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JP7844182B2 - Polyol composition, flame-retardant urethane resin composition, and polyurethane foam - Google Patents
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JP7844182B2 - Polyol composition, flame-retardant urethane resin composition, and polyurethane foam - Google Patents

Polyol composition, flame-retardant urethane resin composition, and polyurethane foam

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JP7844182B2 JP2022024986A JP2022024986A JP7844182B2 JP 7844182 B2 JP7844182 B2 JP 7844182B2 JP 2022024986 A JP2022024986 A JP 2022024986A JP 2022024986 A JP2022024986 A JP 2022024986A JP 7844182 B2 JP7844182 B2 JP 7844182B2
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Description

本発明は、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に関する。 This invention relates to a polyol composition, a flame-retardant urethane resin composition, and a polyurethane foam.

ポリウレタン発泡体は、その優れた断熱性を利用して、マンション等の集合住宅、戸建住宅、商業ビル等の建築物の天井、屋根、壁面などの建築部材の断熱や結露防止に実用されている。ポリウレタン発泡体は、各構造物の表面に、ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物を含む難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付け、発泡及び硬化させることにより形成される。 Polyurethane foam, utilizing its excellent thermal insulation properties, is practically used for insulating and preventing condensation in building components such as ceilings, roofs, and walls of apartment buildings, detached houses, and commercial buildings. Polyurethane foam is formed by spraying a flame-retardant urethane resin composition containing polyol compounds and polyisocyanate compounds onto the surface of each structure, followed by foaming and curing.

ポリウレタン発泡体は、軽量であるものの、有機物であるため燃えやすい。これを改善するため、難燃性の高いポリウレタン発泡体が必要とされている。ポリウレタン発泡体の難燃性を高める為の手段として、例えば、特許文献1のように、難燃性ウレタン樹脂組成物に赤燐などの難燃剤を使用することが挙げられる。 Although polyurethane foam is lightweight, it is highly flammable because it is an organic material. To improve this, highly flame-retardant polyurethane foam is needed. One method for enhancing the flame retardancy of polyurethane foam is, for example, using a flame retardant such as red phosphorus in a flame-retardant urethane resin composition, as described in Patent Document 1.

特開2018-090816号公報Japanese Patent Publication No. 2018-090816

しかしながら、従来の難燃性ウレタン樹脂組成物は、難燃性の発現のために多量の固体難燃剤を含有することを要し、その結果、該組成物の吹付に際し、広範囲に吹き付けることができなかったり、吹付対象に対する接着性が低下したり、発泡体の密度が増加したりするなどの問題がある。
そこで、本発明は、固体難燃剤などの粉体の含有量を抑制しても良好な難燃性を発現するポリウレタン発泡体の形成が可能なポリオール組成物を提供することを課題とする。
However, conventional flame-retardant urethane resin compositions require the inclusion of a large amount of solid flame retardant to exhibit flame retardancy. As a result, when spraying the composition, problems arise such as the inability to spray over a wide area, reduced adhesion to the sprayed surface, and increased density of the foam.
Therefore, the object of the present invention is to provide a polyol composition that enables the formation of a polyurethane foam that exhibits good flame retardancy even when the content of powders such as solid flame retardants is suppressed.

本発明者らは、鋭意検討の結果、ポリオール、発泡剤、難燃剤及び触媒を含有するポリオール組成物であって、前記難燃剤が赤燐系難燃剤及び1種以上のリン酸塩系難燃剤を含み、前記発泡剤がHFOを含む、ポリオール組成物により、上記課題の解決を見出し、本発明を完成させた。
本発明は、以下の[1]~[15]を提供するものである。
As a result of diligent research, the inventors have found a solution to the above problem with a polyol composition containing a polyol, a blowing agent, a flame retardant, and a catalyst, wherein the flame retardant comprises a red phosphorus-based flame retardant and one or more phosphate-based flame retardants, and the blowing agent contains HFO, thereby completing the present invention.
The present invention provides the following [1] to [15].

[1]ポリイソシアネートと反応させてポリウレタン発泡体を得るためのポリオール組成物であって、前記ポリオール組成物が、ポリオール、発泡剤、難燃剤及び触媒を含有し、前記難燃剤が、赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤を含み、前記発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含む、ポリオール組成物。
[2]ポリオール組成物中の粉体の含有量が、ポリオール100質量部に対し50質量部以下である、[1]に記載のポリオール組成物。
[3]ポリオール組成物中の粉体の含有量が、ポリオール組成物に対し25質量%以下である、[1]又は[2]に記載のポリオール組成物。
[4]前記赤燐系難燃剤と、前記リン酸塩系難燃剤との含有量の比率が、質量比(赤燐系難燃剤/リン酸塩系難燃剤)で、1/0.5~1/3である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[5]前記リン酸塩系難燃剤がポリリン酸塩を含む、[1]~[4]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[6]前記ポリリン酸塩がポリリン酸アンモニウムを含む、[5]に記載のポリオール組成物。
[7]前記リン酸塩系難燃剤の分解温度が200℃以上である、[1]~[6]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[8]前記触媒が三量化触媒を含む、[1]~[7]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[9]前記三量化触媒が4級アンモニウム塩を含む、[8]に記載のポリオール組成物。
[10]前記触媒がウレタン化触媒を含む、[1]~[9]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[11]前記ウレタン化触媒が窒素含有複素環化合物を含む、[10]に記載のポリオール組成物。
[12]吹き付け用途に用いられる、[1]~[11]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[13][1]~[12]のいずれかに記載のポリオール組成物と、ポリイソシアネートとから形成される、難燃性ウレタン樹脂組成物。
[14]難燃性ウレタン樹脂組成物から形成されるポリウレタン発泡体のISO-5660の試験方法に準拠して、放射熱強度50kW/mにて10分間加熱したときの総発熱量が8MJ/m以下である、[13]に記載の難燃性ウレタン樹脂組成物。
[15][13]又は[14]に記載の難燃性ウレタン樹脂組成物から形成される、ポリウレタン発泡体。
[1] A polyol composition for reacting with a polyisocyanate to obtain a polyurethane foam, wherein the polyol composition contains a polyol, a blowing agent, a flame retardant, and a catalyst, the flame retardant includes a red phosphorus-based flame retardant and a phosphate-based flame retardant, and the blowing agent includes a hydrofluoroolefin.
[2] The polyol composition according to [1], wherein the amount of powder in the polyol composition is 50 parts by mass or less per 100 parts by mass of polyol.
[3] The polyol composition according to [1] or [2], wherein the powder content in the polyol composition is 25% by mass or less relative to the polyol composition.
[4] The polyol composition according to any one of [1] to [3], wherein the ratio of the content of the red phosphorus-based flame retardant to the phosphate-based flame retardant is 1/0.5 to 1/3 by mass ratio (red phosphorus-based flame retardant/phosphate-based flame retardant).
[5] The polyol composition according to any one of [1] to [4], wherein the phosphate-based flame retardant comprises a polyphosphate.
[6] The polyol composition according to [5], comprising the polyphosphate salt ammonium polyphosphate.
[7] The polyol composition according to any one of [1] to [6], wherein the decomposition temperature of the phosphate-based flame retardant is 200°C or higher.
[8] The polyol composition according to any one of [1] to [7], comprising the catalyst a trimerizing catalyst.
[9] The polyol composition according to [8], comprising the trimerizing catalyst, a quaternary ammonium salt.
[10] The polyol composition according to any one of [1] to [9], comprising the catalyst a urethane catalyst.
[11] The polyol composition according to [10], comprising the urethane catalyst, a nitrogen-containing heterocyclic compound.
[12] A polyol composition according to any one of [1] to [11], used for spraying applications.
A flame-retardant urethane resin composition formed from a polyol composition according to any one of [1] to [12] and a polyisocyanate.
[14] The flame-retardant urethane resin composition according to [13], wherein the total heat generated when a polyurethane foam formed from the flame-retardant urethane resin composition is heated for 10 minutes at a radiant heat intensity of 50 kW/ m² in accordance with the ISO-5660 test method is 8 MJ/ or less.
A polyurethane foam formed from the flame-retardant urethane resin composition described in [15], [13], or [14].

本発明によれば、固体難燃剤などの粉体の含有量を抑制しても良好な難燃性を発現するポリウレタン発泡体の形成が可能なポリオール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 that enables the formation of a polyurethane foam that exhibits good flame retardancy even when the content of powders such as solid flame retardants is suppressed.

