JPH09194559A - Production of flame retardant polyurethane - Google Patents

Production of flame retardant polyurethane

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JPH09194559A
JPH09194559A JP8024717A JP2471796A JPH09194559A JP H09194559 A JPH09194559 A JP H09194559A JP 8024717 A JP8024717 A JP 8024717A JP 2471796 A JP2471796 A JP 2471796A JP H09194559 A JPH09194559 A JP H09194559A
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JP
Japan
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polyurethane
compound
flame
group
retardant
Prior art date
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Application number
JP8024717A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuyoshi Tomosada
強 友定
Soichi Satake
宗一 佐竹
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Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09194559A publication Critical patent/JPH09194559A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce the subject polyurethane excellent in flame retardance and physical properties by reacting an active hydrogen compound partially containing a specific phosphorus compound having a hydroxyl group as a flame retardance-imparting component with a polyisocyanate. SOLUTION: This polyurethane is produced by reacting (B) an active hydrogen compound with (C) a polyisocyanate optionally in the presence of a catalyst, a foaming agent, a foam-controlling agent, etc. The component B contains at least partly (A) a compound obtained by esterifying (i) a polyhydroxy compound having at least two hydroxyl groups in a molecule with (ii) a phosphinic acid derivative of the formula (R<1> is ethylene or 1,2-propylene; R<2> is a 1-10C alkylene; R<3> is a 1-10C alkyl, phenyl or an alkyl-substituted phenyl). The component A is preferably used at least 0.5wt.% in the polyurethane in terms of a phosphorus content.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は難燃性ポリウレタン
の製造法に関する。さらに詳しくは、特に難燃性ならび
に物性の優れたポリウレタンフォームの製造法に関する
ものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a flame-retardant polyurethane. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polyurethane foam having excellent flame retardancy and physical properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、難燃化ポリウレタンの製法として
は、トリス(2−クロロエチル)フォスフェートの存
在下でポリオールとポリイソシアネートを反応させる方
法(例えば特公昭41−13154号公報);トリフ
ェニルホスフェートのような芳香族ホスフェートの存在
下でポリオールとポリイソシアネートを反応させる方法
(例えば特公昭62−79218号公報)などが知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a flame-retardant polyurethane, a method of reacting a polyol with a polyisocyanate in the presence of tris (2-chloroethyl) phosphate (for example, JP-B-41-13154); triphenyl phosphate A method of reacting a polyol with a polyisocyanate in the presence of such an aromatic phosphate as described above (for example, Japanese Patent Publication No. 62-79218) is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の方法ではトリス(2−クロロエチル)フォスフェート
が可塑剤として作用しフォームやエラストマーの硬度を
低下させるため使用量が制限され、その結果十分な難燃
性が得られないという問題があり、またの方法では内
部発熱が高くなり、スコーチを生じやすくなるという問
題を有している。
However, in the above method, tris (2-chloroethyl) phosphate acts as a plasticizer and reduces the hardness of foams and elastomers, so that the amount used is limited, resulting in sufficient flame retardancy. However, the other method has a problem that internal heat generation is high and scorch is likely to occur.

【0004】本発明の目的は、上記のような問題がな
く、しかも難燃性に優れかつ物性の良好なポリウレタン
の製造法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a polyurethane having the above-mentioned problems, excellent flame retardancy and good physical properties.

【0005】[0005]

【発明を解決するための手段】本発明者らは、難燃性に
優れかつ物性の良好なポリウレタンを製造する方法につ
いて鋭意検討を重ねた結果、難燃性付与成分として、ヒ
ドロキシル基を有する特定の含リン化合物を使用するこ
とにより、上記の問題点を解決することを見出し、本発
明に到達した。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies on a method for producing a polyurethane having excellent flame retardancy and good physical properties, and as a result, have identified a hydroxyl group-containing component as a flame retardancy-imparting component. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using the above phosphorus-containing compound, and have reached the present invention.

