JP4881139B2 - Polyol composition for rigid polyurethane foam and method for producing rigid polyurethane foam - Google Patents

Polyol composition for rigid polyurethane foam and method for producing rigid polyurethane foam Download PDF

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Description

本発明は、水を発泡剤とする硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物並びに該ポリオール組成物を使用した硬質ポリウレタンフォームの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a polyol composition for rigid polyurethane foam using water as a foaming agent, and a method for producing a rigid polyurethane foam using the polyol composition.

硬質ポリウレタンフォームは、断熱材、軽量構造材等として周知の材料である。係る硬質ポリウレタンフォームは、ポリオール化合物、発泡剤を必須成分として含有するポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを混合し、発泡、硬化させることにより形成される。発泡剤としては、古くはCFC−11等のフロン化合物が使用されていたが、CFC化合物がオゾン層の破壊を引き起こすことから禁止され、HCFC−141bに切り換えられ、さらに2004年からはオゾン層破壊係数がゼロであるHFC化合物への切り換えが行われているが、HFC化合物はGWP(地球温暖化係数)が大きく、また現状では高価であるという問題を有する。   Rigid polyurethane foam is a well-known material as a heat insulating material, a lightweight structural material, and the like. Such a rigid polyurethane foam is formed by mixing a polyol composition containing a polyol compound and a foaming agent as essential components and a polyisocyanate component, and foaming and curing. In the past, chlorofluorocarbon compounds such as CFC-11 were used as foaming agents, but they were prohibited because CFC compounds caused destruction of the ozone layer, and switched to HCFC-141b. Although switching to an HFC compound having a coefficient of zero has been performed, the HFC compound has a problem that it has a large GWP (global warming potential) and is currently expensive.

HFC化合物等のハロゲン化炭化水素化合物に代えて、低コストの発泡剤としてn−ペンタン、iso−ペンタン、シクロペンタン等のペンタン類を使用する技術が公知であるが、ペンタン類は可燃性が高く、火災防止のための設備に多大の費用が必要であるという問題を有する。   Although a technique using pentane such as n-pentane, iso-pentane, cyclopentane or the like as a low-cost blowing agent instead of halogenated hydrocarbon compounds such as HFC compounds is known, pentanes are highly flammable. In addition, there is a problem that a great expense is required for the equipment for preventing fire.

作業環境においても地球環境においても問題がなく、しかも低コストの発泡剤として水が知られており、発泡剤として水を使用した硬質ポリウレタンフォームは公知であるが、原料であるポリエステルポリオールが発泡剤の水と反応して加水分解を起こし、反応の遅延を生ずる。また、発泡ガスとして炭酸ガスを使用するため、炭酸ガスの拡散が早く、発泡後のフォーム内が減圧状態となって、フォームの収縮という問題を有する。係る問題を解決する技術として硬質ポリウレタンフォーム発泡原液組成物のクリームタイム及び得られた硬質ポリウレタンフォームの独立気泡率を限定した技術(特許文献1)が公知である。   There is no problem in both the work environment and the global environment, and water is known as a low-cost foaming agent. Hard polyurethane foams using water as a foaming agent are known, but the polyester polyol as a raw material is a foaming agent. Reacts with water to cause hydrolysis, resulting in reaction delay. In addition, since carbon dioxide is used as the foaming gas, the diffusion of the carbon dioxide gas is fast, and the foam after foaming is in a reduced pressure state, which causes a problem of foam shrinkage. As a technique for solving such a problem, a technique (Patent Document 1) that limits the cream time of a rigid polyurethane foam foam concentrate solution and the closed cell ratio of the obtained rigid polyurethane foam is known.

また、発泡剤として水とHFC化合物を併用する硬質ウレタンフォームについて開示されている(特許文献2及び3)。   Further, a rigid urethane foam using water and an HFC compound in combination as a foaming agent is disclosed (Patent Documents 2 and 3).

しかし、特許文献1に記載の技術は、原材料としてピペラジンないしアミノアルキルピペラジンを開始剤とするポリエーテルポリオール化合物を使用するものであり、耐燃焼性が十分ではない。耐燃焼性改善のために芳香族エステル系ポリオールの使用が考えられるが、公知のエチレングリコールないしジエチレングリコールとテレフタル酸ないしオルトフタル酸のエステルポリオールを使用すると発泡剤である水の存在により加水分解を起こし、生じた酸が触媒のアミンと塩を形成するために反応性が低下してポリオール組成物の貯蔵時間経過とともにスプレー法による硬質ポリウレタンフォームの製造が困難となるという問題を有する。   However, the technique described in Patent Document 1 uses a polyether polyol compound having piperazine or aminoalkylpiperazine as an initiator as a raw material, and does not have sufficient combustion resistance. The use of aromatic ester-based polyols is considered to improve combustion resistance. However, when known ester polyols of ethylene glycol or diethylene glycol and terephthalic acid or orthophthalic acid are used, hydrolysis occurs due to the presence of water as a blowing agent. Since the generated acid forms a salt with the catalyst amine, the reactivity is lowered, and it becomes difficult to produce a rigid polyurethane foam by a spray method as the polyol composition is stored.

また、特許文献2及び3に開示された技術については、上述したようにHFC化合物は、高価である上に、従来のHCFC−141bを用いる処方と比べて、反応性をマイルドに調整することが困難であり、スプレー法で硬質ポリウレタンフォームの厚吹きが必要な冷蔵倉庫などでは平滑に吹けないなど作業性が悪く問題がある。   In addition, with respect to the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, as described above, the HFC compound is expensive, and the reactivity can be adjusted mildly as compared with the conventional formulation using HCFC-141b. It is difficult, and there is a problem in that workability is poor, for example, in a refrigerated warehouse where thick spraying of rigid polyurethane foam is required by the spray method, such as being unable to blow smoothly.

特開2001−40054号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-40054 特開2004−51693号公報JP 2004-51693 A 特開2004−59900号公報JP 2004-59900 A

本発明は、上記公知技術の問題に鑑み、水を発泡剤とし、経時変化による収縮が小さく、コーンカロリー試験による耐燃焼性に優れた硬質ポリウレタンフォームを形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れた硬質ポリウレタンフォーム用のポリオール組成物並びに該ポリオール組成物を使用した硬質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ものである。   In view of the problems of the above-mentioned known technology, the present invention can form a rigid polyurethane foam having water as a foaming agent, small shrinkage due to aging, and excellent in combustion resistance by a corn calorie test, and storage stability. It is an object of the present invention to provide an excellent polyol composition for rigid polyurethane foam and a method for producing a rigid polyurethane foam using the polyol composition.

本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含み、ウレタン発泡装置によりポリイソシアネート成分と混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物であって、
前記ポリオール化合物はポリオキシエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのエステルポリオール及び樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールとを含み、
前記ポリオキシエチレングリコールは平均分子量150〜500であり、
前記芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、
前記エステルポリオール(A)と樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオール(B)の重量比が、(A)/(B)=90/10〜55/45であり、
前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とする。
The polyol composition for rigid polyurethane foam of the present invention contains a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst, and is mixed with a polyisocyanate component by a urethane foaming device and reacted to form a rigid polyurethane foam. A composition comprising:
The polyol compound includes an ester polyol of polyoxyethylene glycol and an aromatic dicarboxylic acid and a resin polyol-containing polyether polyol,
The polyoxyethylene glycol has an average molecular weight of 150 to 500,
The aromatic dicarboxylic acid consists of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid,
The weight ratio of the ester polyol (A) to the resin fine particle-containing polyether polyol (B) is (A) / (B) = 90/10 to 55/45,
The mol% of the orthophthalic acid is more than 95 mol%.

