JP6776279B2 - Rigid urethane resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、難燃性の良好な硬質ウレタンフォームが得られる硬質ウレタン樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a rigid urethane resin composition capable of obtaining a rigid urethane foam having good flame retardancy.

従来、多くの建築物には高断熱や経済性などの理由によって、硬質ウレタンフォームの断熱材が広く用いられている。 Conventionally, hard urethane foam heat insulating materials have been widely used in many buildings for reasons such as high heat insulation and economy.

また、硬質ウレタンフォーム自体の難燃性(耐火性)を高めることが検討されている。
特許文献1には、ウレタン樹脂に含まれるイソシアネート基の三量化反応を促進する三量化触媒を含み、難燃剤として、赤リンを必須とし、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤およびアンチモン含有難燃剤よりなる群から選ばれる少なくとも2つを添加させることにより、硬質ウレタン樹脂の耐火性を向上させる技術が示されている。
Further, it is being studied to improve the flame retardancy (fire resistance) of the rigid urethane foam itself.
Patent Document 1 includes a trimerization catalyst that promotes the trimerization reaction of isocyanate groups contained in urethane resin, requires red phosphorus as a flame retardant, and contains a phosphate ester, a phosphate-containing flame retardant, and a bromine-containing difficulty. A technique for improving the fire resistance of a rigid urethane resin has been shown by adding at least two selected from the group consisting of a flame retardant, a boron-containing flame retardant and an antimony-containing flame retardant.

難燃性を高める他の方法として、ポリリン酸アンモニウム、膨張黒鉛、水酸化アルミニウムなどの粉体状の難燃剤を添加する方法もある。 As another method for increasing the flame retardancy, there is also a method of adding a powdery flame retardant such as ammonium polyphosphate, expanded graphite, and aluminum hydroxide.

特許文献2には、ホウ素化合物と糖類とを併用する難燃組成物が開示されている(特許文献2)。
特許文献3には、多価フェノール化合物と、糖類化合物と、アルキルベンゼンのスルホン酸化合物又はその金属塩を混合した難燃剤について示され、樹脂中に糖類化合物が存在すると、糖類化合物は燃焼における高温時に水酸基が脱水し、水を放出して冷却効果を発揮すると共に、チャー(炭化層)を生成して断熱被膜を形成することが示されている。
Patent Document 2 discloses a flame-retardant composition in which a boron compound and a saccharide are used in combination (Patent Document 2).
Patent Document 3 describes a flame retardant in which a polyhydric phenol compound, a saccharide compound, and a sulfonic acid compound of alkylbenzene or a metal salt thereof are mixed. When the saccharide compound is present in the resin, the saccharide compound is present at a high temperature in combustion. It has been shown that the hydroxyl groups dehydrate and release water to exert a cooling effect, and at the same time, generate char (carbohydrate layer) to form a heat insulating film.

特開2014−193995号公報JP-A-2014-193995 特開2011−162743号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-162734 特許第4833564号公報Japanese Patent No. 4833564

しかしながら、ウレタン樹脂に難燃剤を添加して耐火性を向上させる従来の技術では、高難燃化の実現に多量の難燃剤を必要とし、難燃性と引き替えに諸物性が著しく低下する問題がある。 However, the conventional technique of adding a flame retardant to urethane resin to improve fire resistance requires a large amount of flame retardant to realize high flame retardancy, and there is a problem that various physical properties are significantly deteriorated in exchange for flame retardancy. is there.

また、赤リンなどの粉体(固体)難燃剤は、ウレタン樹脂の原料に均一に分散させるのが難しく、難燃剤の分散不良により成形品の難燃性を低下させる問題がある。また、粉体難燃剤を含む原料は、貯蔵中に難燃剤の分散不良を生じ易く、原料の貯蔵性の問題がある。 Further, it is difficult to uniformly disperse a powder (solid) flame retardant such as red phosphorus in a raw material of a urethane resin, and there is a problem that the flame retardancy of a molded product is lowered due to poor dispersion of the flame retardant. Further, the raw material containing the powder flame retardant tends to cause poor dispersion of the flame retardant during storage, and there is a problem of the storability of the raw material.

一方、ホウ素化合物と糖類との併用では、ホウ素化合物の配合量によってはウレタン樹脂の特性が損なわれる恐れがある。
また、ウレタン樹脂に用いられている従来の難燃剤では、チャーが不完全にしか生成されないため、チャーの被膜が薄く、強度が弱いことから、難燃効果を十分に発揮できない問題がある。
On the other hand, when the boron compound and the saccharide are used in combination, the characteristics of the urethane resin may be impaired depending on the blending amount of the boron compound.
Further, in the conventional flame retardant used for urethane resin, since char is only incompletely generated, the film of char is thin and the strength is weak, so that there is a problem that the flame retardant effect cannot be sufficiently exhibited.

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、粉体難燃剤の分散安定性を向上させると共に、良好な難燃性が得られる硬質ウレタン樹脂組成物の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a rigid urethane resin composition capable of improving the dispersion stability of a powder flame retardant and obtaining good flame retardancy.

請求項1の発明は、ポリオール化合物、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒及び添加剤を含む硬質ウレタン樹脂組成物において、前記添加剤は、難燃剤と分散安定剤を含み、前記低温域難燃剤と前記中温域難燃剤は、リン含有の液体であり、前記高温域難燃剤は、粉体であり、添加量が前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して2〜3重量部であり、前記分散安定剤が糖類化合物からなることを特徴とする。 The invention of claim 1 is a rigid urethane resin composition containing a polyol compound, a polyisocyanate, a foaming agent, a catalyst and an additive, wherein the additive contains a flame retardant and a dispersion stabilizer, and the low temperature flame retardant and the above. The medium temperature flame retardant is a phosphorus-containing liquid, the high temperature flame retardant is a powder, and the amount added is 2 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and polyisocyanate. , The dispersion stabilizer is characterized by being composed of a saccharide compound.

請求項2の発明は、請求項1において、前記液体の低温域難燃剤及び前記液体の中温域難燃剤と、前記粉体の高温域難燃剤との添加量の合計は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して20〜30重量部であり、前記糖類化合物の量は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して0.1〜10重量部であることを特徴とする。 In the invention of claim 2, the total amount of the liquid low temperature flame retardant, the liquid medium temperature flame retardant, and the powder high temperature flame retardant added is the polyol compound and the poly. 20 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the isocyanate, the amount of the saccharide compound is 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and the polyisocyanate is 0.1 to 10 parts by weight It is characterized by.