ポリウレタン発泡体の総発熱量の測定用サンプルを示す概略図である。This is a schematic diagram showing a sample used for measuring the total heat generation of polyurethane foam.

[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、発泡剤、難燃剤及び触媒を含有するポリオール組成物である。以下、各成分について詳細に説明する。
[Polyol composition]
The polyol composition of the present invention is a polyol composition containing a polyol, a blowing agent, a flame retardant, and a catalyst. Each component will be described in detail below.

<難燃剤>
本発明のポリオール組成物は、難燃剤として、赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤を含有する。
赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤は、いずれも固体難燃剤、すなわち室温(25℃)、常圧(1気圧)で固体であり、ポリオール組成物中において粉体として含有されるものである。本発明では、赤燐系難燃剤とリン酸塩系難燃剤とを組み合わせて含有することにより、ポリオール組成物中の粉体の含有量を抑制しても、良好な難燃性を発現するポリウレタン発泡体を形成することができる。
以下、赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤について、それぞれ詳細に説明する。
<Flame retardant>
The polyol composition of the present invention contains a red phosphorus-based flame retardant and a phosphate-based flame retardant as flame retardants.
Both red phosphorus-based and phosphate-based flame retardants are solid flame retardants, meaning they are solid at room temperature (25°C) and normal pressure (1 atm), and are contained as powders in the polyol composition. In the present invention, by combining a red phosphorus-based flame retardant and a phosphate-based flame retardant, it is possible to form a polyurethane foam that exhibits good flame retardancy even when the powder content in the polyol composition is suppressed.
The following provides a detailed explanation of red phosphorus-based flame retardants and phosphate-based flame retardants.

(赤燐系難燃剤)
本発明のポリオール組成物は、赤燐系難燃剤を含有する。赤燐系難燃剤は、赤燐単体のものを使用してもよいし、赤燐に樹脂、金属水酸化物、金属酸化物等を被膜したものでもよいし、赤燐に樹脂、金属水酸化物、金属酸化物等を混合したものなどを使用してもよい。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等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-based flame retardant)
The polyol composition of the present invention contains a red phosphorus-based flame retardant. The red phosphorus-based flame retardant may be red phosphorus alone, red phosphorus coated with a resin, metal hydroxide, metal oxide, etc., or a mixture of red phosphorus with a resin, metal hydroxide, metal oxide, etc. The resin to which the red phosphorus is coated or mixed with red phosphorus is not particularly limited, but examples include thermosetting resins such as phenolic resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, and silicone resins. From the viewpoint of flame retardancy, metal hydroxides are preferred as the compound to be coated or mixed. The metal hydroxides described later may be appropriately selected and used.

本発明のポリオール組成物における赤燐系難燃剤の含有量は、ポリオール100質量部に対して、1~20質量部が好ましく、2~15質量部がより好ましく、4~12質量部がさらに好ましい。赤燐系難燃剤の含有量が上記下限値以上であると、ポリウレタン発泡体に良好な難燃性を付与することができる。また、赤燐系難燃剤の含有量が上記上限値以下であると、ポリオール組成物中の粉体の含有量を抑制することができる。
なお、「ポリオール組成物中の粉体の含有量」とは、室温及び常圧で、ポリオール組成物中で粉体として存在する成分の合計量であり、例えば、赤燐系難燃剤、リン酸塩系難燃剤、後述するその他の固体難燃剤、及び固体難燃剤以外のフィラーの各含有量の合計により算出できる。
The content of the red phosphorus-based flame retardant in the polyol composition of the present invention is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 2 to 15 parts by mass, and even more preferably 4 to 12 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. When the content of the red phosphorus-based flame retardant is above the lower limit, good flame retardancy can be imparted to the polyurethane foam. Furthermore, when the content of the red phosphorus-based flame retardant is below the upper limit, the content of powder in the polyol composition can be suppressed.
The "powder content in the polyol composition" refers to the total amount of components present as powder in the polyol composition at room temperature and atmospheric pressure. For example, it can be calculated by summing the content of red phosphorus-based flame retardants, phosphate-based flame retardants, other solid flame retardants described later, and fillers other than solid flame retardants.

(リン酸塩系難燃剤)
リン酸塩系難燃剤の具体例としては、例えば、モノリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。なお、ここでいうリン酸塩は、正リン酸塩のみならず、亜リン酸塩、次亜リン酸塩なども含む概念である。ポリリン酸塩も同様である。
モノリン酸塩としては、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素ニ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が挙げられる。この中では、アンモニウム塩が好ましく、リン酸二水素アンモニウムがより好ましい。
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が挙げられ、これらの中ではポリリン酸アンモニウムが好ましい。
また、ポリリン酸アンモニウムは、結晶構造によって、I型、II型などの様々な種類があるが、分解温度を高くして難燃性を高める観点から、II型のポリリン酸アンモニウムが好ましい。
なお、リン酸塩系難燃剤は、いずれか1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
(Phosphate-based flame retardant)
Specific examples of phosphate-based flame retardants include monophosphates and polyphosphates. It should be noted that the term "phosphate" here includes not only orthophosphates but also phosphates and hypophosphates. The same applies to polyphosphates.
Examples of monophosphates include ammonium salts such as ammonium phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and diammonium hydrogen phosphate; sodium salts such as monosodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, monosodium phosphite, disodium phosphite, and sodium hypophosphite; potassium salts such as monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, monopotassium phosphite, dipotassium phosphite, and potassium hypophosphite; lithium salts such as monolithium phosphate, dilithium phosphate, trilithium phosphate, monolithium phosphite, dilithium phosphite, and lithium hypophosphite; barium salts such as barium dihydrogen phosphate, barium hydrogen phosphate, tribarium phosphate, and barium hypophosphite; magnesium salts such as magnesium monohydrogen phosphate, magnesium hydrogen phosphate, trimagnesium phosphate, and magnesium hypophosphite; calcium salts such as calcium dihydrogen phosphate, calcium hydrogen phosphate, tricalcium phosphate, and calcium hypophosphite; zinc salts such as zinc phosphate, zinc phosphite, and zinc hypophosphite; and aluminum salts such as monoaluminum phosphate, dialuminum phosphate, trialuminum phosphate, aluminum phosphite, and aluminum hypophosphite. Among these, ammonium salts are preferred, and ammonium dihydrogen phosphate is more preferred.
Examples of polyphosphates include ammonium polyphosphate, piperazine polyphosphate, melamine polyphosphate, ammonium polyphosphate amide, and aluminum polyphosphate, with ammonium polyphosphate being preferred among these.
Furthermore, while ammonium polyphosphate comes in various types such as type I and type II depending on its crystal structure, type II ammonium polyphosphate is preferred from the viewpoint of increasing the decomposition temperature and enhancing flame retardancy.
Furthermore, phosphate-based flame retardants may be used individually or in combination of two or more types.

本発明で使用するリン酸塩系難燃剤は、分解温度が200℃以上であることが好ましい。分解温度が200℃以上であることによる効果は定かではないが、ポリウレタン発泡体を構成する樹脂の分解温度に近づくため難燃効果が効率的に発揮できると推定される。このような観点から、リン酸塩系難燃剤の分解温度は、210℃以上であることがより好ましく、230℃以上であることがさらに好ましく、260℃以上であることがよりさらに好ましい。分解温度の上限は特に限定されず、例えば400℃である。
また、赤燐系難燃剤の分解温度は300℃以上であることが好ましく、350℃以上であることがより好ましく、400℃以上であることがさらに好ましい。
なお、分解温度は、TG-DTA測定などにより求めることができる。
The phosphate-based flame retardant used in this invention preferably has a decomposition temperature of 200°C or higher. Although the effect of a decomposition temperature of 200°C or higher is not certain, it is presumed that the flame retardant effect can be efficiently exerted because it approaches the decomposition temperature of the resin constituting the polyurethane foam. From this viewpoint, the decomposition temperature of the phosphate-based flame retardant is more preferably 210°C or higher, even more preferably 230°C or higher, and even more preferably 260°C or higher. The upper limit of the decomposition temperature is not particularly limited, and is, for example, 400°C.
Furthermore, the decomposition temperature of the red phosphorus-based flame retardant is preferably 300°C or higher, more preferably 350°C or higher, and even more preferably 400°C or higher.
The decomposition temperature can be determined by methods such as TG-DTA measurement.