上記構成のポリオール組成物は、水を発泡剤とし、経時変化による収縮が小さく、コーンカロリー試験による耐燃焼性(以下、「コーンカロリー耐燃焼性」とする。)に優れた硬質ポリウレタンフォームを形成することができ、しかも貯蔵安定性に優れた硬質ポリウレタンフォーム用のポリオール組成物である。   The polyol composition having the above-described structure uses water as a foaming agent, forms a rigid polyurethane foam with small shrinkage due to aging, and excellent in resistance to combustion by the corn calorie test (hereinafter referred to as “corn calorie combustion resistance”). It is a polyol composition for rigid polyurethane foam that can be used and has excellent storage stability.

エステルポリオールを構成するポリオキシエチレングリコールの平均分子量(末端基定量法による)が150未満の場合には耐加水分解性が低下してポリオール組成物の貯蔵安定性が十分ではなくなり、500を超えると得られる硬質ポリウレタンフォームの耐燃焼性が低下する。   When the average molecular weight of polyoxyethylene glycol constituting the ester polyol (by end group quantification method) is less than 150, hydrolysis resistance is lowered and the storage stability of the polyol composition becomes insufficient. The combustion resistance of the resulting rigid polyurethane foam is lowered.

エステルポリオール(A)と樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオール(B)の重量比が、(A)/(B)=90/10を超えてエステルポリオール(A)の重量比が大きいと発泡ガスである炭酸ガスの拡散に起因するフォームの収縮が大きくなり、55/45を超えて樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオール(B)の重量比が大きい場合には独立気泡率が低下して熱伝導率が大きくなる。(A)/(B)比は90/10〜60/40であることがより好ましく、更に好ましくは90/10〜70/30である。   Carbonate which is a foaming gas when the weight ratio of the ester polyol (A) and the resin polyol-containing polyether polyol (B) exceeds (A) / (B) = 90/10 and the weight ratio of the ester polyol (A) is large. The shrinkage of the foam due to gas diffusion increases, and when the weight ratio of the resin fine particle-containing polyether polyol (B) exceeds 55/45 and the closed cell ratio decreases, the thermal conductivity increases. The (A) / (B) ratio is more preferably 90/10 to 60/40, and still more preferably 90/10 to 70/30.

上述の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、前記芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とする。   In the above-mentioned polyol composition for rigid polyurethane foam, the aromatic dicarboxylic acid is composed of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid, and the mol% of the orthophthalic acid is more than 95 mol%.

係る構成のポリオール組成物は、市場流通後においても製造直後と同様に硬質ポリウレタンフォームを製造することができる程度に実用的な貯蔵安定性を有するものであり、コーンカロリー耐燃焼性に優れた硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。テレフタル酸/オルトフタル酸のモル比が95/5を超え、テレフタル酸の比率が多い場合には、製造した硬質ポリウレタンフォームに収縮が発生する場合がある。   The polyol composition having such a configuration has practical storage stability to the extent that it can produce a rigid polyurethane foam even after market distribution, just as it is immediately after production, and is a hard material excellent in corn calorie combustion resistance. Polyurethane foam can be produced. When the molar ratio of terephthalic acid / orthophthalic acid exceeds 95/5 and the ratio of terephthalic acid is large, shrinkage may occur in the manufactured rigid polyurethane foam.

上記の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、前記樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールは、樹脂微粒子を含有する水酸基価250〜550mgKOH/g、官能基数が2〜4のマンニッヒポリエーテルポリオールであることが好ましい。   In the above polyol composition for rigid polyurethane foam, the resin fine particle-containing polyether polyol is preferably a Mannich polyether polyol having a hydroxyl value of 250 to 550 mgKOH / g and a functional group number of 2 to 4 containing resin fine particles. .

係る構成のポリオール組成物の使用によって、よりコーンカロリー耐燃焼性に優れた硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。   By using the polyol composition having such a configuration, a rigid polyurethane foam having more excellent corn calorie combustion resistance can be produced.

また上記の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、前記整泡剤は、(a)Si−O結合を4〜5個含む環状ジアルキルポリシロキサン、(b)(R)Si(OR,(RSi(OR,(RSi(OR)からなる群から選択される少なくとも1種とSi(ORとの共加水分解縮合物であるシリコーン重合体(Rは炭素数1又は2のアルキル基又はフェニル基、Rは炭素数1又は2のアルキル基、R、Rは同じであってもよく、異なってもよい。)の2種を含むことが好ましい。 In the above polyol composition for rigid polyurethane foam, the foam stabilizer is (a) a cyclic dialkylpolysiloxane containing 4 to 5 Si—O bonds, (b) (R 1 ) Si (OR 2 ) 3. , silicone (R 1) 2 Si (OR 2) 2, which is (R 1) 3 Si cohydrolysis condensate of at least one and Si (OR 2) 4 is selected from the group consisting of (OR 2) The polymer (R 1 is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms or a phenyl group, R 2 is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 may be the same or different). It is preferable that 2 types are included.

係る組成のポリオール組成物を使用した硬質ポリウレタンフォームは、水を発泡剤とし、低密度であって収縮が効果的に防止されており、しかも面材や対象物との接着強度に優れた硬質ポリウレタンフォームである。   Rigid polyurethane foam using a polyol composition having such a composition uses water as a foaming agent, has a low density, effectively prevents shrinkage, and has excellent adhesive strength with a face material or an object. It is a form.

上記組成にてフォームの収縮が防止される理由は明らかではないが、特定組成のポリオールの使用と環状ジアルキルポリシロキサン(a)とシリコーン重合体(b)の使用により、フォームを形成するポリウレタンの気泡にごく微細な孔が形成され、断熱性を損なうことなく気泡内の炭酸ガスの拡散による圧力低下に起因する収縮が防止されるものと推測される。   The reason why foam shrinkage is prevented by the above composition is not clear, but polyurethane foam is formed by using a specific composition polyol and cyclic dialkylpolysiloxane (a) and silicone polymer (b). It is presumed that very fine pores are formed, and shrinkage due to pressure drop due to diffusion of carbon dioxide in the bubbles is prevented without impairing the heat insulation.

別の本発明は、ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含むポリオール組成物とポリイソシアネート成分とをウレタン発泡装置により混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームとする硬質ポリウレタンフォームの製造方法であって、
前記ポリオール化合物はポリオキシエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのエステルポリオール及び樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールとを含み、
前記ポリオキシエチレングリコールは平均分子量150〜500であり、
前記芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、
前記エステルポリオール(A)と樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオール(B)の重量比が、(A)/(B)=90/10〜55/45であり、
前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とする。
Another aspect of the present invention relates to a rigid polyurethane foam in which a polyol composition containing a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst and a polyisocyanate component are mixed by a urethane foaming apparatus and reacted to form a rigid polyurethane foam. A manufacturing method comprising:
The polyol compound includes an ester polyol of polyoxyethylene glycol and an aromatic dicarboxylic acid and a resin polyol-containing polyether polyol,
The polyoxyethylene glycol has an average molecular weight of 150 to 500,
The aromatic dicarboxylic acid consists of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid,
The weight ratio of the ester polyol (A) to the resin fine particle-containing polyether polyol (B) is (A) / (B) = 90/10 to 55/45,
The mol% of the orthophthalic acid is more than 95 mol%.

