JP5422280B2 - Foamable composition for polyurethane foam and polyurethane foam - Google Patents

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本発明は、ポリウレタンフォーム用発泡性組成物及びポリウレタンフォームに係り、特に、水を用いて発泡せしめて得られるポリウレタンフォームの特性を改善せしめるための技術に関するものである。   The present invention relates to a foamable composition for polyurethane foam and polyurethane foam, and more particularly to a technique for improving the properties of polyurethane foam obtained by foaming with water.

従来より、ポリウレタンフォームは、その優れた断熱性や接着性を利用して、主に、断熱部材として、建築用内外壁材やパネル等の断熱、金属サイディングや電気冷蔵庫等の断熱、ビル・マンション・冷凍倉庫等の躯体、壁面、天井、屋根等の断熱及び結露防止、輸液パイプ等の断熱に実用されている。かかるポリウレタンフォームは、一般に、ポリオール成分に発泡剤、必要に応じて、触媒や整泡剤、難燃剤等の各種助剤を配合したポリオール配合液(プレミックス液)からなるポリオール成分と、ポリイソシアネート成分とを、混合装置により連続的又は断続的に混合してポリウレタンフォーム用発泡性組成物とし、これを、スラブ発泡法、注入発泡法、スプレー発泡法、ラミネート連続発泡法等により発泡、硬化させることにより、製造されている。   Conventionally, polyurethane foam has been used mainly as a thermal insulation member for insulation, such as building interior and exterior wall materials and panels, insulation for metal siding and electric refrigerators, buildings and condominiums. -Practical use for heat insulation and dew condensation prevention for enclosures, walls, ceilings, roofs, etc. for freezers, and for infusion pipes. Such a polyurethane foam generally includes a polyol component comprising a polyol compound liquid (premix liquid) in which a polyol component is blended with a foaming agent and, if necessary, various auxiliary agents such as a catalyst, a foam stabilizer, and a flame retardant, and a polyisocyanate. The components are mixed continuously or intermittently with a mixing device to form a foamable composition for polyurethane foam, which is foamed and cured by a slab foaming method, an injection foaming method, a spray foaming method, a laminate continuous foaming method, or the like. It is manufactured.

そして、かかるポリウレタンフォーム用発泡性組成物には、成層圏オゾン層の破壊という環境問題から、発泡剤として、オゾン層破壊の少ない又は生じない代替フロンであるハイドロフルオロカーボン系発泡剤(例えば、HFC−245fa,HFC−365mfc等)が、使用されている。しかし、近い将来、代替フロンの使用も制限されるとの推測から、近年においては、二酸化炭素(炭酸ガス)を、代替フロン系発泡剤等の既存の発泡剤の一部又は全部の代替として用いて製造されるポリウレタンフォームが検討されている。例えば、特許文献1,2には、ポリイソシアネート成分と水との化学反応で生成する二酸化炭素を発泡剤として利用する、所謂「水発泡法」で製造されるポリウレタンフォームが明らかにされている。また、特許文献3には、発泡剤として、水とポリイソシアネート成分との反応により発生する二酸化炭素と、超臨界状態、亜臨界状態又は液体状態の二酸化炭素とを併用して製造されるポリウレタンフォームが明らかにされている。   In addition, the foamable composition for polyurethane foam has a hydrofluorocarbon-based foaming agent (for example, HFC-245fa) which is an alternative chlorofluorocarbon that causes little or no destruction of the ozone layer as a foaming agent because of the environmental problem of destruction of the stratospheric ozone layer. , HFC-365mfc, etc.) are used. However, based on the assumption that the use of alternative chlorofluorocarbons will be limited in the near future, in recent years, carbon dioxide (carbon dioxide) has been used as a substitute for some or all of existing blowing agents such as alternative chlorofluorocarbon blowing agents. Polyurethane foams manufactured in the future are being investigated. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a polyurethane foam produced by a so-called “water foaming method” in which carbon dioxide generated by a chemical reaction between a polyisocyanate component and water is used as a foaming agent. Patent Document 3 discloses a polyurethane foam produced by using, as a foaming agent, carbon dioxide generated by a reaction between water and a polyisocyanate component, and carbon dioxide in a supercritical state, a subcritical state, or a liquid state. Has been revealed.

ところが、そのような水によって生成せしめられる二酸化炭素を発泡剤として用いて製造されるポリウレタンフォームは、基本的に、他の発泡法で製造されるポリウレタンフォームよりも、断熱性能において劣っており、また、寸法安定性等の特性においても充分でない等という問題を内在するものであった。   However, polyurethane foam produced using carbon dioxide generated by water as a blowing agent is basically inferior in heat insulation performance than polyurethane foam produced by other foaming methods. In addition, there is a problem that the characteristics such as dimensional stability are not sufficient.

加えて、かかる二酸化炭素を生成させる発泡剤源としての水は、他の溶剤系発泡剤に比べて、ポリオール配合液の低粘度化への寄与が極めて小さいために、発泡剤として二酸化炭素を採用するに際しては、ポリオール化合物自体の低粘度化や、ポリエーテルポリオール等の低粘度のポリオールを組み合わせて用いることにより、低粘度化を図って、ポリオール配合液の粘度を、実用に供することが出来る程度にまで低くする必要がある。特に、ポリオール化合物として、フォームに耐熱性や難燃性を付与する観点から注目されるフェノール樹脂系ポリオールを用いる場合には、ポリオール化合物自体の粘度が高いために、その低粘度化が、従来からも検討されてきており、例えば、特許文献4〜6には、フェノール樹脂にアルキレンオキサイドを付加させたフェノール樹脂系ポリオールが提案されている。しかしながら、それらの文献には、発泡剤として二酸化炭素を利用して製造されるポリウレタンフォームにおける上記した特性上の問題については、何等の検討も為されてはいない。   In addition, water as a blowing agent source that generates carbon dioxide has a very small contribution to lowering the viscosity of the polyol compound liquid compared to other solvent-based blowing agents, so carbon dioxide is used as the blowing agent. In order to reduce the viscosity of the polyol compound itself and use a low-viscosity polyol such as a polyether polyol in combination, the viscosity of the polyol compound liquid can be practically used. It is necessary to make it low. In particular, as a polyol compound, when using a phenol resin-based polyol, which is noted from the viewpoint of imparting heat resistance and flame retardancy to the foam, the viscosity of the polyol compound itself is high, so that the lowering of viscosity is conventionally achieved. For example, Patent Documents 4 to 6 propose phenol resin polyols obtained by adding an alkylene oxide to a phenol resin. However, in these documents, no examination has been made on the above-described problem in characteristics of a polyurethane foam produced using carbon dioxide as a foaming agent.

一方、特許文献7には、水発泡硬質ウレタンスプレーフォームの製造における初期発泡性の改良、施工性の改善、フォームの低密度化を達成するために、初期発泡性改良剤として、特定のアミン化合物を用いることが明らかにされ、そして、そこでは、かかる初期発泡性改良剤と共に、エチレンジアミン、更には泡化触媒として、ペンタメチルジエチレントリアミン及び/又はビス(ジメチルアミノエチル)エーテルを組み合わせて、用いることが、明らかにされている。また、特許文献8には、水やハイドロカーボンを用いて発泡させて得られる硬質ポリウレタンフォームにおいて、エチレンジアミンやジエチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミンを所定の範囲内で添加することにより、初期反応性のみを著しく向上させ、その結果、熱伝導率や接着性等のフォーム性能を向上させることが出来ることが、明らかにされている。しかしながら、それら特許文献7,8にて提案されている如き対策を講じても、低温下での接着性や断熱性能の向上には限度があり、しかも、寸法安定性等の点においても、大きな問題を内在するものであった。   On the other hand, in Patent Document 7, a specific amine compound is used as an initial foamability improver in order to achieve improvement in initial foamability, improvement in workability, and reduction in foam density in the production of water-foamed rigid urethane spray foam. In which ethylene diamine and, in addition, pentamethyldiethylenetriamine and / or bis (dimethylaminoethyl) ether as a foaming catalyst are used in combination with such an initial foamability improver. Has been revealed. Patent Document 8 discloses that in a rigid polyurethane foam obtained by foaming with water or hydrocarbon, polyalkylene polyamine such as ethylenediamine or diethylenetriamine is added within a predetermined range, so that only the initial reactivity is remarkably increased. As a result, it has been clarified that foam performance such as thermal conductivity and adhesiveness can be improved. However, even if measures such as those proposed in Patent Documents 7 and 8 are taken, there is a limit to the improvement in adhesiveness and heat insulation performance at low temperatures, and in terms of dimensional stability, etc. The problem was inherent.

特開平4−227645号公報JP-A-4-227645 特開2004−59641号公報JP 2004-59641 A 特開2004−107376号公報JP 2004-107376 A 特開平5−170851号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-170851 特開平11−217431号公報JP-A-11-217431 特開昭60−48942号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-48842 特開平11−130830号公報JP-A-11-130830 特開平11−279254号公報JP 11-279254 A

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、水によって生成せしめられる二酸化炭素を利用して製造されるポリウレタンフォームの断熱性能とその寸法安定性を有利に改善し得ると共に、より優れた低温下での接着性を発揮し得るポリウレタンフォーム用発泡性組成物を提供すること、及び、かかるポリウレタンフォーム用発泡性組成物を発泡及び硬化せしめてなる、優れた断熱性能及び寸法安定性を実現するポリウレタンフォームを提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is the heat insulation performance of polyurethane foam manufactured using carbon dioxide generated by water. It is possible to advantageously improve the dimensional stability of the polyurethane foam and to provide a foaming composition for polyurethane foam that can exhibit excellent adhesion at low temperatures, and to foam the foaming composition for polyurethane foam. Another object of the present invention is to provide a polyurethane foam that achieves excellent heat insulation performance and dimensional stability that is cured.

