JP7554325B2 - Polyisocyanurate Foam - Google Patents
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Description
本発明は、ポリイソシアヌレート発泡体に関する。 The present invention relates to a polyisocyanurate foam.
従来から、発泡ボード等の素材として、各種ポリイソシアヌレート発泡体(イソシアヌレート環を含む硬質ウレタンフォーム)が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。
Various polyisocyanurate foams (rigid polyurethane foams containing isocyanurate rings) have been proposed as materials for foam boards and the like (for example,
ここで、硬質ウレタンフォームの難燃性を高めるには、特許文献1及び特許文献2に記載されているように、構造中にイソシアヌレート環を含ませる手法(ヌレート化率を高める手法)、難燃剤を添加する手法等が知られている。しかしながら、本発明者らは、難燃性向上のため、ヌレート化率や難燃剤量を高めるだけでは、難燃性は担保できても、高い断熱性や好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性が実現できないとの知見を得た。
Here, as described in
そこで、本発明は、難燃性を担保しつつ、高い断熱性や好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアヌレート発泡体を提供することを課題とする。 Therefore, the objective of the present invention is to provide a polyisocyanurate foam that has a good balance of high thermal insulation properties, suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while maintaining flame retardancy.
本発明者らは、多角的に検証した結果、ヌレート化率と独立気泡率に着目し、更にこれらをそれぞれ所定の数値範囲とすることにより、難燃性を担保しつつ、高い断熱性や好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアヌレート発泡体を提供できることを見出し、本発明を完成させた。 After extensive investigation, the inventors focused on the nurate ratio and closed cell ratio, and discovered that by setting each of these within a specific numerical range, it is possible to provide a polyisocyanurate foam that has a good balance of high thermal insulation properties, suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while ensuring flame retardancy, and thus completed the present invention.
具体的には、本発明は、ポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤及び三量化触媒を必須成分として混合反応させて得られるポリイソシアヌレート発泡体において、
ヌレート化率が、30~40%であり、
独立気泡率が、75%以上である
ことを特徴とするポリイソシアヌレート発泡体である。
ここで、ヌレート化率が32~40%であってもよい。
また、ヌレート化率が34~40%であってもよい。
また、前記ポリイソシアヌレート発泡体が、更に難燃剤を含有し、前記ポリイソシアヌレート発泡体が、前記ポリイソシアヌレート発泡体の固形分質量を基準として、前記難燃剤を2~21質量%含有していてもよい。
また、前記ポリイソシアヌレート発泡体が、前記ポリイソシアヌレート発泡体の固形分質量を基準として、前記難燃剤を9~21質量%含有していてもよい。
また、前記ポリイソシアヌレート発泡体が、前記ポリイソシアヌレート発泡体の固形分質量を基準として、前記難燃剤を9~17質量%含有していてもよい。
また、前記発泡剤は、物理的発泡剤であってもよい。
また、前記ポリオールの平均水酸基価が、400~600mgKOH/gであってもよい。
Specifically, the present invention relates to a polyisocyanurate foam obtained by mixing and reacting a polyol, a polyisocyanate, a blowing agent, and a trimerization catalyst as essential components,
The nurate ratio is 30 to 40%.
The polyisocyanurate foam is characterized in that the closed cell ratio is 75% or more.
Here, the nurate ratio may be 32 to 40%.
The nurate ratio may be 34 to 40%.
The polyisocyanurate foam may further contain a flame retardant, and the polyisocyanurate foam may contain the flame retardant in an amount of 2 to 21 mass % based on the solid content mass of the polyisocyanurate foam.
The polyisocyanurate foam may contain the flame retardant in an amount of 9 to 21 mass % based on the solid content mass of the polyisocyanurate foam.
The polyisocyanurate foam may contain the flame retardant in an amount of 9 to 17 mass % based on the solid content mass of the polyisocyanurate foam.
The foaming agent may also be a physical foaming agent.
The polyol may have an average hydroxyl value of 400 to 600 mgKOH/g.
本発明によれば、難燃性を担保しつつ、高い断熱性や好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアヌレート発泡体を提供することができる。 The present invention provides a polyisocyanurate foam that has a good balance of high thermal insulation properties, suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while maintaining flame retardancy.
≪ポリイソシアヌレート発泡体≫
以下、ポリイソシアヌレート発泡体の成分及び物性について、それぞれ詳細に説明する。尚、本明細書及び特許請求の範囲における数値範囲「X~Y」は、X以上、Y以下を意味する。
<Polyisocyanurate foam>
The components and properties of the polyisocyanurate foam will be described in detail below. In the present specification and claims, the numerical range "X to Y" means X or more and Y or less.
<成分・量>
ポリイソシアヌレート発泡体は、分子構造中にイソシアヌレート環を有する。ここで、ヌレート化率は、30~40%であり、好適には32~40%であり、より好適には34~40%である。尚、ヌレート化率は、赤外線吸収スペクトル法に基づいて測定されたもので、ヌレート環に基づく吸収ピーク面積を、ヌレート環、ウレタン・ウレアのN-H、ウレアのC=O、ウレタン・ヌレートのC=Oに基づく吸収ピーク面積との総和で割ることによって、全体の部分構造に対するヌレート環の割合を算出した値である(例えば図1参照)。
より具体的には以下のように算出される。
ヌレート化率(%)=[a/(a+b+c+d)]×100
a:ヌレート環に基づく吸収ピーク位置:1410cm-1、面積位置:1347.03~1464.67cm-1の面積
b:ウレタン・ウレアの[N-H]に基づく吸収ピーク位置:1510cm-1、面積位置:1460.81~1562.06cm-1の面積
c:ウレアの[C=O]に基づく吸収ピーク位置:1595cm-1、面積位置:1566.88~1638.23cm-1の面積
d:ウレタン・ヌレートの[C=O]に基づく吸収ピーク位置:1710cm-1、面積位置:1636.3~1768.4cm-1の面積
ここで、ポリイソシアヌレート発泡体のヌレート化率は、例えば、当該ポリイソシアネート発泡体の表面から深さ3mmの部位を切り出したものについて測定された値である。ヌレート化率が当該範囲内であり、且つ、独立気泡率が後述する範囲内である場合、難燃性を担保しつつ、高い断熱性や好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアヌレート発泡体となる。このヌレート化率を得るために、イソシアネート指数は、150以上であることが好ましい。
<Ingredients and amount>
The polyisocyanurate foam has an isocyanurate ring in its molecular structure. The nurate ratio is 30 to 40%, preferably 32 to 40%, and more preferably 34 to 40%. The nurate ratio is measured based on infrared absorption spectroscopy, and is a value calculated by dividing the absorption peak area based on the nurate ring by the sum of the absorption peak areas based on the nurate ring, the N-H of urethane/urea, the C=O of urea, and the C=O of urethane/nurate, to thereby determine the ratio of the nurate ring to the entire partial structure (see, for example, FIG. 1).