上記構成の製造方法により、水を発泡剤とし、経時変化による収縮が小さく、低密度であってコーンカロリー耐燃焼性に優れた硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。なお、好ましくは(A)/(B)=90/10〜60/40であり、更に好ましくは90/10〜70/30(重量比)である。   By the manufacturing method having the above-described configuration, it is possible to manufacture a rigid polyurethane foam having water as a foaming agent, small shrinkage due to change with time, low density, and excellent corn calorie combustion resistance. In addition, Preferably it is (A) / (B) = 90 / 10-60 / 40, More preferably, it is 90 / 10-70 / 30 (weight ratio).

上述の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物においては、前記芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とする。   In the above-mentioned polyol composition for rigid polyurethane foam, the aromatic dicarboxylic acid is composed of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid, and the mol% of the orthophthalic acid is more than 95 mol%.

係る構成のポリオール組成物は、市場流通後においても製造直後と同様に硬質ポリウレタンフォームを製造することができる程度に実用的な貯蔵安定性を有するものであり、コーンカロリー耐燃焼性に優れた硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。テレフタル酸/オルトフタル酸のモル比が95/5を超え、テレフタル酸の比率が多い場合には、製造した硬質ポリウレタンフォームに収縮が発生する場合がある。   The polyol composition having such a configuration has practical storage stability to the extent that it can produce a rigid polyurethane foam even after market distribution, just as it is immediately after production, and is a hard material excellent in corn calorie combustion resistance. Polyurethane foam can be produced. When the molar ratio of terephthalic acid / orthophthalic acid exceeds 95/5 and the ratio of terephthalic acid is large, shrinkage may occur in the manufactured rigid polyurethane foam.

上記硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、前記樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールは、樹脂微粒子を含有する水酸基価250〜550mgKOH/g、官能基数が2〜4のマンニッヒポリエーテルポリオールであることが好ましい。   In the method for producing a rigid polyurethane foam, the resin fine particle-containing polyether polyol is preferably a Mannich polyether polyol having a hydroxyl value of 250 to 550 mgKOH / g and a functional group number of 2 to 4 containing resin fine particles.

上記の製造方法によって、よりコーンカロリー耐燃焼性に優れた硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。   By the above production method, a rigid polyurethane foam having more excellent corn calorie combustion resistance can be produced.

また上記硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、前記整泡剤は、(a)Si−O結合を4〜5個含む環状ジアルキルポリシロキサン、(b)(R)Si(OR,(RSi(OR,(RSi(OR)からなる群から選択される少なくとも1種とSi(ORとの共加水分解縮合物であるシリコーン重合体(Rは炭素数1又は2のアルキル基又はフェニル基、Rは炭素数1又は2のアルキル基、R、Rは同じであってもよく、異なってもよい。)の2種を含むことが好ましい。 In the above-described method of producing a rigid polyurethane foam, wherein the foam stabilizer, (a) cyclic dialkyl polysiloxane Si-O bond the containing 4-5, (b) (R 1) Si (OR 2) 3, ( Silicone polymer which is a cohydrolysis condensate of at least one selected from the group consisting of R 1 ) 2 Si (OR 2 ) 2 and (R 1 ) 3 Si (OR 2 ) and Si (OR 2 ) 4 (R 1 is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms or a phenyl group, R 2 is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 may be the same or different.) It is preferable to contain.

上記構成の製造方法によれば、水を発泡剤とし、低密度であって収縮が効果的に防止されており、しかも面材や対象物との接着強度に優れた硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。   According to the manufacturing method having the above configuration, water is used as a foaming agent, and a rigid polyurethane foam that is low in density and effectively prevented from shrinking and has excellent adhesive strength with a face material or an object is manufactured. Can do.

硬質ポリウレタンフォームの発泡方法としては、ポリウレタンの技術分野において公知の発泡方法を限定なく使用することができる。例えば、連続製造法、不連続製造法、スプレー法、注入法等が使用できる。特に、スプレー法は施工対象物に2成分の原液をスプレー装置で混合し吹き付ける方法で、対象物に到達すると発泡・硬化し、施工が容易なため、有効な方法である。また、連続製造法は連続コンベア上において、下面材上に混合原液を流し、上面材を供給して連続発泡させる方法であり、所定の長さに裁断することにより、サンドイッチパネルを製造することができる。   As a foaming method of the rigid polyurethane foam, a foaming method known in the technical field of polyurethane can be used without limitation. For example, a continuous production method, a discontinuous production method, a spray method, an injection method, or the like can be used. In particular, the spray method is a method in which a two-component undiluted solution is mixed and sprayed onto a construction object with a spray device, and when reaching the object, it is foamed and cured, and is an effective method because construction is easy. In addition, the continuous production method is a method in which a mixed stock solution is flowed on the lower surface material on the continuous conveyor, and the upper surface material is supplied and continuously foamed, and a sandwich panel can be produced by cutting to a predetermined length. it can.

本発明のポリオール組成物は、ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含み、ポリオール化合物はポリオキシエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのエステルポリオール及び樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールとを含む。本発明のポリオール組成物の粘度は、連続製造法、スプレー法等による硬質ポリウレタンフォームの製造が容易に行える観点より1000mPa・s(20℃)以下であることが好ましく、800mPa・s(20℃)以下であることがより好ましい。   The polyol composition of the present invention includes a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer, and a catalyst. The polyol compound comprises an ester polyol of polyoxyethylene glycol and an aromatic dicarboxylic acid, and a resin polyol-containing polyether polyol. Including. The viscosity of the polyol composition of the present invention is preferably 1000 mPa · s (20 ° C.) or less, and 800 mPa · s (20 ° C.) from the viewpoint of easily producing a rigid polyurethane foam by a continuous production method, a spray method or the like. The following is more preferable.

エステルポリオールは、ポリオキシエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのエステルポリオールであり、ポリオキシエチレングリコールは平均分子量150〜500であり、芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とするものである。平均分子量150〜500のポリオキシエチレングリコールは、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールを含んでいてもよい。ジエチレングリコールは含まれないことが好ましい。例えばトリエチレングリコール(分子量150)を含む比較的広い分子量分布のポリオキシエチレングリコールを使用すると結晶化が起こらないので、液性状の安定性がよく、好ましい。このようなエステルポリオールは、従来一般的に使用されている芳香族ジカルボン酸とエチレングリコールやジエチレングリコールから構成されるエステルポリオールと同様な製造方法にて製造可能である。エステルポリオールを構成する2官能のポリオキシエチレングリコールも常法により製造することができ、PEG400等の市販品を使用してもよい。   The ester polyol is an ester polyol of polyoxyethylene glycol and aromatic dicarboxylic acid, the polyoxyethylene glycol has an average molecular weight of 150 to 500, the aromatic dicarboxylic acid consists of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid, The orthophthalic acid has a mol% exceeding 95 mol%. The polyoxyethylene glycol having an average molecular weight of 150 to 500 may contain diethylene glycol or triethylene glycol. Diethylene glycol is preferably not included. For example, when polyoxyethylene glycol having a relatively broad molecular weight distribution including triethylene glycol (molecular weight 150) is used, since crystallization does not occur, liquid property stability is good and preferable. Such an ester polyol can be produced by the same production method as an ester polyol composed of an aromatic dicarboxylic acid and ethylene glycol or diethylene glycol which are generally used conventionally. The bifunctional polyoxyethylene glycol constituting the ester polyol can also be produced by a conventional method, and a commercially available product such as PEG400 may be used.

樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールは、公知の方法により製造することができる。例えば塊状重合法や溶液重合法などにより製造した樹脂を粉砕して微粒子化し、必要に応じて分級して得られた樹脂微粉末をポリオール化合物に添加混合する方法、エマルジョン重合法により得られた樹脂微粒子を含むエマルジョンをそのまま添加する方法、ポリオール化合物にモノマーを溶解ないし分散し、AIBNやBPO等のラジカル重合開始剤を添加して加熱し、重合させて樹脂微粒子ポリオール化合物とする方法などが例示される。これらの中でもポリオール化合物中にて重合して樹脂微粒子を形成する方法が、長期間放置しても粒子が沈降しにくく、安定なポリオール組成物が得られることから、最も好ましい。   The resin polyol-containing polyether polyol can be produced by a known method. For example, a resin produced by a bulk polymerization method or a solution polymerization method is pulverized into fine particles, and a resin fine powder obtained by classification as necessary is added to and mixed with a polyol compound. A resin obtained by an emulsion polymerization method Examples include a method of adding an emulsion containing fine particles as it is, a method in which a monomer is dissolved or dispersed in a polyol compound, a radical polymerization initiator such as AIBN or BPO is added, heated, and polymerized to obtain a resin fine particle polyol compound. The Among these, the method of polymerizing in a polyol compound to form resin fine particles is most preferable because the particles are less likely to settle even when left for a long period of time and a stable polyol composition is obtained.

樹脂微粒子は、ポリウレタンフォーム用ポリオールに含有される公知の樹脂微粒子を使用することができ、具体的にはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、アクリルモノマー類などの単独重合体微粒子やこれらのモノマーから選択される2種以上のモノマーの共重合体微粒子を使用することができる。またポリオール組成物を構成するポリオール化合物全量中の樹脂微粒子は、0.2〜1.0重量%であることが好ましい。   As the resin fine particles, known resin fine particles contained in a polyol for polyurethane foam can be used. Specifically, single weights such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile, styrene, vinyl acetate, acrylic monomers, and the like can be used. Copolymer fine particles and copolymer fine particles of two or more monomers selected from these monomers can be used. Moreover, it is preferable that the resin fine particle in the polyol compound whole quantity which comprises a polyol composition is 0.2 to 1.0 weight%.

樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールを構成するマンニッヒポリオールは、フェノール及び/又はそのアルキル置換誘導体、ホルムアルデヒド及びアルカノールアミンのマンニッヒ反応により得られた活性水素化合物又はこの化合物にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも1種を開環付加重合させることによって得られる活性水素化合物である。   Mannich polyol constituting the resin polyol-containing polyether polyol is an active hydrogen compound obtained by a Mannich reaction of phenol and / or its alkyl-substituted derivative, formaldehyde and alkanolamine, or at least one of ethylene oxide and propylene oxide in this compound. An active hydrogen compound obtained by ring-opening addition polymerization.

樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールとしては市販品も使用可能であり、具体的には、旭硝子ウレタン社等の製品が例示できる。   Commercially available products can be used as the resin polyol-containing polyether polyol, and specific examples include Asahi Glass Urethane Co., Ltd. products.

本発明のポリオール組成物は、さらに脂肪族アミンポリオール、芳香族アミンポリオールから選択される少なくとも1種の水酸基価200〜500mgKOH/gのポリオール化合物を含むものであってもよい。脂肪族アミンポリオールとしては、アルキレンジアミン系ポリオールや、アルカノールアミン系ポリオールが例示される。これらのポリオール化合物は、アルキレンジアミンやアルカノールアミンを開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも1種を開環付加させた末端水酸基の多官能ポリオール化合物である。アルキレンジアミンとしては、公知の化合物が限定なく使用できる。具体的にはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ネオペンチルジアミン等の炭素数が2〜8のアルキレンジアミンの使用が好適である。これらの中でも、炭素数の小さなアルキレンジアミンの使用がより好ましく、特にエチレンジアミン、プロピレンジアミンを開始剤としたポリオール化合物の使用が好ましい。アルキレンジアミン系ポリオールにおいては、開始剤であるアルキレンジアミンは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが例示される。アルキレンジアミンを開始剤としたポリオール化合物の官能基数は4であり、アルカノールアミンを開始剤としたポリオール化合物の官能基数は3である。   The polyol composition of the present invention may further contain at least one polyol compound having a hydroxyl value of 200 to 500 mgKOH / g selected from aliphatic amine polyols and aromatic amine polyols. Examples of the aliphatic amine polyol include alkylene diamine polyols and alkanol amine polyols. These polyol compounds are polyfunctional polyol compounds having a terminal hydroxyl group obtained by ring-opening addition of at least one of ethylene oxide and propylene oxide using alkylene diamine or alkanol amine as an initiator. As the alkylene diamine, known compounds can be used without limitation. Specifically, use of alkylene diamine having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene diamine, propylene diamine, butylene diamine, hexamethylene diamine, and neopentyl diamine is preferable. Among these, the use of alkylenediamine having a small number of carbon atoms is more preferable, and the use of a polyol compound having ethylenediamine or propylenediamine as an initiator is particularly preferable. In the alkylene diamine-based polyol, the alkylene diamine as the initiator may be used alone or in combination of two or more. Examples of the alkanolamine include monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. The number of functional groups of the polyol compound using alkylene diamine as the initiator is 4, and the number of functional groups of the polyol compound using alkanolamine as the initiator is 3.

芳香族アミン系ポリオールは、芳香族ジアミンを開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも1種を開環付加させた末端水酸基の多官能ポリエーテルポリオール化合物である。開始剤としては、公知の芳香族ジアミンを限定なく使用することができる。具体的には2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、p−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等が例示される。これらの中でも得られる硬質ポリウレタンフォームの断熱性と強度などの特性が優れている点でトルエンジアミン(2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン又はこれらの混合物)の使用が特に好ましい。   The aromatic amine-based polyol is a polyfunctional polyether polyol compound having a terminal hydroxyl group obtained by ring-opening addition of at least one of ethylene oxide and propylene oxide using an aromatic diamine as an initiator. As the initiator, known aromatic diamines can be used without limitation. Specific examples include 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, p-phenylenediamine, o-phenylenediamine, naphthalenediamine and the like. Of these, the use of toluenediamine (2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine or a mixture thereof) is particularly preferred in that the obtained rigid polyurethane foam has excellent properties such as heat insulation and strength.

本発明の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物を構成する成分として架橋剤を使用してもよい。架橋剤としてはポリウレタンの技術分野において使用される低分子量多価アルコールが使用可能である。具体的には、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリエタノールアミン等が例示される。   You may use a crosslinking agent as a component which comprises the polyol composition for rigid polyurethane foams of this invention. As the crosslinking agent, low molecular weight polyhydric alcohols used in the technical field of polyurethane can be used. Specifically, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, triethanolamine and the like are exemplified.

本発明において整泡剤成分として使用する(b)シリコーン重合体は、(R)Si(OR,(RSi(OR,(RSi(OR)からなる群から選択される少なくとも1種とSi(ORとを水と触媒とを使用して共加水分解縮合してポリシロキサン結合を形成することにより製造することができる。R,Rは、同一であっても異なっていてもよく、メチル基又はエチル基であることが好ましい。また(a)環状ジアルキルポリシロキサンも公知の方法で製造することができ、環状ジメチルシロキサンであることが好ましい。 In the present invention, the (b) silicone polymer used as the foam stabilizer component is (R 1 ) Si (OR 2 ) 3 , (R 1 ) 2 Si (OR 2 ) 2 , (R 1 ) 3 Si (OR 2 ). ) And at least one selected from the group consisting of Si (OR 2 ) 4 and co-hydrolyzing and condensing using water and a catalyst to form a polysiloxane bond. R 1 and R 2 may be the same or different and are preferably a methyl group or an ethyl group. Further, (a) cyclic dialkylpolysiloxane can also be produced by a known method, and is preferably cyclic dimethylsiloxane.