そして、本発明者等が、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリオール成分を構成するポリオール化合物として、ノボラック型フェノール樹脂にアルキレンオキサイドを付加させて得られるフェノール樹脂系ポリオールを用いると共に、触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンを併用することによって、得られるポリウレタンフォームの断熱性能や寸法安定性が著しく改善され、しかも、低温下における接着性がより一層有利に高められ得ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。   And as a result of intensive investigations by the present inventors to solve the above-mentioned problems, a phenol resin polyol obtained by adding an alkylene oxide to a novolak type phenol resin is used as a polyol compound constituting the polyol component. In addition, the combined use of bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine as catalysts significantly improves the heat insulation performance and dimensional stability of the resulting polyurethane foam, and further improves the adhesion at low temperatures. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、ポリオール化合物及び触媒を含むポリオール成分と、ポリイソシアネート成分とを反応させると共に、水を用いて発泡せしめて得られるポリウレタンフォームの製造に使用される発泡性組成物であって、前記ポリオール化合物として、ノボラック型フェノール樹脂にアルキレンオキサイドを付加させて得られるフェノール樹脂系ポリオールを含み、更に、前記触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンを含んでいることを特徴とするポリウレタンフォーム用発泡性組成物を、その要旨とするものである。   That is, the present invention is a foamable composition used for the production of a polyurethane foam obtained by reacting a polyol component containing a polyol compound and a catalyst with a polyisocyanate component and foaming with water, A polyurethane characterized in that the polyol compound contains a phenol resin polyol obtained by adding an alkylene oxide to a novolak type phenol resin, and further contains bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine as the catalyst. The foamable composition for foam is the gist thereof.

なお、かかる本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物の好ましい態様の一つによれば、前記ビス(ジメチルアミノエチル)エーテルと前記ジエチレントリアミンとの含有比率は、質量基準で、85/15〜15/85とされることとなる。   In addition, according to one of the preferable embodiments of the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, the content ratio of the bis (dimethylaminoethyl) ether and the diethylenetriamine is 85/15 to 15 / It will be 85.

また、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物の別の好ましい態様の一つによれば、前記ノボラック型フェノール樹脂に付加されるアルキレンオキサイドは、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド或いはそれらの両者である。   According to another preferred embodiment of the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, the alkylene oxide added to the novolac type phenol resin is ethylene oxide or propylene oxide or both of them.

さらに、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物の更に別の好ましい態様の一つによれば、前記ポリオール化合物は、更に、芳香族ジアミンにアルキレンオキサイドを付加して得られる芳香族ジアミン系ポリオールを含む。   Furthermore, according to another preferred embodiment of the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, the polyol compound further comprises an aromatic diamine-based polyol obtained by adding an alkylene oxide to an aromatic diamine. Including.

更にまた、かかる本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物においては、望ましくは、前記ポリオール成分が、更に、有機珪素化合物を含んでいる。   Furthermore, in the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, preferably, the polyol component further contains an organosilicon compound.

そして、本発明は、そのようなポリウレタンフォーム用発泡性組成物を発泡、硬化させて得られるポリウレタンフォームをも、その要旨とするものであり、また、そのようにして得られたポリウレタンフォームは、その熱伝導率(初期値)が、有利には、0.023W/(m・K)未満となるものである。   And this invention also makes the gist of the polyurethane foam obtained by foaming and curing such a foamable composition for polyurethane foam, and the polyurethane foam thus obtained is: Its thermal conductivity (initial value) is advantageously less than 0.023 W / (m · K).

このように、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物においては、水を用いて発泡させるものではあるものの、ポリオール成分のポリオール化合物として、ノボラック型フェノール樹脂にアルキレンオキサイドを付加させて得られるフェノール樹脂系ポリオールが、用いられると共に、触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンが併用されていることによって、得られるポリウレタンフォームの熱伝導率(初期値)が、水によって発泡せしめられた従来のポリウレタンフォームの熱伝導率(初期値)よりも低くなり、その断熱性能が効果的に改善され得ることに加えて、得られるポリウレタンフォームの寸法安定性が、著しく向上せしめられ得ることとなるのである。   As described above, in the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, although it is foamed using water, a phenol resin obtained by adding an alkylene oxide to a novolak type phenol resin as a polyol compound of a polyol component. A conventional polyol in which the thermal conductivity (initial value) of the resulting polyurethane foam is foamed with water by using bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine as catalysts together with a system polyol is used. In addition to being lower than the thermal conductivity (initial value) of the polyurethane foam, the thermal insulation performance can be effectively improved, and in addition, the dimensional stability of the resulting polyurethane foam can be significantly improved. .

しかも、そのような本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物にあっては、それから得られるポリウレタンフォームの低温下での接着性が、より一層有利に改善せしめられ得たものとなるのであって、これにより、寒冷地や冬期での発泡作業が、より一層有利に行なわれ得ることとなる。   Moreover, in such a foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, the adhesiveness of the polyurethane foam obtained therefrom at low temperature can be further advantageously improved, Thereby, the foaming operation in a cold district or winter can be performed even more advantageously.

また、本発明に従うポリウレタンフォームにあっては、上述せる如きポリウレタンフォーム用発泡性組成物を用いて形成されるところから、上記と同様な効果を享受することが出来、断熱性能やその寸法安定性が有利に改善され得たものとなっている。   Moreover, in the polyurethane foam according to the present invention, it is possible to enjoy the same effects as described above, since it is formed using the foamable composition for polyurethane foam as described above, and the heat insulation performance and its dimensional stability. Can be advantageously improved.

以下、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物、及びこれを用いて得られるポリウレタンフォームについて、詳細に説明することとする。   Hereinafter, the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention and the polyurethane foam obtained using the same will be described in detail.

先ず、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物は、少なくとも、水を用いて発泡せしめられるものであると共に、ポリオール成分の構成成分たるポリオール化合物として、所定のフェノール樹脂系ポリオールを含有すると共に、触媒として、後述する特定の化合物の二つが併用されて、含有するものである。   First, the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention is foamed using at least water, contains a predetermined phenol resin-based polyol as a polyol compound as a constituent component of the polyol component, and a catalyst. As mentioned above, two of the specific compounds described later are used in combination.

そして、その中で、本発明においてポリオール成分の構成成分であるポリオール化合物として用いられる、上記のフェノール樹脂系ポリオールは、ノボラック型のフェノール樹脂にアルキレンオキサイドを付加させることによって、得られるものである。なお、このようなフェノール樹脂系ポリオールの調製に使用されるノボラック型フェノール樹脂としては、有利には、低粘度化の観点から、遊離フェノール類を1〜50質量%、好ましくは3〜35質量%、より好ましくは5〜30質量%の割合で含有するものが、採用されることとなる。これは、遊離フェノール類の含有割合が1質量%未満では、有効な低粘度化を図ることが困難であって、得られるポリウレタンフォーム用発泡性組成物を使用に供することが出来なくなる恐れがあるからであり、逆に50質量%を超えるようになると、ポリウレタンフォームが柔らかくなり過ぎて、成形性の悪化を招く傾向があるからである。   Among them, the above phenol resin-based polyol used as a polyol compound which is a constituent component of the polyol component in the present invention is obtained by adding an alkylene oxide to a novolac type phenol resin. In addition, as a novolak-type phenol resin used for the preparation of such a phenol resin-based polyol, advantageously, 1-50 mass%, preferably 3-35 mass% of free phenols are used from the viewpoint of lowering the viscosity. More preferably, a material containing 5 to 30% by mass is employed. This is because if the content of free phenols is less than 1% by mass, it is difficult to effectively reduce the viscosity, and the resulting foamable composition for polyurethane foam may not be usable. This is because, if the amount exceeds 50% by mass, the polyurethane foam becomes too soft and tends to deteriorate the moldability.

そして、このようなノボラック型フェノール樹脂は、例えば、フェノール類とアルデヒド類とを、フェノール類の1モルに対して、アルデヒド類を0.3〜1.0モルの割合で配合し、次いで酸触媒を加えて、所定の反応条件(温度や時間)で反応させた後、必要に応じて、減圧脱水処理を施すことにより、ノボラック型フェノール樹脂の初期縮合物として、有利に製造されることとなる。ここで、初期縮合物とは、分子量が比較的に低いフェノール樹脂であって、1分子中に、2〜10程度のフェノール骨格を有する縮合物や未反応フェノール類の混合物である。なお、かかるノボラック型フェノール樹脂(初期縮合物)の製造方法は、上記方法に何等限定されるものではなく、生成するノボラック型フェノール樹脂中に上記の遊離フェノール類の所定割合が存在するようにして、適宜に反応条件や反応環境(例えば、常圧、減圧、加圧、不活性ガスの共存の有無、段階的又は逐次的反応等)を設定して、製造することが出来る。更には、上記反応終了後の縮合物に対して、必要に応じて、別途フェノール類を加える等して、遊離フェノール類の含有割合を上記のように調整することも可能である。   Such a novolak-type phenol resin is prepared by blending, for example, phenols and aldehydes at a ratio of 0.3 to 1.0 mol with respect to 1 mol of phenols, and then an acid catalyst. And then reacting under predetermined reaction conditions (temperature and time), and if necessary, by subjecting it to dehydration under reduced pressure, it is advantageously produced as an initial condensate of a novolac type phenol resin. . Here, the initial condensate is a phenol resin having a relatively low molecular weight, and is a condensate having about 2 to 10 phenol skeleton or a mixture of unreacted phenols in one molecule. The method for producing such novolak-type phenolic resin (initial condensate) is not limited to the above-described method, and a predetermined proportion of the above-mentioned free phenols is present in the resulting novolak-type phenolic resin. It can be produced by appropriately setting reaction conditions and reaction environment (for example, normal pressure, reduced pressure, pressurization, presence / absence of coexistence of inert gas, stepwise or sequential reaction, etc.). Furthermore, it is also possible to adjust the content ratio of free phenols as described above by adding phenols separately to the condensate after completion of the reaction, if necessary.