More specifically, it is calculated as follows.
Nurate ratio (%) = [a/(a+b+c+d)] x 100
a: position of absorption peak due to nurate ring: 1410 cm -1 , area position: area from 1347.03 to 1464.67 cm -1 b: position of absorption peak due to [N-H] of urethane-urea: 1510 cm -1 , area position: area from 1460.81 to 1562.06 cm -1 c: position of absorption peak due to [C=O] of urea: 1595 cm -1 , area position: area from 1566.88 to 1638.23 cm -1 d: position of absorption peak due to [C=O] of urethane-nurate: 1710 cm -1 , area position: area from 1636.3 to 1768.4 cm -1 Here, the nurate ratio of polyisocyanurate foam is a value measured, for example, on a portion cut out to a depth of 3 mm from the surface of the polyisocyanate foam. When the nurate ratio is within the above range and the closed cell ratio is within the range described below, the polyisocyanurate foam has high heat insulation and a good balance of suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while ensuring flame retardancy. In order to obtain this nurate ratio, the isocyanate index is preferably 150 or more.
ポリイソシアヌレート発泡体は、難燃剤を有していてもよい。ここで、難燃剤としては、公知の難燃剤を例示することができ、例えば、赤燐;ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、トリフェニルホスフィン等のリン系化合物;メラミンシアヌレート、メラミン等のメラミン系化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水和物;三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン化合物;トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェノルホスフェート、クレジルジ2,6-キシレニルホスフェート、トリス( ジクロロプロピル) ホスフェート、トリス( クロロプロピル) ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル) ホスフェート等のリン酸エステル系化合物;が挙げられるが、なかでも、リン酸エステル系化合物が好ましく、特に好ましくは、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、トリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェートである。ここで、難燃剤は、ポリイソシアヌレート発泡体の固形分質量を基準として、2~21質量%含有することが好適であり、9~21質量%含有することがより好適であり、9~17質量%含有することが特に好適である。難燃剤量が前記範囲内である場合、難燃性をより担保しつつ、より高い断熱性やより好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアヌレート発泡体となる。 The polyisocyanurate foam may contain a flame retardant. Examples of the flame retardant include known flame retardants, such as red phosphorus; phosphorus-based compounds such as ammonium polyphosphate, melamine phosphate, and triphenylphosphine; melamine-based compounds such as melamine cyanurate and melamine, metal hydrates such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; antimony compounds such as antimony trioxide and antimony pentoxide; and phosphoric acid ester compounds such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenol phosphate, cresyl di-2,6-xylenyl phosphate, tris(dichloropropyl)phosphate, tris(chloropropyl)phosphate, and tris(tribromoneopentyl)phosphate. Among these, phosphoric acid ester compounds are preferred, and particularly preferred are tris(chloropropyl)phosphate, triethyl phosphate, and tricresyl phosphate. Here, the flame retardant is preferably contained in an amount of 2 to 21 mass %, more preferably 9 to 21 mass %, and particularly preferably 9 to 17 mass %, based on the solid mass of the polyisocyanurate foam. When the amount of the flame retardant is within the above range, the polyisocyanurate foam has a good balance of higher insulation properties, more suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while still ensuring flame retardancy.
<構造>
ポリイソシアヌレート発泡体の独立気泡率は、75%以上であり、好適には80%以上であり、より好適には82.5%以上である。尚、上限値は特に限定されないが、例えば99%である。前記のように、独立気泡率が当該範囲内であり、且つ、ヌレート化率が前記範囲内である場合、難燃性を担保しつつ、高い断熱性や好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアヌレート発泡体となる。ここで、独立気泡率は、ASTM D2856に基づいて測定された値である。
<Structure>
The closed cell ratio of the polyisocyanurate foam is 75% or more, preferably 80% or more, and more preferably 82.5% or more. The upper limit is not particularly limited, but is, for example, 99%. As described above, when the closed cell ratio is within the range and the nurate ratio is within the range, the polyisocyanurate foam has high heat insulation and good compression strength, friability, and dimensional stability in a well-balanced manner while ensuring flame retardancy. Here, the closed cell ratio is a value measured based on ASTM D2856.
≪ポリイソシアヌレート発泡体の製造方法≫
好適なポリイソシアヌレート発泡体は、例えば、ポリオール側発泡原料液(ポリオール、触媒、任意成分として整泡剤、任意成分として発泡助剤、任意成分として難燃剤)と、ポリイソシアネートを含有するイソシアネート成分と、物理的発泡剤と、を混合することにより製造可能である。以下、当該製造方法に関し、原料とプロセスに分けて説明する(尚、難燃剤については前述したので省略する)。尚、以下の説明にて、「ポリオール側発泡原料液」は、ポリオール、触媒、任意成分として整泡剤、任意成分として発泡助剤、任意成分として難燃剤を含有する液を指し、「発泡原料組成物」は、上記の「ポリオール側発泡原料液」と上記「イソシアネート成分」とを合わせたものである。また、本特許請求の範囲及び本明細書にいう「ポリイソシアヌレート発泡体の固形分質量」は、ポリイソシアネート発泡体から内部の発泡剤を空気に完全に置換した状態の質量であり、具体的には、ポリイソシアネート発泡体をクラッシング及び破砕等をすることで連通化し(独立気泡率0%の状態とし)、23(±5)℃、相対湿度50(+20-10)%の状態下で16時間以上放置させた状態の重量とおおむね同じとなる。尚、本実施例では、前記ポリイソシアヌレート発泡体の固形分質量は、発泡原料組成物の重量とおおむね同じになり(即ち、全原料の重量-発泡剤の重量)、発泡助剤の水を使用しない場合には、完全に同じとなると理解される。
<Method for producing polyisocyanurate foam>
A suitable polyisocyanurate foam can be produced, for example, by mixing a polyol-side foaming raw material liquid (polyol, catalyst, optional foam stabilizer, optional foaming assistant, optional flame retardant), an isocyanate component containing polyisocyanate, and a physical foaming agent. Hereinafter, the production method will be described separately for raw materials and processes (note that the flame retardant will be omitted since it has been described above). In the following description, the "polyol-side foaming raw material liquid" refers to a liquid containing a polyol, a catalyst, optional foam stabilizer, optional foaming assistant, and optional flame retardant, and the "foaming raw material composition" refers to the above-mentioned "polyol-side foaming raw material liquid" and the above-mentioned "isocyanate component" combined. Furthermore, the "solid content mass of polyisocyanurate foam" referred to in the claims and this specification is the mass of the polyisocyanate foam in a state where the foaming agent inside is completely replaced with air, and specifically, it is approximately the same as the weight of the polyisocyanate foam in a state where it is made interconnected by crushing, crushing, etc. (to a state where the closed cell ratio is 0%) and left for 16 hours or more under conditions of 23 (±5) ° C. and relative humidity of 50 (+20-10) %. In this embodiment, the solid content mass of the polyisocyanurate foam is approximately the same as the weight of the foaming raw material composition (i.e., weight of all raw materials - weight of foaming agent), and it is understood to be completely the same when water as a foaming assistant is not used.
