JPS631331B2 - - Google Patents

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JPS631331B2
JPS631331B2 JP54112326A JP11232679A JPS631331B2 JP S631331 B2 JPS631331 B2 JP S631331B2 JP 54112326 A JP54112326 A JP 54112326A JP 11232679 A JP11232679 A JP 11232679A JP S631331 B2 JPS631331 B2 JP S631331B2
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Japan
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polyol
foam
weight
urethane
aromatic
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Achilles Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ウレタン変性イソシアヌレートフオ
ームの製造方法に関するもので、特定のポリオー
ルと、脂肪族ジオール又は脂肪族トリオールを使
用することにより、ポリイソシアヌレートフオー
ムの耐熱、耐炎性を損うことなく脆性及びスプレ
ー発泡時におけるフオーム表面の平滑性を改良す
ることを目的とするものである。 一般にポリイソシアヌレートフオームは、耐
熱、耐炎性において優れた性質を発揮するが、硬
質ウレタンフオーム等の他の有機質フオームに比
べ脆性が非常に高く、実用面において大きな欠陥
となつている。この脆性の改良のために各種の方
法が提案されているが実用性の問題から未だ満足
なポリイソシアヌレートフオームは得られていな
い。 例えば、特公昭44−16669号公報、英国特許第
1146661号明細書に記載された方法は、ポリイソ
シアヌレートフオームにウレタン結合を導入する
事により脆性の改良を計つているが未だ脆さの改
良は不充分である。又K.C.Frisch等は従来耐熱性
を保持させるために一般にウレタン変性用のポリ
オールとして多官能ポリオールを使用していた
が、Journal of Cellular Plastics・
September/October203(1970)では脂肪族ジオ
ールを使う事により脆さの改良を行う事を検討し
ている。しかしながらこの方法では、耐熱性が低
下し、且物性値の低下が起る。又特公昭46−
41393号公報においては三量化触媒としてフエノ
ール性マンニツヒ塩基を使用し且ポリオールを併
用しているが脆性低下の効果はわずかである。更
に特開昭47−15171号公報(特願昭47−15171号)
及びK.C.Frisch・K・Ashida,Journal of
Cellular Plastics・July/Auguet 194(1972)に
おいてはイソシアナートとエポキシから末端イソ
シアナートのオキサゾリドン環含有プレポリマー
を作り、これを三量化する事により脆性の改良を
行つているが、この方法はプレポリマーとする必
要があると共に、このプレポリマーが非常に粘度
が不安定であるという欠点を有する。又一般的な
ポリイソシアヌレートフオームの脆性改良法とし
てウレタン結合の導入が行われている。このポリ
オールとしては出来るだけ官能基数の高いものを
使用し、結果的にフオームの架橋密度を向上させ
てイソシアナートの三量化により網目構造とウレ
タンの架橋による網目構造の増大による耐熱性を
向上させる事が常識となつている。ところがこの
方法では架橋密度が増大すると耐熱性は向上する
が、その反面フオームは脆くなり、逆に架橋密度
を低下させると脆さは改良されるが耐熱性が低下
するという相反する結果を招来する。 本発明者等は、特公昭54−15600号公報に記載
のごとく、上記の矛盾点を考慮して架橋密度の増
減のみではもはや耐熱、耐炎性を低下させずに脆
性を改良する事は非常に困難であると判断し架橋
密度ではなくてポリマーの骨格そのものに芳香族
環を多量に導入する事により耐熱、耐炎性を損う
ことなく、低脆性ポリイソシアヌレートフオーム
を製造するに至つたが、まだいくつかの欠点を持
つていた。 1 芳香族アミン系ポリオール及び芳香族ジオー
ルの粘度が高く、スプレー発泡時におけるフオ
ーム表面の平滑性が不十分である。 2 主ポリオールとして芳香族アミン系ポリオー
ルを使用している為、ウレタン生成反応がイソ
シアヌレート化反応よりも優先する傾向が大き
くイソシアヌレート化反応が阻害され、イソシ
アヌレート環の生成率が低下する為に耐熱、耐
炎性が不十分である。 3 芳香族アミン系ポリオール、芳香族ジオール
ともに粘度が高く、これらのポリオールは取扱
