JP7653290B2 - Polyol composition and urethane resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、ポリウレタンフォームを形成するためのポリオール組成物及びウレタン樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a polyol composition and a urethane resin composition for forming a polyurethane foam.
従来、ポリウレタンフォームは、自動車などの車両、建具などにおいて断熱材として使用されている。一般に、ポリウレタンフォームは別々の容器に充填されたポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とを吐出し混合することにより形成される。 Conventionally, polyurethane foams have been used as heat insulating materials in vehicles such as automobiles, building materials, etc. In general, polyurethane foams are formed by discharging and mixing a polyol composition and a polyisocyanate composition filled in separate containers.
ポリウレタンフォームは、一般にポリオール組成物に含有される発泡剤により発泡させて形成される。発泡剤としては、水やハイドロフルオロオレフィンなどが一般に用いられ
るが、ポリウレタンフォームの物性向上の観点から、種々の発泡剤が検討されている。
例えば特許文献1~4では、ポリウレタンフォームの製造現場において、二酸化炭素(超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素)を発泡剤として、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に一定量添加して、ポリウレタンフォームを製造する方法が開示されている。この方法によれば、難燃性及び密度分布が均一なポリウレタンフォームを製造できることが記載されている。
Polyurethane foams are generally formed by foaming with a blowing agent contained in a polyol composition. As the blowing agent, water, hydrofluoroolefin, etc. are generally used, but various blowing agents have been studied from the viewpoint of improving the physical properties of polyurethane foams.
For example, Patent Documents 1 to 4 disclose a method for producing polyurethane foam by adding a certain amount of carbon dioxide (supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide) as a blowing agent to at least one of a polyol composition and a polyisocyanate composition at a polyurethane foam production site. It is described that this method makes it possible to produce polyurethane foam with flame retardancy and a uniform density distribution.
上記した従来の方法では、主としてスプレーガンなどによりポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物を被着体に吹き付けて、発泡・硬化させてポリウレタンフォームを形成させる吹き付け発泡法が用いられている。
吹き付け発泡法により形成されるポリウレタンフォームは、使用される環境が外気温にほぼ等しく、その外気温の影響を受けて密度が変化する。例えば気温が低い場合は、セルの成長が阻害されるため、ポリウレタンフォームの密度が増大し、極低温下では硬化速度が遅くなるため発泡剤がガスとして抜けやすく、その結果密度がさらに高まる傾向にある。
このように、低温環境下(例えば-5~10℃)の場合は、意図した密度よりも高密度のポリウレタンフォームが形成されてしまい、さらに所定の厚みのポリウレタンフォームを形成させる際に必要な原料が多くなってしまう問題がある。
The above-mentioned conventional methods mainly use a spray foaming method in which a polyol composition and a polyisocyanate composition are sprayed onto an adherend with a spray gun or the like, and then foamed and cured to form a polyurethane foam.
The polyurethane foam formed by the spray foaming method is used in an environment that is almost the same as the outside temperature, and its density changes depending on the outside temperature. For example, when the temperature is low, cell growth is inhibited, and the density of the polyurethane foam increases, and at extremely low temperatures, the hardening speed slows down, and the blowing agent easily escapes as a gas, which tends to increase the density even more.
Thus, in a low temperature environment (e.g., −5 to 10° C.), a polyurethane foam having a higher density than the intended density is formed, and there is also the problem that more raw materials are required to form a polyurethane foam of a specified thickness.
そこで、本発明の課題は、低温環境下における高密度化を抑制でき、寸法安定性にも優れるポリウレタンフォームを形成できるポリオール組成物及び該ポリオール組成物を含むウレタン樹脂組成物を提供することにある。 The present invention aims to provide a polyol composition capable of forming a polyurethane foam that is capable of suppressing densification in a low-temperature environment and has excellent dimensional stability, and a urethane resin composition containing the polyol composition.
本発明者らは、鋭意検討した結果、ポリオール、フィラー、発泡剤、樹脂化触媒及び三量化触媒を含み、前記発泡剤の含有量を特定範囲としたポリオール組成物及び該ポリオール組成物を含むウレタン樹脂組成物により、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、以下の[1]~[11]である。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive research and found that the above-mentioned problems can be solved by a polyol composition comprising a polyol, a filler, a foaming agent, a resinification catalyst, and a trimerization catalyst, in which the content of the foaming agent is within a specific range, and a urethane resin composition comprising the polyol composition, thereby completing the present invention.
That is, the present invention relates to the following [1] to [11].
[1]ポリオール、フィラー、発泡剤、樹脂化触媒及び三量化触媒を含み、前記発泡剤の含有量がポリオール100質量部に対して35~60質量部である、ポリオール組成物。
[2]前記発泡剤が、水及びハイドロフルオロオレフィンからなる群から選択される少なくとも一種である、上記[1]に記載のポリオール組成物。
[3]上記[1]又は[2]に記載のポリオール組成物と、ポリイソシアネートを含むポリイソシアネート組成物とを含有するウレタン樹脂組成物。
[4]形成されるポリウレタンフォームのコア密度が25~45kg/m3である、上記[3]に記載のウレタン樹脂組成物。
[5]臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を含有する、上記[3]又は[4]に記載のウレタン樹脂組成物。
[6]前記樹脂化触媒が、ビスマス系触媒及び錫系触媒からなる群から選択される少なくとも1種の金属系樹脂化触媒を含む、上記[3]~[5]のいずれかに記載のウレタン樹脂組成物。
[7]前記金属系樹脂化触媒の含有量が、ポリオール100質量部に対して0.1~12質量部である、上記[6]に記載のウレタン樹脂組成物。
[8]前記三量化触媒が、第四級アンモニウム塩を含む、上記[3]~[7]のいずれかに記載のウレタン樹脂組成物。
[9]前記三量化触媒が、第四級アンモニウム塩及びカルボン酸アルカリ金属塩を含み、その重量比(第四級アンモニウム塩/カルボン酸アルカリ金属塩)が1/1~6/1である、上記[3]~[8]のいずれかに記載のウレタン樹脂組成物。
[10]前記三量化触媒の含有量が、ポリオール100質量部に対して1~30質量部である、上記[3]~[9]のいずれかに記載のウレタン樹脂組成物。
[11]上記[3]~[10]のいずれかに記載のウレタン樹脂組成物を、発泡及び硬化させることによりポリウレタンフォームを製造する方法であって、
ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に対して、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を添加する工程を有し、該二酸化炭素の添加量がポリオール100質量部に対して0.1~4質量部であり、前記二酸化炭素添加後に反応が進行する、ポリウレタンフォームの製造方法。
[1] A polyol composition comprising a polyol, a filler, a foaming agent, a resinification catalyst, and a trimerization catalyst, the content of the foaming agent being 35 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol.
[2] The polyol composition according to the above [1], wherein the blowing agent is at least one selected from the group consisting of water and hydrofluoroolefins.
[3] A urethane resin composition comprising the polyol composition according to [1] or [2] above and a polyisocyanate composition containing a polyisocyanate.
[4] The urethane resin composition according to the above [3], wherein the core density of the polyurethane foam formed is 25 to 45 kg/ m3 .
[5] The urethane resin composition according to the above [3] or [4], containing critical, subcritical or liquid carbon dioxide.
[6] The urethane resin composition according to any one of the above [3] to [5], wherein the resinification catalyst comprises at least one metal-based resinification catalyst selected from the group consisting of bismuth-based catalysts and tin-based catalysts.
[7] The urethane resin composition according to the above [6], wherein the content of the metal resinification catalyst is 0.1 to 12 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol.
[8] The urethane resin composition according to any one of the above [3] to [7], wherein the trimerization catalyst contains a quaternary ammonium salt.
[9] The urethane resin composition according to any one of the above [3] to [8], wherein the trimerization catalyst contains a quaternary ammonium salt and an alkali metal carboxylate, and the weight ratio thereof (quaternary ammonium salt/alkali metal carboxylate) is 1/1 to 6/1.
[10] The urethane resin composition according to any one of the above [3] to [9], wherein the content of the trimerization catalyst is 1 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol.
[11] A method for producing a polyurethane foam by foaming and curing the urethane resin composition according to any one of [3] to [10] above, comprising the steps of:
A method for producing a polyurethane foam, comprising the step of adding critical, subcritical or liquid carbon dioxide to at least one of a polyol composition and a polyisocyanate composition, the amount of carbon dioxide added being 0.1 to 4 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol, and a reaction proceeding after the addition of the carbon dioxide.
本発明によれば、低温環境下における高密度化を抑制でき、寸法安定性にも優れるポリウレタンフォームを形成できるポリオール組成物、及び該ポリオール組成物を含むウレタン樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyol composition capable of forming a polyurethane foam that can suppress densification in a low-temperature environment and has excellent dimensional stability, and a urethane resin composition containing the polyol composition.
本発明のポリオール組成物は、ポリオール、フィラー、発泡剤、樹脂化触媒及び三量化触媒を含むポリオール組成物であって、前記発泡剤の含有量がポリオール100質量部に対して35~60質量部である。
以下、本発明について詳細に説明する。
The polyol composition of the present invention is a polyol composition comprising a polyol, a filler, a foaming agent, a resinification catalyst and a trimerization catalyst, and the content of the foaming agent is 35 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol.
The present invention will be described in detail below.
[ポリオール組成物]
本発明のポリオール組成物は、ポリオール、フィラー、発泡剤、樹脂化触媒及び三量化触媒を含む。
[Polyol composition]
The polyol composition of the present invention comprises a polyol, a filler, a blowing agent, a resinification catalyst and a trimerization catalyst.
<発泡剤>
ポリオール組成物は、発泡剤を含有する。発泡剤の含有量は、ポリオール100質量部に対して35~60質量部である。発泡剤の含有量が35質量部未満であると、発泡性が低下し、低温環境下で密度の高いポリウレタンフォームが形成されてしまう。一方で、発泡剤の含有量が60質量部を超えると、形成されるポリウレタンフォームの寸法安定性が低下して、被着体から脱落するなどの不具合が生じやすくなる。
このような観点から、ポリオール100質量部に対する発泡剤の含有量は、好ましくは38~55質量部であり、より好ましくは40~50質量部である。
<Foaming Agent>
The polyol composition contains a foaming agent. The content of the foaming agent is 35 to 60 parts by mass relative to 100 parts by mass of the polyol. If the content of the foaming agent is less than 35 parts by mass, the foaming property is reduced, and a polyurethane foam with high density is formed in a low-temperature environment. On the other hand, if the content of the foaming agent is more than 60 parts by mass, the dimensional stability of the polyurethane foam formed is reduced, and problems such as falling off from the adherend are likely to occur.
From this viewpoint, the content of the blowing agent relative to 100 parts by mass of the polyol is preferably 38 to 55 parts by mass, and more preferably 40 to 50 parts by mass.