本発明のポリオール組成物におけるリン酸塩系難燃剤の含有量は、ポリオール100質量部に対して、1~50質量部が好ましく、4~40質量部がより好ましく、7~25質量部がさらに好ましい。リン酸塩系難燃剤の含有量が上記下限値以上であると、ポリウレタン発泡体に良好な難燃性を付与することができる。また、リン酸塩系難燃剤の含有量が上記上限値以下であると、ポリオール組成物中の粉体の含有量を抑制することができる。 The content of the phosphate-based flame retardant in the polyol composition of the present invention is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 4 to 40 parts by mass, and even more preferably 7 to 25 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. When the content of the phosphate-based flame retardant is above the lower limit, good flame retardancy can be imparted to the polyurethane foam. Furthermore, when the content of the phosphate-based flame retardant is below the upper limit, the powder content in the polyol composition can be suppressed.

本発明のポリオール組成物は、赤燐系難燃剤とリン酸塩系難燃剤との含有量の比率が、質量比(赤燐系難燃剤/リン酸塩系難燃剤)で、1/0.5~1/3であることが好ましく、1/0.6~1/2.8であることがより好ましく、1/1~1/2.7であることがさらに好ましい。上記含有量の比率が上記範囲内であると、ポリオール組成物中の粉体の含有量を抑制しつつ、難燃性を向上しやすくなる。また、ポリウレタン発泡体の密度や色調などを適切なものとしやすくなる。 The polyol composition of the present invention preferably has a mass ratio (red phosphorus-based flame retardant/phosphate-based flame retardant) of 1/0.5 to 1/3, more preferably 1/0.6 to 1/2.8, and even more preferably 1/1 to 1/2.7. When the above content ratio is within this range, it becomes easier to improve flame retardancy while suppressing the powder content in the polyol composition. Furthermore, it becomes easier to achieve appropriate density and color of the polyurethane foam.

(その他の固体難燃剤)
本発明のポリオール組成物は、本発明の効果を阻害しない限り、上記した赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤以外の固体難燃剤(以下、「その他の固体難燃剤」ともいう。)を含有してもよい。その他の固体難燃剤としては、例えば、臭素系難燃剤、ホウ素系難燃剤、アンチモン系難燃剤、塩素系難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー等が挙げられる。その他の固体難燃剤としては、特に限定されないが、上記したものの中では、ホウ素系難燃剤が好ましい。
ホウ素系難燃剤としては、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。
本発明においてホウ素含有難燃剤を使用する場合は、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。
なお、これらのその他の固体難燃剤は、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。
(Other solid flame retardants)
The polyol composition of the present invention may contain solid flame retardants other than the red phosphorus-based and phosphate-based flame retardants described above (hereinafter also referred to as "other solid flame retardants"), as long as they do not inhibit the effects of the present invention. Examples of other solid flame retardants include bromine-based flame retardants, boron-based flame retardants, antimony-based flame retardants, chlorine-based flame retardants, metal hydroxides, needle-shaped fillers, and the like. While there are no particular limitations on other solid flame retardants, boron-based flame retardants are preferred among those described above.
Examples of boron-based flame retardants include borax, boron oxide, boric acid, and borates. Examples of boron oxides include diboron trioxide, boron trioxide, diboron dioxide, tetraboron trioxide, and tetraboron pentoxide.
Examples of borates include alkali metals, alkaline earth metals, elements from groups 4, 12, and 13 of the periodic table, and ammonium borates. Specifically, 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.
In the present invention, when a boron-containing flame retardant is used, it is preferably a borate, and more preferably zinc borate.
These other solid flame retardants may be used individually or in combination of two or more types.

本発明のポリオール組成物にその他の固体難燃剤を含有する場合、その他の固体難燃剤の含有量は、ポリオール100質量部に対し、25質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましく、15質量部以下であることがさらに好ましい。ポリオール組成物中のその他の固体難燃剤の含有量が上記上限値以下であると、固体難燃剤全体の含有量を抑制することができる。その他の固体難燃剤の含有量は、ポリオール組成物中の粉体の含有量を少なくする観点からは、少なければ少ない程よく、ポリオール100質量部に対し0質量部以上であればよいが、その他の固体難燃剤を含有させた場合にはその効果を発揮させる観点から、例えば1質量部以上、好ましくは5質量部以上である。 When the polyol composition of the present invention contains other solid flame retardants, the content of the other solid flame retardants is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and even more preferably 15 parts by mass or less, per 100 parts by mass of polyol. Keeping the content of other solid flame retardants in the polyol composition below the above upper limit allows for suppression of the total content of solid flame retardants. From the viewpoint of reducing the powder content in the polyol composition, the less the other solid flame retardant, the better; it should be 0 parts by mass or more per 100 parts by mass of polyol. However, when other solid flame retardants are included, from the viewpoint of allowing them to exert their effect, the content should be, for example, 1 part by mass or more, preferably 5 parts by mass or more.

(固体難燃剤以外のフィラー)
また、ポリオール組成物は、上記した固体難燃剤以外のフィラーを含有してもよい。固体難燃剤以外のフィラーは、常温、常圧で固体となるものであり、ポリオール組成物中で粉体として存在する。固体難燃剤以外のフィラーとしては、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、塩基性炭酸マグネシウム、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、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、クレー、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、シリカバルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、グラファイト、炭素バルン、木炭粉末、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。固体難燃剤以外のフィラーは、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。
(Fillers other than solid flame retardants)
Furthermore, the polyol composition may contain fillers other than the solid flame retardants described above. Fillers other than solid flame retardants are solids at room temperature and pressure and exist as powders in the polyol composition. As fillers other than solid flame retardants, alumina, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, tin oxide, ferrites, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dawsonite, hydrotalcite, calcium sulfate, barium sulfate, calcium silicate, talc, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, imogolite, sericite, glass beads, silica balloon, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, graphite, carbon balloon, charcoal powder, various metal powders, magnesium sulfate, lead zirconate titanate, molybdenum sulfide, silicon carbide, various magnetic powders, fly ash, etc. can be used as appropriate. Fillers other than solid flame retardants may be used individually or in combination of two or more types.

本発明のポリオール組成物中の粉体の含有量は、ポリオール100質量部に対し、50質量部以下であることが好ましく、45質量部以下であることがより好ましく、40質量部以下であることがさらに好ましい。また、ポリオール組成物全量基準では、25質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、17質量%以下であることがさらに好ましい。粉体の含有量が上記上限値以下であると、該ポリオール組成物から形成された難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付けた際、難燃性ウレタン樹脂組成物を広範囲に散布することができたり、ポリウレタン発泡体の密度の増加を抑制したり、吹付後のポリウレタン発泡体に良好な接着性を付与したりすることができる。
また、粉体の含有量の下限は、特に限定されないが、赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤の含有によって、本発明の効果を発現する観点から、ポリオール100質量部に対し、好ましくは10質量部以上であり、より好ましくは15質量部以上であり、さらに好ましくは25質量部以上である。また、ポリオール組成物全量基準では、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。
The powder content in the polyol composition of the present invention is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 45 parts by mass or less, and even more preferably 40 parts by mass or less, per 100 parts by mass of polyol. Furthermore, on a basis of the total amount of polyol composition, it is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 17% by mass or less. When the powder content is below the above upper limit, when the flame-retardant urethane resin composition formed from the polyol composition is sprayed, the flame-retardant urethane resin composition can be dispersed over a wide area, the increase in density of the polyurethane foam can be suppressed, and good adhesion can be imparted to the polyurethane foam after spraying.
Furthermore, while there is no particular lower limit to the powder content, from the viewpoint of exhibiting the effects of the present invention through the inclusion of red phosphorus-based flame retardants and phosphate-based flame retardants, it is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and even more preferably 25 parts by mass or more, per 100 parts by mass of polyol. Also, on a basis of the total amount of the polyol composition, it is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and even more preferably 5% by mass or more.

(液状難燃剤)
本発明のポリオール組成物に含有される難燃剤としては、上記した固体難燃剤以外にも、液状難燃剤を使用してもよい。液状難燃剤とは、室温(25℃)、常圧(1気圧)で液体となるものである。液状難燃剤としては、特に限定されないが、リン酸エステル系難燃剤が好ましい。
(Liquid flame retardant)
In addition to the solid flame retardant described above, a liquid flame retardant may also be used as the flame retardant contained in the polyol composition of the present invention. A liquid flame retardant is one that becomes liquid at room temperature (25°C) and normal pressure (1 atm). While there are no particular limitations on the liquid flame retardant, a phosphate ester-based flame retardant is preferred.