<原料>
(ポリオール)
ポリオールとしては、複数の水酸基を有している化合物であれば特に限定されない。例えば、2官能若しくは3官能の双方又はいずれか一方のポリエーテルポリオールと、多塩基酸とを縮合させて得られた、末端又は側鎖に水酸基を2個以上有する芳香族ポリエステルポリオールと、を併用して用いることが好適である。以下、当該好適な態様について詳述する。2官能若しくは3官能の双方又はいずれか一方のポリエーテルポリオールを構成するポリオールとしては、2官能ポリオール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA 、ビスフェノールF 、ビスフェノールS等、又は、これらにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドのアルキレンオキサイド類を付加重合した化合物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)、3官能ポリオール(トリメチロールプロパン、グリセリン等、又は、これらにアルキレンオキサイド類を付加重合した化合物等)が挙げられる。これらの1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、芳香族ポリエステルポリオールを構成する多塩基酸としては、オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。ここで、フタル酸と、2官能、3官能若しくは多官能のアルコール類又はこれらのアルキレンオキサイド付加物の1種以上と、を縮合させて得られたポリエステルポリオールが好ましく、より好ましくは、テレフタル酸とジエチレングリコールとを縮合させて得られたポリエステルポリオールである。芳香族ポリエステルポリオールの水酸基の含有量は、2個以上であり、好ましくは2~3個である。
<Ingredients>
(Polyol)
The polyol is not particularly limited as long as it is a compound having a plurality of hydroxyl groups. For example, it is preferable to use both or either of bifunctional and trifunctional polyether polyols and aromatic polyester polyols having two or more hydroxyl groups at the end or side chain obtained by condensing a polybasic acid. The preferable embodiment will be described in detail below. Examples of polyols constituting both or either of bifunctional and trifunctional polyether polyols include bifunctional polyols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, neopentyl glycol, hexanediol, cyclohexanedimethanol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc., or compounds obtained by addition polymerization of alkylene oxides such as ethylene oxide or propylene oxide to these, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.), and trifunctional polyols (trimethylolpropane, glycerin, etc., or compounds obtained by addition polymerization of alkylene oxides to these). These may be used alone or in combination of two or more. Examples of the polybasic acid constituting the aromatic polyester polyol include orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc. Here, polyester polyols obtained by condensing phthalic acid with one or more of bifunctional, trifunctional or polyfunctional alcohols or their alkylene oxide adducts are preferred, and polyester polyols obtained by condensing terephthalic acid with diethylene glycol are more preferred. The content of hydroxyl groups in the aromatic polyester polyol is 2 or more, preferably 2 to 3.
ここで、ポリオールの平均水酸基価は、好適には300mgKOH/g以上であり、上限は特に限定されないが例えば1200mgKOH/gである。より詳細には、ポリオールの平均水酸基価は、400~600mgKOH/gであることが特に好適である。ポリオールの平均水酸基価が当該範囲にあると、難燃性を担保しつつ、より高い断熱性やより好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性を有するポリイソシアヌレート発泡体となる。ここで、平均水酸基価は、JIS K1557-1(プラスチック―ポリウレタン原料ポリオール試験方法 - 第一部:水酸基価の求め方)に準じて測定した値である。 Here, the average hydroxyl value of the polyol is preferably 300 mgKOH/g or more, and although there is no particular upper limit, for example, 1200 mgKOH/g. More specifically, it is particularly preferable that the average hydroxyl value of the polyol is 400 to 600 mgKOH/g. When the average hydroxyl value of the polyol is within this range, the polyisocyanurate foam has higher insulation properties and more suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while ensuring flame retardancy. Here, the average hydroxyl value is a value measured in accordance with JIS K1557-1 (Plastics - Test methods for polyurethane raw material polyols - Part 1: Method for determining hydroxyl value).
(物理的発泡剤)
物理的発泡剤は、特に限定されないが、好適には、炭化水素(好適にはC4~C6)やハイドロフルオロオレフィンである。具体的には、シクロペンタン、HFO(1336mzz)、HFO(1233zd)を挙げることができる。
(Physical Blowing Agent)
The physical blowing agent is not particularly limited, but is preferably a hydrocarbon (preferably C4 to C6) or a hydrofluoroolefin, specifically, cyclopentane, HFO (1336mzz), or HFO (1233zd).
