JP7662415B2 - 樹脂組成物及び発泡体 - Google Patents
樹脂組成物及び発泡体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7662415B2 JP7662415B2 JP2021088013A JP2021088013A JP7662415B2 JP 7662415 B2 JP7662415 B2 JP 7662415B2 JP 2021088013 A JP2021088013 A JP 2021088013A JP 2021088013 A JP2021088013 A JP 2021088013A JP 7662415 B2 JP7662415 B2 JP 7662415B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- foam
- mass
- isocyanate
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明(2)は、前記樹脂成分の25℃における粘度が、100~7,000mPa・sである、前記発明(1)の樹脂組成物である。
本発明(3)は、前記三量化触媒が、前記樹脂成分の100質量部に対して1質量部以上20質量部以下配合されている前記発明(1)または(2)に記載の樹脂組成物である。
本発明(4)は、前記樹脂成分におけるNCO%が10~35質量%である、前記発明(1)~(3)のいずれか一つの樹脂組成物である。
本発明(5)は、前記樹脂組成物は、前記イソシアネート末端化プレポリマーとは異なるポリイソシアネート及び/又はポリアミンを更に含有する、前記発明(1)~(4)のいずれか一つの樹脂組成物である。
本発明(6)は、前記2以上の活性水素を有する化合物が、ポリオール、ポリアミン及びポリチオールから選択される少なくとも一種である、前記発明(1)~(5)のいずれか一つの樹脂組成物である。
本発明(7)は、前記三量化触媒が、4級アンモニウム塩又は窒素含有複素環化合物である、前記発明(1)~(6)のいずれか一つの樹脂組成物である。
本発明(8)は、前記発泡剤は、水を含まないか、水を含んでいる場合には前記樹脂成分100質量部に対して2質量部以下である、前記発明(1)~(7)のいずれか一つの樹脂組成物である。
本発明(9)は、前記樹脂組成物は、赤リンを更に含有する、前記発明(1)~(8)のいずれか一つの樹脂組成物である。
本発明(10)は、前記樹脂組成物は、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤及び金属水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一の難燃剤を更に含有する、前記発明(9)の樹脂組成物である。
本発明(11)は、前記発明(1)~(10)のいずれか一つの樹脂組成物から得られる発泡体である。
本発明(12)は、前記発泡体におけるイソシアヌレート化率が、20%以上50%以下である、前記発明(11)の発泡体である。
前記三量化触媒は、前記樹脂成分の100質量部に対して1質量部以上20質量部以下配合されている樹脂組成物を反応させてなる発泡体であることが好ましい。尚、本明細書及び本特許請求の範囲における「樹脂成分」とは、イソシアネート末端化プレポリマーであり、前記2以上の活性水素を有する化合物と未反応のポリイソシアネートを含む場合には、これも樹脂成分とする。これら以外の成分は、本明細書及び本特許請求の範囲では、樹脂成分とはしない。以下、発泡体、発泡体の製造方法、発泡体の物性、発泡体の用途について、順に説明する。
<全体構造>
本発明に係る発泡体は、好適には独立気泡型である。ここで、該発泡体の発泡体の密度は、10~200kg/m3であることが好ましく、10~100kg/m3であることがより好ましく、10~50kg/m3であることが更に好ましい。
(イソシアヌレート環含有率(イソシアヌレート化率))
本発明に係る発泡体におけるイソシアヌレート化率は、20%以上50%以下であることが好ましく、30%以上50%以下であることが好ましい。ここで、イソシアヌレート化率は、下式1により算出された値である。
イソシアヌレート化率(%)=P1/(P1+P2+P3+P4)×100
<発泡体の原料>
本発明に係る発泡体の好適な原料は、2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとから得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート末端化プレポリマーを含む樹脂成分と;触媒(三量化触媒を含む)と;難燃剤と;発泡剤と;整泡剤と;を含む樹脂組成物である。尚、該原料として、上記樹脂成分に用いられた成分とは別に、他の成分(例えば、ポリイソシアネート、ポリアミン)を用いてもよい。以下、各原料について詳述する。
イソシアネート末端化プレポリマーは、2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとから得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有する化合物である。ここで、該プレポリマーの重量平均分子量は、300~5000の範囲であることが好ましく、300~4000の範囲がより好ましく、400~3000の範囲が更に好ましい。尚、該プレポリマーの重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、測定することができる(標準ポリマー=ポリスチレン)。尚、イソシアネート末端化プレポリマーは、例えば、2以上の活性水素を有する化合物のモル数より過剰量のポリイソシアネートを配合することにより得られる(例えば、特許5121699、特許4883490)。
ここで、該プレポリマーの一原料である、2以上の活性水素を有する化合物は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどの低分子ジオール、ポリオール、多価フェノール類、ポリアミン、アルカノールアミン、ポリチオール等を挙げることができる。2以上の活性水素を有する化合物は、ポリオール、ポリアミン及びポリチオールから選択される少なくとも一種であることが好ましく、ポリオール及び/又はポリアミンであることが好ましい。以下、順に説明する。