発泡剤としては特に限定されないが、例えば、水、炭化水素化合物、塩素化脂肪族炭化水素化合物、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン化合物、ハイドロフルオロオレフィンなどを含むことが好ましい。中でも、良好なフォーム形成や環境負荷を低減させるなどの観点から、発泡剤は、水及びハイドロフルオロオレフィンからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
ハイドロフルオロオレフィンを含有することにより、後述するフィラーを用いた場合に、フォーム中のフィラーの分散性が良好になる。
また、発泡剤は、発泡性向上の観点から水を含むことが好ましく、水及びハイドロフルオロオレフィンの両方含むことがより好ましい。
The blowing agent is not particularly limited, but preferably includes, for example, water, a hydrocarbon compound, a chlorinated aliphatic hydrocarbon compound, a hydrofluorocarbon, a hydrochlorofluorocarbon compound, a hydrofluoroolefin, etc. Among them, from the viewpoints of good foam formation and reducing the environmental load, the blowing agent is preferably at least one selected from the group consisting of water and hydrofluoroolefin.
By containing the hydrofluoroolefin, when a filler described below is used, the dispersibility of the filler in the foam is improved.
From the viewpoint of improving foaming properties, the foaming agent preferably contains water, and more preferably contains both water and a hydrofluoroolefin.
発泡剤に含まれるハイドロフルオロオレフィンとしては、例えば、炭素数が3~6であるフルオロアルケン等を挙げることができる。また、ハイドロフルオロオレフィンは塩素原子を有するハイドロクロロフルオロオレフィンであってもよく、したがって、炭素数が3~6であるクロロフルオロアルケン等であってもよい。ハイドロフルオロオレフィンは、炭素数が3又は4のものが好ましい。 The hydrofluoroolefin contained in the blowing agent may be, for example, a fluoroalkene having 3 to 6 carbon atoms. The hydrofluoroolefin may also be a hydrochlorofluoroolefin having a chlorine atom, and therefore may be a chlorofluoroalkene having 3 to 6 carbon atoms. The hydrofluoroolefin preferably has 3 or 4 carbon atoms.
発泡剤として用いるハイドロフルオロオレフィンは、1気圧における沸点が0℃を超えるものが好ましく、例えば、(E)-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1233zd(E))、(Z)-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1233zd(Z))、(Z)-1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブト-2-エン(HFO-1336mzz(Z))、(E)-1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブト-2-エン(HFO-1336mzz(E))、(Z)‐1‐クロロ‐2,3,3,3‐テトラフルオロプロペン(HFO‐1224yd(Z))等が挙げられる。 The hydrofluoroolefin used as the blowing agent preferably has a boiling point of more than 0°C at 1 atmospheric pressure, such as (E)-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HFO-1233zd(E)), (Z)-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HFO-1233zd(Z)), (Z)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene (HFO-1336mzz(Z)), (E)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-ene (HFO-1336mzz(E)), (Z)-1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1224yd(Z)), etc.
発泡剤として用いるハイドロフルオロオレフィンの含有量は、ポリウレタンフォームの低温環境下での高密度化を抑制し、寸法安定性を良好にする観点から、ポリオール100質量部に対して、好ましくは35~55質量部であり、より好ましくは38~53質量部であり、さらに好ましくは40~50質量部である。 The content of the hydrofluoroolefin used as the blowing agent is preferably 35 to 55 parts by mass, more preferably 38 to 53 parts by mass, and even more preferably 40 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol, from the viewpoints of suppressing densification of the polyurethane foam in a low-temperature environment and improving dimensional stability.
発泡剤として用いる水の含有量は、ポリウレタンフォームの密度を所望の範囲とする観点から、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~10質量部であり、より好ましくは0.2~5質量部であり、さらに好ましくは0.5~3質量部である。 The content of water used as a blowing agent is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol, from the viewpoint of achieving a desired range of density for the polyurethane foam.
<触媒>
ポリオール組成物は、樹脂化触媒及び三量化触媒を含有する。樹脂化触媒は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応を促進する触媒であり、三量化触媒は、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基を反応させて三量化させ、イソシアヌレート環の生成を促進する触媒である。
<Catalyst>
The polyol composition contains a resinification catalyst and a trimerization catalyst. The resinification catalyst is a catalyst that promotes the reaction between a polyol and a polyisocyanate, and the trimerization catalyst is a catalyst that promotes the reaction of an isocyanate group contained in the polyisocyanate to trimerize it, thereby promoting the formation of an isocyanurate ring.
(樹脂化触媒)
樹脂化触媒としては、例えば金属系樹脂化触媒、アミン系樹脂化触媒などが挙げられる。中でも、低温環境下において、形成されるポリウレタンフォームの高密度化を抑制する観点から、樹脂化触媒は、ビスマス系触媒及び錫系触媒からなる群から選択される少なくとも1種の金属系樹脂化触媒を含有することが好ましく、ビスマス系触媒からなる金属系樹脂化触媒を含むことがより好ましい。
(Resinification catalyst)
Examples of the resinification catalyst include metal-based resinification catalysts, amine-based resinification catalysts, etc. Among them, from the viewpoint of suppressing the increase in density of the polyurethane foam formed in a low-temperature environment, the resinification catalyst preferably contains at least one metal-based resinification catalyst selected from the group consisting of bismuth-based catalysts and tin-based catalysts, and more preferably contains a metal-based resinification catalyst consisting of a bismuth-based catalyst.
ビスマス系触媒としては、炭素数5以上のカルボン酸のビスマス塩であることが好ましい。より具体的には、ビスマス系触媒としては、2-エチルヘキサン酸ビスマスなどのオクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等のカルボン酸ビスマス塩が好ましく、中でも2-エチルヘキサン酸ビスマスがより好ましい。
錫系触媒としては、炭素数5以上のカルボン酸の錫塩であることが好ましい。より具体的には、錫系触媒としては、酢酸錫、2-エチルヘキサン酸錫、オレイン酸錫、ラウリン酸錫、ジ酢酸ジブチル錫、ジラウリン酸ジメチル錫、ジラウリン酸ジブチル錫、ジネオデカン酸ジブチル錫、ジネオデカン酸ジオクチル錫、ジラウリン酸ジオクチル錫などのカルボン酸錫塩が好ましく、中でもジネオデカン酸ジオクチル錫がより好ましい。
The bismuth catalyst is preferably a bismuth salt of a carboxylic acid having 5 or more carbon atoms. More specifically, the bismuth catalyst is preferably a bismuth carboxylate such as bismuth octoate, e.g., bismuth 2-ethylhexanoate, bismuth neodecanoate, or bismuth naphthenate, and among these, bismuth 2-ethylhexanoate is more preferable.
The tin-based catalyst is preferably a tin salt of a carboxylic acid having 5 or more carbon atoms. More specifically, the tin-based catalyst is preferably a tin salt of a carboxylic acid such as tin acetate, tin 2-ethylhexanoate, tin oleate, tin laurate, dibutyltin diacetate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dineodecanoate, dioctyltin dineodecanoate, or dioctyltin dilaurate, and among these, dioctyltin dineodecanoate is more preferable.
金属系樹脂化触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~12質量部であり、より好ましくは0.5~10質量部であり、さらに好ましくは2~8質量部である。 The content of the metal-based resinification catalyst is preferably 0.1 to 12 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and even more preferably 2 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
前記アミン系樹脂化触媒としては、例えばイミダゾール化合物、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチルアミン、N-メチルモルホリンビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’-トリメチルアミノエチル-エタノールアミン、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N-メチル-N’,N’-ジメチルアミノエチルピペラジン、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、ジアザビシクロウンデセン、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、トリプロピルアミン、およびそれらの酸ブロック体等が挙げられる。アミン系樹脂化触媒の中でも、触媒活性などの観点から、イミダゾール化合物が好ましい。 Examples of the amine-based resinification catalyst include imidazole compounds, pentamethyldiethylenetriamine, triethylamine, N-methylmorpholinebis(2-dimethylaminoethyl)ether, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, N,N,N',N",N"-pentamethyldiethylenetriamine, N,N,N'-trimethylaminoethyl-ethanolamine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, N-methyl-N',N'-dimethylaminoethylpiperazine, N,N-dimethylcyclohexylamine, diazabicycloundecene, triethylenediamine, tetramethylethylenediamine, tetramethylhexamethylenediamine, trimethylaminoethylpiperazine, tripropylamine, and acid block products thereof. Among the amine-based resinification catalysts, imidazole compounds are preferred from the viewpoint of catalytic activity, etc.
イミダゾール化合物は、イミダゾール骨格を有する化合物であるが、好ましくはイミダゾールの1位および2位の少なくとも一方が炭素数8以下のアルキル基又は炭素数8以下のアルケニル基で置換されたイミダゾール誘導体である。
イミダゾール化合物は、より好ましくは1位又は2位の少なくともいずれかがアルキル基で置換された化合物であり、さらに好ましくは1位および2位の両方がアルキル基で置換された化合物(1,2-ジアルキルイミダゾール)である。1位および2位に置換されるアルキル基は、両方が同じでもよいが、異なっていてもよい。また、アルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4である。
イミダゾール化合物の好適な具体例としては、1,2-ジメチルイミダゾール、1-エチル-2-メチルイミダゾール、1-メチル-2-エチルイミダゾール、1,2-ジエチルイミダゾール、及び1-イソブチル-2-メチルイミダゾール等が挙げられ、中でも、ハイドロフルオロオレフィン存在下での触媒の活性を向上させる観点と反応を速やかに進行させる観点から、1,2-ジメチルイミダゾール、1-イソブチル-2-メチルイミダゾールが好ましい。また、保存安定性をより高める観点からは1,2-ジメチルイミダゾールがさらに好ましい。アミン系樹脂化触媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The imidazole compound is a compound having an imidazole skeleton, and is preferably an imidazole derivative in which at least one of the 1- and 2-positions of the imidazole is substituted with an alkyl group having 8 or less carbon atoms or an alkenyl group having 8 or less carbon atoms.
The imidazole compound is more preferably a compound substituted with an alkyl group at at least one of the 1-position or 2-position, and further preferably a compound substituted with an alkyl group at both the 1-position and the 2-position (1,2-dialkylimidazole). The alkyl groups substituted at the 1-position and the 2-position may be the same or different. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
Specific examples of suitable imidazole compounds include 1,2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 1-methyl-2-ethylimidazole, 1,2-diethylimidazole, and 1-isobutyl-2-methylimidazole. Among these, 1,2-dimethylimidazole and 1-isobutyl-2-methylimidazole are preferred from the viewpoint of improving the activity of the catalyst in the presence of hydrofluoroolefin and from the viewpoint of rapidly progressing the reaction. Furthermore, 1,2-dimethylimidazole is even more preferred from the viewpoint of further improving storage stability. The amine-based resinification catalyst may be used alone or in combination of two or more kinds.
