、好ましくは2~8cmであり、d1と同じ長さの5cmであってもよい。
A preferred embodiment of the polyurethane foam of the present invention is the multilayer structure shown in FIG. That is, the lowermost layer (polyurethane foam layer A in FIG. 4) of the laminated polyurethane foam of the present invention extends to the end E, and the upper layer (polyurethane foam layer B) thereof is the lower layer (polyurethane foam layer). There is a terminal M'on the inner side of A). Further, the upper layer (polyurethane foam layer C) has a configuration in which the terminal H'is located on the inner side of the lower layer (polyurethane foam layer B). With such a laminated structure, it becomes easy to control the average thickness (h2) of the polyurethane foam and the thickness (h1) of the point M, and the above-mentioned polyurethane of the present invention having h1 of 10 mm or less and h2 of 15 mm or more. Foam can be easily manufactured.
Although the example of the three layers is shown above, the multilayer structure may be two layers or four or more layers.
Further, the length (d1) from the end E to the point M is 5 cm, but there is no limitation on the length (d2) from the point M to the thickness of the polyurethane foam reaching the average thickness, for example. It may be 1 to 10 cm, preferably 2 to 8 cm, and may be 5 cm, which is the same length as d1.
<ポリウレタンフォームの製造方法>
本発明のポリウレタンフォームの製造方法は、発泡性ポリウレタン組成物を、基材に対して吹き付け、反応かつ発泡させてポリウレタンフォームを得る。
発泡性ウレタン樹脂組成物は、ポリオールとポリイソシアネートが反応して硬化するため、発泡性ウレタン組成物を使用する前は、該組成物を二以上の液剤に分割しておき、ポリオールとポリイソシアネートが反応して硬化することを防止しておくとよい。そして、該組成物を使用する際には、二以上に分割しておいた各液剤を混合するとよい。具体的には、ポリイソシアネートを、ポリオールを含むポリオール組成物から分割しておき、使用前にこれらを混合させるとよい。ここで、ポリオール組成物は、ポリオールに加えて、発泡性ポリウレタン組成物を構成するポリイソシアネート以外の成分を含有する。具体的には、ポリオール組成物は、ポリオール、発泡剤、及び触媒を含有する。また、フィラー、難燃剤、整泡剤、その他の添加剤などを使用する場合には、これらもポリオール組成物に含有させるとよい。ただし、ポリイソシアネートにも必要に応じて適宜添加剤などを配合してもよい。
<Manufacturing method of polyurethane foam>
In the method for producing a polyurethane foam of the present invention, a foamable polyurethane composition is sprayed onto a substrate, reacted and foamed to obtain a polyurethane foam.
Since the foamable urethane resin composition is cured by reacting the polyol with the polyisocyanate, the composition is divided into two or more liquids before using the foamable urethane composition, and the polyol and the polyisocyanate are separated. It is good to prevent it from reacting and hardening. Then, when using the composition, it is advisable to mix each liquid agent divided into two or more. Specifically, it is advisable to divide the polyisocyanate from the polyol composition containing the polyol and mix them before use. Here, the polyol composition contains, in addition to the polyol, components other than the polyisocyanate constituting the effervescent polyurethane composition. Specifically, the polyol composition contains a polyol, a foaming agent, and a catalyst. Further, when a filler, a flame retardant, a defoaming agent, other additives and the like are used, these may also be contained in the polyol composition. However, additives and the like may be appropriately added to the polyisocyanate as needed.
本発明のポリオール組成物の調製方法に特に制限はなく、例えば、各成分を20~40℃程度で攪拌装置等を用いて30秒~20分程度撹拌することにより製造することができる。
また、ポリオール組成物と、ポリオール組成物に混合されるポリイソシアネートは、互いに体積が実質的に同じであることが好ましい。具体的には、ポリオール組成物に対する、ポリイソシアネートの体積比は、0.8~1.2が好ましく、0.9~1.1がより好ましく、0.95~1.05がさらに好ましい。
The method for preparing the polyol composition of the present invention is not particularly limited, and for example, each component can be produced by stirring at about 20 to 40 ° C. for about 30 seconds to 20 minutes using a stirrer or the like.
