JP3332902B2 - Method for producing polyurethane foam - Google Patents
Method for producing polyurethane foamInfo
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- JP3332902B2 JP3332902B2 JP2000052974A JP2000052974A JP3332902B2 JP 3332902 B2 JP3332902 B2 JP 3332902B2 JP 2000052974 A JP2000052974 A JP 2000052974A JP 2000052974 A JP2000052974 A JP 2000052974A JP 3332902 B2 JP3332902 B2 JP 3332902B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】特定フロン、代替フロン化合
物を発泡剤として使用することなく、難燃性、耐熱性、
低発煙性の優れた高発泡倍率の発泡体を得る方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION Flame retardancy, heat resistance,
The present invention relates to a method for obtaining a foam having a high foaming ratio and excellent low smoke generating properties.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、難燃性、耐熱性、低発煙性の優れ
た断熱材としてウレタン変性ポリイソシアヌレート発泡
体が知られている。難燃性については、ポリウレタンま
たはポリイソシアヌレート発泡体の難燃性をより向上さ
せるための組成物として、ホスホネートとホスフェート
の混合物が報告されている(特開昭59-91116号公報)。
さらに、難燃性ウレタンフォームの添加剤としてリンハ
ロゲン系化合物は臭気や煙による作業環境悪化の難点等
があるので、難燃性添加剤としてはハロゲンを含まない
リン酸エステルを採用するとして、12種類のリン酸エ
ステルが報告されている(特開昭61-278524号公報)。
やはりウレタン基とイソシアヌレート基を有する硬質フ
ォームの難燃剤として、ハロゲン原子を含有しない材料
を指向した結果、リン酸ジフェニルクレシル、リン酸ト
リクレシルの芳香族リン酸エステルを具体的化した例が
報告されている(特開平4-226117号公報)。吹き付け
断熱工事で厳格な難燃性が要求されない場面で、リン酸
エステル類が他のフタル酸エステルや二塩基性脂肪酸エ
ステル類と同用途の減粘剤として使用される、という例
も見られる(特開平6-184340号公報)が、この場合で
もリン酸エステル類は本来難燃性添加剤として使用され
ていたものであると報告されている。難燃性を付与する
別法として、ポリオール成分自身の難燃性を求めていく
道がある。特公平7-30155号では、ベンジリックエーテ
ル型フェノール樹脂100重量部に対して多価アルコー
ルまたはそのアルキレンオキシド付加物20〜100重
量部とを、減圧下に加熱して得られる変性フェノール樹
脂をポリオール成分に使用することによって、耐熱性、
低発煙性であって、表面脆性の無いポリウレタン発泡体
を得ている。2. Description of the Related Art A urethane-modified polyisocyanurate foam has been known as a heat insulating material having excellent flame retardancy, heat resistance and low smoke generation. Regarding the flame retardancy, a mixture of a phosphonate and a phosphate has been reported as a composition for further improving the flame retardancy of a polyurethane or polyisocyanurate foam (JP-A-59-91116).
Further, phosphorus-halogen compounds as additives for flame-retardant urethane foams have the disadvantage of deteriorating the working environment due to odor or smoke. Therefore, as a flame-retardant additive, a phosphoric acid ester containing no halogen is used. Various types of phosphate esters have been reported (JP-A-61-278524).
As a result, the use of halogen-free materials as a flame retardant for rigid foams containing urethane and isocyanurate groups has resulted in concrete examples of aromatic phosphate esters of diphenylcresyl phosphate and tricresyl phosphate. (JP-A-4-226117). In cases where strict flame retardancy is not required for spray insulation work, there are cases where phosphate esters are used as a thickener for the same purpose as other phthalate esters and dibasic fatty acid esters ( JP-A-6-184340) reports that even in this case, phosphate esters were originally used as flame retardant additives. As another method of imparting flame retardancy, there is a way to seek the flame retardancy of the polyol component itself. In Japanese Patent Publication No. 7-30155, a modified phenol resin obtained by heating a polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof in an amount of 20 to 100 parts by weight under reduced pressure to 100 parts by weight of a benzylic ether type phenol resin is used as a polyol. Heat resistance,
Polyurethane foam with low smoke emission and no surface brittleness is obtained.
