JP4587115B2 - Rigid polyurethane foam molding composition and method for producing rigid polyurethane foam using the composition - Google Patents
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Description
本発明は独立気泡率が0〜75%の硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物および製造方法に関し、更に詳しくは、発泡剤として水を使用した場合にフォーム内部のスコーチを容易に改善し、且つ、所望される機械物性を確保しながらフォームの低密度化を容易に実現することができる、独立気泡率が0〜75%(以下、「連続気泡」と略記)の硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物および製造方法に関するものである。 The present invention relates to a rigid polyurethane foam molding composition having a closed cell ratio of 0 to 75% and a production method thereof. More specifically, when water is used as a foaming agent, the scorch inside the foam is easily improved and desired. Composition for molding rigid polyurethane foam having a closed cell ratio of 0 to 75% (hereinafter abbreviated as “open cell”), which can easily realize low density foam while ensuring mechanical properties It is about the method.
従来、硬質ポリウレタンフォームを製造する方法として、発泡剤として塩素を含むフロン類(CFC−11、HCFC−141b、HCFC−123、HCFC−22、CFC−12等のCFC類およびHCFC類)を用いる方法が公知である。しかし、CFC類およびHCFC類はオゾン層破壊という環境問題の原因の一つとされており、削減及び撤廃が実施されようとしている。 Conventionally, as a method for producing a rigid polyurethane foam, a method using chlorofluorocarbons (CFCs such as CFC-11, HCFC-141b, HCFC-123, HCFC-22, and CFC-12, and HCFCs) containing chlorine as a foaming agent. Is known. However, CFCs and HCFCs are considered to be one of the causes of the environmental problem of ozone layer destruction, and reduction and elimination are about to be implemented.
近年、これらのCFC類およびHCFC類に替わる発泡剤として、ハイドロフルオロカーボン類(以下「HFC類」と略記)が注目されている。しかし、HFC類はオゾン破壊係数(ODP)は有しないものの、地球温暖化係数(GWP)が高いという、環境上の問題点を有している。 In recent years, hydrofluorocarbons (hereinafter abbreviated as “HFCs”) have attracted attention as blowing agents that replace these CFCs and HCFCs. However, although HFCs do not have an ozone depletion potential (ODP), they have an environmental problem of high global warming potential (GWP).
そこで、水とイソシアネート基の反応により発生する炭酸ガスを発泡剤として利用する水発泡が注目されている。 Therefore, water foaming that uses carbon dioxide gas generated by the reaction of water and isocyanate groups as a foaming agent has attracted attention.
水だけを発泡剤として用い、ポリオールとして、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ペンタエリスリトール、メチルグルコシド、ソルビトール、蔗糖等を開始剤とするポリエーテルポリオールを用いた場合、あるいは、水だけを発泡剤として用い、多価アルコールと多価カルボン酸の縮合によって得られるポリエステルポリオールを用いた場合、発生して気泡内に閉じ込められた炭酸ガスはフロン類と比べて樹脂を透過しやすい。そのため、気泡内の気圧が低下し、CFC類やHCFC類あるいはHFC類を発泡剤として用いたフォームに比べ、一般に寸法安定性が悪化するという問題が生じる。 When using only water as a foaming agent, and using a polyol polyol as a polyol, such as propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, ethylenediamine, tolylenediamine, pentaerythritol, methyl glucoside, sorbitol, sucrose, or the like, or When using only polyester as a foaming agent and using polyester polyol obtained by condensation of polyhydric alcohol and polycarboxylic acid, carbon dioxide gas generated and trapped in bubbles permeates the resin compared to fluorocarbons. Cheap. Therefore, the air pressure in the bubbles is lowered, and there is a problem that the dimensional stability is generally deteriorated as compared with foams using CFCs, HCFCs, or HFCs as foaming agents.
このため、特に低い熱伝導率すなわち高い断熱性が要求されない用途においては、あらかじめ気泡を連続化させる物質(以下「連続気泡化剤」と略記)を含むポリオールを用いたり、別に連続気泡化剤を添加したり、連続気泡化を起こしやすい整泡剤を選択するなどして、一般に独立気泡率85%以上の状態で得られる硬質ポリウレタンフォームの気泡を連続化、即ち、連続気泡化することで、気泡内の気圧と大気圧を一致させ、それにより寸法安定性を改善することが行われている。 For this reason, in applications where low thermal conductivity, that is, high heat insulation is not required, a polyol containing a substance that makes bubbles continuous (hereinafter abbreviated as “open cell forming agent”) is used, or an open cell forming agent is used separately. By adding or selecting a foam stabilizer that easily causes open-cell formation, the rigid polyurethane foam generally obtained with a closed cell ratio of 85% or more is made continuous, that is, open-celled, Attempts have been made to match the atmospheric pressure in the bubbles with the atmospheric pressure, thereby improving dimensional stability.
一般に連続気泡化は、フォームが形成される過程において、ある程度発泡が進んだ段階で、気泡壁の一部を破壊することによって達成される。連続気泡化は、フォーム内部が反応熱によって高温状態である時に起こるため、連続気泡化によってフォーム内部に酸素が供給されると、樹脂の燃焼が起こり、フォーム内部が焼け焦げてしまったり、発火したりすることがある。これをスコーチと呼んでいる。スコーチが起こると、フォームが燃焼するため物性は著しく悪化し、また燃焼が激しくなる場合には火災発生の危険もある。 In general, open cell formation is achieved by breaking a part of a cell wall at a stage where foaming has progressed to some extent in the process of forming a foam. Open cell formation occurs when the inside of the foam is in a high temperature state due to heat of reaction, so if oxygen is supplied to the inside of the foam by open cell formation, the resin will burn and the inside of the foam will be burnt or ignited. There are things to do. This is called a scorch. When scorching occurs, the physical properties of the foam are greatly deteriorated due to the burning of the foam, and there is a risk of fire if the combustion becomes intense.
これまで、スコーチの発生を改善する方法として、酸化防止剤などの特定の添加剤を添加する方法、例えば、ジアリールアミンと低級アルキルケトンとの反応生成物、ジアリールアリーレンジアミン、更に、新たな特定の第三の成分としてヒンダードフェノールからなるスコーチ防止組成物を添加する方法(例えば、特許文献1参照)や、ジアリールアミン、立体障害化フェノール、更に、ペンタエリトリオールジホスファイトからなる安定剤組成物を添加する方法(例えば、特許文献2参照)が提案されている。 Until now, as a method of improving the generation of scorch, a method of adding a specific additive such as an antioxidant, for example, a reaction product of a diarylamine and a lower alkyl ketone, a diarylarylenediamine, a new specific A method of adding a scorch-preventing composition comprising a hindered phenol as the third component (see, for example, Patent Document 1), a stabilizer composition comprising a diarylamine, a sterically hindered phenol, and pentaerytriol diphosphite Has been proposed (for example, see Patent Document 2).