Further, it is preferable that the volume of the polyol composition and the polyisocyanate mixed in the polyol composition are substantially the same. Specifically, the volume ratio of the polyisocyanate to the polyol composition is preferably 0.8 to 1.2, more preferably 0.9 to 1.1, and even more preferably 0.95 to 1.05.
2以上に分割した液剤(例えば、ポリオール組成物とポリイソシアネート)は、混合させ、得られた混合液(発泡性ポリウレタン組成物)を吹き付けて反応かつ発泡させることで、ポリウレタンフォームを製造するとよい。2以上の液剤の混合及び吹き付けは、吹き付け装置において行うとよい。吹き付け装置はスプレーガンなどを有する。
より具体的には、ポリオール組成物とポリイソシアネートとを吹き付け装置内部にて衝突混合させ、その混合液(発泡性ポリウレタン組成物)を、スプレーガンなどの吐出口から基材に向かって吐出するとよい。吹き付け装置から吐出された混合液は、施工対象面である基材に一定の吐出圧力で吹き付け、反応及び発泡させることにより、基材上にポリウレタンフォームを形成するとよい。
The liquid agent divided into two or more (for example, a polyol composition and a polyisocyanate) may be mixed, and the obtained mixed liquid (foamable polyurethane composition) may be sprayed to react and foam to produce a polyurethane foam. Mixing and spraying of two or more liquids may be performed in a spraying device. The spraying device has a spray gun and the like.
More specifically, it is preferable to collide and mix the polyol composition and the polyisocyanate inside the spraying device, and discharge the mixture (foamable polyurethane composition) from the discharge port of a spray gun or the like toward the base material. .. The mixed liquid discharged from the spraying device may be sprayed at a constant discharge pressure on the base material to be constructed, reacted and foamed to form a polyurethane foam on the base material.
本発明のポリウレタンフォームは前述のように、ポリウレタンフォームの末端に傾斜(階段状等を含む)を有し、平均厚さ(h2)が15mm以上であり、かつ端部Eから内側に5cm(d1)入った部分(地点M)の厚さ(h1)が10mm以下であることが特徴である。したがって、このような形状を作製できる方法であれば、その製造方法は、特に制限されない。
例えば、吹き付けを複数回行って、ポリウレタンフォームを積層させて所望の厚さを得る方法を用いることができる。具体的には、端部までの範囲において、例えば2.5~5mm程度の薄いポリウレタンフォームを形成しておき、端部から内側にずらして2層目以降を積層させることで、階段状に末端が傾斜した構造を形成させることができる。このような、多層化した積層構造により、傾斜を形成させる場合には、その層数は2層でもよいし、3層以上の多層であってもよく、特に限定されない。上記傾斜構造を制御よく形成し、作業効率を担保するとの観点からは、2~5層程度とすることが好ましく、3層若しくは4層がさらに好ましい。
また、各層の厚さも任意とすることができるが、薄い層であれば、それだけ多くの積層が必要であり、あまりに厚い層であると、上記傾斜構造を形成することが困難になる。したがって、一つの層の厚さは0.1~10mmの範囲であることが好ましく、1~8mmの範囲であることがさらに好ましい。
As described above, the polyurethane foam of the present invention has an inclination (including a stepped shape) at the end of the polyurethane foam, has an average thickness (h2) of 15 mm or more, and is 5 cm (d1) inward from the end E. ) The thickness (h1) of the entered portion (point M) is 10 mm or less. Therefore, as long as it is a method capable of producing such a shape, the manufacturing method thereof is not particularly limited.
For example, a method can be used in which the polyurethane foams are laminated by performing spraying a plurality of times to obtain a desired thickness. Specifically, in the range up to the end, for example, a thin polyurethane foam of about 2.5 to 5 mm is formed, and the second and subsequent layers are laminated by shifting inward from the end, so that the end is stepped. Can form an inclined structure. When the inclination is formed by such a multi-layered laminated structure, the number of layers may be two or three or more, and is not particularly limited. From the viewpoint of forming the inclined structure with good control and ensuring work efficiency, the number of layers is preferably about 2 to 5, and more preferably 3 or 4 layers.