なお、上記ノボラック型フェノール樹脂の製造に際して用いられるフェノール類としては、特に限定されるものではなく、一般に、フェノールが採用されるが、必要に応じて、例えば、クレゾール、エチルフェノール、キシレノール、p−t−ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、p−フェニルフェノール等のアルキルフェノールのうちの1種を単独で、或いは2種以上を混合して用いることも、又は、そのようなアルキルフェノールのうちの1種以上とフェノールとを併用することも出来る。更には、m−クロロフェノール、o−ブロモフェノール等のハロゲン化フェノール、レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン、フロログリシノール等の多価フェノール、ビスフェノールA[2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン]、ビスフェノールF(4,4′−ジヒドロキシジフェニルメタン)等のビスフェノール、レゾルシノール、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF等のフェノール系化合物の精製残渣、α−ナフトール、β−ナフトール、β−ヒドロキシアントラセンのうちの1種を単独で、或いは2種以上を混合して用いることも、又はそれらのうちの1種以上と、フェノールやアルキルフェノールとを併用することも出来る。   The phenols used in the production of the novolak type phenolic resin are not particularly limited, and generally phenol is adopted. For example, cresol, ethylphenol, xylenol, p- One kind of alkylphenols such as t-butylphenol, octylphenol, nonylphenol, dodecylphenol, p-phenylphenol or the like can be used alone or in admixture of two or more kinds, or one kind of such alkylphenols. The above and phenol can also be used together. Furthermore, halogenated phenols such as m-chlorophenol and o-bromophenol, polyphenols such as resorcinol, catechol, hydroquinone and phloroglicinol, bisphenol A [2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane], Bisphenol F (4,4'-dihydroxydiphenylmethane) and other bisphenols, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F and other refined phenol compounds, α-naphthol, β-naphthol, β-hydroxyanthracene Can be used alone or in admixture of two or more, or one or more of them can be used in combination with phenol or alkylphenol.

一方、上記フェノール類と反応せしめられるアルデヒド類としては、特に限定されるものではなく、一般に、ホルマリン、パラホルムアルデヒドのうちの何れか一方若しくは両方が用いられるが、必要に応じて、その他のホルムアルデヒド類(例えば、トリオキサン、テトラオキサン、ポリオキシメチレン等)、グリオキサール等を単独で、或いは併用することが出来る。   On the other hand, the aldehydes to be reacted with the phenols are not particularly limited, and generally one or both of formalin and paraformaldehyde is used, but other formaldehydes are used as necessary. (For example, trioxane, tetraoxane, polyoxymethylene, etc.), glyoxal and the like can be used alone or in combination.

また、ノボラック型フェノール樹脂の製造に使用される酸触媒としては、蓚酸が好適であるが、その他にも、有機スルホン酸(例えば、p−トルエンスルホン酸等)、有機カルボン酸(例えば、酢酸等)の二価金属(例えば、マグネシウム、亜鉛、鉛等)塩、二価金属の塩化物、二価金属の酸化物、無機酸(例えば、塩酸、硫酸等)等を単独で用いても良く、勿論、これらのうちの2種以上を組み合わせて用いても良い。   In addition, oxalic acid is suitable as the acid catalyst used in the production of the novolak type phenol resin, but in addition, organic sulfonic acid (for example, p-toluenesulfonic acid), organic carboxylic acid (for example, acetic acid, etc.) ) Divalent metal (eg, magnesium, zinc, lead, etc.) salt, divalent metal chloride, divalent metal oxide, inorganic acid (eg, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.), etc. Of course, two or more of these may be used in combination.

そして、本発明において、ポリオール成分の一つとして用いられるフェノール樹脂系ポリオールは、上述のようにして製造されたノボラック型フェノール樹脂に、塩基性触媒の存在下で、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加反応させることによって得られるものであり、これによって、有利には、遊離フェノール類を含むノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基の部位に、所定のアルキレンオキサイドが付加されて、フェノール性水酸基がアルコール性水酸基へ変換されたフェノール樹脂系ポリオールとなる。このように、所定のアルキレンオキサイドの付加によって、フェノール樹脂が改質され、ポリオール成分の親水性が更に向上されることとなり、その結果として、上記フェノール樹脂系ポリオールは、水を発泡剤源とする発泡法において用いられるポリオールとして好適であるのみならず、後述するポリイソシアネート成分との混合性にも優れたものとなる。   In the present invention, the phenolic resin-based polyol used as one of the polyol components is a novolak-type phenolic resin produced as described above, and an alkylene such as ethylene oxide or propylene oxide in the presence of a basic catalyst. This is obtained by addition reaction of oxide, and advantageously, a predetermined alkylene oxide is added to the phenolic hydroxyl group portion of the novolak-type phenol resin containing free phenols, so that the phenolic hydroxyl group is formed. It becomes a phenol resin-based polyol converted into an alcoholic hydroxyl group. Thus, the addition of a predetermined alkylene oxide modifies the phenol resin and further improves the hydrophilicity of the polyol component. As a result, the phenol resin polyol uses water as a foaming agent source. It is not only suitable as a polyol used in the foaming method, but also has excellent mixing properties with the polyisocyanate component described below.

なお、上記フェノール樹脂系ポリオールは、所定のアルキレンオキサイドの配合量等を適宜に選定することにより、その水酸基価が、有利には100〜600mgKOH/gとなるように、好ましくは130〜450mgKOH/gとなるように、より好ましくは160〜450mgKOH/gとなるように、構成される。この水酸基価が低くなり過ぎると、それを用いて得られるフォームが柔らかくなり過ぎて、成形性が悪くなり、目的とするポリウレタンフォームが得られない傾向があるからであり、逆に水酸基価が高くなり過ぎると、粘度が充分に低くならず、ポリイソシアネート成分との混合性が悪くなる傾向があるからである。また、この水酸基価に対応して、フェノール樹脂系ポリオールの粘度も変動することとなるが、本発明において用いられるフェノール樹脂系ポリオールの粘度は、500〜30000mPa・s/25℃の範囲とされる。   The phenol resin-based polyol is preferably 130 to 450 mg KOH / g so that the hydroxyl value is advantageously 100 to 600 mg KOH / g by appropriately selecting the blending amount of the predetermined alkylene oxide. More preferably, it is configured to be 160 to 450 mgKOH / g. If the hydroxyl value is too low, the foam obtained by using it becomes too soft, the moldability tends to be poor, and the desired polyurethane foam tends not to be obtained. Conversely, the hydroxyl value is high. This is because if the viscosity is too high, the viscosity is not sufficiently lowered and the miscibility with the polyisocyanate component tends to deteriorate. In addition, the viscosity of the phenolic resin polyol also varies in accordance with the hydroxyl value, but the viscosity of the phenolic resin polyol used in the present invention is in the range of 500 to 30000 mPa · s / 25 ° C. .

ここで、上記フェノール樹脂系ポリオールの製造に用いられるアルキレンオキサイドとしては、一般に、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等が例示され、得られるフォームの特性に応じて、適宜に選定されるものであるが、フェノール樹脂系ポリオールの親水性の観点から、特にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びこれらの組み合わせが好適に採用される。また、そのようなアルキレンオキサイドの配合量としては、一般に、ノボラック型フェノール樹脂のフェノール性水酸基に対して、1〜20倍当量となる範囲において、適宜に選択されることとなる。   Here, as the alkylene oxide used for the production of the phenol resin-based polyol, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like are generally exemplified, and are appropriately selected according to the properties of the obtained foam. However, ethylene oxide, propylene oxide, and combinations thereof are particularly preferably employed from the viewpoint of the hydrophilicity of the phenol resin polyol. Moreover, generally the compounding quantity of such an alkylene oxide will be suitably selected in the range used as 1-20 times equivalent with respect to the phenolic hydroxyl group of a novolak-type phenol resin.

そして、上記フェノール樹脂系ポリオールの製造に用いられる、換言すれば、上記ノボラック型フェノール樹脂と所定のアルキレンオキサイドとの付加反応に用いられる、塩基性触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ性触媒を好適に採用することが出来、これらのうちの少なくとも1種が適宜に選択されて、用いられることとなるが、勿論、これらに限定されるものではないことは、言うまでもないところである。   The basic catalyst used in the production of the phenol resin polyol, in other words, used in the addition reaction between the novolak type phenol resin and a predetermined alkylene oxide, is, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide. Alkaline catalysts such as barium hydroxide and calcium hydroxide can be suitably employed, and at least one of them can be appropriately selected and used, but of course, these are limited. It goes without saying that it is not.

また、かかるフェノール樹脂系ポリオールと共に、ポリオール化合物の他の一つとして好適に用いられる芳香族ジアミン系ポリオールは、芳香族ジアミンに、公知の手法に従って、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させることによって、得られるものである。換言すれば、この芳香族ジアミン系ポリオールは、芳香族ジアミンを開始剤として、これに、所定のアルキレンオキサイドを開環付加せしめてなる、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。   An aromatic diamine-based polyol that is suitably used as another polyol compound together with such a phenol resin-based polyol adds an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to the aromatic diamine according to a known method. Is obtained. In other words, this aromatic diamine-based polyol is a polyfunctional polyether polyol compound having a terminal hydroxyl group obtained by ring-opening addition of a predetermined alkylene oxide to an aromatic diamine as an initiator.

なお、そのような芳香族ジアミン系ポリオールを与える、開始剤としての芳香族ジアミンには、公知の各種の芳香族ジアミン化合物を用いることが出来、具体的には、トリレンジアミンと総称される、フェニレンジアミンの各種のメチル置換体の他、そのアミノ基に対して、メチル、エチル、アセチル、ベンゾイル等の置換基が導入されてなる誘導体や、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、p−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、ナフタレンジアミン等を、例示することが出来る。また、それらの中でも、得られるポリウレタンフォームの特性を高める上において、トリレンジアミンが好ましく用いられることとなる。   In addition, as the aromatic diamine as an initiator that gives such an aromatic diamine-based polyol, various known aromatic diamine compounds can be used, specifically, generically called tolylenediamine, In addition to various methyl substituents of phenylenediamine, derivatives in which substituents such as methyl, ethyl, acetyl, benzoyl are introduced to the amino group, 4,4′-diaminodiphenylmethane, p-phenylenediamine, Examples thereof include o-phenylenediamine and naphthalenediamine. Of these, tolylenediamine is preferably used for enhancing the properties of the resulting polyurethane foam.