(発泡助剤)
発泡助剤は、特に限定されないが、好適には、水である。物理的発泡剤を単独使用することで課題を達成できるが、更に、所定量の発泡助剤を添加しても、難燃性を担保しつつ、幅広い断熱性や圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有する発泡体を得ることができる。ここで、発泡助剤として水を併用する場合、物理的発泡剤(例えばシクロペンタン)の添加部数は、発泡原料組成物100重量部に対して3.0~15重量部であることが好ましい。水の添加部数は、発泡原料組成物100重量部を基準として、当該発泡原料組成物中に配合される量を0.05重量部以下とすることが好ましい。水の割合が0.05重量部以下であると、脆くなく面材等との接着性が良好で且つ高い断熱性の発泡体を得ることができる。
(Foaming assistant)
The foaming aid is not particularly limited, but is preferably water. Although the object can be achieved by using a physical foaming agent alone, a foam having a wide range of heat insulating properties, compressive strength, friability, and dimensional stability in a well-balanced manner can be obtained even if a predetermined amount of foaming aid is added while ensuring flame retardancy. Here, when water is used in combination as a foaming aid, the number of parts of the physical foaming agent (e.g., cyclopentane) added is preferably 3.0 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the foaming raw material composition. The number of parts of water added is preferably 0.05 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the foaming raw material composition. When the proportion of water is 0.05 parts by weight or less, a foam having good adhesion to a surface material and high heat insulating properties can be obtained without being brittle.
(触媒)
触媒には、三量化触媒を必須的に含む。好適には、三量化触媒、樹脂化触媒、泡化触媒との混合触媒であり、好適には、金属塩触媒とアミン触媒との混合触媒である。ここで、三量化触媒としては、例えば、1)酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム等の金属酸化物類;2)メトキシナトリウム、エトキシナトリウム、プロポキシナトリウム、ブトキシナトリウム、メトキシカリウム、エトキシカリウム、プロポキシカリウム、ブトキシカリウム等のアルコキシド類;3)酢酸カリウム、オクチル酸カリウム、カプリル酸カリウム、シュウ酸鉄等の有機金属塩類;4)2,4,6‐トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N’,N”‐トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロトリアジン、トリエチレンジアミン等の3級アミン類;5)エチレンイミンの誘導体;6)アルカリ金属、アルミニウム、遷移金属類のアセチルアセトンのキレート類、4級アンモニウム塩等が挙げられる。これらは、単独、又は2種以上を混合して使用することができ、なかでも、有機金属塩類や4級アンモニウム塩を使用することがより好ましい。好適には、酢酸カリウムとオクチル酸カリウムとを組み合わせたものである。また、樹脂化或いは泡化触媒としては、特に限定はなく、通常のウレタンフォームを製造する際に使用するものを利用でき、例えば、モノアミン類(N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N-ジシクロヘキシルメチルアミン、トリエチルアミン、N, N-ジメチルベンジルアミン等)、環状モノアミン類(ピリジン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリン等)、ジアミン類(N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N ’-テトラメチル-1,3-プロパンジアミン、N,N,N’,N’ -テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N, N, N’,N ’-テトラメチルヘキサンジアミン、メチレン-ビス( ジメチルシクロヘキシルアミン)、N,N,N’,N’-テトラエチルエチレンジアミン等)、トリアミン類(N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N’,N”-ペンタメチルジプロピレントリアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)-フェノール等)、エーテルジアミン類(ビス(2 -ジメチルアミノエチル)エーテル、2-(N ,N-ジメチルアミノ)エチル-3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピルエーテル、4,4 ’-オキシジメチレンジモルフォリン等)、環状ポリアミン類(トリエチレンジアミン、N,N’-ジメチルピペラジン、N,N’- ジエチルピペラジン、N,N-ジメチルアミノエチルモルフォリン、1-イソブチル-2-メチルイミダゾール、1-ブトキシ-2-メチルイミダゾール等)、アルカノールアミン類(N, N,N’-トリメチルアミノエチルエタノールアミン、N,N,N’-トリメチルアミノプロピルエタノールアミン、2-(2-ジメチルアミノ-エトキシ)エタノール、N,N - ジメチルアミノエタノール、N,N-トリメチル-1,3-ジアミノ-2- プロパノール、N-メチル-N’-(2-ヒドロキシエチル)-ピペラジン等)等のアミン触媒が挙げられる。これら触媒としては、1種又は2種以上併用してもよい。
(catalyst)
The catalyst essentially contains a trimerization catalyst. A mixed catalyst of a trimerization catalyst, a resinification catalyst, and a foaming catalyst is preferred, and a mixed catalyst of a metal salt catalyst and an amine catalyst is preferred. Examples of the trimerization catalyst include: 1) metal oxides such as lithium oxide, sodium oxide, and potassium oxide; 2) alkoxides such as sodium methoxy, sodium ethoxy, sodium propoxy, sodium butoxy, potassium methoxy, potassium ethoxy, potassium propoxy, and potassium butoxy; 3) organometallic salts such as potassium acetate, potassium octylate, potassium caprylate, and iron oxalate; 4) tertiary amines such as 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, N,N',N"-tris(dimethylaminopropyl)hexahydrotriazine, and triethylenediamine; and 5) ethyleneimine. and 6) acetylacetone chelates and quaternary ammonium salts of alkali metals, aluminum, and transition metals. These can be used alone or in combination of two or more, and it is more preferable to use organic metal salts and quaternary ammonium salts. A combination of potassium acetate and potassium octylate is preferable. There is no particular limitation on the resinification or foaming catalyst, and those used in the production of ordinary urethane foams can be used, for example, monoamines (N,N-dimethylcyclohexylamine, N,N-dicyclohexylmethylamine, triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, etc.), cyclic monoamines (pyridine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, etc.), diamines (N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-propanediamine, N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-butanediamine, N,N,N',N'-tetramethylhexanediamine, methylene-bis(dimethylcyclohexylamine), N,N,N',N'-tetraethylethylenediamine, etc.), triamines (N,N,N',N',N"-pentamethyldiethylenetriamine, N,N,N',N',N"-pentamethyldipropylenetriamine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)-phenol, etc.), etherdiamines (bis(2-dimethylaminoethyl)ether, 2-(N ,N-dimethylamino)ethyl-3-(N,N-dimethylamino)propyl ether, 4,4'-oxydimethylene dimorpholine, etc.), cyclic polyamines (triethylenediamine, N,N'-dimethylpiperazine, N,N'-diethylpiperazine, N,N-dimethylaminoethylmorpholine, 1-isobutyl-2-methylimidazole, 1-butoxy-2-methylimidazole, etc.), alkanolamines (N,N,N'-trimethylaminoethylethanolamine, N,N,N'-trimethylaminopropylethanolamine, 2-(2-dimethylamino-ethoxy)ethanol, N,N -dimethylaminoethanol, N,N-trimethyl-1,3-diamino-2-propanol, N-methyl-N'-(2-hydroxyethyl)-piperazine, etc.). These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
(他の添加成分)
ポリイソシアヌレート発泡体を製造するに際し、整泡剤、減粘剤、面材接着性向上剤、気泡微細化剤等の各種添加剤を更に用いてもよい。この際、これらの添加剤は、ポリオール側発泡原料液と、ポリイソシアネート成分とを混合する際に添加してもよく、また、予めポリオール側発泡原料液中に含有させておいてもよい。尚、整泡剤としては、従来公知のノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等が使用できる。
(Other added ingredients)
When producing a polyisocyanurate foam, various additives such as a foam stabilizer, a viscosity reducer, a surface material adhesion improver, and a bubble refiner may be further used. In this case, these additives may be added when the polyol-side foaming raw material liquid and the polyisocyanate component are mixed, or may be contained in the polyol-side foaming raw material liquid in advance. As the foam stabilizer, a conventionally known nonionic surfactant, silicone surfactant, etc. may be used.