本発明によれば、難燃剤として、250℃未満の分解温度を有する低温域難燃剤と、250℃以上400℃未満の分解温度を有する中温域難燃剤と、400℃以上の分解温度を有する高温域難燃剤の3種類を含むため、粉体難燃剤(例えば高温域難燃剤として粉体難燃剤を使用した場合)の配合量を少なくしても良好な難燃性が得られる。さらに、分散安定剤により、経時変化による粉体難燃剤の沈降を抑えて硬質ウレタン樹脂組成物に粉体難燃剤を均一に分散させることができ、貯蔵性が良好になり、難燃性が良好な硬質ウレタンフォームが得られるようになる。 According to the present invention, as the flame retardant, a low temperature flame retardant having a decomposition temperature of less than 250 ° C., a medium temperature flame retardant having a decomposition temperature of 250 ° C. or higher and lower than 400 ° C., and a high temperature having a decomposition temperature of 400 ° C. or higher. Since it contains three types of region flame retardants, good flame retardancy can be obtained even if the amount of the powder flame retardant (for example, when the powder flame retardant is used as the high temperature region flame retardant) is reduced. Further, the dispersion stabilizer enables the powder flame retardant to be uniformly dispersed in the rigid urethane resin composition by suppressing the sedimentation of the powder flame retardant due to aging, resulting in good storability and good flame retardancy. Hard urethane foam can be obtained.

実施例、参考例及び比較例の配合及び測定結果を示す表である。It is a table which shows the formulation and the measurement result of Example , Reference Example and Comparative Example.

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、ポリオール化合物、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒及び添加剤を含む硬質ウレタン樹脂組成物からなる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The present invention comprises a rigid urethane resin composition containing a polyol compound, a polyisocyanate, a foaming agent, a catalyst and an additive.

ポリオール化合物としては、ウレタンフォーム用のポリオールが使用され、特に限定されるものではなく、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオールの何れでもよく、それらの一種類あるいは複数種類を使用してもよい。 As the polyol compound, a polyol for urethane foam is used, and is not particularly limited, and may be any of a polyether polyol, a polyester polyol, and a polyether ester polyol, and one or more of them may be used. Good.

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコールにエチレンオキサイド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。 Polyether polyols include, for example, ethylene oxide (EO) in polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, sorbitol, and shoe cloth. ), Polyether polyol to which alkylene oxide such as propylene oxide (PO) is added.

ポリエステルポリオールとしては、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを挙げることできる。
また、ポリエーテルエステルポリオールとしては、前記ポリエーテルポリオールと多塩基酸を反応させてポリエステル化したもの、あるいは1分子内にポリーエーテルとポリエステルの両セグメントを有するものを挙げることができる。
The polyester polyol is polycondensed from, for example, an aliphatic carboxylic acid such as malonic acid, succinic acid, or adipic acid, an aromatic carboxylic acid such as phthalic acid, and an aliphatic glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, or propylene glycol. The polyester polyol obtained in the above can be mentioned.
In addition, examples of the polyether ester polyol include those obtained by reacting the polyether polyol with a polybasic acid to form a polyester, or those having both a polyether and a polyester segment in one molecule.

ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を2以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジイソシアネート等を挙げることができ、芳香族ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、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、ポリメリックポリイソシアネート(クルードMDI)等を挙げることができる。なお、その他プレポリマーも使用することができる。 As the polyisocyanate, an aliphatic or aromatic polyisocyanate having two or more isocyanate groups, a mixture thereof, and a modified polyisocyanate obtained by modifying them can be used. Examples of the aliphatic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and dicyclohexamethane diisocyanate, and examples of the aromatic polyisocyanate include toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthalenediocyanate, and xylyl. Examples thereof include range isocyanate and polypeptide polyisocyanate (crude MDI). In addition, other prepolymers can also be used.

イソシアネートインデックスは300以上が好ましく、より好ましくは300〜400である。イソシアネートインデックスが300未満ではヌレート化率の減少により難燃性が低下する。イソシアネートインデックスは、ポリイソシアネートにおけるイソシアネート基のモル数をポリオールの水酸基などの活性水素基の合計モル数で割った値に100を掛けた値であり、[ポリイソシアネートのNCO当量/活性水素当量×100]で計算される。 The isocyanate index is preferably 300 or more, more preferably 300 to 400. If the isocyanate index is less than 300, the flame retardancy is lowered due to the decrease in the nurateization rate. The isocyanate index is a value obtained by dividing the number of moles of isocyanate groups in polyisocyanate by the total number of moles of active hydrogen groups such as hydroxyl groups of polyol and multiplying by 100. [NCO equivalent of polyisocyanate / active hydrogen equivalent × 100 ] Is calculated.

発泡剤としては、水、代替フロンあるいはペンタンなどの炭化水素を、単独または組み合わせて使用できる。水の場合は、ポリオールとポリイソシアネートの反応時に炭酸ガスを発生し、その炭酸ガスによって発泡がなされる。発泡剤としての水の量は、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して0〜10重量部が好ましい。また、水と共に他の発泡剤を併用する場合における他の発泡剤の量は適宜決定されるが、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して5〜50重量部の範囲が好ましい。 As the foaming agent, hydrocarbons such as water, CFC substitutes or pentane can be used alone or in combination. For water, the carbon dioxide gas generated during the reaction of the polyol with a polyisocyanate, foaming is carried out by the carbon dioxide. The amount of water as a blowing agent, 0-10 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and polyisocyanate is preferable. Further, the amount of other blowing agents when used in combination with other blowing agents with water are appropriately determined, preferably in the range of 5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and polyisocyanate.

触媒は、三量化触媒が使用される。三量化触媒は、イソシアネート基を反応させて三量化させ、イソシアヌレート環の形成を促進する触媒である。三量化触媒としては、公知の三量化触媒を使用することができ、例えば2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4−ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン、酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウム等を使用することができる。三量化触媒の量は適宜決定されるが、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲が好ましい。0.5重量部未満ではヌレート化率の減少により難燃性が低下する。 As the catalyst, a quantifier catalyst is used. The trimerization catalyst is a catalyst that reacts an isocyanate group to triquantize it and promotes the formation of an isocyanurate ring. As the trimerization catalyst, a known trimerization catalyst can be used, for example, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4-bis (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6. -Tris (dialkylaminoalkyl) hexahydro-S-triazine, potassium acetate, potassium 2-ethylhexanoate, potassium octylate and the like can be used. Three the amount of dimerization catalyst is appropriately determined, preferably in the range of 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and polyisocyanate. If it is less than 0.5 parts by weight, the flame retardancy decreases due to the decrease in the nurateization rate.