リン酸エステル系難燃剤としては、モノリン酸エステル、縮合リン酸エステル等を使用できる。モノリン酸エステルとは、分子中にリン原子を1つ有するリン酸エステルである。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)ホスフェート等のトリアルキルホスフェート、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート等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等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)ホスフェート等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等の酸性リン酸エステル等が挙げられる。 As phosphate ester-based flame retardants, monophosphate esters, condensed phosphate esters, etc., can be used. A monophosphate ester is a phosphate ester containing one phosphorus atom in its molecule. Examples of monophosphate esters 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, cresyldiphenyl 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等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 condensed phosphate esters include aromatic condensed phosphate esters such as trialkyl polyphosphates, resorcinol polyphenyl phosphates, bisphenol A polycresyl phosphates, and bisphenol A polyphenyl phosphates.
Examples of commercially available condensed phosphate esters include "CR-733S,""CR-741," and "CR747" from Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., and "ADEKA Stab PFR" and "FP-600" from ADEKA Corporation.

リン酸エステル系難燃剤は、上記したものの中から1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリオール組成物の粘度を適切にしやすくする観点、及びポリウレタン発泡体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)ホスフェート等のハロゲン含有リン酸エステルがより好ましい。 The phosphate ester flame retardants may be used individually from the above-mentioned types, or two or more may be used in combination. Among these, monophosphate esters are preferred from the viewpoint of easily adjusting the viscosity of the polyol composition and improving the flame retardancy of the polyurethane foam, and halogen-containing phosphate esters such as tris(β-chloropropyl) phosphate are more preferred.

ポリオール組成物中のリン酸エステル系難燃剤の含有量は、特に限定されないが、ポリオール100質量部に対して、好ましくは15~90質量部であり、より好ましくは20~80質量部であり、さらに好ましくは25~70質量部である。リン酸エステル系難燃剤の含有量がこれら下限値以上であると、ポリオール組成物の粘度を高くしすぎたり、粉体の含有量を多くしすぎたりすることなくポリウレタン発泡体に難燃性を付与しやすくなる。また、リン酸エステル系難燃剤の含有量がこれら上限値以下であると、発泡が阻害されないなどにより、ポリウレタン発泡体を容易に製造しやすくなる。 The content of the phosphate ester-based flame retardant in the polyol composition is not particularly limited, but is preferably 15 to 90 parts by mass, more preferably 20 to 80 parts by mass, and even more preferably 25 to 70 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. When the content of the phosphate ester-based flame retardant is above these lower limits, it becomes easier to impart flame retardancy to the polyurethane foam without excessively increasing the viscosity of the polyol composition or the powder content. Furthermore, when the content of the phosphate ester-based flame retardant is below these upper limits, foaming is not inhibited, making it easier to manufacture the polyurethane foam.

<ポリオール>
本発明に用い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、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 polyols used in the present invention include polylactone polyols, polycarbonate 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 polylactone polyols include polypropiolactone glycol, polycaprolactone glycol, and polyvalerolactone glycol.
Examples of polycarbonate polyols include polyols obtained by the de-alcoholization reaction of hydroxyl group-containing compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, and nonanediol with ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.

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、アゼライン酸、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)、o-フタル酸(フタル酸)、ナフタレンジカルボン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 dehydrating and condensing a polybasic acid and a polyhydric alcohol, and condensates of hydroxycarboxylic acids and the aforementioned polyhydric alcohols.
Examples of polybasic acids include adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, isophthalic acid (m-phthalic acid), terephthalic acid (p-phthalic acid), o-phthalic acid (phthalic acid), naphthalenedicarboxylic acid, and succinic acid. 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.
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 polymerization of ethylenically unsaturated compounds such as acrylonitrile, styrene, methyl acrylate, and methacrylate onto aromatic polyols, alicyclic polyols, aliphatic polyols, and polyester polyols, as well as polybutadiene polyols, or hydrogenated versions thereof.

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、多価アルコールなどの活性水素を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、炭素数2~6のアルキレンオキサイド、具体的には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。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの少なくとも一種が挙げられる。
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-ヘキサンジオール等のジオール類、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール、ショ糖、グルコース、マンノース、フルクト-ス、メチルグルコシド及びその誘導体等の四~八価のアルコール、フロログルシノール、クレゾール、ピロガロール、カテコール、ヒドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、1,3,6,8-テトラヒドロキシナフタレン、及び1,4,5,8-テトラヒドロキシアントラセン等のポリオール、ひまし油ポリオール、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体及びポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数2~100)ポリオール、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物(ノボラック)、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 having 2 to 6 carbon atoms, specifically ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, etc., in the presence of at least one low molecular weight active hydrogen compound having two or more active hydrogen atoms, such as a polyhydric alcohol. Examples of alkylene oxides include at least one of ethylene oxide and propylene oxide.
Examples of low molecular weight active hydrogen compounds having two or more active hydrogen atoms include bisphenol A, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diols such as 1,6-hexanediol, triols such as glycerin and trimethylolpropane, tetrahydric to octahydric alcohols such as pentaerythritol, sorbitol, mannitol, sorbitan, diglycerin, dipentaerythritol, sucrose, glucose, mannose, fructose, methyl glucoside and its derivatives, phloroglucinol, and cresol. Examples include polyols such as pyrogallol, catechol, hydroquinone, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene, and 1,4,5,8-tetrahydroxyanthracene; castor oil polyols; (co)polymers of hydroxyalkyl (meth)acrylates; polyfunctional polyols (e.g., 2 to 100 functional groups) such as polyvinyl alcohol; condensates of phenol and formaldehyde (novolac); ethylenediamine; and amines such as 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が好ましい。また、水酸基を2個有するポリオールが好ましい。中でも、ポリウレタン発泡体の難燃性を高める観点から、芳香族環を有するポリエステルポリオールである芳香族ポリエステルポリオールが好ましい。その場合、ポリオールの加重平均芳香族濃度が10質量%以上であることが好ましく、12質量%以上であることがより好ましい。ポリオールの加重平均芳香族濃度の上限は、特に限定されないが、例えば30質量%、好ましくは25質量%である。
ここで、芳香族濃度とは、ポリオール中の芳香環を構成する炭素原子及び水素原子の合計の質量%により得られたものであり、加重平均芳香族濃度は、前記芳香環の炭素原子及び水素原子の各含有量から加重平均により求めた芳香族濃度である。
芳香族ポリエステルポリオールは、o-フタル酸(フタル酸)、m-フタル酸(イソフタル酸)、p-フタル酸(テレフタル酸)、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸とグリコールの縮合物であることが好ましい。中でも、ポリウレタン発泡体の難燃性、特に燃え拡がらない性能を高める観点から、芳香族ポリエステルポリオールは、フタル酸とグリコールとの縮合物である、フタル酸系ポリエステルポリオールを含むことがより好ましく、p-フタル酸とグリコールの縮合物である、p-フタル酸系ポリエステルポリオール、及び、о-フタル酸とグリコールの縮合物である、о-フタル酸系ポリエステルポリオールから選択される少なくとも1種を含むことがさらに好ましい。
Polyols used in the present invention are preferably polyester polyols and polyether polyols. Polyols having two hydroxyl groups are also preferred. Among these, aromatic polyester polyols, which are polyester polyols having aromatic rings, are preferred from the viewpoint of improving the flame retardancy of polyurethane foam. In that case, the weighted average aromatic concentration of the polyol is preferably 10% by mass or more, and more preferably 12% by mass or more. The upper limit of the weighted average aromatic concentration of the polyol is not particularly limited, but is, for example, 30% by mass, preferably 25% by mass.
Here, aromatic concentration is obtained by the total mass percentage of carbon and hydrogen atoms constituting the aromatic ring in the polyol, and weighted average aromatic concentration is the aromatic concentration obtained by weighted averaging from the respective carbon and hydrogen atom content of the aromatic ring.
The aromatic polyester polyol is preferably a condensate of an aromatic dicarboxylic acid such as o-phthalic acid (phthalic acid), m-phthalic acid (isophthalic acid), p-phthalic acid (terephthalic acid), or naphthalenedicarboxylic acid with a glycol. In particular, from the viewpoint of improving the flame retardancy of the polyurethane foam, especially its ability to prevent the spread of flame, the aromatic polyester polyol is more preferably a phthalic acid-based polyester polyol, which is a condensate of phthalic acid and glycol, and even more preferably at least one selected from p-phthalic acid-based polyester polyol, which is a condensate of p-phthalic acid and glycol, and o-phthalic acid-based polyester polyol, which is a condensate of o-phthalic acid and glycol.