樹脂化触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは0.5~15質量部であり、さらに好ましくは1~12質量部である。 The content of the resinification catalyst is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and even more preferably 1 to 12 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
(三量化触媒)
三量化触媒としては、例えば、カルボン酸アルカリ金属塩、第三級アンモニウム塩、第四級アンモニウム塩、窒素含有芳香族化合物などが挙げられる。中でも、低温環境下において、形成されるポリウレタンフォームの高密度化を抑制する観点から、三量化触媒としては、第四級アンモニウム塩を含むことが好ましく、第四級アンモニウム塩及びカルボン酸アルカリ金属塩を含むことがより好ましい。
(Trimerization Catalyst)
Examples of the trimerization catalyst include alkali metal carboxylates, tertiary ammonium salts, quaternary ammonium salts, nitrogen-containing aromatic compounds, etc. Among them, from the viewpoint of suppressing the increase in density of the polyurethane foam formed in a low-temperature environment, the trimerization catalyst preferably contains a quaternary ammonium salt, and more preferably contains a quaternary ammonium salt and an alkali metal carboxylate.
第四級アンモニウム塩は、後述する臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素と共に使用した場合において、発泡性が特に良好になり、低温環境下においての高密度化を抑制しやすくなる。
また、第四級アンモニウム塩及びカルボン酸アルカリ金属塩を併用することで、2段階発泡などにより発泡性がより向上し、低温環境下においての高密度化を抑制しやすくなる。
When used together with critical, subcritical or liquid carbon dioxide, which will be described later, the quaternary ammonium salt exhibits particularly good foaming properties and makes it easier to suppress densification in a low-temperature environment.
In addition, by using a quaternary ammonium salt and an alkali metal carboxylate in combination, the foaming properties are further improved due to two-stage foaming, and densification in a low-temperature environment can be easily suppressed.
第四級アンモニウム塩及びカルボン酸アルカリ金属塩の重量比(第四級アンモニウム塩/カルボン酸アルカリ金属塩)は、好ましくは1/1~6/1であり、より好ましくは1.2/1~5/1であり、さらに好ましくは1.5/1~3/1である。重量比が、これら下限値以上であると、発泡性が向上し、低温環境下における高密度化を抑制しやすくなる。一方、重量比がこれら上限値以下であると、吹付による施工性が向上する。 The weight ratio of the quaternary ammonium salt and the alkali metal carboxylate (quaternary ammonium salt/alkali metal carboxylate) is preferably 1/1 to 6/1, more preferably 1.2/1 to 5/1, and even more preferably 1.5/1 to 3/1. If the weight ratio is equal to or greater than these lower limits, foaming properties are improved, making it easier to suppress densification in low-temperature environments. On the other hand, if the weight ratio is equal to or less than these upper limits, workability by spraying is improved.
第四級アンモニウム塩の含有量は、ポリオール100質量部対して、好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは1~15質量部であり、さらに好ましくは2~10質量部である。
カルボン酸アルカリ金属塩の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~15質量部であり、より好ましくは0.5~10質量部であり、さらに好ましくは1~5質量部である。
The content of the quaternary ammonium salt is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass, and even more preferably 2 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyol.
The content of the alkali metal carboxylate is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and further preferably 1 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyol.
カルボン酸アルカリ金属塩としては、例えば、2-エチルヘキサン酸カリウム、酢酸カリウム等が挙げられる。
第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラフェニルアンモニウム塩、トリエチルモノメチルアンモニウム塩、カルボン酸4級アンモニウム塩等が挙げられる。カルボン酸4級アンモニウム塩におけるカルボン酸の好適な具体例としては、2-エチルヘキサン酸、2,2-ジメチルプロパン酸、酢酸、及びギ酸からなる群から選択される少なくとも1種である。
第三級アンモニウム塩としては、例えば、トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩などが挙げられる。
窒素含有芳香族化合物としては、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4-ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6-トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ-S-トリアジン等が挙げられる。
Examples of the alkali metal carboxylate include potassium 2-ethylhexanoate and potassium acetate.
Examples of the quaternary ammonium salt include tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, tetraphenylammonium salt, triethylmonomethylammonium salt, quaternary ammonium carboxylate, etc. A specific example of a suitable carboxylic acid in the quaternary ammonium carboxylate is at least one selected from the group consisting of 2-ethylhexanoic acid, 2,2-dimethylpropanoic acid, acetic acid, and formic acid.
Examples of tertiary ammonium salts include trimethylammonium salts, triethylammonium salts, and triphenylammonium salts.
Examples of the nitrogen-containing aromatic compounds include tris(dimethylaminomethyl)phenol, 2,4-bis(dimethylaminomethyl)phenol, and 2,4,6-tris(dialkylaminoalkyl)hexahydro-S-triazine.
三量化触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.2~35質量部であり、より好ましくは1~30質量部であり、さらに好ましくは3~15質量部である。 The content of the trimerization catalyst is preferably 0.2 to 35 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, and even more preferably 3 to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
<ポリオール>
ポリオール組成物に含まれるポリオールとしては、例えば、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、及びポリエーテルポリオール等が挙げられる。
<Polyol>
Examples of the polyol contained in the polyol composition include polylactone polyols, polycarbonate polyols, aromatic polyols, alicyclic polyols, polyester polyols, polymer polyols, and polyether polyols.
ポリラクトンポリオールとしては、例えば、ポリプロピオラクトングリコール、ポリカプロラクトングリコール、及びポリバレロラクトングリコール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、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、ヘキサンジオール、オクタンジオール、及びノナンジオール等の水酸基含有化合物と、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等との脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。
Examples of the polylactone polyol include polypropiolactone glycol, polycaprolactone glycol, and polyvalerolactone glycol.
Examples of polycarbonate polyols include polyols obtained by dealcoholization reaction of hydroxyl group-containing compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, and nonanediol with ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like.
芳香族ポリオールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック、及びクレゾールノボラック等が挙げられる。
脂環族ポリオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール、イソホロンジオール、ジシクロへキシルメタンジオール、及びジメチルジシクロへキシルメタンジオール等が挙げられる。
Examples of aromatic polyols include bisphenol A, bisphenol F, phenol novolac, and cresol novolac.
Examples of alicyclic polyols include cyclohexanediol, methylcyclohexanediol, isophoronediol, dicyclohexylmethanediol, and dimethyldicyclohexylmethanediol.
ポリエステルポリオールとしては、例えば、多塩基酸と多価アルコールとを脱水縮合して得られる重合体、及びヒドロキシカルボン酸と前記多価アルコール等との縮合物が挙げられる。
多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、アゼ1酸、セバシン酸、イソフタル酸(m-フタル酸)、テレフタル酸(p-フタル酸)、及びコハク酸等が挙げられる。また、多価アルコールとしては、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6-ヘキサングリコール、及びネオペンチルグリコール等が挙げられる。
また、ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。
Examples of polyester polyols include polymers obtained by dehydration condensation of polybasic acids and polyhydric alcohols, and condensates of hydroxycarboxylic acids and the above-mentioned polyhydric alcohols.
Examples of polybasic acids include adipic acid, azeoic acid, sebacic acid, isophthalic acid (m-phthalic acid), terephthalic acid (p-phthalic acid), and succinic acid, etc. Examples of polyhydric alcohols include bisphenol A, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,6-hexane glycol, and neopentyl glycol, etc.
Examples of hydroxycarboxylic acids include castor oil and reaction products of castor oil and ethylene glycol.
ポリマーポリオールとしては、例えば、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、及びポリエステルポリオール等に対し、アクリロニトリル、スチレン、メチルアクリレート、及びメタクリレート等のエチレン性不飽和化合物をグラフト重合させた重合体、ポリブタジエンポリオール、又はこれらの水素添加物等が挙げられる。 Examples of polymer polyols include polymers obtained by graft polymerizing ethylenically unsaturated compounds such as acrylonitrile, styrene, methyl acrylate, and methacrylate onto aromatic polyols, alicyclic polyols, aliphatic polyols, and polyester polyols, polybutadiene polyols, and hydrogenated versions of these.
ポリエーテルポリオ-ルとしては、例えば、活性水素を2個以上有する低分子量活性水素化合物等の少なくとも1種の存在下に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等のアルキレンオキサイドの少なくとも1種を開環重合させて得られる重合体が挙げられる。活性水素を2個以上有する低分子量活性水素化合物としては、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオ-ル等のジオール類、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類、エチレンジアミン、及びブチレンジアミン等のアミン類等が挙げられる。 Examples of polyether polyols include polymers obtained by ring-opening polymerization of at least one alkylene oxide, such as ethylene oxide, propylene oxide, and tetrahydrofuran, in the presence of at least one low molecular weight active hydrogen compound having two or more active hydrogens. Examples of low molecular weight active hydrogen compounds having two or more active hydrogens include diols such as bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and 1,6-hexanediol, triols such as glycerin and trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and butylenediamine.
本発明に使用するポリオールとしては、ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールから選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、ポリエステルポリオールを少なくとも含むことが好ましい。中でも、イソフタル酸(m-フタル酸)、テレフタル酸(p-フタル酸)等の芳香族環を有する多塩基酸と、ビスフェノールA、エチレングリコール、及び1,2-プロピレングリコール等の2価アルコールとを脱水縮合して得られるポリエステルポリオールを含むことがより好ましい。
ポリオール100質量部におけるポリエステルポリオールの含有量は、50質量部以上であることが好ましく、80質量部以上であることがより好ましく、90質量部以上であることがさらに好ましい。
The polyol used in the present invention preferably contains at least one selected from polyester polyols and polyether polyols, and more preferably contains at least a polyester polyol. Among them, it is more preferable to contain a polyester polyol obtained by dehydration condensation of a polybasic acid having an aromatic ring, such as isophthalic acid (m-phthalic acid) or terephthalic acid (p-phthalic acid), with a dihydric alcohol, such as bisphenol A, ethylene glycol, or 1,2-propylene glycol.
The content of the polyester polyol in 100 parts by mass of the polyol is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, and even more preferably 90 parts by mass or more.
ポリオールの水酸基価は、20~300mgKOH/gが好ましく、30~275mgKOH/gがより好ましく、50~250mgKOH/gが更に好ましい。ポリオールの水酸基価が前記上限値以下であるとポリオール液剤の粘度が過度に大きくならず、取り扱い性等の観点で好ましい。いっぽう、ポリオールの水酸基価が前記下限値以上であるとポリウレタンフォームの架橋密度が上がることにより強度が高くなる。
なお、ポリオールの水酸基価は、JIS K 1557-1:2007に従って測定可能である。
The hydroxyl value of the polyol is preferably 20 to 300 mgKOH/g, more preferably 30 to 275 mgKOH/g, and even more preferably 50 to 250 mgKOH/g. When the hydroxyl value of the polyol is equal to or less than the upper limit, the viscosity of the polyol liquid does not become excessively high, which is preferable from the viewpoint of handleability, etc. On the other hand, when the hydroxyl value of the polyol is equal to or more than the lower limit, the crosslink density of the polyurethane foam increases, thereby increasing the strength.
The hydroxyl value of the polyol can be measured in accordance with JIS K 1557-1:2007.