なお、三量化触媒と共に公知のウレタン化触媒を併用することもできる。三量化触媒と併用可能な触媒としては、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノモルフォリン、N−エチルモルホリン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、スタナスオクトエートやジブチルチンジラウレート等の錫触媒やフェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒(有機金属触媒とも称される。)を挙げることができる。ヌレート化率を上げて難燃性を向上させるため、併用するウレタン化触媒の添加量は少なくすることが好ましい。さらに、イソシアネートインデクスを300以上とすることで難燃性が、さらに向上する。 A known urethanization catalyst can be used in combination with the trimerization catalyst. Examples of catalysts that can be used in combination with the trimerization catalyst include amine catalysts such as triethylamine, triethylenediamine, diethanolamine, dimethylaminomorpholine, N-ethylmorpholine, and tetramethylguanidine, and tin catalysts such as stanas octoate and dibutyltin dilaurate. Examples thereof include metal catalysts such as phenylmercury propionate and lead octate (also referred to as organic metal catalysts). In order to increase the nurateization rate and improve the flame retardancy, it is preferable to reduce the amount of the urethanization catalyst used in combination. Further, by setting the isocyanate index to 300 or more, the flame retardancy is further improved.

添加剤としては、難燃剤、分散安定剤が挙げられる。
難燃剤は、250℃未満の分解温度を有する低温域難燃剤と、250℃以上400℃未満の分解温度を有する中温域難燃剤と、400℃以上の分解温度を有する高温域難燃剤とが含まれる。分解温度が異なる3種類の難燃剤を含む理由は、燃焼時の硬質ウレタンフォーム(ヌレートフォーム)の熱分解挙動において、加熱初期、加熱の成長期、加熱の終期という燃焼過程を想定し、各燃焼過程において分解温度を有する温度域での難燃剤を配合することにより、良好な難燃性を発揮させようとするものである。なお、分解温度は、熱重量測定装置を用いて乾燥空気雰囲気下、昇温速度10℃/minにおける10%重量減少温度に基づいて測定される温度である。
Examples of the additive include a flame retardant and a dispersion stabilizer.
The flame retardant includes a low temperature flame retardant having a decomposition temperature of less than 250 ° C., a medium temperature flame retardant having a decomposition temperature of 250 ° C. or higher and lower than 400 ° C., and a high temperature flame retardant having a decomposition temperature of 400 ° C. or higher. Is done. The reason why three types of flame retardants with different decomposition temperatures are included is that in the thermal decomposition behavior of hard urethane foam (nurate foam) during combustion, each combustion assumes the combustion process of the initial stage of heating, the growth stage of heating, and the final stage of heating. By blending a flame retardant in a temperature range having a decomposition temperature in the process, it is intended to exhibit good flame retardancy. The decomposition temperature is a temperature measured using a thermogravimetric measuring device in a dry air atmosphere based on a 10% weight loss temperature at a heating rate of 10 ° C./min.

250℃未満の分解温度を有する低温域難燃剤は、250℃未満で分解して難燃性を発揮する難燃剤である。低温域難燃剤は、その熱分解温度をウレタン結合の熱分解挙動と一致させるために添加する。低温域での燃焼における燃焼ガスを希釈することで低発熱量として燃焼を抑制する。250℃未満の分解温度を有する低温域難燃剤としては、例えば、トリス(βクロロプロピル)ホスフェート(液体、分解温度184℃)、トリエチルホスフェート(液体、分解温度95℃)、[[ビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ]メチル]ホスホン酸ジエチル(液体、分解温度95℃)等を挙げることができる。低温域難燃剤は、液体が好ましく、また一種類に限られず、複数種類を併用してもよい。低温域難燃剤の量は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して2〜20重量部が好ましく、より好ましくは3〜15重量部である。 A low temperature flame retardant having a decomposition temperature of less than 250 ° C. is a flame retardant that decomposes at less than 250 ° C. and exhibits flame retardancy. The low temperature flame retardant is added to match its pyrolysis temperature with the pyrolysis behavior of the urethane bond. By diluting the combustion gas in combustion in the low temperature range, combustion is suppressed as a low calorific value. Examples of low temperature flame retardants having a decomposition temperature of less than 250 ° C. include tris (β-chloropropyl) phosphate (liquid, decomposition temperature 184 ° C.), triethyl phosphate (liquid, decomposition temperature 95 ° C.), [[bis (2--). Hydroxyl ethyl) amino] methyl] diethyl phosphonate (liquid, decomposition temperature 95 ° C.) and the like can be mentioned. The low temperature flame retardant is preferably a liquid, and is not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination. The amount of low temperature range flame retardant is preferably 2 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and a polyisocyanate, and more preferably 3 to 15 parts by weight.

250℃以上400℃未満の分解温度を有する中温域難燃剤は、250℃以上400℃未満で分解して難燃性を発揮する難燃剤である。中温域難燃剤は、その熱分解温度をヌレート環の分解温度付近とすることで熱分解挙動を一致させる。中温域難燃剤も低温域での燃焼と同様、燃焼ガスを希釈し低発熱量として燃焼を抑制する。また、燃焼速度を遅らせて時間を稼ぐことで、高温域難燃剤がチャーを形成するのを促進する。250℃以上400℃未満の分解温度を有する中温域難燃剤としては、例えば、ホスホリルトリクロリドと、フェノール及びレゾルシノールとの縮合物(液体、分解温度383℃)、シクロホスファゼン化合物(粉体、分解温度397℃)、ポリリン酸アンモニウム(II)(粉体、分解温度357℃)等を挙げることができる。中温域難燃剤は、液体が好ましく、また一種類に限られず、複数種類を併用してもよい。中温域難燃剤の量は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して2〜20重量部が好ましく、より好ましくは3〜15重量部である。 A medium temperature flame retardant having a decomposition temperature of 250 ° C. or higher and lower than 400 ° C. is a flame retardant that decomposes at 250 ° C. or higher and lower than 400 ° C. and exhibits flame retardancy. The thermal decomposition behavior of the medium temperature flame retardant is matched by setting the thermal decomposition temperature to be close to the decomposition temperature of the nurate ring. Similar to combustion in the low temperature range, the medium temperature flame retardant also dilutes the combustion gas to reduce the calorific value and suppress combustion. It also promotes the formation of char by slowing the burning rate and gaining time. Examples of the medium temperature flame retardant having a decomposition temperature of 250 ° C. or higher and lower than 400 ° C. include a condensate of phosphoryl trichloride with phenol and resorcinol (liquid, decomposition temperature 383 ° C.), and a cyclophosphazene compound (powder, decomposition temperature). 397 ° C.), ammonium polyphosphate (II) (powder, decomposition temperature 357 ° C.) and the like. The medium temperature flame retardant is preferably a liquid, and is not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination. The amount of intermediate temperature flame retardant is preferably 2 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and a polyisocyanate, and more preferably 3 to 15 parts by weight.