ところで、かくの如き、芳香族ジアミンにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等の所定のアルキレンオキサイドを付加させて得られる芳香族ジアミン系ポリオールとしては、各種のものが市販されており、例えば、トリレンジアミン系ポリオールとして、サンニックスHA−501、同HM−550、同HM−551(以上、何れも、三洋化成工業株式会社製品)等の商品を例示することが出来、本発明にあっては、それら市販品の中から、適宜に選定して用いられることとなる。なお、この芳香族ジアミン系ポリオールの水酸基価は、有利には200〜600mgKOH/g、また粘度は、有利には500〜30000mPa・s/25℃の範囲内とされる。   By the way, as described above, various aromatic diamine-based polyols obtained by adding a predetermined alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to an aromatic diamine are commercially available. Examples of the polyol include products such as Sannix HA-501, HM-550, and HM-551 (all of which are products of Sanyo Chemical Industries, Ltd.). It will be used by appropriately selecting from the products. The hydroxyl value of the aromatic diamine-based polyol is preferably 200 to 600 mgKOH / g, and the viscosity is preferably 500 to 30000 mPa · s / 25 ° C.

そして、本発明にあっては、かくの如き芳香族ジアミン系ポリオールが、前記したフェノール樹脂系ポリオールと共に、ポリオール化合物として、好適に用いられることとなるのであるが、それら芳香族ジアミン系ポリオールとフェノール樹脂系ポリオールとは、それぞれ、ポリオール化合物全体の20質量%以上、好ましくは30質量%以上の割合において用いられ、従って、それらの合計量が、ポリオール化合物全体の40質量%以上、好ましくは60質量%以上を占めるような割合において、用いられることが、本発明の目的をより良く達成する上において望ましいのである。また、その中で、フェノール樹脂系ポリオールと芳香族ジアミン系ポリオールとは、質量比にて、3/7〜7/3の割合において用いられることが望ましい。なお、それらフェノール樹脂系ポリオールと芳香族ジアミン系ポリオールの配合比率において、フェノール樹脂系ポリオールが多くなり過ぎると、寸法安定性の向上効果が低下するようになり、また芳香族ジアミン系ポリオールが多くなり過ぎると、熱伝導率や難燃性の向上効果が低下するようになるので、望ましくない。   In the present invention, such an aromatic diamine-based polyol is preferably used as a polyol compound together with the above-described phenol resin-based polyol. The resin-based polyol is used in a proportion of 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more of the entire polyol compound, and therefore the total amount thereof is 40% by mass or more, preferably 60% by mass of the entire polyol compound. In order to better achieve the object of the present invention, it is desirable to be used in such a ratio that occupies% or more. Of these, the phenol resin polyol and the aromatic diamine polyol are preferably used in a mass ratio of 3/7 to 7/3. In addition, in the blending ratio of these phenol resin-based polyol and aromatic diamine-based polyol, if the amount of phenol resin-based polyol increases too much, the effect of improving dimensional stability decreases, and the amount of aromatic diamine-based polyol increases. If it is too high, the effect of improving the thermal conductivity and flame retardancy will decrease, which is not desirable.

なお、本発明にあっては、ポリオール成分の構成成分であるポリオール化合物として、上述したフェノール樹脂系ポリオール、或いは、それと芳香族ジアミン系ポリオールとが組み合わされて、用いられるのであるが、それらポリオール化合物の使用による優れた作用・効果に悪影響をもたらさない限りにおいて、他の公知のポリオール化合物を同時に用いることも可能である。例えば、そのような他の公知のポリオール化合物としては、脂肪族ポリエーテルポリオール、脂肪族アミン系ポリエーテルポリオール、芳香族ポリエーテルポリオール等の、公知のポリエーテルポリオール、又は、多価アルコールと、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ダイマー酸等のポリカルボン酸とを反応させて得られるポリカルボン酸系ポリエステルポリオール、ラクトン等を開環重合させて得られるラクトン系ポリエステルポリオール等の、公知のポリエステルポリオールを挙げることが出来る。   In the present invention, as the polyol compound which is a constituent component of the polyol component, the above-described phenol resin-based polyol or a combination thereof and an aromatic diamine-based polyol are used. Other known polyol compounds can be used at the same time as long as they do not adversely affect the excellent action and effect of the use of. For example, such other known polyol compounds include known polyether polyols such as aliphatic polyether polyols, aliphatic amine polyether polyols, aromatic polyether polyols, or polyhydric alcohols. Ring-opening polymerization of polycarboxylic acid-based polyester polyols, lactones, etc. obtained by reacting with acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, dimer acid and other polycarboxylic acids Known polyester polyols such as the obtained lactone polyester polyol can be exemplified.

また、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物においては、有利には、上述の如きフェノール樹脂系ポリオール、或いは、それと上述の如き芳香族ジアミン系ポリオールとが、少なくともポリオール化合物として用いられると共に、更に、従来から公知の各種の有機珪素化合物が添加、含有せしめられ、それによって、得られるフォームの断熱性能等の特性の向上に寄与せしめられることとなる。そして、そのような有機珪素化合物の中でも、特に、下記一般式(I)及び(II)で表される特定の有機珪素化合物が、好適に用いられ、これによって、断熱性能の向上、更にはその長期安定性の向上が、より一層有利に実現され、特に熱伝導率の経時変化、例えば、その初期値と2ヵ月後のものとの差が、0.0030W/(m・K)以下、好ましくは0.0025W/(m・K)以下となるような特性を、有利に実現せしめ得るのである。

Figure 0005422280
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[但し、式中、R1 〜R12は炭素数1〜3のアルキル基を表し、同一であっても、異なっていても良い。また、nは0〜50である。] In the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, advantageously, the phenol resin-based polyol as described above or the aromatic diamine-based polyol as described above is used as at least a polyol compound, and further Various conventionally known organosilicon compounds are added and contained, thereby contributing to improvement in properties such as heat insulation performance of the foam obtained. Among such organosilicon compounds, in particular, specific organosilicon compounds represented by the following general formulas (I) and (II) are preferably used, thereby improving heat insulation performance, Improvement of long-term stability is realized even more advantageously. Particularly, the temporal change of the thermal conductivity, for example, the difference between the initial value and the value after 2 months is 0.0030 W / (m · K) or less, preferably Therefore, it is possible to advantageously realize the characteristics of 0.0025 W / (m · K) or less.
Figure 0005422280
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[In the formula, R 1 to R 12 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, may be the same or different. N is 0-50. ]

なお、そのような好ましい特性を実現する一般式(I)で表される有機珪素化合物は、モノアルコキシトリアルキルシランであって、その置換アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が存在するが、特に好適には、東レ・ダウコーニング(株)より製造販売されている商品:SS2010(トリメチルメトキシシラン)が用いられる。また、前記一般式(II)で表される有機珪素化合物は、基本構造単位のn数が0〜50、好ましくは0〜10であるポリアルキルポリシロキサンであって、それぞれのアルキル置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基があるが、特に好適なものとしては、アルキル基が全てメチル基であるものであり、例えば、東レ・ダウコーニング(株)より製造販売されている商品:SH200 0.6cst(n=0)、SH200 1cst(n=1)、SH200 1.5cst(n=2.4)、SH200 2cst(n=3.4)、SH200 3cst(n=5.2)、SH200 5cst(n=8.2)等を例示することが出来るが、より好ましくはSH200 0.6cst(n=0)〜SH200 2cst(n=3.4)である。なお、前記一般式(I)及び(II)で表される有機珪素化合物中の置換基R1 〜R12は、同一のものであっても、異なるものであっても、何等差し支えない。 The organosilicon compound represented by the general formula (I) that realizes such preferable characteristics is a monoalkoxytrialkylsilane, and the substituted alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. However, a product manufactured and sold by Toray Dow Corning Co., Ltd .: SS2010 (trimethylmethoxysilane) is particularly preferably used. Moreover, the organosilicon compound represented by the general formula (II) is a polyalkylpolysiloxane in which the number n of basic structural units is 0 to 50, preferably 0 to 10, and each alkyl substituent is , Methyl group, ethyl group, and propyl group. Particularly preferred are those in which all alkyl groups are methyl groups. For example, a product manufactured and sold by Toray Dow Corning Co., Ltd .: SH200 0.6 cst (n = 0), SH200 1 cst (n = 1), SH200 1.5 cst (n = 2.4), SH200 2 cst (n = 3.4), SH200 3 cst (n = 5.2), SH200 5 cst (n = 8.2) can be exemplified, but SH200 0.6 cst (n = 0) to SH200 2 cst (n = 3.4) is more preferable. The substituents R 1 to R 12 in the organosilicon compounds represented by the general formulas (I) and (II) may be the same or different.

また、上記の特定の有機珪素化合物は、それぞれを単独で用いても良く、また両者を組み合わせて用いても良い。勿論、同属の化合物を2種以上併用しても、何等差し支えないのである。また、かかる特定の有機珪素化合物の配合量は、種類、硬化様式、フォーム物性、発泡形態等により、一義的に決めることは困難であるが、一般的には、ポリオール化合物の100質量部当たり、0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5質量部の範囲で選ばれることとなる。この有機珪素化合物の配合量が少なくなり過ぎると、その使用による効果を充分に奏し得なくなるからであり、また、その配合量が多くなり過ぎると、断熱性能の長期安定性の向上効果が頭打ちとなり、コスト高となるため、経済的ではない。   Moreover, said specific organosilicon compound may be used individually, respectively, and may be used in combination of both. Of course, there is no problem even if two or more compounds of the same genus are used in combination. Further, the amount of the specific organosilicon compound is difficult to determine uniquely depending on the type, curing mode, foam physical properties, foamed form, etc., but in general, per 100 parts by mass of the polyol compound, It will be selected in the range of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass. This is because if the compounding amount of the organosilicon compound is too small, the effect of the use cannot be sufficiently achieved, and if the compounding amount is too large, the effect of improving the long-term stability of the heat insulation performance has reached its peak. Because it is expensive, it is not economical.

さらに、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物には、水発泡法に従って、フォーム形成のための発泡剤である二酸化炭素の形成源たる水が、添加、含有せしめられることとなる。そして、必要に応じて、このような二酸化炭素形成源である水と共に、公知の如く、亜臨界状態若しくは超臨界状態の二酸化炭素を添加して、ポリウレタンフォーム用発泡性組成物中に導入せしめることも可能である。   Furthermore, the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention is added with water as a forming source of carbon dioxide, which is a foaming agent for foam formation, according to the water foaming method. Then, if necessary, carbon dioxide in a subcritical state or a supercritical state is added together with water as the carbon dioxide forming source, and is introduced into the foamable composition for polyurethane foam, as is well known. Is also possible.