また、本発明において整泡剤成分として使用する(a)及び(b)に加えて、共重合シリコーン化合物を含んでもよい。なお、前記共重合シリコーン化合物は、ポリウレタンフォームの技術分野において整泡剤として使用される化合物である。本発明においては、これらの公知の整泡剤の中でも、Si含有率が10〜40重量%のもの、即ち共重合しているポリオキシアルキレングリコールの含有率が小さく、一般的に活性が低いとされる整泡剤を使用することが好ましい。具体的には、S−824−02(Si=25wt%;日本ユニカー)、SZ−1704(Si=25wt%;日本ユニカー)等の整泡剤を使用することができる。ポリオキシアルキレングリコールを有する整泡剤(共重合シリコーン化合物)は、2種以上を使用してもよく、(a)環状ジアルキルポリシロキサンを含有したものであってもよい。   Moreover, in addition to (a) and (b) used as a foam stabilizer component in this invention, you may contain a copolymerization silicone compound. The copolymerized silicone compound is a compound used as a foam stabilizer in the technical field of polyurethane foam. In the present invention, among these known foam stabilizers, the Si content is 10 to 40% by weight, that is, the content of the copolymerized polyoxyalkylene glycol is small, and generally the activity is low. It is preferable to use a foam stabilizer. Specifically, foam stabilizers such as S-824-02 (Si = 25 wt%; Nihon Unicar) and SZ-1704 (Si = 25 wt%; Nihon Unicar) can be used. Two or more kinds of foam stabilizers (copolymerized silicone compounds) having polyoxyalkylene glycol may be used, or (a) a cyclic dialkylpolysiloxane may be contained.

上記(a)、(b)のシリコーン化合物としては市販品を使用することができ、具体的には(a)と(b)を含有する組成物が、使用に好適である。上述のように、(a)環状ジアルキルポリシロキサン及び(b)シリコーン重合体を予め混合して整泡剤組成物としてポリオール組成物の製造に使用することが好ましい。   As the silicone compounds (a) and (b), commercially available products can be used. Specifically, compositions containing (a) and (b) are suitable for use. As described above, it is preferable that (a) a cyclic dialkylpolysiloxane and (b) a silicone polymer are mixed in advance and used as a foam stabilizer composition in the production of a polyol composition.

(a)環状ジアルキルポリシロキサンと(b)シリコーン重合体との混合比は、重量比にて1/9〜8/2であることが好ましく、より好ましくは、1/4〜4/1であり、更に好ましくは、1/2〜2/1である。   The mixing ratio of (a) cyclic dialkylpolysiloxane and (b) silicone polymer is preferably 1/9 to 8/2, more preferably 1/4 to 4/1 in weight ratio. More preferably, it is 1/2 to 2/1.

ポリオール組成物と混合、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリイソシアネート化合物としては、取扱の容易性、反応の速さ、得られる硬質ポリウレタンフォームの物理特性が優れていること、低コストであることなどから、液状MDIを使用する。液状MDIとしては、クルードMDI(c−MDI)(スミジュール44V−10,スミジュール44V−20等(住化バイエルウレタン社製)、ミリオネートMR−200(日本ポリウレタン工業))、ウレトンイミン含有MDI(ミリオネートMTL;日本ポリウレタン工業製)、プレポリマー変性の粗製MDI等が使用される。液状MDIに加えて、他のポリイソシアネート化合物を併用してもよい。併用するポリイソシアネート化合物としては、ポリウレタンの技術分野において公知のポリイソシアネート化合物は限定なく使用可能である。   The polyisocyanate compound that forms a rigid polyurethane foam by mixing and reacting with the polyol composition is easy to handle, fast in reaction, excellent in the physical properties of the resulting rigid polyurethane foam, and low in cost. For this reason, liquid MDI is used. As liquid MDI, Crude MDI (c-MDI) (Sumijoule 44V-10, Sumijoule 44V-20, etc. (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), Millionate MR-200 (Nippon Polyurethane Industry)), uretonimine-containing MDI (Millionate) MTL (manufactured by Nippon Polyurethane Industry), prepolymer-modified crude MDI and the like are used. In addition to liquid MDI, other polyisocyanate compounds may be used in combination. As the polyisocyanate compound used in combination, a polyisocyanate compound known in the technical field of polyurethane can be used without limitation.

本発明の硬質ポリウレタンフォームの製造に際しては、上記成分の他に、当業者に周知の触媒、難燃剤、着色剤、酸化防止剤等が使用可能である。   In the production of the rigid polyurethane foam of the present invention, in addition to the above components, catalysts, flame retardants, colorants, antioxidants and the like well known to those skilled in the art can be used.

触媒としては、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンやN,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン(カオライザーNo.1)、N,N,N’,N’,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン(カオライザーNo.3)等のN−アルキルポリアルキレンポリアミン類、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン(ポリキャット−8)、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン、NIAX−A1等の第3級アミン類を使用することが好ましい。   Examples of the catalyst include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine (Kaorizer No. 1), N, N, N ′, N ′, N-alkylpolyalkylenepolyamines such as N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (Kaorizer No. 3), diazabicycloundecene (DBU), N, N-dimethylcyclohexylamine (Polycat-8), triethylenediamine, N— It is preferable to use tertiary amines such as methylmorpholine and NIAX-A1.

ポリウレタン分子の構造において耐燃焼性向上に寄与するイソシアヌレート結合を形成する触媒の使用も好ましく、例えば酢酸カリウム、オクチル酸カリウム等の三量化触媒、第4級アンモニウム塩触媒としては、特開平9−104734号公報に開示されている触媒や市販品のDabco−TMR、Dabco−TMR−2(エアプロダクツ)等が例示できる。上述の第3級アミン触媒の中にもイソシアヌレート環形成反応をも促進するものがある。イソシアヌレート結合生成を促進する触媒とウレタン結合生成を促進する触媒を併用してもかまわない。   It is also preferable to use a catalyst that forms an isocyanurate bond that contributes to improving the combustion resistance in the structure of the polyurethane molecule. For example, as a trimerization catalyst such as potassium acetate and potassium octylate, and a quaternary ammonium salt catalyst, Examples thereof include a catalyst disclosed in Japanese Patent No. 104734, a commercially available Dabco-TMR, Dabco-TMR-2 (Air Products), and the like. Some of the above-mentioned tertiary amine catalysts also promote the isocyanurate ring formation reaction. A catalyst that promotes the formation of isocyanurate bonds and a catalyst that promotes the formation of urethane bonds may be used in combination.

本発明においては、さらに難燃剤を添加することも好ましい態様であり、好適な難燃剤としては、ハロゲン含有化合物、有機リン酸エステル類、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム等の金属化合物が例示される。   In the present invention, addition of a flame retardant is also a preferred embodiment, and examples of suitable flame retardants include metal compounds such as halogen-containing compounds, organophosphates, antimony trioxide, and aluminum hydroxide. .