400℃以上の分解温度を有する高温域難燃剤は、400℃以上で分解して難燃性を発揮する難燃剤である。高温域の熱分解挙動は、燃焼する高分子表面の脱水反応によりチャーを形成する。400℃以上の分解温度を有する高温域難燃剤としては、例えば、赤リン(粉体、分解温度490℃)、ホウ酸亜鉛(4ZnO・B・HO、粉体、脱水温度415℃)等を挙げることができる。高温域難燃剤は、粉体を使用することができ、一種類に限られず、複数種類を併用してもよい。粉体の高温域難燃剤の量は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して1〜7重量部が好ましく、より好ましくは2〜3重量部である。粉体の高温域難燃剤の配合量が少なすぎると難燃性が低くなり、多すぎると分散が不均一になりやすい。 A high temperature flame retardant having a decomposition temperature of 400 ° C. or higher is a flame retardant that decomposes at 400 ° C. or higher and exhibits flame retardancy. The thermal decomposition behavior in the high temperature region forms char by the dehydration reaction of the surface of the burning polymer. The high temperature zone flame retardant having a 400 ° C. above the decomposition temperature, for example, red phosphorus (powder, decomposition temperature 490 ° C.), zinc borate (4ZnO · B 2 0 3 · H 2 O, powder, dehydration temperature 415 ℃) and the like. As the high temperature flame retardant, powder can be used, and the flame retardant is not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination. The amount of high-temperature range flame retardant powder is preferably 1 to 7 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and the polyisocyanate, more preferably 2 to 3 parts by weight. If the amount of the high-temperature flame retardant in the powder is too small, the flame retardancy is low, and if it is too large, the dispersion tends to be uneven.

本発明では、前記難燃剤(低温域難燃剤、中温域難燃剤、高温域難燃剤)の合計量を、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して50重量部以下にするのが難燃剤の効果の点で好ましく、より好ましくは5〜47重量部、さらにより好ましくは20〜30重量部である。 In the present invention, the flame retardant (low temperature range flame retardant, intermediate temperature range flame retardant, high temperature range flame retardant) the total amount of, for below 50 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and a polyisocyanate Is preferable in terms of the effect of the flame retardant, more preferably 5 to 47 parts by weight, still more preferably 20 to 30 parts by weight.

分散安定剤は、糖類化合物が使用される。糖類化合物としては、制限されず、単糖類、二糖類、オリゴ糖、多糖類、糖類誘導体等を挙げることができる。糖類化合物は、一種類の単独使用に限られず、二種類以上併用することもできる。単糖類としては、グルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果糖)、ガラクトース、マンノース等を挙げることができる。二糖類としては、マルトース(麦芽糖)、サッカローズ(ショ糖)、ラクトース(乳糖)、セロビース等を挙げることができる。オリゴ糖は、単糖が3個〜10個程度結びついたもので、少糖類とも言われるものであり、特に限定されるものではない。多糖類としては、デンプン、セルロースなどが挙げられる。糖類誘導体は、糖類の水酸基の一部をエステル化したものなどが挙げられる。これらの中でも、デンプン、セルロースは好ましく、さらにマイクロセルロース、セルロースナノファイバーはより好ましいものである。糖類化合物の量は、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して0.1〜10重量部であるのが好ましい。配合量が多すぎると、燃焼時の発熱量が増加してしまい、少なすぎると分散安定効果が得られなくなる。分散安定剤は、水酸基を有する一方、疎水性を示す高分子鎖を有することで、ポリオールと粉体である高温難燃剤との間で界面活性的な作用を示すことから、沈降分散安定性を示す。さらに低・中・高温域難燃剤と組み合わせることにより、より強固なチャーの形成を促す。 As the dispersion stabilizer, a saccharide compound is used. The saccharide compound is not limited, and examples thereof include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides, polysaccharides, and saccharide derivatives. The saccharide compound is not limited to one type alone, and two or more types can be used in combination. Examples of monosaccharides include glucose (dextrose), fructose (fructose), galactose, mannose and the like. Examples of the disaccharide include maltose (maltose), sucrose (sucrose), lactose (lactose), and serobis. The oligosaccharide is a combination of about 3 to 10 monosaccharides, and is also called an oligosaccharide, and is not particularly limited. Examples of polysaccharides include starch and cellulose. Examples of the saccharide derivative include those obtained by esterifying a part of the hydroxyl groups of the saccharide. Among these, starch and cellulose are preferable, and microcellulose and cellulose nanofibers are more preferable. The amount of saccharide compound is preferably 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and polyisocyanate. If the blending amount is too large, the calorific value at the time of combustion increases, and if the blending amount is too small, the dispersion stabilizing effect cannot be obtained. While the dispersion stabilizer has a hydroxyl group, it has a polymer chain that exhibits hydrophobicity, and thus exhibits a surface-active action between the polyol and the high-temperature flame retardant that is a powder. Shown. Furthermore, by combining with low, medium and high temperature flame retardants, it promotes the formation of stronger char.

さらに添加剤として、ヒンダードアミン系化合物(略称HALS)を含むのが好ましい。通常、ヒンダードアミン系化合物(HALS)は、光安定剤、光酸化防止剤として樹脂の添加剤として用いられる。今回、活性ラジカルの捕捉に着目し、このヒンダードアミン系化合物を含むことにより、他の難燃剤との併用で、燃焼時において燃焼ガスの発生の抑制効果や、燃焼の抑制効果が得られる。ヒンダードアミン系化合物としては、セバシン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、メタクリル酸1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル等を挙げることができる。ヒンダードアミン系化合物の量は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して0.1〜3重量部、より好適には0.3〜3重量部である。なお、ヒンダードアミン系化合物は液体が好ましい。 Further, as an additive, it is preferable to contain a hindered amine compound (abbreviated as HALS). Usually, a hindered amine compound (HALS) is used as a light stabilizer, a photoantioxidant, and a resin additive. This time, focusing on the capture of active radicals, by including this hindered amine compound, the effect of suppressing the generation of combustion gas during combustion and the effect of suppressing combustion can be obtained when used in combination with other flame retardants. Examples of the hindered amine compound include bissebacate (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate. .. The amount of hindered amine compound is 0.1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and a polyisocyanate, more preferably 0.3 to 3 parts by weight. The hindered amine compound is preferably a liquid.