Further, the thickness of each layer can be arbitrary, but if it is a thin layer, more lamination is required, and if it is an excessively thick layer, it becomes difficult to form the inclined structure. Therefore, the thickness of one layer is preferably in the range of 0.1 to 10 mm, more preferably in the range of 1 to 8 mm.
また、ポリウレタン組成物の吐出口からの噴射量を調整し、端部から内側に向けて照射量を増大させて傾斜を有するポリウレタンフォームを形成することもできる。さらに、ポリウレタンフォームを積層させる際に、上層に移るにつれて吹付けするエリアを小さくすることで傾斜を有するポリウレタンフォームを形成することもできる。
また、図1に示すような、通常の施工方法で製造される、ポリウレタンフォームを形成しておき、斜めにカットすることで、上記傾斜構造を形成することもできる。
Further, it is also possible to adjust the injection amount of the polyurethane composition from the discharge port and increase the irradiation amount from the end to the inside to form a polyurethane foam having an inclination. Further, when laminating the polyurethane foam, it is possible to form the polyurethane foam having an inclination by reducing the spraying area as it moves to the upper layer.
Further, the above-mentioned inclined structure can be formed by forming a polyurethane foam manufactured by a normal construction method as shown in FIG. 1 and cutting it diagonally.
<ポリウレタンフォームの用途>
本発明のポリウレタンフォームの用途は特に限定されないが難燃性及び断熱性に優れているため、建築物の壁、天井、屋根、床等の建築物に好適に用いることができる。具体的には、壁、天井、屋根、床等などを吹付対象面(基材)とし、基材上にポリウレタンフォームを形成するとよい。
<Use of polyurethane foam>
The use of the polyurethane foam of the present invention is not particularly limited, but since it is excellent in flame retardancy and heat insulating property, it can be suitably used for buildings such as walls, ceilings, roofs and floors of buildings. Specifically, it is preferable to use a wall, ceiling, roof, floor, or the like as a spray target surface (base material) and form polyurethane foam on the base material.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
[使用材料]
<ポリオール組成物>
〔ポリオール〕
・p-フタル酸ポリエステルポリオール(川崎化成工業社製、製品名:マキシモールRLK-087、水酸基価=200mgKOH/g)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[Material used]
<Polyform composition>
[Polyol]
-P-Phthalic acid polyester polyol (manufactured by Kawasaki Kasei Chemicals, product name: Maximol RLK-087, hydroxyl value = 200 mgKOH / g)
〔触媒〕
・樹脂化アミン触媒、1,2-ジメチルイミダゾール(東ソー株式会社製、製品名:TOYOCAT(登録商標)-DM70)濃度65~75質量%
・樹脂化金属触媒、ビスマストリオクテート(日東化成社製、製品名:ネオスタン U-600)濃度55~58質量%
・樹脂化金属触媒、ジオクチル錫バーサテート(日東化成社製、製品名:ネオスタン U-830)濃度約99質量%
・アンモニウム塩(三量化触媒)、2,2-ジメチルプロパン酸テトラメチルアンモニウム塩(エアープロダクツ社、製品名:DABCO(登録商標)TMR7)濃度45~55質量%
・金属触媒(三量化触媒)、2-エチルヘキサン酸カリウム(エアープロダクツ社製、製品名:DABCO(登録商標)K-15)濃度70~80質量%
〔catalyst〕
-Resinylated amine catalyst, 1,2-dimethylimidazole (manufactured by Tosoh Corporation, product name: TOYOCAT (registered trademark) -DM70) concentration 65-75% by mass
・ Resinized metal catalyst, bismuth trioctate (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., product name: Neostan U-600) concentration 55-58% by mass
・ Resinized metal catalyst, dioctyl tin versatate (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., product name: Neostan U-830) concentration approx. 99% by mass