上の問題がある。 本発明者等は、上記欠点を解決すべく鋭意研究
を行なつた結果、耐熱、耐炎性及び脆性に優れ、
しかもスプレー発泡時におけるフオーム表面の平
滑なウレタン変性イソシアヌレートフオームを製
造するに至つた。即ち、 本発明は、芳香族ポリイソシアナート、ポリオ
ール、発泡剤、触媒および界面活性剤からウレタ
ン変性ポリイソシアヌレートフオームを製造する
に当りポリオールとして一般式 及び/又は 〔n1〜n8:1〜7の数 m :0〜4の数 R :アルキレン基〕 で示される芳香族アミン系ポリオールを主体とし
て、この芳香族アミン系ポリオールを全ポリオー
ル量に対して50重量%以上、好ましくは60重量%
〜80重量%含み、且つ一般式 〔x1,x2:1〜2の数 R′ :アルキレン基〕 で示される芳香族ジオールを全ポリオール量の50
重量%以下、好ましくは40重量%〜20重量%含む
ことから成る混合ポリオール100重量部に対して
ヒドロキシル価300以上、好ましくは500〜1100の
脂肪族ジオール又は、脂肪族トリオールを5〜25
重量部、好ましくは10〜20重量部使用し、芳香族
ポリイソシアナートを上記ポリオールを含む活性
水素化合物の全量の2〜10倍当量好ましくは3〜
7倍当量で使用することを特徴とするウレタン変
性イソシアヌレートフオームの製造方法に係わ
る。芳香族ポリイソシアナートが活性水素化合物
の全量に対して当量比2未満では架橋密度(イソ
シアヌレート結合密度)が低く耐熱、耐炎性が著
しく低下する。また当量比が10を起えると架橋密
度は増大し、耐熱、耐炎性は向上するがフオーム
が著しく脆くなり、本発明の効果が期待出来な
い。 又、前記一般式で示される芳香族アミン系ポリ
オールの含有率が、全ポリオール量に対して50重
量%未満になると、混合ポリオール中の窒素濃度
が減少しフオーム表皮の脆性が著しく大きくな
る。特にスプレー発泡において、この現象が著し
くあらわれる。即ち、フオーム表皮の脆性が著し
く大きくなり、又フオーム表面の凹凸が大きくな
る。 脂肪族ジオール又は脂肪族トリオールが、5重
量部未満の場合、ポリオール成分の粘度が高くフ
オーム表面の凹凸が大きくなり、フオームの耐熱
性、耐炎性が低下する。又、25重量部を起えると
中の芳香族環が減少する為にフオームの耐熱性が
著しく低下する。脂肪族ジオール又は脂肪族トリ
オールのヒドロキシル価が300未満の場合、ジオ
ール、トリオールの分子量が大きくなり、架橋密
度を低下させ、フオームの耐熱性を著しく低下す
る。 芳香族アミン系ポリオールと芳香族ジオールよ
りなる混合ポリオールに脂肪族ジオール又は脂肪
族トリオールを併用して使用した場合は、それぞ
れ単独で使用した場合に比べ、耐熱性、フオーム
表面の状態、セル形状等に相乗効果が表われる。 芳香族アミン系ポリオールおよび/又は芳香族
ジオールに予め脂肪族ジオール、脂肪族トリオー
ルを混合しておくとポリオール成分全体の粘度が
著しく低下し、取扱い上有利である。即ち、芳香
族アミン系ポリオール、芳香族ジオールは非常に
高粘度である為、計量、化成分(例えば触媒)と
の混合などの際、加熱して低粘度にする必要があ
るが、脂肪族ジオール、トリオールはOH価300
以上では低粘度〔大凡、1000CP(於25℃)以下〕
である為、上記ポリオールに、この低粘度ジオー
ル、トリオールを混合しておけば、混合ポリオー
ルの粘度は著しく低下し、取扱上非常に便利にな
る。 又、後述する如く、これらのポリオールを製造
する際、芳香族アミン系ポリオール又は芳香族ジ
オールの反応開始剤と脂肪族ジオール、トリオー
ルの反応開始剤を予め混合して、共同開始剤(コ
イニシエーター)として使用すると便利である。 本発明に使用出来る芳香族アミン系ポリオール
としては 又は で示される芳香族アミンを開始剤としてアルキレ
ンオキシド(例えばエチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、プチレンオキシド等)の1種又は2
種以上を付加した一般式 又は で示される官能基数4〜12の芳香族アミン系ポリ
オールである。一般式におけるn1〜n8は同等又は
それぞれ異なつた数で良く、又Rは同等又はそれ
ぞれ異なつたアルキレン基で良い。mは0〜4の
数である。 本発明に使用出来る芳香族ジオールとしては、 で示される芳香族ジオールを開始剤として、アル
キレンオキシド(例えばエチレンオキシド、ブロ
ピレンオキシド、ブチレンオキシド等)の1種又
は2種以上を付加した一般式 で示される芳香族ジオールである。 一般式におけるx1,x2は1〜2の数であり、同
等又はそれぞれ異なつた数で良い。 本発明に使用出来る脂肪族ジオール又は脂肪族
トリオールとしては、水、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、
グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタ
ノールアミンを開始剤として、アルキレンオキシ
ド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、ブチレンオキシド等)の1種又は2種以上
を付加したヒドロキシル価300以上の脂肪族ジオ
ール又は脂肪族トリオールである。又、2種以上
組合せて使用しても差支えない。 本発明に使用出来る芳香族ポリイソシアナート
の例としては、次のものがある。トリレン2,4
ジイソシアナート、トリレン2,6ジイソシアナ
ートおよびこれらの混合物、ジフエニルメタン
4,4′ジイソシアナート、又ポリイソシアナート
は精製したものでも粗製のものでも使用できる。
又、2種類以上組合せて差支えない。 本発明に使用出来る触媒としては、三量体生成
触媒単独又はウレタン結合生成触媒、尿素結合生
成触媒、ビユレツト結合生成触媒との併用でも良
く特に限定しない。三量体生成触媒としては、
2,4,6トリス(ジメチルアミノメチル)フエ
ノール、0−およびP−ジメチルアミノメチルフ
エノール、NN′N″トリス(ジメチルアミノプロ
ピル)−sym−ヘキサヒドロトリアジン、ベンジ
ルトリメチルアンモニウムメトキシド、カルボン
酸のアルカリ金属塩、カルボン酸以外の弱酸のア
ルカリ金属塩、無機塩基等が使用できる。 又、ウレタン結合生成触媒、尿素結合生成触
媒、ビユレツト結合生成触媒としては一般にポリ
ウレタンフオーム製造時に使用するものは総て使
用できる。これらの触媒として大別すると、第3
級アミンと有機金属化合物になり、第3級アミン
としては、例えば、トリエチルアミン、トリエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノ
ールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、ト
リエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジア
ミン、テトラメチル1,3ブタンジアミン、ペン
タメチルジエチレントリアミンなど、又有機金属
化合物としては例えば、ジブチル錫ジラウレー
ト、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジカプ
リレート、スタナスオクトエートなどがある。勿
論これらを1種類使用しても、又2種類以上使用
してもよい。これらの触媒の使用量は反応性を考
慮して決めるべきである。 本発明では、発泡剤として大別すると不活性低
沸点溶剤、反応性発泡剤の2種類になるが不活性
溶剤単独又は少量の反応性発泡剤と併用すること
が望ましい。不活性低沸点溶剤としては、塩弗化
アルカンが一般に使用され、具体的例としては塩
化メチレン、三塩化エチレン、トリクロロモノフ
ロロメタン、ジクロロジフロロメタン、ジクロロ
モノフロロメタン、ジクロロテトラフロロエタ
ン、ジブロムモノフロロメタン等が使用でき、反
応性発泡剤としては水が使用できる。 本発明に使用できる界面活性剤はポリウレタン
フオーム製造用として効果のあるものはすべて使
用できる。例えば、ポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルアミ
ノエーテルなどのポリオキシアルキレン系のも
の、オルガノポリシロキサン、シロキサンオキシ
アルキレンコポリマーなどのシリコーン系のも
の、ロート油などのエステルなどが使用できる。
本発明による硬質フオームは難燃剤を特に使用し
なくとも、ASTMD1692による自己消火性にな
るが必要に応じて使用してもよい。例えばトリク
レジルフオスフエート、トリス(βクロロエチ
ル)フオスフエート、トリス(クロロプロピル)
フオスフエート、O,O′ジエチル−N,Nビス
(2ヒドロキシエチル)アミノメチルフオスフオ
ネートなどのリン酸エステル、三酸化アンモン、
アルミナ、オキシ塩化アンチモンなどの金属酸化
物、塩化物などが使用できる。又、必要に応じて
顔料、染料などの着色剤、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム、硅酸カルシウム、シリカ、硫酸カルシ
ウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸アルミニウムな
どの無機充填剤、ロツクウール、アスベスト、ガ
ラス繊維などの無機繊維などが使用できる。これ
らを使用する際ポリオールなどの組成物の1部又
は全部にロールミルなどを使用して予め混練して
おくと便利である。 本発明の原料を混合、発泡するには反応混合物
を均一に混合できる方法ならば如何なる方法によ
つてもよい。例えばポリウレタンフオーム、エポ
キシフオームなどを製造する際に使用される発泡
機を使用すると便利である。従つて発泡の形態と
して注入発泡、スプレー発泡などいずれによる方
法でも可能である。硬質フオーム層の厚味が少な