ポリオールが芳香族ポリエステルポリオールを含有する場合、その含有量は、特に限定されないが、ポリオール100質量部に対して、50質量部以上であることが好ましく、70質量部以上であることがより好ましく、100質量部であることがさらに好ましい。 When the polyol contains an aromatic polyester polyol, the amount is not particularly limited, but it is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, and even more preferably 100 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyol.

ポリオールの加重平均水酸基価は、20~370mgKOH/gが好ましく、50~320mgKOH/gがより好ましく、100~260mgKOH/gがさらに好ましい。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組成物の粘度が下がりやすく、取り扱い性等の観点で好ましい。一方、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発泡体の架橋密度が上がることにより強度が高くなり、かつ吹き付けの際の施工性が良好になる。
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 weighted average hydroxyl value of the polyol is preferably 20 to 370 mgKOH/g, more preferably 50 to 320 mgKOH/g, and even more preferably 100 to 260 mgKOH/g. When the hydroxyl value of the polyol is below the upper limit, the viscosity of the polyol composition tends to decrease, which is preferable from the viewpoint of handling and other factors. On the other hand, when the hydroxyl value of the polyol is above the lower limit, the crosslinking density of the polyurethane foam increases, resulting in higher strength and better workability during spraying.
The hydroxyl value of polyols can be measured according to JIS K 1557-1:2007.

ここで、ポリオールの加重平均水酸基価は、ポリオールを構成する個々のポリオールの水酸基価と、該個々のポリオールのポリオール中の重量分率との積の総和により求められる。例えば、ポリオールとして、2種類のポリオール(d1)、ポリオール(d2)を用いる場合、ポリオール(d1)の水酸基価をX、配合量をm、ポリオール(d2)の水酸基価をX、配合量をmとすると、加重平均水酸基価は、以下の式で表される。なお、配合量m及びmは、ポリオール100質量部中の質量部数である。
加重平均水酸基価(mgKOH/g)=X×(m/(m+m))+X×(m/(m+m))
Here, the weighted average hydroxyl value of a polyol is determined by the sum of the products of the hydroxyl values of the individual polyols constituting the polyol and the weight fraction of each individual polyol in the polyol. For example, when using two types of polyols, (d1) and (d2), if the hydroxyl value of polyol (d1) is X1 and the amount added is m1 , and the hydroxyl value of polyol (d2) is X2 and the amount added is m2 , the weighted average hydroxyl value is expressed by the following formula. Note that the amounts m1 and m2 are parts by mass in 100 parts by mass of polyol.
Weighted average hydroxyl value (mgKOH/g) = X 1 × (m 1 / (m 1 + m 2 )) + X 2 × (m 2 / (m 1 + m 2 ))

<触媒>
本発明のポリオール組成物は、触媒を含有する。触媒としては、三量化触媒及びウレタン化触媒からなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましく、三量化触媒を含有することがより好ましく、三量化触媒に加え、ウレタン化触媒を含有することがさらに好ましい。
<Catalyst>
The polyol composition of the present invention contains a catalyst. Preferably, the catalyst contains at least one selected from the group consisting of trimerizing catalysts and urethane catalysts, more preferably a trimerizing catalyst, and even more preferably a urethane catalyst in addition to a trimerizing catalyst.

(三量化触媒)
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。三量化触媒を含有することでイソシアヌレート環が生成されて難燃性を高めることができる。また、イソシアネート基の反応を完了させて発泡性の良好なポリウレタン発泡体が得られやすくなる。三量化触媒としては、金属触媒、アンモニウム塩等が挙げられる。
三量化触媒として使用される金属触媒(三量化金属触媒)としては、有機酸カリウムが挙げられ、好ましくは2-エチルヘキサン酸カリウム等のオクチル酸カリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸カリウム、ブタン酸カリウム、安息香酸カリウム等の炭素数2~8のカルボン酸カリウムである。
アンモニウム塩としては、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等の3級アンモニウム塩、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等の4級アンモニウム塩等を使用することができるが、これらのなかでは、4級アンモニウム塩が好ましい。アンモニウム塩は、例えばカルボン酸のアンモニウム塩である。アンモニウム塩におけるカルボン酸としては、例えば炭素数1~10、好ましくは炭素数2~8の飽和脂肪酸が挙げられる。飽和脂肪酸は、炭化水素基が直鎖であってもよいし、分岐を有してもよいが、分岐を有することが好ましい。カルボン酸の具体例としては、2-エチルヘキサン酸、2,2-ジメチルプロパン酸、酢酸、及びギ酸などが挙げられるが、これらの中では2,2-ジメチルプロパン酸が好ましい。三量化触媒は、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。
三量化触媒は、4級アンモニウム塩を含むことが好ましい。三量化触媒として4級アンモニウム塩を含むことで、ハイドロフルオロオレフィンに対する安定性が良好となり、それにより、ハイドロフルオロオレフィンの分解が防止され、発泡性が良好なものとなる。また、反応速度を一定以上とし、難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付ける際の施工性を良好なものとすることができる。
三量化触媒は、4級アンモニウム塩及び三量化金属触媒を含むことがより好ましい。
(trimerization catalyst)
A trimerizing catalyst is a catalyst that reacts with the isocyanate groups contained in polyisocyanate to trimerize them and promote the formation of isocyanurate rings. The inclusion of a trimerizing catalyst enhances flame retardancy by generating isocyanurate rings. Furthermore, completing the reaction of the isocyanate groups facilitates the production of polyurethane foams with good foaming properties. Examples of trimerizing catalysts include metal catalysts and ammonium salts.
Examples of metal catalysts used as trimerization catalysts (trimerization metal catalysts) include potassium organic acids, preferably potassium octoates such as potassium 2-ethylhexanoate, potassium acetate, potassium propionate, potassium butanoate, potassium benzoate, and other potassium carboxylates having 2 to 8 carbon atoms.
As the ammonium salt, tertiary ammonium salts such as triethylammonium salt and triphenylammonium salt, and quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, and tetraphenylammonium salt can be used, but among these, quaternary ammonium salts are preferred. The ammonium salt is, for example, an ammonium salt of a carboxylic acid. Examples of carboxylic acids in the ammonium salt include saturated fatty acids having 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms. The hydrocarbon group of the saturated fatty acid may be linear or branched, but branching is preferred. Specific examples of carboxylic acids include 2-ethylhexanoic acid, 2,2-dimethylpropanoic acid, acetic acid, and formic acid, but among these, 2,2-dimethylpropanoic acid is preferred. The trimerization catalyst may be used alone or two or more may be used in combination.
The trimerizing catalyst preferably contains a quaternary ammonium salt. Including a quaternary ammonium salt as the trimerizing catalyst improves stability with respect to hydrofluoroolefins, thereby preventing the decomposition of hydrofluoroolefins and resulting in good foaming properties. Furthermore, it allows the reaction rate to be kept above a certain level, improving the workability when spraying the flame-retardant urethane resin composition.
The trimerization catalyst more preferably contains a quaternary ammonium salt and a trimerized metal catalyst.

ポリオール組成物中の4級アンモニウム塩の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~15質量部が好ましく、0.2~10質量部がより好ましく、0.4~8質量部がさらに好ましい。4級アンモニウム塩の上記含有量を、上記下限値以上とすることで、HFOに対する安定性や、吹き付ける際の施工性などを良好にすることができる。また、4級アンモニウム塩の含有量を、上記上限値以下とすることで、反応速度を適切に制御することができる。
三量化金属触媒の含有量は、特に限定されないが、ポリオール100質量部に対して、0.2~13質量部が好ましく、0.3~10質量部がより好ましく、0.6~8質量部がさらに好ましい。
また、ポリオール組成物中の三量化触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.3~28質量部が好ましく、0.5~20質量部がより好ましく、1~16質量部が更に好ましい。
The content of quaternary ammonium salt in the polyol composition is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.2 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.4 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. By setting the above content of quaternary ammonium salt above the lower limit, stability against HFO and workability during spraying can be improved. Furthermore, by setting the above content of quaternary ammonium salt below the upper limit, the reaction rate can be appropriately controlled.
The content of the trimerized metal catalyst is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 13 parts by mass, more preferably 0.3 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.6 to 8 parts by mass per 100 parts by mass of polyol.
Furthermore, the content of the trimerizing catalyst in the polyol composition is preferably 0.3 to 28 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and even more preferably 1 to 16 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.

