JP5084786B2 - Rigid polyurethane foam composition, rigid polyurethane foam, and synthetic wood using the same - Google Patents

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Description

本発明は、硬質ポリウレタン発泡体組成物、硬質ポリウレタン発泡体およびこれを用いた合成木材に関する。   The present invention relates to a rigid polyurethane foam composition, a rigid polyurethane foam, and a synthetic wood using the same.

従来、家具、家屋装飾材に関しては、周知のごとく木材が広く用いられてきた。しかしながら、近年、環境保護の観点から南洋材を始めとする木材の伐採規制が強化されており、これまで木材が用いられてきた分野における非木材化が求められており、木材代替品の開発がなされている。   Conventionally, wood has been widely used for furniture and house decoration materials as is well known. However, in recent years, timber harvesting regulations such as southern ocean timber have been strengthened from the viewpoint of environmental protection, and there is a demand for non-timbering in the fields where timber has been used so far, and the development of timber substitutes Has been made.

このような木材代替品として、特許文献1では、繊維強化樹脂(FRP)板と硬質ポリウレタン発泡体からなる車両部材用のパネル材が開示されている。しかしながら、上記パネル材は異なる2種類の材料を用いていることから、FRP板の製造工程とFRP板に硬質ポリウレタン発泡体組成物を注入発泡する工程との2工程が必要であり、生産性が十分ではなかった。また、この硬質ポリウレタン発泡体を単独で使用した場合には、良好な切断加工性が得られない。   As such a wood substitute, Patent Document 1 discloses a panel member for a vehicle member made of a fiber reinforced resin (FRP) plate and a rigid polyurethane foam. However, since the panel material uses two different types of materials, two steps, that is, a manufacturing process of the FRP plate and a step of injecting and foaming the rigid polyurethane foam composition into the FRP plate are necessary, and productivity is increased. It was not enough. Moreover, when this rigid polyurethane foam is used alone, good cutting processability cannot be obtained.

特開平11−042653号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-042653

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、意匠性、切断加工性、ねじ打ち性に優れる硬質ポリウレタン発泡体を短時間で製造できる硬質ポリウレタン発泡体組成物を提供することである。   This invention is made | formed in view of the said problem, and is providing the hard polyurethane foam composition which can manufacture the hard polyurethane foam excellent in design property, cutting workability, and screwing property in a short time. .

本発明の発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、硬質ポリウレタン発泡体組成物として特定のポリオール成分を特定の割合で用いることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   The inventors of the present invention have intensively studied to solve the above problems, and as a result, have found that the above problems can be solved by using a specific polyol component in a specific ratio as the rigid polyurethane foam composition. The invention has been completed.

即ち、本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物は、ポリオール成分(A)と有機イソシアネート成分(B)からなる硬質ポリウレタン発泡体組成物であって、ポリオール成分(A)が、ソルビトールおよび蔗糖からなる群から選ばれる少なくとも1種を出発原料としてアルキレンオキサイドを平均水酸基価が400〜800mgKOH/gとなるように付加重合したポリエーテルポリオール(A1)、水酸基数が2〜4であり平均水酸基価が20〜70mgKOH/gであるポリエーテルポリオール(A2)、ならびに1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパンおよびこれらを出発物質として平均水酸基価が600〜1800mgKOH/gとなるようにアルキレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種であるポリオール(A3)を含有し、その配合割合(重量比)が、(A1)/(A2)/(A3)=40〜80/5〜3015〜30であることを特徴とする。
That is, the rigid polyurethane foam composition of the present invention is a rigid polyurethane foam composition comprising a polyol component (A) and an organic isocyanate component (B), wherein the polyol component (A) comprises sorbitol and sucrose. A polyether polyol (A1) obtained by addition polymerization of alkylene oxide with an average hydroxyl value of 400 to 800 mgKOH / g using at least one selected from the group consisting of 2 to 4 and an average hydroxyl value of 20 to 20 Polyether polyol (A2) which is 70 mg KOH / g, and 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pen Diol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane, and these as starting materials have an average hydroxyl value of 600 It contains a polyol (A3) which is at least one selected from the group consisting of polyether polyols obtained by addition polymerization of alkylene oxide so as to be ˜1800 mgKOH / g, and the blending ratio (weight ratio) is (A1) / ( A2) / (A3) =, wherein the 40 to 80/5 to 30/15 to 30.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体は、前記硬質ポリウレタン発泡体組成物を用いて得られることを特徴とする。   The rigid polyurethane foam of the present invention is obtained using the rigid polyurethane foam composition.