(ポリイソシアネート)
ポリイソシアネートとしては、好適には芳香族ポリイソシアネート化合物である。例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。そして、上記芳香族ポリイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、2種以上用いて混合物としてもよい。
(Polyisocyanate)
The polyisocyanate is preferably an aromatic polyisocyanate compound. For example, phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, dimethyldiphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, naphthalene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, etc. may be mentioned. The aromatic polyisocyanate compound may be used alone or in a mixture of two or more kinds.
<プロセス>
ポリイソシアヌレート発泡体は、上記ポリオール側発泡原料液と、上記ポリイソシアネート成分と、物理的発泡剤と、を混合することで発泡硬化して得られる。例えば、汎用の高圧発泡機等を用い、衝突混合して混合液とし、該混合液を所定の寸法の金型等に入れて発泡硬化させることで得られる。連続成形には低圧注入機を用い、常温大気圧下でベルトコンベア上に吐出することで平板、スラブストック等を成形できる。基本的な製造方法は、特許文献1及び特許文献2に示したものが適用される。但し、下記は、特記すべき特徴である。
<Process>
The polyisocyanurate foam is obtained by mixing the polyol-side foaming raw material liquid, the polyisocyanate component, and a physical foaming agent, followed by foaming and curing. For example, a general-purpose high-pressure foaming machine or the like is used to impinge and mix the mixture to produce a mixed liquid, which is then poured into a mold or the like of a given size to be foamed and cured. A low-pressure injection machine is used for continuous molding, and the mixture is discharged onto a belt conveyor at room temperature and atmospheric pressure to produce a flat plate, slabstock, or the like. The basic manufacturing method is as shown in
(イソシアネート指数)
上記ポリオール側発泡原料液と上記ポリイソシアネート成分とを混合する際、当該混合物(発泡原料組成物)のイソシアネート指数が、好適には150~600、より好適には350~600、更に好適には370~550である。当該範囲にあると、難燃性を担保しつつ、より高い断熱性やより好適な圧縮強度・フライアビリティ・寸法安定性をバランス良く有するポリイソシアネート発泡体となる。ここで、イソシアネート指数とは、全原料配合である反応混合液のすべての活性水素のモル数と、ポリイソシアネート化合物中のイソシアネート基のモル数の比(NCO/OHのモル比)をいう。また、下記実施例及び比較例におけるOHVは水酸基価を指す。ここで、複数のポリオールを添加する場合は、個々の水酸基価に個々の添加部数を掛け、全ポリオールの添加部数合計で除した加重平均を平均水酸基価(平均OHV)とする。
(Isocyanate Index)
When the polyol-side foaming raw material liquid and the polyisocyanate component are mixed, the isocyanate index of the mixture (foaming raw material composition) is preferably 150 to 600, more preferably 350 to 600, and even more preferably 370 to 550. When the isocyanate index is within this range, a polyisocyanate foam having a good balance of higher heat insulation and more suitable compressive strength, friability, and dimensional stability while ensuring flame retardancy. Here, the isocyanate index refers to the ratio (NCO/OH molar ratio) of the number of moles of all active hydrogens in the reaction mixture liquid, which is the total raw material blend, to the number of moles of isocyanate groups in the polyisocyanate compound. In addition, OHV in the following examples and comparative examples refers to the hydroxyl value. Here, when multiple polyols are added, the weighted average obtained by multiplying each hydroxyl value by the number of parts added of each polyol and dividing by the total number of parts added of all polyols is taken as the average hydroxyl value (average OHV).
(ポリイソシアネート成分の粘度)
上記ポリイソシアネート成分の25℃粘度は、150~750mPa・sであることが好適である。ここで、当該粘度は、ASTM D4889に準じて測定される。
(Viscosity of Polyisocyanate Component)
The polyisocyanate component preferably has a viscosity of 150 to 750 mPa·s at 25° C. Here, the viscosity is measured in accordance with ASTM D4889.
≪製造例≫
(実施例1)
ポリエステルポリオールとして、オルトフタル酸とジエチレングリコール(DEG)とを脱水縮合してなるポリエステルポリオール(OHV400mgKOH/g、重量平均分子量510)100重量部と;ポリエーテルポリオールとして、ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)14.1重量部及びトリエチレングリコール(TEG)2.0重量部と;更に、整泡剤、触媒及び難燃剤を添加し、ポリオール側発泡原料液を得た。以上のポリオール側発泡原料液に含まれるポリオール(全ポリオール)の平均水酸基価(平均OHV)は、490mgKOH/gであった。
ここで、整泡剤としては、発泡原料組成物の全質量を基準として、商品名:Niax Slicone L-6638(MOMENTIVE社製)0.9質量%及びメチルカルビトール(三協化学株式会社製 商品名:メチルジグリコール)0.6質量%となるよう添加した。触媒としては、発泡原料組成物の全質量を基準として、三量化触媒としてオクチル酸カリウム及び酢酸カリウムをそれぞれ0.6質量%及び0.3質量%、ルベアックDMP-30(ナカライテスク社製)を0.3質量%となるよう添加した。更に、難燃剤としては、発泡原料組成物の全質量を基準として、トリス(1-クロロ-2-プロピル)ホスフェート(TCPP)(商品名:ProFlame-PC1389、Pro Flame社製)を16質量%となるように添加した。
このポリオール側発泡原料液を計量後、3000rpmのプロペラ攪拌機で1分間攪拌した。その後、15℃に温調したポリオール側発泡原料液に対し、同じく15℃に温調したイソシアネート成分(東ソー株式会社製クルードMDI 商品名:MR-200)をイソシアネート指数が250になるように添加し、また、発泡原料組成物の全質量に対し、物理的発泡剤としてシクロペンタン(商品名:マルカゾールFH、丸善石油株式会社製)を6.5質量%となるように添加した。5000rpmのプロペラ攪拌機にてこれらの混合物を速やかに10秒攪拌し、攪拌物を得た。その後、当該攪拌物を上下にアルミ面材を備えた300×300×20mmのモールド型枠に投入し、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。更に、当該攪拌物を300×300×300mmの上部が解放されている箱に投入し、面材を備えない発泡体(以下、フリー発泡品)も作成した。このとき作成した発泡体の密度は30.7kg/m3だった。
<Production Example>
Example 1
As the polyester polyol, 100 parts by weight of polyester polyol (OHV 400 mg KOH/g, weight average molecular weight 510) obtained by dehydration condensation of orthophthalic acid and diethylene glycol (DEG); as the polyether polyol, 14.1 parts by weight of diethylene glycol (DEG) and 2.0 parts by weight of triethylene glycol (TEG) per 100 parts by weight of polyester polyol; further, a foam stabilizer, a catalyst and a flame retardant were added to obtain a polyol-side foaming raw material liquid. The average hydroxyl value (average OHV) of the polyol (total polyol) contained in the above polyol-side foaming raw material liquid was 490 mg KOH/g.