(ウレタン化触媒)
本発明のポリオール組成物に使用される触媒は、ウレタン化触媒として、窒素含有複素環化合物を含有することが好ましい。ウレタン化触媒として窒素含有複素環化合物を含有することで、ハイドロフルオロオレフィンに対する安定性が良好となり、それにより、ハイドロフルオロオレフィンの分解が防止され、発泡性が良好なものとなる。また、反応速度を一定以上とし、難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付ける際の施工性を良好なものとすることができる。窒素含有複素環化合物の中でも、イミダゾール誘導体を含有することがより好ましい。
上記の通り、イミダゾール誘導体は、ハイドロフルオロオレフィンの影響を受けにくく、ポリオール組成物の安定性を高めつつポリオールとポリイソシアネートとを反応させやすくする。したがって、ポリオール組成物は、イミダゾール誘導体を含有することで、ポリオールとポリイソシアネートの反応性が高められ、発泡性がさらに良好となる。
イミダゾール誘導体は、好ましくは1位および2位がそれぞれ独立に炭素数8以下のアルキル基で置換されたイミダゾールであり、アルキル基は好ましくは炭素数6以下、より好ましくは炭素数4以下である。イミダゾール誘導体の好適な具体例は、下記一般式(1)で表される。
(Urethane catalyst)
The catalyst used in the polyol composition of the present invention preferably contains a nitrogen-containing heterocyclic compound as a urethane catalyst. The inclusion of a nitrogen-containing heterocyclic compound as a urethane catalyst improves stability with respect to hydrofluoroolefins, thereby preventing decomposition of the hydrofluoroolefins and resulting in good foaming properties. Furthermore, it allows for a reaction rate above a certain level, improving the workability when spraying the flame-retardant urethane resin composition. Among nitrogen-containing heterocyclic compounds, the inclusion of an imidazole derivative is more preferable.
As described above, imidazole derivatives are less affected by hydrofluoroolefins and facilitate the reaction between polyols and polyisocyanates while increasing the stability of the polyol composition. Therefore, by containing imidazole derivatives, the reactivity between the polyol and polyisocyanate is enhanced, resulting in even better foaming properties.
The imidazole derivative is preferably an imidazole in which the 1st and 2nd positions are independently substituted with alkyl groups having 8 or fewer carbon atoms, and the alkyl groups preferably have 6 or fewer carbon atoms, more preferably 4 or fewer carbon atoms. A suitable specific example of an imidazole derivative is represented by the following general formula (1).


(一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基又は炭素数2~8のアルケニル基を表す。)

(In general formula (1), R1 and R2 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms.)

一般式(1)におけるR及びRは、それぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基又は炭素数2~8のアルケニル基を表す。アルキル基及びアルケニル基はそれぞれ直鎖状であってもよいし、分岐構造を有してもよい。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、sec-ペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基等が挙げられる。
アルケニル基の具体例としては、ビニル基、1-プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基、オクテニル基等が挙げられる。
1及びR2のアルキル基又はアルケニル基の炭素数が前記下限値以上であると、立体障害が大きくなりハイドロフルオロオレフィン等の発泡剤の影響を受けにくくなるため好ましい。一方、R及びRのアルキル基の炭素数が前記上限値以下であると、極端に立体障害が大きくならないためポリオールとポリイソシアネートとの反応を速やかに進行させることが可能になり、発泡性も良好となる。
これらの観点から、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
In general formula (1), R1 and R2 each independently represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. The alkyl group and alkenyl group may each be linear or have a branched structure.
Specific examples of alkyl groups include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, isopentyl group, sec-pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, and the like.
Specific examples of alkenyl groups include vinyl, 1-propenyl, allyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, and octenyl groups.
If the number of carbon atoms in the alkyl or alkenyl groups of R1 and R2 is greater than or equal to the lower limit, steric hindrance increases, making the reaction less susceptible to the effects of blowing agents such as hydrofluoroolefins, which is preferable. On the other hand, if the number of carbon atoms in the alkyl groups of R1 and R2 is less than or equal to the upper limit, steric hindrance does not increase excessively, allowing the reaction between the polyol and polyisocyanate to proceed rapidly, and resulting in good foaming properties.
From these viewpoints, R1 and R2 are each preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, more preferably alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably methyl groups.

一般式(1)で表されるイミダゾール誘導体としては、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、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。 Examples of imidazole derivatives represented by general formula (1) 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 catalyst activity in the presence of hydrofluoroolefins and promoting rapid reaction. Furthermore, 1,2-dimethylimidazole is even more preferred from the viewpoint of further enhancing stability.

ポリオール組成物中の窒素含有複素環化合物の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、1~15質量部がより好ましく、2~10質量部が更に好ましい。窒素含有複素環化合物の含有量が前記下限値以上であるとウレタン結合の形成が生じやすくなり、反応が速やかに進行し、かつ発泡性が良好となる。一方、窒素含有複素環化合物の含有量が前記上限値以下であると、反応速度が制御しやすくなるため好ましい。 The content of the nitrogen-containing heterocyclic compound in the polyol composition 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, per 100 parts by mass of polyol. When the content of the nitrogen-containing heterocyclic compound is above the lower limit, urethane bond formation is more likely to occur, the reaction proceeds rapidly, and foaming properties are good. On the other hand, when the content of the nitrogen-containing heterocyclic compound is below the upper limit, the reaction rate is easier to control, which is preferable.

ウレタン化触媒としては、窒素含有複素環化合物に加え、金属触媒を含有することが好ましい。この金属触媒は、一般的にウレタン化金属触媒と呼ばれるものである。本発明では、上記ウレタン化金属触媒を含有することで、ポリオールとポリイソシアネートとの反応が促進され、特に初期反応速度を高めることができる。また、上記する難燃剤を一定量以上含有させるとポリオール組成物の反応性が阻害され発泡性が低下しやすいが、ウレタン化金属触媒を含有させることで、ポリオール組成物の発泡性を良好に維持しやすくなる。上記金属触媒は、発泡性などの観点から、ビスマス又は錫を含むことが好ましく、ビスマスを含むことがより好ましい。ビスマスを含む金属触媒は、HFOに対する反応性が低く、保存安定性が高くなる。また、ポリウレタン発泡体の難燃性を低下させることなく、初期活性を良好にさせやすい。 The urethane catalyst preferably contains a metal catalyst in addition to a nitrogen-containing heterocyclic compound. This metal catalyst is generally referred to as a urethane-forming metal catalyst. In this invention, the inclusion of the above-mentioned urethane-forming metal catalyst promotes the reaction between the polyol and polyisocyanate, particularly increasing the initial reaction rate. Furthermore, while including a certain amount or more of the above-mentioned flame retardant inhibits the reactivity of the polyol composition and tends to reduce foaming properties, including the urethane-forming metal catalyst makes it easier to maintain good foaming properties of the polyol composition. From the viewpoint of foaming properties, the above-mentioned metal catalyst preferably contains bismuth or tin, and more preferably contains bismuth. Metal catalysts containing bismuth have low reactivity to HFO and high storage stability. They also tend to improve initial activity without reducing the flame retardancy of the polyurethane foam.