【0006】すなわち本発明は、活性水素化合物(A)
とポリイソシアネート(B)とを必要により触媒、発泡
剤、整泡剤等の存在下で反応させてポリウレタンを製造
する方法において、(A)の少なくとも一部として、分
子内に少なくとも2個の水酸基を有するポリヒドロキシ
ル化合物(c1)の水酸基の少なくとも一部と、下記一
般式(1) [式中、R1はエチレン基または1,2−プロピレン
基、R2は炭素数1〜10のアルキレン基、R3は炭素数
1〜10のアルキル基、フェニル基またはアルキル置換
フェニル基を表す。]で表されるホスフィン酸誘導体
(c2)とをエステル化反応させることにより得られる
化合物(C)を用いることを特徴とする難燃性ポリウレ
タンの製造法である。
That is, the present invention provides an active hydrogen compound (A)
And polyisocyanate (B) as necessary, catalyst, foaming
To produce polyurethane by reacting in the presence of agents and foam stabilizers
The method of
Polyhydroxy having at least two hydroxyl groups in the child
At least a part of the hydroxyl groups of the compound (c1) and
General formula (1) [Wherein, R1Is an ethylene group or 1,2-propylene
Group, RTwoIs an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, RThreeIs the carbon number
1-10 alkyl groups, phenyl groups or alkyl substitutions
Represents a phenyl group. ] The phosphinic acid derivative represented by
Obtained by subjecting (c2) to an esterification reaction
Flame-retardant polyuret characterized by using compound (C)
It is a tongue manufacturing method.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明に用いられる活性水素化合
物(A)の必須構成成分である化合物(C)の合成に用
いられる分子内に少なくとも2個の水酸基を有するポリ
ヒドロキシル化合物(c1)として2価以上のアルコー
ル類やフェノール類、およびこれらのアルキレンオキサ
イド付加物やアミン類やポリカルボン酸等のアルキレン
オキサイド付加物、ポリエステルポリオール、ポリブタ
ジエンポリオール等を使用することができる。2価以上
のアルコール類としてはエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグ
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、ショ糖、ジ−もしく
はトリエタノールアミン等が挙げられる。2価以上のフ
ェノール類としてはハイドロキノン、カテコール、ビス
フェノールA等が挙げられる。アミン類としてはアンモ
ニア;アルカノールアミン類[モノエタノールアミン、
イソプロパノールアミン、アミノエチルエタノールアミ
ン等];炭素数1〜20のアルキルアミン類[メチルア
ミン、エチルアミン等];炭素数2〜6のアルキレンジ
アミン類[エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
等];ポリアルキレンポリアミン類[ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン等];芳香族アミン類
[アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、
キシリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニル
エーテルジアミン等];脂環式アミン類[イソホロンジ
アミン、シクロヘキシレンジアミン等];並びにアミノ
エチルピペラジン、特公昭55−21044号公報記載
の複素環式アミン類が挙げられる。ポリカルボン酸類と
しては、脂肪族ポリカルボン酸類[コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸等];芳香族ポ
リカルボン酸類[フタル酸、テレフタル酸、トリメリト
酸等]が挙げられる。アルキレンオキサイドとしては、
エチレンオキサイド(以下EOと略記)、プロピレンオ
キサイド(以下POと略記)、1,2−、1,4−もし
くは2,3−ブチレンオキサイド等およびこれらの2種
以上の併用が挙げられる。これらのうち好ましいもの
は、PO単独、EO単独およびEOとPOの併用であ
り、併用の場合の付加形式は、ブロックまたはランダム
のいずれでもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a polyhydroxyl compound (c1) having at least two hydroxyl groups in the molecule, which is used in the synthesis of the compound (C) which is an essential constituent of the active hydrogen compound (A) used in the present invention. Dihydric or higher alcohols and phenols, alkylene oxide adducts thereof, alkylene oxide adducts of amines and polycarboxylic acids, polyester polyols, polybutadiene polyols and the like can be used. Examples of dihydric or higher alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sucrose and di-. Alternatively, triethanolamine and the like can be mentioned. Examples of the divalent or higher phenols include hydroquinone, catechol and bisphenol A. Ammonia as the amines; alkanolamines [monoethanolamine,
Isopropanolamine, aminoethylethanolamine, etc.]; C1-C20 alkylamines [methylamine, ethylamine, etc.]; C2-C6 alkylenediamines [ethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.]; polyalkylenepolyamines [ Diethylenetriamine, triethylenetetramine, etc.]; Aromatic amines [aniline, phenylenediamine, diaminotoluene,
Xylylenediamine, methylenedianiline, diphenyletherdiamine, etc.]; alicyclic amines [isophoronediamine, cyclohexylenediamine, etc.]; and aminoethylpiperazine, heterocyclic amines described in JP-B-55-21044. . Examples of the polycarboxylic acids include aliphatic polycarboxylic acids [succinic acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, etc.]; aromatic polycarboxylic acids [phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, etc.]. As alkylene oxide,
Examples thereof include ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), 1,2-, 1,4- or 2,3-butylene oxide, and combinations of two or more thereof. Of these, preferred is PO alone, EO alone, or a combination of EO and PO, and the addition form in the case of combined use may be either block or random.

【0008】ポリエステルポリオールとしては、低分子
ポリオール類[前記の2価アルコール、トリメチロール
プロパン、グリセリン等]と前記ポリカルボン酸類とを
反応させて得られる縮合ポリエステルポリオール、ラク
トン類[ε−カプロラクタム等]の開環重合により得ら
れるポリエステルポリオールおよびポリエステル成形品
をグリコール分解して得られる回収ポリエステルポリオ
ールが挙げられる。
Examples of the polyester polyols include condensed polyester polyols and lactones [ε-caprolactam, etc.] obtained by reacting low molecular weight polyols [the above dihydric alcohol, trimethylolpropane, glycerin, etc.] with the above polycarboxylic acids. And a recovered polyester polyol obtained by decomposing a polyester molded product into a glycol.