【0003】一方、発泡剤として使用される特定フロン
や代替フロン化合物もその転換が必須になっており、そ
れらに替わる発泡剤として水を使用する製造方法の検討
がなされている。水(二酸化炭素)発泡の場合、高発泡
倍率にすると発泡体が収縮しやすくなるので、それを防
止するために異なる表面張力を有する界面活性剤の2種
以上の混合物を製泡剤とし、発泡体のセルの連通性を高
めて収縮を改善する方法が報告(特開平11−286530号公
報)されている。しかし、この場合難燃性については高
い水準を満足するものではなかった。高い水準(例えば
難燃2級)を満足するポリウレタンフォームの例が特開
平11-343324号公報に報告されているが、この場合は特
殊配合イソシアナート化合物を使用したり、反応型アミ
ン触媒を使用しなければならない、という制約がある。[0003] On the other hand, the conversion of a specific CFC used as a blowing agent and an alternative CFC compound is indispensable, and a production method using water as a replacement for such a blowing agent is being studied. In the case of foaming with water (carbon dioxide), the foam tends to shrink at a high foaming ratio. To prevent this, a mixture of two or more surfactants having different surface tensions is used as a foaming agent, and foaming is performed. A method for improving the contraction by increasing the continuity of body cells has been reported (JP-A-11-286530). However, in this case, the flame retardancy did not satisfy a high standard. An example of a polyurethane foam satisfying a high level (for example, flame retardant second class) is reported in JP-A-11-343324. In this case, a special blended isocyanate compound or a reactive amine catalyst is used. Must be done.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】地球環境保全のための
必須課題である、水発泡の場合、ウレア結合がポリマー
骨格中に多く組み込まれるようになることから発泡体の
物性に悪影響を与える。発泡体製造時には、イソシアナ
ート三量化反応、イソシアナートと水による二酸化炭素
発生反応、ウレタン化反応とが並行して進行するので、
発泡体の物性に与える悪影響を最小限にとどめながら最
適の製造条件を確立しなければならないという困難性が
ある。特に難燃性、耐熱性、低発煙性の優れたポリウレ
タン発泡体を得るためには、水発泡以前に確立された技
術、例えば前記したような従来の技術の殆どがそのまま
適用できないことから、水発泡下におけるポリオール成
分や難燃剤等の最適な組み合わせ条件を確立することが
求められている。In the case of water foaming, which is an essential task for preserving the global environment, a large amount of urea bonds are incorporated into the polymer skeleton, which adversely affects the physical properties of the foam. At the time of foam production, since the isocyanate trimerization reaction, the carbon dioxide generation reaction by isocyanate and water, and the urethane reaction proceed in parallel,
There is the difficulty that optimal manufacturing conditions must be established while minimizing adverse effects on the physical properties of the foam. In particular, in order to obtain a polyurethane foam having excellent flame retardancy, heat resistance, and low smoke generation properties, technologies established before water foaming, for example, since most of the conventional technologies described above cannot be directly applied, water It is required to establish optimum combination conditions of a polyol component, a flame retardant, and the like under foaming.
【0005】本発明は、水を発泡剤として使用し、高発
泡倍率にしても発泡体が収縮せず、ハロゲン原子を含有
する添加剤を使用せずに、難燃性(例えば難燃2級)、
耐熱性、低発煙性の優れた特徴を有するポリウレタン発
泡体の製造方法を提供することを目的としている。[0005] The present invention uses water as a foaming agent, does not shrink even at a high foaming ratio, does not use an additive containing a halogen atom, and has a flame retardant (for example, flame retardant class 2). ),
An object of the present invention is to provide a method for producing a polyurethane foam having excellent characteristics of heat resistance and low smoke emission.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、水を発泡
剤として使用し、高発泡倍率で発泡体が収縮せず、難燃
性、耐熱性、低発煙性の優れた特徴を有するポリウレタ
ン発泡体の製造方法について、特にその構成成分の組み
合わせについて鋭意研究した結果、難燃2級を満足する
本発明に到達した。Means for Solving the Problems The present inventors have used water as a foaming agent, have a high expansion ratio, do not shrink the foam, and have excellent characteristics of flame retardancy, heat resistance and low smoke generation. As a result of intensive studies on the production method of the polyurethane foam, particularly on the combination of the constituent components, the present invention has reached the present invention which satisfies the second grade of flame retardancy.
【0007】即ち本発明は、ポリイソシアナート化合物
成分(A)、ポリオール成分(B)該ポリオール成分は
ベンジリックエーテル型フェノール樹脂100重量部に
対して多価アルコールまたはそのアルキレンオキシド付
加物20〜100重量部を添加し、減圧下に加熱して得
られる変性フェノール樹脂(以下BEPと略称する)を
全樹脂分に対して3重量%以上になる量を含む、水
(C)、異なる表面張力を有するシリコーン系界面活性
剤の2種以上の混合物からなり、そのうち表面張力の高
い方の成分は22dyne/cmよりも大きい表面張力を有
し、表面張力の低い方の成分は22dyne/cm以下の表面
張力を有する整泡剤(D)、リン酸トリエチル(E)を
ウレタン化触媒又は、および三量化触媒(F)の存在下
に、反応させることを特徴とするポリウレタン発泡体の
製造方法である。That is, the present invention relates to a polyisocyanate compound component (A) and a polyol component (B) wherein the polyol component is a polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof of 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of a benzylic ether type phenol resin. Water (C) containing a modified phenol resin (hereinafter abbreviated as “BEP”) obtained by heating under reduced pressure in an amount of 3% by weight or more based on the total resin, water (C), A mixture of two or more types of silicone surfactants having a surface tension higher than 22 dyne / cm, and a surface tension lower than 22 dyne / cm. Reacting a foam stabilizer (T) having a tension and triethyl phosphate (E) in the presence of a urethanization catalyst or a trimerization catalyst (F). That is a method for producing a polyurethane foam.