また、スコーチの発生を改善する方法として、特定の構造を有するポリオールを用いる方法、例えば、特定のヒドロキシ化合物からなる組成物をポリオールとして用いる方法(例えば、特許文献3参照)、特定のポリオールと特定のモノオールを組み合わせて用いる方法(例えば、特許文献4参照)が提案されている。 Further, as a method for improving the generation of scorch, a method using a polyol having a specific structure, for example, a method using a composition comprising a specific hydroxy compound as a polyol (see, for example, Patent Document 3), a specific polyol and a specific A method of using a monool in combination (for example, see Patent Document 4) has been proposed.
さらに、スコーチの発生を改善する方法として、予め変性した有機ポリイソシアネートを用いる方法、例えば、水酸基含有化合物とポリメチレンポリフェニルイソシアネートを予め反応させたポリメチレンポリフェニルイソシアネートプレポリマーを用いる方法(例えば、特許文献5参照)が提案されている。 Further, as a method for improving the generation of scorch, a method using a pre-modified organic polyisocyanate, for example, a method using a polymethylene polyphenyl isocyanate prepolymer obtained by reacting a hydroxyl group-containing compound and polymethylene polyphenyl isocyanate in advance (for example, Patent Document 5) has been proposed.
加えて、スコーチの発生を改善する方法として、発熱を抑えるために液体二酸化炭素を加えて発泡する方法(例えば、特許文献6参照)が提案されている。 In addition, as a method for improving the generation of scorch, a method of adding liquid carbon dioxide and foaming in order to suppress heat generation has been proposed (for example, see Patent Document 6).
しかし、添加剤の多量添加によるフォーム物性の悪化や経済面でのコストの増加、ポリオール組成や有機イソシアネートの変更に伴う作業面や経済面でのコストの増加、特殊液体の使用に伴う経済面でのコストの増加など、種々の問題を招くことになり、作業性や経済性の面で不便さが伴ってしまう。 However, the foam physical properties deteriorate due to the large amount of additives, the cost increases in economic terms, the work costs and economic costs increase due to the change in polyol composition and organic isocyanate, and the economic costs associated with the use of special liquids. This leads to various problems such as an increase in cost, and is inconvenient in terms of workability and economy.
一方で近年、連続気泡化したポリウレタンフォームを用いる業界において、施工性の観点等から、軽量化を念頭においた連続気泡化したポリウレタンフォームに対する低密度化、とりわけ、フォーム密度が30kg/m3密未満との要求が高まってきている。しかし、前述の通り、フォームが形成される過程において、ある程度発泡が進んだ段階で気泡壁の一部を破壊することにより連続気泡化を達成するというメカニズムを鑑みた場合、低密度化を達成するのは非常に難しい。 Meanwhile in recent years, in the industry using interconnected cells polyurethane foams, from workability point of view such as, low density relative to interconnected cells polyurethane foam was placed lighter in mind, inter alia, foam density 30kg / m 3 less dense The demand is increasing. However, as described above, in the process of forming the foam, in view of the mechanism of achieving open cell formation by destroying a part of the cell wall at a stage where foaming has progressed to some extent, low density is achieved. It is very difficult.
この低密度化を解決するために、例えば発泡剤としての水を組成物に多量導入する方法が考えられるが、この方法では前述したスコーチがより起こり易くなる等の問題がある。 In order to solve this reduction in density, for example, a method of introducing a large amount of water as a foaming agent into the composition is conceivable. However, this method has a problem that the above-described scorch is more likely to occur.
本発明の目的は、発泡剤として水を使用した場合、前述の問題を鑑み、容易に且つ安価な方法によりスコーチを改善し、結果として物性が改善され、安全に製造できる連続気泡硬質ポリウレタンフォームを製造するための組成物、およびその製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an open-celled rigid polyurethane foam that, when using water as a foaming agent, improves the scorch by an easy and inexpensive method, resulting in improved physical properties and safe production, in view of the above-mentioned problems. It is providing the composition for manufacturing, and its manufacturing method.
本発明の目的はまた、発泡剤としての水を大量に導入することなく、所望される機械物性を確保しながらフォームの低密度化を容易に実現することができる連続気泡硬質ポリウレタンフォームを製造するための組成物、およびその製造方法を提供することにある。 It is another object of the present invention to produce an open-celled rigid polyurethane foam that can easily realize a low-density foam while ensuring desired mechanical properties without introducing a large amount of water as a blowing agent. It is providing the composition for manufacturing, and its manufacturing method.
上記の問題点を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、連続気泡硬質ポリウレタンフォームを製造するための原料である有機ポリイソシアネート、特定構造を有するものを含むポリオール、発泡剤として水、触媒、整泡剤を含有する原料に、改質添加剤として、分子量500未満のマレイン酸エステルを、ポリオール又は有機ポリイソシアネート100質量部に対し特定の割合で導入し、且つ、特定のイソシアネートインデックスに設定された組成物を用いることが非常に有効であることを見出し、本発明に至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies, and as a result, organic polyisocyanates that are raw materials for producing open-celled rigid polyurethane foams, polyols including those having a specific structure, and foaming agents As a modifying additive, a maleic acid ester having a molecular weight of less than 500 is introduced into a raw material containing water, a catalyst, and a foam stabilizer as a specific additive with respect to 100 parts by mass of polyol or organic polyisocyanate, and The inventors have found that it is very effective to use a composition having an isocyanate index, and have reached the present invention.
すなわち、本発明は次の(1)〜(2)のとおりである。
(1) (A)有機ポリイソシアネート、(B)ポリオール、(C)触媒、(D)改質添加剤、(E)整泡剤、(F)発泡剤としての水からなる硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物において、(B)ポリオールとして、分子量2000〜5000のポリプロピレングリコール(b−1)を(B)ポリオール100質量部に対し5〜30質量部用い、(D)改質添加剤として、分子量500未満のマレイン酸エステルを、(B)ポリオール100質量部に対し0.01〜20質量部用い、且つ、該組成物におけるイソシアネートインデックスが100未満であることを特徴とする、独立気泡率0〜75%の硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物。
That is, the present invention is as the following (1) to (2) .
(1) (A) Organic polyisocyanate, (B) polyol, (C) catalyst, (D) modifying additive, (E) foam stabilizer, (F) for rigid polyurethane foam molding comprising water as foaming agent In the composition, 5 to 30 parts by mass of polypropylene glycol (b-1) having a molecular weight of 2000 to 5000 is used as (B) polyol with respect to 100 parts by mass of (B) polyol, and (D) a molecular weight of 500 is used as a modifying additive. The maleic ester of less than (B) is used in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol, and the isocyanate index in the composition is less than 100. % Rigid polyurethane foam molding composition.
(2) (1)に記載の成形用組成物を用いることを特徴とする、独立気泡率0〜75%の硬質ポリウレタンフォームの製造方法。 (2) A method for producing a rigid polyurethane foam having a closed cell ratio of 0 to 75%, wherein the molding composition according to (1) is used.