【0009】該(C)の合成に用いられるホスフィン酸
誘導体(c2)を示す前記一般式(1)において、R1
はエチレン基または1,2−プロピレン基であり、好ま
しくはエチレン基である。R2は炭素数1〜10のアル
キレン基であり、好ましくはエチレン基である。R3
炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基またはアルキ
ル(通常炭素数1〜4)置換フェニル基であり、好まし
くはメチル基およびフェニル基である。R2またはR3
炭素数が10を超えると難燃性付与効果が不十分とな
る。
In the above general formula (1) showing the phosphinic acid derivative (c2) used in the synthesis of the (C), R 1
Is an ethylene group or a 1,2-propylene group, preferably an ethylene group. R 2 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an ethylene group. R 3 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group or an alkyl (normally 1 to 4 carbon atoms) substituted phenyl group, preferably a methyl group and a phenyl group. If the carbon number of R 2 or R 3 exceeds 10, the effect of imparting flame retardancy becomes insufficient.

【0010】該(c2)の製造法については特に限定は
なく、例えば特開平4−364196号公報明細書に記
載の方法により製造することができる。
The method for producing (c2) is not particularly limited and can be produced, for example, by the method described in JP-A-4-364196.

【0011】該(C)の製造法については特に限定はな
いが、例えば、(c1)と(c2)とを150℃〜18
0℃で脱水させながらエステル化反応させる方法が挙げ
られる。
The method for producing (C) is not particularly limited, but, for example, (c1) and (c2) may be produced at 150 ° C. to 18 ° C.
A method of performing an esterification reaction while dehydrating at 0 ° C can be mentioned.

【0012】本発明における(A)中の(C)の量は、
得られるポリウレタン中の(C)に基づく燐含量が、通
常少なくとも0.5重量%、好ましくは少なくとも1重
量%となる量である。(C)に基づく燐含量が0.5重
量%未満ではポリウレタンの難燃性が不十分となる。
The amount of (C) in (A) in the present invention is
The phosphorus content based on (C) in the resulting polyurethane is usually at least 0.5% by weight, preferably at least 1% by weight. When the phosphorus content based on (C) is less than 0.5% by weight, the flame retardancy of polyurethane becomes insufficient.

【0013】本発明において(A)として、(C)と共
に必要により、従来からポリウレタンの製造に使用され
る公知のポリオールを使用することができる。このよう
なポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオー
ル、ポリエステルポリオール、ポリブタジエンポリオー
ル、アクリルポリオール、エチレン性不飽和単量体の重
合体で変性された重合体ポリオールなどが挙げられる。
In the present invention, as (A), a known polyol conventionally used in the production of polyurethane can be used together with (C), if necessary. Examples of such polyols include polyether polyols, polyester polyols, polybutadiene polyols, acrylic polyols, polymer polyols modified with a polymer of ethylenically unsaturated monomers, and the like.

【0014】ポリエーテルポリオールとしては、アルコ
ール類、フェノール類、アミン類、ポリカルボン酸類等
のアルキレンオキサイド付加物が挙げられる。アルコー
ル類としては、例えば、2価アルコール類[エチレング
リコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール等];並びに、3価以上の
アルコール類[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、ショ糖等]が挙
げられる。フェノール類としては、アルキルフェノール
類[フェノールおよびノニルフェノール等]、ビスフェ
ノールA、カテコール、ハイドロキノン等が挙げられ
る。アミン類としては、アンモニア;アルカノールアミ
ン類[モノ−、ジ−もしくはトリエタノールアミン、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
等];炭素数1〜20のアルキルアミン類[メチルアミ
ン、エチルアミン等];炭素数2〜6のアルキレンジア
ミン類[エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン
等];ポリアルキレンポリアミン類[ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン等];芳香族アミン類
[アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノトルエン、
キシリレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニル
エーテルジアミン等];脂環式アミン類[イソホロンジ
アミン、シクロヘキシレンジアミン等];並びにアミノ
エチルピペラジン、特公昭55−21044号公報記載
の複素環式アミン類が挙げられる。ポリカルボン酸類と
しては、脂肪族ポリカルボン酸類[コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸等];芳香族ポ
リカルボン酸類[フタル酸、テレフタル酸、トリメリト
酸等]が挙げられる。アルキレンオキサイドとしては、
EO、PO、1,2−、1,4−もしくは2,3−ブチ
レンオキサイド等およびこれらの2種以上の併用が挙げ
られる。これらのうち好ましいものは、PO単独および
EOとPOの併用であり、併用の場合の付加形式は、ブ
ロックまたはランダムのいずれでもよい。
Examples of the polyether polyol include alkylene oxide adducts such as alcohols, phenols, amines and polycarboxylic acids. Examples of alcohols include dihydric alcohols [ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, and the like]; and trihydric or higher alcohols [glycerin , Trimethylolpropane,
Pentaerythritol, sorbitol, sucrose and the like]. Examples of the phenols include alkylphenols [phenol and nonylphenol, etc.], bisphenol A, catechol, hydroquinone and the like. As amines, ammonia; alkanolamines [mono-, di- or triethanolamine, isopropanolamine, aminoethylethanolamine, etc.]; C1-C20 alkylamines [methylamine, ethylamine, etc.]; 2 to 6 alkylenediamines [ethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.]; polyalkylenepolyamines [diethylenetriamine, triethylenetetramine, etc.]; aromatic amines [aniline, phenylenediamine, diaminotoluene,
Xylylenediamine, methylenedianiline, diphenyletherdiamine, etc.]; alicyclic amines [isophoronediamine, cyclohexylenediamine, etc.]; and aminoethylpiperazine, heterocyclic amines described in JP-B-55-21044. . Examples of the polycarboxylic acids include aliphatic polycarboxylic acids [succinic acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, etc.]; aromatic polycarboxylic acids [phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, etc.]. As alkylene oxide,
EO, PO, 1,2-, 1,4- or 2,3-butylene oxide and the like and a combination of two or more of these are included. Of these, preferred is PO alone or a combination of EO and PO, and the addition form in the case of combination may be either block or random.