<フィラー>
ポリオール組成物は、フィラーを含有する。フィラーを含有させることにより、フィラーの種類に応じた機能をポリウレタンフォームに付与することができる。フィラーは、難燃剤を含むことが好ましい。フィラーとして難燃剤を使用することで、ポリウレタンフォームに高い難燃性能を付与できる。
フィラーとして用いられる難燃剤は固形難燃剤であることが好ましい。固形難燃剤を使用することで、難燃性をより効果的に高めることができる。なお、固形難燃剤とは、常温(23℃)、常圧(1気圧)において、固体となる難燃剤である。
固体難燃剤としては、燐系難燃剤、ホウ素含有難燃剤、臭素含有難燃剤、リン酸塩含有難燃剤、塩素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー、炭酸塩系難燃剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。
<Filler>
The polyol composition contains a filler. By containing the filler, it is possible to impart a function according to the type of filler to the polyurethane foam. The filler preferably contains a flame retardant. By using the flame retardant as the filler, it is possible to impart high flame retardant performance to the polyurethane foam.
The flame retardant used as the filler is preferably a solid flame retardant. By using a solid flame retardant, the flame retardancy can be more effectively improved. Note that the solid flame retardant is a flame retardant that is solid at room temperature (23° C.) and normal pressure (1 atm).
Examples of solid flame retardants include phosphorus-based flame retardants, boron-containing flame retardants, bromine-containing flame retardants, phosphate-containing flame retardants, chlorine-containing flame retardants, antimony-containing flame retardants, metal hydroxides, needle fillers, carbonate-based flame retardants, and carbon black.
(赤燐系難燃剤)
赤燐系難燃剤は、赤燐単体からなるものでもよいが、赤燐に樹脂、金属水酸化物、金属酸化物などを被膜したものでもよいし、赤燐に樹脂、金属水酸化物、金属酸化物などと混合したものでもよい。赤燐を被膜し、または赤燐と混合する樹脂は、特に限定されないがフェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂、及びシリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。被膜ないし混合する化合物としては、難燃性の観点から、金属水酸化物が好ましい。金属水酸化物は、後述するものを適宜選択して使用するとよい。
(Red phosphorus flame retardant)
The red phosphorus-based flame retardant may be made of red phosphorus alone, may be red phosphorus coated with a resin, a metal hydroxide, a metal oxide, or may be red phosphorus mixed with a resin, a metal hydroxide, a metal oxide, or the like. The resin that coats the red phosphorus or mixes with the red phosphorus is not particularly limited, but examples thereof include thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, and silicone resin. From the viewpoint of flame retardancy, metal hydroxides are preferred as the compound to be coated or mixed. The metal hydroxide to be used may be appropriately selected from those described below.
(ホウ素含有難燃剤)
ホウ素含有難燃剤としては、ホウ砂、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸塩等が挙げられる。酸化ホウ素としては、例えば、三酸化二ホウ素、三酸化ホウ素、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素等が挙げられる。
ホウ酸塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第12族、第13族の元素およびアンモニウムのホウ酸塩等が挙げられる。具体的には、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸セシウム等のホウ酸アルカリ金属塩、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム等のホウ酸アルカリ土類金属塩、ホウ酸ジルコニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸アンモニウム等が挙げられる。
ホウ素含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ホウ素含有難燃剤は、ホウ酸塩であることが好ましく、ホウ酸亜鉛がより好ましい。
(Boron-containing flame retardants)
Examples of boron-containing flame retardants include borax, boron oxide, boric acid, borates, etc. Examples of boron oxide include diboron trioxide, boron trioxide, diboron dioxide, tetraboron trioxide, and tetraboron pentoxide.
Examples of borates include borates of alkali metals, alkaline earth metals, elements of Groups 4, 12, and 13 of the periodic table, and ammonium. Specific examples include alkali metal borates such as lithium borate, sodium borate, potassium borate, and cesium borate, alkaline earth metal borates such as magnesium borate, calcium borate, and barium borate, zirconium borate, zinc borate, aluminum borate, and ammonium borate.
The boron-containing flame retardants may be used alone or in combination of two or more kinds.
Preferably, the boron-containing flame retardant is a borate, more preferably zinc borate.
(臭素含有難燃剤)
臭素含有難燃剤としては、分子構造中に臭素を含有し、常温、常圧で固体となる化合物であれば特に限定されないが、例えば、臭素化芳香環含有芳香族化合物等が挙げられる。
臭素化芳香環含有芳香族化合物としては、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモビフェニル、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモジフェニルエーテル、ビス(ペンタブロモフェノキシ)エタン、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)、エチレンビス(テトラブロモフタルイミド)、テトラブロモビスフェノールA等のモノマー系有機臭素化合物が挙げられる。
(Bromine-containing flame retardants)
The bromine-containing flame retardant is not particularly limited as long as it contains bromine in its molecular structure and is a solid at room temperature and pressure. Examples of the bromine-containing flame retardant include brominated aromatic ring-containing aromatic compounds.
Examples of the brominated aromatic ring-containing aromatic compound include monomeric organic bromine compounds such as hexabromobenzene, pentabromotoluene, hexabromobiphenyl, decabromobiphenyl, decabromodiphenyl ether, octabromodiphenyl ether, hexabromodiphenyl ether, bis(pentabromophenoxy)ethane, ethylene bis(pentabromophenyl), ethylene bis(tetrabromophthalimide), and tetrabromobisphenol A.
また、臭素化芳香環含有芳香族化合物は、臭素化合物ポリマーであってもよい。具体的には、臭素化ビスフェノールAを原料として製造されたポリカーボネートオリゴマー、このポリカーボネートオリゴマーとビスフェノールAとの共重合物等の臭素化ポリカーボネート、臭素化ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジエポキシ化合物などが挙げられる。さらには、臭素化フェノール類とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるモノエポキシ化合物等の臭素化エポキシ化合物、ポリ(臭素化ベンジルアクリレート)、臭素化ポリフェニレンエーテルと臭素化ビスフェノールAと塩化シアヌールとの臭素化フェノールの縮合物、臭素化(ポリスチレン)、ポリ(臭素化スチレン)、架橋臭素化ポリスチレン等の臭素化ポリスチレン、架橋または非架橋臭素化ポリ(-メチルスチレン)等が挙げられる。
また、ヘキサブロモシクロドデカンなどの臭素化芳香環含有芳香族化合物以外の化合物であってもよい。
これら臭素含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、上記した中では、臭素化芳香環含有芳香族化合物が好ましく、中でも、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)などのモノマー系有機臭素化合物が好ましい。
The brominated aromatic ring-containing aromatic compound may be a bromine compound polymer.Specific examples of the brominated aromatic ring-containing aromatic compound include polycarbonate oligomers produced from brominated bisphenol A as a raw material, brominated polycarbonates such as copolymers of the polycarbonate oligomers and bisphenol A, and diepoxy compounds produced by the reaction of brominated bisphenol A and epichlorohydrin.Further examples include brominated epoxy compounds such as monoepoxy compounds obtained by the reaction of brominated phenols with epichlorohydrin, poly(brominated benzyl acrylate), brominated phenol condensates of brominated polyphenylene ether, brominated bisphenol A, and cyanuric chloride, brominated (polystyrene), poly(brominated styrene), brominated polystyrenes such as crosslinked brominated polystyrene, crosslinked or non-crosslinked brominated poly(-methylstyrene), and the like.
In addition, compounds other than brominated aromatic ring-containing aromatic compounds such as hexabromocyclododecane may be used.
These bromine-containing flame retardants may be used alone or in combination of two or more. Among the above, brominated aromatic ring-containing aromatic compounds are preferred, and among them, monomeric organic bromine compounds such as ethylenebis(pentabromophenyl) are preferred.
(リン酸塩含有難燃剤)
リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、各種リン酸と周期表IA族~IVB族の金属、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミン、環中に窒素を含む複素環式化合物から選ばれる少なくとも一種の金属または化合物との塩からなるリン酸塩が挙げられる。
リン酸としては、特に限定されないが、モノリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸等が挙げられる。
周期表IA族~IVB族の金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(II)、鉄(III)、アルミニウム等が挙げられる。
前記脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。芳香族アミンとしては、アニリン、o-トリイジン、2,4,6-トリメチルアニリン、アニシジン、3-(トリフルオロメチル)アニリン等が挙げられる。環中に窒素を含む複素環式化合物として、ピリジン、トリアジン、メラミン等が挙げられる。
(Phosphate-containing flame retardants)
Examples of the phosphate-containing flame retardant include phosphates formed from salts of various phosphoric acids and at least one metal or compound selected from metals of Groups IA to IVB of the periodic table, ammonia, aliphatic amines, aromatic amines, and heterocyclic compounds containing nitrogen in the ring.
The phosphoric acid is not particularly limited, but examples thereof include monophosphoric acid, pyrophosphoric acid, and polyphosphoric acid.
Examples of metals in Groups IA to IVB of the periodic table include lithium, sodium, calcium, barium, iron (II), iron (III), and aluminum.
Examples of the aliphatic amine include methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, piperazine, etc. Examples of the aromatic amine include aniline, o-triidine, 2,4,6-trimethylaniline, anisidine, 3-(trifluoromethyl)aniline, etc. Examples of the heterocyclic compound containing nitrogen in the ring include pyridine, triazine, melamine, etc.
リン酸塩含有難燃剤の具体例としては、例えば、第三リン酸アルミニウム等のモノリン酸塩、ピロリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。ここで、ポリリン酸塩としては、特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸ピペラジン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムアミド、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。
リン酸塩含有難燃剤は、上記したものから1種もしくは2種以上を使用することができる。
Specific examples of the phosphate-containing flame retardant include monophosphates such as aluminum triphosphate, pyrophosphates, polyphosphates, etc. Here, the polyphosphates are not particularly limited, but include, for example, ammonium polyphosphate, piperazine polyphosphate, melamine polyphosphate, ammonium amide polyphosphate, aluminum polyphosphate, etc.
The phosphate-containing flame retardant may be used alone or in combination of two or more of the above-mentioned compounds.
(塩素含有難燃剤)
塩素含有難燃剤は、難燃性樹脂組成物に通常用いられるものが挙げられ、例えば、ポリ塩化ナフタレン、クロレンド酸、「デクロランプラス」の商品名で販売されるドデカクロロドデカヒドロジメタノジベンゾシクロオクテンなどが挙げられる。
(Chlorine-containing flame retardants)
Chlorine-containing flame retardants include those commonly used in flame-retardant resin compositions, such as polychlorinated naphthalenes, chlorendic acid, and dodecachlorododecahydrodimethanodibenzocyclooctene sold under the trade name "Dechlorane Plus."