本発明の組成物のように、ポリオールとして、分子量2000〜5000のポリプロピレングリコール(b−1)を(B)ポリオール100質量部に対し5〜30質量部用い、改質添加剤として、分子量500未満のマレイン酸エステルをポリオールまたは有機ポリイソシアネート100質量部に対し0.01〜20質量部の割合で用い、且つ、該組成物におけるイソシアネートインデックスを100未満とすることで、容易に且つ安価な方法により、水を発泡剤として用いた連続気泡硬質ポリウレタンフォームにおけるスコーチの発生を、樹脂組成を著しく変えることなく抑え、且つ、得られる連続気泡ポリウレタンフォームの低密度化についても大幅に改善しつつ、優れたフォーム物性を保持することが可能となった。 As in the composition of the present invention, 5 to 30 parts by mass of polypropylene glycol (b-1) having a molecular weight of 2000 to 5000 is used as a polyol with respect to 100 parts by mass of the (B) polyol , and the molecular weight is less than 500 as a modifying additive. By using 0.01 to 20 parts by mass of maleic acid ester of 100 parts by mass of polyol or organic polyisocyanate and making the isocyanate index in the composition less than 100, an easy and inexpensive method is used. Scorch generation in open-celled rigid polyurethane foam using water as a foaming agent is suppressed without significantly changing the resin composition, and the density of the resulting open-celled polyurethane foam is greatly improved, and excellent It became possible to maintain the physical properties of the foam.
本発明をさらに詳細に説明する。 The present invention will be described in further detail.
一般に硬質ポリウレタンフォームは、断熱材としての用途が最も大きく、この分野では断熱性能が最も重視される因子になっている。この断熱性能を高めるためには、一つ一つの気泡をできるだけ独立させ、気泡間におけるガスの移動を食い止める必要がある。 In general, rigid polyurethane foam has the largest use as a heat insulating material, and in this field, the heat insulating performance is the most important factor. In order to improve this heat insulation performance, it is necessary to make each bubble as independent as possible and stop the movement of gas between the bubbles.
本発明に於ける硬質ポリウレタンフォームは、この断熱性能が因子として最優先されない用途、即ち、一つ一つの気泡ができるだけ連続していても構わない用途に用いられる。一つ一つの気泡をできるだけ連続化する、具体的には独立気泡率を0〜75%とすることにより、気泡内におけるガスは速やかに空気と置換される。そのため、断熱性能は独立気泡を有する硬質ポリウレタンフォームよりは劣るものの、フォーム内部の気圧と大気圧が一致するため、フォームの機械物性、特に寸法安定性などが著しく改善される。 The rigid polyurethane foam in the present invention is used for applications in which this heat insulation performance is not given priority as a factor, that is, applications in which individual bubbles may be as continuous as possible. By making each bubble as continuous as possible, specifically by setting the closed cell ratio to 0 to 75%, the gas in the bubble is quickly replaced with air. Therefore, although the heat insulation performance is inferior to the rigid polyurethane foam having closed cells, since the atmospheric pressure inside the foam matches the atmospheric pressure, the mechanical properties of the foam, particularly the dimensional stability, are remarkably improved.
本発明における(A)有機ポリイソシアネートとしては、公知の各種多官能性の脂肪族、脂環族及び芳香族イソシアネートを使用でき、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4、4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製トリレンジイソシアネート、変性トリレンジイソシアネート、4、4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4′−MDI)、ポリメリックMDI(粗製ジフェニルメタンジイソシアネート、クルードMDI等と呼称されている:以下「p−MDI」と略記)、変性ジフェニルメタンジイソシアネート(カルボジイミド変性、プレポリマー変性等)、オルトトルイジンジイソシアネート(TODI)、ナフチレンジイソシアネート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、リジンジイソシアネート(LDI)などが挙げられる。本発明においては、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4′−MDI)、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,2′−MDI)、4、4′−MDI、及びベンゼン環を3つ以上有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物であるp−MDI、又は、該p−MDIとその他のイソシアネート成分との混合物を用いるのが好ましく、中でも、得られる硬質ポリウレタンフォームの機械物性や価格の観点に於いて優れるとの観点から、ベンゼン環を2つ有するジフェニルメタンジイソシアネートにおける2,4′−MDIと2,2′−MDIとの合計の比率が0〜30質量%であり、且つ、該ジフェニルメタンジイソシアネートが25〜70質量%、ベンゼン環を3つ以上有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが30〜75質量%から成るp−MDIを用いるのが特に好ましい。 As (A) organic polyisocyanate in the present invention, various known polyfunctional aliphatic, alicyclic and aromatic isocyanates can be used. For example, hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4, 4-dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), tolylene diisocyanate (TDI), crude tolylene diisocyanate, modified tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4'-MDI), polymeric MDI (crude diphenylmethane diisocyanate, crude MDI and the like: hereinafter abbreviated as “p-MDI”), modified diphenylmethane diisocyanate (carbodiimide modification, prepolymer modification, etc.), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI), and the like lysine diisocyanate (LDI). In the present invention, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (2,4'-MDI), 2,2'-diphenylmethane diisocyanate (2,2'-MDI), 4, 4'-MDI, and three benzene rings are used. It is preferable to use p-MDI which is a mixture of polymethylene polyphenylene polyisocyanate having the above or a mixture of the p-MDI and other isocyanate components. Among them, from the viewpoint of mechanical properties and cost of the obtained rigid polyurethane foam. From the viewpoint of being excellent in the above, the total ratio of 2,4′-MDI and 2,2′-MDI in diphenylmethane diisocyanate having two benzene rings is 0 to 30% by mass, and the diphenylmethane diisocyanate is 25-70% by mass, polymethylene poly having 3 or more benzene rings Polyphenylene polyisocyanate is particularly preferred to use p-MDI consisting of 30 to 75 wt%.
本発明に於いては、イソシアネート基と反応しうる(B)ポリオール、即ち、活性水素含有官能基を2以上有する活性水素化合物として、分子量2000〜5000(好ましくは3000〜5000、より好ましくは4000〜5000)のポリプロピレングリコール(プロピレングリコールを出発物質として、プロピレンオキサイドを用いて鎖延長して得られる、末端に水酸基を2個有する化合物)(b−1)を(B)ポリオール100質量部に対し5〜30質量部(好ましくは10〜25質量部、より好ましくは10〜20質量部)用いる。該(b−1)が5質量部未満の場合、本発明の所望する独立気泡率が得られない。また、該(b−1)が30質量部を越えた場合、得られる硬質ポリウレタンフォームの寸法変化が大きくなる。 In the present invention, (B) polyol that can react with an isocyanate group, that is, an active hydrogen compound having two or more active hydrogen-containing functional groups, has a molecular weight of 2000 to 5000 (preferably 3000 to 5000, more preferably 4000 to 5000). 5000) polypropylene glycol (a compound obtained by extending the chain using propylene glycol with propylene glycol as a starting material and having 2 hydroxyl groups at the terminal) (b-1) (5) per 100 parts by weight of polyol (B) To 30 parts by mass (preferably 10 to 25 parts by mass, more preferably 10 to 20 parts by mass). When the (b-1) is less than 5 parts by mass, the desired closed cell ratio of the present invention cannot be obtained. Moreover, when this (b-1) exceeds 30 mass parts, the dimensional change of the rigid polyurethane foam obtained will become large.
