JP7164972B2 - rigid polyurethane foam - Google Patents

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Description

本発明は、硬質ポリウレタンフォームに関する。 The present invention relates to rigid polyurethane foams.

コンクリート建築物など様々な建造物は、省エネルギーの観点から、一般的には、建造物内部に断熱加工が施されて断熱層が設けられる。例えば、マンション等の鉄筋コンクリート建造物等の場合では、建物の屋内側壁面等に断熱層が設けられる。通常、断熱層としては、硬質ポリウレタンフォームなどの断熱性能を有する発泡材料やグラスウールなどが用いられている。硬質ポリウレタンフォームを用いる場合は、コンクリート表面等といった建造物内部の所定位置に硬質ポリウレタンフォームの原料組成物を吹き付けて形成することができる。具体的には、ポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤及び難燃剤を含むポリオール組成物と、イソシアネート組成物を準備し、建造物の建築作業の現場にてポリオール組成物とイソシアネート組成物との混合物をスプレーガン等にて建造物内部の所定位置に吹き付けて硬質ポリウレタンフォームの発泡形成工程を実施し、硬質ポリウレタンフォームからなる断熱層が形成される。 From the viewpoint of energy saving, various buildings such as concrete buildings are generally heat-insulated inside to provide a heat-insulating layer. For example, in the case of reinforced concrete buildings such as condominiums, a heat insulating layer is provided on the indoor side walls of the building. Generally, as the heat insulating layer, a foam material having heat insulating performance such as rigid polyurethane foam, glass wool, or the like is used. When rigid polyurethane foam is used, it can be formed by spraying a raw material composition of rigid polyurethane foam onto a predetermined position inside a building such as a concrete surface. Specifically, a polyol composition containing a polyol, a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent and a flame retardant, and an isocyanate composition are prepared, and the polyol composition and the isocyanate composition are mixed at the construction site of the building. The mixture is sprayed onto a predetermined position inside the building with a spray gun or the like to carry out a step of foaming rigid polyurethane foam, thereby forming a heat insulating layer made of rigid polyurethane foam.

しかしながら、断熱層として硬質ポリウレタンフォームを吹き付け施工する際等に、建築作業中に生じた静電気などで火災が発生した場合に、硬質ポリウレタンフォームに引火してしまう虞があった。 However, when a rigid polyurethane foam is sprayed as a heat insulating layer, the rigid polyurethane foam may ignite in the event of fire caused by static electricity generated during construction work.

そこで、特許文献1には、赤燐を必須成分として含む難燃性ウレタン樹脂組成物から形成された発泡体が提案されている。発泡体を形成する難燃性ウレタン樹脂組成物に赤燐が含まれることで、その発泡体は難燃性を発揮するものとなっている。 Therefore, Patent Document 1 proposes a foam formed from a flame-retardant urethane resin composition containing red phosphorus as an essential component. By containing red phosphorus in the flame-retardant urethane resin composition forming the foam, the foam exhibits flame retardancy.

国際公開第2014/112394号WO2014/112394

特許文献1において必須とされる赤燐は固体である。このため、断熱層を設ける現場にて難燃性ウレタン樹脂組成物を調整し、硬質ポリウレタンフォームを施工するにあたり、難燃性ウレタン樹脂組成物中に十分に且つ速やかに赤燐を分散させる工程が重要となる。このため、特許文献1では、断熱層を設ける現場で難燃性ウレタン樹脂組成物を調整する場合、難燃性ウレタン樹脂組成物中に十分に且つ速やかに赤燐を分散させための機械設備を新たに整備する必要があり、低コストで均一な難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを吹き付け施工にて形成することが困難であった。また、難燃性ウレタン樹脂組成物において赤燐の分散不良が生じると、得られる硬質ポリウレタンフォーム中の赤燐が不均一となり、硬質ポリウレタンフォームが収縮するなどの外観不良を引き起こし、居住後の内装材料の変形など住まいとしての不具合を引き起こす虞がある。硬質ポリウレタンフォームの外観不良は、特に硬質ポリウレタンフォームを断熱層として用いる場合においては断熱層の断熱性の不均一性の原因となるばかりか、隙間の発生にも繋がり、火災になった際はその隙間から内部が燃焼してしまう虞もあるため、重要な問題である。 The red phosphorus required in Patent Document 1 is solid. For this reason, when the flame-retardant urethane resin composition is prepared at the site where the heat insulating layer is to be provided and the rigid polyurethane foam is applied, there is a need to disperse red phosphorus sufficiently and quickly in the flame-retardant urethane resin composition. important. For this reason, in Patent Document 1, when adjusting a flame-retardant urethane resin composition at the site where a heat insulating layer is provided, mechanical equipment is provided to sufficiently and quickly disperse red phosphorus in the flame-retardant urethane resin composition. It was difficult to form rigid polyurethane foam with uniform flame retardancy at low cost by spraying. In addition, if the red phosphorus is poorly dispersed in the flame-retardant urethane resin composition, the red phosphorus in the resulting rigid polyurethane foam becomes nonuniform, causing poor appearance such as shrinkage of the rigid polyurethane foam. There is a risk of causing problems such as deformation of the material as a dwelling. Poor appearance of rigid polyurethane foam, especially when rigid polyurethane foam is used as a heat insulating layer, not only causes non-uniformity in the heat insulating properties of the heat insulating layer, but also leads to the occurrence of gaps, which can lead to fires. This is an important problem because there is a risk that the interior will burn through the gap.

本発明は、断熱層を設ける現場で硬質ポリウレタンフォームを吹き付け施工にて形成する場合にあっても、外観性に優れてより容易に均一な高い難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a rigid polyurethane foam which is excellent in external appearance and which exhibits more easily and uniformly high flame retardancy even when the rigid polyurethane foam is formed by spraying at the site where a heat insulating layer is provided. aim.