-Ammonium salt (triquantization catalyst), 2,2-dimethylpropanoic acid tetramethylammonium salt (Air Products, Chemicals, product name: DABCO (registered trademark) TMR7) concentration 45-55% by mass
-Metal catalyst (triquantization catalyst), potassium 2-ethylhexanoate (manufactured by Air Products and Chemicals, product name: DABCO (registered trademark) K-15) concentration 70-80% by mass
〔発泡剤〕
・ハイドロフルオロオレフィン(HFO,ハネウェルジャパン株式会社製、製品名:ソルスティスLBA、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン)
・水
[Effervescent agent]
-Hydrofluoroolefin (HFO, manufactured by Honeywell Japan Co., Ltd., product name: Solstice LBA, trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene)
·water
〔難燃剤〕
・トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート(大八化学社製、製品名:TMCPP)
〔Flame retardants〕
-Tris (β-chloropropyl) phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd., product name: TMCPP)
〔フィラー〕
・ウォラストナイト(SiO2・CaO)(キンセイマテック社製、製品名:SH-1250)
[Filler]
・ Wollastonite (SiO 2・ CaO) (manufactured by Kinsei Matek Co., Ltd., product name: SH-1250)
<ポリイソシアネート>
・4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’-MDI)(万華化学ジャパン株式会社製、製品名:PM200)
<Polyisocyanate>
・ 4,4'-Diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI) (manufactured by Manka Chemical Japan Co., Ltd., product name: PM200)
実施例1
表1に記載の配合にしたがって各成分を混合して、ポリオール組成物を作製した。該ポリオール組成物とポリイソシアネート(MDI)とを吹き付け装置(GRACO社製:H-25)に導入し、装置内で温度調整する。スプレーガン(ガスマー社製:Dガン)を利用して、縦180cm、横90cm、厚さ9mmのスレート板上に、ポリウレタン組成物を吹き付けることで、図4に示す端部Eまで、ポリウレタン発泡体層A(厚さ5mm)を施工した。
次に、同じ組成のポリオール組成物及びポリイソシアネートを用いて、端部Eから内側に5cm入った地点Mでのポリウレタンフォームの厚さが10mmとなるように、端部Eから内側に2cm入った地点M’までポリウレタン発泡体層B(厚さ5mm)を施工した。
次いで、端部Eから10cm内側に入った地点Hでのポリウレタンフォームの厚さが15mmになるように、端部Eから内側に8cm入った地点H’までポリウレタン発泡体層C(厚さ5mm)を施工した。
すなわち、3層のポリウレタン発泡体層A、B、Cを順次施工して、平均厚さ(地点Hでの厚さ)が15mmで、端部Eから5cmの部分(地点M)の厚さが10mmであるポリウレタンフォームを作製した。
なお、吹き付け時の基材の温度は0℃±1℃とし、吹付装置におけるイソシアネートのヒーター、ポリオール組成物のヒーター、及び両者を混合する前に両者を加温するヒーター(ホースヒーター)の温度をそれぞれ38℃とした。
上記のようにして作製したポリウレタンフォームを24時間養生し、端部の剥離を目視にて評価した。評価結果を表1に示す。なお、評価基準は以下のとおりである。
〇:剥離なし
×:剥離あり
Example 1
Each component was mixed according to the formulation shown in Table 1 to prepare a polyol composition. The polyol composition and polyisocyanate (MDI) are introduced into a spraying device (GRACO: H-25), and the temperature is adjusted in the device. By spraying the polyurethane composition onto a slate plate having a length of 180 cm, a width of 90 cm, and a thickness of 9 mm using a spray gun (manufactured by Gasmer: D gun), a polyurethane foam is formed up to the end E shown in FIG. Layer A (thickness 5 mm) was applied.
Next, using a polyol composition and polyisocyanate having the same composition, the polyurethane foam was inserted 2 cm inward from the end E so that the thickness of the polyurethane foam at the point M 5 cm inward from the end E was 10 mm. Polyurethane foam layer B (thickness 5 mm) was constructed up to the point M'.