本発明の合成木材は、前記硬質ポリウレタン発泡体からなることを特徴とする。   The synthetic wood of the present invention is characterized by comprising the hard polyurethane foam.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物を用いることにより、意匠性、切断加工性、ねじ打ち性に優れる硬質ポリウレタン発泡体を得ることかできる。また、硬質ポリウレタン発泡体のみで合成木材を製造することができるため、生産性を向上させることができる。   By using the hard polyurethane foam composition of the present invention, it is possible to obtain a hard polyurethane foam having excellent design properties, cutting processability, and screwability. Moreover, since synthetic wood can be manufactured only with a hard polyurethane foam, productivity can be improved.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物は、ポリオール成分(A)として、ソルビトールおよび蔗糖からなる群から選ばれる少なくとも1種を出発原料としてアルキレンオキサイドを平均水酸基価が400〜800mgKOH/gとなるように付加重合したポリエーテルポリオール(A1)、水酸基数が2〜4であり平均水酸基価が20〜70mgKOH/gであるポリエーテルポリオール(A2)、ならびに1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパンおよびこれらを出発物質として平均水酸基価が600〜1800mgKOH/gとなるようにアルキレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種であるポリオール(A3)を含有し、その配合割合(重量比)が、(A1)/(A2)/(A3)=40〜80/5〜3015〜30である。
Rigid polyurethane foam composition of the present invention, as the polyol component (A), such that at least one average hydroxyl value of the alkylene oxide as starting material selected from the group consisting of sorbitol and sucrose is 400~800mgKOH / g Addition-polymerized polyether polyol (A1), polyether polyol (A2) having 2 to 4 hydroxyl groups and an average hydroxyl value of 20 to 70 mgKOH / g, and 1,2-propanediol and 1,3-propanediol 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene Group consisting of recall, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane, and polyether polyol obtained by addition polymerization of alkylene oxide so as to have an average hydroxyl value of 600 to 1800 mgKOH / g. containing polyol (A3) is at least one selected from the blending ratio (weight ratio), is (A1) / (A2) / (A3) = 40~80 / 5~ 30 / 15~30 .

なお、本発明のポリオールの水酸基数は1分子中に含まれる水酸基数のことであり、アルキレンオキサイドを付加したポリオールにおいては、アルキレンオキサイドを付加する前の出発原料に含まれる水酸基数を意味する。   The number of hydroxyl groups in the polyol of the present invention is the number of hydroxyl groups contained in one molecule, and in the polyol added with alkylene oxide, it means the number of hydroxyl groups contained in the starting material before addition of alkylene oxide.

また、本発明のポリオールの平均水酸基価は、JIS K 1557に準じて測定したものである。   Moreover, the average hydroxyl value of the polyol of this invention is measured according to JISK1557.

本発明に用いるポリエーテルポリオール(A1)は、水酸基数が4〜8であり平均水酸基価が400〜800mgKOH/gである。また、好ましい水酸基数は6〜8、好ましい平均水酸基価は400〜600mgKOH/gである。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の意匠性、切断加工性、ねじ打ち性が良好なものとなる。   The polyether polyol (A1) used in the present invention has 4 to 8 hydroxyl groups and an average hydroxyl value of 400 to 800 mgKOH / g. Moreover, the preferable number of hydroxyl groups is 6-8, and a preferable average hydroxyl value is 400-600 mgKOH / g. By setting it within the above range, the design property, cutting workability, and screwing property of the obtained foam are improved.

このようなポリエーテルポリオールとしては、例えば、ペンタエリスリトールなどの4つの水酸基を有するポリオール、ソルビトールなどの6つの水酸基を有するポリオール、蔗糖などの8つの水酸基を有するポリオールを出発原料とし、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを平均水酸基価が上記範囲内となるように付加重合したものが挙げられる。   As such a polyether polyol, for example, a polyol having four hydroxyl groups such as pentaerythritol, a polyol having six hydroxyl groups such as sorbitol, and a polyol having eight hydroxyl groups such as sucrose are used as starting materials. Examples include those obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as oxide and butylene oxide so that the average hydroxyl value is within the above range.