【0008】本発明は、BEPをポリオール成分として
使用し、リン酸トリエチルを難燃剤として使用し、且つ
異なる表面張力を有するシリコーン系界面活性剤の2種
以上の混合物からなる整泡剤を使用することに特徴があ
る。即ち、BEPとリン酸トリエチルと、異なる表面張
力を有するシリコーン系界面活性剤の2種以上の混合物
からなる整泡剤とを組み合わせたことによって、要求さ
れている性能を同時に発揮し、水発泡で高発泡倍率とし
た場合でも収縮の起こらない、難燃性、耐熱性、低発煙
性の特に優れたポリウレタン発泡体を製造することが可
能になるのである。In the present invention, a foam stabilizer comprising BEP as a polyol component, triethyl phosphate as a flame retardant, and a mixture of two or more silicone surfactants having different surface tensions is used. It has special features. That is, by combining BEP, triethyl phosphate, and a foam stabilizer comprising a mixture of two or more kinds of silicone surfactants having different surface tensions, the required performance is simultaneously exhibited, and water foaming is performed. This makes it possible to produce a polyurethane foam which does not shrink even at a high expansion ratio, and is particularly excellent in flame retardancy, heat resistance and low smoke generation.
【0009】ハロゲン原子を有さないリン酸エステルと
しては、例えば特開昭61-278524号公報に例示されてい
る12種類のリン酸エステルが存在する。これらの中で
芳香族リン酸エステル類、脂肪族リン酸エステル類の中
でもリン酸トリブチルは水に不溶のため、本発明のよう
に水を発泡剤として使用する場合には樹脂中での相溶性
が悪くなり、これらリン酸エステル類が本来有している
性能を十分に発揮することができなくなるため適さな
い。一方、リン酸トリメチルはそれ自身加水分解性が強
く、本発明の発泡体用組成物に使用した場合、組成物製
品としての長期安定性が悪くなるため適さない。本発明
のリン酸トリエチルは、本発明のBEPや異なる表面張
力を有するシリコーン系界面活性剤をはじめとする各構
成成分と相溶性も良く、難燃性においてすぐれた性質を
十分に発揮しているので、難燃2級が可能になったもの
である。As the phosphoric acid ester having no halogen atom, for example, there are 12 kinds of phosphoric acid esters exemplified in JP-A-61-278524. Among these, among the aromatic phosphate esters and the aliphatic phosphate esters, tributyl phosphate is insoluble in water, so that when water is used as a blowing agent as in the present invention, the compatibility in the resin is high. And the phosphoric acid esters cannot fully exhibit the performance originally possessed by these phosphate esters, which is not suitable. On the other hand, trimethyl phosphate itself has a strong hydrolyzability and is not suitable when used in the foam composition of the present invention because the long-term stability as a composition product deteriorates. The triethyl phosphate of the present invention has good compatibility with each component such as the BEP of the present invention and a silicone-based surfactant having a different surface tension, and sufficiently exhibits excellent flame retardancy. Therefore, the flame retardant class 2 has become possible.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明に使用されるポリオール成
分は、BEPと一般にウレタン発泡体の製造に用いられ
るポリオールの混合物である。即ち、特公平7−301
55号公報に開示されている方法、ベンジリックエーテ
ル型フェノール樹脂100重量部に対して多価アルコー
ルまたはそのアルキレンオキシド付加物20〜100重
量部を添加し、減圧下に加熱して製造される変性フェノ
ール樹脂(BEP)を中心にして構成されている。一緒
に使用できる他のポリオールとしては、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
ール、1,4-ブタンジオール等または、これらにアルキ
レンオキシドを1種又は2種以上付加重合した2官能性
ポリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等ま
たは、これらにアルキレンオキシドを付加重合した3官
能性ポリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトー
ル、シュガー等または、これらにアルキレンオキシドを
付加重合した多官能性ポリオール、その他アルカノール
アミンにアルキレンオキシドを付加重合したものであ
り、さらに芳香族ポリエステルポリオール、アクリルポ
リオール樹脂であり、これらを単独であるいは、2種以
上を混合して用いてもよい。BEPの使用量は、全樹脂
分に対して3.0重量%以上が適当である。3.0重量
%より少ない場合は難燃性、耐熱性、低発煙性が悪くな
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The polyol component used in the present invention is a mixture of BEP and a polyol commonly used in the production of urethane foams. In other words,
No. 55, a modified method prepared by adding 20 to 100 parts by weight of a polyhydric alcohol or an alkylene oxide adduct thereof to 100 parts by weight of a benzylic ether type phenol resin and heating under reduced pressure. It is composed mainly of phenol resin (BEP). Other polyols that can be used together include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol,
Polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, 1,4-butanediol, etc. or one or more alkylene oxides added thereto, and bifunctional polyol, trimethylolpropane, glycerin, etc., or alkylene oxide added thereto Polymerized trifunctional polyols, pentaerythritol, sorbitol, sugar, etc., or polyfunctional polyols obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide thereto, and other products obtained by addition-polymerizing an alkylene oxide to an alkanolamine, and aromatic polyester polyols, acrylic It is a polyol resin, and these may be used alone or in combination of two or more. The amount of BEP used is suitably at least 3.0% by weight based on the total resin content. If the amount is less than 3.0% by weight, flame retardancy, heat resistance, and low smoke emission are deteriorated.