Next, the polyurethane foam layer C (thickness 5 mm) from the end E to the point H'8 cm inward so that the thickness of the polyurethane foam at the point H 10 cm inside from the end E is 15 mm. Was constructed.
That is, the three polyurethane foam layers A, B, and C are sequentially applied, and the average thickness (thickness at the point H) is 15 mm, and the thickness of the portion (point M) 5 cm from the end E is A polyurethane foam having a size of 10 mm was produced.
The temperature of the base material at the time of spraying is set to 0 ° C ± 1 ° C, and the temperature of the isocyanate heater in the spraying device, the heater of the polyol composition, and the heater (hose heater) that heats both before mixing them is set. The temperature was 38 ° C. for each.
The polyurethane foam prepared as described above was cured for 24 hours, and the peeling of the end portion was visually evaluated. The evaluation results are shown in Table 1. The evaluation criteria are as follows.
〇: No peeling ×: With peeling
実施例2
実施例1において、ポリウレタン発泡体層B(厚さ)を地点Mよりもさらに内部側に2cm入った地点M’’まで施工したこと以外は実施例1と同様にして、平均厚さ(地点Hでの厚さ)が15mmで、端部Eから5cmの部分(地点M)の厚さが5mmであるポリウレタンフォームを作製した(図5)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Example 2
In the first embodiment, the average thickness (point H) is the same as in the first embodiment except that the polyurethane foam layer B (thickness) is applied to the point M'' which is 2 cm further inside than the point M. A polyurethane foam having a thickness of 15 mm and a thickness of a portion (point M) 5 cm from the end E of 5 mm was produced (FIG. 5). Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
実施例3
実施例1において、ポリウレタン発泡体層Cの上に、地点H’の内部側2cmの地点H”までポリウレタン発泡体層D(厚さ5mm)をさらに積層したこと以外は、実施例1と同様にして平均厚さ(地点Hでの厚さ)が20mmで、端部Eから5cmの部分(地点M)の厚さが10mmであるポリウレタンフォームを得た(図6)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Example 3
In Example 1, the same as in Example 1 except that the polyurethane foam layer D (thickness 5 mm) is further laminated on the polyurethane foam layer C up to the point H "2 cm on the inner side of the point H'. A polyurethane foam having an average thickness (thickness at point H) of 20 mm and a thickness of a portion (point M) 5 cm from the end E of 10 mm was obtained (FIG. 6). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例4
実施例2において、ポリウレタン発泡体層Cの上に、地点H’の内部側2cmの地点H”までポリウレタン発泡体層D(厚さ5mm)をさらに積層したこと以外は、実施例2と同様にして平均厚さ(地点Hでの厚さ)が20mmで、端部Eから5cmの部分(地点M)の厚さが5mmであるポリウレタンフォームを得た(図7)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Example 4
In the second embodiment, the same as in the second embodiment except that the polyurethane foam layer D (thickness 5 mm) is further laminated on the polyurethane foam layer C up to the point H "2 cm on the inner side of the point H'. A polyurethane foam having an average thickness (thickness at point H) of 20 mm and a thickness of a portion (point M) 5 cm from the end E of 5 mm was obtained (FIG. 7). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例5、7、及び9
実施例2において、ポリオール組成物中の水の含有量を変えて、イソシアネートインデックスを変化させたこと以外は、実施例2と同様にしてポリウレタンフォームを得た。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Examples 5, 7, and 9
Polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 2 except that the content of water in the polyol composition was changed to change the isocyanate index in Example 2. Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
実施例6、8、及び10
実施例3において、ポリオール組成物中の水の含有量を変えて、イソシアネートインデックスを変化させたこと以外は、実施例3と同様にしてポリウレタンフォームを得た。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Examples 6, 8 and 10
Polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 3 except that the content of water in the polyol composition was changed to change the isocyanate index in Example 3. Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
実施例11及び実施例13
実施例2において、ポリオール組成物の組成を表1に示すように変更したこと以外は実施例2と同様にしてポリウレタンフォームを得た。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Example 11 and Example 13
In Example 2, a polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 2 except that the composition of the polyol composition was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
実施例12及び実施例14
実施例3において、ポリオール組成物の組成を表1に示すように変更したこと以外は実施例3と同様にしてポリウレタンフォームを得た。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Example 12 and Example 14
In Example 3, a polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 3 except that the composition of the polyol composition was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
比較例1
実施例1において、ポリウレタン発泡体層A、B及びCを端部Eまで施工し、平均厚さが15mmで、端部Eから5cmの部分の厚さも15mmであるポリウレタンフォームを得た。実施例1と同様にして評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 1
In Example 1, the polyurethane foam layers A, B and C were applied to the end E to obtain a polyurethane foam having an average thickness of 15 mm and a thickness of a portion 5 cm from the end E of 15 mm. Table 1 shows the results of evaluation in the same manner as in Example 1.