また、添加剤として、整泡剤を含むのが好ましい。整泡剤としては、ポリオキシアルキレン整泡剤、シリコーン整泡剤等の界面活性剤が挙げられる。
その他の添加剤として、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤等、添加剤として公知のものを添加することができる。
Moreover, it is preferable to contain a foam stabilizer as an additive. Examples of the defoaming agent include surfactants such as a polyoxyalkylene defoaming agent and a silicone defoaming agent.
As other additives, known additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, and antibacterial agents can be added.

本発明の硬質ウレタン樹脂組成物を用いて硬質ウレタンフォームを製造する方法としては、ポリオール化合物、発泡剤、触媒及び添加剤を混合したA液成分とポリイソシアネートを含むB液成分を発泡機で混合して吐出することにより行うことができる。また、発泡機から所定製品形状のキャビティを有する型に注入することによって所定形状の成形品を発泡成形することもできる。なお、本発明の硬質ウレタン樹脂組成物を用いて製造される硬質ウレタンフォームは、イソシアヌレート環を含むものであり、イソシアヌレートフォームとも称される。 As a method for producing a rigid urethane foam using the rigid urethane resin composition of the present invention, a liquid A component in which a polyol compound, a foaming agent, a catalyst and an additive are mixed and a liquid B component containing a polyisocyanate are mixed by a foaming machine. It can be carried out by discharging the material. It is also possible to foam-mold a molded product having a predetermined shape by injecting it from a foaming machine into a mold having a cavity having a predetermined product shape. The rigid urethane foam produced by using the rigid urethane resin composition of the present invention contains an isocyanurate ring, and is also referred to as an isocyanurate foam.

以下の原料を用いて図1の表に示す配合からなる各実施例、参考例及び各比較例の硬質ウレタン樹脂組成物を作成した。各実施例、参考例及び各比較例におけるポリオール化合物、整泡剤、触媒、発泡剤及びポリイソシアネートについては、同一の配合となっている。表1における各原料の配合量は重量部である。 Using the following raw materials, hard urethane resin compositions of Examples , Reference Examples and Comparative Examples having the formulations shown in the table of FIG. 1 were prepared. Each embodiment, polyol compounds in Reference Examples and Comparative Examples, foam stabilizer, a catalyst, for blowing agent and polyisocyanate, have the same formulation. The blending amount of each raw material in Table 1 is a part by weight.

・ポリオール化合物:水酸基価235〜265mgKOH/g、数平均分子量380、品名;ファントール6301、日立化成ポリマー社製
・整泡剤:シリコーン整泡剤、品名;SF−2937F、東レダウコーニング社製
・触媒:トリエチレンジアミンの33%ジプロピレングリコール溶液(ウレタン化触媒)、品名;Dabco33LV、Air Products社製と、オクチル酸カリウム(三量化触媒)、品名;DabcoK−15、Air Products社製とを1:2の比率で混合。
・発泡剤1:水
・発泡剤2:(Z)−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテン、品名;HFO−1336mzz、Opteon 1100、Chemours社製
ポリイソシアネート:ポリメリックMDI、品名;MR200、日本ポリウレタン工業社製
-Polycarbonate compound: hydroxyl value 235-265 mgKOH / g, number average molecular weight 380, product name; Fantall 6301, manufactured by Hitachi Kasei Polymer Co., Ltd. Catalyst: 33% dipropylene glycol solution of triethylenediamine (urethaneization catalyst), product name: Dabco33LV, manufactured by Air Products, and potassium octylate (trimerization catalyst), product name: DabcoK-15, manufactured by Air Products, 1: 1. Mix in a ratio of 2.
Foaming agent 1: water Foaming agent 2: (Z)-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene, product name; HFO-1336mzz, Opteon 1100, Chemours Corp. Polyisocyanate: Polymeric MDI, product name; MR200, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.

・低温域・液体難燃剤:モノリン酸エステル、トリス(クロロピル)ホスフェート(TMCPP、分解温度184℃、液体)、大八化学社製
・中温域・液体難燃剤:縮合リン酸エステル、品名;PFR(分解温度383℃、液体)、ADEKA社製
・中温域・粉体難燃剤:ポリホスファゼン誘導体、品名;R−17−11(分解温度382℃、粉体)、三木理研工業社製
・高温域・粉体難燃剤:赤リン、品名;ノーバエクセル140(分解温度490℃、粉体)、燐化学工業社製
・HALS(ヒンダードアミン系化合物):ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)=デカンジオアートとメチル=1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル=セバカートの混合物、品名;LA−72(分解温度274℃、液体)、ADEKA社製
-Low temperature range-Liquid flame retardant: Monophosphate ester, Tris (chloropill) phosphate (TMCPP, decomposition temperature 184 ° C, liquid), manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.-Medium temperature range-Liquid flame retardant: Condensed phosphate ester, product name; PFR ( Decomposition temperature 383 ° C, liquid), ADEKA, medium temperature range, powder flame retardant: polyphosphazene derivative, product name; R-17-11 (decomposition temperature, 382 ° C, powder), Miki Riken Kogyo Co., Ltd., high temperature range, Powder flame retardant: Red phosphorus, Product name; Nova Excel 140 (decomposition temperature 490 ° C, powder), manufactured by Phosphor Chemical Industry Co., Ltd. ・ HALS (hindered amine compound): Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl- 4-Piperidil) = Decandioate and Methyl = 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl = Sevacart mixture, product name; LA-72 (decomposition temperature 274 ° C, liquid), manufactured by ADEKA

・糖類化合物1:ショ糖安息香酸エステル、品名;モノペットSB、第一工業製薬社製
・糖類化合物2:ショ糖酢酸エステル、品名;モノペットSOA、第一工業製薬社製
・糖類化合物3:セルロースマイクロファイバー、品名;UFC100、レッテンマイヤー社製
・糖類化合物4:セルロースナノファイバー、第一工業製薬社製
・ Sugar compound 1: Sucrose benzoic acid ester, product name; Monopet SB, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. ・ Sugar compound 2: Sucrose acetic acid ester, product name; Monopet SOA, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. ・ Sugar compound 3: Cellulous microfiber, product name; UFC100, manufactured by Lettenmeier, sugar compound 4: cellulose nanofiber, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.