なお、ポリエステルポリオールが脂肪族ジカルボン酸を含む複数種である場合には、当該ポリエステルポリオールの全質量に対する当該脂肪族ジカルボン酸の含有量は、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、実質的に含まないことが好ましい。ここで、「実質的に含まない」とは、1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下であることを指す。
また、イソシアネート基末端プレポリマーの原料として、ポリエステルポリオールを用いる場合には、ポリイソシアネートとポリエステルポリオールとの質量比は、94:6~50:50の範囲であることが好ましく、80:20~60:40の範囲であることがより好ましい。
SH価(mgKOH/g)=28.05×(B-A)/S
(但し、式中、Sは試料採取量(g) 、Aは試料の滴定に要した0.5M水酸化カリウム-エタノール溶液の量(mL) 、Bは空試験で要した0.5M水酸化カリウム-エタノール溶液の量(mL)を表す。)
ポリイソシアネートは、イソシアネート基を複数有する化合物である限り限定されず、芳香族、脂肪族及び脂環族のいずれでもよい。例えば、2官能のポリイソシアネートとしては、2,4-トルエンジイソシアネート(2,4-TDI)、2,6-トルエンジイソシアネート(2,6-TDI)、m-フェニレンジイソシネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’-MDI)、2,4’-ジフェニルメタンジアネート(2,4’-MDI)、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,2’-MDI)、水素添加MDI、キシリレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニ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、1,5-ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水素添加XDI、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、などの芳香族系のもの、シクロヘキサン-1,4-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-4,4’-ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環式のもの、ブタン-1,4-ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどのアルキレン系のもの;3官能以上のポリイソシアネートとしては、1-メチルベンゾール-2,4,6-トリイソシアネート、1,3,5-トリメチルベンゾール-2,4,6-トリイソシアネート、ビフェニル-2,4,4’-トリイソシアネート、ジフェニルメタン-2,4,4’-トリイソシアネート、メチルジフェニルメタン-4,6,4’-トリイソシアネート、4,4’-ジメチルジフェニルメタン-2,2’,5,5’テトライソシアネート、トリフェニルメタン-4,4’,4”-トリイソシアネート、ポリメリックMDI、リジンエステルトリイソシアネート、1,3,6-ヘキサメチレントリイソシアネート、1,6,11-ウンデカントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、1,8-ジイソシアナトメチルオクタン等;を挙げることができ;また、これらの変性体、誘導体等;を含むことができる。これらポリイソシアネートは、単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。これらのうち、MDI、TDI、又は、MDI若しくはTDIの変性体若しくは誘導体が好ましく、モノメリックMDI及びクルードMDIがより好ましい。
本発明に係るイソシアネート末端化プレポリマーの必須原料は、前述の通り、2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートである。但し、該プレポリマーの末端(例えば主鎖の両端にイソシアネート基、主鎖の一端にイソシアネート基+側鎖にイソシアネート基、複数の側鎖にイソシアネート基)に2以上のイソシアネート基が存在する限り、プレポリマーの骨格の一部を形成する重合性成分や側鎖等を修飾するための成分等を用いてもよい。尚、上記のように「末端」は、両端のみを意味する訳でなく、骨格のいずれかの箇所に2以上のイソシアネート基を有すればよい概念である。
触媒としては、三量化触媒を含む。ここで、三量化触媒としては、例えば、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;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;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;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、1,3,5-トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ-s-トリアジン等の3級アミン類;エチレンイミンの誘導体;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;ジアザビシクロウンデセン(DBU)等の窒素含有複素環化合物;を挙げることができる。これらは、単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。これらのうち、有機金属塩類や4級アンモニウム塩や窒素含有複素環化合物を使用することがより好ましく、4級アンモニウム塩又は窒素含有複素環化合物を使用することがより好ましい。また、泡化触媒や樹脂化触媒を含んでいてもよい。