比較例2
実施例3において、ポリウレタン発泡体層Cを地点M’まで施工し、地点Mでの厚さを15mmとしたこと以外は、実施例3と同様にしてポリウレタンフォームを得た(図8)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 2
In Example 3, the polyurethane foam layer C was applied to the point M', and a polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 3 except that the thickness at the point M was 15 mm (FIG. 8). Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
比較例3
実施例5において、ポリウレタン発泡体層Cを地点M’まで施工し、地点Mでの厚さを15mmとしたこと以外は、実施例5と同様にしてポリウレタンフォームを得た(図9)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 3
In Example 5, the polyurethane foam layer C was applied to the point M', and a polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 5 except that the thickness at the point M was 15 mm (FIG. 9). Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
比較例4
実施例6において、ポリウレタン発泡体層Cを地点M’まで施工し、地点Mでの厚さを15mmとしたこと以外は、実施例6と同様にしてポリウレタンフォームを得た(図8)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 4
In Example 6, the polyurethane foam layer C was applied to the point M', and a polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 6 except that the thickness at the point M was 15 mm (FIG. 8). Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
比較例5
実施例13において、ポリウレタン発泡体層Cを地点M’まで施工し、地点Mでの厚さを15mmとしたこと以外は、実施例13と同様にしてポリウレタンフォームを得た(図9)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 5
Polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 13 except that the polyurethane foam layer C was applied to the point M'in Example 13 and the thickness at the point M was 15 mm (FIG. 9). Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
比較例6
実施例14において、ポリウレタン発泡体層Cを地点M’まで施工し、地点Mでの厚さを15mmとしたこと以外は、実施例14と同様にしてポリウレタンフォームを得た(図8)。実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 6
Polyurethane foam was obtained in the same manner as in Example 14 except that the polyurethane foam layer C was applied to the point M'in Example 14 and the thickness at the point M was 15 mm (FIG. 8). Table 1 shows the results of the evaluation in the same manner as in Example 1.
以上の実施例及び比較例の結果から明らかなように、平均厚さが15mm以上であるポリウレタンフォームの端部から5cmの部分の厚さが10mm以下であると、ポリウレタンフォームの端部からの剥離が生じないという優れた効果が得られた。 As is clear from the results of the above Examples and Comparative Examples, when the thickness of the portion 5 cm from the end of the polyurethane foam having an average thickness of 15 mm or more is 10 mm or less, the polyurethane foam is peeled from the end. An excellent effect was obtained in which
1.ポリウレタンフォーム
2.基材
11.ポリウレタン発泡体層A
12.ポリウレタン発泡体層B
13.ポリウレタン発泡体層C
14.ポリウレタン発泡体層D
1. 1.
12. Polyurethane foam layer B
13. Polyurethane foam layer C
14. Polyurethane foam layer D
Claims (18)
The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 10 to 17, which has a multi-layer structure, the lowermost layer extends to an end portion, and the upper layer has an end on the inner side of the lower layer.
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Cited By (1)
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WO2023162776A1 (en) | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 株式会社資生堂 | Evaluation method, evaluation device, and program |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023162776A1 (en) | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 株式会社資生堂 | Evaluation method, evaluation device, and program |
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