本発明に於いては、(B)ポリオールとして前記(b−1)以外に用いるものとしては、水酸基やアミノ基などの活性水素含有官能基を2以上有する化合物、あるいはその化合物の2種以上の混合物であれば、公知のものをいずれも使用することができる。本発明においては特に、得られる硬質ポリウレタンフォームの機械物性が向上するとの観点から、(B)ポリオールとして前記(b−1)以外に用いるものとして、2以上の水酸基を有する化合物やその混合物、またはそれを主成分としさらにポリアミンなどを含む混合物を用いることが好ましい。 In the present invention, (B) the polyol used in addition to the above (b-1) includes a compound having two or more active hydrogen-containing functional groups such as a hydroxyl group and an amino group, or two or more kinds of the compounds. Any known mixture can be used as long as it is a mixture. In the present invention, in particular, from the viewpoint of improving the mechanical properties of the resulting rigid polyurethane foam, (B) a compound having two or more hydroxyl groups or a mixture thereof as a polyol other than the above (b-1), or It is preferable to use a mixture containing it as a main component and further containing polyamine or the like.
但し、後に詳細に述べる(D)改質添加剤と反応する1級アミノ基を持つ化合物をポリオール(B)として使用する場合は、(D)改質添加剤を予め(A)有機ポリイソシアネートと混合して用いるか、若しくは発泡成形時にポリオール成分、有機ポリイソシアネート成分、(D)改質添加剤の3成分を同時に混合して用いるなど、本発明の目的とする効果を得るためにも、発泡成形時までに、1級アミノ基を持つ化合物と(D)改質添加剤が触れないようにする必要がある。 However, when a compound having a primary amino group that reacts with the modifying additive (D), which will be described in detail later, is used as the polyol (B), (D) the modifying additive is previously combined with (A) an organic polyisocyanate. In order to obtain the intended effect of the present invention, such as mixing and using the three components of the polyol component, organic polyisocyanate component, and (D) modifying additive at the same time during foam molding, foaming is also performed. By the time of molding, it is necessary to prevent the compound having a primary amino group and (D) the modifying additive from touching.
前記の2以上の水酸基を有する化合物としては、ポリエーテル系ポリオール(前記(b−1)のグリコールを除く)、ポリエステル系ポリオール、多価アルコール、水酸基含有ジエチレン系ポリマーなどが挙げられる。なお、ポリオールとしてポリマーポリオールあるいはグラフトポリオールと呼ばれる主にポリエーテル系ポリオール中にビニルポリマーの微粒子が分散したポリオール組成物を使用することも可能である。 Examples of the compound having two or more hydroxyl groups include polyether polyols (excluding the glycol (b-1)), polyester polyols, polyhydric alcohols, and hydroxyl group-containing diethylene polymers. In addition, it is also possible to use a polyol composition in which fine particles of vinyl polymer are dispersed in a polyether-based polyol, mainly called a polymer polyol or a graft polyol.
前記のポリエステル系ポリオールとしては、多価アルコール、多価カルボン酸縮合系のポリオールや環状エステル開環重合体系のポリオールがあり、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、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどがある。多価カルボン酸としては、無水フタル酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタル酸、アジピン酸、ヘット酸などがある。 Examples of the polyester polyol include polyhydric alcohols, polyhydric carboxylic acid condensation polyols, and cyclic ester ring-opening polymerization polyols. Polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and glycerin. , Trimethylolpropane, pentaerythritol, diethanolamine, triethanolamine and the like. Examples of the polyvalent carboxylic acid include phthalic anhydride, terephthalic acid, dimethyl terephthalic acid, adipic acid, and het acid.
本発明に於いては、作業性や経済性等に優れるとの観点から、前記(b−1)のポリオールと、ポリエーテル系ポリオールの2種からなるか、該2種を主成分としてさらに、ポリエステル系ポリオール、多価アルコール、ポリアミン、アルカノールアミン、その他の活性水素化合物と併用されるのが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of being excellent in workability, economic efficiency, etc., the polyol of (b-1) and two types of polyether polyols, or the two types as main components, It is preferably used in combination with polyester polyols, polyhydric alcohols, polyamines, alkanolamines and other active hydrogen compounds.
本発明に於いてはまた、ポリエーテル系ポリオール(前記(b−1)のグリコールを除く)として、多価アルコール、糖類、アルキルアミン、アルカノールアミン、その他の開始剤に環状エーテル、特にプロピレンオキシドやエチレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加して得られるポリエーテル系ポリオールを用いることが好ましい。 In the present invention, polyether polyols (excluding the glycol of (b-1) above) are used as polyhydric alcohols, sugars, alkylamines, alkanolamines, other initiators, cyclic ethers, particularly propylene oxide, It is preferable to use a polyether polyol obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide.
なお、(B)ポリオールの有する水酸基価は、得られる硬質ポリウレタンフォームの用途、即ち要求される諸物性に応じて、15〜2000(mgKOH/g)の範囲の中から選択される。 In addition, the hydroxyl value which (B) polyol has is selected from the range of 15-2000 (mgKOH / g) according to the use of the rigid polyurethane foam obtained, ie, various physical properties requested | required.
(B)ポリオールとして市販されているものとしては、例えば、シュクローズにプロピレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオール(例えば、「GR−35(水酸基価400(mgKOH/g):武田薬品工業(株)製)」)、トルエンジアミンにプロピレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルポリオール(例えば、「NT−400(水酸基価400(mgKOH/g):三井化学(株)製)」)、グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオール(例えば、「FA−103T(水酸基価50(mgKOH/g):三洋化成工業(株)製)」)」、シュクローズ及びトリエチレンジアミンにプロピレンオキサイドを付加した旭硝子(株)製「EX−425R(水酸基価420(mgKOH/g))」などが例として挙げられる。 (B) Examples of commercially available polyols include polyether polyols obtained by adding propylene oxide to sucrose (for example, “GR-35 (hydroxyl value 400 (mgKOH / g): Takeda Pharmaceutical ( ))), Polyether polyol obtained by adding propylene oxide to toluenediamine (for example, “NT-400 (hydroxyl value 400 (mgKOH / g): manufactured by Mitsui Chemicals)”), glycerin Polyether polyol with added propylene oxide and ethylene oxide (for example, "FA-103T (Hydroxyl value 50 (mgKOH / g): Sanyo Chemical Industries, Ltd.)"), propylene oxide added to sucrose and triethylenediamine "EX-425R (Hydroxyl value 42) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. (MgKOH / g)) "and the like as examples.
本発明において(D)改質添加剤として用いられる、分子量500未満のマレイン酸エステルの添加部数は、(B)ポリオールまたは(A)有機ポリイソシアネート100質量部に対し0.01〜20質量部添加するのが好ましく、中でも0.1〜10質量部添加するのがより好ましい。0.01質量部未満では、スコーチを改善する効果が小さいので好ましくない。また、20質量部を超えると、フォーム内部に残った改質添加剤の影響により寸法安定性を悪化させるので好ましくない。 In the present invention, (D) maleic ester having a molecular weight of less than 500 used as a modifying additive is added in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (B) polyol or (A) organic polyisocyanate. In particular, it is more preferable to add 0.1 to 10 parts by mass. If it is less than 0.01 part by mass, the effect of improving the scorch is small, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the dimensional stability deteriorates due to the influence of the modifying additive remaining inside the foam, which is not preferable.