Here, as the foam stabilizer, 0.9 mass% of Niax Silicone L-6638 (manufactured by MOMENTIVE) and 0.6 mass% of methyl carbitol (manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd., product name: methyl diglycol) were added based on the total mass of the foaming raw material composition. As the catalyst, 0.6 mass% and 0.3 mass% of potassium octylate and potassium acetate were added as trimerization catalysts, respectively, based on the total mass of the foaming raw material composition, and 0.3 mass% of Lubeac DMP-30 (manufactured by Nacalai Tesque) were added. Furthermore, as the flame retardant, 16 mass% of tris(1-chloro-2-propyl)phosphate (TCPP) (product name: ProFlame-PC1389, manufactured by Pro Flame) was added based on the total mass of the foaming raw material composition.
After weighing this polyol-side foaming raw material liquid, it was stirred for 1 minute with a 3000 rpm propeller stirrer. Then, to the polyol-side foaming raw material liquid adjusted to 15 ° C, an isocyanate component (Crude MDI manufactured by Tosoh Corporation, product name: MR-200) also adjusted to 15 ° C was added so that the isocyanate index was 250, and cyclopentane (product name: Marukasol FH, manufactured by Maruzen Oil Co., Ltd.) was added as a physical foaming agent to the total mass of the foaming raw material composition so that it was 6.5 mass%. These mixtures were quickly stirred for 10 seconds with a 5000 rpm propeller stirrer to obtain a stirred product. Then, the stirred product was put into a mold formwork of 300 × 300 × 20 mm equipped with aluminum surface materials on the top and bottom, and a laminate board equipped with aluminum surface materials on the top and bottom was prepared. Furthermore, the mixture was put into a box with an open top of 300×300×300 mm to prepare a foam without a facing material (hereinafter, referred to as a free foam product). The density of the foam prepared in this case was 30.7 kg/ m3 .
(実施例2)
ポリエステルポリオールとして、オルトフタル酸とジエチレングリコール(DEG)とを脱水縮合してなるポリエステルポリオール(OHV323mgKOH/g、重量平均分子量490)100重量部を添加したこと、ポリエーテルポリオールとして、ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)17.1重量部とトリエチレングリコール(TEG)2.0重量部を添加したこと、ポリオールの平均水酸基価(平均OHV)が435mgKOH/gであること、更に、イソシアネート指数が370となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は31.6kg/m3だった。
Example 2
A laminate board with aluminum surface material on the upper and lower surfaces was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of polyester polyol (OHV 323 mg KOH / g, weight average molecular weight 490) obtained by dehydration condensation of orthophthalic acid and diethylene glycol (DEG) was added as polyester polyol, 17.1 parts by weight of diethylene glycol (DEG) and 2.0 parts by weight of triethylene glycol (TEG) were added to 100 parts by weight of polyester polyol as polyether polyol, the average hydroxyl value (average OHV) of the polyol was 435 mg KOH / g, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 370. In addition, the density of the free foamed product was 31.6 kg / m 3 .
(実施例3)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を19.3重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが518mgKOH/gであること、更にイソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は34.2kg/m3だった。尚、図1は、実施例3に係る発泡品の光吸収スペクトルチャートである(当該チャートからヌレート化率を算出)。
Example 3
A laminate board with aluminum facings on both the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 19.3 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added to 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 518 mgKOH/g, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 34.2 kg/ m3 . Figure 1 is a light absorption spectrum chart of the foamed product of Example 3 (the nurate ratio was calculated from the chart).
(実施例4)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を20.9重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが526mgKOH/gであること、更に、イソシアネート指数が500となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は27.7kg/m3だった。
Example 4
A laminate board with aluminum facings on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 20.9 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 526 mg KOH/g, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 500. The density of the free foamed product was 27.7 kg/ m3 .
(実施例5)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を24.9重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが534mgKOH/gであること、難燃剤の添加量を10質量%としたこと、更には、イソシアネート指数が600となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は33.4kg/m3だった。
Example 5
A laminate board with aluminum surface materials on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 24.9 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 534 mgKOH/g, the amount of flame retardant added was 10% by mass, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 600. The density of the free foamed product was 33.4 kg/ m3 .
(実施例6)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を17.2重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが507mgKOH/gであること、難燃剤の添加量を3質量%としたこと、更には、イソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は35.1kg/m3だった。
Example 6
A laminate board with aluminum surface materials on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 17.2 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 507 mgKOH/g, the amount of flame retardant added was 3 mass%, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 35.1 kg/ m3 .
(実施例7)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を20.7重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが525mgKOH/gであること、難燃剤の添加量を9質量%としたこと、更には、イソシアネート指数が550となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は30.5kg/m3だった。
(Example 7)
A laminate board with aluminum facings on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 20.7 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 525 mgKOH/g, the amount of flame retardant added was 9 mass%, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 550. The density of the free foamed product was 30.5 kg/ m3 .