【0015】ポリエステルポリオールとしては、低分子
ポリオール類[前記の2価アルコール、トリメチロール
プロパン、グリセリン等]と前記ポリカルボン酸類とを
反応させて得られる縮合ポリエステルポリオール、ラク
トン類[ε−カプロラクタム等]の開環重合により得ら
れるポリエステルポリオールおよびポリエステル成形品
をグリコール分解して得られる回収ポリエステルポリオ
ールが挙げられる。
Examples of the polyester polyols include condensed polyester polyols and lactones [ε-caprolactam, etc.] obtained by reacting low molecular weight polyols [the above dihydric alcohol, trimethylolpropane, glycerin, etc.] with the above polycarboxylic acids. And a recovered polyester polyol obtained by decomposing a polyester molded product into a glycol.

【0016】重合体ポリオールとしては、上記に例示し
たポリオールの少なくとも一種中で、ラジカル開始剤存
在下、アクリロニトリル、スチレン等のビニルモノマー
を重合し安定分散させたものが挙げられる。重合体ポリ
オール中のビニルポリマーの含量は、通常50重量%以
下である。
Examples of the polymer polyol include those obtained by polymerizing and stably dispersing vinyl monomers such as acrylonitrile and styrene in at least one of the above-exemplified polyols in the presence of a radical initiator. The content of the vinyl polymer in the polymer polyol is usually 50% by weight or less.

【0017】以上ポリオールとして例示したもののうち
好ましいものは、ポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオールおよびこれらの併用である。
Among the above-exemplified polyols, preferred are polyether polyols, polyester polyols, and combinations thereof.

【0018】該(A)の平均官能基数は、通常少なくと
も2、好ましくは少なくとも2.3である。また、平均
水酸基価は通常少なくとも10、好ましくは20〜10
00である。平均官能基数が2未満または平均水酸基価
が10未満ではフォームの強度が低下して収縮し易くな
る。
The average number of functional groups of (A) is usually at least 2, preferably at least 2.3. The average hydroxyl value is usually at least 10, preferably 20 to 10.
00. When the average number of functional groups is less than 2 or the average hydroxyl value is less than 10, the strength of the foam is reduced and the foam is likely to shrink.

【0019】本発明に使用されるポリイソシアネート
(B)としては、従来からポリウレタンの製造に使用さ
れているものが使用できる。このようなイソシアネート
としては、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソ
シアネート、脂環式ポリイソシアネート、これらの変性
物(例えば、カルボジイミド変性、アロファネート変
性、ウレア変性、ビューレット変性、イソシヌアレート
変性、オキサゾリドン変性など)、イソシアネート基末
端プレポリマーおよびこれらの2種以上の混合物が挙げ
られる。
As the polyisocyanate (B) used in the present invention, those conventionally used for producing polyurethane can be used. Examples of such isocyanates include aromatic polyisocyanates, aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and modified products thereof (for example, carbodiimide-modified, allophanate-modified, urea-modified, buret-modified, isosinurate-modified, oxazolidone-modified). , Isocyanate group-terminated prepolymers and mixtures of two or more thereof.