本発明は、(1)ポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤及び難燃剤(但し、ポリオールを含まない)を含むポリオール組成物と、イソシアネート組成物との反応物から構成される硬質ポリウレタンフォームであって、
ポリオール組成物に含まれるポリオールは、臭素系ポリオールと、臭素不含有の芳香族系ポリエステルポリオールとを含んでおり、
ポリオールの添加量を100質量部とした場合に、臭素系ポリオールの添加量が25質量部以上70質量部以下となっており、
臭素系ポリオールは、芳香族環を有するものであって、少なくとも1つ以上の臭素が芳香族環と結合した骨格を有し、
難燃剤は、赤燐、金属水酸化物、ホウ酸亜鉛、ポリ燐酸アンモニウム、酸化アンチモン、リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステルから1つ以上選択されるものであり、
ISO5660-1に準拠し、加熱強度50kW/m 2 にて実施された発熱性試験において、不燃材料であるための下記条件1~条件4を全て満たすか、
条件1:加熱開始時点から要求時間が経過するまでに発熱した総発熱量が8MJ/m 2
下である。
条件2:加熱開始時点から要求時間が経過するまで燃焼を続けても貫通する亀裂及び穴の
発生が認められない。
条件3:加熱開始時点から要求時間が経過するまで、最高発熱速度が200kW/m 2
超えた状態で10秒以上継続する状態が認められない。
条件4:要求時間は20分である。
又は、準不燃材料であるための下記条件1~条件3および条件5を全て満たす。
条件1:加熱開始時点から要求時間が経過するまでに発熱した総発熱量が8MJ/m 2
下である。
条件2:加熱開始時点から要求時間が経過するまで燃焼を続けても貫通する亀裂及び穴の
発生が認められない。
条件3:加熱開始時点から要求時間が経過するまで、最高発熱速度が200kW/m 2
超えた状態で10秒以上継続する状態が認められない。
条件5:要求時間は10分である。
ことを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム、
(2) 難燃剤には、赤燐が含まれる、上記(1)に記載の硬質ポリウレタンフォーム。
(3) 難燃剤に含まれる赤燐の添加量は、ポリオールの添加量を100質量部とした場合に、17質量部以下である、上記(2)に記載の硬質ポリウレタンフォーム、を要旨とする。
The present invention provides (1) a rigid polyurethane foam comprising a reaction product of a polyol composition containing a polyol, a foam stabilizer, a catalyst, a blowing agent and a flame retardant (but not containing a polyol) and an isocyanate composition. There is
The polyol contained in the polyol composition includes a brominated polyol and a bromine-free aromatic polyester polyol,
When the amount of polyol added is 100 parts by mass, the amount of brominated polyol added is 25 parts by mass or more and 70 parts by mass or less,
The brominated polyol has an aromatic ring and has a skeleton in which at least one or more bromines are bonded to the aromatic ring,
The flame retardant is one or more selected from red phosphorus, metal hydroxide, zinc borate, ammonium polyphosphate, antimony oxide, phosphoric acid ester, and halogenated phosphoric acid ester;
In an exothermic test conducted at a heating intensity of 50 kW/m 2 in accordance with ISO 5660-1, all of the following conditions 1 to 4 for noncombustible materials are satisfied,
Condition 1: The total amount of heat generated from the start of heating until the required time elapses is 8 MJ/m 2 or less.
Below.
Condition 2: Cracks and holes that penetrate even if combustion is continued until the required time has elapsed from the start of heating
Occurrence is not recognized.
Condition 3: The maximum heat generation rate is 200 kW/m 2 from the start of heating until the required time has passed.
A state that continues for more than 10 seconds in the state of exceeding is not permitted.
Condition 4: The requested time is 20 minutes.
Alternatively, it satisfies all of the following conditions 1 to 3 and 5 for being a quasi-noncombustible material.
Condition 1: The total amount of heat generated from the start of heating until the required time elapses is 8 MJ/m 2 or less.
Below.
Condition 2: Cracks and holes that penetrate even if combustion is continued until the required time has elapsed from the start of heating
Occurrence is not recognized.
Condition 3: The maximum heat generation rate is 200 kW/m 2 from the start of heating until the required time has passed.
A state that continues for more than 10 seconds in the state of exceeding is not permitted.
Condition 5: The requested time is 10 minutes.
A rigid polyurethane foam characterized by
(2) The rigid polyurethane foam according to (1) above, wherein the flame retardant contains red phosphorus.
(3) The rigid polyurethane foam according to (2) above, wherein the amount of red phosphorus added in the flame retardant is 17 parts by mass or less when the amount of polyol added is 100 parts by mass. .

本発明によれば、断熱層を設ける現場で硬質ポリウレタンフォームを吹き付け施工にて形成する場合にあっても、外観性に優れてより容易に均一な高い難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, a rigid polyurethane foam having excellent appearance and more easily uniform high flame retardancy is provided even when the rigid polyurethane foam is formed by spraying at the site where a heat insulating layer is provided. be able to.

[硬質ポリウレタンフォーム]
本発明は、硬質ポリウレタンフォームである。硬質ポリウレタンフォームは、ポリオール組成物と、イソシアネート組成物との反応物から構成される。また、本発明の硬質ポリウレタンフォームは、高い難燃性を有する。
[Rigid polyurethane foam]
The present invention is a rigid polyurethane foam. Rigid polyurethane foams are composed of the reactants of a polyol composition and an isocyanate composition. Also, the rigid polyurethane foam of the present invention has high flame retardancy.

本明細書において、硬質ポリウレタンフォームが高い難燃性を有するとは、硬質ポリウレタンフォームが不燃材料又は準不燃材料であることを示すものとする。 In the present specification, that the rigid polyurethane foam has high flame retardancy means that the rigid polyurethane foam is a noncombustible material or a quasi-noncombustible material.

硬質ポリウレタンフォームが不燃材料又は準不燃材料であるための条件は、それぞれ次に示す条件を満たすことである。 Conditions for a rigid polyurethane foam to be a noncombustible material or a quasi-noncombustible material are to satisfy the following conditions.

(不燃材料であるための条件)
硬質ポリウレタンフォームが不燃材料であるための条件は、ISO5660-1に準拠し、加熱強度50kW/mにて実施された発熱性試験(コーンカロリーメータ-試験)において、以下の4つの条件(条件1から条件4)の全てを満たすことである。
(Conditions for noncombustible material)
The conditions for rigid polyurethane foam to be a noncombustible material are the following four conditions (conditions It is to satisfy all of conditions 1 to 4).

条件1:加熱開始時点から要求時間が経過するまでに発熱した総発熱量が8MJ/m以下である。
条件2:加熱開始時点から要求時間が経過するまで燃焼を続けても貫通する亀裂及び穴の発生が認められない。
条件3:加熱開始時点から要求時間が経過するまで、最高発熱速度が200kW/mを超えた状態で10秒以上継続する状態が認められない。
条件4:要求時間は20分である。
Condition 1: The total amount of heat generated from the start of heating until the required time elapses is 8 MJ/m 2 or less.
Condition 2: Even if combustion is continued from the start of heating until the required time elapses, no penetrating cracks or holes are observed.
Condition 3: A state in which the maximum heat generation rate exceeds 200 kW/m 2 and continues for 10 seconds or longer from the start of heating until the required time has elapsed is not observed.
Condition 4: The requested time is 20 minutes.

(準不燃材料であるための条件)
硬質ポリウレタンフォームが準不燃材料である条件については、上記の不燃材料であるための条件における条件4を「要求時間が10分である」とする他は、上記の不燃材料であるための条件と同じ条件(条件1から3については同じ)である。
(Conditions for semi-incombustible material)
Regarding the conditions for the rigid polyurethane foam to be a quasi-noncombustible material, the conditions for being a noncombustible material are the same as those for being a noncombustible material, except that the required time is 10 minutes for condition 4 in the above conditions for being a noncombustible material. Same conditions (same for conditions 1 to 3).

[ポリオール組成物]
ポリオール組成物は、ポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤及び難燃剤を含む。
[Polyol composition]
A polyol composition includes a polyol, a foam stabilizer, a catalyst, a blowing agent and a flame retardant.

(ポリオール)
ポリオールとしては芳香族系ポリエステルポリオール及び臭素系ポリオールが用いられる。
(polyol)
Aromatic polyester polyols and brominated polyols are used as polyols.