難燃剤としては、赤リンが好適である。更に、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤及び金属水酸化物から選ばれる少なくとも1つを赤リンと組み合わせて用いることが好適である。また、これらの他に、さらにその他の難燃剤を含むことができる。具体的には、リン酸エステルとしては、例えば、トリ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、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(t-ブチル化フェニル)ホスフェート、トリス(i-プロピル化フェニル)ホスフェート、2-エチルヘキシルジフェニルホスフェート等の芳香族リン酸エステル;1,3-フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)、1,3-フェニレンビス(ジキシレニル)ホスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニル)ホスフェート、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)等の芳香族縮合リン酸エステル;トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート等の含ハロゲンリン酸エステル類;2,2-ビス(クロロメチル)トリメチレンビス(ビス(2-クロロエチル)ホスフェート)、ポリオキシアルキレンビスジクロロアルキルホスフェート等の含ハロゲン縮合リン酸エステル類;等を挙げることができる。リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、モノリン酸塩としては、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のアンモニウム塩;リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、亜リン酸一ナトリウム、亜リン酸二ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等のナトリウム塩;リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、亜リン酸一カリウム、亜リン酸二カリウム、次亜リン酸カリウム等のカリウム塩;リン酸一リチウム、リン酸二リチウム、リン酸三リチウム、亜リン酸一リチウム、亜リン酸二リチウム、次亜リン酸リチウム等のリチウム塩;リン酸二水素バリウム、リン酸水素バリウム、リン酸三バリウム、次亜リン酸バリウム等のバリウム塩、リン酸一水素マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、リン酸三マグネシウム、次亜リン酸マグネシウム等のマグネシウム塩;リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸三カルシウム、次亜リン酸カルシウム等のカルシウム塩;リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、次亜リン酸亜鉛等の亜鉛塩、第一リン酸アルミニウム、第二リン酸アルミニウム、第三リン酸アルミニウム、亜リン酸アルミニウム、次亜リン酸アルミニウム等のアルミニウム塩;等を挙げることができる。ポリリン酸塩としては、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を挙げることができる。臭素含有難燃剤としては、例えば、ペンタ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;デカブロモジフェニルエーテル;テトラブロモビスフェノールA(TBBA)、TBBA-エポキシオリゴマー、TBBA-ポリカーボネートオリゴマー、TBBA-ビス(ジブロモプロピールエーテル)、TBBA-ビス(アリールエーテル)等のTBBA化合物;ビスフェニルペンタメタン、1,2-ビス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)エタン、2,4,6-トリス(2,4,6-トリブロモフェノキシ)-1,3,5-トリアジン、2,6-ジブロモフェノール、2,4-ジブロモフェノール等の多ベンゼン環化合物;臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン等の臭素化スチレン化合物;エチレンビステトラブロモフタルイミド等のフタル酸化合物;ヘキサブロモシクロドデカン等の環状脂肪族化合物;等を挙げることができる。ホウ素含有難燃剤としては、例えば、ホウ砂;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、五酸化四ホウ素等の酸化ホウ素;ホウ酸、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、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、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ホウ酸化合物等を挙げることができる。ホウ素含有難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等の酸化アンチモン;アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸カリウム等のアンチモン酸塩;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のピロアンチモン酸塩;等を挙げることができる。これらは、単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。その他の難燃剤としては、公知の難燃剤を用いることができる。その他の難燃剤としては、例えば、塩素化パラフィン等の塩素化合物;ヒンダードアミン、メラミンシアヌレート等の窒素化合物;セルロース;等を挙げることができる。
発泡剤としては、例えば、水、炭化水素(好適にはC4~C6)、ハイドロフルオロオレフィン、炭酸ガスを挙げることができる。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。これらは、単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。前記発泡剤は、水を含んでいてもいなくてもよい。但し、前記発泡剤の少なくとも一が水である場合、前記樹脂成分100質量部に対して、2質量部以下であることが好適であり、1質量部以下であることがより好適であり、0.75質量部以下であることが特に好適である。