そして、かくの如き水発泡が採用される場合には、発泡剤源(二酸化炭素形成源)である水が、後述するポリイソシアネート成分との反応により、フォームの形成に利用される炭酸ガスを生成する役割を果たすと共に、フェノール樹脂系ポリオールの粘度低下にも、僅かながら寄与する。かかる水発泡のための水の配合量は、所望のフォーム密度となるように適宜に設定され得るが、通常、フェノール樹脂系ポリオールや、必要に応じて用いられる芳香族ジアミン系ポリオールを含む全ポリオール化合物の100質量部に対して、0.5〜12質量部、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは2〜8質量部の範囲で、適宜に設定され得る。なお、水の配合量が、フェノール樹脂系ポリオール等を含む全ポリオール化合物の100質量部に対して、0.5質量部未満では、炭酸ガスの発生量が充分ではなく、逆に12質量部を超えるようになると、密度の極端な低下によるフォームの脆弱化が惹起される恐れがある。   When such water foaming is employed, water as a foaming agent source (carbon dioxide forming source) generates carbon dioxide gas used for foam formation by reaction with a polyisocyanate component described later. And contributes slightly to the decrease in the viscosity of the phenol resin polyol. The blending amount of water for such water foaming can be appropriately set so as to obtain a desired foam density. Usually, all polyols including phenolic resin-based polyols and aromatic diamine-based polyols used as necessary The amount can be appropriately set in the range of 0.5 to 12 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass, and more preferably 2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound. In addition, if the blending amount of water is less than 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all polyol compounds including phenol resin polyols, the amount of carbon dioxide gas generated is not sufficient, and conversely 12 parts by mass. If it exceeds the above range, foam may be weakened due to an extreme decrease in density.

また、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物には、フェノール樹脂系ポリオール等のポリオール化合物と反応してポリウレタンを生成する、ポリイソシアネート化合物を含むポリイソシアネート成分が、用いられる。このポリイソシアネート化合物は、分子中に2個以上のイソシアネート基(NCO基)を有する有機系イソシアネート化合物であり、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ポリトリレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートの他、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー、ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体等を挙げることが出来る。これらのポリイソシアネート化合物は、単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。一般的には、反応性や経済性、取扱性等の観点から、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(クルードMDI)が好適に用いられる。   Moreover, the polyisocyanate component containing the polyisocyanate compound which reacts with polyol compounds, such as a phenol resin-type polyol, and produces | generates a polyurethane is used for the foamable composition for polyurethane foams according to this invention. This polyisocyanate compound is an organic isocyanate compound having two or more isocyanate groups (NCO groups) in the molecule. For example, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate, tolylene diisocyanate, polytolylene polyisocyanate, xylylene Aromatic polyisocyanates such as diisocyanate and naphthalene diisocyanate, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate, urethane prepolymer having an isocyanate group at the molecular end, isocyanurate of polyisocyanate A modified body, a carbodiimide modified body, etc. can be mentioned. These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. In general, polymethylene polyphenylene polyisocyanate (crude MDI) is preferably used from the viewpoints of reactivity, economy, and handling properties.

かかるポリイソシアネート化合物を含むポリイソシアネート成分と、上記のフェノール樹脂系ポリオール等を含むポリオール成分との配合割合は、フォームの種類(例えば、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート)によって変更されることとなるが、一般に、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基(NCO)とポリオール化合物(各ポリオールの合計)の水酸基(OH)との比率を示すNCO/OHインデックス(当量比)が、0.9〜2.5程度の範囲となるように、適宜に設定される。   The blending ratio of the polyisocyanate component containing such a polyisocyanate compound and the polyol component containing the above-mentioned phenol resin-based polyol, etc. will be changed depending on the type of foam (for example, polyurethane, polyisocyanurate). The NCO / OH index (equivalent ratio) indicating the ratio between the isocyanate group (NCO) of the polyisocyanate compound and the hydroxyl group (OH) of the polyol compound (total of each polyol) is in the range of about 0.9 to 2.5. It sets suitably so that it may become.

そして、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物には、上記したフェノール樹脂系ポリオール等を含むポリオール成分やポリイソシアネート成分、及び二酸化炭素形成源である水に加えて、更に触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンが併用され、それら2成分からなる触媒が配合されることとなる。   The foamable composition for polyurethane foam according to the present invention includes, as a catalyst, bis (dimethyl) as well as a polyol component and a polyisocyanate component containing the above-mentioned phenol resin-based polyol, and water as a carbon dioxide forming source. Aminoethyl) ether and diethylenetriamine are used in combination, and a catalyst composed of these two components is blended.

具体的には、水を二酸化炭素形成源(発泡剤源)として用いる際に、ポリイソシアネート化合物と水との反応によって生成する炭酸ガスを早期に発生せしめることが要求される場合には、それらポリイソシアネート化合物と水との反応を促進する作用を有する触媒、所謂泡化触媒が、有利に用いられることとなるのであるが、特に、本発明にあっては、そのような触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンを組み合わせて、用いることとしたのであり、それによって、得られるフォームの断熱特性や寸法安定性の向上を図り、更に、より低温下での接着性の向上を有利に実現せしめ得たのである。   Specifically, when water is used as a carbon dioxide forming source (foaming agent source), if it is required to generate carbon dioxide generated by the reaction of a polyisocyanate compound and water at an early stage, these poly A catalyst having an action of promoting the reaction between an isocyanate compound and water, a so-called foaming catalyst, is advantageously used. In the present invention, in particular, as such a catalyst, bis (dimethyl (Aminoethyl) ether and diethylenetriamine were used in combination, thereby improving the heat insulation properties and dimensional stability of the resulting foam, and also advantageously improving adhesion at lower temperatures It was possible.

また、かかる触媒としてのビス(ジメチルアミノエチル)エーテルとジエチレントリアミンとは、質量比にて、85/15〜15/85の割合において用いられることが望ましい。それらビス(ジメチルアミノエチル)エーテルとジエチレントリアミンとの使用比率(含有比率)が上記の範囲外となると、それら二つの成分の併用による相乗効果を充分に発揮し得なくなる恐れがあるからである。また、それらビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンの使用量の合計としては、通常、フェノール樹脂系ポリオールや、必要に応じて芳香族ジアミン系ポリオール等を含む全ポリオール化合物の100質量部に対して、0.5〜15質量部程度が、好適である。その合計使用量が、0.5質量部未満では、低温下での発泡性や接着性の向上に対する寄与が小さく、また、15質量部を超えるようになると、反応速度が速くなり過ぎて、有用な発泡体を得ることが困難となる。   Further, bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine as such a catalyst are desirably used in a mass ratio of 85/15 to 15/85. This is because if the use ratio (content ratio) of the bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine is outside the above range, the synergistic effect of the combined use of these two components may not be exhibited sufficiently. Moreover, as a total of the usage-amount of those bis (dimethylamino ethyl) ether and diethylenetriamine, normally with respect to 100 mass parts of all the polyol compounds containing a phenol resin type polyol, an aromatic diamine type polyol, etc. as needed. About 0.5 to 15 parts by mass is preferable. If the total amount used is less than 0.5 parts by mass, the contribution to improvement of foamability and adhesiveness at low temperatures is small, and if it exceeds 15 parts by mass, the reaction rate becomes too fast and useful. It becomes difficult to obtain a simple foam.

また、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応を促進させるためには、樹脂化触媒が有利に用いられる。この樹脂化触媒は、フォームの種類に応じて適宜に選択されて用いられるのであり、例えば、ウレタン化触媒、イソシアヌレート化触媒が単独で用いられたり、或いは、これらが併用される。ウレタン化触媒としては、例えば、第三級アミン、ジブチル錫ジラウレート、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、オクチル酸ビスマス(2−エチルヘキシル酸ビスマス)、ネオデカン酸ビスマス、ネオドデカン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等の脂肪酸ビスマス塩、ナフテン酸鉛等を挙げることが出来る一方、イソシアヌレート化触媒としては、例えば、ヒドロキシアルキル第四級アンモニウム塩、オクチル酸カリウム、酢酸ナトリウム等の脂肪酸アルカリ金属塩、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を挙げることが出来る。これらの樹脂化触媒は、単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、樹脂化触媒の配合量は、一般に、全ポリオール化合物の100質量部に対して、0.1〜15質量部程度が、望ましい。   In order to promote the reaction between the polyisocyanate compound and the polyol compound, a resinification catalyst is advantageously used. The resinification catalyst is appropriately selected and used according to the type of foam. For example, a urethanization catalyst and an isocyanurate catalyst are used alone, or these are used in combination. Examples of the urethanization catalyst include tertiary amine, dibutyltin dilaurate, ethylmorpholine, triethylenediamine, tetramethylhexamethylenediamine, bismuth octylate (bismuth 2-ethylhexylate), bismuth neodecanoate, bismuth neodecanoate, and naphthenic acid. Fatty acid bismuth salts such as bismuth, lead naphthenate and the like can be mentioned. Examples of the isocyanuration catalyst include fatty acid alkali metal salts such as hydroxyalkyl quaternary ammonium salts, potassium octylate and sodium acetate, tris ( And (dimethylaminopropyl) hexahydrotriazine. These resination catalysts may be used alone or in combination of two or more. In general, the blending amount of the resinification catalyst is desirably about 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all polyol compounds.

加えて、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物には、更に必要に応じて、整泡剤や起泡剤、難燃剤の他、例えば、尿素、メラミン等のホルムアルデヒド捕捉剤や、気泡微細化剤、可塑剤、補強基材等の、従来から知られている各種助剤を、適宜に選択して配合することも出来る。   In addition, the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention may further include a foam stabilizer, a foaming agent, a flame retardant, for example, a formaldehyde scavenger such as urea and melamine, and a finer bubble, if necessary. Various kinds of conventionally known auxiliaries such as an agent, a plasticizer, and a reinforcing base material can be appropriately selected and blended.