(芳香族系ポリエステルポリオール)
芳香族系ポリエステルポリオールとしては、多価カルボン酸と多価アルコールから通常のエステル化反応において得られる芳香族系ポリエステルポリオールや、ポリエステル樹脂等を多価アルコールでエステル交換して得られる芳香族系ポリエステルポリオールが挙げられる。多価カルボン酸としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸などの芳香族系多塩基酸及びこれらの無水物が挙げられ、これらは1種単独、或いは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。一方、多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュークローズ、ビスフェノールAなどが挙げられ、これらは1種単独、或いは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。ポリオールのなかでも、芳香族系ポリエステルポリオールは、難燃性に優れるという理由で本発明の硬質ポリウレタンフォームの形成に好適に用いられる。
(Aromatic polyester polyol)
Aromatic polyester polyols include aromatic polyester polyols obtained from polyhydric carboxylic acids and polyhydric alcohols through normal esterification reactions, and aromatic polyesters obtained by transesterification of polyester resins, etc. with polyhydric alcohols. polyols. Examples of polyvalent carboxylic acids include aromatic polybasic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and trimellitic acid, and anhydrides thereof. The above can be used in combination as appropriate. On the other hand, polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, bisphenol A and the like, and these may be used alone or in combination of two. The above can be used in combination as appropriate. Among polyols, aromatic polyester polyols are suitably used for forming the rigid polyurethane foam of the present invention because of their excellent flame retardancy.

芳香族系ポリエステルポリオールは、臭素不含有のもの、すなわちポリオールの分子骨格中に臭素を含まないものである。 The aromatic polyester polyol is bromine-free, that is, does not contain bromine in the molecular skeleton of the polyol.

(芳香族系ポリエステルポリオールの添加量)
芳香族系ポリエステルポリオールの添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、30質量部以上75質量部以下の範囲であることが好ましい。ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、芳香族系ポリエステルポリオールの添加量が30質量部未満であると、得られる硬質ポリウレタンフォームが不均一になりフォームの圧縮強度が低下してしまい、芳香族系ポリエステルポリオールの添加量が75質量部を超えると、後述する臭素系ポリオールの含有量が少なくなり、硬質ポリウレタンフォームについて、準不燃性が得られにくくなる。
(Addition amount of aromatic polyester polyol)
The amount of the aromatic polyester polyol added is preferably in the range of 30 parts by mass or more and 75 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. When the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass, if the amount of the aromatic polyester polyol added is less than 30 parts by mass, the resulting rigid polyurethane foam will be uneven and the compressive strength of the foam will be low. If the addition amount of the aromatic polyester polyol exceeds 75 parts by mass, the content of the brominated polyol, which will be described later, decreases, making it difficult to obtain quasi-noncombustibility for the rigid polyurethane foam.

(臭素系ポリオール)
臭素系ポリオールとしては、芳香族環を有するものであって、少なくとも1つ以上の臭素が芳香族環と結合した骨格を有するものであり、臭素含有ポリエステルポリオール、臭素含有ポリエーテルポリオールを挙げることができる。
(Brominated polyol)
The brominated polyol has an aromatic ring and has a skeleton in which at least one or more bromines are bonded to the aromatic ring, and bromine-containing polyester polyols and bromine-containing polyether polyols can be mentioned. can.

臭素含有ポリエステルポリオールとしては、例えばテトラブロモフタル酸などの臭素含有多価カルボン酸と上述した多価アルコールとのエステル化反応で得られるものが使用できる。 As the bromine-containing polyester polyol, those obtained by an esterification reaction between a bromine-containing polycarboxylic acid such as tetrabromophthalic acid and the above-described polyhydric alcohol can be used.

臭素含有ポリエーテルポリオールとしては、例えば、テトラブロモビスフェノールAなどの臭素含有多価アルコールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを1種または2種以上を付加重合して得られるものが使用できる。本発明に臭素含有ポリエーテルポリオールを用いる場合、特に、テトラブロモビスフェノールA骨格を有する芳香族系臭素含有ポリエーテルポリオールが用いられることが好ましい。 Examples of bromine-containing polyether polyols include those obtained by addition polymerization of one or more of bromine-containing polyhydric alcohols such as tetrabromobisphenol A and alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. Available. When a bromine-containing polyether polyol is used in the present invention, it is particularly preferred to use an aromatic bromine-containing polyether polyol having a tetrabromobisphenol A skeleton.

ポリオールとして臭素系ポリオールが用いられることで、形成される硬質ポリウレタンフォームにおいてラジカルトラップ効果による延焼抑制という効果が発揮される。また、この効果をより効率的に発揮させるためには、ポリオール組成物中に、臭素系ポリオールをより均一に分散させることが好適である。そこで臭素系ポリオールを他の原料に添加する際においては、後述する液状難燃剤でもあるリン酸エステルなどと臭素系ポリオールを予め混合して粘度の調整をしてもよい。臭素系ポリオールの粘度の調製がなされることで臭素系ポリオールを他の原料とより容易に混合させることができる。 By using a brominated polyol as the polyol, the formed rigid polyurethane foam exhibits the effect of suppressing the spread of fire due to the radical trapping effect. Moreover, in order to exhibit this effect more efficiently, it is preferable to more uniformly disperse the brominated polyol in the polyol composition. Therefore, when the brominated polyol is added to other raw materials, the viscosity may be adjusted by previously mixing the phosphate ester or the like, which is also a liquid flame retardant, described later, with the brominated polyol. By adjusting the viscosity of the brominated polyol, the brominated polyol can be mixed with other raw materials more easily.

(臭素系ポリオールの添加量)
臭素系ポリオールの添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、25質量部以上70質量部以下の範囲である。ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、臭素系ポリオールの添加量が25質量部以上であることで、多くの難燃剤を使用せずに難燃性を高めることができるという効果を得ることができ、臭素系ポリオールの添加量が70質量部以下であることで、硬質ポリウレタンフォームが形成された後に収縮する虞を効果的に防止することができ、外観性に優れた硬質ポリウレタンフォームを形成することができる。
(Addition amount of brominated polyol)
The amount of brominated polyol to be added is in the range of 25 parts by mass or more and 70 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. When the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass, the addition amount of the brominated polyol is 25 parts by mass or more, so that flame retardancy can be improved without using a large amount of flame retardant. When the addition amount of the brominated polyol is 70 parts by mass or less, it is possible to effectively prevent the risk of shrinkage after the rigid polyurethane foam is formed, and the appearance is excellent. A rigid polyurethane foam can be formed.

(その他のポリオール)
ポリオールとしては、本発明の効果を阻害しない範囲で、芳香族系ポリエステルポリオール及び臭素系ポリオール以外のその他のポリオールが含まれてもよい。
(Other polyols)
Polyols other than aromatic polyester polyols and brominated polyols may be included as long as they do not impair the effects of the present invention.

その他のポリオールとしては、芳香族ポリエーテルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、脂肪族ポリエーテルポリオール、アミン系ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオールを挙げることができる。 Other polyols include aromatic polyether polyols, aliphatic polyester polyols, aliphatic polyether polyols, amine-based polyether polyols, and polymer polyols.

(整泡剤)
整泡剤としては、従来から一般に用いられているシリコーン系化合物及びフッ素系化合物などを例示することができる。
(foam stabilizer)
Examples of foam stabilizers include conventionally used silicone compounds and fluorine compounds.

整泡剤の添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、0.5質量部以上5質量部以下の範囲であることが好ましい。 The amount of the foam stabilizer added is preferably in the range of 0.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass.