【0020】 芳香族ポリイソシアネートの具体例とし
ては、1,3−および1,4−フェニレンジイソシアネ
ート、2,4−および2,6−トリレンジイソシアネー
ト(TDI)、粗製TDI、2,4’−および4,4’
−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリ
メチレンポリフェニルイソシアネート(粗製MDI)、
ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、トリフェニル
メタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラ
メチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族イソシアネートの具体例としては、1,6−ヘキ
サメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル
ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。
脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、イソホロ
ンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシ
アネートなどが挙げられる。変性ポリイソシアネートの
具体例としては、カルボジイミド変性MDI、ショ糖変
性TDI、ひまし油変性MDIなどが挙げられる。これ
らのうちで好ましいものは、MDI、粗製MDI、ショ
糖変性TDIおよびカルボジイミド変性MDIである。
Specific examples of aromatic polyisocyanates include 1,3- and 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 2,4′- and 4,4 '
-Diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (crude MDI),
Examples thereof include naphthylene-1,5-diisocyanate, triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, xylylene diisocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate.
Specific examples of the aliphatic isocyanate include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and xylylene diisocyanate.
Specific examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, and 1,4-cyclohexane diisocyanate. Specific examples of the modified polyisocyanate include carbodiimide-modified MDI, sucrose-modified TDI, castor oil-modified MDI, and the like. Preferred among these are MDI, crude MDI, sucrose modified TDI and carbodiimide modified MDI.

【0021】本発明の製造法において活性水素化合物
(A)とポリイソシアネート(B)の比率は種々変える
ことができるが、イソシアネート指数[(A)からなる
ポリオール成分の活性水素基1当量に対する(B)の当
量数×100]は通常50〜500、好ましくは90〜
300である。
In the production method of the present invention, the ratio of the active hydrogen compound (A) and the polyisocyanate (B) can be variously changed, but (B Equivalent number x 100] is usually 50 to 500, preferably 90 to
300.

【0022】本発明の方法において、ポリウレタンの難
燃性をさらに向上させる目的で無機系難燃剤(D)を併
用することができる。該(D)としては、水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化亜
鉛、臭化アンモン、メタほう酸バリウム、ほう酸亜鉛、
炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、水和石膏などが
挙げられる。併用する場合の該(D)の使用量は、
(A)と(B)の合計重量に対し、通常少なくとも10
重量%、好ましくは15〜100重量%である。
In the method of the present invention, an inorganic flame retardant (D) may be used in combination for the purpose of further improving the flame retardancy of polyurethane. Examples of the (D) include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc oxide, ammonium bromide, barium metaborate, zinc borate,
Examples include magnesium carbonate, magnesium sulfate, hydrated gypsum and the like. When used in combination, the amount of the (D) used is
Usually at least 10 relative to the total weight of (A) and (B)
%, Preferably 15-100% by weight.

【0023】本発明において、必要により水素原子含有
ハロゲン化炭化水素発泡剤(代替フロン)を使用しても
良い。該代替フロンの具体例としては、HCFCタイプ
のもの(例えばHCFC−123、HCFC−141
b、HCFC−22およびHCFC−142b);HF
Cタイプのもの(例えばHFC−134a、HFC−1
52a、HFC−356mff、HFC−236ea、
HFC−245ca、HFC−245faおよびHFC
−365mcf)などが挙げられる。これらのうち好ま
しいものは、HCFC−141b、HFC−134a、
HFC−356mff、HFC−236ea、HFC−
245ca、HFC−245fa、HFC−365mc
fおよびこれらの2種以上の混合物である。また、必要
によりこれらの代替フロンと共に、水や低沸点炭化水素
を併用しても良い。更には、上記の代替フロンや低沸点
炭化水素を使用せずに、水単独を発泡剤に用いることも
できる。低沸点炭化水素は、沸点が通常0〜50℃の炭
化水素であり、その具体例としてはプロパン、ブタン、
ペンタンおよびこれらの混合物が挙げられる。本発明の
方法において発泡剤を用いる場合の使用量は、代替フロ
ン単独を用いる場合は、ポリオール成分100重量部あ
たり、通常5〜50重量部、好ましくは10〜45重量
部である。また水単独を発泡剤に用いる場合はポリオー
ル成分100重量部あたり、通常0.5〜10重量部、
好ましくは1〜8重量部である。また、代替フロンと水
とを併用する場合は、目的とするフォームの物性に応じ
て、上記範囲内で適宜組合せ使用する。低沸点炭化水素
類の使用量はポリオール成分100重量部あたり、通常
0〜40重量部、好ましくは0〜30重量部である。
In the present invention, a hydrogen atom-containing halogenated hydrocarbon blowing agent (alternative CFC) may be used if necessary. Specific examples of the CFC substitute include HCFC type ones (for example, HCFC-123 and HCFC-141).
b, HCFC-22 and HCFC-142b); HF
C type (eg HFC-134a, HFC-1
52a, HFC-356mff, HFC-236ea,
HFC-245ca, HFC-245fa and HFC
-365 mcf) and the like. Among these, preferable ones are HCFC-141b, HFC-134a,
HFC-356mff, HFC-236ea, HFC-
245ca, HFC-245fa, HFC-365mc
f and mixtures of two or more thereof. If necessary, water or a low boiling point hydrocarbon may be used in combination with these alternative CFCs. Furthermore, water alone can be used as the foaming agent without using the above-mentioned CFC alternatives and low boiling point hydrocarbons. The low boiling point hydrocarbon is a hydrocarbon having a boiling point of usually 0 to 50 ° C., and specific examples thereof include propane, butane,
Mention may be made of pentane and mixtures thereof. When a blowing agent is used in the method of the present invention, the amount used is usually 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 45 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyol component when using the CFC substitute alone. When water alone is used as the foaming agent, it is usually 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polyol component.
It is preferably 1 to 8 parts by weight. When the CFC substitute and water are used in combination, they are appropriately combined within the above range depending on the physical properties of the desired foam. The amount of low-boiling hydrocarbons used is usually 0 to 40 parts by weight, preferably 0 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of the polyol component.