各実施例、参考例及び各比較例の硬質ウレタン樹脂組成物を次のように発泡させて硬質ウレタンフォームを作成した。
ポリオール化合物、低温域難燃剤、中温域難燃剤、高温域難燃剤、HALS(ヒンダードアミン系化合物)及び糖類化合物をカップに計量し、室温にてラボミキサーで撹拌した。その後、整泡剤、触媒、発泡剤を加え、室温にてラボミキサーで撹拌した。さらに、ポリイソシアネートを加え、室温にてラボミキサーで撹拌し、フリー発泡にて硬質ウレタンフォーム(イソシアヌレートフォーム)を作成した。
The rigid urethane resin compositions of each Example, Reference Example and Comparative Example were foamed as follows to prepare a rigid urethane foam.
The polyol compound, low temperature flame retardant, medium temperature flame retardant, high temperature flame retardant, HALS (hindered amine compound) and saccharide compound were weighed in a cup and stirred at room temperature with a laboratory mixer. Then, a foam stabilizer, a catalyst and a foaming agent were added, and the mixture was stirred at room temperature with a laboratory mixer. Further, the polyisocyanate was added, and stirred at laboratory mixer at room temperature to prepare a rigid polyurethane foam (isocyanurate foams) by free foaming.

各実施例、参考例及び各比較例に対して、ポリイソシアネート配合前の原料における粉体の分散性を判断するため、沈降性試験を次のようにして行った。ポリオール化合物、低温域難燃剤、中温域難燃剤、高温域難燃剤、HALS(ヒンダードアミン系化合物)及び糖類化合物をカップに計量し、室温にてラボミキサーで撹拌した。その後、整泡剤、触媒、発泡剤を加え、室温にてラボミキサーで撹拌し、得られた混合液の15mlを試験管に入れて3日間静置し、全体の液高さと沈殿部分の高さを測定し、沈殿部分の高さが占める割合(%)を算出して沈降率とした。沈降率の値が小であるほど分散性が良く、均一に分散していることを示す。 Each example, with respect to reference examples and comparative examples, to determine the dispersibility of the powder in the raw material before the polyisocyanate formulation was carried sedimentary tested as follows. The polyol compound, low temperature flame retardant, medium temperature flame retardant, high temperature flame retardant, HALS (hindered amine compound) and saccharide compound were weighed in a cup and stirred at room temperature with a laboratory mixer. After that, a foam stabilizer, a catalyst, and a foaming agent were added, and the mixture was stirred at room temperature with a laboratory mixer. 15 ml of the obtained mixed solution was placed in a test tube and allowed to stand for 3 days, and the total height of the liquid and the height of the sedimented portion were increased. The ratio (%) occupied by the height of the settling portion was calculated and used as the settling rate. The smaller the sedimentation rate value, the better the dispersibility, indicating that the dispersion is uniform.

作成した各実施例、参考例及び各比較例の硬質ウレタンフォームに対して、密度(JIS K7222)の測定、圧縮硬度(JIS K7220)の測定、コーンカロリーメーター試験を行った。 Density (JIS K7222), compression hardness (JIS K7220), and cone calorimeter test were performed on the hard urethane foams of each of the prepared Examples , Reference Examples, and Comparative Examples.

コーンカロリーメーター試験は、各実施例、参考例及び各比較例の硬質ウレタンフォームから、10cm×10cm×5cm厚の試験用サンプルを切り出し、ISO5660に準拠し、放射熱強度50kw/mにて20分間加熱したときの総発熱量を測定した。また、20分後のサンプルの状態を確認し、裏面まで貫通する亀裂及び貫通孔の有無を調べた。さらに燃焼時にサンプルが変形してサンプル上方に設定してある試験機のスパークプラグに接触しているか否かを確認した。評価は亀裂、貫通孔、プラグ接触について、それぞれ無い場合に[〇]で示し、有る場合に「×」で示した。 In the cone calorimeter test, a test sample having a thickness of 10 cm × 10 cm × 5 cm was cut out from the rigid urethane foam of each example , reference example and each comparative example, and in accordance with ISO5660, the radiant heat intensity was 20 at 50 kW / m 2 . The total calorific value when heated for 1 minute was measured. In addition, the state of the sample after 20 minutes was confirmed, and the presence or absence of cracks and through holes penetrating to the back surface was examined. Furthermore, it was confirmed whether or not the sample was deformed during combustion and was in contact with the spark plug of the testing machine set above the sample. The evaluation was indicated by [○] when there was no crack, through hole, and plug contact, and was indicated by “x” when there was.

各実施例、参考例及び各比較例について、測定結果を説明する。
実施例1は、低温域・液体難燃剤が13.8重量部、中温域・液体難燃剤が6.9重量部、高温域・粉体難燃剤が2.8重量部、HALSが0.7重量部、糖類化合物1が0.5重量部であり、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対する粉体添加剤の添加量が2.8重量部の例である。実施例1は、密度36kg/m、圧縮硬度216kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が7.1MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」であり、高温域・粉体難燃剤の分散が均一で、難燃性の高いものであった。
The measurement results will be described for each Example , Reference Example, and Comparative Example.
In Example 1, the low temperature region / liquid flame retardant was 13.8 parts by weight, the medium temperature region / liquid flame retardant was 6.9 parts by weight, the high temperature region / powder flame retardant was 2.8 parts by weight, and HALS was 0.7. parts by weight, saccharide compound 1 is 0.5 part by weight, the addition amount of the powder additives to 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and the polyisocyanate are examples of 2.8 parts by weight. In Example 1, the density was 36 kg / m 3 , the compression hardness was 216 kPa, the sedimentation rate was 0%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 7.1 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contacts were all “○”. Yes, the dispersion of the powder flame retardant was uniform in the high temperature range, and the flame retardant was high.

実施例2は、実施例1における糖類化合物1に代えて糖類化合物2を0.5重量部添加した以外は実施例1と同様の例である。実施例2は、密度40kg/m、圧縮硬度220kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が6.3MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」であり、高温域・粉体難燃剤の分散が均一で、難燃性の高いものであった。 Example 2 is the same example as in Example 1 except that 0.5 part by weight of the saccharide compound 2 was added instead of the saccharide compound 1 in the first example. In Example 2, the density was 40 kg / m 3 , the compression hardness was 220 kPa, the sedimentation rate was 0%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 6.3 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contacts were all “○”. Yes, the dispersion of the powder flame retardant was uniform in the high temperature range, and the flame retardant was high.

実施例3は、実施例1における糖類化合物1に代えて糖類化合物3を0.5重量部添加した以外は実施例1と同様の例である。実施例3は、密度39kg/m、圧縮硬度248kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が6.9MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」であり、高温域・粉体難燃剤の分散が均一で、難燃性の高いものであった。 Example 3 is the same example as in Example 1 except that 0.5 part by weight of the saccharide compound 3 was added instead of the saccharide compound 1 in the first example. In Example 3, the density was 39 kg / m 3 , the compression hardness was 248 kPa, the sedimentation rate was 0%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 6.9 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contacts were all “○”. Yes, the dispersion of the powder flame retardant was uniform in the high temperature range, and the flame retardant was high.