本発明に用いるポリエーテルポリオール(A2)は、水酸基数が2〜4であり、平均水酸基価が20〜70mgKOH/gである。また、好ましい平均水酸基価は30〜60mgKOH/gである。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の意匠性、切断加工性、ねじ打ち性が良好なものとなる。   The polyether polyol (A2) used in the present invention has 2 to 4 hydroxyl groups and an average hydroxyl value of 20 to 70 mgKOH / g. Moreover, a preferable average hydroxyl value is 30-60 mgKOH / g. By setting it within the above range, the design property, cutting workability, and screwing property of the obtained foam are improved.

このようなポリエーテルポリオールとしては、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの2つの水酸基を有するポリオール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどの3つの水酸基を有するポリオール、ペンタエリスリトールなどの4つの水酸基を有するポリオールを出発原料とし、ポリエーテルポリオール(A1)と同様のアルキレンオキサイドを平均水酸基価が上記範囲内となるように付加重合したものが挙げられる。   Examples of such polyether polyols include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexane Starting from polyols having two hydroxyl groups such as dimethanol, polyols having three hydroxyl groups such as glycerin and trimethylolpropane, and polyols having four hydroxyl groups such as pentaerythritol, the same alkylene as polyether polyol (A1) Oxide average water Those groups titer by addition polymerization such that the above-mentioned range and the like.

本発明に用いるポリオール(A3)は、水酸基数が2〜3であり、平均水酸基価が600〜1800mgKOH/gである。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の意匠性、切断加工性、ねじ打ち性が良好なものとなる。このようなポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール(A2)の出発物質として例示した2つの水酸基を有するポリオールや3つの水酸基を有するポリオールが挙げられる。また、これらを出発物質として、平均水酸基価が600〜1800mgKOH/gとなるようにポリエーテルポリオール(A1)と同様のアルキレンオキサイドを付加重合したものも挙げられる。
The polyol (A3) used in the present invention has 2 to 3 hydroxyl groups and an average hydroxyl value of 600 to 1800 mgKOH / g. By setting it within the above range, the design property, cutting workability, and screwing property of the obtained foam are improved. Examples of such polyols, for example, a polyol Le with polyol or three hydroxyl groups having two hydroxyl groups exemplified as the starting materials of the polyether polyol (A2) can be mentioned. Moreover, the thing which addition-polymerized the same alkylene oxide as polyether polyol (A1) so that an average hydroxyl value may be set to 600-1800 mgKOH / g is also mentioned by using these as starting materials.

本発明のポリエーテルポリオール(A1)とポリエーテルポリオール(A2)とポリオール(A3)との配合割合(重量比)は、(A1)/(A2)/(A3)=30〜90/5〜35/5〜35であり、好ましくは40〜80/5〜30/15〜30である。各ポリオールの配合割合を上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の意匠性、切断加工性、ねじ打ち性が良好なものとなる。   The blending ratio (weight ratio) of the polyether polyol (A1), polyether polyol (A2) and polyol (A3) of the present invention is (A1) / (A2) / (A3) = 30 to 90/5 to 35. / 5 to 35, preferably 40 to 80/5 to 30/15 to 30. By setting the blending ratio of each polyol within the above range, the resulting foam has good design properties, cutting processability, and screwability.