上記のウレタン化金属触媒は、ビスマス及び錫から選択される金属塩が好ましく、ビスマス塩であることがより好ましい。金属塩は、有機酸金属塩であることが好ましく、より好ましくは炭素数5以上のカルボン酸の金属塩である。カルボン酸は、炭素数5以上であることで、発泡剤、特にハイドロフルオロオレフィンに対する安定性が良好となる。また、カルボン酸の炭素数は、触媒活性などの観点から、18以下が好ましく、12以下がより好ましい。カルボン酸は、脂肪族カルボン酸であることが好ましく、飽和脂肪族カルボン酸がより好ましい。カルボン酸は、直鎖であってもよいし、分岐構造を有してもよいが、分岐構造を有することが好ましい。
カルボン酸の具体例としては、オクチル酸、ラウリル酸、バーサチック酸、ペンタン酸及び酢酸等が挙げられ、これらのなかではオクチル酸が好ましい。すなわち、遷移金属塩は、オクチル酸の金属塩が好ましい。これらカルボン酸は、上記の通り直鎖状であってもよいが、分岐構造を有してもよい。なお、分岐構造を有するオクチル酸としては、2-エチルヘキサン酸が挙げられる。
カルボン酸の金属塩としては、カルボン酸のビスマス塩、カルボン酸の錫塩が好ましく、中でもオクチル酸のビスマス塩が好ましい。また、カルボン酸の金属塩は、アルキル金属のカルボン酸塩であってもよい。例えばカルボン酸錫塩はジアルキル錫カルボン酸塩等であってもよく、好ましくはジオクチル錫カルボン酸塩等である。
カルボン酸の金属塩の具体例としては、ビスマストリオクテート、ジオクチル錫バーサテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル酸錫等が挙げられ、好ましくはビスマストリオクテート、ジオクチル錫バーサテート、より好ましくはビスマストリオクテートである。
The urethane metal catalyst described above is preferably a metal salt selected from bismuth and tin, and more preferably a bismuth salt. The metal salt is preferably an organic acid metal salt, and more preferably a metal salt of a carboxylic acid having 5 or more carbon atoms. Having 5 or more carbon atoms in the carboxylic acid provides good stability against blowing agents, especially hydrofluoroolefins. Furthermore, from the viewpoint of catalytic activity, the number of carbon atoms in the carboxylic acid is preferably 18 or less, and more preferably 12 or less. The carboxylic acid is preferably an aliphatic carboxylic acid, and more preferably a saturated aliphatic carboxylic acid. The carboxylic acid may be linear or have a branched structure, but it is preferable to have a branched structure.
Specific examples of carboxylic acids include octyl acid, lauryl acid, versatic acid, pentanoic acid, and acetic acid, with octyl acid being preferred among these. In other words, the transition metal salt is preferably a metal salt of octyl acid. These carboxylic acids may be linear as described above, but they may also have a branched structure. An example of octyl acid having a branched structure is 2-ethylhexanoic acid.
Preferred metal salts of carboxylic acids include bismuth salts and tin salts of carboxylic acids, with bismuth salts of octic acid being particularly preferred. Alternatively, the metal salt of the carboxylic acid may be an alkyl metal carboxylic acid salt. For example, the tin salt of the carboxylic acid may be a dialkyltin carboxylic acid salt, and preferably a dioctyltin carboxylic acid salt.
Specific examples of metal salts of carboxylic acids include bismastrioctate, dioctyltin versatate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and tin dioctylate, with bismastrioctate and dioctyltin versatate being preferred, and bismastrioctate being more preferred.

ポリオール組成物中の上記ウレタン化金属触媒の含有量は、特に限定されないが、ポリオール100質量部に対して、0.05~8質量部が好ましく、0.1~5質量部がより好ましく、0.3~3質量部が更に好ましい。 The content of the above-mentioned urethane metal catalyst in the polyol composition is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 8 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.

<発泡剤>
発泡剤は、ハイドロフルオロオレフィン(以下、「HFO」ともいう。)を含む。HFOを使用すると環境負荷を低減できる。
HFOとしては、炭素数が3~6個程度であるフルオロアルケン等を挙げることができる。また、HFO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個程度であるクロロフルオロアルケン等であってもよい。
HFOとしては、例えば、トリフルオロプロペン、HFO-1234等のテトラフルオロプロペン、HFO-1225等のペンタフルオロプロペン、クロロジフルオロプロペン、HFO-1233等のクロロトリフルオロプロペン、及びクロロテトラフルオロプロペン等が挙げられる。
より具体的には、3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1243zf)、トランス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(E))、シス-1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze(Z))、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)、1,1,3,3-テトラフルオロプロペン、トランス-1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225ye(E))、シス-1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225ye(Z)、)、1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225zc)、1,1,2,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225yc)、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1233zd(E))、1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブト-2-エン(HFO-1336mzz)、シス-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。これらの中ではHFO-1233zd(E)が好ましい。
<Foaming agent>
The foaming agent contains hydrofluoroolefin (hereinafter also referred to as "HFO"). Using HFO can reduce environmental impact.
Examples of HFOs include fluoroalkenes with approximately 3 to 6 carbon atoms. Furthermore, HFO may also be a hydrochlorofluoroolefin containing a chlorine atom; therefore, it may also be a chlorofluoroalkene with approximately 3 to 6 carbon atoms.
Examples of HFOs include trifluoropropene, tetrafluoropropene such as HFO-1234, pentafluoropropene such as HFO-1225, chlorodifluoropropene, chlorotrifluoropropene such as HFO-1233, and chlorotetrafluoropropene.
More specifically, 3,3,3-trifluoropropene (HFO-1243zf), trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze(E)), cis-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze(Z)), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,1,3,3-tetrafluoropropene, trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye(E)), cis-1,2,3,3,3-pentafluoropropene Examples include ruolopropene (HFO-1225ye(Z)), 1,1,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225zc), 1,1,2,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225yc), trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HFO-1233zd(E)), 1,1,1,4,4,4-hexafluorobuto-2-ene (HFO-1336mzz), and cis-1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1224yd(Z)). Among these, HFO-1233zd(E) is preferred.

本発明で使用する発泡剤としては、HFOと共に、HFO以外の発泡剤を併用して使用してもよい。HFO以外の発泡剤としては、水、低沸点の炭化水素、エーテル化合物などの有機系物理発泡剤、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等の無機系物理発泡剤等が挙げられ、好ましくは水を使用する。これらの発泡剤は、1種単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記低沸点の炭化水素としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等が挙げられる。
上記エーテル化合物としては、例えば、ジイソプロピルエーテル等が挙げられる。
上記した中でも、発泡剤としては、ハイドロフルオロオレフィンを含有することが好ましく、ハイドロフルオロオレフィン及び水を併用することがより好ましい。
発泡剤の含有量は、ポリオール100質量部に対して、10~60質量部が好ましく、20~50質量部がより好ましく、25~45質量部が更に好ましい。
In the present invention, a blowing agent other than HFO may be used in combination with HFO. Examples of blowing agents other than HFO include organic physicoblasting agents such as water, low-boiling point hydrocarbons, and ether compounds, and inorganic physicoblasting agents such as nitrogen gas, oxygen gas, argon gas, and carbon dioxide gas, with water being preferred. These blowing agents may be used individually or in combination of two or more.
Examples of the low-boiling hydrocarbons mentioned above include propane, butane, pentane, hexane, heptane, cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, and cycloheptane.
Examples of the ether compounds mentioned above include diisopropyl ether.
Among the above, it is preferable that the foaming agent contains hydrofluoroolefin, and it is even more preferable to use hydrofluoroolefin and water in combination.
The foaming agent content is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 20 to 50 parts by mass, and even more preferably 25 to 45 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.

発泡剤として使用するハイドロフルオロオレフィンの含有量は、発泡性を良好として、例えばポリウレタン発泡体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、9~55質量部が好ましく、19~47質量部がより好ましく、24~43質量部が更に好ましい。 The content of the hydrofluoroolefin used as a foaming agent is preferably 9 to 55 parts by mass, more preferably 19 to 47 parts by mass, and even more preferably 24 to 43 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol, from the viewpoint of achieving good foaming properties and, for example, setting the density of the polyurethane foam within a desired range.

発泡剤として使用する水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水などを適宜用いることができる。この中では、イオン交換水を用いることが好ましい。水の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~8質量部が好ましく、0.3~5質量部がより好ましく、0.5~3質量部が更に好ましい。水の含有量を上記範囲内とすることで、難燃性と発泡性のバランスが良好となる。 As the foaming agent, for example, ion-exchanged water or distilled water can be used as appropriate. Of these, ion-exchanged water is preferred. The water content is preferably 0.1 to 8 parts by mass, more preferably 0.3 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. By keeping the water content within the above range, a good balance between flame retardancy and foaming properties is achieved.