有機リン酸エステル類は、可塑剤としての作用も有し、従って硬質ポリウレタンフォームの脆性改良の効果も奏することから、好適な添加剤である。またポリオール組成物の粘度低下効果も有する。かかる有機リン酸エステル類としては、リン酸のハロゲン化アルキルエステル、アルキルリン酸エステルやアリールリン酸エステル、ホスホン酸エステル等が使用可能であり、具体的にはトリス(β−クロロエチル)ホスフェート(CLP、大八化学製)、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート(TMCPP、大八化学製)、トリブトキシエチルホスフェート(TBXP、大八化学製)、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、ジメチルメチルホスホネート等が例示でき、これらの1種以上が使用可能である。有機リン酸エステル類の添加量はポリオール化合物の合計100重量部に対して40重量部以下であり、5〜40重量部であることが好ましい。この範囲を越えると可塑化効果、難燃効果が十分に得られなかったり、フォームの機械的特性が低下するなどの問題が生じる場合がある。   Organophosphates are suitable additives because they also have an action as a plasticizer and thus have an effect of improving the brittleness of rigid polyurethane foam. It also has the effect of reducing the viscosity of the polyol composition. Examples of the organic phosphate esters include halogenated alkyl esters of phosphoric acid, alkyl phosphate esters, aryl phosphate esters, phosphonate esters, and the like. Specifically, tris (β-chloroethyl) phosphate (CLP, Daihachi Chemical), Tris (β-chloropropyl) phosphate (TMCPP, Daihachi Chemical), Tributoxyethyl phosphate (TBXP, Daihachi Chemical), Tributyl phosphate, Triethyl phosphate, Cresyl phenyl phosphate, Dimethyl methylphosphonate Etc., and one or more of these can be used. The addition amount of the organic phosphates is 40 parts by weight or less, preferably 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total polyol compound. Exceeding this range may cause problems such as insufficient plasticization and flame retardant effects and reduced foam mechanical properties.

上述の硬質ポリウレタンフォームの製造方法においては、前記ポリオール組成物とポリイソシアネート成分との混合におけるイソシアネート基/活性水素基当量比(NCOインデックス)が1.0〜4.0、より好ましくは1.3〜3.5であり、さらに好ましくは1.3〜2.0である。NCOインデックスを1.3以上として、触媒が三量化触媒を含有するものとすることもより好ましい態様である。   In the method for producing a rigid polyurethane foam, the isocyanate group / active hydrogen group equivalent ratio (NCO index) in the mixing of the polyol composition and the polyisocyanate component is 1.0 to 4.0, more preferably 1.3. It is -3.5, More preferably, it is 1.3-2.0. It is also a more preferable aspect that the NCO index is 1.3 or more and the catalyst contains a trimerization catalyst.

係る構成により、硬質ポリウレタンフォームを構成する樹脂中にイソシアヌレート結合が多く形成され、耐燃焼性がより一層向上した硬質ポリウレタンフォームを製造することができる。   With such a configuration, it is possible to produce a rigid polyurethane foam in which a large amount of isocyanurate bonds are formed in the resin constituting the rigid polyurethane foam and the combustion resistance is further improved.

本発明により製造される硬質ポリウレタンフォームの密度は、20〜100kg/mであることが好ましく、より好ましくは25〜50kg/mである。 The density of the rigid polyurethane foams produced by the present invention is preferably from 20 and 100 kg / m 3, more preferably from 25~50kg / m 3.

(ポリオール組成物)
表1の上段に記載した組成にてポリオール組成物を調製した。使用した原料の内容、特性は以下の通りである。
a−1)ポリオールA
常法により芳香族カルボン酸であるオルトフタル酸と2官能で平均分子量400のポリオキシエチレングリコール(PEG)から作製したエステルポリオール(日立化成ポリマー);水酸基価=150mgKOH/g、粘度=2500mPa・sec(25℃)
a−2)ポリオールA’
常法によりテレフタル酸/オルトフタル酸のモル比が1/1(50/50)の範囲で混合された芳香族カルボン酸と2官能で平均分子量400のポリオキシエチレングリコール(PEG)から作製したエステルポリオール(日立化成ポリマー);水酸基価=150mgKOH/g、粘度=2500mPa・sec(25℃)
a−3)ポリオールA’’
常法によりテレフタル酸/オルトフタル酸のモル比が3/97の範囲で混合された芳香族カルボン酸と2官能で平均分子量400のポリオキシエチレングリコール(PEG)から作製したエステルポリオール(日立化成ポリマー);水酸基価=150mgKOH/g、粘度=2450mPa・sec(25℃)
b)ポリオールB
マンニッヒポリエーテルポリオール化合物中に樹脂微粒子を分散させたポリオール(旭硝子);水酸基価=380mgKOH/g
c)ポリオールC
常法によりテレフタル酸/オルトフタル酸のモル比が1/1(50/50)の範囲で混合された芳香族カルボン酸とジエチレングリコールとから作製したエステルポリオール(日立化成ポリマー);水酸基価=260mgKOH/g
d)ポリオールD
マンニッヒポリエーテルポリオール化合物中に樹脂微粒子を分散させたポリオール(旭硝子);水酸基価=365mgKOH/g
e)TMCPP:リン系難燃剤(可塑剤)(大八化学工業)
f)触媒
(i):第4級アンモニウム塩触媒(Dabco TMR)(エアプロダクツ)
(ii):第3級アミン触媒(カオライザーNo.1)(花王)
(iii):第3級アミン触媒(カオライザーNo.3)(花王)
g)整泡剤組成物
(a)環状ジアルキルポリシロキサンと(b)シリコーン重合体の1:1(重量比)混合物(i)と、ポリジメチルシロキサンとポリオキシアルキレングリコールの共重合体である共重合シリコーン化合物(ii)が、(i):(ii)=1:1(重量比)の混合物である整泡剤組成物を使用した。
h)ポリイソシアネート成分:スミジュール44V−20(住化バイエルウレタン)、NCO%=31.0%
i)発泡剤:水
(Polyol composition)
A polyol composition was prepared with the composition described in the upper part of Table 1. The contents and characteristics of the raw materials used are as follows.
a-1) Polyol A
Ester polyol (Hitachi Kasei Polymer) prepared from orthophthalic acid, which is an aromatic carboxylic acid, and polyoxyethylene glycol (PEG) having an average molecular weight of 400 by a conventional method; hydroxyl value = 150 mgKOH / g, viscosity = 2500 mPa · sec 25 ° C)
a-2) Polyol A ′
Esters polyol prepared from aromatic carboxylic acid mixed with terephthalic acid / orthophthalic acid molar ratio in the range of 1/1 (50/50) by a conventional method and polyoxyethylene glycol (PEG) having an average molecular weight of 400. (Hitachi Chemical Polymer); hydroxyl value = 150 mgKOH / g, viscosity = 2500 mPa · sec (25 ° C.)
a-3) Polyol A ''
Ester polyol (Hitachi Chemical Polymer) made from aromatic carboxylic acid mixed with terephthalic acid / orthophthalic acid molar ratio in the range of 3/97 and polyoxyethylene glycol (PEG) having an average molecular weight of 400 in the usual way Hydroxyl value = 150 mgKOH / g, viscosity = 2450 mPa · sec (25 ° C.)
b) Polyol B
Polyol in which resin fine particles are dispersed in a Mannich polyether polyol compound (Asahi Glass); hydroxyl value = 380 mgKOH / g
c) Polyol C
An ester polyol (Hitachi Kasei Polymer) prepared from an aromatic carboxylic acid and diethylene glycol mixed with a terephthalic acid / orthophthalic acid molar ratio of 1/1 (50/50) by a conventional method; hydroxyl value = 260 mgKOH / g
d) Polyol D
Polyol in which resin fine particles are dispersed in a Mannich polyether polyol compound (Asahi Glass); hydroxyl value = 365 mgKOH / g
e) TMCPP: Phosphorus flame retardant (plasticizer) (Daihachi Chemical Industry)
f) Catalyst (i): Quaternary ammonium salt catalyst (Dabco TMR) (Air Products)
(Ii): Tertiary amine catalyst (Kaorizer No. 1) (Kao)
(Iii): Tertiary amine catalyst (Kaorizer No. 3) (Kao)
g) Foam stabilizer composition (a) 1: 1 (weight ratio) mixture (i) of cyclic dialkylpolysiloxane and (b) silicone polymer, copolymer which is a copolymer of polydimethylsiloxane and polyoxyalkylene glycol A foam stabilizer composition in which the polymerized silicone compound (ii) was a mixture of (i) :( ii) = 1: 1 (weight ratio) was used.
h) Polyisocyanate component: Sumidur 44V-20 (Suika Bayer Urethane), NCO% = 31.0%
i) Foaming agent: water