本発明に用いる有機イソシアネート成分(B)に用いるイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルジイソシアネート、ポリメチ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(MDI)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート化合物を挙げることができる。また、ポリエーテルポリオール、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールなどで変性したウレタンプレポリマー変性物、二量化変性物、三量化変性物、ウレア変性物、カルボジイミド変性物などを使用してもよい。これらのイソシアネート化合物は、2種類以上併用してもよい。これらのうち、得られる硬質ポリウレタン樹脂の意匠性がより良好となることから、TDI、MDIおよびこれらをポリエーテルポリオールで変性したものが好ましい。   Examples of the isocyanate compound used in the organic isocyanate component (B) used in the present invention include tolylene diisocyanate (TDI), diphenyl diisocyanate, polymethylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl polyisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene. Examples thereof include isocyanate compounds such as range isocyanate and triphenylmethane triisocyanate. Further, a urethane prepolymer modified product, a dimerized modified product, a trimerized modified product, a urea modified product, a carbodiimide modified product and the like modified with a polyhydric alcohol such as polyether polyol and trimethylolpropane may be used. Two or more of these isocyanate compounds may be used in combination. Among these, since the design property of the hard polyurethane resin to be obtained becomes better, TDI, MDI and those modified with polyether polyol are preferable.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物には、発泡剤として、通常、硬質ポリウレタン発泡体組成物に用いられるものが使用される。このような発泡剤としては、例えば、水、HFC−134a、HFC−152a、HFC−356mff、HFC−236ea、HFC−245ca、HFC−365−mfcなどのハイドロフルオロカーボン、塩化メチレン、ペンタンおよびシクロペンタンなどの低沸点炭化水素、液化炭酸ガスなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、2種以上を併用して使用してもよい。これらのうち、非可燃性であり、地球温暖化係数が小さいことから、水および液化炭酸ガスが好適に用いられる。   In the hard polyurethane foam composition of the present invention, those usually used for hard polyurethane foam compositions are used as the foaming agent. Examples of such foaming agents include water, hydrofluorocarbons such as HFC-134a, HFC-152a, HFC-356mff, HFC-236ea, HFC-245ca, HFC-365-mfc, methylene chloride, pentane, and cyclopentane. Low boiling point hydrocarbons, liquefied carbon dioxide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, water and liquefied carbon dioxide are preferably used because they are non-flammable and have a low global warming potential.

本発明のポリオール成分(A)には、本発明の効果を損なわない程度に、他のポリオールを使用することができる。このようなポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。   Other polyols can be used for the polyol component (A) of the present invention to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Examples of such polyols include polyester polyols and polycarbonate polyols.

本発明に用いるポリオール成分(A)と有機イソシアネート成分(B)との配合割合は、NCO/OH比(活性水素基に対するイソシアネート基の当量比)が0.9〜3.0が好ましく、0.9〜1.5がさらに好ましい。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の切断加工性、ねじ打ち性が良好なものとなる。   As for the blending ratio of the polyol component (A) and the organic isocyanate component (B) used in the present invention, the NCO / OH ratio (equivalent ratio of isocyanate group to active hydrogen group) is preferably 0.9 to 3.0, and preferably 9 to 1.5 is more preferable. By setting it within the above range, the resulting foam can have good cutting processability and screwability.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物には、反応性や硬化時間を調整するために触媒を使用することができる。このような触媒としては、硬質ポリウレタン発泡体組成物に通常使用される3級アミンやジアザビシクロアルケン類およびその塩類、有機金属化合物などが挙げられる。   In the rigid polyurethane foam composition of the present invention, a catalyst can be used to adjust reactivity and curing time. Examples of such a catalyst include tertiary amines, diazabicycloalkenes and salts thereof, and organometallic compounds that are usually used in rigid polyurethane foam compositions.

3級アミンとしては、例えば、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、N−メチルモルホリン、ジメチルエタノールアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン、1,2−ジメチルイミダゾールなどが挙げられる。   Examples of the tertiary amine include triethylenediamine, triethylamine, tri-n-butylamine, N-methylmorpholine, dimethylethanolamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N, N ′, N′-tetramethyl. Hexamethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, 1,2-dimethylimidazole and the like can be mentioned.

有機金属化合物としては、例えば、亜鉛、錫、鉛、ジルコニウム、ビスマス、コバルト、マンガン、鉄などの金属とオクテン酸、ナフテン酸などの有機酸との金属塩、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、チタンアセチルアセトナート、アセチルアセトンアルミニウム、アセチルアセトンコバルト、アセチルアセトン鉄、アセチルアセトン銅、アセチルアセトン亜鉛などの金属キレート化合物が挙げられる。   Examples of organometallic compounds include metal salts of metals such as zinc, tin, lead, zirconium, bismuth, cobalt, manganese, and iron with organic acids such as octenoic acid and naphthenic acid, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dibutyl. Examples thereof include metal chelate compounds such as tin diacetylacetonate, zirconium tetraacetylacetonate, titanium acetylacetonate, acetylacetone aluminum, acetylacetone cobalt, acetylacetone iron, acetylacetone copper, and acetylacetone zinc.