(D)改質添加剤としては、ポリオールとの混合性が良く、且つ、粘度が低いものであることが好ましいとの観点から、分子量が500未満の、マレイン酸ジメチル,マレイン酸ジエチル,マレイン酸ジブチル,マレイン酸ジオクチル(マレイン酸ジ2−エチルヘキシル)等のマレイン酸エステルを用いる。中でも、粘度、有機イソシアネートあるいはポリオールとの混和性、臭気、安全性、価格などの面で最も優れるとの観点から、また、本発明の目的とする低密度化をも達成しやすいとの観点から、マレイン酸ジオクチルを選択して用いるのが特に好ましい。
(D) As a modifying additive, dimethyl maleate, diethyl maleate, maleic acid having a molecular weight of less than 500 from the viewpoint of good mixing with polyol and preferably low viscosity. Maleic acid esters such as dibutyl and dioctyl maleate (di-2-ethylhexyl maleate) are used. Among them, from the viewpoint that it is most excellent in terms of viscosity, miscibility with organic isocyanate or polyol, odor, safety, price, etc., and from the viewpoint that it is easy to achieve the reduction in density that is the object of the present invention. It is particularly preferable to select and use dioctyl maleate.
(D)改質添加剤は、1級アミノ基とは速やかに反応するが、(B)ポリオールに於ける水酸基や(A)有機ポリイソシアネートに於けるイソシアネート基とは反応しない。従って、連続気泡硬質ポリウレタンフォームを得る形態として、(B)ポリオールを含む成形前混合物(ポリオールプレミックス)と、(A)有機ポリイソシアネートを含む成形前混合物(または(A)有機ポリイソシアネート単独のもの)の2液を、成形時に混合して得る形態をとる場合、(D)改質添加剤を予め、(B)ポリオールを含む成形前混合物、あるいは(A)有機ポリイソシアネートを含む成形前混合物(または、(A)有機ポリイソシアネート単独)のいずれか一方、または、双方に各々という形態で予め添加しておく方法により用いられる。(D)改質添加剤が添加された成形前混合物は、液の粘度が低下し、且つ、液の混合性を改善するという優れた効果も有する。 (D) The modifying additive reacts rapidly with primary amino groups, but does not react with hydroxyl groups in (B) polyols or isocyanate groups in (A) organic polyisocyanates. Therefore, as a form to obtain an open-celled rigid polyurethane foam, (B) a mixture before molding (polyol premix) containing polyol and (A) a mixture before molding containing organic polyisocyanate (or (A) organic polyisocyanate alone) )) In the form obtained by mixing at the time of molding, (D) a pre-molding mixture containing (B) a polyol, or (A) a pre-molding mixture containing an organic polyisocyanate (D). Alternatively, it is used by a method in which it is added in advance to either one or both of (A) organic polyisocyanate alone). (D) The mixture before molding to which the modifying additive is added has an excellent effect of reducing the viscosity of the liquid and improving the mixing property of the liquid.
また、連続気泡硬質ポリウレタンフォームを得る形態として、(B)ポリオールを含む成形前混合物(ポリオールプレミックス)と、(A)有機ポリイソシアネートを含む成形前混合物(または(A)有機ポリイソシアネート単独のもの)の他に、さらに(D)改質添加剤等を予め添加せず第3成分とし、3液以上の状態で成形時に混合して得る形態も、勿論可能である。 Moreover, as a form which obtains open-cell rigid polyurethane foam, (B) Mixture before molding containing polyol (polyol premix) and (A) Mixture before molding containing organic polyisocyanate (or (A) Organic polyisocyanate alone In addition to (D), it is of course possible to obtain (D) a third component without previously adding a modifying additive or the like and mixing it at the time of molding in a state of three or more liquids.
本発明に於いては、(B)ポリオールと(A)有機ポリイソシアネートを反応させる際、反応を促進するなどの目的から、(C)触媒の使用が必要とされる。(C)触媒としては、(B)ポリオール中の活性水素含有基と(A)有機ポリイソシアネート中のイソシアネート基の反応を促進させる有機スズ化合物などの金属化合物系触媒やトリエチレンジアミン(TEDA)、テトラメチルヘキサメチレンジアミン(TMHMDA)、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)、ジメチルシクロヘキシルアミン(DMCHA)、ビスジメチルアミノエチルエーテル(BDMAEA)などの3級アミン触媒が使用される。また、該イソシアネート基同士を反応させる三量化触媒も目的に応じて使用される。 In the present invention, when (B) a polyol and (A) an organic polyisocyanate are reacted, the use of (C) a catalyst is required for the purpose of accelerating the reaction. (C) Catalysts include (B) metal compound catalysts such as organotin compounds that promote the reaction of active hydrogen-containing groups in polyols and (A) isocyanate groups in organic polyisocyanates, triethylenediamine (TEDA), tetra A tertiary amine catalyst such as methylhexamethylenediamine (TMHMDA), pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA), dimethylcyclohexylamine (DMCHA), bisdimethylaminoethyl ether (BDMAEA) is used. A trimerization catalyst for reacting the isocyanate groups with each other is also used depending on the purpose.
本発明に於いては、良好な気泡を形成する目的から、(E)整泡剤の使用が必要とされる。(E)整泡剤としては、ポリウレタン工業において整泡剤として公知のものであれば、いずれも使用することができ、例えば、シリコーン系整泡剤や含フッ素化合物系整泡剤などがある。なお、特に、本来は独立気泡率が75%を越える硬質ポリウレタンフォームについて、独立気泡率が75%以下になるようにするために、必要に応じて、連続気泡化を促すような傾向を示す整泡剤を選択して用いてもよい。このような傾向を示す整泡剤としては、例えば、「SZ−1923(日本ユニカー(株)製)」「SZ−1932(日本ユニカー(株)製)」「F−370(信越化学工業(株)製)」がある。 In the present invention, the use of (E) a foam stabilizer is required for the purpose of forming good bubbles. (E) Any foam stabilizer can be used as long as it is a known foam stabilizer in the polyurethane industry. Examples thereof include silicone foam stabilizers and fluorine-containing compound foam stabilizers. In particular, for rigid polyurethane foams that inherently have a closed cell ratio of more than 75%, in order to reduce the closed cell ratio to 75% or less, an adjustment that shows a tendency to promote the formation of open cells is necessary. A foaming agent may be selected and used. Examples of foam stabilizers exhibiting such a tendency include “SZ-1923 (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)”, “SZ-1932 (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)”, and “F-370 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). ) Made) ".