【0024】 本発明において、必要によりポリウレタ
ン反応に通常使用される触媒、例えばアミン系触媒(ト
リエチレンジアミン、N−エチルモルホリン、ジエチル
エタノールアミン、1−イソブチル−2−メチルイミダ
ゾール、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−ウ
ンデセン−7など)および金属触媒(オクチル酸第一ス
ズ、ジラウリル酸ジブチル第二スズ、オクチル酸鉛な
ど)を使用することができる。触媒の使用量は(A)の
重量に対して、通常0.001〜5重量%である。
In the present invention, if necessary, a catalyst usually used in a polyurethane reaction, for example, an amine-based catalyst (triethylenediamine, N-ethylmorpholine, diethylethanolamine, 1-isobutyl-2-methylimidazole, 1,8-diazabicyclo-) is used. [5,4,0] -undecene-7 etc.) and metal catalysts (stannous octylate, dibutyl stannate dilaurate, lead octylate etc.) can be used. The amount of the catalyst used is usually 0.001 to 5% by weight based on the weight of (A).

【0025】また、本発明において必要によりポリウレ
タンに通常使用される有機系難燃剤(トリス−クロロエ
チルホスフェート、トリス−クロロプロピルホスフェー
ト、塩素化パラフィンなど)を併用することができる。
該有機系難燃剤の使用量は(A)と(B)の合計重量に
対して、通常1〜10重量%である。
In the present invention, if necessary, an organic flame retardant (tris-chloroethyl phosphate, tris-chloropropyl phosphate, chlorinated paraffin, etc.) usually used for polyurethane may be used in combination.
The amount of the organic flame retardant used is usually 1 to 10% by weight based on the total weight of (A) and (B).

【0026】さらに必要により、整泡剤、着色剤(染
料、顔料)、可塑剤、充填剤、老化防止剤、抗酸化剤な
どの公知の添加剤も使用することができる
Further, if necessary, known additives such as a foam stabilizer, a colorant (dye or pigment), a plasticizer, a filler, an antioxidant and an antioxidant can be used.

【0027】本発明の方法は、難燃性のウレタンエラス
トマー、硬質、半硬質および軟質ポリウレタンフォーム
の製造に好適に用いることができる。
The method of the present invention can be suitably used for producing flame-retardant urethane elastomers, rigid, semi-rigid and flexible polyurethane foams.

【0028】本発明の方法による難燃性ポリウレタンフ
ォームの製造法の一例を示せば下記のとおりである。ま
ず、ポリオール成分、発泡剤、整泡剤、触媒およびその
他の添加剤を所定量混合する。次いでポリウレタン発泡
機又は攪拌機を使用して、この混合物とポリイソシアネ
ート成分とを急速混合する。得られた混合液をモールド
に注入する。硬化後脱型し、難燃性ポリウレタンフォー
ムを得る。
An example of the method for producing a flame-retardant polyurethane foam according to the method of the present invention is as follows. First, a predetermined amount of a polyol component, a foaming agent, a foam stabilizer, a catalyst and other additives are mixed. A polyurethane foamer or stirrer is then used to rapidly mix the mixture with the polyisocyanate component. The obtained mixture is poured into a mold. After curing, the mold is removed to obtain a flame-retardant polyurethane foam.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて「部」および「%」はそれぞれ重量基準である。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. In the following, “parts” and “%” are based on weight, respectively.