(実施例8)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を18.3重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが513mgKOH/gであること、難燃剤の添加量を10質量%としたこと、更には、イソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は35.6kg/m3だった。
(Example 8)
A laminate board with aluminum surface materials on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 18.3 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 513 mgKOH/g, the amount of flame retardant added was 10% by mass, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 35.6 kg/ m3 .
(実施例9)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を20.2重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが522mgKOH/gであること、難燃剤の添加量を20質量%としたこと、更には、イソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は33.2kg/m3だった。
Example 9
A laminate board with aluminum facings on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 20.2 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 522 mgKOH/g, the amount of flame retardant added was 20% by mass, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 33.2 kg/ m3 .
(実施例10)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を18.3重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが513mgKOH/gであること、難燃剤の添加量を10質量%としたこと、物理的発泡剤としてハネウェル社製のハイドロフルオロオレフィン 商品名:ソルティス1233zd(HFO)を用いたこと、更には、イソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は36.8kg/m3だった。
Example 10
A laminate board with aluminum surface materials on the upper and lower surfaces was prepared in the same manner as in Example 1, except that 18.3 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added to 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 513 mg KOH/g, the amount of flame retardant added was 10 mass%, Honeywell's hydrofluoroolefin product name: Soltis 1233zd (HFO) was used as a physical foaming agent, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 36.8 kg/ m3 .
(実施例11)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を18.05重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが438mgKOH/gであること、物理的発泡剤の量を変更したこと、発泡助剤として水を所定量添加したこと、更には、イソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は33.6g/m3だった。
(Example 11)
A laminate board with aluminum facings on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 18.05 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 438 mgKOH/g, the amount of the physical foaming agent was changed, a specified amount of water was added as a foaming assistant, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 33.6 g/ m3 .
(実施例12)
ポリエステルポリオールとして、テレフタル酸とジエチレングリコール(DEG)とを脱水縮合してなるポリエステルポリオール(OHV250mgKOH/g、重量平均分子量830)100重量部を添加したこと、ポリエーテルポリオールとして、ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)26.9重量部とトリエチレングリコール(TEG)2.0重量部を添加したこと、ポリオールの平均水酸基価(平均OHV)が426mgKOH/gであること、イソシアネート指数が370となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は33.2kg/m3だった。
Example 12
A laminate board with aluminum surface materials on the upper and lower surfaces was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of polyester polyol (OHV 250 mg KOH / g, weight average molecular weight 830) obtained by dehydration condensation of terephthalic acid and diethylene glycol (DEG) was added as polyester polyol, 26.9 parts by weight of diethylene glycol (DEG) and 2.0 parts by weight of triethylene glycol (TEG) were added to 100 parts by weight of polyester polyol as polyether polyol, the average hydroxyl value (average OHV) of the polyol was 426 mg KOH / g, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 370. In addition, the density of the free foamed product was 33.2 kg / m 3 .
(比較例1)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を109.4重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが743mgKOH/gであること、物理的発泡剤の量を変更したこと、発泡助剤として水を所定量添加したこと、更には、イソシアネート指数が450となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は36.1kg/m3だった。
(Comparative Example 1)
A laminate board with aluminum surface materials on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 109.4 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 743 mgKOH/g, the amount of the physical foaming agent was changed, a specified amount of water was added as a foaming assistant, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 450. The density of the free foamed product was 36.1 kg/ m3 .
(比較例2)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を13.0重量部添加したこと、ポリオールの平均OHVが483mgKOH/gであること、更には、イソシアネート指数が200となるようイソシアネート成分を添加したこと以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は36.8kg/m3だった。
(Comparative Example 2)
A laminate board with aluminum facings on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 13.0 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, the average OHV of the polyol was 483 mgKOH/g, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 200. The density of the free foamed product was 36.8 kg/ m3 .
(比較例3)
ポリエステルポリオール100重量部に対してジエチレングリコール(DEG)を27.2重量部添加したこと、平均OHVが551mgKOH/gであるポリオールを用いたこと、更には、イソシアネート指数が650となるようイソシアネート成分を添加した以外は、実施例1と同様の手法にて、上下面にアルミ面材を備えたラミネートボードを作成した。また、フリー発泡品の密度は31.2kg/m3だった。
(Comparative Example 3)
A laminate board with aluminum facings on the top and bottom surfaces was produced in the same manner as in Example 1, except that 27.2 parts by weight of diethylene glycol (DEG) was added per 100 parts by weight of polyester polyol, a polyol with an average OHV of 551 mgKOH/g was used, and an isocyanate component was added so that the isocyanate index was 650. The density of the free foamed product was 31.2 kg/ m3 .
≪評価≫
(酸素指数)
フリー発泡品より採取し、JIS K7201-2に基づき酸素指数を測定した。具体的には、酸素と窒素の混合ガスが層流で上向きに流れる透明なカラムの中で試験をし、炎を試験片の上端に最長30秒接触させ、試験片が燃えているか否かを確認する。燃焼挙動の判定については、点火後の燃焼時間と燃焼長さを基準とする。今回は試験片の形はII形に当たるため、燃焼時間180秒、燃焼長さを試験片頂部から下50mmとする。燃焼挙動有/無を酸素濃度0.1%刻みで測定し、アップアンドダウン法によって燃焼を維持する最小酸素濃度(=酸素指数)を決定する。
Evaluation
(Oxygen Index)
Samples were taken from the free foamed product, and the oxygen index was measured based on JIS K7201-2. Specifically, the test was performed in a transparent column where a mixture of oxygen and nitrogen gas flows upward in a laminar flow, and a flame was placed in contact with the top of the test piece for up to 30 seconds to confirm whether the test piece was burning or not. The combustion behavior was judged based on the combustion time after ignition and the combustion length. In this case, the shape of the test piece was type II, so the combustion time was 180 seconds, and the combustion length was 50 mm below the top of the test piece. The presence/absence of combustion behavior was measured in increments of 0.1% oxygen concentration, and the minimum oxygen concentration (= oxygen index) that maintained combustion was determined by the up-and-down method.
(熱伝導率)
ラミネートボード品より採取し、JIS A9521に基づき熱伝導率を測定した。
(Thermal Conductivity)
A sample was taken from the laminate board, and the thermal conductivity was measured in accordance with JIS A9521.