(触媒)
触媒としては、従来から一般に用いられているアミン触媒や金属触媒等が使用できる。アミン触媒としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラメチルヘキサンジアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルプロパンジアミン、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,-ジメチルベンジルアミン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリン、トリエチレンジアミン、N,N’,N’-トリメチルアミノエチルピペラジン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N’,N’’-トリス(3-ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ-s-トリアジン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N-アミノエトキシエタノール、N,N-ジメチルアミノヘキサノール、テトラメチルヘキサンジアミン、1-メチルイミダゾール、1-イソブチル-2-メチルイミダゾール等が使用できる。金属触媒としては、例えば、スタナスオクトエート;ジブチルチンジラウリレート;オクチル酸鉛;酢酸カリウムやオクチル酸カリウム等のカリウム塩、Zn,Bi,Tiなどを含むもの等が使用できる。これらのアミン触媒や金属触媒の他に、蟻酸や酢酸等の脂肪酸の第4級アンモニウム塩等も使用できる。以上の触媒は、それぞれ1種単独で使用してもよいし、2種以上を適宜組み合わせて使用することもできる。
特に、イソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基を反応させることで三量化させる三量化触媒が選択される。三量化触媒は、イソシアヌレート環の生成を促進する。
(catalyst)
As the catalyst, conventionally used amine catalysts, metal catalysts, and the like can be used. Examples of amine catalysts include N,N,N',N'-tetramethylhexanediamine, N,N,N',N'-tetramethylpropanediamine, N,N,N',N'',N''-pentamethyldiethylenetriamine,N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, N,N,-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylenediamine, N,N',N '-trimethylaminoethylpiperazine, N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N',N''-tris(3-dimethylaminopropyl)hexahydro-s-triazine, bis(dimethylaminoethyl)ether, N,N- Aminoethoxyethanol, N,N-dimethylaminohexanol, tetramethylhexanediamine, 1-methylimidazole, 1-isobutyl-2-methylimidazole and the like can be used. Examples of metal catalysts that can be used include stannus octoate; dibutyltin dilaurate; lead octylate; potassium salts such as potassium acetate and potassium octylate; In addition to these amine catalysts and metal catalysts, quaternary ammonium salts of fatty acids such as formic acid and acetic acid can also be used. Each of the above catalysts may be used alone, or two or more of them may be used in appropriate combination.
In particular, a trimerization catalyst is selected for trimerization by reacting the isocyanate groups contained in the isocyanate compound. Trimerization catalysts promote the formation of isocyanurate rings.

(三量化触媒)
三量化触媒としては、窒素含有芳香族化合物、カルボン酸アルカリ金属塩、4級アンモニウム塩などを例示することができる。
(Trimerization catalyst)
Examples of trimerization catalysts include nitrogen-containing aromatic compounds, alkali metal carboxylates, and quaternary ammonium salts.

(触媒の添加量)
触媒の添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、1質量部以上10質量部以下の範囲であることが好ましい。触媒量が1質量部未満であるとフォームの硬化反応が遅すぎてフォーム形成されず、また10重量部を超えると硬化反応が速すぎるため、例えば現場発泡時に、得られる硬質ポリウレタンフォームの表面に凹みや物性が不均一になる原因となる。この点を考慮すれば、触媒の添加量は、1.5質量部以上8質量部以下であることがより好ましい。
(Amount of catalyst added)
The amount of the catalyst to be added is preferably in the range of 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. If the amount of the catalyst is less than 1 part by weight, the curing reaction of the foam will be too slow to form a foam, and if it exceeds 10 parts by weight, the curing reaction will be too fast. It causes dents and non-uniform physical properties. Considering this point, the amount of catalyst added is more preferably 1.5 parts by mass or more and 8 parts by mass or less.

(発泡剤)
発泡剤としては、水、或いはノルマルペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、イソブタン等のハイドロカーボン、HFC-365mfc、HFC-245fa、HFC-134a等のハイドロフルオロカーボン、1-クロロ-3,3,3,-トリフルオロプロペン、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2ブテン等のハイドロフルオロオレフィンが挙げられ、これらは1種単独であるいは2種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
(foaming agent)
The foaming agent includes water, hydrocarbons such as normal pentane, isopentane, cyclopentane, and isobutane, hydrofluorocarbons such as HFC-365mfc, HFC-245fa, and HFC-134a, 1-chloro-3,3,3,-tri Hydrofluoroolefins such as fluoropropene and 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2butene can be mentioned, and these can be used singly or in combination of two or more.

発泡剤として水が選択された場合、水の添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、0.5質量部以上6質量部以下の範囲であることが好ましい。水の添加量によって得られる硬質ポリウレタンフォームの密度が調整されるが、水の添加量が0.5質量部未満だと密度が高すぎてしまい、後述する発熱性に劣る傾向にあり、また硬質ポリウレタンフォーム原料の使用量が多くなり歩留まりが悪くなる。6質量部を超えると、密度が低すぎてフォームの収縮が発生しやすくなる。この点を考慮すれば、水の添加量は、1質量部以上4質量部以下であることがより好ましい。 When water is selected as the foaming agent, the amount of water added is in the range of 0.5 parts by mass or more and 6 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. preferable. The density of the rigid polyurethane foam obtained is adjusted by the amount of water added. The amount of polyurethane foam raw material used increases, resulting in poor yield. If it exceeds 6 parts by mass, the density is too low and the foam tends to shrink. Considering this point, the amount of water to be added is more preferably 1 part by mass or more and 4 parts by mass or less.

水以外の発泡剤の添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、15質量部以上60質量部以下の範囲であることが好ましい。発泡剤の添加量によって得られる硬質ポリウレタンフォームの密度が調整されるが、当該範囲であれば、所望の密度が得られやすい。この点を考慮すれば、発泡剤の添加量は、25質量部以上45質量部以下であることがより好ましい。 The addition amount of the foaming agent other than water is preferably in the range of 15 parts by mass or more and 60 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. The density of the rigid polyurethane foam to be obtained is adjusted by the amount of the blowing agent added, and the desired density can be easily obtained within this range. Considering this point, the amount of the foaming agent to be added is more preferably 25 parts by mass or more and 45 parts by mass or less.

(難燃剤)
ポリオール組成物に含まれる難燃剤としては、固体難燃剤及び/又は液体難燃剤が用いられる。
(Flame retardants)
A solid flame retardant and/or a liquid flame retardant is used as the flame retardant contained in the polyol composition.

(固体難燃剤)
固体難燃剤は、大気圧、常温(25℃)の雰囲気下で固体の難燃剤である。
(Solid flame retardant)
A solid flame retardant is a flame retardant that is solid under an atmosphere of atmospheric pressure and normal temperature (25° C.).

固体難燃剤としては、赤燐、金属水酸化物、特に水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛およびポリ燐酸アンモニウム、酸化アンチモンなどを例示することができる。燃焼時に効果的なチャー(炭化層)形成を促進して優れた延焼防止効果を発揮できるという点を考慮すれば、固体難燃剤としては、赤燐が好適に選択される。 Examples of solid flame retardants include red phosphorus, metal hydroxides, especially aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate and ammonium polyphosphate, and antimony oxide. Red phosphorus is preferably selected as the solid flame retardant in consideration of the fact that it promotes effective char (carbonized layer) formation during combustion and exhibits an excellent effect of preventing the spread of fire.

(固体難燃剤の添加量)
固体難燃剤の添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、17質量部以下の範囲であることが好ましい。固体難燃剤の添加量がその範囲である場合、準不燃以上の難燃性を有する硬質ポリウレタンフォームを得ることができる。固体難燃剤の添加量が過剰に多ければ、ポリオール組成物中で固体難燃剤の沈殿を生じてしまい均一な難燃性を発揮する硬質ポリウレタンフォームを形成することが困難となるため、12質量部以下であることがより好ましい。さらに、固体難燃剤の添加量は、5質量部以上12質量部以下であると、不燃性材料が得られ易くなり好ましい。
(Amount of solid flame retardant added)
The amount of the solid flame retardant added is preferably in the range of 17 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. When the amount of the solid flame retardant added is within this range, a rigid polyurethane foam having a flame retardancy of semi-incombustible or higher can be obtained. If the amount of the solid flame retardant added is excessively large, the solid flame retardant will precipitate in the polyol composition, making it difficult to form a rigid polyurethane foam that exhibits uniform flame retardancy. The following are more preferable. Furthermore, the addition amount of the solid flame retardant is preferably 5 parts by mass or more and 12 parts by mass or less because a nonflammable material can be easily obtained.