本発明に於いては、必要に応じて、さらに助剤として、例えば充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤などを用いることができる。難燃剤の代表的なものとしてはトリス(クロロプロピル)ホスフェート(TCPP)がある。なお、特に、本来は独立気泡率が75%を越える硬質ポリウレタンフォームについて、独立気泡率が75%以下になるようにするために、本発明に於いては必要に応じて、連続気泡化を促すような助剤、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸亜鉛、ミスチリン酸カルシウム等の飽和高級脂肪酸のアルカリ土類金属塩または亜鉛塩などを用いることもできる。 In the present invention, for example, a filler, a stabilizer, a colorant, a flame retardant, and the like can be used as an auxiliary agent as necessary. A typical flame retardant is tris (chloropropyl) phosphate (TCPP). In particular, in the present invention, in order to make the closed cell ratio 75% or less for the rigid polyurethane foam originally having a closed cell ratio exceeding 75%, in the present invention, the continuous cell generation is promoted as necessary. Such auxiliary agents, for example, alkaline earth metal salts or zinc salts of saturated higher fatty acids such as calcium stearate, magnesium stearate, strontium stearate, zinc stearate, calcium myristylate and the like can also be used.
本発明に於ける硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物は、フォーム内部のスコーチを容易に改善し、且つ、所望される機械物性を確保しながらフォームの低密度化を容易に実現するため、イソシアネートインデックスを100未満(好ましい範囲としては70以上100未満、より好ましい範囲としては80以上98未満、中でも、とりわけ好ましい範囲としては85以上96未満)として使用される点に特徴がある。イソシアネートインデックスが100以上の場合、過剰のイソシアネート基の存在によるフォーム内部のスコーチの発生、特に寸法安定性といった機械物性の悪化、また、フォームの低密度化が困難になる等の理由により好ましくない。なお、該イソシアネートインデックスとは、(A)有機ポリイソシアネートに於けるイソシアネート基と(B)ポリオール及び(F)発泡剤としての水に於ける活性水素含有基との当量比、即ち、全イソシアネート基/全活性水素含有基による当量比に100を乗じた値である。 The rigid polyurethane foam molding composition according to the present invention has an isocyanate index in order to easily improve the scorch inside the foam and to easily reduce the density of the foam while ensuring the desired mechanical properties. It is characterized in that it is used as less than 100 (preferred range is 70 or more and less than 100, more preferred range is 80 or more and less than 98, and particularly preferred range is 85 or more and less than 96). When the isocyanate index is 100 or more, it is not preferable because of the occurrence of scorch inside the foam due to the presence of excess isocyanate groups, particularly deterioration of mechanical properties such as dimensional stability, and difficulty in reducing the density of the foam. The isocyanate index is an equivalent ratio of (A) an isocyanate group in an organic polyisocyanate and (B) a polyol and (F) an active hydrogen-containing group in water as a blowing agent, that is, all isocyanate groups. / The value obtained by multiplying the equivalent ratio of all active hydrogen-containing groups by 100.
本発明においては、これらの原料を使用することにより、連続気泡ポリウレタンフォームが得られる。本発明は、連続気泡硬質ポリウレタンフォームの製造において有用である。 In the present invention, an open cell polyurethane foam can be obtained by using these raw materials. The present invention is useful in the production of open cell rigid polyurethane foam.
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下に示す実施例のみに限定して解釈されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is limited to only the Example shown below and is not interpreted.
発泡速度の測定
表1並びに表2に記載の原料を用意し、表1並びに表2に記載されている配合比に基づいて、ポリオールプレミックスやイソシアネート成分を調合する等の準備をした。これらを各々20℃に温調した後、合計重量が500gになるように2000mlのデスカップに秤量し、ホモミキサー(回転数7000rpm)で5秒間攪拌し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。攪拌終了後、予め40℃に温調された内寸250×250×250mmの上面開放型アルミ製モールドに該組成物を直ちに注入し、自由発泡フォームの反応速度(クリームタイム、ゲルタイム、ライズタイム、タックフリータイム)を測定、その後、下記の方法によりフリーライズ密度の測定、及び、スコーチの有無の確認を行った。
Measurement of foaming speed The raw materials shown in Table 1 and Table 2 were prepared, and preparations such as preparing a polyol premix and an isocyanate component based on the blending ratios shown in Table 1 and Table 2 were made. Each of these was adjusted to 20 ° C., and weighed into a 2000 ml death cup so that the total weight was 500 g, and stirred for 5 seconds with a homomixer (rotation speed: 7000 rpm) to obtain a rigid polyurethane foam molding composition. After the stirring, the composition was immediately poured into an open top aluminum mold having an inner size of 250 × 250 × 250 mm that had been temperature-controlled in advance at 40 ° C., and the reaction rate (cream time, gel time, rise time, The tack free time was measured, and then the free rise density was measured and the presence or absence of scorch was confirmed by the following method.
フリーライズ密度
JIS A9511に準拠して測定した(表1に於ける単位:kg/m3)。
Free rise density Measured according to JIS A9511 (unit in Table: kg / m 3 ).
スコーチの有無
反応速度を測定し終えた自由発泡フォームについて、反応速度測定後、脱型せずに10分間静置し、経過後、該フォームを縦に二等分にカットし内部の様子を目視確認した。スコーチが発生した痕跡がないものを”○”、スコーチが発生した痕跡が認められるものを”×”と評価した。
The presence or absence of scorch For the free-foam foam for which the reaction rate was measured, after the reaction rate was measured, the foam was allowed to stand for 10 minutes without demolding. confirmed. The case where there was no trace of scorch was evaluated as “◯”, and the case where the trace of scorch was observed was evaluated as “x”.
パネル発泡フォームの作成
表1並びに表3に記載の原料を用意し、表1並びに表3に記載されている配合比に基づいてポリオールプレミックスやイソシアネート成分を調合する等の準備をした。これらを各々20℃に温調した後、合計重量が650gになるように2000mlのデスカップに秤量し、ホモミキサー(回転数7000rpm)で5秒間攪拌し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。攪拌終了後、予め40℃に温調された内寸500×500×60(厚み)mmのアルミ製モールドに直ちに注入、10分後に脱型しパネル発泡フォームとした。脱型後、24時間室温にて静置した後、次の項目について測定を行った。
パネル発泡密度:JIS A9511(表1に於ける単位:kg/m3)
高温寸法変化率:下記の測定方法(表1に於ける単位:体積%)
低温寸法変化率:下記の測定方法(表1に於ける単位:体積%)
独立気泡率:ASTM D2856準拠
Preparation of Panel Foam Foam The raw materials listed in Tables 1 and 3 were prepared, and preparations such as preparing a polyol premix and an isocyanate component based on the blending ratios described in Tables 1 and 3 were made. Each of these was adjusted to 20 ° C., and weighed into a 2000 ml death cup so that the total weight was 650 g, and stirred for 5 seconds with a homomixer (rotation speed: 7000 rpm) to obtain a rigid polyurethane foam molding composition. After the completion of stirring, the mixture was immediately poured into an aluminum mold having an inner dimension of 500 × 500 × 60 (thickness) mm, which had been temperature-controlled at 40 ° C., and demolded 10 minutes later to obtain a panel foam. After demolding, the mixture was allowed to stand at room temperature for 24 hours, and then the following items were measured.