整泡剤としては、例えば、シリコーン系化合物、例えば、ポリアルキルシロキサン-ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレングラフト共重合体、ポリアルキルシロキサン-ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンリニアブロック共重合体;非イオン系界面活性剤、例えば、フッ素系炭化水素化合物、アクリル-ポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合体、アセチレンジオール化合物、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル及びしょ糖脂肪酸エステル、等を挙げることができる。これらは、単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。
本発明にかかる樹脂組成物は、上記の成分に加え、更にその他の成分を含有していてもよい。特に、ポリイソシアネートを含有することが好適である。ポリイソシアネートは、イソシアネート基を複数有する化合物である限り限定されず、芳香族、脂肪族、脂環族のいずれでもよい。例えば、イソシアネート末端化プレポリマーの製造原料として上述したポリイソシアネートが例示できる。特に、MDI、又は、MDIの変性体若しくは誘導体が好ましく、モノメリックMDIがより好ましい。更に、ポリアミンを含有していてもよい。例えば、イソシアネート末端化プレポリマーの製造原料として上述したポリアミンが例示できる。これら以外でも、例えば、4,4-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)、ジエチルジアミノトルエン、4,4-フェニレンビス(N-sec-ブチルアニリン)が例示できる。また、その他の成分としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、粘着付与剤、相溶化剤等、添加剤として公知のものを添加することができる。
上述した樹脂組成物のイソシアネートインデックスは、150~800であることが好適であり、200~600であることがより好適であり、200~500であることがさらに好適である。ここで、イソシアネートインデックスとは、当該樹脂組成物のすべての活性水素のモル数と、ポリイソシアネート中のイソシアネート基のモル数の比に100を乗じた値(NCOのモル数/活性水素のモル数×100)をいう。
上述した樹脂組成物におけるポリオールの含有量は、当該樹脂組成物の全質量を基準として、1質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましく、実質的に含まないことが最も好ましい。ここで、「実質的に含まない」とは、0.1質量%以下、好ましくは0.05質量%以下、更に好ましくは0.01質量%以下であることを指す。
本発明の発泡体は、例えば、イソシアネート末端化プレポリマー、触媒、発泡剤、整泡剤及び難燃剤をあらかじめ混合して樹脂組成物を調製し、発泡及び硬化させることで製造可能である。樹脂組成物の混合方法及びの発泡及び硬化の方法としては公知の方法を用いることができる。尚、吹付工法に用いる場合には、予めイソシアネート基を有しない原料を混合した混合液と、イソシアネート基を有する原料とを、発泡体の施工の直前に吹付装置内で混合して用いることができる。
<残存重量>
本発明に係る発泡体の残存重量(600℃)は、20重量%以上であることが好適であり、30重量%以上であることがより好適であり、40重量%以上であることが更に好適である。尚、残存重量の値は、実施例に記載された方法に従って測定された値である。同様に、本発明に係る発泡体の残存重量(300℃×30分間保持)は、60重量%以上であることが好適であり、70重量%以上であることがより好適であり、80重量%以上であることが更に好適である。尚、残存重量の値は、実施例に記載された方法に従って測定された値である。残存重量が上記範囲であると、高温下での難燃材の崩壊が抑制される結果、延焼の拡大を抑制することが可能となる。
発泡体は、高温下(例えば300℃)で膨張し易く、且つ、より高温下(例えば400℃)に晒されると収縮し易い傾向にある。この膨張~収縮までの体積変化率が小さいと、被着体の変形による延焼の拡大が抑制される。したがって、本発明に係る発泡体の体積変化率は、元々の体積を基準として、200%未満(300℃)であることが好適であり、150%未満(300℃)であることがより好適であり、100%(300℃)未満であることが更に好適である。また、本発明に係る発泡体の300℃の体積変化率と400℃の体積変化率の差は、150%以内であることが好適であり、120%以内であることがより好適であり、100%以内であることが更に好適である。また、更なる高温下(例えば、500℃)に晒された場合には、高温時の残渣が重要パラメータとなるため、加熱後どれだけ残ったかが重要因子になる。この観点からは、本発明に係る発泡体の体積変化率は、元々の体積を基準として、±60%以内(500℃)であることが好適であり、±45%以内(500℃)であることがより好適であり、±30%(500℃)以内であることが更に好適である。尚、体積変化率の値は、実施例に記載された方法に従って測定された値である。
本発明に係る発泡体の限界酸素指数は、27%以上であることが好適であり、28%以上であることがより好適であり、30%以上であることが更に好適である。上限値は限定されないが、例えば36%である。尚、限界酸素指数の値は、実施例に記載された方法に従って測定された値である。
本発明に係る発泡体は、ISO-5660の試験方法に準拠し、放射熱強度を50kW/m2として加熱した条件で測定した、20分経過時の総発熱量が25MJ/m2以下とすることができ、8.5MJ/m2以下が好ましい。
本発明に係る発泡体は、実施例に記載の接炎試験を実施した際、断面にクラックが発生しないことが好適である。更に、炭化層の厚さは、好適には25mm以下、より好適には15mm以下、更に好適には8mm以下、特に好適には7.5mm以下である。このような耐接炎性を有している場合、高温下での難燃材の崩壊が抑制される結果、延焼の拡大を抑制することが可能となる。
本発明の発泡体は、建築用途(壁、天井、屋根、床など)や、建具(窓、障子、扉戸、ふすま、欄間など)、石油及びガス運搬用船舶・貯蔵用タンク、車輛(エンジン、バッテリー、天井、フロア、ドアパネルなど)、航空機、輸送機、薬剤運搬用保冷バッグ、冷凍・冷蔵室、プラント施設、及び、冷蔵庫などの電化製品、土留壁の、保温材、 断熱材、冷熱抵抗緩和材や、地盤沈下防止工事や道路建設時の地下充填補強材、トンネルや橋梁、浮桟橋等土木用途注入補修材、不要地下室などの構造部充填材、エネルギー吸収材、防水材、止水材、浮力材等に用いられる。また、木造や鉄筋コンクリート造の建築などでは、断熱施工が容易であるため、吹付工法用の発泡体として用いることができる。