(液体難燃剤)
液体難燃剤は、大気圧、常温(25℃)の雰囲気下で液体の難燃剤である。
(liquid flame retardant)
A liquid flame retardant is a flame retardant that is liquid under an atmosphere of atmospheric pressure and normal temperature (25°C).

液体難燃剤としては、例えばトリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート等のリン酸エステル、または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等のハロゲン化リン酸エステルなどを例示することができる。 Examples of liquid flame retardants include phosphoric acid esters such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate, and halogenated phosphoric acid esters such as trischloroethyl phosphate and trischloropropyl phosphate.

(液体難燃剤の添加量)
液体難燃剤の添加量は、ポリオール組成物に含まれるポリオールの総量を100質量部とした場合に、30質量部以上100質量部以下の範囲であることが好ましい。液体難燃剤の添加量がこのような範囲である場合、難燃性を付与し、骨格形成を阻害せず収縮し難い硬質ポリウレタンフォームを得ることができる。この点を考慮すれば、液体難燃剤の添加量は、60質量部以上100質量部以下であることがより好ましい。
(Addition amount of liquid flame retardant)
The amount of the liquid flame retardant added is preferably in the range of 30 parts by mass or more and 100 parts by mass or less when the total amount of polyols contained in the polyol composition is 100 parts by mass. When the amount of the liquid flame retardant added is within such a range, it is possible to impart flame retardancy and obtain a rigid polyurethane foam that does not inhibit skeleton formation and does not easily shrink. Considering this point, the amount of the liquid flame retardant to be added is more preferably 60 parts by mass or more and 100 parts by mass or less.

(他の添加剤)
ポリオール組成物には、ポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤及び難燃剤の他に、必要に応じて、さらに他の添加剤が添加されてもよい。他の添加剤としては、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、脱泡剤、相溶化剤、着色剤、安定剤、紫外線吸収剤など硬質ポリウレタンフォームの製造に際して一般的に使用可能な添加剤をあげることができる。他の添加剤の添加量は、本発明の効果を阻害しない範囲内において適宜選択されてよい。
(other additives)
In addition to the polyol, foam stabilizer, catalyst, foaming agent and flame retardant, other additives may be added to the polyol composition, if necessary. Other additives include plasticizers, fillers, antioxidants, defoamers, compatibilizers, colorants, stabilizers, UV absorbers, and other additives commonly used in the production of rigid polyurethane foams. I can give The amount of other additives added may be appropriately selected within a range that does not impair the effects of the present invention.

なお、ポリオール組成物には、必要に応じて、架橋剤を添加してもよい。架橋剤としては、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、テトラメチレンエーテルグリコール、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、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミン、ショ糖、ソルビトール、グルコース等のアルコール類が使用できる。特に、これらのうち、3官能以上のものが好ましい。 In addition, you may add a crosslinking agent to a polyol composition as needed. Examples of crosslinking agents include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, tetramethylene ether glycol, glycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, monoethanolamine, diethanolamine, isopropanolamine, amino Alcohols such as ethylethanolamine, sucrose, sorbitol and glucose can be used. Among these, tri- or more functional ones are particularly preferred.

[イソシアネート組成物]
イソシアネート組成物は、イソシアネート化合物を含む。イソシアネート化合物は、ポリオール組成物と混合された際に、ポリオールと反応してウレタン結合を形成する。
[Isocyanate composition]
The isocyanate composition contains an isocyanate compound. The isocyanate compound reacts with the polyol to form a urethane bond when mixed with the polyol composition.

(イソシアネート化合物)
イソシアネート化合物としては、ポリオールと反応してウレタン結合を形成するものであれば特に限定されるものではない。イソシアネート化合物としては、芳香族イソシアネート類、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、イソシアネート基末端プレポリマーなどが挙げられる。
(isocyanate compound)
The isocyanate compound is not particularly limited as long as it reacts with the polyol to form a urethane bond. Examples of isocyanate compounds include aromatic isocyanates, aliphatic diisocyanates, alicyclic diisocyanates, and isocyanate group-terminated prepolymers.

より具体的に、ポリオールと反応させるためのイソシアネート化合物としては、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックMDI(クルードMDI)、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI)などの芳香族イソシアネート類、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などの脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加TDI、水素添加MDIなどの脂環族ジイソシアネートなどが挙げられ、これらを単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することもできる。 More specifically, isocyanate compounds to be reacted with polyol include diphenylmethane diisocyanate, polymeric MDI (crude MDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2 ,6-TDI), aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate (HDI), alicyclic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, hydrogenated TDI and hydrogenated MDI. can be used alone or in combination of two or more.

[硬質ポリウレタンフォームの形成]
硬質ポリウレタンフォームは、例えば、次のように形成されることができる。まず、ポリオール組成物、イソシアネート組成物を個別に得る。例えば、ポリオール組成物は、ポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤及び難燃剤といったポリオール組成物を構成する各種成分を配合することによって得られる。イソシアネート組成物は、それを構成する各種成分を配合することによって得られる。
[Formation of rigid polyurethane foam]
A rigid polyurethane foam can be formed, for example, as follows. First, a polyol composition and an isocyanate composition are separately obtained. For example, the polyol composition is obtained by blending various components constituting the polyol composition such as polyol, foam stabilizer, catalyst, foaming agent and flame retardant. The isocyanate composition is obtained by blending various constituent components.

次いで、ポリオール組成物とイソシアネート組成物を混合するとともに断熱層を設ける現場においてスプレーガン等を用いて壁面などの対象箇所に吹き付けられる(吹き付け工程)。ポリオールとイソシアネート化合物の反応(ウレタン化反応)は、ポリオールとイソシアネート化合物の混合によって開始する。吹き付け工程の後、時間の経過とともにポリオール組成物とイソシアネート組成物の反応が進んで吹き付けられた箇所の硬化が進み、硬質ポリウレタンフォームを形成する。こうして壁面などの所定箇所の面上に硬質ポリウレタンフォームの層が形成され、この層が断熱層をなす。硬質ポリウレタンフォームからなる断熱層は、断熱層の形成の際に使用されたポリオールが芳香族系ポリエステルポリオールと特定の臭素系ポリオールであることから、高い難燃性を有する層となっている。 Next, the polyol composition and the isocyanate composition are mixed and sprayed onto a target portion such as a wall surface using a spray gun or the like at the site where the heat insulating layer is provided (spraying step). The reaction (urethanization reaction) between the polyol and the isocyanate compound is initiated by mixing the polyol and the isocyanate compound. After the spraying step, the reaction between the polyol composition and the isocyanate composition progresses with the lapse of time, and the sprayed portions are cured to form a rigid polyurethane foam. In this way, a layer of rigid polyurethane foam is formed on a predetermined surface such as a wall surface, and this layer forms a heat insulating layer. The heat insulating layer made of rigid polyurethane foam has high flame retardancy because the polyols used in forming the heat insulating layer are aromatic polyester polyol and specific brominated polyol.