Panel foaming density: JIS A9511 (unit in Table: kg / m 3 )
High temperature dimensional change rate: The following measurement method (unit: volume% in Table 1)
Low-temperature dimensional change rate: The following measurement method (unit: volume% in Table 1)
Closed cell ratio: ASTM D2856 compliant
寸法変化率
パネル発泡フォームを50×50×50mmのサイズにカットした。このカットしたフォームサンプルについて、−20℃または70℃一定雰囲気条件で、48時間後の寸法変化(体積変化)率を測定した。
Dimensional change rate The panel foamed foam was cut into a size of 50 × 50 × 50 mm. About this cut foam sample, the dimensional change (volume change) rate 48 hours after was measured on -20 degreeC or 70 degreeC constant atmosphere conditions.
独立気泡率
パネル発泡フォームよりサンプルをカットし、ASTM D2856に準拠した方法で測定した。
Closed cell ratio A sample was cut from the panel foamed foam and measured by a method based on ASTM D2856.
実施例1、2、5〜7、9〜11:
ポリエーテルポリオールA、ポリエーテルポリオールB、ポリエーテルポリオールC、ジプロピレングリコール、水、触媒、整泡剤、難燃剤、改質添加剤としてマレイン酸ジオクチル又はマレイン酸ジブチルを表1に示す配合比により混合してポリオールプレミックスを調合した。その後、該プレミックスと有機ポリイソシアネートを表1に示す配合比になるように混合し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。該組成物について、前述の方法により、発泡速度、フリーライズ密度、及びスコーチの有無の測定、パネル発泡フォームの作成、及びパネル発泡密度・寸法変化率・独立気泡率の測定を行った。結果を表1に示す。
Examples 1, 2, 5-7, 9-11:
Polyether polyol A, polyether polyol B, polyether polyol C, dipropylene glycol, water, catalyst, foam stabilizer, flame retardant, dioctyl maleate or dibutyl maleate as a modification additive A polyol premix was prepared by mixing. Then, this premix and organic polyisocyanate were mixed so that it might become a compounding ratio shown in Table 1, and the composition for rigid polyurethane foam shaping | molding was obtained. About this composition, the foaming speed, the free rise density, the presence or absence of scorch, the creation of panel foaming foam, and the panel foaming density, dimensional change rate, and closed cell ratio were measured by the methods described above. The results are shown in Table 1.
実施例3:
ポリエーテルポリオールA、ポリエーテルポリオールB、ポリエーテルポリオールC、ジプロピレングリコール、水、触媒、整泡剤、難燃剤を表1に示す配合比により混合してポリオールプレミックスを調合した。その後、該プレミックスと有機ポリイソシアネート、さらに、改質添加剤としてマレイン酸ジオクチルを表1に示す配合比になるように混合し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。該組成物について、前述の方法により、発泡速度及びスコーチの有無の測定、パネル発泡フォームの作成、及びパネル発泡密度・寸法変化率・独立気泡率の測定を行った。結果を表1に示す。
Example 3:
A polyol premix was prepared by mixing polyether polyol A, polyether polyol B, polyether polyol C, dipropylene glycol, water, catalyst, foam stabilizer, and flame retardant at the mixing ratio shown in Table 1. Thereafter, the premix, the organic polyisocyanate, and dioctyl maleate as a modifying additive were mixed so as to have a blending ratio shown in Table 1 to obtain a rigid polyurethane foam molding composition. With respect to the composition, the foaming rate and the presence or absence of scorch, the creation of panel foamed foam, and the measurement of panel foaming density, dimensional change rate, and closed cell ratio were performed by the methods described above. The results are shown in Table 1.
実施例4:
ポリエーテルポリオールA、ポリエーテルポリオールB、ポリエーテルポリオールC、ジプロピレングリコール、水、触媒、整泡剤、難燃剤を表1に示す配合比により混合してポリオールプレミックスを調合した。一方、有機ポリイソシアネートに改質添加剤としてマレイン酸ジオクチルを表1に示す配合比で混合した有機ポリイソシアネート混合物を調合した。その後、該プレミックスと該混合物を表1に示す配合比になるように混合し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。該組成物について、前述の方法により、発泡速度及びスコーチの有無の測定、パネル発泡フォームの作成、及びパネル発泡密度・寸法変化率・独立気泡率の測定を行った。結果を表1に示す。
Example 4:
A polyol premix was prepared by mixing polyether polyol A, polyether polyol B, polyether polyol C, dipropylene glycol, water, catalyst, foam stabilizer, and flame retardant at the mixing ratio shown in Table 1. On the other hand, an organic polyisocyanate mixture was prepared by mixing dioctyl maleate as a modifying additive with an organic polyisocyanate at a blending ratio shown in Table 1. Then, this premix and this mixture were mixed so that it might become a compounding ratio shown in Table 1, and the composition for rigid polyurethane foam shaping | molding was obtained. With respect to the composition, the foaming rate and the presence or absence of scorch, the creation of panel foamed foam, and the measurement of panel foaming density, dimensional change rate, and closed cell ratio were performed by the methods described above. The results are shown in Table 1.
実施例8:
ポリエーテルポリオールA、ポリエーテルポリオールC、ジプロピレングリコール、水、触媒、整泡剤、難燃剤、改質添加剤としてマレイン酸ジオクチル又はマレイン酸ジブチルを表1に示す配合比により混合してポリオールプレミックスを調合した。その後、該プレミックスと有機ポリイソシアネートを表1に示す配合比になるように混合し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。該組成物について、前述の方法により、発泡速度、フリーライズ密度、及びスコーチの有無の測定、パネル発泡フォームの作成、及びパネル発泡密度・寸法変化率・独立気泡率の測定を行った。結果を表1に示す。
Example 8:
Polyether polyol A, polyether polyol C, dipropylene glycol, water, catalyst, foam stabilizer, flame retardant, dioctyl maleate or dibutyl maleate as a modifying additive are mixed at a blending ratio shown in Table 1 to obtain a polyol pre-polymer. A mix was prepared. Then, this premix and organic polyisocyanate were mixed so that it might become a compounding ratio shown in Table 1, and the composition for rigid polyurethane foam shaping | molding was obtained. About this composition, the foaming speed, the free rise density, the presence or absence of scorch, the creation of panel foaming foam, and the panel foaming density, dimensional change rate, and closed cell ratio were measured by the methods described above. The results are shown in Table 1.
比較例1:
ポリエーテルポリオールA、ポリエーテルポリオールB、ポリエーテルポリオールC、ジプロピレングリコール、水、触媒、整泡剤、難燃剤を表2に示す配合比により混合してポリオールプレミックスを調合した。その後、該プレミックスと有機ポリイソシアネートを表2に示す配合比になるように混合し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。該組成物について、前述の方法により、発泡速度及びスコーチの有無の測定、パネル発泡フォームの作成、及びパネル発泡密度・寸法変化率・独立気泡率の測定を行った。結果を表2に示す。
Comparative Example 1:
A polyol premix was prepared by mixing polyether polyol A, polyether polyol B, polyether polyol C, dipropylene glycol, water, catalyst, foam stabilizer, and flame retardant at the mixing ratio shown in Table 2. Then, this premix and organic polyisocyanate were mixed so that it might become a compounding ratio shown in Table 2, and the rigid polyurethane foam molding composition was obtained. With respect to the composition, the foaming rate and the presence or absence of scorch, the creation of panel foamed foam, and the measurement of panel foaming density, dimensional change rate, and closed cell ratio were performed by the methods described above. The results are shown in Table 2.