【0011】本発明に使用されるポリイソシアナート化
合物は、一般にウレタンの発泡体の製造に使用されるも
のが使用可能で、特に限定されるものではなくm-もし
くはp-フェニレンジイソシアナート、p-キシレンジイ
ソシアナート、エチレンジイソシアナート、テトラメチ
レン-1,4-ジイソシアナート、ヘキサメチレン-1,6-
ジイソシアナート、ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシ
アナート、3,3'-ジメチル-ジフェニルメタン-4,4'-
ジイソシアナート、3,3-ジクロロ-4,4'-ビフェニレ
ンジイソシアナートまたは1,5-ナフタレンジイソシア
ナート、2,4-及び2,6-トリレンジイソシアナートと
その混合物、粗製トリレンジイソシアナート、4,4'-
ジフェニルメタンジイソシアナート、粗製ジフェニルメ
タンジイソシアナート等である。これらのイソシアナー
ト化合物は単独または2種以上を混合して使用する。そ
の使用量はイソシアナート基とポリオール成分混合液中
の活性水素との当量比1.05〜5.0、好ましくは
1.50〜3.0の範囲である。前記当量比が1.05
より小さいと、難燃性、耐熱性、低発煙性が悪くなり、
5.0より大きいと発泡体の脆性が増加し、面材との接
着性が悪くなる。As the polyisocyanate compound used in the present invention, those generally used for producing urethane foams can be used, and are not particularly limited, and m- or p-phenylene diisocyanate, p- -Xylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, tetramethylene-1,4-diisocyanate, hexamethylene-1,6-
Diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyl-diphenylmethane-4,4'-
Diisocyanate, 3,3-dichloro-4,4'-biphenylene diisocyanate or 1,5-naphthalenediisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and mixtures thereof, crude tolylene diisocyanate Nart, 4,4'-
Diphenylmethane diisocyanate, crude diphenylmethane diisocyanate and the like. These isocyanate compounds are used alone or in combination of two or more. The amount used is in the range of 1.05 to 5.0, preferably 1.50 to 3.0, equivalent ratio of the isocyanate group to the active hydrogen in the polyol component mixture. The equivalent ratio is 1.05
If it is smaller, flame retardancy, heat resistance, and low smoke emission will deteriorate,
If it is larger than 5.0, the brittleness of the foam increases, and the adhesiveness to the face material deteriorates.
【0012】本発明に使用される整泡剤は、異なる表面
張力を有するシリコーン系界面活性剤の2種以上の混合
物であり、表面張力の高い方の成分は22dyne/cmより
も大きい表面張力を有するものが使用される。一般にウ
レタンフォームの製造時に整泡剤として使用される有機
ポリシロキサン共重合体、ポリジメチルシロキサンポリ
アルキレンオキシド付加物、ビニルシラン・ポリオキシ
アルキレンポリオール化合物が好適である。表面張力が
低い方の成分は22dyne/cm以下のものが使用され、中
でもジメチルシリコーンオイルが好適である。The foam stabilizer used in the present invention is a mixture of two or more silicone surfactants having different surface tensions. The component having the higher surface tension has a surface tension of more than 22 dyne / cm. Is used. In general, an organic polysiloxane copolymer, a polydimethylsiloxane polyalkylene oxide adduct, and a vinylsilane / polyoxyalkylene polyol compound, which are generally used as a foam stabilizer during the production of urethane foam, are preferred. As the component having the lower surface tension, one having a surface tension of 22 dyne / cm or less is used, and dimethyl silicone oil is particularly preferable.