また、ポリオール組成物の難燃剤として固体難燃剤である赤燐が使用されている場合、ポリオール組成物に臭素系ポリオールが含まれていることで、固体難燃剤の添加量を抑えても高い難燃性を得ることができ、さらに、固体難燃剤の沈降が抑制されている。そして固体難燃剤の沈降が抑制されているため、ポリオール組成物を調製する際においても、さらにポリオール組成物とイソシアネート組成物を混合する際においても、固体難燃剤をより効果的に分散した状態を形成することができ、硬質ポリウレタンフォーム中に固体難燃剤を均一に分散させた状態を形成することが容易となる。そして、硬質ポリウレタンフォームからなる断熱層として、高い難燃性を均一に有する層を形成することができるようになる。 In addition, when red phosphorus, which is a solid flame retardant, is used as the flame retardant of the polyol composition, the brominated polyol contained in the polyol composition can provide a high flame retardant even if the amount of the solid flame retardant added is reduced. Combustibility can be obtained, and sedimentation of the solid flame retardant is suppressed. In addition, since sedimentation of the solid flame retardant is suppressed, a state in which the solid flame retardant is more effectively dispersed can be achieved both when preparing the polyol composition and when mixing the polyol composition and the isocyanate composition. It is easy to form a state in which the solid flame retardant is uniformly dispersed in the rigid polyurethane foam. As a heat insulating layer made of rigid polyurethane foam, a layer uniformly having high flame retardancy can be formed.

次に、実施例を用いて本発明を更に説明する。 The present invention will now be further described using examples.

イソシアネート組成物を準備した。また、ポリオール組成物を構成する各成分としてポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤、難燃剤を準備した。 An isocyanate composition was provided. Also, a polyol, a foam stabilizer, a catalyst, a foaming agent, and a flame retardant were prepared as respective components constituting the polyol composition.

イソシアネート組成物としては、ポリメリックMDI(東ソー株式会社製、製品名ミリオネート(商標)MR-200)が準備された。 As the isocyanate composition, polymeric MDI (manufactured by Tosoh Corporation, product name Millionate (trademark) MR-200) was prepared.

臭素不含有の芳香族系ポリエステルポリオールとしては、テレフタル酸系芳香族系ポリエステルポリオール(川崎化成工業株式会社製、製品名マキシモール(商標)RFK-
505(水酸基価250mg・KOH/g))が準備された。
As the bromine-free aromatic polyester polyol, terephthalic acid-based aromatic polyester polyol (manufactured by Kawasaki Chemical Industries, Ltd., product name Maximol (trademark) RFK-
505 (hydroxyl value 250 mg·KOH/g)) was prepared.

臭素系ポリオールとしては、次の2種類(臭素系ポリオールA、臭素系ポリオールB)が準備された。臭素系ポリオールAとしては、テトラブロモビスフェノールA骨格を有する芳香族系の臭素含有ポリエーテルポリオール(万華化学社製、製品名FR-130[臭素系ポリオール成分が70質量%、リン酸エステル成分(リン酸エステルA)が30質量%の比率で含まれる混合液]、水酸基価110mg・KOH/g)、臭素系ポリオールBとしては、臭素含有脂肪族系ポリエーテルポリオール(日本ソルベイ株式会社製、製品名B251[臭素系ポリオール成分が93.5質量%、リン酸エステル成分(リン酸エステルB)が6.5質量%の比率で含まれる混合液]、水酸基価330mg・KOH/g)が準備された。 As brominated polyols, the following two types (brominated polyol A and brominated polyol B) were prepared. As the brominated polyol A, an aromatic bromine-containing polyether polyol having a tetrabromobisphenol A skeleton (manufactured by Wanhua Chemical Co., Ltd., product name FR-130 [70% by mass of brominated polyol component, phosphate ester component ( Mixture containing phosphate ester A) at a ratio of 30% by mass], hydroxyl value 110 mg KOH / g), Bromine-containing polyol B as bromine-containing aliphatic polyether polyol (Japan Solvay Co., Ltd., product Name B251 [mixture containing 93.5% by mass of brominated polyol component and 6.5% by mass of phosphate ester component (phosphate ester B)], hydroxyl value 330 mg KOH / g) is prepared. rice field.

また、ポリエーテルポリオールとして、マンニッヒ系ポリエーテルポリオール(旭硝子株式会社製、製品名WB-620(水酸基価290mg・KOH/g))が準備された。 As the polyether polyol, a Mannich polyether polyol (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., product name WB-620 (hydroxyl value: 290 mg·KOH/g)) was prepared.

難燃剤としては、固形難燃剤と液体難燃剤が準備された。固体難燃剤として、赤燐(燐化学工業株式会社製、製品名ノーバエクセル(商標)140)が準備された。また、液体難燃剤として、リン酸エステル(リン酸エステルC)(大八化学工業株式会社製、製品名TMCPP)が準備された。 A solid flame retardant and a liquid flame retardant were prepared as flame retardants. Red phosphorus (manufactured by Rin Kagaku Kogyo Co., Ltd., product name Nova Excel (trademark) 140) was prepared as a solid flame retardant. Also, a phosphate ester (phosphate ester C) (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., product name: TMCPP) was prepared as a liquid flame retardant.

整泡剤として、シリコーン系化合物(東レ・ダウコーニング株式会社製、製品名SH193)が準備された。 A silicone compound (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd., product name SH193) was prepared as a foam stabilizer.

発泡剤として、水、及びハイドロフルオロオレフィン(ケマーズ株式会社製、製品名Opteon(商標)1100)が準備された。 Water and hydrofluoroolefin (manufactured by Chemours Co., Ltd., product name Opteon (trademark) 1100) were prepared as foaming agents.

触媒としては、下記の3種類のもの(それぞれ触媒A、B、Cと呼ぶ)が準備された。 As catalysts, the following three types (referred to as catalysts A, B, and C, respectively) were prepared.

触媒A:オクチル酸カリウム(ペルロン社製、製品名PELCAT9540)
触媒B:4級アンモニウム塩(東ソー株式会社製、製品名TOYOCAT(商標)-TR20)
触媒C:N,N,N’,N’’,N''-ペンタメチルジエチレントリアミン(東ソー株式会社製、製品名TOYOCAT-DT)
Catalyst A: potassium octylate (manufactured by Perlon, product name PELCAT9540)
Catalyst B: quaternary ammonium salt (manufactured by Tosoh Corporation, product name TOYOCAT (trademark)-TR20)
Catalyst C: N,N,N',N'',N''-pentamethyldiethylenetriamine (manufactured by Tosoh Corporation, product name TOYOCAT-DT)

実施例1から12、比較例1から11
表1及び表2に示す添加量で、ポリオール、固体難燃剤、液体難燃剤、整泡剤、触媒、発泡剤を配合し、ポリオール組成物が得られた。表1及び表2中のポリオール組成物の欄に記載された数字の単位は質量部である。
Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 11
A polyol, a solid flame retardant, a liquid flame retardant, a foam stabilizer, a catalyst and a foaming agent were blended in the amounts shown in Tables 1 and 2 to obtain a polyol composition. The unit of the figures described in the polyol composition column in Tables 1 and 2 is parts by mass.