<原料>
(プレポリマー)
・ポリオールA-1:フタル酸エステルポリオール(p-フタル酸/ジエチレングリコール)(OHV=250,官能基数:2)
・ポリオールA-2:フタル酸エステルポリオール(p-フタル酸/ジエチレングリコール+テトラエチレングリコール)(OHV=200,官能基数:2)
・ポリオールA-3:脂肪族変性/フタル酸エステルポリオール(アジピン酸+p-フタル酸/ジエチレングリコール)(OHV=250,官能基数:2)
・ポリオールA-4:ポリプロピレングリコール(OHV=240,官能基数:3)
・ポリオールA-5:ポリブタジエンポリオール(OHV=77,官能基数:2)
・ポリオールA-6:アジピン酸エステルポリオール(アジピン酸/ジエチレングリコール)(OHV=112,官能基数:2)
・ポリアミンB-1:4,4-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(アミン価:526)
・ポリイソシアネートI-1:モノメリックMDI(NCO%:33.5%)
・ポリイソシアネートI-2:クルードMDI(NCO%:31.4%)
・ポリイソシアネートI-3:TM-50(モノメリックMDI/TDI=50:50混合物、NCO:39.5%)
(ポリイソシアネート)
・ポリイソシアネートI-2:クルードMDI(NCO%:31.4%)
(ポリアミン)
・ポリアミンB-1:4,4-メチレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(アミン価:526)
・ポリアミンB-2:ジエチルジアミノトルエン(アミン価:486)
・ポリアミンB-3:4,4-フェニレンビス(N-sec-ブチルアニリン)(アミン価:637)
(三量化触媒)
・CT-1:4級アンモニウム塩(酢酸テトラアルキルアンモニウム塩)
・CT-2:酢酸カリウム
・CT-3:ジアザビシクロウンデセン(DBU)
・CT-4:1,3,5-トリス(ジメチルアミノプロピル)ヘキサヒドロ-s-トリアジン
・CT-5:4級アンモニウム塩(2-エチルヘキサン酸テトラアルキルアンモニウム塩)
・CT-6:2-エチルヘキサン酸カリウム(有機金属塩類)
(樹脂化触媒)
・CP-1:ジメチルスズジメルカプチド(Sn系触媒)
(泡化触媒)
・CF-1:N,N-ジメチルアミノエタノール
(難燃剤)
・FL-1:赤リン
・FL-2:TCPP(ハロゲン含有リン酸エステル)
・FL-3:PFR(リン酸エステル)
・FL-4:ポリリン酸アンモニウム(リン酸塩)
・FL-5:ポリ(ペンタブロモフェニルアクリレート)(臭素系)
・FL-6:ホウ酸亜鉛(ホウ素系)
・FL-7:三酸化アンチモン(アンチモン系)
・FL-8:水酸化アルミニウム(金属水酸化物)
(発泡剤)
・FA-1:ハイドロフルオロオレフィン
・FA-2:水
(整泡剤)
・FS-1:シリコーン系界面活性剤
メカニカルスターラー、アンカー式攪拌翼、窒素導入管を取り付けた5Lのポリエチレン製容器に、表1~表11のポリイソシアネートを25℃で所定量仕込み、イソシアネートの液温を25℃とした。ここに、表1~11に示すポリオール及び/又はポリアミンを、液温が80℃を超えないように、段階的に所定量を投入した。ポリオールポリオール及び/又はポリアミンの投入が完全に終了した時点から、攪拌速度60rpmで2時間攪拌し、上記のイソシアネートとポリオール及び/又はポリアミンを反応させることで、イソシアネート末端プレポリマーを得た。得られたプレポリマーを含む樹脂成分のNCO基含有量は、JIS K1603-1 (A法)に準拠して測定を行い、所定のNCO基含有量となっていることを確認した。また、イソシアネート末端プレポリマーを含む樹脂成分の25℃における粘度(mPa・s)をJIS K 7117-2に準拠して測定した。
500mLポリプロピレン製ディスポカップに、三量化触媒、泡化触媒、難燃剤、発泡剤、整泡剤、その他の添加物(場合によりポリアミン)を、表1~11に示した各実施例及び比較例の配合量を秤取り、各実施例及び比較例の混合液とした。各混合液を、プロペラ式攪拌翼を取り付けた攪拌機を用い、2000rpm、5分間攪拌混合を行い、各実施例及び比較例の第一組成物を得た。10℃の冷却炉にいれ、得られた第一組成物と、表1~11に記載の配合量を秤取った第二組成物(プレポリマーと場合によりポリイソシアネート)をそれぞれ個別に10±1℃になるまで冷却した。各実施例及び比較例の第一組成物及び第二組成物を、プロペラ式攪拌翼を取り付けた攪拌機を用いて、2000rpmで5秒間攪拌混合して発泡、硬化させ、各実施例及び比較例の発泡体を得た。なお、各実施例の第二組成物は、ポリオールを実質的に含まないことを確認した。
<イソシアネートインデックス(INDEX)>
各実施例及び比較例の第一組成物および第二組成物について、イソシアネートインデックス(INDEX)を算出した。得られた結果を表1~11に示した。
<イソシアヌレート化率の測定>
発泡後24時間経過した各実施例及び比較例の発泡体を、フーリエ変換赤外分光分析器(FT-IR、日本分光社製型式FT/IR-4200)を用いて、赤外線吸収スペクトルを測定した。測定は、ダイヤモンドプリズムを使用したATR法で行い、積算回数を50回として測定した。発泡体中のイソシアヌレート基含有量を、式(1)から算出した。測定は、発泡のライズ方向に対して、上部、中心部、底部の3点で測定し、平均値を示した。結果を表1~11に示した。
発泡後24時間経過した各実施例及び比較例の発泡体の中心部から3~5mgを採取し、アルミニウムパンの中にサンプルを充填し、TG/DTA測定器(SII社製型式TG/DTA7200)を用いて、25℃~600℃の温度領域について、サンプルの重量減少挙動を観測し、600℃でのサンプルの残量重量から、サンプルの残存量(%)を求めた。測定は、昇温速度を10℃/minとし、乾燥空気気流下(流速:250mm/min)として行った。結果を表1~11に示した。
サンプルの採取の仕方及びサンプル量は、<残存重量(600℃)の測定>と同一である。尚、測定は、25℃から300℃までは20℃/分で昇温し、300℃で30分間サンプルを加熱保持し、残存重量を求めた。