【0013】有機ポリシロキサン共重合体としては、東
レ・シリコーン社製、SH−190、SH−192、S
H−193、SH−194、M505、M507、M5
09、SRX253があり、日本ユニカー社製、L−5
20、L−540、L−580、L−582、L−53
40、L−5410、L−5420、L−5470、S
Z−1127があり、東芝シリコーン社製、TFA−4
200、TFA4205、TFA7241、ゴールドシ
ュミット社製のB−8404、B−8017等がある。Examples of the organic polysiloxane copolymer include SH-190, SH-192, and S-190 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.
H-193, SH-194, M505, M507, M5
09, SRX253, manufactured by Nippon Unicar, L-5
20, L-540, L-580, L-582, L-53
40, L-5410, L-5420, L-5470, S
Z-1127, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., TFA-4
200, TFA4205, TFA7241, B-8404, B-8017 manufactured by Goldschmidt, and the like.
【0014】ジメチルシリコーンオイルとしては、東レ
・シリコーン社製、SH−200、東芝シリコーン社
製、TSF−451−5、TSF451−50、TSF
405等がある。Examples of the dimethyl silicone oil include SH-200 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd., TSF-451-5, TSF451-50, TSF manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.
405 etc.
【0015】表面張力が高い方の成分と表面張力が低い
方の成分との混合比率は、100重量部:0.5〜50
重量部の割合が適当である。0.5重量部より少ない場
合は、全く効果が見られず、収縮を起す。又、50重量
部より多い場合は、破泡効果が大きくなり、良好な発泡
体は得られない。表面張力が異なる2種以上のシリコー
ン系界面活性剤の混合物である製泡剤の使用量は、ポリ
オール成分(B)100重量部に対して、0.5〜10
重量部が適当である。The mixing ratio of the component having the higher surface tension to the component having the lower surface tension is 100 parts by weight: 0.5 to 50 parts by weight.
A proportion by weight is appropriate. If the amount is less than 0.5 part by weight, no effect is observed and shrinkage occurs. On the other hand, when the amount is more than 50 parts by weight, the foam breaking effect becomes large, and a good foam cannot be obtained. The amount of the foaming agent, which is a mixture of two or more silicone surfactants having different surface tensions, is 0.5 to 10 with respect to 100 parts by weight of the polyol component (B).
Parts by weight are appropriate.
【0016】本発明に使用されるリン酸トリエチルは、
通常難燃剤として市販され使用されているものを用いる
ことが出来る。リン酸トリエチルの使用量は、特に制限
されるものではなく、要求される発泡体の物性に応じて
変えることが出来る。好ましい使用量は、全樹脂の重量
を基準にして1〜20重量%であり、より好ましくは2
〜10重量%である。The triethyl phosphate used in the present invention is:
Usually, commercially available and used flame retardants can be used. The amount of triethyl phosphate used is not particularly limited, and can be changed according to the required properties of the foam. Preferred amounts are from 1 to 20% by weight, more preferably from 2 to 20% by weight, based on the weight of the total resin.
-10% by weight.
【0017】ウレタン化反応を行わせる触媒として、一
般にウレタン化触媒として知られているものを使用する
ことが出来る。例えば、N,N,N',N'-テトラメチルエ
チレンジアミン、N,N,N',N'-テトラメチルプロパン
-1,3-ジアミン、N,N,N',N'-テトラメチルヘキセ
ン-1,6-ジアミン、N,N,N',N",N"-ペンタメチル
ジエチレントリアミン、N,N-ジシクロヘキシルメチル
アミン、ビス(N,N-ジメチルアミノエチルピペラジ
ル)エタン、N,N',N"-トリス(ジエチルアミノプロ
ピル)ヘキサヒドロトリアジン等の第3級アミンおよ
び、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート
等が単独で、またはそれぞれの併用で使用できる。As the catalyst for performing the urethanization reaction, those generally known as urethanization catalysts can be used. For example, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylpropane
-1,3-diamine, N, N, N ', N'-tetramethylhexene-1,6-diamine, N, N, N', N ", N" -pentamethyldiethylenetriamine, N, N-dicyclohexylmethyl Amines, tertiary amines such as bis (N, N-dimethylaminoethylpiperazyl) ethane, N, N ', N "-tris (diethylaminopropyl) hexahydrotriazine, and dibutyltin dilaurate and dibutyltin diacetate; They can be used alone or in combination.
【0018】本発明に使用されるイソシアナート三量化
触媒は、従来ポリイソシアヌレート樹脂などの製造に使
用されているイソシアナート類の三量化触媒を使用する
ことが出来る。イソシアナート三量化触媒の具体例とし
て次のものを挙げることができる。有機金属塩系では、
酢酸カリウム、オクテン酸カリウム、シュウ酸鉄等があ
る。3級アミン塩では、2,4,6-トリス(ジメチルア
ミノメチル)-フェノール、N,N',N"-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がある。As the isocyanate trimerization catalyst used in the present invention, there can be used isocyanate trimerization catalysts conventionally used for producing polyisocyanurate resins and the like. Specific examples of the isocyanate trimerization catalyst include the following. In the organic metal salt system,
Potassium acetate, potassium octenoate, iron oxalate and the like. Tertiary amine salts include 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) -phenol, N, N ', N "-tris (dimethylaminopropyl) hexahydrotriazine and the like.