【0030】実施例及び比較例に使用した原料の組成、
記号等は次の通りである。 (1)ポリオール ポリオールa1:グリセリン(1モル)と糖(0.5モ
ル)との混合物にPOを付加した水酸基価450のポリ
エーテルポリオール ポリオールa2:ソルビトール(1モル)にPO(6モ
ル)を付加した水酸基価635のポリエーテルポリオー
ル ポリオールa3:ペンタエリスリトール(1モル)にP
O(8モル)を付加した水酸基価374のポリエーテル
ポリオール ポリオールa4:「ファントールPL−305」[東邦
理化(株)製、ポリエステルポリオール]
Composition of raw materials used in Examples and Comparative Examples,
The symbols are as follows. (1) Polyol Polyol a1: Polyether polyol having a hydroxyl value of 450 in which PO is added to a mixture of glycerin (1 mol) and sugar (0.5 mol) Polyol a2: Sorbitol (1 mol) is supplemented with PO (6 mol) Added polyether polyol having a hydroxyl value of 635 Polyol a3: Pentaerythritol (1 mol) is added to P
Polyether polyol having a hydroxyl value of 374 added with O (8 mol) Polyol a4: "Phantol PL-305" [polyester polyol manufactured by Toho Rika Co., Ltd.]

【0031】(2)難燃剤:「ファイロールCEF」
[アクゾジャパン(株)製] (3)整泡剤:「シリコーンSH−193」[トーレシ
リコーン(株)製] (4)発泡剤:「HCFC−141b」[セントラル硝
子(株)製] (5)触媒:「U−CAT1000」[サンアプロ
(株)製] (6)化合物(C) 化合物C−1:下記化学式(2)で表されるホスフィン
酸化合物516g(2モル)とエチレングリコール62
g(1モル)とをパラトルエンスルホン酸存在下で15
0℃で脱水させながら3時間エステル化反応させて得ら
れた水酸基価207の化合物 化合物C−2:下記化学式(3)で表されるホスフィン
酸化合物858g(3モル)とポリオールa3の600
g(1モル)とをパラトルエンスルホン酸存在下で15
0℃で脱水させながら3時間エステル化反応させて得ら
れた水酸基価160の化合物 化合物C−3:下記化学式(4)で表されるホスフィン
酸化合物588g(3モル)とポリオールa2の530
g(1モル)とをパラトルエンスルホン酸存在下で15
0℃で脱水させながら3時間エステル化反応させて得ら
れた水酸基価301の化合物 (7)ポリイソシアネート:「ミリオネートMR−10
0」[日本ポリウレタン工業(株)製]
(2) Flame retardant: "Phiroll CEF"
[Akzo Japan Ltd.] (3) Foam stabilizer: "Silicone SH-193" [Tolesi
Recone Co., Ltd.] (4) Foaming agent: "HCFC-141b" [Central Glass
Child Co., Ltd.] (5) Catalyst: "U-CAT1000" [SAN APPRO]
(6) Compound (C) Compound C-1: phosphine represented by the following chemical formula (2)
Acid compound 516g (2mol) and ethylene glycol 62
g (1 mol) in the presence of paratoluenesulfonic acid 15
Obtained by esterification reaction for 3 hours while dehydrating at 0 ° C.
A compound having a hydroxyl value of 207Compound C-2: phosphine represented by the following chemical formula (3)
Acid compound 858g (3mol) and polyol a3 600
g (1 mol) in the presence of paratoluenesulfonic acid 15
Obtained by esterification reaction for 3 hours while dehydrating at 0 ° C.
Compound with a hydroxyl value of 160Compound C-3: phosphine represented by the following chemical formula (4)
580 g (3 mol) of acid compound and 530 of polyol a2
g (1 mol) in the presence of paratoluenesulfonic acid 15
Obtained by esterification reaction for 3 hours while dehydrating at 0 ° C.
Hydroxyl number 301 compound (7) Polyisocyanate: "Millionate MR-10
0 "[manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.]

【0032】実施例1〜4および比較例1〜4 表1に記載の組成により配合し25℃に温度調節したポ
リオールと、ポリイソシアネートとを、ホモディスパー
(特殊機化製攪拌機)3000rpmで10秒攪拌混合
後、25℃に温度調節した1000mm(長さ)×10
0mm(幅)×100(高さ)mmの、小面積側側面の
一方が開放系である横長箱状モールドの開放口の反対の
端部に注入し、10分後脱型し、ポリウレタンフォーム
を得た。これらのフォームの物性および難燃性(燃焼速
度)評価結果を表1に示す。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 A polyol and a polyisocyanate compounded according to the composition shown in Table 1 and adjusted to a temperature of 25 ° C. and a homoisper (stirring machine manufactured by Tokushu Kiki) at 3000 rpm for 10 seconds. After stirring and mixing, the temperature was adjusted to 25 ° C, and the temperature was adjusted to 1000 mm (length) x 10
A 0 mm (width) x 100 (height) mm small side surface is injected into the opposite end of the open mouth of a horizontally long box-shaped mold, one side of which is an open system, and after 10 minutes, it is demolded and a polyurethane foam is formed. Obtained. Table 1 shows the evaluation results of physical properties and flame retardancy (combustion rate) of these foams.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表1におけるフォーム物性の評価方法は下
記の通りである。 密度(Kg/m3):JIS K6310に準拠 圧縮強度:(Kg/cm2):JIS A9514に準
拠 燃焼速度:(cm/min):JIS A9514に準
The evaluation method of the physical properties of foam in Table 1 is as follows. Density (Kg / m 3 ): Compliant with JIS K6310 Compressive strength: (Kg / cm 2 ): Compliant with JIS A9514 Burning speed: (cm / min): Compliant with JIS A9514