(圧縮強度)
フリー発泡品より採取し、JIS A9521に基づき圧縮強さを測定した。具体的には、100×100×20mmに切り出したサンプルを、試験機の2枚の加圧版の中心に挟み、2mm/minの速度で試験片を圧縮し、圧縮変形率10%に到達した時の最大の力を圧縮強度とした。
(Compressive strength)
A sample was taken from the free foamed product, and the compressive strength was measured in accordance with JIS A 9521. Specifically, a sample cut to 100 × 100 × 20 mm was placed between the center of two pressure plates of a testing machine, and the test piece was compressed at a speed of 2 mm/min. The maximum force at which the compressive deformation rate reached 10% was taken as the compressive strength.
(フライアビリティ)
フリー発泡品より採取し、ASTM-C-421-61に基づき、フライアビリティを測定した。具体的には、25×25×25mmにカットしたサンプル12個の重量を測定し、木片(19±0.8mm)24個とともに測定器に入れ、600回転の後、削れた粉を落として試験後の重量を測定する。元の重量から、減少した重量を100分率で算出し、フライアビリティ(=重量減少率)とした。
(Flyability)
The friability was measured based on ASTM-C-421-61 by taking samples from the free foamed product. Specifically, the weight of 12 samples cut to 25 x 25 x 25 mm was measured, and they were placed in a measuring device together with 24 pieces of wood (19 ± 0.8 mm), and after 600 revolutions, the shaved powder was removed and the weight after the test was measured. The weight reduction from the original weight was calculated as a percentage, and this was taken as the friability (= weight reduction rate).
(寸法安定性)
フリー発泡品より採取し、100×100×20mmに切り出したサンプルの寸法を測定し、23±3℃の部屋に24時間静置した後再び寸法を測定し、寸法の変化率を算出した。
(Dimensional stability)
A sample of 100 x 100 x 20 mm was taken from the free foam product and cut out, the dimensions of which were measured, and after leaving it to stand in a room at 23±3° C. for 24 hours, the dimensions were measured again, and the rate of change in dimensions was calculated.
≪評価基準≫
以下に各項目の評価基準を示す。評価は、AA>A>B>C>Dの順である。ここで、D評価は実用レベルでなく、製品として不適である。
Evaluation Criteria
The evaluation criteria for each item are shown below. The order of evaluation is AA>A>B>C>D. Here, evaluation D is not practical and is unsuitable for use as a product.
(酸素指数)
29%以上 AA
27%以上29%未満 A
24%以上27%未満 B
22%以上24%未満 C
22%未満 D
(Oxygen Index)
29% or more AA
27% or more but less than 29% A
24% or more but less than 27% B
22% or more but less than 24% C
Less than 22% D
(熱伝導率)
21mW/m・K未満 A
21mW/m・K以上22mW/m・K未満 B
22mW/m・K以上23mW/m・K未満 C
23mW/m・K以上 D
(Thermal Conductivity)
Less than 21mW/m・K A
21mW/m・K or more and less than 22mW/m・K B
22mW/m・K or more and less than 23mW/m・K C
23mW/m・K or more D
(圧縮強度)
15N/cm2以上 A
8N/cm2以上15N/cm2未満 C
(Compressive strength)
15N/ cm2 or more A
8N/cm2 or more and less than 15N/ cm2 C
(フライアビリティ)
65%以下 A
65%超 C
(Flyability)
65% or less A
Over 65% C
(寸法安定性)
3.0%未満 A
3.0%以上 C
(Dimensional stability)
Less than 3.0% A
3.0% or more C
表1(表1A及び表1B)は、各実施例・比較例の配合組成と、ヌレート化率及び独立気泡率と、上記評価項目(酸素指数、熱伝導率、圧縮強度、フライアビリティ、寸法安定性)と、を示したものである。ここで、総合評価は、AAを4点、Aを3点、Bを2点、Cを1点とし、酸素指数の点×3+熱伝導率の点×3+圧縮強度の点+フライアビリティの点+寸法安定性の点の合計点である。尚、一項目でもD評価がある場合、欠陥品と認定した。 Table 1 (Table 1A and Table 1B) shows the compounding composition, nurate ratio, closed cell ratio, and the above-mentioned evaluation items (oxygen index, thermal conductivity, compressive strength, friability, dimensional stability) of each Example and Comparative Example. Here, the overall evaluation is 4 points for AA, 3 points for A, 2 points for B, and 1 point for C, and is the total score of oxygen index x 3 + thermal conductivity x 3 + compressive strength + friability + dimensional stability. If even one item is rated D, it is deemed to be a defective product.
Claims (3)
下記(A)~(F)のうち、少なくとも1つを満足する、ポリイソシアヌレート発泡体。
(A)独立気泡率が75%以上87.3%以下である
(B)原料に2官能又は3官能のポリエーテルポリオールと芳香族ポリエステルポリオールを併用する
(C)原料のイソシアネート指数が500~600である
(D)原料にハイドロフルオロオレフィンを含む
(E)原料に水を含まない
(F)原料に4級アンモニウム塩で処理した層状シリケートを含まない The oxygen index (JIS K7201-2) is 24% or more, the thermal conductivity (JIS A9521) is less than 23 mW/m K, the compressive strength (JIS A9521) is 15 N/cm2 or more, and the friability (ASTM-C-421-61) is 65% or less;
A polyisocyanurate foam satisfying at least one of the following (A) to (F):
(A) The closed cell rate is 75% or more and 87.3% or less.
(B) A bifunctional or trifunctional polyether polyol and an aromatic polyester polyol are used in combination as raw materials.
(C) The isocyanate index of the raw material is 500 to 600.
(D) The raw material contains hydrofluoroolefin
(E) The raw material does not contain water
(F) The raw material does not contain layered silicate treated with a quaternary ammonium salt.
<寸法安定性の測定>
フリー発泡品より採取し、100×100×20mmに切り出したサンプルの寸法を測定し、23±3℃の部屋に24時間静置した後、再び寸法を測定し、寸法の変化率を算出。 2. The polyisocyanurate foam of claim 1, having a dimensional stability of 3.2% or less.
<Measurement of dimensional stability>
A sample was taken from the free foam product and cut to 100 x 100 x 20 mm, the dimensions of which were measured, and after leaving it to stand in a room at 23±3° C. for 24 hours, the dimensions were measured again and the rate of change in dimensions was calculated.
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