(アンチモン含有難燃剤)
アンチモン含有難燃剤としては、例えば、酸化アンチモン、アンチモン酸塩、ピロアンチモン酸塩等が挙げられる。酸化アンチモンとしては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられる。アンチモン酸塩としては、例えば、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸カリウム等が挙げられる。ピロアンチモン酸塩としては、例えば、ピロアンチモン酸ナトリウム、ピロアンチモン酸カリウム等が挙げられる。
アンチモン含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。本発明に使用する好ましいアンチモン含有難燃剤は三酸化アンチモンである。
(Antimony-containing flame retardants)
Examples of antimony-containing flame retardants include antimony oxide, antimony salts, pyroantimony salts, etc. Examples of antimony oxide include antimony trioxide and antimony pentoxide, etc. Examples of antimony salts include sodium antimonate and potassium antimonate, etc. Examples of pyroantimonate salts include sodium pyroantimonate and potassium pyroantimonate, etc.
The antimony-containing flame retardants may be used alone or in combination of two or more. The preferred antimony-containing flame retardant for use in the present invention is antimony trioxide.
(金属水酸化物)
金属水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化ニッケル、水酸化ジルコニウム、水酸化チタン、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化バナジウム、水酸化スズ等が挙げられる。金属水酸化物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Metal hydroxide)
Examples of metal hydroxides include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide, nickel hydroxide, zirconium hydroxide, titanium hydroxide, zinc hydroxide, copper hydroxide, vanadium hydroxide, tin hydroxide, etc. The metal hydroxides may be used alone or in combination of two or more kinds.
(針状フィラー)
針状フィラーとしては、例えば、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、マグネシウム含有ウィスカー、珪素含有ウィスカー、ウォラストナイト、セピオライト、ゾノライト、エレスタダイト、ベーマイト、棒状ヒドロキシアパタイト、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、スラグ繊維、石膏繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、硼素繊維、ステンレス繊維等が挙げられる。
これらの針状フィラーは、一種もしくは二種以上を使用することができる。
(Needle filler)
Examples of needle-like fillers include potassium titanate whiskers, aluminum borate whiskers, magnesium-containing whiskers, silicon-containing whiskers, wollastonite, sepiolite, zonolite, elestadite, boehmite, rod-shaped hydroxyapatite, glass fibers, carbon fibers, graphite fibers, metal fibers, slag fibers, gypsum fibers, silica fibers, alumina fibers, silica alumina fibers, zirconia fibers, boron nitride fibers, boron fibers, and stainless steel fibers.
These needle-like fillers can be used alone or in combination of two or more.
本発明に使用する針状フィラーのアスペクト比(長さ/直径)の範囲は、5~50の範囲であることが好ましく、10~40の範囲であればより好ましい。なお、当該アスペクト比は、走査型電子顕微鏡で針状フィラーを観察してその長さと幅を測定して求めることができる。 The aspect ratio (length/diameter) of the needle-shaped filler used in the present invention is preferably in the range of 5 to 50, and more preferably in the range of 10 to 40. The aspect ratio can be determined by observing the needle-shaped filler with a scanning electron microscope and measuring its length and width.
(炭酸塩系難燃剤)
炭酸塩系難燃剤としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウムなどが挙げられ、中でも炭酸カルシウムが好ましい。
(carbonate flame retardant)
Examples of carbonate-based flame retardants include calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, and barium carbonate, and among these, calcium carbonate is preferred.
固形難燃剤の配合量は、特に限定されないが、ポリオール100質量部に対して、例えば10~200質量部であり、好ましくは20~150質量部であり、より好ましくは40~120質量部である。固形難燃剤の配合量をこれら下限値以上とすることで、ポリウレタンフォームに適切な難燃性を付与できる。固形難燃剤の配合量をこれら上限値以下とすることで、場所によって密度差の少ないポリウレタンフォームを得やすくなる。 The amount of solid flame retardant is not particularly limited, but is, for example, 10 to 200 parts by mass, preferably 20 to 150 parts by mass, and more preferably 40 to 120 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. By setting the amount of solid flame retardant to above these lower limits, appropriate flame retardancy can be imparted to the polyurethane foam. By setting the amount of solid flame retardant to below these upper limits, it becomes easier to obtain a polyurethane foam with little density variation from place to place.
フィラーとしては、上記した難燃剤以外の無機充填剤が配合されてもよい。無機充填剤として、アルミナ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、フェライト類、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム、タルク、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、イモゴライト、セリサイト、ガラスビーズ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、各種金属粉、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、硫化モリブデン、炭化ケイ素、各種磁性粉、フライアッシュ等を適宜使用できる。無機充填剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the filler, inorganic fillers other than the flame retardants described above may be blended. As inorganic fillers, alumina, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, ferrites, dawsonite, hydrotalcite, calcium sulfate, barium sulfate, calcium silicate, talc, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, imogolite, sericite, glass beads, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, various metal powders, magnesium sulfate, lead zirconate titanate, molybdenum sulfide, silicon carbide, various magnetic powders, fly ash, etc. may be appropriately used. The inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.
ポリオール組成物におけるフィラーの含有量は、ポリオール100質量部に対して、例えば10~300質量部であり、好ましくは20~150質量部であり、より好ましくは40~120質量部である。フィラーの配合量をこれら下限値以上とすることで、ポリウレタンフォームにフィラーの種類に応じた機能を付与しやすくなる。フィラーの配合量をこれら上限値以下とすることで、場所によって密度差の少ないポリウレタンフォームを得やすくなる。 The content of the filler in the polyol composition is, for example, 10 to 300 parts by mass, preferably 20 to 150 parts by mass, and more preferably 40 to 120 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. By making the amount of filler blended equal to or greater than these lower limits, it becomes easier to impart functions to the polyurethane foam according to the type of filler. By making the amount of filler blended equal to or less than these upper limits, it becomes easier to obtain a polyurethane foam with little density difference depending on the location.
(液状難燃剤)
ポリオール組成物は、液状難燃剤を含有してもよい。液状難燃剤とは、常温(23℃)、常圧(1気圧)にて液体となる難燃剤である。液状難燃剤の具体例としては、リン酸エステルが挙げられる。液状難燃剤は、固体難燃剤とは異なり保管中に沈殿物が生じ難く、取り扱い性に優れる。
(Liquid flame retardant)
The polyol composition may contain a liquid flame retardant. The liquid flame retardant is a flame retardant that is liquid at room temperature (23°C) and normal pressure (1 atm). A specific example of the liquid flame retardant is a phosphoric acid ester. Unlike a solid flame retardant, the liquid flame retardant is less likely to cause precipitation during storage and is easy to handle.
リン酸エステルとしては、モノリン酸エステル、縮合リン酸エステル等を使用することが好ましい。モノリン酸エステルとしては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ(2-エチルヘキシル)ホスフェートなどのトリアルキルホスフェート、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェートなどのハロゲン含有リン酸エステル、トリブトキシエチルホスフェートなどのトリアルコキシホスフェート、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、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジフェニル(2-エチルヘキシル)ホスフェートなどの芳香環含有リン酸エステル、モノイソデシルホスフェート、ジイソデシルホスフェートなどの酸性リン酸エステル等が挙げられる。 As the phosphate ester, it is preferable to use monophosphate ester, condensed phosphate ester, etc. Examples of monophosphate ester include trialkyl phosphates such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, and tri(2-ethylhexyl)phosphate, halogen-containing phosphate esters such as tris(β-chloropropyl)phosphate, trialkoxy phosphates such as tributoxyethyl phosphate, aromatic ring-containing phosphate esters such as tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, tris(isopropylphenyl)phosphate, cresyl diphenyl phosphate, and diphenyl(2-ethylhexyl)phosphate, and acidic phosphate esters such as monoisodecyl phosphate and diisodecyl phosphate.
縮合リン酸エステルとしては、例えば、トリアルキルポリホスフェート、レゾルシノールポリフェニルホスフェート、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート、ビスフェノールAポリフェニルホスフェートなどの芳香族縮合リン酸エステルが挙げられる。
縮合リン酸エステルの市販品としては、例えば、大八化学工業株式会社製の「CR-733S」、「CR-741」、「CR747」、ADEKA社製の「アデカスタブPFR」、「FP-600」等が挙げられる。
Examples of the condensed phosphate ester include aromatic condensed phosphate esters such as trialkyl polyphosphate, resorcinol polyphenyl phosphate, bisphenol A polycresyl phosphate, and bisphenol A polyphenyl phosphate.
Commercially available condensed phosphate esters include, for example, "CR-733S", "CR-741", and "CR747" manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., and "ADEKA STAB PFR" and "FP-600" manufactured by ADEKA Corporation.
液状難燃剤は、上記したものの中から1種単独で使用してもよいし、2種以を併用してもよい。これらの中でも、ポリウレタンフォームの製造を容易にする観点、及びポリウレタンフォームの難燃性を向上させる観点から、モノリン酸エステルが好ましく、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェートがより好ましい。 The liquid flame retardants may be used alone or in combination of two or more of the above. Among these, monophosphate esters are preferred, and tris(β-chloropropyl)phosphate is more preferred, from the viewpoint of facilitating the production of polyurethane foam and improving the flame retardancy of polyurethane foam.
液状難燃剤を含有する場合、その配合量は、ポリオール100質量部に対して、5~80質量部が好ましく、10~70質量部がより好ましく、20~60質量部が更に好ましい。 When a liquid flame retardant is included, the amount is preferably 5 to 80 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and even more preferably 20 to 60 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
(整泡剤)
ポリオール組成物は、整泡剤を含有してもよい。整泡剤は、ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物を混合して得られるウレタン樹脂組成物の発泡性を向上させる。
整泡剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系整泡剤、オルガノポリシロキサン等のシリコーン系整泡剤等の界面活性剤等が挙げられる。これらの整泡剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
整泡剤を使用する場合の配合量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~10質量部が好ましく、0.5~8質量部がより好ましく、1~5質量部が更に好ましい。整泡剤の配合量がこれら下限値以上であるとウレタン樹脂組成物を発泡させやすくなり、均質なポリウレタンフォームを得やすくなる。また、整泡剤の配合量がこれら上限値以下であると製造コストと得られる効果のバランスが良好になる。
(Foam stabilizer)
The polyol composition may contain a foam stabilizer, which improves the foamability of the urethane resin composition obtained by mixing the polyol composition and the polyisocyanate composition.
Examples of the foam stabilizer include surfactants such as polyoxyalkylene-based foam stabilizers such as polyoxyalkylene alkyl ethers, and silicone-based foam stabilizers such as organopolysiloxanes. These foam stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
When a foam stabilizer is used, the blending amount is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 8 parts by mass, and even more preferably 1 to 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of polyol. When the blending amount of the foam stabilizer is equal to or more than these lower limits, the urethane resin composition is easily foamed, and a homogeneous polyurethane foam is easily obtained. When the blending amount of the foam stabilizer is equal to or less than these upper limits, a good balance between the production cost and the obtained effect is obtained.
(その他成分)
ポリオール組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で必要に応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、熱安定剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂等の添加剤、ポリブテン、石油樹脂等の粘着付与剤等から選択される1種以上を含むことができる。
(Other ingredients)
The polyol composition may contain, as necessary, one or more selected from additives such as phenol-based, amine-based, and sulfur-based antioxidants, heat stabilizers, metal inhibitors, antistatic agents, stabilizers, crosslinking agents, lubricants, softeners, pigments, and tackifier resins, and tackifiers such as polybutene and petroleum resins, within the scope of the present invention.