これらの触媒は、いずれも単独あるいは2種以上混合して使用することができる。   Any of these catalysts can be used alone or in admixture of two or more.

また、本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物には、整泡剤を使用することができる。このような整泡剤としては、通常硬質ポリウレタン樹脂の製造に使用されるものが使用でき、例えば、ポリアルキルシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリマーなどのシリコーン製泡剤が挙げられる。   Moreover, a foam stabilizer can be used for the rigid polyurethane foam composition of this invention. As such a foam stabilizer, what is normally used for manufacture of a rigid polyurethane resin can be used, For example, silicone foaming agents, such as a polyalkylsiloxane-polyoxyalkylene block copolymer, are mentioned.

さらに、本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物には、充填剤、界面活性剤、酸化防止剤、難燃剤、抗カビ剤、消臭剤、分散剤、変色防止剤、可塑剤、香料などの添加剤を使用することができる。   Furthermore, the rigid polyurethane foam composition of the present invention is added with a filler, a surfactant, an antioxidant, a flame retardant, an antifungal agent, a deodorant, a dispersant, a discoloration inhibitor, a plasticizer, a fragrance and the like. Agents can be used.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体の製造方法は特に限定されないが、一例として、下記の方法が挙げられる。   Although the manufacturing method of the rigid polyurethane foam of this invention is not specifically limited, The following method is mentioned as an example.

まず、ポリオール成分(A)として、ポリエーテルポリオール(A1)、ポリエーテルポリオール(A2)、ポリエーテルポリオール(A3)および発泡剤、必要により触媒、整泡剤などの助剤を所定量混合する。続いて、ホモディスパーなどの攪拌機、または、低圧もしくは高圧発泡機を用いて、ポリオール成分(A)とポリイソシアネート成分(B)を所定量混合し、得られた混合液を密閉式モールドに注入し、所定時間養生して硬化させた後、脱型することにより硬質ポリウレタン発泡体が得られる。   First, as a polyol component (A), polyether polyol (A1), polyether polyol (A2), polyether polyol (A3) and a blowing agent, and if necessary, auxiliary agents such as a catalyst and a foam stabilizer are mixed in a predetermined amount. Subsequently, a predetermined amount of the polyol component (A) and the polyisocyanate component (B) are mixed using a stirrer such as a homodisper, or a low-pressure or high-pressure foaming machine, and the obtained mixed solution is poured into a sealed mold. After curing for a predetermined time and curing, the rigid polyurethane foam is obtained by demolding.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体の圧縮強度は、1〜20MPaであることが好ましく、2〜15MPaであることがより好ましい。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の切断加工性が良好なものとなる。   The compressive strength of the rigid polyurethane foam of the present invention is preferably 1 to 20 MPa, and more preferably 2 to 15 MPa. By setting it within the above range, the resulting foam has good cutting workability.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体の曲げ弾性率は、1〜15MPaであることが好ましく、2〜10MPaであることがより好ましい。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の切断加工性が良好なものとなる。   The flexural modulus of the rigid polyurethane foam of the present invention is preferably 1 to 15 MPa, and more preferably 2 to 10 MPa. By setting it within the above range, the resulting foam has good cutting workability.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体は、曲げ弾性率に対する圧縮強度の比(圧縮強度/曲げ弾性率)が1〜2であることが好ましい。上記範囲内とすることにより、得られる発泡体の切断加工性が良好なものとなる。   The rigid polyurethane foam of the present invention preferably has a ratio of compressive strength to flexural modulus (compressive strength / flexural modulus) of 1 to 2. By setting it within the above range, the resulting foam has good cutting workability.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体は、さらに表面に耐光性塗料などを塗布することができる。   The hard polyurethane foam of the present invention can be further coated with a light-resistant paint or the like on the surface.