比較例2〜5:
ポリエーテルポリオールA、ポリエーテルポリオールB、ポリエーテルポリオールC、ジプロピレングリコール、水、触媒、整泡剤、難燃剤、改質添加剤としてマレイン酸ジオクチルを表2に示す配合比により混合してポリオールプレミックスを調合した。その後、該プレミックスと有機ポリイソシアネートを表2に示す配合比になるように混合し、硬質ポリウレタンフォーム成形用組成物を得た。該組成物について、前述の方法により、発泡速度及びスコーチの有無の測定、パネル発泡フォームの作成、及びパネル発泡密度・寸法変化率・独立気泡率の測定を行った。結果を表2に示す。
Comparative Examples 2-5:
Polyether polyol A, polyether polyol B, polyether polyol C, dipropylene glycol, water, catalyst, foam stabilizer, flame retardant, dioctyl maleate as a modifying additive are mixed according to the blending ratio shown in Table 2, and polyol A premix was formulated. Then, this premix and organic polyisocyanate were mixed so that it might become a compounding ratio shown in Table 2, and the rigid polyurethane foam molding composition was obtained. With respect to the composition, the foaming rate and the presence or absence of scorch, the creation of panel foamed foam, and the measurement of panel foaming density, dimensional change rate, and closed cell ratio were performed by the methods described above. The results are shown in Table 2.
表1・表2の注
ポリエーテルポリオールA((b−1)に相当):三洋化成工業(株)製「PP−4000」(ポリプロピレングリコール、官能基数=2、水酸基価=28(mgKOH/g))
ポリエーテルポリオールB:三洋化成工業(株)製「GP−3000」(ポリプロピレンポリオール、官能基数=3、水酸基価=56(mgKOH/g))
ポリエーテルポリオールC:旭硝子(株)製「EL−410NE」(ポリエチレンポリオール、官能基数=4、水酸基価=410(mgKOH/g))
触媒:次の(1)/(2)=3/7(質量比)からなる混合物:(1)東ソー(株)製「TOYOCAT ET」、(2)花王(株)製「カオライザーNo.10」
整泡剤:東レダウコーニングシリコーン(株)製「SF2936F」
難燃剤:アクゾノーベル社製「ファイロールPCF」
有機ポリイソシアネート:以下の(イ)(ロ)(ハ)の組成からなるポリメリックMDI(イソシアネート基含有量=31.0%、粘度=180cps/25℃)
(イ) ベンゼン環を2つ有する2,4′−MDIと2,2′−MDIとの合計が1質量%、
(ロ) ベンゼン環を2つ有する4,4′−MDIが33質量%、
(ハ) ベンゼン環を3つ以上有するポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートが66質量%
Polyether polyol A in Table 1 and Table 2 (corresponding to (b-1)): “PP-4000” (polypropylene glycol, functional group number = 2, hydroxyl value = 28 (mgKOH / g) manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. ))
Polyether polyol B: “GP-3000” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. (polypropylene polyol, number of functional groups = 3, hydroxyl value = 56 (mgKOH / g))
Polyether polyol C: “EL-410NE” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. (polyethylene polyol, number of functional groups = 4, hydroxyl value = 410 (mgKOH / g))
Catalyst: Mixture consisting of the following (1) / (2) = 3/7 (mass ratio): (1) “TOYOCAT ET” manufactured by Tosoh Corporation, (2) “Kaolinizer No. 10” manufactured by Kao Corporation
Foam stabilizer: “SF2936F” manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
Flame retardant: “Phiroll PCF” manufactured by Akzo Nobel
Organic polyisocyanate: Polymeric MDI having the following composition (a) (b) (c) (isocyanate group content = 31.0%, viscosity = 180 cps / 25 ° C.)
(A) The total of 2,4′-MDI having two benzene rings and 2,2′-MDI is 1% by mass,
(B) 33% by mass of 4,4′-MDI having two benzene rings,
(C) 66% by mass of polymethylene polyphenylene polyisocyanate having three or more benzene rings
表1に示すように、隣接して不飽和結合とカルボニル基を有する分子量500未満の低分子化合物としてマレイン酸ジオクチル又はマレイン酸ジブチルを特定量導入し、イソシアネートインデックスを100未満とし、且つ、分子量2000〜5000のポリプロピレングリコールを特定量導入したフォームは、その導入形態を問わず、いずれもスコーチが発生した痕跡は認められず、且つ、フォーム密度が30kg/m3密未満であるにも関わらず、優れた寸法変化率を示した。これに対し、表2に示すように、本発明を構成する要因のいずれかがかけた場合、スコーチの発生や、寸法変化率の悪化が見受けられた。 As shown in Table 1, a specific amount of dioctyl maleate or dibutyl maleate is introduced as a low molecular weight compound having an unsaturated bond and a carbonyl group adjacent to each other with a molecular weight of less than 500, an isocyanate index of less than 100, and a molecular weight of 2000. Regardless of the form of introduction, a foam in which a specific amount of polypropylene glycol of ˜5000 is introduced, no trace of scorch is observed, and the foam density is less than 30 kg / m 3 dense, Excellent dimensional change rate was shown. On the other hand, as shown in Table 2, when any of the factors constituting the present invention was applied, generation of scorch and deterioration of the dimensional change rate were observed.
本発明に係る成形用組成物は、スコーチ発生の心配がなく且つ低密度(とりわけ30kg/m3未満)の連通硬質ポリウレタンフォームを得るのに極めて優れたものであり、また、該組成物を用いた製造方法は、特殊な装置を用いるなどの必要なしに、従来公知の発泡装置により容易に得ることが可能である。 The molding composition according to the present invention is extremely excellent in obtaining a continuous rigid polyurethane foam having no low scorch generation and low density (particularly less than 30 kg / m 3 ). The conventional manufacturing method can be easily obtained by a conventionally known foaming device without using a special device.
このような優れた利点から、本発明により得られる硬質連通ポリウレタンフォーム成形用組成物は、例えば、出窓屋根・ドアパネル・壁パネル・床パネル等の建築材料の製造に用いられる注入剤として、好適に使用できる。勿論、本発明の意図する、スコーチが発生せず、且つ、低密度ながら優れた物性を有する硬質連通ポリウレタンフォームが求められるような他の用途でも、大いに用いることが可能である。
Because of such excellent advantages, the rigid continuous polyurethane foam molding composition obtained by the present invention is suitable as an injecting agent used in the production of building materials such as bay windows, door panels, wall panels, and floor panels. Can be used. Of course, the present invention can be used greatly in other applications where a rigid continuous polyurethane foam which does not generate scorch and has excellent physical properties at a low density is required.
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