[ウレタン樹脂組成物]
本発明のウレタン樹脂組成物は、ポリオール組成物と、ポリイソシアネートを含むポリイソシアネート組成物とを含むものである。より具体的には、ウレタン樹脂組成物はポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とを混合することにより調整され、その後、ポリオールとポリイソシアネートが反応し、発泡及び硬化してポリウレタンフォームが形成される。
[Urethane resin composition]
The urethane resin composition of the present invention contains a polyol composition and a polyisocyanate composition containing a polyisocyanate. More specifically, the urethane resin composition is prepared by mixing the polyol composition and the polyisocyanate composition, and then the polyol and the polyisocyanate react with each other to foam and harden to form a polyurethane foam.
(ポリイソシアネート組成物)
本発明におけるポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアネートを含有する。ポリイソシアネートとしては、ポリウレタンフォームの形成に使用される公知のポリイソシアネートを用いることができ、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、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、及び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。
(Polyisocyanate Composition)
The polyisocyanate composition of the present invention contains a polyisocyanate. As the polyisocyanate, a known polyisocyanate used in the formation of polyurethane foam can be used, and examples thereof include aromatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aliphatic polyisocyanates.
Examples of aromatic polyisocyanates include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, dimethyldiphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, naphthalene diisocyanate, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate.
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、及びジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of alicyclic polyisocyanates include cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and dimethyldicyclohexylmethane diisocyanate.
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of aliphatic polyisocyanates include methylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate.
これらの中でも、使いやすさの観点、及び入手容易性の観点から、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネートがより好ましい。ポリイソシアネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 Among these, from the viewpoints of ease of use and availability, aromatic polyisocyanates are preferred, and diphenylmethane diisocyanate is more preferred. The polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
ポリイソシアネート組成物は、上記した発泡剤、フィラーなどを含んでもよいが、ポリイソシアネートのみからなることが好ましい。 The polyisocyanate composition may contain the above-mentioned foaming agent, filler, etc., but preferably consists of polyisocyanate alone.
(イソシアネートインデックス)
本発明のウレタン樹脂組成物のイソシアネートインデックスは特に制限はないが、120~500が好ましく、150~400がより好ましい。イソシアネートインデックスが前記下限値以上であると、ポリオールに対するポリイソシアネートの量が過剰になりポリイソシアネートの三量化体によるイソシアヌレート結合が生成し易くなる結果、ポリウレタンフォームの難燃性が向上する。また、イソシアネートインデックスが上記上限値以下であると、得られるポリウレタンフォームの難燃性と製造コストとのバランスが良好になる。
(Isocyanate Index)
The isocyanate index of the urethane resin composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 120 to 500, more preferably 150 to 400. If the isocyanate index is equal to or greater than the lower limit, the amount of polyisocyanate relative to the polyol becomes excessive, which makes it easier for isocyanurate bonds to be formed by the trimer of polyisocyanate, resulting in improved flame retardancy of the polyurethane foam. If the isocyanate index is equal to or less than the upper limit, the resulting polyurethane foam will have a good balance between flame retardancy and production costs.
なお、イソシアネートインデックスは、以下の方法により計算することができる。
イソシアネートインデックス
=ポリイソシアネートの当量数÷(ポリオールの当量数+水の当量数)×100
ここで、各当量数は以下のとおり計算することができる。
・ポリイソシアネートの当量数=ポリイソシアネートの使用量(g)×NCO含有量(質量%)/NCOの分子量(モル)×100
・ポリオールの当量数=OHV×ポリオールの使用量(g)÷KOHの分子量(ミリモル)
OHVはポリオールの水酸基価(mgKOH/g)である。
・水の当量数=水の使用量(g)/水の分子量(モル)×水のOH基の数
上記各式において、NCOの分子量は42(モル)、KOHの分子量は56100(ミリモル)、水の分子量は18(モル)、水のOH基の数は2とする。
The isocyanate index can be calculated by the following method.
Isocyanate index = equivalents of polyisocyanate ÷ (equivalents of polyol + equivalents of water) × 100
Here, each equivalent number can be calculated as follows:
Equivalent number of polyisocyanate = Amount of polyisocyanate used (g) × NCO content (mass%) / Molecular weight of NCO (mol) × 100
Equivalent number of polyol = OHV x amount of polyol used (g) ÷ molecular weight of KOH (mmol)
OHV is the hydroxyl value of the polyol (mg KOH/g).
Number of water equivalents = amount of water used (g) / molecular weight of water (mol) × number of OH groups in water In each of the above formulas, the molecular weight of NCO is 42 (mol), the molecular weight of KOH is 56,100 (mmole), the molecular weight of water is 18 (mol), and the number of OH groups in water is 2.
(二酸化炭素)
本発明のウレタン樹脂組成物は、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を含有することが好ましい。上記した所定量の発泡剤及び該二酸化炭素を併用することにより、発泡が効果的に促進され、低温環境下でのポリウレタンフォームの高密度化を抑制することができる。
超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素とは、二酸化炭素気体を所定の温度下において加圧することによって、超臨界状態、亜臨界状態、又は液状状態とされたものである。具体的には、超臨界状態の二酸化炭素とは、圧力、温度が共に、臨界圧力、臨界温度以上の臨界点を超えた流体状態の二酸化炭素とされたものである。また亜臨界状態の二酸化炭素とは、圧力が臨界圧力以上で、温度が臨界温度未満である液体状態の二酸化炭素、圧力が臨界圧力未満で温度が臨界温度以上である液体状態の二酸化炭素、或いは温度及び圧力が臨界点未満であるが、これに近い状態の二酸化炭素とされたものである。さらに、液状の二酸化炭素は、三重点以上の温度と圧力条件下で液化されたものである。
(carbon dioxide)
The urethane resin composition of the present invention preferably contains critical, subcritical or liquid carbon dioxide. By using the above-mentioned predetermined amount of the blowing agent and the carbon dioxide in combination, foaming is effectively promoted and the increase in density of the polyurethane foam in a low temperature environment can be suppressed.
Supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide is carbon dioxide gas that has been pressurized at a predetermined temperature to a supercritical state, subcritical state or liquid state. Specifically, supercritical carbon dioxide is carbon dioxide in a fluid state where both the pressure and temperature exceed the critical points, i.e., the critical pressure and the critical temperature. Subcritical carbon dioxide is carbon dioxide in a liquid state where the pressure is equal to or higher than the critical pressure and the temperature is lower than the critical temperature, or carbon dioxide in a liquid state where the pressure is lower than the critical pressure and the temperature is higher than the critical temperature, or carbon dioxide in a state where the temperature and pressure are lower than the critical points but close to them. Liquid carbon dioxide is carbon dioxide that has been liquefied under temperature and pressure conditions higher than the triple point.
ウレタン樹脂組成物中の超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素の含有量は、ポリウレタンフォームの低温下での高密度化を抑制する観点から、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~4質量部であり、より好ましくは0.2~3質量部であり、さらに好ましくは0.3~2質量部である。 The content of supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide in the urethane resin composition is preferably 0.1 to 4 parts by mass, more preferably 0.2 to 3 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol, from the viewpoint of suppressing densification of the polyurethane foam at low temperatures.
なお、詳細は後述するが、超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素は、ポリウレタンフォームの製造時において、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に対して添加される。該二酸化炭素が添加された後又は添加と同時に、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物が混合され、ポリオールとポリイソシアネートとの反応が進行して、発泡及び硬化することにより、ポリウレタンフォームが形成される。
二酸化炭素は、二酸化炭素単体で添加してもよいし、二酸化炭素と発泡剤の混合物、好ましくは二酸化炭素とハイドロフルオロオレフィンとの混合物として添加してもよい。
In addition, although details will be described later, supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide is added to at least one of the polyol composition and the polyisocyanate composition during the production of polyurethane foam. After or simultaneously with the addition of the carbon dioxide, the polyol composition and the polyisocyanate composition are mixed, and the reaction between the polyol and the polyisocyanate proceeds to foam and harden, thereby forming a polyurethane foam.
Carbon dioxide may be added alone or as a mixture of carbon dioxide and a blowing agent, preferably a mixture of carbon dioxide and a hydrofluoroolefin.
(密度)
ウレタン樹脂組成物を発泡及び硬化させることにより、ポリウレタンフォームが形成される。形成されるポリウレタンフォームのコア密度は、低密度とする観点及び寸法安定性を良好にする観点から、好ましくは25~45kg/m3であり、より好ましくは33~40kg/m3であり、さらに好ましくは33~36kg/m3である。
本発明のウレタン樹脂組成物は、形成されるポリレタンフォームのコア密度が上記範囲となるウレタン樹脂組成物であることが好ましい。
ポリウレタンフォーム体の密度は、JIS K7222に準拠して測定できる。
なお、本明細書においてポリウレタンフォームのコア密度とは、スキン層を含まないポリウレタンフォームの密度を意味し、具体的には形成されたポリウレタンフォームから、表層の5mmの部分を除いた内部のポリウレタンフォームの密度を意味する。
(density)
A polyurethane foam is formed by foaming and curing the urethane resin composition. From the viewpoints of low density and good dimensional stability, the core density of the polyurethane foam formed is preferably 25 to 45 kg/ m3 , more preferably 33 to 40 kg/ m3 , and even more preferably 33 to 36 kg/m3.
The urethane resin composition of the present invention is preferably a urethane resin composition that results in a polyurethane foam having a core density within the above range.
The density of the polyurethane foam can be measured in accordance with JIS K7222.
In this specification, the core density of a polyurethane foam means the density of the polyurethane foam excluding the skin layer, specifically, the density of the inner polyurethane foam excluding the surface layer of 5 mm from the formed polyurethane foam.
[ポリウレタンフォームの製造方法]
本発明におけるポリウレタンフォームの製造方法は、上記したウレタン樹脂組成物を、発泡及び硬化させることによりポリウレタンフォームを製造する方法である。また該製造方法において、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に対して、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を添加する工程を有することが好ましい。該二酸化炭素の添加量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~4質量部であり、前記二酸化炭素添加後に反応が進行する。
[Method of producing polyurethane foam]
The method for producing a polyurethane foam in the present invention is a method for producing a polyurethane foam by foaming and curing the above-mentioned urethane resin composition. The method preferably includes a step of adding critical, subcritical or liquid carbon dioxide to at least one of the polyol composition and the polyisocyanate composition. The amount of carbon dioxide added is preferably 0.1 to 4 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol, and the reaction proceeds after the addition of the carbon dioxide.