本発明の合成木材は、硬質ポリウレタン発泡体製造時に使用するモールドとして、木目状に形状を付けたモールドを使用し、外観を木材と同様にしたものである。   The synthetic wood of the present invention uses a wood grain-shaped mold as a mold used when producing a rigid polyurethane foam, and has an appearance similar to that of wood.

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。なお、後述する実施例、比較例中の「部」及び「%」は特に断らない限り各々、重量部、重量%を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited only to an Example. In the examples and comparative examples described later, “parts” and “%” represent parts by weight and weight%, respectively, unless otherwise specified.

<使用原料>
(ポリエーテルポリオールA1−1)
ソルビトールにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価550mgKOH/gのポリエーテルポリオール
(ポリエーテルポリオールA1−2)
蔗糖にプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価450mgKOH/gのポリエーテルポリオール
(ポリエーテルポリオールA1−3)
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価480mgKOH/gのポリエーテルポリオール
(ポリエーテルポリオールA2−1)
プロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価56mgKOH/gのポリエーテルポリオール
(ポリエーテルポリオールA2−2)
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価56mgKOH/gのポリエーテルポリオール
(ポリエーテルポリオールA2−3)
ペンタエリスリトールにプロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価39mgKOH/gのポリエーテルポリオール(商品名:ハイフレックス515、第一工業製薬社製)
(ポリオールA3−1)
1,5−ペンタンジオール(平均水酸基価1075mgKOH/g)
(ポリオールA3−2)
トリメチロールプロパンにプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価865mgKOH/gのポリエーテルポリオール
(ポリオールA3−3)
1,2−プロパンジオール(平均水酸基価1471mgKOH/g)
(発泡剤)
蒸留水
(触媒)
トリエチレンジアミンの33重量%ジプロピレングリコール溶液(商品名:TEDAL−33、東ソー社製)
(イソシアネート化合物1)
遊離イソシアネートを31重量%含むポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
(イソシアネート化合物2)
遊離イソシアネートを29重量%含むポリオール変性ポリイソシアネート(商品名:DKシステムB−2711、第一工業製薬株式会社製)
<Raw materials>
(Polyether polyol A1-1)
Polyether polyol (polyether polyol A1-2) having an average hydroxyl value of 550 mgKOH / g obtained by addition polymerization of propylene oxide to sorbitol
Polyether polyol (polyether polyol A1-3) having an average hydroxyl value of 450 mgKOH / g obtained by addition polymerization of sucrose with propylene oxide
Polyether polyol (polyether polyol A2-1) having an average hydroxyl value of 480 mgKOH / g obtained by addition-polymerizing propylene oxide to glycerin
Polyether polyol (polyether polyol A2-2) having an average hydroxyl value of 56 mgKOH / g obtained by addition polymerization of propylene oxide to propylene glycol
Polyether polyol (polyether polyol A2-3) having an average hydroxyl value of 56 mgKOH / g obtained by addition polymerization of propylene oxide to glycerin
Polyether polyol having an average hydroxyl value of 39 mgKOH / g obtained by addition polymerization of propylene oxide and ethylene oxide to pentaerythritol (trade name: Hiflex 515, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
(Polyol A3-1)
1,5-pentanediol (average hydroxyl value 1075 mgKOH / g)
(Polyol A3-2)
Polyether polyol (polyol A3-3) having an average hydroxyl value of 865 mgKOH / g obtained by addition polymerization of propylene oxide to trimethylolpropane
1,2-propanediol (average hydroxyl value 1471 mgKOH / g)
(Foaming agent)
Distilled water (catalyst)
33% by weight dipropylene glycol solution of triethylenediamine (trade name: TEDAL-33, manufactured by Tosoh Corporation)
(Isocyanate compound 1)
Polymethylene polyphenyl polyisocyanate containing 31% by weight of free isocyanate (isocyanate compound 2)
Polyol-modified polyisocyanate containing 29% by weight of free isocyanate (trade name: DK System B-2711, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)