その中で、整泡剤は、ポリウレタンフォームのセル構造を均一に整えるために用いられるものであって、ここでは、シリコーンや非イオン系界面活性剤が好適に採用される。具体例として、ポリオキシアルキレン変性ジメチルポリシロキサン、ポリシロキサンオキシアルキレン共重合体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ヒマシ油エチレンオキシド付加物、ラウリル脂肪酸エチレンオキシド付加物等を挙げることが出来、これらのうちの1種が単独で或いは2種以上が組み合わされて用いられる。なお、整泡剤の配合量は、所期のフォーム特性や、使用する整泡剤の種類等に応じて適宜決定され得るが、好ましくは、全ポリオール化合物の100質量部に対して、0.1〜10質量部程度の割合とされる。   Among them, the foam stabilizer is used for uniformly adjusting the cell structure of the polyurethane foam, and here, silicone and nonionic surfactant are suitably employed. Specific examples include polyoxyalkylene-modified dimethylpolysiloxane, polysiloxaneoxyalkylene copolymer, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, castor oil ethylene oxide adduct, lauryl fatty acid ethylene oxide adduct, etc. Species are used alone or in combination of two or more. The blending amount of the foam stabilizer can be appropriately determined according to the desired foam characteristics, the type of foam stabilizer to be used, and the like. The ratio is about 1 to 10 parts by mass.

また、上記の起泡剤は、水を発泡剤源として用いる際に、炭酸ガスが発生するまでの発泡と硬化の時間的なずれを、起泡剤の有する石鹸機能による泡立ち(高起泡性と泡安定性)で補うために用いられるものであって、特に、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物を吹き付け方式の発泡法(吹き付け発泡法)で発泡・硬化させる場合に有用である。かかる起泡剤としては、石鹸の成分として知られる脂肪酸アルカリ金属塩、特に、炭素数が12〜18であるラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の脂肪酸のナトリウム塩又はカリウム塩を例示することが出来る。これらの中でも、水発泡法においては、脂肪酸カリウム塩が、特に好適に用いられる。   In addition, when the above foaming agent is used as a foaming agent source, the foaming due to the soap function of the foaming agent (high foaming property) And foam stability), and is particularly useful when the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention is foamed and cured by the blowing method (spray foaming method). Such foaming agents include fatty acid alkali metal salts known as soap components, particularly lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and the like having 12 to 18 carbon atoms. Examples thereof include sodium salts or potassium salts of fatty acids. Among these, in the water foaming method, a fatty acid potassium salt is particularly preferably used.

さらに、上記難燃剤としては、環境への負荷が少なく、発泡性組成物の減粘剤としても機能するトリスクロロエチルフォスフェート、トリスクロロプロピルフォスフェート、トリエチルフォスフェート等の燐酸エステルが有利に用いられる。この燐酸エステルを配合する場合、その配合量は、所期のフォーム特性や難燃剤の種類等に応じて適宜決定され得るが、好ましくは、フェノール樹脂系ポリオールの100質量部に対して、10〜60質量部の範囲で選択され、その範囲の中でも、特に、10〜40質量部程度が好適である。また、上記リン酸エステル以外にも、難燃剤として、水酸化アルミニウム等が好適に使用され得る。   Further, as the flame retardant, phosphate esters such as trischloroethyl phosphate, trischloropropyl phosphate, triethyl phosphate, which have a low environmental impact and also function as a viscosity reducer for the foamable composition are advantageously used. It is done. When this phosphoric acid ester is blended, the blending amount can be appropriately determined according to the desired foam characteristics, the type of flame retardant, etc., but preferably 10 to 100 parts by weight of the phenol resin polyol. It is selected in the range of 60 parts by mass, and in the range, about 10 to 40 parts by mass is particularly preferable. Moreover, aluminum hydroxide etc. can be used suitably as a flame retardant other than the said phosphate ester.

ところで、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物においては、上述せる如く、オゾン層の保全の観点から、水を用いて発生せしめられる二酸化炭素が、発泡剤として採用されるのであるが、かかる二酸化炭素を主たる発泡剤として採用する限りにおいて、必要に応じて、過酸化水素水や、ペンタフルオロプロパン(HFC-245fa )、ペンタフルオロブタン(HFC-365mfc)、テトラフルオロエタン(HFC-134a)等に代表されるハイドロフルオロカーボンや、ペンタン、シクロペンタン等に代表される低沸点脂肪族炭化水素、ジクロロメタン、イソプロピルクロライド等に代表されるハロゲン系炭化水素を、二酸化炭素による発泡作用を補助するための発泡助剤として、添加することも可能である。   By the way, in the foamable composition for polyurethane foam according to the present invention, as described above, carbon dioxide generated using water is employed as a foaming agent from the viewpoint of preservation of the ozone layer. As long as carbon is used as the main blowing agent, hydrogen peroxide, pentafluoropropane (HFC-245fa), pentafluorobutane (HFC-365mfc), tetrafluoroethane (HFC-134a), etc. Foaming aid for assisting the foaming action of carbon dioxide with representative hydrofluorocarbons, low boiling point aliphatic hydrocarbons such as pentane and cyclopentane, and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and isopropyl chloride. It can also be added as an agent.

そして、上述せる如きフェノール樹脂系ポリオールを含むポリオール成分や、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンを併用した触媒等を用いて、本発明に従うポリウレタンフォーム用発泡性組成物を製造するに際しては、従来のポリウレタンフォーム用発泡性組成物と同様な製造手法が、採用され得る。   And, when producing a foamable composition for polyurethane foam according to the present invention using a polyol component containing a phenol resin-based polyol as described above, a catalyst using a combination of bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine, etc., The same production method as that of the foamable composition for polyurethane foam can be adopted.

例えば、水発泡法により、即ち発泡剤として、水とポリイソシアネートとの反応により発生する二酸化炭素を用いて、目的とするポリウレタンフォームを形成せしめるべく、先ず、ポリオール化合物としての前記フェノール樹脂系ポリオール又はそれと芳香族ジアミン系ポリオール等と共に、発泡剤源としての水、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンからなる触媒、更に必要に応じて、樹脂化触媒、整泡剤、難燃剤、起泡剤、その他各種の助剤が配合されて、ポリオール配合液(プレミックス液)が、ポリオール成分として調製される。次いで、この調製されたポリオール配合液と所定のポリイソシアネート化合物を含むポリイソシアネート成分とが、低圧高速撹拌混合機を用いて高速撹拌混合されることにより、或いは、高圧衝突混合機(例えば、現場スプレー発泡機)を用いて高圧衝突混合されることにより、液状のポリウレタンフォーム用発泡性組成物が製造され得る。なお、本発明においては、水発泡法に適した低粘性を有する上記フェノール樹脂系ポリオール等が用いられているところから、ポリイソシアネート成分との混合が有利に実現され、均質な発泡性組成物が製造され得るのである。   For example, in order to form a target polyurethane foam by the water foaming method, that is, using carbon dioxide generated by the reaction of water and polyisocyanate as a foaming agent, first, the phenol resin-based polyol as a polyol compound or Along with it, aromatic diamine-based polyol and the like, water as a blowing agent source, a catalyst comprising bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine, and if necessary, a resinification catalyst, a foam stabilizer, a flame retardant, a foaming agent, Various other auxiliaries are blended to prepare a polyol blend liquid (premix liquid) as a polyol component. Subsequently, the prepared polyol compounded liquid and a polyisocyanate component containing a predetermined polyisocyanate compound are mixed at high speed using a low-pressure high-speed stirring mixer, or a high-pressure collision mixer (for example, on-site spray). A foamable composition for a liquid polyurethane foam can be produced by high-pressure collision mixing using a foaming machine. In the present invention, since the above-mentioned phenol resin polyol having a low viscosity suitable for the water foaming method is used, mixing with the polyisocyanate component is advantageously realized, and a homogeneous foamable composition is obtained. It can be manufactured.

そして、このようにして製造されたポリウレタンフォーム用発泡性組成物は、例えば、面材上に塗布して板状に発泡、硬化を行なうラミネート連続発泡法、電気冷蔵庫等の断熱性能が要求される空間部内や軽量・高強度ボードのハニカム構造内に注入充填して発泡、硬化を行なう注入発泡法、現場発泡機のスプレーガンヘッドから被着体へ吹き付けて発泡、硬化させるスプレー発泡法によって、発泡、硬化せしめられ、目的とするポリウレタンフォームが形成されることとなる。   And the foamable composition for polyurethane foam produced in this way requires, for example, a laminated continuous foaming method in which it is applied on a face material and foamed and cured in a plate shape, and a heat insulating performance such as an electric refrigerator. Foaming is achieved by the injection foaming method in which foam is filled and foamed and cured by injecting into the honeycomb structure of the space and lightweight / high-strength board, and by the spray foaming method in which foam is sprayed and cured from the spray gun head of the on-site foaming machine. It will be cured to form the desired polyurethane foam.

このように、上記ポリウレタンフォーム用発泡性組成物を用いて得られる本発明に従うポリウレタンにあっては、ポリオール成分の構成成分たるポリオール化合物として、上述の如きフェノール樹脂系ポリオール等が用いられ、更に、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンを組み合わせた触媒が用いられているところから、発泡剤として、水によって生成せしめられる二酸化炭素を用いているにも拘わらず、極めて良好なる断熱性能が実現されるのであり、これによって、そのようなポリウレタンフォームの価値を有利に高め得たのである。けだし、かかるポリウレタンフォームの熱伝導率が大きくなると、同一の断熱性能を確保するために、フォーム厚みを厚くしなければならないところから、熱伝導率を小さくすることは、省スペース化やポリウレタンフォーム製品の低廉化に大きく貢献することとなるのである。また、本発明に従って製造されるポリウレタンフォームは、一般に、その密度が20〜100kg/m3 程度となるものである。 Thus, in the polyurethane according to the present invention obtained using the foamable composition for polyurethane foam, the above-mentioned phenol resin-based polyol or the like is used as a polyol compound as a constituent component of the polyol component. Since a catalyst using a combination of bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine is used, extremely good heat insulation performance is realized despite using carbon dioxide generated by water as a blowing agent. As a result, the value of such polyurethane foam can be advantageously increased. However, if the thermal conductivity of such polyurethane foam increases, the foam thickness must be increased to ensure the same heat insulation performance. This will greatly contribute to the cost reduction. Further, the polyurethane foam produced according to the present invention generally has a density of about 20 to 100 kg / m 3 .