(実施例1〜5及び比較例1〜6)
実施例1〜5及び比較例1〜6は表1の上段に記載した配合にてポリオール組成物を調整した。ポリオール化合物、整泡剤及び触媒以外の配合物は、ポリオール化合物の全量を100重量部として、難燃剤TMCPP(大八化学工業)50重量部、及び発泡剤の水5重量部であった。ポリオール組成物は、まず水と整泡剤組成物を除く成分を撹拌混合し、その後に整泡剤組成物を添加・混合することにより調製した。硬質ポリウレタンフォームの製造においては、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とをNCOインデックス(NCO/OH当量比)が1.33となるようにラボ用撹拌機にて混合した。以下に記載の評価を行い、結果を表1の下段に示した。
(Examples 1-5 and Comparative Examples 1-6)
In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6, the polyol composition was prepared by the formulation described in the upper part of Table 1. Formulations other than the polyol compound, the foam stabilizer and the catalyst were 50 parts by weight of the flame retardant TMCPP (Daihachi Chemical Industry) and 5 parts by weight of water of the foaming agent, with the total amount of the polyol compound being 100 parts by weight. The polyol composition was prepared by first stirring and mixing the components excluding water and the foam stabilizer composition, and then adding and mixing the foam stabilizer composition. In the production of rigid polyurethane foam, the polyol composition and the polyisocyanate component were mixed with a laboratory stirrer so that the NCO index (NCO / OH equivalent ratio) was 1.33. The evaluation described below was performed, and the results are shown in the lower part of Table 1.

(実施例6)
実施例6は、NCOインデックスが1.5である以外は、上記実施例1〜5及び比較例1〜6と同様に硬質ポリウレタンフォームを調製した。
(Example 6)
In Example 6, a rigid polyurethane foam was prepared in the same manner as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 except that the NCO index was 1.5.

(評価)
1)ポリオール組成物の貯蔵安定性
ポリオール組成物を密封状態にて40℃の温度条件下で1カ月放置し、自由発泡フォームを作製して上記フォーム密度の測定に使用したサンプルと同形状のサンプルを作成し、高温高湿条件(温度70℃、相対湿度95%)において48時間放置し、発泡垂直方向のコアの寸法変化率(%)を測定した。貯蔵安定性の悪いポリオール組成物を使用した場合には、寸法変化率が大きくなる。寸法変化率が5%未満のものを◎、5〜10%のものを○、10%以下であるがいびつな変形を伴うものを△、形状を保持できないものを×とした。
(Evaluation)
1) Storage stability of polyol composition A sample having the same shape as the sample used for measuring the foam density by preparing a free-foam foam by leaving the polyol composition in a sealed state at a temperature of 40 ° C for one month. Was left for 48 hours under high temperature and high humidity conditions (temperature 70 ° C., relative humidity 95%), and the dimensional change rate (%) of the core in the vertical direction of foaming was measured. When a polyol composition with poor storage stability is used, the dimensional change rate increases. Those with a dimensional change rate of less than 5% were evaluated as ◎, those with 5-10% as ○, 10% or less but accompanied by distorted deformations as Δ, and those not retaining the shape as X.

2)独立気泡率
測定装置としてAccu Pyc1330(島津製作所)を使用し、独立気泡率を測定した。独立気泡率が70%以上を◎、40〜70%未満を○、15〜40%未満を△、15%未満を×として評価した。
2) Closed cell ratio Accu Pyc1330 (Shimadzu Corporation) was used as a measuring device, and the closed cell ratio was measured. The closed cell ratio was evaluated as ◎ for 70% or more, ◯ for 40 to less than 70%, Δ for less than 15 to 40%, and × for less than 15%.

3)熱伝導率
熱伝導率測定装置AUTO−Λ HC−074(英弘精機社製)を使用し、測定条件は、JIS A 9511に準拠して測定した。結果は、熱伝導率が0.031(W/m・K)以下のものを◎、0.031を超えて0.033以下のものを○、0.033を超えて0.036以下のものを△、0.036を超えるものを×として表示した。
3) Thermal conductivity A thermal conductivity measuring device AUTO-Λ HC-074 (manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.) was used, and the measurement conditions were measured in accordance with JIS A 9511. As for the result, the thermal conductivity is 0.031 (W / m · K) or less ◎, 0.031 to 0.033 or less ○, 0.033 to 0.036 or less Is shown as Δ, and those exceeding 0.036 are shown as x.

4)寸法安定性
上記実施例にて得た硬質ポリウレタンフォームから厚さ25mm、縦横200mmのフォームサンプルを切り出して以下の条件下で1週間曝露試験を行い、厚さの変化率を測定して寸法変化率とした。
耐冷寸法安定性:−30℃曝露
評価結果は、寸法変化率が5%未満のものを◎、5〜7%未満のものを○、7〜10%未満のものを△、10%以上のものを×として評価した。
4) Dimensional stability A 25 mm thick and 200 mm long and horizontal foam sample was cut out from the rigid polyurethane foam obtained in the above example, and subjected to an exposure test for one week under the following conditions. Change rate.
Cold resistance dimensional stability: -30 ° C exposure Evaluation results are ◎ for dimensional change rate less than 5%, ○ for less than 5-7%, Δ for less than 7-10%, △ 10% or more Was evaluated as x.

5)コーンカロリー試験による耐燃焼性(コーンカロリー耐燃焼性)
発泡硬質ポリウレタンフォームについては、(99±1)mm×(99±1)mmのサンプルを切り出し、ISO−5660に準拠し、放射熱強度50kW/m2 にて5分間加熱したときの最高発熱速度(発熱速度)、総発熱量を測定した。この測定方法は、建築基準法施行令第108条の2に規定される公的機関である建築総合試験所にて、コーンカロリーメーター法による基準に対応するものとして規定された試験法である。この試験において、上記条件の下、最高発熱速度が200kW/m2を超えず、5分間の総発熱量が8MJ/m2未満の場合に○(合格)、最高発熱速度と総発熱量のいずれか、又は両方が前記範囲を超える場合には×(不合格)と評価した。
5) Combustion resistance by corn calorie test (corn calorie combustion resistance)
For foamed rigid polyurethane foam, a sample of (99 ± 1) mm × (99 ± 1) mm is cut out and the maximum heat generation rate when heated for 5 minutes at a radiant heat intensity of 50 kW / m 2 in accordance with ISO-5660 (Heat generation rate) and total calorific value were measured. This measurement method is a test method defined as corresponding to the standard according to the corn calorimeter method at the Building Comprehensive Testing Laboratory, which is a public institution prescribed in Article 108-2 of the Building Standard Law Enforcement Ordinance. In this test, when the maximum heat generation rate does not exceed 200 kW / m 2 and the total heat generation amount for 5 minutes is less than 8 MJ / m 2 under the above conditions, either ○ (pass), either the maximum heat generation rate or the total heat generation amount Or when both exceeded the above range, it was evaluated as x (failed).