発泡後24時間経過した各実施例及び比較例の発泡体から、スキン層を取り除き、幅1cm、長さ15cm、厚さ1cmのサンプルを10個切り出した。キャンドル燃焼試験機(東洋精機製作所)に、サンプルをガラス管内に治具で固定して垂直に立てた。その後、JIS K7201-2に基づき、サンプル上端にガスバーナーで着火し、着火時間と延焼距離から、燃焼するのに必要な最低限の酸素濃度(臨界酸素指数)を求めた。
発泡後24時間経過した各実施例及び比較例の発泡体の中心部から、長さ10cm、幅10cm、厚さ5cmとなるようにサンプルを切り出し、ISO5660(建築基準法第2号)の規格に従い、発泡体のコーンカロリーメーター試験を実施し、サンプルの総発熱量及び最大発熱速度を測定した。測定は、放射熱量50kW/m2、加熱時間20分とした。結果を表1~11に示した。
発泡後24時間経過した各実施例及び比較例の発泡体の中心部から、長さ5cm、幅5cm、厚さ5cmとなるようサンプル(未加熱サンプル)を切り出し、300℃に加熱した電気炉内に5分間静置し、体積変化率を測定した。未加熱サンプルの体積を100%とし、300℃加熱後の体積を測定し、300℃加熱後の体積から未加熱サンプルの体積を引いた値を、未加熱サンプルの体積で除して100を乗じた値を300℃での体積変化率とした。同様に、未加熱のサンプルを、400℃に加熱した電気炉内に5分間静置し、体積変化率を測定した。未加熱サンプルの体積を100%とし、400℃加熱後の体積を測定し、400℃加熱後の体積から未加熱の体積を引いた値を、未加熱の体積で除して100を乗じた値を400℃での体積変化率とした。更に、未加熱のサンプルを、500℃に加熱した電気炉内に5分間静置した。そして、未加熱サンプルの体積を100%とし、500℃加熱後の体積を測定し、500℃加熱後の体積から未加熱サンプルの体積を引いた値を、未加熱サンプルの体積で除して100を乗じた値を500℃での体積変化率とした。膨張した場合は正の値を示し、収縮した場合は負の値を示す。結果を表1~11に示した。
発泡後24時間経過した発泡体から、縦10cm、横10cm、厚さ5cmの直方体を切り出した。このサンプルを縦10cm、横10cm、厚さ1mmの金網上に乗せ、ガスバーナーでサンプルの表面に3分間接炎した。燃焼ガスは、純度99.5%以上のメタンガスを使用し、燃焼ガスは0.2MPaで供給し、青白い火炎となるようにした。火の高さは5cmとし、炎とサンプル表面の間隔は1cmで実施した。接炎後、サンプルを半分に切り、断面のクラックの有無を目視にて、黒く炭化した部分の最大距離を炭化層の深さとして、それぞれ計測した。結果を表1~11に示した。
発泡後24時間経過した各実施例及び比較例の発泡体の見かけの密度をJIS K7222:2005「発泡プラスチック及びゴム-見掛け密度の求め方」に記載の方法で測定した。結果を表1~11に示した。
■イソシアヌレート化率
35より大きい: 2点
30以上35以下: 1点
30より小さい: 0点
■総発熱量
7以上: 3
7より大きい10以下: 2点
10より大きい15以下: 1点
15より大きい 又は測定不可: 0点
■残存重量
(1)600℃
50以上: 5
40以上50未満: 4点
30以上40未満: 3点
20以上30未満: 2点
10以上20未満: 1点
10未満: 0
(2)300℃×30分間保持
80%以上: 3点
70%以上80%未満: 2点
60%以上70%未満: 1点
60%未満: 0点
■体積変化率
・300℃
100%未満: 1点
100%以上: 0点
・400℃
300℃との差が100%以内: 1点
300℃との差が100%より上: 0点
・500℃
±30%以内: 1点
+30%より上、又は30%未満: 0点
■クラックの有無
〇: 1点
×: 0点
■炭化層の深さ
5mm未満: 3点
5mm以上12mm未満: 2点
12mm以上25mm未満: 1点
25mm以上: 0点
≪総合判定≫
◎: 16点以上
〇: 10~15点
△: 8~9点
×: 7点以下
Claims (7)
- 2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとを反応させて得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート末端化プレポリマーを含む樹脂成分と;三量化触媒と;難燃剤と;発泡剤と;整泡剤と;を含み、
前記難燃剤として、赤リンを含有し、
前記赤リンの配合量が、前記樹脂成分100質量部に対して、2~30質量部である、ことを特徴とする樹脂組成物。 - 前記樹脂組成物は、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤及び金属水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一の難燃剤を更に含有する、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとを反応させて得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート末端化プレポリマーを含む樹脂成分と;三量化触媒と;難燃剤と;発泡剤と;整泡剤と;を含む樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物中のポリオールの含有量が1質量%以下であり、かつ、前記2以上の活性水素を有する化合物としてポリエステルポリオールが使用され、前記ポリエステルポリオールの水酸基価が100~1000mgKOH/gである、ことを特徴とする樹脂組成物。 - 2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとを反応させて得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート末端化プレポリマーを含む樹脂成分と;三量化触媒と;難燃剤と;発泡剤と;整泡剤と;を含む樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物中のポリオールの含有量が1質量%以下であり、かつ、前記三量化触媒が、4級アンモニウム塩又は窒素含有複素環化合物である、ことを特徴とする樹脂組成物。 - 2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとを反応させて得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート末端化プレポリマーを含む樹脂成分と;三量化触媒と;難燃剤と;発泡剤と;整泡剤と;を含み、