さらに、本発明に従うポリウレタンフォームは、ポリオール化合物として、ポリエーテル系のポリオールではなく、フェノール樹脂系のポリオール等を主体とするものであるところから、難燃性や耐熱性も付与されたものとなっているのであり、この点においても、その特徴を発揮するものである。   Furthermore, since the polyurethane foam according to the present invention is mainly composed of a phenol resin polyol, not a polyether polyol, as a polyol compound, flame retardancy and heat resistance are also imparted. In this respect, this feature is also exhibited.

以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。なお、以下に示す「%」及び「部」は、何れも質量基準である。   Some examples of the present invention will be shown below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Needless to say. In addition to the following examples, the present invention includes various changes and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the specific description described above. It should be understood that improvements can be made. The “%” and “part” shown below are based on mass.

先ず、ノボラック型フェノール樹脂を調製し、そしてその得られたノボラック型フェノール樹脂に所定のアルキレンオキサイドを付加させて、目的とするフェノール樹脂系ポリオールを準備した。なお、得られたフェノール樹脂系ポリオールの粘度及び水酸基価は、以下の測定手法で測定した。   First, a novolac-type phenol resin was prepared, and a predetermined alkylene oxide was added to the obtained novolac-type phenol resin to prepare a target phenol resin-based polyol. In addition, the viscosity and hydroxyl value of the obtained phenol resin polyol were measured by the following measuring methods.

(1)粘度(mPa・s)は、B型粘度計を用いて、JIS K 7117−1に準じて測定した。
(2)水酸基価(mgKOH/g)は、JIS K 1557−1に準じて測定した。
(1) The viscosity (mPa · s) was measured according to JIS K 7117-1 using a B-type viscometer.
(2) The hydroxyl value (mgKOH / g) was measured according to JIS K1557-1.

<ノボラック型フェノール樹脂の調製>
撹拌装置を備えた反応容器内に、フェノール9400部、92%パラホルムアルデヒド1630部、酸触媒としてシュウ酸19部を仕込んだ後、撹拌混合しながら、100℃の温度で、5時間、反応させた。その後、減圧下で水分を溜去することにより、目的とするノボラック型フェノール樹脂を得た。なお、この得られたノボラック型フェノール樹脂の遊離フェノール含有量は、30質量%であった。
<Preparation of novolac type phenolic resin>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, 9400 parts of phenol, 1630 parts of 92% paraformaldehyde, and 19 parts of oxalic acid as an acid catalyst were charged and then reacted at a temperature of 100 ° C. for 5 hours while mixing with stirring. . Then, the target novolak-type phenol resin was obtained by distilling water off under reduced pressure. In addition, the free phenol content of this obtained novolak-type phenol resin was 30 mass%.

<フェノール樹脂系ポリオールの調製>
撹拌装置を備えた耐圧反応容器内に、上記ノボラック型フェノール樹脂の4000部を、アルカリ触媒としての水酸化カリウムの200部と共に、仕込んだ後、撹拌混合しながら、加圧条件下、150℃の温度で、エチレンオキサイドを3400部加えて、ノボラック型フェノール樹脂に付加させた。その後、水酸化カリウム(触媒)を酢酸で中和して、目的とするフェノール樹脂系ポリオールを得た。この得られたフェノール樹脂系ポリオールについて、その水酸基価及び25℃における粘度を測定したところ、それぞれ、300mgKOH/g及び2500Pa・s/25℃であった。
<Preparation of phenol resin polyol>
In a pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer, 4000 parts of the above-mentioned novolak type phenol resin was charged together with 200 parts of potassium hydroxide as an alkali catalyst, and the mixture was stirred and mixed at 150 ° C. under pressure. At temperature, 3400 parts of ethylene oxide was added and added to the novolac phenolic resin. Thereafter, potassium hydroxide (catalyst) was neutralized with acetic acid to obtain a target phenol resin polyol. With respect to the obtained phenol resin-based polyol, the hydroxyl value and the viscosity at 25 ° C. were measured and found to be 300 mgKOH / g and 2500 Pa · s / 25 ° C., respectively.

(実施例1〜5及び比較例1〜3)
先ず、ポリオール化合物として、上記で準備したフェノール樹脂系ポリオールを用い、更に、市販のトリレンジアミン系ポリオール(商品名:サンニックスHM−551、三洋化成工業株式会社製、水酸基価:400mgKOH/g)を用い、そして、触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル(触媒A)、ジエチレントリアミン(触媒B)、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(触媒C)を用い、また、樹脂化触媒(商品名:カオライザーNo.31(33%トリエチレンジアミン+67%ジプロピレングリコール)、花王株式会社製)を用いると共に、整泡剤として、シリコーン系整泡剤(商品名:SH−193、東レ・ダウコーニング社製)を用い、更に、難燃剤(トリスクロロプロピルフォスフェート)、有機珪素化合物(商品名:SH−200 0.6cst、東レ・ダウコーニング社製)、起泡剤(リシノール酸カリウム)及び水を用いて、下記表1に示される配合割合において、それぞれの成分を混合せしめて、各種のポリオール配合液を調製した。
(Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3)
First, as the polyol compound, the phenol resin-based polyol prepared above is used, and a commercially available tolylenediamine-based polyol (trade name: Sannix HM-551, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., hydroxyl value: 400 mgKOH / g) And bis (dimethylaminoethyl) ether (catalyst A), diethylenetriamine (catalyst B), N, N-dimethylaminoethoxyethanol (catalyst C) as a catalyst, and a resinification catalyst (trade name: Kalyzer No. 31 (33% triethylenediamine + 67% dipropylene glycol) , manufactured by Kao Corporation), and as a foam stabilizer, a silicone foam stabilizer (trade name: SH-193, manufactured by Toray Dow Corning) In addition, flame retardant (trischloropropyl phosphate), organic Each component is mixed in the compounding ratio shown in Table 1 below using an elemental compound (trade name: SH-200 0.6 cst, manufactured by Toray Dow Corning), a foaming agent (potassium ricinoleate) and water. At various times, various polyol blending solutions were prepared.

Figure 0005422280
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次いで、かかる得られたポリオール配合液の各々と、ポリイソシアネート成分としてのクルードMDI(商品名:ルプラネートM−11S、BASF INOAC ポリウレタン社製)とを用い、ハンド発泡法に従い、それぞれ、10℃に温度調整した後、体積比が、ポリオール化合物/ポリイソシアネート化合物=100/100となるように、紙コップ(容量:500mL)内に秤取した後、ホモディスパー(商品名:プライミクス株式会社製)で高速撹拌混合して、発泡、硬化せしめることにより、ポリウレタンフォームを作製した。そして、その際の発泡性組成物の反応性であるクリームタイム(C.T)、ゲルタイム(G.T)を測定した。また、かかる得られたポリウレタンフォームについて、その密度を測定した。   Subsequently, using each of the obtained polyol compounded liquid and crude MDI (trade name: Lupranate M-11S, manufactured by BASF INOAC Polyurethane Co., Ltd.) as a polyisocyanate component, the temperature was increased to 10 ° C. according to the hand foaming method. After adjustment, the sample is weighed in a paper cup (capacity: 500 mL) so that the volume ratio becomes polyol compound / polyisocyanate compound = 100/100, and then high speed with a homodisper (trade name: manufactured by Primix Co., Ltd.) A polyurethane foam was prepared by stirring and mixing, and foaming and curing. And the cream time (CT) and the gel time (GT) which are the reactivity of the foamable composition in that case were measured. Further, the density of the obtained polyurethane foam was measured.

ここで、C.Tとは、ポリイソシアネートとポリオール組成物の混合開始から発泡が始まるまでの時間、G.Tとは、前記成分の混合開始からフォームの表面が糸引き可能な粘着性を示すまでの時間を示すものである。   Here, C.I. T is the time from the start of mixing of the polyisocyanate and the polyol composition to the start of foaming. T indicates the time from the start of mixing of the above components until the foam surface exhibits sticky adhesive properties.

そして、かかる反応発泡の結果と密度測定結果とを、下記表2に示すが、そこで、比較例3の実験においては、泡立つ前に固まるために発泡不良となり、目的とする発泡体を得ることが出来なかった。   The results of the reactive foaming and the density measurement results are shown in Table 2 below. In the experiment of Comparative Example 3, there is a foam failure due to hardening before foaming, and the intended foam can be obtained. I could not do it.

また、上記で得られたポリオール配合液の各々と、上記したクルードMDIとを用い、それぞれ、マシン発泡法にて発泡、硬化せしめた。即ち、現場スプレー発泡機(商品名:FF−1600、ガスマー社製)を用いて、それらポリオール配合液とクルードMDIとを体積比1:1で混合攪拌せしめて、発泡原液とし、これを、雰囲気温度:−5℃、−10℃又は−15℃の条件下において、被着体であるコンクリート板の表面に吹き付けて、発泡、硬化させることにより、実施例1〜5及び比較例1〜2に係る各種の硬質ポリウレタンフォームを作製した。なお、比較例3のポリオール配合液を用いたポリウレタンフォームの作製例においては、泡立つ前に固まったために、発泡が不良となり、目的とするポリウレタンフォームを得ることが出来なかった。   In addition, each of the polyol blend liquids obtained above and the above-mentioned crude MDI were used for foaming and curing by the machine foaming method, respectively. That is, using an on-site spray foaming machine (trade name: FF-1600, manufactured by Gasmer), these polyol compounded liquid and crude MDI are mixed and stirred at a volume ratio of 1: 1 to obtain a foaming stock solution. Temperature: Under the conditions of −5 ° C., −10 ° C. or −15 ° C., spraying on the surface of the concrete plate as the adherend, foaming and curing, to Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2 Various hard polyurethane foams were produced. In addition, in the preparation example of the polyurethane foam using the polyol compounded liquid of Comparative Example 3, since it hardened before foaming, foaming was poor and the intended polyurethane foam could not be obtained.