なお、表1及び表2中の値に示す臭素系ポリオールA,Bの添加量は、臭素系ポリオールA,Bに含まれるリン酸エステル成分(リン酸エステルA,B)の量を除いた臭素系ポリオール成分の量である。そして、表1、表2中に示す液体難燃剤の添加量は、臭素系ポリオールA,Bに含まれるリン酸エステルA,Bに相当する量、及び、液体難燃剤として準備されたリン酸エステルCの添加量の合計量である。 The addition amounts of the brominated polyols A and B shown in the values in Tables 1 and 2 are the amounts of the phosphate ester components (phosphate esters A and B) contained in the brominated polyols A and B. is the amount of the system polyol component. The amount of the liquid flame retardant added shown in Tables 1 and 2 is the amount corresponding to the phosphate esters A and B contained in the brominated polyols A and B, and the phosphate ester prepared as the liquid flame retardant. It is the total amount of C added.

表1及び表2に示すようなイソシアネート組成物/ポリオール組成物の容積比にて、ポリオール組成物とイソシアネート組成物を混合し、ただちに予め準備した175mm×290mm×215mmの木製箱体に投入し、ポリオール組成物とイソシアネート組成物のウレタン反応と発泡剤による発泡を進行させて硬化させ、硬質ポリウレタンフォームを得た。表1及び表2中のイソシアネート組成物の欄に記載された数字の単位は質量部である。また、ポリオール組成物とイソシアネート組成物を混合したものにおけるイソシアネートインデックスは、表1,2に示すとおりである。なお、ポリオール組成物とイソシアネート組成物の混合は、ハンドミキサーにより実施された。 The polyol composition and the isocyanate composition are mixed at the volume ratio of the isocyanate composition/polyol composition as shown in Tables 1 and 2, and immediately put into a previously prepared wooden box of 175 mm × 290 mm × 215 mm, Urethane reaction between the polyol composition and the isocyanate composition and foaming with a foaming agent were allowed to proceed and cured to obtain a rigid polyurethane foam. The unit of the figures described in the isocyanate composition column in Tables 1 and 2 is parts by mass. Tables 1 and 2 show the isocyanate index in the mixture of the polyol composition and the isocyanate composition. In addition, the mixing of the polyol composition and the isocyanate composition was carried out using a hand mixer.

(硬質ポリウレタンフォームの密度)
形成された硬質ポリウレタンフォームの密度については、次のように実施された。すなわち、硬質ポリウレタンフォームから縦100mm×横100mm×厚み100mmの寸法となるように試験片を切り出し、当該試験片の重さを測定し、密度(kg/m)を算出した。結果を表1,2に示す。
(Density of rigid polyurethane foam)
Density of the formed rigid polyurethane foam was performed as follows. Specifically, a test piece having dimensions of 100 mm long×100 mm wide×100 mm thick was cut out from a rigid polyurethane foam, the weight of the test piece was measured, and the density (kg/m 3 ) was calculated. Tables 1 and 2 show the results.

(硬質ポリウレタンフォームの寸法安定性)
形成された硬質ポリウレタンフォームの寸法安定性については、次のような体積変化確認試験の結果に基づき評価された。評価結果を表1,2に示す。
(Dimensional stability of rigid polyurethane foam)
The dimensional stability of the formed rigid polyurethane foam was evaluated based on the results of the following volume change confirmation test. Tables 1 and 2 show the evaluation results.

(体積変化確認試験)
形成された硬質ポリウレタンフォームから縦100mm×横100mm×厚み100mmの大きさに切り出して試験体(初期体積1×10mm)となした。試験体について、温度70℃湿度95%RHの条件、温度-20℃の条件、温度100℃の条件の3つ条件でそれぞれ24時間曝露し、曝露後の体積変化率(%)をそれぞれ測定した。体積変化率は、曝露後の試験体の体積(mm)を初期体積で除することで特定される。特定された体積変化率に基づき、次のように寸法安定性を評価した。
(Volume change confirmation test)
A specimen having a size of 100 mm long×100 mm wide×100 mm thick was cut out from the formed rigid polyurethane foam to obtain a specimen (initial volume 1×10 6 mm 3 ). The specimens were exposed for 24 hours under three conditions: a temperature of 70°C and a humidity of 95% RH, a temperature of -20°C, and a temperature of 100°C, and the volume change rate (%) after exposure was measured. . The volume change rate is determined by dividing the volume (mm 3 ) of the specimen after exposure by the initial volume. Based on the specified volume change rate, dimensional stability was evaluated as follows.

○(良好):体積変化率が10%以下である。
×(不良):体積変化率が10%を超える。
○ (Good): The volume change rate is 10% or less.
x (defective): Volume change rate exceeds 10%.

3条件の全ての場合において体積変化率が10%以下であることが、良好な硬質ポリウレタンフォームであり、3条件のいずれかの場合において体積変化率が10%を超えると、良好な硬質ポリウレタンフォームとは言えないこととなる。 A good rigid polyurethane foam has a volume change rate of 10% or less under all three conditions, and a good rigid polyurethane foam has a volume change rate of more than 10% under any one of the three conditions. It cannot be said.

(発熱性評価試験)
形成された硬質ポリウレタンフォームを用いて試験体を準備し、発熱性評価試験を行った。試験体としては、形成された硬質ポリウレタンフォームから縦100mm×横100mm×厚み50mmの大きさに切り出したものが用いられた。発熱性試験は前述したISO5660-1に準拠して実施し、加熱強度は50kW/mとした。発熱性試験は、要求時間を10分とした場合と、要求時間を20分とした場合の2パターンで実施した。いずれのパターンについても発熱性試験の結果は次の評価基準で評価された。結果を表1,2に示す。
(Pyrogenic evaluation test)
A test piece was prepared using the formed rigid polyurethane foam, and an exothermic evaluation test was conducted. As a test piece, a piece having a size of 100 mm long×100 mm wide×50 mm thick was cut out from the formed rigid polyurethane foam and used. The exothermic test was conducted in accordance with ISO5660-1 mentioned above, and the heating intensity was set at 50 kW/m 2 . The exothermic test was conducted in two patterns, one with a required time of 10 minutes and the other with a required time of 20 minutes. The results of the exothermic test for any pattern were evaluated according to the following evaluation criteria. Tables 1 and 2 show the results.

(発熱性試験の評価基準)
条件1:加熱開始時点から要求時間が経過するまでに発熱した総発熱量が8MJ/m以下である。
条件2:加熱開始時点から要求時間が経過するまで燃焼を続けても貫通する亀裂及び穴の発生が認められない。
条件3:加熱開始時点から要求時間が経過するまで、最高発熱速度が200kW/mを超えた状態で10秒以上継続する状況が認められない。
(Evaluation Criteria for Pyrogenicity Test)
Condition 1: The total amount of heat generated from the start of heating until the required time elapses is 8 MJ/m 2 or less.
Condition 2: Even if combustion is continued from the start of heating until the required time elapses, no penetrating cracks or holes are observed.
Condition 3: From the start of heating to the elapse of the required time, a situation in which the maximum heat generation rate exceeds 200 kW/m 2 for 10 seconds or more is not observed.

実施例1から12のすべてについて、要求時間を10分とした場合、条件1から3の全てが満たされていた。特に、実施例7から10、12については、要求時間を10分とした場合のみならず、要求時間を20分とした場合についても、条件1から3の全てが満たされていた。 For all of Examples 1 to 12, all of Conditions 1 to 3 were satisfied when the required time was 10 minutes. In particular, in Examples 7 to 10 and 12, all conditions 1 to 3 were satisfied not only when the required time was set to 10 minutes, but also when the required time was set to 20 minutes.