【0019】本発明に使用されるウレタン化触媒および
三量化触媒の使用量は、ポリオール成分(B)100重
量部に対して、0.3〜15重量部であり、好ましくは
0.70〜10重量部である。The amount of the urethanization catalyst and trimerization catalyst used in the present invention is 0.3 to 15 parts by weight, preferably 0.70 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyol component (B). Parts by weight.
【0020】本発明に使用される水は、ポリイソシアナ
ート化合物との反応により、二酸化炭素を発生し発泡剤
として作用する。その水の使用量は、目的とする発泡体
の密度によって決められ、ポリオール成分(B)100
重量部に対して2〜30重量部が適当である。水の使用
量の割合が2重量部より低いと発泡体の密度が高くなり
すぎ、逆に30重量部を超えると機械的強度が低下して
しまい使用に耐えられない。The water used in the present invention reacts with the polyisocyanate compound to generate carbon dioxide and act as a blowing agent. The amount of the water used is determined by the density of the target foam, and the amount of the polyol component (B) 100
A suitable amount is 2 to 30 parts by weight based on parts by weight. If the amount of water used is less than 2 parts by weight, the density of the foam becomes too high, and if it exceeds 30 parts by weight, the mechanical strength is reduced and the foam cannot be used.
【0021】本発明において、必要に応じて架橋剤、減
粘剤を使用することが出来る。架橋剤として、エチレン
グリコール、プロピレングリコール,1,4-ブタンジオ
ール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、トリエタノールアミン、
エチレンジアミン等が単独又は併用で使用出来る。減粘
剤として、含窒素系、含硫黄系、リン系、エーテル系、
炭化水素系、エステル系、カーボネート系等の常温液状
有機化合物が単独又は併用で使用できる。これらの添加
剤およびその他の添加剤は、ポリオール成分(B)を含
有する混合物にあらかじめ混合しても良いし、反応時に
添加しても良い。In the present invention, a crosslinking agent and a viscosity reducing agent can be used as required. As a crosslinking agent, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, triethanolamine,
Ethylenediamine and the like can be used alone or in combination. As a thickener, nitrogen-containing, sulfur-containing, phosphorus-based, ether-based,
Room temperature liquid organic compounds such as hydrocarbons, esters, and carbonates can be used alone or in combination. These additives and other additives may be mixed in advance with the mixture containing the polyol component (B), or may be added during the reaction.
【0022】本発明の製造方法においては、各成分の混
合順序として、ポリオール成分(B)、水(C)、整
泡剤(D)、リン酸トリエチル(E)、ウレタン化触媒
および三量化触媒(F)の混合物をあらかじめ調製して
おき、反応時にポリイソシアナート化合物(A)と混合
する方法、ポリオール成分(B)、水(C)、整泡剤
(D)、リン酸トリエチル(E)の混合物をあらかじめ
調製しておき、反応時にポリイソシアナート化合物成分
(A)およびウレタン化触媒および三量化触媒(F)と
混合する方法、ポリオール成分(B)、水(C)、リ
ン酸トリエチル(E)、ウレタン化触媒および三量化触
媒(F)の混合物をあらかじめ調製しておき、反応時に
ポリイソシアナート化合物成分(A)および整泡剤
(D)と混合する方法、またはポリオール成分
(B)、水(C)、リン酸トリエチル(E)の混合物を
あらかじめ調製しておき、反応時にポリイソシアナート
化合物成分(A)、整泡剤(D)ウレタン化触媒および
三量化触媒(F)と混合する方法を採用することができ
る。In the production method of the present invention, the mixing order of each component is as follows: polyol component (B), water (C), foam stabilizer (D), triethyl phosphate (E), urethanation catalyst and trimerization catalyst. A method in which a mixture of (F) is prepared in advance and mixed with the polyisocyanate compound (A) during the reaction, a polyol component (B), water (C), a foam stabilizer (D), and triethyl phosphate (E). Is prepared in advance and mixed with the polyisocyanate compound component (A) and the urethanization catalyst and trimerization catalyst (F) during the reaction, the polyol component (B), water (C), triethyl phosphate ( E) a method in which a mixture of a urethanization catalyst and a trimerization catalyst (F) is prepared in advance and mixed with the polyisocyanate compound component (A) and the foam stabilizer (D) during the reaction; A mixture of a polyol component (B), water (C), and triethyl phosphate (E) is prepared in advance, and a polyisocyanate compound component (A), a foam stabilizer (D), a urethanization catalyst and a trimerization catalyst are used during the reaction. A method of mixing with (F) can be adopted.