そして、かくして得られた各種のポリウレタンフォームを用いて、その熱伝導率及び寸法安定性の測定を行ない、その得られた結果を、それぞれのポリウレタンフォームの製造時における発泡性や接着性の評価結果と共に、下記表2に示した。   Then, using the various polyurethane foams thus obtained, the thermal conductivity and dimensional stability were measured, and the obtained results were evaluated as foaming and adhesive evaluation results at the time of manufacturing each polyurethane foam. The results are shown in Table 2 below.

なお、かかる特性評価に際して、「密度」の測定は、見掛け全体密度として、JIS K 7222に準拠して行なった。また、「−15℃雰囲気下での発泡性」については、−15℃の雰囲気下にて、被着体であるコンクリート板の表面に吹き付けて発泡させた際、その吹付け施工を行なうのに問題がない発泡性を○、発泡が遅く施工に難があるものを△、液ダレが発生して施工不可能となるものを×として、評価した。   In this characteristic evaluation, the “density” was measured according to JIS K 7222 as an apparent overall density. In addition, regarding “foamability in an atmosphere of −15 ° C.”, when the foam is blown onto the surface of a concrete plate as an adherend in an atmosphere of −15 ° C., the blowing is performed. Evaluation was made with a foaming property having no problem as ◯, a case where foaming was slow and difficult to construct as △, and a case where dripping occurred and construction was impossible as x.

また、フォームの接着性(剥離性)の評価に係る「−5℃雰囲気下での接着性」、「−10℃雰囲気下での接着性」、「−15℃雰囲気下での接着性」については、それぞれの温度下において、発泡原液の吹付けから3分経過後に、コンクリート板からはみ出したフォーム端部を、コンクリート板に沿ってカッターナイフで切断し、コンクリート板とフォームとの接着面付近を目視で観察して、フォームの剥離の有無を確認した。なお、評価結果における○は、コンクリート板からのフォームの剥離が認められず、接着性に問題がないことを示し、また、×は、コンクリート板からのフォームの剥離が認められ、接着性に難点があることを、意味している。   In addition, “adhesion under −5 ° C. atmosphere”, “adhesion under −10 ° C. atmosphere”, and “adhesion under −15 ° C. atmosphere” related to evaluation of foam adhesiveness (peelability) At each temperature, after 3 minutes from the spraying of the foaming concentrate, the foam ends protruding from the concrete plate are cut along the concrete plate with a cutter knife, and the vicinity of the bonding surface between the concrete plate and the foam is cut. The presence or absence of peeling of the foam was confirmed by visual observation. In addition, ○ in the evaluation results indicates that the peeling of the foam from the concrete plate is not recognized and there is no problem with the adhesiveness, and × indicates that the foam is peeled off from the concrete plate and is difficult to adhere to. It means that there is.

さらに、「熱伝導率(W/m・K)」の測定は、得られたポリウレタンフォームについて、熱伝導率測定装置(MADDERLAKE SCIENTIFIC GROUP COMPANY製、アナコンTCA POINT2)を用いて、JIS A 1412−2付属書A(規定)における平板比較法のA6.測定方法に準拠して行なった。また、「寸法安定性」は、得られたポリウレタンフォームを150mm×150mm×30mmの形状に切り出し、50℃の雰囲気下で、24時間静置し、その厚みの変化を測定して、寸法変化率[=(切り出し後の寸法−静置後の寸法)×100/切り出し後の寸法]を求め、評価した。その評価結果は、寸法変化率が1%未満の場合を○、1〜3%の場合を△、3%を超えるものを×とした。   Furthermore, the measurement of “thermal conductivity (W / m · K)” is performed on the obtained polyurethane foam by using JIS A 1412-2 using a thermal conductivity measuring device (manufactured by MADDERLAKE SCIENTIFIC GROUP COMPANY, Anacon TCA POINT2). A6. Of plate comparison method in Appendix A (normative). The measurement was performed according to the measurement method. In addition, “dimensional stability” is obtained by cutting the obtained polyurethane foam into a shape of 150 mm × 150 mm × 30 mm, leaving it in an atmosphere of 50 ° C. for 24 hours, and measuring the change in thickness. [= (Size after cutting-size after standing) × 100 / size after cutting] was determined and evaluated. In the evaluation results, a case where the dimensional change rate was less than 1% was evaluated as ◯, a case where the dimensional change rate was 1% to 3%, and a case where the dimensional change rate exceeded 3% was evaluated as ×.

Figure 0005422280
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かかる表1及び表2の結果から明らかなように、本発明に従う実施例1〜5における発泡操作では、C.T及びG.Tが共に改善されて、発泡性や接着性が向上せしめられ得ることが認められ、またそれら実施例1〜5において得られたポリウレタンフォームにあっては、何れも、発泡剤源として水を用いているにも拘わらず、換言すれば発泡剤として二酸化炭素を用いているにも拘わらず、優れた熱伝導率及び寸法安定性を有するものであると共に、低温下での発泡性や接着性においても、著しく優れたものであった。特に、ポリオール化合物として、フェノール樹脂系ポリオールと芳香族ジアミン系ポリオールを併用した場合(実施例4)や、更に、有機珪素化合物を含有せしめた場合(実施例5)においては、その改善効果が極めて顕著となっていることを、認めることが出来る。   As is clear from the results of Tables 1 and 2, in the foaming operations in Examples 1 to 5 according to the present invention, C.I. T and G. It is recognized that T can be improved together and foamability and adhesiveness can be improved, and all of the polyurethane foams obtained in Examples 1 to 5 use water as a foaming agent source. In other words, in spite of using carbon dioxide as a foaming agent, it has excellent thermal conductivity and dimensional stability, and in terms of foamability and adhesiveness at low temperatures. Was also very good. In particular, when a phenol resin-based polyol and an aromatic diamine-based polyol are used in combination as a polyol compound (Example 4), or when an organosilicon compound is further contained (Example 5), the improvement effect is extremely high. I can admit that it is remarkable.

これに対して、比較例1,2の発泡操作では、C.T又はG.Tが充分ではないことが認められ、また、触媒として、従来のN,N−ジメチルアミノエトキシエタノールを用いてなる比較例1の場合にあっては、−5℃の雰囲気下での接着性は一応満足するものであったが、より一層低温下での接着性や発泡性が悪く、且つ熱伝導率も充分ではなく、寸法安定性にも劣っているのである。また、触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテルのみを用いた場合にあっても、−10℃や−15℃の雰囲気下での接着性が悪く、また、寸法安定性も悪いことに加えて、熱伝導率も充分でないことが認められる。更に、触媒として、ジエチレントリアミンのみを用いた比較例3の場合においては、発泡不良となって、目的とするポリウレタンフォームを得ることが出来ないのである。   In contrast, in the foaming operations of Comparative Examples 1 and 2, C.I. T or G. It was recognized that T was not sufficient, and in the case of Comparative Example 1 using conventional N, N-dimethylaminoethoxyethanol as a catalyst, the adhesiveness under an atmosphere of −5 ° C. is Although it was satisfied for the time being, the adhesiveness and foamability at a lower temperature were worse, the thermal conductivity was not sufficient, and the dimensional stability was inferior. In addition, even when only bis (dimethylaminoethyl) ether is used as a catalyst, in addition to poor adhesion at −10 ° C. and −15 ° C. and poor dimensional stability. It can be seen that the thermal conductivity is not sufficient. Furthermore, in the case of Comparative Example 3 in which only diethylenetriamine is used as a catalyst, foaming is poor and the intended polyurethane foam cannot be obtained.

Claims (6)

ポリオール化合物及び触媒を含むポリオール成分と、ポリイソシアネート成分とを反応させると共に、水を用いて発泡せしめて得られるポリウレタンフォームの製造に使用される発泡性組成物であって、
前記ポリオール化合物として、ノボラック型フェノール樹脂にアルキレンオキサイドを付加させて得られるフェノール樹脂系ポリオールを含み、更に、前記触媒として、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル及びジエチレントリアミンを含んでいることを特徴とするポリウレタンフォーム用発泡性組成物。
A foamable composition used for producing a polyurethane foam obtained by reacting a polyol component containing a polyol compound and a catalyst with a polyisocyanate component and foaming with a water,
A polyurethane characterized in that the polyol compound contains a phenol resin polyol obtained by adding an alkylene oxide to a novolak type phenol resin, and further contains bis (dimethylaminoethyl) ether and diethylenetriamine as the catalyst. Foam composition for foam.
前記ビス(ジメチルアミノエチル)エーテルと前記ジエチレントリアミンとの含有比率が、質量基準で、85/15〜15/85である請求項1に記載のポリウレタンフォーム用発泡性組成物。   The foamable composition for polyurethane foam according to claim 1, wherein a content ratio of the bis (dimethylaminoethyl) ether and the diethylenetriamine is 85/15 to 15/85 on a mass basis. 前記ノボラック型フェノール樹脂に付加されるアルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド或いはそれらの両者である請求項1又は請求項2に記載のポリウレタンフォーム用発泡性組成物。   The foamable composition for polyurethane foam according to claim 1 or 2, wherein the alkylene oxide added to the novolac type phenol resin is ethylene oxide or propylene oxide or both of them. 前記ポリオール化合物として、更に、芳香族ジアミンにアルキレンオキサイドを付加して得られる芳香族ジアミン系ポリオールを含む請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のポリウレタンフォーム用発泡性組成物。   The foamable composition for polyurethane foam according to any one of claims 1 to 3, further comprising an aromatic diamine-based polyol obtained by adding an alkylene oxide to an aromatic diamine as the polyol compound. 前記ポリオール成分が、更に、有機珪素化合物を含んでいる請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のポリウレタンフォーム用発泡性組成物。   The foamable composition for polyurethane foam according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyol component further contains an organosilicon compound. 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のポリウレタンフォーム用発泡性組成物を発泡、硬化させて得られるポリウレタンフォーム。
A polyurethane foam obtained by foaming and curing the foamable composition for polyurethane foam according to any one of claims 1 to 5.
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