Figure 0004881139
Figure 0004881139

表1の結果より、本発明の実施例は、ポリオール組成物の貯蔵安定性、該ポリオール組成物を使用して製造した硬質ポリウレタンフォームの断熱性、耐冷寸法安定性、コーンカロリー耐燃焼性、独立気泡率のいずれの特性も満足できるものであった。これに対して比較例では、コーンカロリー耐燃焼性が劣り、芳香族ジカルボン酸を含まないものは、寸法安定性や断熱性などの点で、十分な結果が得られなかった。   From the results shown in Table 1, the examples of the present invention show that the storage stability of the polyol composition, the heat insulation of the rigid polyurethane foam produced using the polyol composition, the cold dimensional stability, the corn calorie resistance, and the independence. All the characteristics of the bubble ratio were satisfactory. On the other hand, in the comparative example, the corn calorie combustion resistance was inferior, and those containing no aromatic dicarboxylic acid did not give sufficient results in terms of dimensional stability and heat insulation.

Claims (6)

ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含み、ウレタン発泡装置によりポリイソシアネート成分と混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームを形成するポリオール組成物であって、
前記ポリオール化合物はポリオキシエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのエステルポリオール及び樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールとを含み、
前記ポリオキシエチレングリコールは平均分子量150〜500であり、
前記芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、
前記エステルポリオール(A)と樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオール(B)の重量比が、(A)/(B)=90/10〜55/45であり、
前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。
A polyol composition comprising a polyol compound, water as a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst, mixed with a polyisocyanate component by a urethane foaming device, and reacted to form a rigid polyurethane foam,
The polyol compound includes an ester polyol of polyoxyethylene glycol and an aromatic dicarboxylic acid and a resin polyol-containing polyether polyol,
The polyoxyethylene glycol has an average molecular weight of 150 to 500,
The aromatic dicarboxylic acid consists of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid,
The weight ratio of the ester polyol (A) to the resin fine particle-containing polyether polyol (B) is (A) / (B) = 90/10 to 55/45,
A polyol composition for rigid polyurethane foam, characterized in that the mol% of the orthophthalic acid exceeds 95 mol%.
前記樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールは、樹脂微粒子を含有する水酸基価250〜550mgKOH/g、官能基数が2〜4のマンニッヒポリエーテルポリオールであることを特徴とする請求項1に記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。   2. The rigid polyurethane foam according to claim 1, wherein the resin fine particle-containing polyether polyol is a Mannich polyether polyol having a hydroxyl value of 250 to 550 mg KOH / g and a functional group number of 2 to 4 containing resin fine particles. Polyol composition. 前記整泡剤は、(a)Si−O結合を4〜5個含む環状ジアルキルポリシロキサン、(b)(R)Si(OR,(RSi(OR,(RSi(OR)からなる群から選択される少なくとも1種とSi(ORとの共加水分解縮合物であるシリコーン重合体(Rは炭素数1又は2のアルキル基又はフェニル基、Rは炭素数1又は2のアルキル基、R、Rは同じであってもよく、異なってもよい。)の2種を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の硬質ポリウレタンフォーム用ポリオール組成物。 The foam stabilizer includes (a) a cyclic dialkylpolysiloxane containing 4 to 5 Si—O bonds, (b) (R 1 ) Si (OR 2 ) 3 , (R 1 ) 2 Si (OR 2 ) 2 , A silicone polymer (R 1 is an alkyl having 1 or 2 carbon atoms) which is a cohydrolysis condensate of at least one selected from the group consisting of (R 1 ) 3 Si (OR 2 ) and Si (OR 2 ) 4 Or a phenyl group, R 2 is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 may be the same or different. 2. A polyol composition for rigid polyurethane foam according to 2. ポリオール化合物、発泡剤である水、整泡剤及び触媒を含むポリオール組成物とポリイソシアネート成分とをウレタン発泡装置により混合し、反応させて硬質ポリウレタンフォームとする硬質ポリウレタンフォームの製造方法であって、
前記ポリオール化合物はポリオキシエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸とのエステルポリオール及び樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールとを含み、
前記ポリオキシエチレングリコールは平均分子量150〜500であり、
前記芳香族ジカルボン酸はオルトフタル酸、又はオルトフタル酸とテレフタル酸からなり、
前記エステルポリオール(A)と樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオール(B)の重量比が、(A)/(B)=90/10〜55/45であり、
前記オルトフタル酸のモル%が95モル%を超えることを特徴とする硬質ポリウレタンフォームの製造方法。
A polyol compound, a foaming agent, a polyol composition containing a foam stabilizer and a catalyst, and a polyisocyanate component are mixed by a urethane foaming device and reacted to form a rigid polyurethane foam,
The polyol compound includes an ester polyol of polyoxyethylene glycol and an aromatic dicarboxylic acid and a resin polyol-containing polyether polyol,
The polyoxyethylene glycol has an average molecular weight of 150 to 500,
The aromatic dicarboxylic acid consists of orthophthalic acid, or orthophthalic acid and terephthalic acid,
The weight ratio of the ester polyol (A) to the resin fine particle-containing polyether polyol (B) is (A) / (B) = 90/10 to 55/45,
The manufacturing method of the rigid polyurethane foam characterized by the mol% of said orthophthalic acid exceeding 95 mol%.
前記樹脂微粒子含有ポリエーテルポリオールは、樹脂微粒子を含有する水酸基価250〜550mgKOH/g、官能基数が2〜4のマンニッヒポリエーテルポリオールであることを特徴とする請求項4に記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。   5. The rigid polyurethane foam according to claim 4, wherein the resin polyol-containing polyether polyol is a Mannich polyether polyol having a hydroxyl value of 250 to 550 mg KOH / g and a functional group number of 2 to 4 containing resin fine particles. Production method. 前記整泡剤は、(a)Si−O結合を4〜5個含む環状ジアルキルポリシロキサン、(b)(R)Si(OR,(RSi(OR,(RSi(OR)からなる群から選択される少なくとも1種とSi(ORとの共加水分解縮合物であるシリコーン重合体(Rは炭素数1又は2のアルキル基又はフェニル基、Rは炭素数1又は2のアルキル基、R、Rは同じであってもよく、異なってもよい。)の2種を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。 The foam stabilizer includes (a) a cyclic dialkylpolysiloxane containing 4 to 5 Si—O bonds, (b) (R 1 ) Si (OR 2 ) 3 , (R 1 ) 2 Si (OR 2 ) 2 , A silicone polymer (R 1 is an alkyl having 1 or 2 carbon atoms) which is a cohydrolysis condensate of at least one selected from the group consisting of (R 1 ) 3 Si (OR 2 ) and Si (OR 2 ) 4 Or a phenyl group, R 2 is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 may be the same or different. 6. A method for producing a rigid polyurethane foam according to 5.
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