【0023】本発明のポリウレタン発泡体の製造時に
は、高圧発泡機、中圧発泡機または低圧発泡機等を使用
して、工場生産や現場発泡を行うことが可能である。In the production of the polyurethane foam of the present invention, factory production or on-site foaming can be performed using a high-pressure foaming machine, a medium-pressure foaming machine, a low-pressure foaming machine, or the like.
【0024】以下に本発明を実施例及び比較例を挙げて
具体的に説明する。[%]は重量基準とする。密度はJ
ISA−9511によって測定した。ポリウレタン発泡
体の作製は、250×250×250mmのアルミ製箱
を40℃に加温してフリー発泡させて得た。難燃性試験
は、上記フリー発泡した発泡体のコア部分を切り出し
て、東洋精機製作所燃焼試験機により表面試験を実施し
た。(試験体厚み25mm、加熱時間10分)Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. [%] Is based on weight. Density is J
Measured by ISA-9511. The production of the polyurethane foam was obtained by heating a 250 × 250 × 250 mm aluminum box to 40 ° C. and performing free foaming. In the flame retardancy test, a core part of the free-foamed foam was cut out, and a surface test was performed using a combustion tester of Toyo Seiki Seisaku-sho. (Specimen thickness 25 mm, heating time 10 minutes)
【0025】実施例1〜実施例6、比較例1〜比較例
4、表−1に示した配合処方に従って、配合液(A)を
調製し、イソシアナート化合物とラボミキサーによって
4000rpmで混合攪拌した後に、アルミ製箱を用い
て発泡体を作製した。According to the formulation shown in Table 1 in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, a liquid mixture (A) was prepared, and the isocyanate compound and a lab mixer were mixed and stirred at 4000 rpm. Later, a foam was produced using an aluminum box.
【0026】使用した原料は次の通りである。 BEP:変性フェノール樹脂(保土谷化学工業(株)
製、BEP2100M、OH価620) 他ポリオール1:芳香族系ポリエステルポリオール(東
邦理化(株)製、PL−135、OH価200) 他ポリオール2:グリセリン系ポリエーテルポリオール
(武田薬品(株)製、MF−78、OH価35) TEP:トリエチルホスフェート(バイエル社製、難燃
剤) TBP:トリブチルホスフェート(バイエル社製、難燃
剤) TMCPP:トリス(モノメチル−2−クロロプロピ
ル)ホスフェート(大八化学工業(株)製、難燃剤) 三量化触媒:オクテン酸カリウム系(PELRON C
o.製) 製泡剤1:有機ポリシロキサン共重合体(東レシリコー
ン(株)製、SH−190、表面張力23.5dyne/c
m) 製泡剤2:ジメチルシリコーンオイル(東芝シリコーン
(株)製、TSF−451−100、表面張力20.8
dyne/cm) イソシアナート化合物:粗製ジフェニルメタンジイソシ
アネート(日本ポリウレタン工業(株)製、MR−10
0、NCO含有率31. 0
%)The raw materials used are as follows. BEP: Modified phenolic resin (Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.)
Polyamide 1: aromatic polyester polyol (PL-135, OH value 200, manufactured by Toho Rika Co., Ltd.) Other polyol 2: Glycerin-based polyether polyol (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) MF-78, OH value 35) TEP: Triethyl phosphate (manufactured by Bayer, flame retardant) TBP: Tributyl phosphate (manufactured by Bayer, flame retardant) TMCPP: Tris (monomethyl-2-chloropropyl) phosphate (Daichi Chemical ( Co., Ltd., flame retardant) Trimerization catalyst: potassium octenoate (PELRON C)
o. Foaming agent 1: Organic polysiloxane copolymer (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd., SH-190, surface tension: 23.5 dyne / c)
m) Foaming agent 2: dimethyl silicone oil (TSF-451-100, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., surface tension: 20.8)
dyne / cm) Isocyanate compound: crude diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., MR-10)
0, NCO content 31. 0
%)
【0027】結果を[表1]に示した。The results are shown in [Table 1].