【0035】表1から明らかなように、実施例1〜4の
ポリウレタンフォームは比較例のものに比べ難燃性が高
く、かつ圧縮強度が高い。
As is clear from Table 1, the polyurethane foams of Examples 1 to 4 have higher flame retardancy and higher compression strength than those of Comparative Examples.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の難燃性ポリウレタン製造法を用
いることにより、とくに、従来公知の難燃剤を使用した
フォームに場合に比べて、より燃焼性が低く、高いフォ
ーム強度を有するウレタンフォーム得ることができる。
上記効果を奏することから、本発明の方法により得られ
るポリウレタンフォームは特に冷蔵庫、冷凍庫、建築材
用の断熱材、自動車用内装材、家具等として極めて有用
である。
EFFECT OF THE INVENTION By using the flame retardant polyurethane production method of the present invention, a urethane foam having a lower flammability and a higher foam strength can be obtained, in particular, as compared with a foam using a conventionally known flame retardant. be able to.
Due to the above effects, the polyurethane foam obtained by the method of the present invention is extremely useful particularly as a refrigerator, a freezer, a heat insulating material for building materials, an interior material for automobiles, furniture and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 9/14 CFF C08J 9/14 CFF //(C08G 18/38 101:00) C08L 75:04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area C08J 9/14 CFF C08J 9/14 CFF // (C08G 18/38 101: 00) C08L 75:04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性水素化合物(A)とポリイソシアネ
ート(B)とを必要により触媒、発泡剤、整泡剤等の存
在下で反応させてポリウレタンを製造する方法におい
て、(A)の少なくとも一部として、分子内に少なくと
も2個の水酸基を有するポリヒドロキシル化合物(c
1)の水酸基の少なくとも一部と、下記一般式(1) [式中、R1はエチレン基または1,2−プロピレン
基、R2は炭素数1〜10のアルキレン基、R3は炭素数
1〜10のアルキル基、フェニル基またはアルキル置換
フェニル基を表す。]で表されるホスフィン酸誘導体
(c2)とをエステル化反応させることにより得られる
化合物(C)を用いることを特徴とする難燃性ポリウレ
タンの製造法。
1. An active hydrogen compound (A) and polyisocyanate
If necessary, a catalyst, foaming agent, foam stabilizer, etc.
In the method of producing polyurethane by reacting under ambient conditions
And at least a part of (A), at least in the molecule
Is a polyhydroxyl compound having two hydroxyl groups (c
At least a part of the hydroxyl groups of 1) and the following general formula (1) [Wherein, R1Is an ethylene group or 1,2-propylene
Group, RTwoIs an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, RThreeIs the carbon number
1-10 alkyl groups, phenyl groups or alkyl substitutions
Represents a phenyl group. ] The phosphinic acid derivative represented by
Obtained by subjecting (c2) to an esterification reaction
Flame-retardant polyuret characterized by using compound (C)
Tongue manufacturing method.
【請求項2】 (C)を、ポリウレタン中の該(C)に
基づく燐含量が少なくとも0.5重量%となる量用いる
請求項1記載の製造法。
2. The process according to claim 1, wherein (C) is used in an amount such that the phosphorus content based on the (C) in the polyurethane is at least 0.5% by weight.
【請求項3】 さらに無機系難燃剤(D)を、(A)と
(B)の合計重量に対し、少なくとも10重量%使用す
る請求項1または2記載の製造法。
3. The method according to claim 1, wherein the inorganic flame retardant (D) is used in an amount of at least 10% by weight based on the total weight of (A) and (B).
【請求項4】 (D)が、水酸化アルミニウム、水酸化
マグネシウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、臭化アンモ
ン、メタほう酸バリウム、ほう酸亜鉛、炭酸マグネシウ
ム、硫酸マグネシウム、水和石膏からなる群より選ばれ
る少なくとも一種である請求項3記載の製造法。
4. (D) is selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc oxide, ammonium bromide, barium metaborate, zinc borate, magnesium carbonate, magnesium sulfate and hydrated gypsum. The manufacturing method according to claim 3, which is at least one kind.
【請求項5】 難燃性ポリウレタンが、難燃性ポリウレ
タンフォームである請求項1〜4のいずれか記載の製造
法。
5. The production method according to claim 1, wherein the flame-retardant polyurethane is a flame-retardant polyurethane foam.
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