前記2以上の活性水素を有する化合物が、ポリアミン及びポリチオールから選択される少なくとも一種である、ことを特徴とする樹脂組成物。 - 2以上の活性水素を有する化合物とポリイソシアネートとを反応させて得られる、少なくとも2以上のイソシアネート基を有するイソシアネート末端化プレポリマーを含む樹脂成分と;三量化触媒と;難燃剤と;発泡剤と;整泡剤と;を含み、
前記2以上の活性水素を有する化合物が脂肪族ジカルボン酸を原料としたポリエステルポリオールである、ことを特徴とする樹脂組成物。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載の樹脂組成物から得られる発泡体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020113560 | 2020-06-30 | ||
| JP2020113560 | 2020-06-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022013710A JP2022013710A (ja) | 2022-01-18 |
| JP7662415B2 true JP7662415B2 (ja) | 2025-04-15 |
Family
ID=80169713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021088013A Active JP7662415B2 (ja) | 2020-06-30 | 2021-05-25 | 樹脂組成物及び発泡体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7662415B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022068681A (ja) * | 2020-10-22 | 2022-05-10 | 積水化学工業株式会社 | 難燃性ウレタン樹脂組成物及びポリウレタン発泡体 |
| JP7844182B2 (ja) * | 2022-02-21 | 2026-04-13 | 積水化学工業株式会社 | ポリオール組成物、難燃性ウレタン樹脂組成物、及びポリウレタン発泡体 |
| JP2024038933A (ja) * | 2022-09-08 | 2024-03-21 | 株式会社イノアック技術研究所 | 発泡樹脂形成用組成物及び発泡体 |
| JPWO2024253203A1 (ja) * | 2023-06-08 | 2024-12-12 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000264945A (ja) | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | イソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2001302753A (ja) | 2000-04-18 | 2001-10-31 | Nichias Corp | ポリイソシアヌレートフォーム用組成物、該組成物を用いたポリイソシアヌレートフォーム及びその製造方法 |
| JP2002356535A (ja) | 2001-05-29 | 2002-12-13 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート組成物、及びそれを用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2005213306A (ja) | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | ポリイソシアネート組成物およびその調製方法並びに硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2012140553A (ja) | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、及び、ポリイソシアヌレートフォーム |
| JP2020045415A (ja) | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 東ソー株式会社 | 硬質ポリウレタンフォーム用組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2020063396A (ja) | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 積水化学工業株式会社 | ポリオール組成物及びポリウレタンフォーム |
| JP2020063410A (ja) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社東北イノアック | ポリイソシアヌレート発泡体 |
| JP2022022919A (ja) | 2020-06-30 | 2022-02-07 | 株式会社イノアック技術研究所 | 樹脂組成物及び発泡体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5064873A (en) * | 1989-04-24 | 1991-11-12 | Jim Walter Research Corp. | Rigid foam with improved "k" factor by reacting a polyisocyanate prepolymer and polyester polyol containing low free glycol |
-
2021
- 2021-05-25 JP JP2021088013A patent/JP7662415B2/ja active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000264945A (ja) | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | イソシアヌレート変性ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2001302753A (ja) | 2000-04-18 | 2001-10-31 | Nichias Corp | ポリイソシアヌレートフォーム用組成物、該組成物を用いたポリイソシアヌレートフォーム及びその製造方法 |