い場合や金属板に接触する場合などでは、反応混
合物を予め加熱しておくこと、硬質フオームと接
触する金属板などを加熱しておくことが必要であ
る。 本発明より得られたウレタン変性ポリイソシア
ヌレートフオームは耐熱性、耐炎性に優れフオー
ム脆性及びフオームの表皮状態を改良したフオー
ムである。 以下本発明の実施例について説明するが、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。 実施例 1〜13 第1表に示す反応混合物を1のポリエチレン
ビーカー中に秤量し、室温(20〜25℃)中で籠型
ミキサー(回転数3400rpm)で5秒から10秒間激
しく撹拌し、上部開放の木箱中で発泡させウレタ
ン変性イソシアヌレートフオームを得た。 脂肪族ジオール又は脂肪族トリオールを使用し
たウレタン変性イソシアヌレートフオームは、脂
肪族ジオール又は脂肪族トリオールを使用しない
ウレタン変性イソシアヌレートフオームに比べ、
耐熱性、耐炎性、脆性に優れ、しかもフオーム表
面の凹凸のないものであつた。又、ポリオール混
合成分の粘度が低い為、計量混合、吐出を円滑に
行うことが出来、通常のウレタン用発泡機、イソ
シアヌレート用発泡機を使用することが出来る。
特にイソシアナート当量の高いウレタン変性イソ
シアヌレートフオームにおいて、この差が顕著で
ある。 比較例 1〜3 表−1に示す反応混合物を実施例−1と同様に
してウレタン変性イソシアヌレートフオームを得
た。耐熱性、脆性及び表面の凹凸の発生の全てに
優れるものでなかつた。 粗製MDI:ジフエニルメタン4,4′ジイソシアナ
ートの粗製物でイソシアナート含有
率が31%のもの。 ポリオール A:前記一般式 にて示される、R:プロピレン基n3
〜n8:1〜3の製数、m:0〜4の
整数でヒドロキシル価500の芳香族
アミン系ポリオール。 ポリオール B:ビスフエノールAにプロピレン
オキシドを付加させたヒドロキシル
価300の芳香族ジオール。 ポリオール C:エチレングリコールにエチレン
オキシドを付加させたヒドロキシル
価560の脂肪族ジオール。 ポリオール D:グリセリンにプロピレンオキシ
ドを付加させたヒドロキシル価420
の脂肪族トリオール。 本実施例及び比較例に用いたフオームの試験法
は次の通りである。 a 耐炎性試験(炎貫通試験) 米国鉱山局のBureau of Mines Report of
Investigation NO 6366(1964)の方法により、
厚味25mmの試験片を使用した。 b 脆性試験(フライアビリテイー) ASTM−C−421−61により10分間試験した。
数字が小さい程、脆性(フライアビリテイー)
が低いことを示す。 c 耐熱性試験(150℃体積変化率) 100×100×50mmのフオームを150℃のオーブン
中に24時間放置した後、試験片体積の変化率
(%)を測定した。数字が小さい程、耐熱性が
高いことを示す。 【表】
Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for producing a urethane-modified isocyanurate foam, and by using a specific polyol and an aliphatic diol or aliphatic triol, the heat resistance and flame resistance of the polyisocyanurate foam can be improved. The purpose is to improve the brittleness and the smoothness of the foam surface during spray foaming without impairing the foam. Generally, polyisocyanurate foam exhibits excellent properties in terms of heat resistance and flame resistance, but it is extremely brittle compared to other organic foams such as rigid urethane foam, which is a major drawback in practical use. Although various methods have been proposed to improve this brittleness, a satisfactory polyisocyanurate foam has not yet been obtained due to practical problems. For example, Japanese Patent Publication No. 44-16669, British Patent No.