【0028】[0028]
【表1】 【table 1】
【0029】表−1より、水を発泡剤として使用すると
共に、ベンジリックエーテル型フェノール樹脂、リン酸
トリエチルを使用した、本発明のポリウレタン発泡体は
難燃性に優れることがわかる。From Table 1, it can be seen that the polyurethane foam of the present invention using water as a foaming agent and using a benzylic ether type phenol resin and triethyl phosphate has excellent flame retardancy.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明のポリウレタン発泡体によれば、
水を発泡剤として使用し、高発泡倍率にしても発泡体が
収縮せず、ハロゲン原子を含有する添加剤を使用せず
に、難燃性(難燃2級)、耐熱性、低発煙性の優れた特
徴を有したポリウレタン発泡体の製造方法を提供するこ
とができる。According to the polyurethane foam of the present invention,
Uses water as a foaming agent, does not shrink even at high foaming ratios, does not use additives containing halogen atoms, and is flame retardant (flame retardant class 2), heat resistant, low smoke A method for producing a polyurethane foam having the excellent characteristics described above can be provided.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 18/00-18/87
Claims (7)
ポリオール成分(B)、該ポリオール成分はベンジリッ
クエーテル型フェノール樹脂100重量部に対して多価
アルコールまたはそのアルキレンオキシド付加物20〜
100重量部を添加し、減圧下に加熱して得られる変性
フェノール樹脂を全樹脂分に対して3重量%以上になる
量を含む、水(C)、異なる表面張力を有するシリコー
ン系界面活性剤の2種以上の混合物からなり、そのうち
表面張力の高い方の成分は22dyne/cmよりも大きい表
面張力を有し、表面張力の低い方の成分は22dyne/cm
以下の表面張力を有する整泡剤(D)、リン酸トリエチ
ル(E)をウレタン化触媒又は、および三量化触媒
(F)の存在下に反応させることを特徴とするポリウレ
タン発泡体の製造方法。1. A polyisocyanate compound component (A),
A polyol component (B), the polyol component being a polyhydric alcohol or its alkylene oxide adduct 20 to 100 parts by weight of a benzylic ether type phenol resin;
Water (C), a silicone-based surfactant having a different surface tension, containing 100 parts by weight of the modified phenolic resin obtained by heating under reduced pressure, in an amount of 3% by weight or more based on the total resin content. Wherein the higher surface tension component has a surface tension greater than 22 dyne / cm, and the lower surface tension component has a surface tension of 22 dyne / cm.
A method for producing a polyurethane foam, comprising reacting a foam stabilizer (D) and triethyl phosphate (E) having the following surface tensions in the presence of a urethanization catalyst or a trimerization catalyst (F).
張力の高い方の成分は22dyne/cmよりも大きい表面張
力を有する有機ポリシロキサン共重合体であり、表面張
力の低い方の成分は22dyne/cm以下の表面張力を有す
るジメチルシリコーンオイルである請求項1記載のポリ
ウレタン発泡体の製造方法。2. The component having a higher surface tension of the silicone surfactant is an organic polysiloxane copolymer having a surface tension of more than 22 dyne / cm, and the component having a lower surface tension is 22 dyne / cm. The method for producing a polyurethane foam according to claim 1, wherein the polyurethane foam is dimethyl silicone oil having a surface tension of not more than cm.
高い方の成分100重量部に対して、表面張力が低い方
の成分0.5〜50重量部であり、ポリオール成分
(B)100重量部に対して、整泡剤を合計で0.5〜
10重量部使用する請求項1または請求項2記載のポリ
ウレタン発泡体の製造方法。3. The mixing ratio of the foam stabilizer is 0.5 to 50 parts by weight of the component having the lower surface tension with respect to 100 parts by weight of the component having the higher surface tension. 0.5 to 100 parts by weight of the foam stabilizer in total
The method for producing a polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein 10 parts by weight are used.
(A)と、ポリオール成分(B)および水(C)との、
イソシアナート基と活性水素との当量比が1.05〜
5.0であり、水(C)をポリオール成分(B)100
重量部に対して2〜10重量部使用する請求項1〜請求
項3記載のポリウレタン発泡体の製造方法。4. A method according to claim 1, wherein said polyisocyanate compound component (A) is mixed with a polyol component (B) and water (C).
The equivalent ratio of the isocyanate group to active hydrogen is 1.05 to
5.0, and the water (C) is added to the polyol component (B) 100
4. The method for producing a polyurethane foam according to claim 1, wherein the polyurethane foam is used in an amount of 2 to 10 parts by weight based on parts by weight.
樹脂の重量を基準にして1〜20重量%である請求項1
〜請求項4記載のポリウレタン発泡体の製造方法。5. The use amount of triethyl phosphate (E) is 1 to 20% by weight based on the weight of the whole resin.
The method for producing a polyurethane foam according to any one of claims 1 to 4.
量化触媒(F)をポリオール成分(B)100重量部に
対して0.3〜15重量部使用する請求項1〜請求項5
記載のポリウレタン発泡体の製造方法。6. The method according to claim 1, wherein the urethanization catalyst or the trimerization catalyst (F) is used in an amount of 0.3 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol component (B).
A method for producing the polyurethane foam according to the above.
機、中圧発泡機または低圧発泡機を使用することを特徴
とする請求項1〜請求項6記載のポリウレタン発泡体の
製造方法。7. The method for producing a polyurethane foam according to claim 1, wherein a high-pressure foaming machine, a medium-pressure foaming machine, or a low-pressure foaming machine is used during the production of the polyurethane foam.
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