実施例5、7及び、実施例9から12については、ポリオール組成物の調整後に固体難燃剤が分散されている状態が維持されているか否かについて、次のような分散確認試験を行った。 For Examples 5 and 7 and Examples 9 to 12, the following dispersion confirmation test was performed to determine whether or not the solid flame retardant was maintained in a dispersed state after the polyol composition was prepared.

(分散確認試験)
ポリオール組成物の調整後に試験管に80mL注いだ状態で、静置し、時間の経過とともに固体難燃剤の沈殿が目視で確認されるか否かを確認することで実施された。実施例12については、静置開始後30分を過ぎるまでは沈殿が認められず、分散状態が維持されていた。実施例5、7及び実施例9から11については、静置開始後1時間以上沈殿が認められなかった。これにより、断熱層を設ける現場にてポリオール組成物、イソシアネート組成物を混合して混合物を調整し、スプレーガン等を用いて壁面などの対象箇所にそのまま混合物を吹き付けて硬質ポリウレタンフォームを形成する用途においては、ポリオール組成物に固体難燃剤が存在しても、十分な時間、固体難燃剤の分散状態を保つことができることが確認された。特に、実施例5、7及び実施例9から11によれば、静置開始後1時間以上沈殿が認められなかったことから、断熱層を設ける現場から少し離れた場所でポリオール組成物を調製した後に断熱層を設ける現場までポリオール組成物を移送しても、ポリオール組成物は固体難燃剤の分散状態を保ちうるようになる。
(Dispersion Confirmation Test)
After the preparation of the polyol composition, 80 mL of the polyol composition was poured into a test tube, allowed to stand, and whether or not precipitation of the solid flame retardant was visually confirmed over time was carried out. Regarding Example 12, no precipitation was observed until 30 minutes after the start of standing, and the dispersed state was maintained. For Examples 5, 7 and 9 to 11, no precipitation was observed for 1 hour or longer after the start of standing. As a result, the polyol composition and the isocyanate composition are mixed at the site where the heat insulating layer is to be provided, the mixture is adjusted, and the mixture is sprayed directly onto the target area such as a wall surface using a spray gun or the like to form a rigid polyurethane foam. In, it was confirmed that even if the solid flame retardant is present in the polyol composition, the solid flame retardant can be maintained in a dispersed state for a sufficient period of time. In particular, according to Examples 5, 7 and 9 to 11, no precipitation was observed for 1 hour or more after the start of standing, so the polyol composition was prepared at a location slightly away from the site where the heat insulating layer was provided. Even if the polyol composition is transported to the site where the heat insulating layer is to be provided later, the polyol composition can maintain the dispersed state of the solid flame retardant.

Figure 0007164972000001
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Figure 0007164972000002
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Claims (3)

ポリオール、整泡剤、触媒、発泡剤及び難燃剤(但し、ポリオールを含まない)を含むポリオール組成物と、イソシアネート組成物との反応物から構成される硬質ポリウレタンフォームであって、
ポリオール組成物に含まれるポリオールは、臭素系ポリオールと、臭素不含有の芳香族系ポリエステルポリオールとを含んでおり、
ポリオールの添加量を100質量部とした場合に、臭素系ポリオールの添加量が25質量部以上70質量部以下となっており、
臭素系ポリオールは、芳香族環を有するものであって、少なくとも1つ以上の臭素が芳香族環と結合した骨格を有し、
難燃剤は、赤燐、金属水酸化物、ホウ酸亜鉛、ポリ燐酸アンモニウム、酸化アンチモン、リン酸エステル、ハロゲン化リン酸エステルから1つ以上選択されるものであり、
ISO5660-1に準拠し、加熱強度50kW/m 2 にて実施された発熱性試験において、不燃材料であるための下記条件1~条件4を全て満たすか、
条件1:加熱開始時点から要求時間が経過するまでに発熱した総発熱量が8MJ/m 2
下である。
条件2:加熱開始時点から要求時間が経過するまで燃焼を続けても貫通する亀裂及び穴の
発生が認められない。
条件3:加熱開始時点から要求時間が経過するまで、最高発熱速度が200kW/m 2
超えた状態で10秒以上継続する状態が認められない。
条件4:要求時間は20分である。
又は、準不燃材料であるための下記条件1~条件3および条件5を全て満たす。
条件1:加熱開始時点から要求時間が経過するまでに発熱した総発熱量が8MJ/m 2
下である。
条件2:加熱開始時点から要求時間が経過するまで燃焼を続けても貫通する亀裂及び穴の
発生が認められない。
条件3:加熱開始時点から要求時間が経過するまで、最高発熱速度が200kW/m 2
超えた状態で10秒以上継続する状態が認められない。
条件5:要求時間は10分である。

ことを特徴とする硬質ポリウレタンフォーム。
A rigid polyurethane foam comprising a reaction product of a polyol composition containing a polyol, a foam stabilizer, a catalyst, a blowing agent and a flame retardant (but not containing a polyol) and an isocyanate composition,
The polyol contained in the polyol composition includes a brominated polyol and a bromine-free aromatic polyester polyol,
When the amount of polyol added is 100 parts by mass, the amount of brominated polyol added is 25 parts by mass or more and 70 parts by mass or less,
The brominated polyol has an aromatic ring and has a skeleton in which at least one or more bromines are bonded to the aromatic ring,
The flame retardant is one or more selected from red phosphorus, metal hydroxide, zinc borate, ammonium polyphosphate, antimony oxide, phosphoric acid ester, and halogenated phosphoric acid ester;
In an exothermic test conducted at a heating intensity of 50 kW/m 2 in accordance with ISO 5660-1, all of the following conditions 1 to 4 for noncombustible materials are satisfied,
Condition 1: The total amount of heat generated from the start of heating until the required time elapses is 8 MJ/m 2 or less.
Below.
Condition 2: Cracks and holes that penetrate even if combustion is continued until the required time has elapsed from the start of heating
Occurrence is not recognized.
Condition 3: The maximum heat generation rate is 200 kW/m 2 from the start of heating until the required time has passed.
A state that continues for more than 10 seconds in the state of exceeding is not permitted.
Condition 4: The requested time is 20 minutes.
Alternatively, it satisfies all of the following conditions 1 to 3 and 5 for being a quasi-noncombustible material.
Condition 1: The total amount of heat generated from the start of heating until the required time elapses is 8 MJ/m 2 or less.
Below.
Condition 2: Cracks and holes that penetrate even if combustion is continued until the required time has elapsed from the start of heating
Occurrence is not recognized.
Condition 3: The maximum heat generation rate is 200 kW/m 2 from the start of heating until the required time has passed.
A state that continues for more than 10 seconds in the state of exceeding is not permitted.
Condition 5: The requested time is 10 minutes.

A rigid polyurethane foam characterized by:
難燃剤には、赤燐が含まれる、請求項1に記載の硬質ポリウレタンフォーム。 2. The rigid polyurethane foam of Claim 1, wherein the flame retardant includes red phosphorus. 難燃剤に含まれる赤燐の添加量は、ポリオールの添加量を100質量部とした場合に、17質量部以下である、請求項2に記載の硬質ポリウレタンフォーム。 3. The rigid polyurethane foam according to claim 2, wherein the amount of red phosphorus added in the flame retardant is 17 parts by mass or less when the amount of polyol added is 100 parts by mass.
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