<実施例1〜8、比較例1〜3>
表1に記載の配合からなるポリオール成分(A)とイソシアネート成分(B)とを液温22℃に調整した。続いて、ポリオール成分(A)とイソシアネート成分(B)とを混合後、ただちにホモディスパー(東洋精機社製)を用いて、回転数4500rpmで10秒間激しく攪拌した。これを、あらかじめ55℃に調整した木目状に形状を付けた密閉型金属モールド(325mm×155mm×30mm)に投入し、55℃で10分間養生した後、脱型することにより硬質ポリウレタン発泡体を得た。
<Examples 1-8, Comparative Examples 1-3>
A polyol component (A) and an isocyanate component (B) having the composition shown in Table 1 were adjusted to a liquid temperature of 22 ° C. Subsequently, the polyol component (A) and the isocyanate component (B) were mixed, and then immediately stirred vigorously for 10 seconds at a rotation speed of 4500 rpm using a homodisper (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). This is put into a sealed metal mold (325 mm × 155 mm × 30 mm) shaped in a grain shape adjusted in advance to 55 ° C., cured at 55 ° C. for 10 minutes, and then demolded to obtain a rigid polyurethane foam. Obtained.

得られた硬質ポリウレタン発泡体の評価は、下記の方法により行った。なお、各物性の測定は、硬質ポリウレタン発泡体を脱型後、25℃で24時間静置した硬質ポリウレタン発泡体を用いた。
<意匠性>
硬質ポリウレタン発泡体の表面を観察し、金型の木目が発泡体表面に表れるものを○とし、表れないものを×とした。
<ねじ打ち性>
振動ドリル&ドライバー(商品名:EZ6901、パナソニック電工社製、ネジ締め速度の目盛5)を用いて、呼び径3.5mmの木ネジを前記振動ドリル&ドライバーが自動停止するまで硬質ポリウレタン発泡体に打ち込んだ。ネジ頭頂部と硬質ポリウレタン発泡体表面との差が1mm以下である場合を○、ネジ頭頂部と硬質ポリウレタン発泡体表面との差が1mmを超える場合を×とした。
<切断加工性>
木工用パネルソー(商品名:KVPF−800FKLH1D1B、協和機工社製)を用いて硬質ポリウレタン発泡体を切断し、切断可能な場合を○、切断不可の場合を×とした。
<発泡体密度>
JIS K 7222に準拠して測定した。
<曲げ弾性率>
JIS A 9511に準拠して、硬質ポリウレタン発泡体から4mm×10mm×100mmの試験片を切り出し、インストロン万能試験機で測定した。
<圧縮強度>
JIS A 9511に準拠して、硬質ポリウレタン発泡体から30mm×30mm×20mmの試験片を切り出し、硬質ポリウレタン発泡体の発泡方向対して垂直方向の一軸圧縮強度をインストロン万能試験機で測定した。
Evaluation of the obtained rigid polyurethane foam was performed by the following method. In addition, the measurement of each physical property used the hard polyurethane foam which left still for 24 hours at 25 degreeC after demolding a hard polyurethane foam.
<Designability>
The surface of the rigid polyurethane foam was observed, and the case where the grain of the mold appeared on the surface of the foam was marked with ◯, and the case where the grain did not appear was marked with x.
<Screwability>
Using a vibration drill and screwdriver (trade name: EZ6901, manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd., screw tightening speed scale 5), a wood screw with a nominal diameter of 3.5 mm is turned into a rigid polyurethane foam until the vibration drill and screwdriver automatically stops. Typed in. The case where the difference between the screw top and the hard polyurethane foam surface was 1 mm or less was rated as “○”, and the case where the difference between the screw head top and the hard polyurethane foam surface exceeded 1 mm was marked as “X”.
<Cutability>
A hard polyurethane foam was cut using a panel saw for woodworking (trade name: KVPF-800FKLH1D1B, manufactured by Kyowa Kiko Co., Ltd.).
<Foam density>
It measured based on JISK7222.
<Bending elastic modulus>
In accordance with JIS A 9511, a test piece of 4 mm × 10 mm × 100 mm was cut out from the rigid polyurethane foam and measured with an Instron universal testing machine.
<Compressive strength>
In accordance with JIS A 9511, a 30 mm × 30 mm × 20 mm test piece was cut out from the rigid polyurethane foam, and the uniaxial compressive strength in the direction perpendicular to the foaming direction of the rigid polyurethane foam was measured with an Instron universal testing machine.