| JP2002356535A (ja) | 2001-05-29 | 2002-12-13 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | 硬質ポリウレタンフォーム用ポリイソシアネート組成物、及びそれを用いた硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2005213306A (ja) | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Nippon Polyurethane Ind Co Ltd | ポリイソシアネート組成物およびその調製方法並びに硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2012140553A (ja) | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、及び、ポリイソシアヌレートフォーム |
| JP2020045415A (ja) | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 東ソー株式会社 | 硬質ポリウレタンフォーム用組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 |
| JP2020063410A (ja) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 株式会社東北イノアック | ポリイソシアヌレート発泡体 |
| JP2020063396A (ja) | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 積水化学工業株式会社 | ポリオール組成物及びポリウレタンフォーム |
| JP2022022919A (ja) | 2020-06-30 | 2022-02-07 | 株式会社イノアック技術研究所 | 樹脂組成物及び発泡体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022013710A (ja) | 2022-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7662415B2 (ja) | 樹脂組成物及び発泡体 | |
| JP7554325B2 (ja) | ポリイソシアヌレート発泡体 | |
| JP7268090B2 (ja) | 2液型プレミックス組成物、及び裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム | |
| JP2009507095A (ja) | 硬質ポリイソシアヌレートフォーム及びその製造方法 | |
| KR102949216B1 (ko) | 우레아 수지 조성물과 폴리우레아 발포체 | |
| JP7579100B2 (ja) | 難燃性ウレタン樹脂組成物 | |
| JP7634429B2 (ja) | 樹脂組成物及び発泡体 | |
| JP2021187964A (ja) | ウレタン発泡体 | |
| JP6888158B1 (ja) | 樹脂組成物及び発泡体 | |
| JP2023184459A (ja) | ウレア樹脂組成物、ポリウレア発泡体の製造方法及びポリウレア発泡体 | |
| JP7413667B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム用組成物及び硬質ポリウレタンフォームの製造方法 | |
| JP2023010988A (ja) | 耐震用スリット材 | |
| JP2023089975A (ja) | 発泡体形成用組成物及び発泡体 | |
| JP6997931B2 (ja) | ポリイソシアヌレート硬質フォームの製造方法 | |
| JP5866839B2 (ja) | 硬質ポリウレタンフォーム組成物 | |
| JP6876186B1 (ja) | 樹脂組成物及び発泡体 | |
| JP2025083559A (ja) | 難燃性ウレタン樹脂組成物及びポリウレタン発泡体 | |
| JP2026005222A (ja) | 発泡体製造用組成物、発泡体及び配管用断熱材 | |
| JP6876185B1 (ja) | ウレア樹脂組成物とポリウレア発泡体 | |
| JP2023098663A (ja) | 発泡体形成用組成物及び発泡体 | |
| JP2024038933A (ja) | 発泡樹脂形成用組成物及び発泡体 | |
| JP2026032681A (ja) | 発泡体製造用組成物及び発泡体 | |
| JP2025181396A (ja) | 発泡体製造用組成物及び発泡体 | |
| JP2025072189A (ja) | ウレア樹脂発泡体および配管用断熱材 | |
| JP2024140463A (ja) | ポリウレタンフォーム形成性組成物、ポリウレタンフォーム及びポリウレタンフォームの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20230915 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20240528 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240702 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240829 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20240920 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20241022 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250117 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250325 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250403 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7662415 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |