JP6980618B2 - 硬化性組成物 - Google Patents
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1.フォーム形成用の硬化性組成物であって、
ポリオール化合物、発泡剤、触媒、難燃剤及びポリイソシアネート化合物を含有し、
該ポリオール化合物が、不飽和脂肪族ポリエステルポリオールを含み、
該難燃剤が、ホスフィン酸塩化合物を含み、
該ホスフィン酸塩化合物は、該ポリオール化合物100重量部に対し、25重量部以上200重量部以下含む、
ことを特徴とする硬化性組成物。
2.前記ホスフィン酸塩化合物が、トリス(アルキルホスフィン酸)アルミニウムであることを特徴とする1.に記載の硬化性組成物。
本発明では、脂肪族ポリエステルポリオールのうち、不飽和脂肪族ポリエステルポリオールを必須成分として含むものであり、このような不飽和脂肪族ポリエステルポリオールとして、マレイン酸、フマル酸等の不飽和脂肪族多塩基酸と多価アルコールとを反応させて得られる縮合ポリエステルポリオール等が挙げられる。このような不飽和脂肪族ポリエステルポリオールを含むことにより、低熱伝導性と耐熱性を向上させることができることを特徴とするものである。
ポリオール化合物全量に対する不飽和脂肪族ポリエステルポリオールの含有量は、1重量%以上80重量%以下、さらには5重量%以上60重量%以下であることが好ましい。
芳香族/脂肪族ポリエステルポリオールは、1分子中に脂肪族炭化水素及び芳香族炭化水素を有するポリオールのことで、芳香族多塩基酸及び脂肪族多塩基酸と多価アルコールとを反応させて得られる縮合ポリエステルポリオール等が挙げられる。
なお、芳香族/脂肪族ポリエステルポリオールの中でも、芳香族/不飽和脂肪族ポリエステルポリオールは、本願発明の不飽和脂肪族ポリエステルポリオールに包含するものとする。
なお水酸基価は、試料1gに含まれる水酸基と等モルの水酸化カリウムのmg数によって表される値であり、JIS K 1557−1:2007 プラスチック−ポリウレタン原料ポリオール試験方法−第1部:水酸基価の求め方に基づいて測定した値である。ポリオール化合物の水酸基価とは、全てのポリオール化合物の混合物で測定した値である。
本発明における発泡剤としては、ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロクロロフルオロオレフィン、水から選ばれる1種または2種以上が好適であり、例えばハイドロフルオロオレフィンと水、ハイドロクロロフルオロオレフィンと水、ハイドロフルオロオレフィンとハイドロクロロフルオロオレフィンと水等、各発泡剤を組み合わせて使用することができる。
本発明では特に、ヌレート化触媒とともに、樹脂化触媒及び/または泡化触媒を含むことが好ましく、施工性とともにフォーム形成性等に有利である。なお触媒に活性水素含有成分が含まれる場合、触媒に含まれる活性水素含有成分も考慮してイソシアネート指数を算出する。
本発明では、特に、トリス(ジエチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(メチルエチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(ジブチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(ブチルエチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(ジフェニルホスフィン酸)アルミニウム、ビス(ジエチルホスフィン酸)亜鉛、ビス(メチルエチルホスフィン酸)亜鉛、ビス(ジフェニルホスフィン酸)亜鉛、ビス(ジエチルホスフィン酸)チタニル、テトラキス(ジエチルホスフィン酸)チタニル、ビス(メチルエチルホスフィン酸)チタニル、テトラキス(メチルエチルホスフィン酸)チタニル、ビス(ジフェニルホスフィン酸)チタニル、テトラキス(ジフェニルホスフィン酸)チタニル等のアルキルホスフィン酸金属塩化合物を用いることが好ましく、この中でも特に、トリス(ジエチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(メチルエチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(ブチルエチルホスフィン酸)アルミニウム、トリス(ジフェニルホスフィン酸)アルミニウムから選ばれるトリス(アルキルホスフィン酸)アルミニウムが好適である。
特に本発明では、リン酸エステルとホスフィン酸塩化合物を併用することが好ましく、リン酸エステルとホスフィン酸塩化合物を併用する場合、リン酸エステルとホスフィン酸塩化合物の混合比率(重量比)は、リン酸エステル:ホスフィン酸塩化合物比率で、90:10〜50:50、さらには85:15〜55:45、さらには80:20〜60:40であることが好ましい。このような範囲であることにより、施工性に優れるとともに、耐熱性をより向上させることができる。
このような範囲で上記ポリオール化合物と上記ポリイソシアネート化合物等を混合することにより、優れた耐熱性を得ることができる。なお、イソシアネート指数とは、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の当量数を、活性水素含有成分(ポリオール化合物、及び水等)の活性水素の総当量数で除した数値の100倍で表されるものである。
着色剤としては、例えば、顔料、染料等が挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が挙げられる。このような界面活性剤は、貯蔵安定性、分散安定性を付与することができる。
重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン系重合禁止剤、ベンゾキノン系重合禁止剤、カテコール系重合禁止剤、ピペリジン系重合禁止剤等が挙げられる。このような重合禁止剤は、後述する2液型の形態において、長期貯蔵安定性を付与するとともに、ポリオール製造過程で添加した場合は、製造安定性にも寄与する。
繊維としては、例えば、セルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、木材繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維等の無機繊維等が挙げられる。このような繊維は、施工性、フォーム形成性、寸法安定性等を付与することができる。本発明では、繊維を用いなくてもよいが、繊維を混合した場合は、少量の繊維で効果を発揮することができる。
このような硬化性組成物は、建築物等の現場で、基材に塗付して発泡させ、基材をフォームで被覆する用途で使用する。対象となる基材は、例えば、建築物等における壁面、天井面、床面等を構成する材料であり、具体的には、例えば、コンクリート、モルタル、金属板、無機ボード、合板等が挙げられる。これら基材は、フォーム形成前に、下塗材による表面処理等を施したものであってもよい。
また上記第2液の粘度は、好ましくは20mPa・s以上500mPa・s以下、より好ましくは30mPa・s以上350mPa・s以下、さらに好ましくは50mPa・s以上250mPa・s以下である。
第1液と第2液との混合は、体積比で1:1程度とすることが好ましい。このような方法で形成されるフォームは、低熱伝導性、耐熱性等において優れた性能を発揮することができる。フォームの厚みは、特に限定されず、要求性能等に応じて適宜設定すればよいが、好ましくは10mm以上、より好ましくは15mm以上500mm以下程度である。
・ポリオール化合物1:芳香族ポリエステルポリオール(テレフタル酸系ポリエステルポリオール、粘度1900mPa・s、酸価:0mgKOH/g、水酸基価:250mgKOH/g)
・ポリオール化合物2:芳香族/脂肪族ポリエステルポリオール(フタル酸/アジピン酸系ポリエステルポリオール、粘度900mPa・s、酸価:0mgKOH/g、水酸基価:350mgKOH/g)
・ポリオール化合物3:脂肪族ポリエステルポリオール(フマル酸系ポリエステルポリオール、粘度6000mPa・s、酸価:0mgKOH/g、水酸基価:150mgKOH/g)
・発泡剤1:ハイドロクロロフルオロオレフィン
・発泡剤2:水(水酸基価:6233mgKOH/g)
・触媒1:ヌレート化触媒(2−エチルヘキサン酸テトラアルキルアンモニウムのグリコール溶液)
・触媒2:樹脂化触媒(オクチル酸ビスマスのオクチル酸溶液)
・難燃剤1:ホスフィン酸塩化合物(トリス(ジエチルホスフィン酸)アルミニウム、平均粒径4μm、密度1.35g/cm3)
・難燃剤2:ポリリン酸アンモニウム(平均粒径5μm、密度1.9g/cm3)
・難燃剤3:有機リン酸エステル化合物(トリス(クロロプロピル)ホスフェート、密度1.29g/cm3)
・整泡剤:シリコーン系整泡剤
第1液、第2液をそれぞれ40℃に加温し、これらを表1に示すイソシアネート指数となるように混合し、得られた混合液を、5℃雰囲気下で基材(スレート板)にスプレーガンで吹き付け、発泡させて、基材の片面全体がフォームで被覆された試験体(厚み50mm)を得た。得られた試験体について下記の方法で各試験を実施した。結果は表1に示す。
形成されたフォームの状態を目視にて観察した。評価基準は以下のとおりである。
◎:均質なフォームが形成された。
○:ほぼ均質なフォームが形成された。
△:フォームに一部異常(脆化、不均一発泡、付着不良等)が認められた。
×:フォームに異常が認められた。
試験体のフォーム部分を切り出し、熱伝導率計を用いて、熱伝導率を測定した。評価基準は以下のとおりである。
○:熱伝導率が0.03W/(m・K)以下
×:熱伝導率が0.03W/(m・K)超
ISO 5660に規定されるコーンカロリーメーターを用いて実施した。なお、加熱強度は50kW/m2、加熱時間は20分でそれぞれ行った。次の評価項目ついて評価を行った。評価基準は、以下のとおりである。
(3−1)耐熱性1(寸法変化)
A:試験後の厚み方向の寸法変化が12mm以下
B:試験後の厚み方向の寸法変化が12mm超16mm以下
C:試験後の厚み方向の寸法変化が16mm超20mm以下
D:試験後の厚み方向の寸法変化が20mm超
(3−2)耐熱性2(総発熱量)
A:総発熱量が10MJ/m2以下
B:総発熱量が10MJ/m2超15MJ/m2以下
C:総発熱量が15MJ/m2超20MJ/m2以下
D:総発熱量が20MJ/m2超
(3−3)耐熱性3(最大発熱速度)
A:最大発熱速度が100kW/m2以下
B:最大発熱速度が100kW/m2超150kW/m2以下
C:最大発熱速度が150kW/m2超200kW/m2以下
D:最大発熱速度が200kW/m2超
Claims (2)
- フォーム形成用の硬化性組成物であって、
ポリオール化合物、発泡剤、触媒、難燃剤及びポリイソシアネート化合物を含有し、
該ポリオール化合物が、不飽和脂肪族ポリエステルポリオールを含み、
該難燃剤が、ホスフィン酸塩化合物を含み、
該ホスフィン酸塩化合物は、該ポリオール化合物100重量部に対し、25重量部以上200重量部以下含む、
ことを特徴とする硬化性組成物。 - 前記ホスフィン酸塩化合物が、トリス(アルキルホスフィン酸)アルミニウムであることを特徴とする請求項1に記載の硬化性組成物。
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