実施例4は、実施例1における糖類化合物1に代えて糖類化合物4を0.5重量部添加した以外は実施例1と同様の例である。実施例4は、密度36kg/m、圧縮硬度258kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が7.2MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」であり、高温域・粉体難燃剤の分散が均一で、難燃性の高いものであった。 Example 4 is the same example as in Example 1 except that 0.5 part by weight of the saccharide compound 4 was added instead of the saccharide compound 1 in the first example. In Example 4, the density was 36 kg / m 3 , the compression hardness was 258 kPa, the sedimentation rate was 0%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 7.2 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contacts were all “○”. Yes, the dispersion of the powder flame retardant was uniform in the high temperature range, and the flame retardant was high.

参考例は、実施例3における高温域・粉体難燃剤を6.9重量部とした以外は実施例3と同様の例であり、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対する粉体添加剤の添加量は6.9重量部である。実施例5は、密度35kg/m、圧縮硬度267kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が4.3MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」、高温域・粉体難燃剤の分散が均一で、難燃性の高いものであった。 Reference example, except for using 6.9 parts by weight of a high temperature range, the powder flame retardants in Example 3 is an example similar to Example 3, powder added to the total amount 100 parts by weight of the polyol compound and polyisocyanate The amount of the agent added is 6.9 parts by weight. In Example 5, the density was 35 kg / m 3 , the compression hardness was 267 kPa, the sedimentation rate was 0%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 4.3 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contacts were all “〇”. The dispersion of the powder flame retardant was uniform in the high temperature range, and the flame retardant was high.

比較例1は、実施例1において、糖類化合物1を0重量部とし、糖類化合物1〜4の何れも添加しなかった以外は、実施例1と同様の例である。比較例1は、密度37kg/m、圧縮硬度187kPa、沈降率23%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が9.8MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」であった。比較例1は、糖類化合物を配合しないことにより、沈降率の値が23%と高く、高温域・粉体難燃剤の分散が不均一となった。それにより、コーンカロリーメーターの総発熱量の値が9.8MJ/mであり、糖類化合物1が配合された実施例1と比べると難燃性が低くなった。 Comparative Example 1 is the same example as in Example 1 except that the saccharide compound 1 was 0 parts by weight and none of the saccharide compounds 1 to 4 was added. In Comparative Example 1, the density was 37 kg / m 3 , the compression hardness was 187 kPa, the sedimentation rate was 23%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 9.8 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contact were all "○". there were. In Comparative Example 1, since the saccharide compound was not blended, the value of the precipitation rate was as high as 23%, and the dispersion of the powder flame retardant in the high temperature range was non-uniform. As a result, the total calorific value of the cone calorimeter was 9.8 MJ / m 2 , and the flame retardancy was lower than that of Example 1 in which the saccharide compound 1 was blended.

比較例2は、実施例3において、中温域・液体難燃剤と高温域・粉体難燃剤及びHALSを何れも0重量部とした以外は実施例3と同様の例であり、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対する粉体添加剤の添加量は0重量部である。粉体添加剤の添加量が0重量部のため、沈降性試験は行わなかった。比較例2は、密度38kg/m、圧縮硬度251kPa、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が14.8MJ/m、亀裂と貫通孔の何れも有り「×」となった。比較例2は、高温域・粉体難燃剤の添加量が0であるため、コーンカロリーメーター試験結果が悪く、難燃性が低いものであった。 Comparative Example 2 is the same example as in Example 3 except that the medium temperature range / liquid flame retardant and the high temperature range / powder flame retardant and HALS are all set to 0 parts by weight, and the polyol compound and poly The amount of the powder additive added to 100 parts by weight of the total amount of isocyanate is 0 parts by weight. Since the amount of the powder additive added was 0 parts by weight, the sedimentation test was not performed. In Comparative Example 2, the density was 38 kg / m 3 , the compression hardness was 251 kPa, the total calorific value in the cone calorimeter test was 14.8 MJ / m 2 , and there were both cracks and through holes, which was “x”. In Comparative Example 2, since the amount of the powder flame retardant added in the high temperature region was 0, the cone calorimeter test result was poor and the flame retardancy was low.

比較例3は、実施例3において、低温域・液体難燃剤と中温域・液体難燃剤及びHALSを何れも0重量部とし、高温域・粉体難燃剤を6.9重量部に増やした以外は実施例3と同様の例であり、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対する粉体添加剤の添加量は6.9重量部である。比較例3は、密度40kg/m、圧縮硬度237kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が15.6MJ/m、亀裂と貫通孔「〇」、プラグ接触「×」であった。比較例3は、低温域・液体難燃剤及び中温域・液体難燃剤の何れも添加されていないため、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が大となり、かつプラグに接触し、難燃性が低いものであった。 In Comparative Example 3, in Example 3, the low temperature range / liquid flame retardant, the medium temperature range / liquid flame retardant, and HALS were all set to 0 parts by weight, and the high temperature range / powder flame retardant was increased to 6.9 parts by weight. is an example similar to example 3, the addition amount of the powder additives to 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and the polyisocyanate is 6.9 parts by weight. Comparative Example 3 has a density of 40 kg / m 3 , a compression hardness of 237 kPa, a sedimentation rate of 0%, a total calorific value of 15.6 MJ / m 2 in the cone calorimeter test, a crack and a through hole “○”, and a plug contact “×”. there were. In Comparative Example 3, since neither the low temperature range / liquid flame retardant nor the medium temperature range / liquid flame retardant was added, the total calorific value in the cone calorimeter test was large, and the contact with the plug was low. It was a thing.