Although the method described in No. 1146661 attempts to improve brittleness by introducing urethane bonds into polyisocyanurate foam, the brittleness is still not sufficiently improved. In addition, KCFrisch and others have conventionally used polyfunctional polyols as polyols for urethane modification in order to maintain heat resistance, but the Journal of Cellular Plastics
In September/October 203 (1970), we are considering improving the brittleness by using aliphatic diols. However, this method results in a decrease in heat resistance and a decrease in physical property values. Mata Tokuko Showa 46-
In Publication No. 41393, a phenolic Mannitz base is used as a trimerization catalyst and a polyol is used in combination, but the effect of reducing brittleness is small. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-open No. 47-15171 (Japanese Patent Application No. 1977-15171)
and KCFrisch K. Ashida, Journal of
In Cellular Plastics・July/Auguet 194 (1972), an oxazolidone ring-containing prepolymer with isocyanate terminals is made from isocyanate and epoxy, and the brittleness is improved by trimerizing this. In addition, this prepolymer has the disadvantage that its viscosity is very unstable. Also, as a general method for improving the brittleness of polyisocyanurate foams, urethane bonds have been introduced. As this polyol, one with as high a number of functional groups as possible is used, and as a result, the crosslinking density of the foam is improved, and the network structure is increased by trimerization of isocyanate, and the network structure is increased by crosslinking of urethane, thereby improving heat resistance. has become common knowledge. However, with this method, increasing the crosslinking density improves heat resistance, but on the other hand, the foam becomes brittle, and conversely, decreasing the crosslinking density improves the brittleness but reduces heat resistance, which is a contradictory result. . As described in Japanese Patent Publication No. 54-15600, the present inventors took into consideration the above-mentioned contradictions and found that it is extremely difficult to improve brittleness without reducing heat resistance and flame resistance by simply increasing or decreasing crosslink density. We determined that this would be difficult, and by introducing a large amount of aromatic rings into the polymer skeleton itself rather than the crosslink density, we were able to produce a low-brittle polyisocyanurate foam without sacrificing heat resistance or flame resistance. It still had some drawbacks. 1 The viscosity of the aromatic amine polyol and the aromatic diol is high, and the smoothness of the foam surface during spray foaming is insufficient. 2. Since an aromatic amine polyol is used as the main polyol, the urethane production reaction tends to take precedence over the isocyanurate reaction, which greatly inhibits the isocyanurate reaction and reduces the production rate of isocyanurate rings. Heat resistance and flame resistance are insufficient. 3. Both aromatic amine polyols and aromatic diols have high viscosity, and these polyols pose problems in handling. The inventors of the present invention have conducted intensive research to solve the above-mentioned drawbacks, and have found that the
Furthermore, we have succeeded in producing a urethane-modified isocyanurate foam that has a smooth foam surface during spray foaming. That is, the present invention relates to the production of a urethane-modified polyisocyanurate foam from an aromatic polyisocyanate, a polyol, a blowing agent, a catalyst, and a surfactant. and/or [ n1 to n8 : number of 1 to 7, m: number of 0 to 4, R: alkylene group], and this aromatic amine polyol is 50% of the total amount of polyols. At least 60% by weight, preferably 60% by weight
Contains ~80% by weight and has the general formula [x 1 , x 2 : number of 1 to 2 R′ : alkylene group] 50% of the total polyol amount
5 to 25 parts by weight of an aliphatic diol or aliphatic triol having a hydroxyl value of 300 or more, preferably 500 to 1100, per 100 parts by weight of a mixed polyol containing 5 to 25 parts by weight or less, preferably 40 to 20 weight %.