(二酸化炭素を添加する工程)
臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素は、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の混合前又は混合と同時に、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に添加されることが好ましく、フォームの形成し易さなどを考慮すると、ポリオール組成物に添加されることが好ましい。なお、ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物の混合と同時に二酸化炭素を添加する場合は、両組成物の混合される位置に、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素が供給されるとよい。
(Step of adding carbon dioxide)
The critical, subcritical or liquid carbon dioxide is preferably added to at least one of the polyol composition and the polyisocyanate composition before or simultaneously with mixing of the polyol composition and the polyisocyanate composition, and is preferably added to the polyol composition in consideration of ease of foam formation, etc. When carbon dioxide is added simultaneously with mixing of the polyol composition and the polyisocyanate composition, it is preferable to supply the critical, subcritical or liquid carbon dioxide to the position where both compositions are mixed.
より具体的には、本発明の製造方法においては、ポリウレタンフォームを製造する製造現場において、ポリオール組成物を供給する流路及びポリイソシアネートを供給する流路とは別に、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を供給する流路を設けて、ポリウレタンフォームを製造することが好ましい。このように、製造現場において両組成物とは別系統で、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を添加して、ポリウレタンフォームを製造することで、ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物との混合性が良好になり、密度などが均一になりやすく、優れた物性を備えるポリウレタン発泡体が形成される。 More specifically, in the manufacturing method of the present invention, it is preferable to manufacture polyurethane foam at the manufacturing site where the polyurethane foam is manufactured by providing a flow path for supplying critical, subcritical or liquid carbon dioxide, separate from the flow path for supplying the polyol composition and the flow path for supplying the polyisocyanate. In this way, by manufacturing polyurethane foam at the manufacturing site by adding critical, subcritical or liquid carbon dioxide in a system separate from both compositions, the polyol composition and the polyisocyanate composition can be well mixed, the density and other properties can be easily uniform, and a polyurethane foam with excellent physical properties can be formed.
超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を添加する際には、前記二酸化炭素単体で添加してもよいし、前記二酸化炭素と発泡剤との混合物、好ましくは前記二酸化炭素とハイドロフルオロオレフィンとの混合物として添加してもよい。混合物における前記二酸化炭素と発泡剤の質量比(二酸化炭素/ハイドロフルオロオレフィン)は、組成物の混合性を高める観点から、例えば0.05~5であり、好ましくは0.1~2であり、より好ましくは0.2~1である。 When adding supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide, the carbon dioxide may be added alone or as a mixture of the carbon dioxide and a blowing agent, preferably as a mixture of the carbon dioxide and a hydrofluoroolefin. The mass ratio of the carbon dioxide to the blowing agent in the mixture (carbon dioxide/hydrofluoroolefin) is, for example, 0.05 to 5, preferably 0.1 to 2, and more preferably 0.2 to 1, from the viewpoint of improving the mixability of the composition.
超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素の添加量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~4質量部であり、より好ましくは0.2~3質量部であり、さらに好ましくは0.3~2質量部である。二酸化炭素の添加量が上記範囲であると、ポリウレタンフォームの低温下での高密度化を抑制しやすくなる。 The amount of supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide added is preferably 0.1 to 4 parts by mass, more preferably 0.2 to 3 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. When the amount of carbon dioxide added is within the above range, it becomes easier to suppress densification of the polyurethane foam at low temperatures.
超臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素をポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に添加した後、又は添加と同時に、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物を混合してウレタン樹脂組成物が調製される。その後、ポリオール及びポリイソシアネートが反応し、発泡及び硬化させることによりポリウレタンフォームが形成される。 After or simultaneously with the addition of supercritical, subcritical or liquid carbon dioxide to at least one of the polyol composition and the polyisocyanate composition, the polyol composition and the polyisocyanate composition are mixed to prepare a urethane resin composition. The polyol and the polyisocyanate then react with each other, and are foamed and cured to form a polyurethane foam.
本発明において、ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とを混合し、発泡及び硬化させるに際しては、公知の各種のポリウレタンフォームの製造方法が適用できる。
例えば、塗布、注入、吹き付けなど各種方法が適用できる。具体的には、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物を混合したウレタン樹脂組成物を、被着体に塗布して、発泡及び硬化させる方法、ウレタン樹脂組成物を、空洞部を有する構造体に注入して、発泡及び硬化する方法、ウレタン樹脂組成物を被着体に吹き付ける方法などである。
本発明においては、形成されるポリウレタンフォームの低温環境下での高密度化を抑制できるため、被着体が低温であったとしても、吹き付けにより所望のポリウレタンフォームを形成できる。
吹き付けは、二酸化炭素供給装置を備えた吹き付け装置を用いることが好ましい。具体的には、別容器に入ったポリオール組成物とポリイソシアネート組成物を吹き付け装置内で温度調整し、二酸化炭素供給装置によりいずれかの組成物に対して臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を供給した後、スプレーガンの先端で両組成物を衝突混合させ、混合液をエア圧によりミスト化することで実施できる。
In the present invention, when the polyol composition and the polyisocyanate composition are mixed and foamed and cured, various known methods for producing polyurethane foams can be used.
For example, various methods such as coating, injection, spraying, etc. can be applied. Specifically, there are a method of coating an adherend with a urethane resin composition obtained by mixing a polyol composition and a polyisocyanate composition, followed by foaming and curing, a method of injecting a urethane resin composition into a structure having a cavity, followed by foaming and curing, and a method of spraying a urethane resin composition onto an adherend.
In the present invention, since the polyurethane foam to be formed can be prevented from becoming densified in a low-temperature environment, a desired polyurethane foam can be formed by spraying even if the adherend is at a low temperature.
The spraying is preferably performed using a spraying device equipped with a carbon dioxide supplying device. Specifically, the polyol composition and the polyisocyanate composition in separate containers are temperature-adjusted in the spraying device, and critical, subcritical or liquid carbon dioxide is supplied to either one of the compositions by the carbon dioxide supplying device, and then the two compositions are mixed by collision at the tip of a spray gun, and the mixed liquid is misted by air pressure.
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例及び比較例で用いた各成分を以下に示す。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
The components used in the examples and comparative examples are shown below.
<ポリオール>
(A-1) ポリエステルポリオール(川崎化成工業社製、製品名:マキシモールRFK-505、水酸基価=250mgKOH/g)
<Polyol>
(A-1) Polyester polyol (manufactured by Kawasaki Chemical Industries, Ltd., product name: Maximol RFK-505, hydroxyl value = 250 mg KOH/g)
<液状難燃剤>
(B-1) リン酸エステル:トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート(大八化学社製、製品名:TMCPP)
<Liquid flame retardant>
(B-1) Phosphate ester: Tris(β-chloropropyl)phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., product name: TMCPP)
<フィラー>
(C-1) ポリリン酸アンモニウム(クラリアントケミカルズ社製 、製品名:Exolit AP422)
(C-2) ポリリン酸メラミン(日産化学社製、製品名:PHOSMEL-200)
(C-3) 珪素系針状フィラー(キンセイマティック社製、製品名:SH1250)
(C-4) ホウ酸亜鉛(早川商事社製、製品名:FirebrakeZB)
(C-5) 炭酸カルシウム(備北粉化工業社製、製品名:BF300)
(C-6) カーボンブラック(東海カーボン社製、製品名:サーマックス)
(C-7) エチレンビス(ペンタブロモフェニル)(アルベマール社製、製品名:SAYTEX8010)
(C-8)赤リン(燐化学工業社製、製品名:ノーバエクセル140)
<Filler>
(C-1) Ammonium polyphosphate (manufactured by Clariant Chemicals, product name: Exolit AP422)
(C-2) Melamine polyphosphate (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., product name: PHOSMEL-200)
(C-3) Silicon-based needle-like filler (Kinseimatic Co., Ltd., product name: SH1250)
(C-4) Zinc borate (manufactured by Hayakawa Shoji Co., Ltd., product name: Firebrake ZB)
(C-5) Calcium carbonate (manufactured by Bihoku Powder Industry Co., Ltd., product name: BF300)
(C-6) Carbon black (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., product name: THERMAX)
(C-7) Ethylenebis(pentabromophenyl) (manufactured by Albemarle Corporation, product name: SAYTEX 8010)
(C-8) Red phosphorus (manufactured by Rinkagaku Kogyo Co., Ltd., product name: Nova Excel 140)
<発泡剤>
(D-1) トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1233zd(E))(ハネウェル社製、製品名:Solstice LBA)
(D-2) (Z)-1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブタン-2-エン(HFO-1336mzz(Z))(Chemours社製、製品名:Opteon1100)
(D-3) (Z)-1-クロロ-2,3,3,3,-テトラフルオロプロペン(HFO‐1224yd(Z))(旭硝子社製、製品名:AMOLEA 1224yd)
(D-4) イオン交換水
<Foaming Agent>
(D-1) trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HFO-1233zd(E)) (manufactured by Honeywell, product name: Solstice LBA)
(D-2) (Z)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobutan-2-ene (HFO-1336mzz(Z)) (manufactured by Chemours, product name: Opteon 1100)
(D-3) (Z)-1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1224yd(Z)) (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., product name: AMOLEA 1224yd)
(D-4) Ion-exchanged water
<二酸化炭素>
(D-5) 液状の二酸化炭素
(D-6) 液状の二酸化炭素とHFO-1234zeとの混合物 東京高圧山崎株式会社製、液状CO2:HFO-1234ze=3:7(重量比)
<Carbon dioxide>
(D-5) Liquid carbon dioxide (D-6) A mixture of liquid carbon dioxide and HFO-1234ze, manufactured by Tokyo Koatsu Yamazaki Co., Ltd., liquid CO 2 :HFO-1234ze = 3:7 (weight ratio)
<三量化触媒>
(E-1) 第四級アンモニウム塩 2-エチルヘキサン酸ヒドロキシブチルトリメチルアンモニウム塩(花王社製、製品名:カオライザー No.420)濃度約100質量%
(E-2) カルボン酸アルカリ金属塩 2-エチルヘキサン酸カリウム(エボニック社製、製品名:DABCO K-15)濃度約74%
<Trimerization catalyst>
(E-1) Quaternary ammonium salt 2-ethylhexanoic acid hydroxybutyltrimethylammonium salt (manufactured by Kao Corporation, product name: Kaolizer No. 420) concentration: about 100% by mass
(E-2) Alkali metal carboxylate Potassium 2-ethylhexanoate (manufactured by Evonik, product name: DABCO K-15) concentration: about 74%
<樹脂化触媒>
(F-1) アミン系樹脂化触媒 1,2-ジメチルイミダゾール(花王社製、製品名:カオライザー No.390)濃度65~75質量%
(F-2) ビスマス系触媒 2-エチルヘキサン酸ビスマス(日東化成社製、製品名:Bi28)、濃度81~90質量%
(F-3) 錫系触媒 ジネオデカン酸ジオクチル錫(日東化成社製、製品名:ネオスタン U-830)濃度約99質量%
<Resinification catalyst>
(F-1) Amine-based resinification catalyst: 1,2-dimethylimidazole (Kao Corporation, product name: Kaolizer No. 390), concentration: 65 to 75% by mass
(F-2) Bismuth-based catalyst: Bismuth 2-ethylhexanoate (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., product name: Bi28), concentration 81 to 90% by mass
(F-3) Tin-based catalyst Dioctyltin dineodecanoate (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd., product name: Neostannane U-830) concentration: about 99% by mass
[実施例1~5、14~20、比較例1~2]
(フォーム密度評価)
表1~3に記載する種類のポリオール、液状難燃剤、フィラー、発泡剤、三量化触媒、及び樹脂化触媒を表に記載の配合量で混合してポリオール組成物を調製した。別途、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)からなるポリイソシアネート組成物を準備した。これらの組成物を、吹き付け機(グラコ社製吹付装置H-25)に導入して混合しウレタン樹脂組成物とし、これをフレキシブルボード上に吹き付けてポリウレタンフォームを形成させた。ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物の混合比は体積比で1:1であり、フレキシブルボードの温度は(0℃)とした。なお、吹き付けは2回に分けて実施した(一旦形成したフォーム上に再度吹き付けてフォームを積層するように形成させた)。
形成したポリウレタンフォームから表面のスキン層を取り除いて、コア層を現出せしめて、100mm×100mm×25mmのポリウレタンフォームを切り出し、その質量からコア密度を算出し、以下の基準で評価した。
〇:45kg/m3未満
×:45kg/m3以上
[Examples 1 to 5, 14 to 20, Comparative Examples 1 to 2]
(Foam Density Evaluation)
The types of polyols, liquid flame retardants, fillers, blowing agents, trimerization catalysts, and resinification catalysts shown in Tables 1 to 3 were mixed in the amounts shown in the tables to prepare polyol compositions. Separately, a polyisocyanate composition made of diphenylmethane diisocyanate (MDI) was prepared. These compositions were introduced into a spray machine (Graco Spraying Machine H-25) and mixed to form a urethane resin composition, which was sprayed onto a flexible board to form a polyurethane foam. The mixing ratio of the polyol composition and the polyisocyanate composition was 1:1 by volume, and the temperature of the flexible board was (0°C). The spraying was carried out in two separate steps (spraying was carried out again on a foam that had already been formed, forming a laminate of foams).