比較例4は、実施例3において、高温域・粉体難燃剤に代えて中温域・粉体難燃剤)を4.1重量部添加した以外は実施例3と同様の例であり、ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対する粉体添加剤の添加量は4.1重量部である。比較例4は、密度38kg/m、圧縮硬度233kPa、沈降率0%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が8.3MJ/m、亀裂と貫通孔及びプラグ接触の何れも「〇」であった。比較例4は、高温域・粉体難燃剤を添加しないことにより、コーンカロリーメーターの総発熱量の値が8.3MJ/mが大となり、高温域・粉体難燃剤が添加された実施例3と比べると難燃性が低くなった。 Comparative Example 4 is the same example as in Example 3 except that 4.1 parts by weight of (medium temperature range / powder flame retardant) was added in place of the high temperature range / powder flame retardant, and the polyol compound. and the addition amount of the powder additives to 100 parts by weight of the total amount of the polyisocyanate is 4.1 parts by weight. In Comparative Example 4, the density was 38 kg / m 3 , the compression hardness was 233 kPa, the sedimentation rate was 0%, the total calorific value in the cone calorimeter test was 8.3 MJ / m 2 , and the cracks, through holes, and plug contacts were all “○”. there were. In Comparative Example 4, the value of the total calorific value of the cone calorimeter became large at 8.3 MJ / m 2 by not adding the high temperature region / powder flame retardant, and the high temperature region / powder flame retardant was added. The flame retardancy was lower than that of Example 3.

比較例5は、比較例4において、糖類化合物3の添加量を0重量部とした以外は、比較例4と同様の例である。比較例5は、密度37kg/m、圧縮硬度207kPa、沈降率28%、コーンカロリーメーター試験における総発熱量が13.8MJ/m、亀裂及び貫通孔「〇」、プラグ接触「×」であった。比較例5は、糖類化合物を添加しないことにより、沈降率の値が28%と高く、中温域・粉体難燃剤の分散が不均一となった。また、比較例5は、中温域・粉体難燃剤の分散が不均一なこと、及び高温域・粉体難燃剤を添加しないことにより、コーンカロリーメーター試験の総発熱量の値が13.8MJ/mと高くなり、かつプラグ接触「×」となり、比較例4と比べてさらに難燃性が低くなった。 Comparative Example 5 is the same as Comparative Example 4 except that the amount of the saccharide compound 3 added was 0 parts by weight in Comparative Example 4. Comparative Example 5 has a density of 37 kg / m 3 , a compression hardness of 207 kPa, a sedimentation rate of 28%, a total calorific value of 13.8 MJ / m 2 in the cone calorimeter test, cracks and through holes “○”, and plug contact “×”. there were. In Comparative Example 5, by not adding the saccharide compound, the value of the sedimentation rate was as high as 28%, and the dispersion of the medium temperature range / powder flame retardant was non-uniform. Further, in Comparative Example 5, the total calorific value of the cone calorimeter test was 13.8 MJ due to the non-uniform dispersion of the medium temperature range / powder flame retardant and the absence of the addition of the high temperature range / powder flame retardant. The flame retardancy was as high as / m 2 and the plug contact was “x”, and the flame retardancy was further lowered as compared with Comparative Example 4.

また、実施例1〜4と参考例の硬質ウレタン樹脂組成物を使用し、汎用スプレーシステムによって吹き付け施工を行った結果、ノズルの詰まり等の不具合無く、吹き付け作業を良好に行うことができた。 Further, as a result of performing the spraying work by the general-purpose spray system using the rigid urethane resin compositions of Examples 1 to 4 and the reference example , the spraying work could be performed well without any problems such as nozzle clogging.

このように、本発明の硬質ウレタン樹脂組成物は、低温域(250℃未満)で分解して難燃性を発揮する低温域難燃剤と、中温域(250℃以上400℃未満)で分解して難燃性を発揮する中温域難燃剤と、高温域(400℃以上)で分解して難燃性を発揮する高温域難燃剤を含み、かつ分散安定剤として糖類化合物を含む構成としたことにより、粉体難燃剤の分散が均一になって原料の貯蔵性が良好になり、かつ粉体難燃剤の添加量が少なくても良好な難燃性が得られる。なお、実施例は、三量化触媒を用いてイソシアネートインデックスを300以上とすることで高い難燃性を発現できた。 As described above, the rigid urethane resin composition of the present invention is decomposed into a low temperature flame retardant that decomposes in a low temperature range (less than 250 ° C.) and exhibits flame retardancy and a medium temperature range (250 ° C. or higher and lower than 400 ° C.). It is composed of a medium temperature flame retardant that exhibits flame retardancy and a high temperature flame retardant that decomposes in a high temperature range (400 ° C or higher) and exhibits flame retardancy, and also contains a saccharide compound as a dispersion stabilizer. As a result, the dispersion of the powder flame retardant becomes uniform, the storage stability of the raw material becomes good, and good flame retardancy can be obtained even if the amount of the powder flame retardant added is small. In the examples, high flame retardancy could be exhibited by setting the isocyanate index to 300 or more using a trimerization catalyst.

Claims (2)

ポリオール化合物、ポリイソシアネート、発泡剤、触媒及び添加剤を含む硬質ウレタン樹脂組成物において、
前記添加剤は、難燃剤と分散安定剤を含み、
前記難燃剤は、250℃未満の分解温度を有する低温域難燃剤と、250℃以上400℃未満の分解温度を有する中温域難燃剤と、400℃以上の分解温度を有する高温域難燃剤との3種類を含み、
前記低温域難燃剤と前記中温域難燃剤は、リン含有の液体であり、
前記高温域難燃剤は、粉体であり、添加量が前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して2〜3重量部であり、
前記分散安定剤が糖類化合物からなることを特徴とする硬質ウレタン樹脂組成物。
In a rigid urethane resin composition containing a polyol compound, a polyisocyanate, a foaming agent, a catalyst and an additive,
The additive comprises a flame retardant and a dispersion stabilizer.
The flame retardant is a low temperature flame retardant having a decomposition temperature of less than 250 ° C., a medium temperature flame retardant having a decomposition temperature of 250 ° C. or higher and lower than 400 ° C., and a high temperature flame retardant having a decomposition temperature of 400 ° C. or higher. Including 3 types
The low temperature flame retardant and the medium temperature flame retardant are phosphorus-containing liquids.
The high temperature flame retardant is a powder, and the amount added is 2 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyol compound and polyisocyanate.
A rigid urethane resin composition, wherein the dispersion stabilizer is composed of a saccharide compound.
前記液体の低温域難燃剤及び前記液体の中温域難燃剤と、前記粉体の高温域難燃剤との添加量の合計は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して20〜30重量部であり、
前記糖類化合物の量は、前記ポリオール化合物とポリイソシアネートの合計量100重量部に対して0.1〜10重量部であることを特徴とする請求項1に記載の硬質ウレタン樹脂組成物。
The total amount of the liquid low temperature flame retardant, the liquid medium temperature flame retardant, and the powder high temperature flame retardant added is 20 to 100 parts by weight based on the total amount of the polyol compound and polyisocyanate. 30 parts by weight
The amount of the saccharide compound, the polyol compound and the rigid urethane resin composition according to claim 1, characterized in that 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the polyisocyanate.
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