Part by weight, preferably 10 to 20 parts by weight, and the aromatic polyisocyanate is used in an amount equivalent to 2 to 10 times the total amount of the active hydrogen compound containing the above polyol, preferably 3 to 20 parts by weight.
The present invention relates to a method for producing a urethane-modified isocyanurate foam, which is characterized in that it is used in a 7-fold equivalent amount. If the equivalent ratio of the aromatic polyisocyanate to the total amount of the active hydrogen compound is less than 2, the crosslinking density (isocyanurate bond density) will be low and the heat resistance and flame resistance will be significantly reduced. Furthermore, if the equivalent ratio exceeds 10, the crosslinking density will increase and the heat resistance and flame resistance will improve, but the foam will become extremely brittle and the effects of the present invention cannot be expected. Furthermore, when the content of the aromatic amine polyol represented by the above general formula is less than 50% by weight based on the total amount of polyols, the nitrogen concentration in the mixed polyol decreases and the brittleness of the foam skin increases significantly. This phenomenon is particularly noticeable in spray foaming. That is, the brittleness of the foam skin becomes significantly greater, and the unevenness of the foam surface becomes greater. If the amount of aliphatic diol or aliphatic triol is less than 5 parts by weight, the viscosity of the polyol component will be high and the surface of the foam will have large irregularities, resulting in a decrease in heat resistance and flame resistance of the foam. Furthermore, if the amount is increased to 25 parts by weight, the number of aromatic rings inside will decrease, resulting in a marked decrease in the heat resistance of the foam. When the hydroxyl value of the aliphatic diol or aliphatic triol is less than 300, the molecular weight of the diol or triol becomes large, reducing the crosslinking density and significantly reducing the heat resistance of the foam. When an aliphatic diol or aliphatic triol is used in combination with a mixed polyol consisting of an aromatic amine polyol and an aromatic diol, heat resistance, foam surface condition, cell shape, etc. are improved compared to when each is used alone. A synergistic effect appears. If an aliphatic diol or aliphatic triol is mixed in advance with an aromatic amine polyol and/or an aromatic diol, the viscosity of the entire polyol component is significantly reduced, which is advantageous in terms of handling. In other words, aromatic amine polyols and aromatic diols have extremely high viscosities, so they must be heated to lower their viscosity when weighing or mixing with chemical components (e.g. catalysts), but aliphatic diols , triol has an OH value of 300
Above that, the viscosity is low [approximately, less than 1000CP (at 25℃)]
Therefore, if this low-viscosity diol or triol is mixed with the above-mentioned polyol, the viscosity of the mixed polyol will be significantly reduced, making it very convenient to handle. In addition, as will be described later, when producing these polyols, a reaction initiator for an aromatic amine polyol or an aromatic diol and a reaction initiator for an aliphatic diol or triol are mixed in advance, and a co-initiator (co-initiator) is used. ) is convenient to use. Aromatic amine polyols that can be used in the present invention include or One or two alkylene oxides (e.g. ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) using an aromatic amine represented by as an initiator.
General formula with species or more added or It is an aromatic amine polyol having 4 to 12 functional groups represented by In the general formula, n 1 to n 8 may be the same or different numbers, and R may be the same or different alkylene groups. m is a number from 0 to 4. Aromatic diols that can be used in the present invention include: A general formula in which one or more alkylene oxides (e.g. ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) are added to an aromatic diol represented by the following as an initiator: It is an aromatic diol represented by x 1 and x 2 in the general formula are numbers from 1 to 2, and may be the same or different numbers. Examples of aliphatic diols or aliphatic triols that can be used in the present invention include water, ethylene glycol,
propylene glycol, 1,4 butanediol,
Aliphatic diol or aliphatic triol with a hydroxyl value of 300 or more added with one or more alkylene oxides (e.g., ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) using glycerin, trimethylolpropane, or triethanolamine as an initiator. It is. Moreover, there is no problem even if two or more types are used in combination. Examples of aromatic polyisocyanates that can be used in the present invention include the following. trilene 2,4
Diisocyanate, tolylene 2,6 diisocyanate and mixtures thereof, diphenylmethane 4,4' diisocyanate, and polyisocyanate can be used in either purified or crude form.
Moreover, two or more types may be combined. The catalyst that can be used in the present invention is not particularly limited, and may be used alone or in combination with a urethane bond forming catalyst, a urea bond forming catalyst, or a Biuret bond forming catalyst. As a trimer production catalyst,
2,4,6 tris(dimethylaminomethyl)phenol, 0- and P-dimethylaminomethylphenol, NN′N″tris(dimethylaminopropyl)-sym-hexahydrotriazine, benzyltrimethylammonium methoxide, alkali of carboxylic acids Metal salts, alkali metal salts of weak acids other than carboxylic acids, inorganic bases, etc. can be used.Also, as the urethane bond forming catalyst, urea bond forming catalyst, and Biuret bond forming catalyst, all those generally used in the production of polyurethane foam can be used. These catalysts can be broadly classified into the third type.
Examples of tertiary amines include triethylamine, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, dimethylmonoethanolamine, triethylenediamine, tetramethylpropanediamine, and tetramethyl-1,3-butanediamine. , pentamethyldiethylenetriamine, and organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dicaprylate, stannath octoate, and the like. Of course, one type or two or more types of these may be used. The amount of these catalysts to be used should be determined in consideration of reactivity. In the present invention, the blowing agents can be broadly classified into two types: inert low boiling point solvents and reactive blowing agents, but it is desirable to use the inert solvent alone or in combination with a small amount of the reactive blowing agent. As inert low-boiling solvents, salt fluorinated alkanes are commonly used; specific examples include methylene chloride, ethylene trichloride, trichloromonofluoromethane, dichlorodifluoromethane, dichloromonofluoromethane, dichlorotetrafluoroethane, and Bromomonofluoromethane and the like can be used, and water can be used as the reactive blowing agent. Any surfactant that is effective for producing polyurethane foam can be used in the present invention. For example, polyoxyalkylene-based materials such as polyoxyalkylene alkyl ether and polyoxyalkylene alkylamino ether, silicone-based materials such as organopolysiloxane and siloxane oxyalkylene copolymers, and esters such as funnel oil can be used.
The rigid foam according to the present invention is self-extinguishing according to ASTM D1692 without the use of flame retardants, although they may be used if necessary. For example, tricresyl phosphate, tris (β-chloroethyl) phosphate, tris (chloropropyl)
Phosphate, phosphoric acid esters such as O,O′diethyl-N,Nbis(2hydroxyethyl)aminomethylphosphonate, ammonium trioxide,
Alumina, metal oxides such as antimony oxychloride, chlorides, etc. can be used. In addition, if necessary, coloring agents such as pigments and dyes, inorganic fillers such as barium sulfate, calcium carbonate, calcium silicate, silica, calcium sulfate, calcium sulfite, and aluminum sulfite, and inorganic fibers such as rock wool, asbestos, and glass fiber. etc. can be used. When using these, it is convenient to knead part or all of the composition such as polyol in advance using a roll mill or the like. Any method may be used to mix and foam the raw materials of the present invention as long as the reaction mixture can be mixed uniformly. For example, it is convenient to use a foaming machine used for manufacturing polyurethane foam, epoxy foam, etc. Therefore, any foaming method such as injection foaming or spray foaming is possible. When the thickness of the hard foam layer is small or when it comes into contact with a metal plate, it is necessary to preheat the reaction mixture and the metal plate that will come into contact with the hard foam. The urethane-modified polyisocyanurate foam obtained according to the present invention has excellent heat resistance and flame resistance, and has improved foam brittleness and skin condition. Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 13 The reaction mixture shown in Table 1 was weighed into a polyethylene beaker No. 1, and stirred vigorously for 5 to 10 seconds at room temperature (20-25°C) with a cage mixer (rotation speed 3400 rpm). A urethane-modified isocyanurate foam was obtained by foaming in an open wooden box. Urethane-modified isocyanurate foams using aliphatic diols or aliphatic triols have lower
It had excellent heat resistance, flame resistance, and brittleness, and had no irregularities on the foam surface. Furthermore, since the viscosity of the polyol mixture component is low, metering, mixing and discharging can be carried out smoothly, and a normal urethane foaming machine or isocyanurate foaming machine can be used.