Figure 0005084786
Figure 0005084786

表1から明らかなように、実施例1〜8では、意匠性、ネジ打ち性および切断加工性に優れた硬質ポリウレタン発泡体が得られている。   As is clear from Table 1, in Examples 1 to 8, rigid polyurethane foams excellent in design, screwing and cutting workability are obtained.

一方、比較例1のように、ポリオール成分(A)に含まれる各ポリオールの配合量が本発明の範囲外である場合には、意匠性、ネジ打ち性および切断加工性が不良であり、曲げ弾性率や圧縮強度が低くなることがわかる。   On the other hand, as in Comparative Example 1, when the blending amount of each polyol contained in the polyol component (A) is outside the scope of the present invention, the design property, screwing property and cutting workability are poor, and bending It can be seen that the elastic modulus and compressive strength are lowered.

また、比較例2のように、ポリエーテルポリオール(A2)を用いない場合には、ネジ打ち性が不良であり、曲げ弾性率や圧縮強度が低くなることがわかる。   Moreover, when not using polyether polyol (A2) like the comparative example 2, it turns out that screwing property is bad and a bending elastic modulus and compressive strength become low.

さらに、比較例3のように、ポリエーテルポリオール(A1)に代えて水酸基数が3であるポリエーテルポリオールを用いた場合には、ネジ打ち性および切断加工性が不良となることがわかる。   Furthermore, as in Comparative Example 3, when a polyether polyol having a hydroxyl number of 3 is used instead of the polyether polyol (A1), the screwing property and the cutting workability are poor.

本発明の硬質ポリウレタン発泡体組成物は、意匠性、切断加工性、ねじ打ち性に優れる硬質ポリウレタン発泡体を提供することができる。したがって、従来の合成木材が用いられている分野、例えば、家具、家屋装飾材などの用途に使用することができる。   The hard polyurethane foam composition of the present invention can provide a hard polyurethane foam excellent in design, cutting processability, and screwability. Therefore, it can be used in fields where conventional synthetic wood is used, for example, furniture, house decoration materials, and the like.

Claims (3)

ポリオール成分(A)と有機イソシアネート成分(B)とからなる硬質ポリウレタン発泡体組成物であって、ポリオール成分(A)が、ソルビトールおよび蔗糖からなる群から選ばれる少なくとも1種を出発原料としてアルキレンオキサイドを平均水酸基価が400〜800mgKOH/gとなるように付加重合したポリエーテルポリオール(A1)、水酸基数が2〜4であり平均水酸基価が20〜70mgKOH/gであるポリエーテルポリオール(A2)、ならびに1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパンおよびこれらを出発物質として平均水酸基価が600〜1800mgKOH/gとなるようにアルキレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種であるポリオール(A3)を含有し、その配合割合(重量比)が、(A1)/(A2)/(A3)=40〜80/5〜3015〜30であることを特徴とする硬質ポリウレタン発泡体組成物。
A hard polyurethane foam composition comprising a polyol component (A) and an organic isocyanate component (B), wherein the polyol component (A) is an alkylene oxide starting from at least one selected from the group consisting of sorbitol and sucrose the average hydroxyl value of the polyether polyol by addition polymerization such that the 400~800mgKOH / g (A1), polyether polyol an average hydroxyl value is the number of hydroxyl groups is 2 to 4 is 20~70mgKOH / g (A2), 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8 Octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, glycerin, trimethylolpropane, and alkylene oxide so that the average hydroxyl value is 600 to 1800 mgKOH / g using these as starting materials The polyol (A3), which is at least one selected from the group consisting of polyether polyols obtained by addition polymerization, is included, and the blending ratio (weight ratio) is (A1) / (A2) / (A3) = 40 to 80 / 5 rigid polyurethane foam composition, which is a 30/15 to 30.
請求項1に記載の硬質ポリウレタン発泡体組成物から得られる硬質ポリウレタン発泡体。   A rigid polyurethane foam obtained from the rigid polyurethane foam composition according to claim 1. 請求項2に記載の硬質ポリウレタン発泡体からなる合成木材。   A synthetic wood comprising the rigid polyurethane foam according to claim 2.
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