The surface skin layer was removed from the formed polyurethane foam to expose the core layer, and a polyurethane foam measuring 100 mm x 100 mm x 25 mm was cut out. The core density was calculated from the mass and evaluated according to the following criteria.
◯: Less than 45 kg/ m³ ×: 45 kg/m³ or more
(フォームの寸法安定性)
上記のとおり吹き付けにより得られたポリウレタンフォームから、内部スキン層(1回目の吹き付によって形成されたスキン層)を含む、100mm×100mm×25mmの大きさを有する試験片を切り出した。切り出した試験片を-30℃の環境下において48時間静置し、その後、試験片を水平な台の上に載せ、試験片における反りの有無を目視にて観察し、以下の基準で評価した。
〇:反りが認められない
×:反りが認められた
(Dimensional stability of foam)
A test piece having a size of 100 mm x 100 mm x 25 mm, including the inner skin layer (the skin layer formed by the first spraying), was cut out from the polyurethane foam obtained by spraying as described above. The cut test piece was left to stand in an environment of -30°C for 48 hours, and then the test piece was placed on a horizontal table and visually observed for the presence or absence of warping, and evaluated according to the following criteria.
◯: No warping was observed. ×: Warping was observed.
(泡化速度)
上記した「フォーム密度評価」と同様にポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物を調製した。そして、ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物を体積比1:1で混合したウレタン樹脂組成物を、0℃のフレキシブルボード状に吐出してから、発泡開始して白濁するまでの時間Tを計測した。時間Tにより以下の基準で評価した。以下の基準で「3」以上を合格とした。
5:時間Tが4秒未満
4:時間Tが4秒以上8秒未満
3:時間Tが8秒以上12秒未満
2:時間Tが12秒以上16秒未満
1:時間Tが16秒以上
(Foaming speed)
A polyol composition and a polyisocyanate composition were prepared in the same manner as in the above-mentioned "foam density evaluation". A urethane resin composition in which the polyol composition and the polyisocyanate composition were mixed at a volume ratio of 1:1 was discharged onto a flexible board at 0°C, and the time T from when foaming started to when the composition became cloudy was measured. Evaluation was performed based on the time T according to the following criteria. A score of "3" or higher according to the following criteria was considered to be acceptable.
5: Time T is less than 4 seconds
4: Time T is 4 seconds or more and less than 8 seconds; 3: Time T is 8 seconds or more and less than 12 seconds; 2: Time T is 12 seconds or more and less than 16 seconds; 1: Time T is 16 seconds or more.
[実施例6~13、比較例3]
(フォーム密度評価)
表1~3に記載する種類のポリオール、液状難燃剤、フィラー、発泡剤、三量化触媒、及び樹脂化触媒を表に記載の配合量で混合してポリオール組成物を調製した。液化二酸化炭素供給装置を備えた現場発泡吹き付け装置(旭有機材株式会社製、製品名:AYK-1000シリーズ)に該ポリオール組成物を導入し、該ポリオール組成物の流路において、各表に示す種類及び配合量の二酸化炭素をポリオール組成物に供給して混合した。該二酸化炭素を混合したポリオール組成物と、ポリイソシアネート(MDI)からなるポリイソシアネート組成物を接触混合させウレタン樹脂組成物とした。これをフレキシブルボード上に吹き付けてポリウレタンフォームを形成させた。ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物の混合比は体積比で1:1であり、フレキシブルボードの温度は(0℃)とした。なお、吹き付けは2回に分けて実施した(一旦形成したフォーム上に再度吹き付けてフォームを積層するように形成させた)。
フォーム密度の測定及び評価基準は実施例1と同様である。
[Examples 6 to 13, Comparative Example 3]
(Foam Density Evaluation)
The polyol compositions were prepared by mixing the types of polyols, liquid flame retardants, fillers, blowing agents, trimerization catalysts, and resinification catalysts shown in Tables 1 to 3 in the amounts shown in the tables. The polyol compositions were introduced into an on-site foaming spraying device (manufactured by Asahi Organic Chemicals Co., Ltd., product name: AYK-1000 series) equipped with a liquefied carbon dioxide supply device, and carbon dioxide of the type and amount shown in each table was supplied to the polyol composition in the flow path of the polyol composition and mixed. The polyol composition mixed with the carbon dioxide and a polyisocyanate composition consisting of polyisocyanate (MDI) were contact-mixed to form a urethane resin composition. This was sprayed onto a flexible board to form a polyurethane foam. The mixing ratio of the polyol composition and the polyisocyanate composition was 1:1 by volume, and the temperature of the flexible board was (0°C). The spraying was carried out twice (spraying again on a foam once formed to form a foam in layers).
The measurement and evaluation criteria for foam density were the same as in Example 1.
(フォームの寸法安定性)
実施例6~13、比較例3における「フォーム密度評価」で作製したポリウレタンフォームを用いて、実施例1と同様の方法及び基準でフォームの寸法安定性を評価した。
(Dimensional stability of foam)
Using the polyurethane foams produced in the "Foam Density Evaluation" of Examples 6 to 13 and Comparative Example 3, the dimensional stability of the foams was evaluated by the same method and criteria as in Example 1.
(泡化速度)
実施例6~13、比較例3における「フォーム密度評価」におけるウレタン樹脂組成物を、0℃のフレキシブルボード状に吐出してから、発泡開始して白濁するまでの時間Tを計測した。泡化速度の評価基準は実施例1と同様である。
(Foaming speed)
In Examples 6 to 13 and Comparative Example 3, the urethane resin composition in the "foam density evaluation" was discharged onto a flexible board at 0° C., and the time T from when foaming started to when the composition became cloudy was measured. The evaluation criteria for the foaming speed were the same as in Example 1.
(総合判定)
各実施例及び比較例において、総合判定を以下の基準で行った。
〇:フォーム密度及び寸法安定性の評価がいずれも〇である
×:フォーム密度及び寸法安定性の評価の少なくとも一方が×である。
(Overall Judgment)
In each of the Examples and Comparative Examples, an overall evaluation was made according to the following criteria.
◯: Both the foam density and the dimensional stability were evaluated as ◯. X: At least one of the foam density and the dimensional stability was evaluated as X.
各実施例の結果より、本発明のポリオール組成物及び該ポリオール組成物を含むウレタン樹脂組成物は、低温環境下での高密度化を抑制でき、かつ寸法安定性に優れるポリウレタンフォームを形成できることが分かった。
一方、各比較例のポリオール組成物により形成されたポリウレタンフォームは、密度が高くなるか、あるいは寸法安定性に劣ることが分かった。
From the results of each example, it was found that the polyol composition of the present invention and a urethane resin composition containing the polyol composition can suppress densification in a low-temperature environment and form a polyurethane foam having excellent dimensional stability.
On the other hand, it was found that the polyurethane foams formed from the polyol compositions of the respective Comparative Examples had high density or poor dimensional stability.
Claims (6)
ポリイソシアネートを含むポリイソシアネート組成物と、
臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素と、を含有し、
前記発泡剤が、水及びハイドロフルオロオレフィンからなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記樹脂化触媒が、金属系樹脂化触媒及びアミン系樹脂化触媒を含み、前記金属系樹脂化触媒がビスマス系触媒及び錫系触媒からなる群から選択される少なくとも1種を含み、前記アミン系樹脂化触媒がイミダゾール化合物を含み、
前記三量化触媒が、第四級アンモニウム塩を含む、ウレタン樹脂組成物。 a polyol composition comprising a polyol, a filler, a foaming agent, a resinification catalyst and a trimerization catalyst, the content of the foaming agent being 35 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol;
A polyisocyanate composition comprising a polyisocyanate;
and carbon dioxide in a critical, subcritical or liquid state;
The blowing agent is at least one selected from the group consisting of water and hydrofluoroolefins,
the resinification catalyst comprises a metal-based resinification catalyst and an amine-based resinification catalyst, the metal-based resinification catalyst comprises at least one selected from the group consisting of a bismuth-based catalyst and a tin-based catalyst, and the amine-based resinification catalyst comprises an imidazole compound;
The urethane resin composition, wherein the trimerization catalyst comprises a quaternary ammonium salt.
ポリオール組成物及びポリイソシアネート組成物の少なくとも一方に対して、臨界、亜臨界又は液状の二酸化炭素を添加する工程を有し、該二酸化炭素の添加量がポリオール100質量部に対して0.1~4質量部であり、
前記二酸化炭素添加後に反応が進行する、ポリウレタンフォームの製造方法。 A method for producing a polyurethane foam by foaming and curing the urethane resin composition according to any one of claims 1 to 5 , comprising the steps of:
The method includes a step of adding critical, subcritical or liquid carbon dioxide to at least one of a polyol composition and a polyisocyanate composition, the amount of carbon dioxide added being 0.1 to 4 parts by mass per 100 parts by mass of the polyol,
A method for producing a polyurethane foam, wherein the reaction proceeds after the addition of carbon dioxide.
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