This difference is particularly noticeable in urethane-modified isocyanurate foams with high isocyanate equivalents. Comparative Examples 1 to 3 Urethane-modified isocyanurate foams were obtained using the reaction mixtures shown in Table 1 in the same manner as in Example 1. It was not excellent in heat resistance, brittleness, and surface unevenness. Crude MDI: A crude product of diphenylmethane 4,4' diisocyanate with an isocyanate content of 31%. Polyol A: the above general formula R: propylene group n 3
~ n8 : An aromatic amine polyol having a manufacturing number of 1 to 3, m: an integer of 0 to 4, and a hydroxyl value of 500. Polyol B: An aromatic diol with a hydroxyl value of 300, made by adding propylene oxide to bisphenol A. Polyol C: Aliphatic diol with a hydroxyl value of 560 made by adding ethylene oxide to ethylene glycol. Polyol D: Hydroxyl value 420 made by adding propylene oxide to glycerin
aliphatic triol. The foam testing method used in the present examples and comparative examples is as follows. a Flame resistance test (flame penetration test) Bureau of Mines Report of
According to the method of Investigation NO 6366 (1964),
A test piece with a thickness of 25 mm was used. b Brittleness test (fryability) Tested for 10 minutes according to ASTM-C-421-61.
The smaller the number, the more brittle (flyability)
indicates that the value is low. c. Heat resistance test (volume change rate at 150°C) A 100 x 100 x 50 mm foam was left in an oven at 150°C for 24 hours, and then the rate of change (%) in the volume of the test piece was measured. The smaller the number, the higher the heat resistance. 【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリオール、芳香族ポリイソシアナート、発
泡剤、触媒及び界面活性剤からウレタン変性ポリ
イソシアヌレートフオームを製造するに際し、ポ
リオールとして 一般式 及び/又は 〔n1〜n8:1〜7の数 m :0〜4の数 R :アルキレン基〕 で示される芳香族アミン系ポリオールを主体とし
て、この芳香族アミン系ポリオールを全ポリオー
ル量に対して50重量%以上含み、且つ一般式 〔x1,x2:1〜2の数 R′ :アルキレン基〕 で示される芳香族ジオールを全ポリオール量50重
量%以下含むことから成る混合ポリオール100重
量部に対して、ヒドロキシル価300以上の脂肪族
ジオール又は脂肪族トリオールを5〜25重量部使
用し、芳香族ポリイソシアナートを上記ポリオー
ルを含む活性水素化合物の全量の2〜10倍当量で
使用することを特徴とするウレタン変性イソシア
ヌレートフオームの製造方法。
[Claims] 1. When producing a urethane-modified polyisocyanurate foam from a polyol, an aromatic polyisocyanate, a blowing agent, a catalyst, and a surfactant, as a polyol, the general formula and/or [ n1 to n8 : number of 1 to 7, m: number of 0 to 4, R: alkylene group], and this aromatic amine polyol is 50% of the total amount of polyols. Contains at least % by weight and has a general formula [x 1 , x 2 : number of 1 to 2 R′ : alkylene group] For 100 parts by weight of a mixed polyol containing 50% by weight or less of the total polyol, a polyol having a hydroxyl value of 300 or more is used. A urethane-modified isocyanurate foam characterized in that an aliphatic diol or aliphatic triol is used in an amount of 5 to 25 parts by weight, and an aromatic polyisocyanate is used in an amount of 2 to 10 times the equivalent of the total amount of the active hydrogen compound containing the above-mentioned polyol. manufacturing method.
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