<整泡剤>
本発明のポリオール組成物は、整泡剤を含有してもよい。整泡剤としては、分子内に極性部分と非極性部分を有し界面活性効果を備える化合物を好適に使用することができる。
整泡剤としては、特に限定されないが、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整泡剤、オルガノポリシロキサン等のシリコーン整泡剤等の界面活性剤等が挙げられる。また、シリコーン整泡剤としては、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドの重合体であるポリオキシアルキレングリコールとポリジメチルシロキサンとのグラフト共重合体でもよい。また、市販品も使用でき、具体的にはSH-193(東レダウコーニング社製)、S-824-02(日本ユニカー社)、SZ-1704(日本ユニカー社)、F501(信越化学工業社)、SF-2937F(ダウ東レ社製)等の整泡剤を使用することができる。
整泡剤の含有量は、特に限定されないが、ポリオール100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましく、0.5~8質量部であることがより好ましく、1~5質量部であることがさらに好ましい。
<Foam stabilizer>
The polyol composition of the present invention may contain a foam stabilizer. Suitable foam stabilizers include compounds having polar and non-polar portions within their molecule and exhibiting surfactant properties.
The foam stabilizer is not particularly limited, but examples include surfactants such as polyoxyalkylene foam stabilizers like polyoxyalkylene alkyl ethers and silicone foam stabilizers like organopolysiloxanes. As a silicone foam stabilizer, a graft copolymer of polyoxyalkylene glycol, which is a polymer of ethylene oxide or propylene oxide, and polydimethylsiloxane may also be used. Commercially available products can also be used, specifically foam stabilizers such as SH-193 (manufactured by Toray Dow Corning), S-824-02 (Nippon Unicar), SZ-1704 (Nippon Unicar), F501 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and SF-2937F (manufactured by Dow Toray).
The amount of foam stabilizer is not particularly limited, but 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, per 100 parts by mass of polyol.

<その他成分>
本発明の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、光安定剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、染料等から選択される1種以上を含むことができる。
本発明のポリオール組成物の製造方法に特に制限はなく、例えば、各成分を混合することにより製造することができる。
<Other ingredients>
The polyol composition of the present invention may optionally contain one or more antioxidants selected from phenolic, amine, sulfur-based, etc., heat stabilizers, light stabilizers, metal damage inhibitors, antistatic agents, stabilizers, crosslinking agents, lubricants, softeners, pigments, dyes, etc., to the extent that it does not impair the purpose of the present invention.
There are no particular limitations on the method for producing the polyol composition of the present invention; for example, it can be produced by mixing each component.

[難燃性ウレタン樹脂組成物]
本発明の難燃性ウレタン樹脂組成物は、上記ポリオール組成物とポリイソシアネートとを含み、これらを混合することにより得られる。
[Flame-retardant urethane resin composition]
The flame-retardant urethane resin composition of the present invention comprises the above-mentioned polyol composition and polyisocyanate, and is obtained by mixing these.

<ポリイソシアネート>
本発明の難燃性ウレタン樹脂組成物に含まれるポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を2個以上有する芳香族系、脂環族系、脂肪族系などの各種ポリイソシアネート化合物を用いることができる。好ましくは、取扱の容易さ、反応の速さ、得られるポリウレタン発泡体の物理特性が優れていること、および低コストであることなどから、液状ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用いることが好ましい。液状MDIとしては、クルードMDI(ポリメリックMDIともいう)が挙げられる。液状MDIの具体的な市販品としては、「44V-10」,「44V-20」(住化コベストロウレタン株式会社製)、「ミリオネートMR-200」(日本ポリウレタン工業)などが挙げられる。また、ウレトンイミン含有MDI(例えば、市販品として「ミリオネートMTL」:日本ポリウレタン工業製)などでもよい。また、ポリイソシアネート化合物内のイソシアネート活性基の一部を水酸基含有化合物と反応させ、予めポリオールとの親和性を高めた処置を施したものを使用してもよい。液状MDIに加えて、他のポリイソシアネートを併用してもよく、併用するポリイソシアネートとしては、ポリウレタンの技術分野において公知のポリイソシアネートは限定なく使用可能である。
<Polyisocyanate>
As the polyisocyanate contained in the flame-retardant urethane resin composition of the present invention, various polyisocyanate compounds such as aromatic, alicyclic, and aliphatic compounds having two or more isocyanate groups can be used. Preferably, liquid diphenylmethane diisocyanate (MDI) is used due to its ease of handling, rapid reaction, excellent physical properties of the resulting polyurethane foam, and low cost. Examples of liquid MDI include crude MDI (also called polymeric MDI). Specific commercially available liquid MDI products include "44V-10" and "44V-20" (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.) and "Millionate MR-200" (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.). Alternatively, uretonimine-containing MDI (for example, "Millionate MTL" as a commercially available product: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) may also be used. Furthermore, a polyisocyanate compound may be used that has been pre-treated to increase its affinity with polyols by reacting some of the isocyanate active groups within the polyisocyanate compound with a hydroxyl group-containing compound. In addition to liquid MDI, other polyisocyanates may be used in combination, and any polyisocyanate known in the field of polyurethanes can be used without limitation.

本発明の難燃性ウレタン樹脂組成物のイソシアネートインデックスは、ポリウレタン発泡体を適切に形成させたり、良好な難燃性を付与したりする観点から、200以上であることが好ましく、230以上であることがより好ましく、250以上がさらに好ましく、260以上がよりさら好ましい。
また、難燃性ウレタン樹脂組成物のイソシアネートインデックスは、好ましくは450以下、より好ましくは420以下であり、さらに好ましくは400以下であり、よりさらに好ましくは350以下である。イソシアネートインデックスがこれら上限値以下であると、製造コストに十分見合った難燃性が得られる。
イソシアネートインデックス(INDEX)は、以下の方法にて算出される。
The isocyanate index of the flame-retardant urethane resin composition of the present invention is preferably 200 or higher, more preferably 230 or higher, even more preferably 250 or higher, and even more preferably 260 or higher, from the viewpoint of properly forming polyurethane foam and imparting good flame retardancy.
Furthermore, the isocyanate index of the flame-retardant urethane resin composition is preferably 450 or less, more preferably 420 or less, even more preferably 400 or less, and even more preferably 350 or less. When the isocyanate index is below these upper limits, flame retardancy that is sufficiently commensurate with the manufacturing cost can be obtained.
The isocyanate index (INDEX) is calculated using the following method.

INDEX=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、
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部数×NCO含有率(%)×100/NCO分子量
ポリオールの当量数=OHV×ポリオールの使用部数÷KOHの分子量、OHVはポリオールの水酸基価(mgKOH/g)、
水の当量数=水の使用部数×水のOH基の数/水の分子量
である。なお上記式において、使用部数の単位は重量(g)であり、NCO基の分子量は42、NCO含有率はポリイソシアネート化合物中のNCO基の割合を質量%で表したものであり、上記式の単位換算の都合上KOHの分子量は56100とし、水の分子量は18、水のOH基の数は2とする。
INDEX = Equivalents of polyisocyanate ÷ (Equivalents of polyol + Equivalents of water) × 100
Here,
Polyisocyanate equivalent = Number of polyisocyanates used × NCO content (%) × 100 / NCO molecular weight. Polyol equivalent = OHV × Number of polyols used ÷ Molecular weight of KOH, where OHV is the hydroxyl value of the polyol (mg KOH/g).
The equivalent amount of water = number of parts of water used × number of OH groups in water / molecular weight of water. In the above formula, the unit of the number of parts used is weight (g), the molecular weight of the NCO group is 42, the NCO content is the proportion of NCO groups in the polyisocyanate compound expressed as mass %, and for the sake of unit conversion in the above formula, the molecular weight of KOH is assumed to be 56100, the molecular weight of water is assumed to be 18, and the number of OH groups in water is assumed to be 2.

<総発熱量>
本発明の難燃性ウレタン樹脂組成物から形成されるポリウレタン発泡体は、ISO-5660の試験方法に準拠して、放射熱強度50kW/mにて10分間加熱したときの総発熱量が8MJ/m以下であることが好ましい。総発熱量が8MJ/m以下であることにより、本発明の難燃性ウレタン樹脂組成物からなるポリウレタン発泡体は、所定の難燃性を有する。
該発泡体の難燃性をより向上させる観点から、上記総発熱量は、7MJ/m以下であることがより好ましく、6.5MJ/m以下であることがさらに好ましい。
<Total heat output>
The polyurethane foam formed from the flame-retardant urethane resin composition of the present invention preferably has a total heat generation of 8 MJ/ or less when heated for 10 minutes at a radiant heat intensity of 50 kW/ in accordance with the ISO 5660 test method. By having a total heat generation of 8 MJ/ or less, the polyurethane foam made from the flame-retardant urethane resin composition of the present invention has a predetermined flame retardancy.
From the viewpoint of further improving the flame retardancy of the foam, the total heat generation is more preferably 7 MJ/ or less, and even more preferably 6.5 MJ/ or less.

上記総発熱量は、コーンカロリーメーター試験により測定され、詳細には実施例に記載の方法で測定することができる。また、コーンカロリーメーター試験を行うポリウレタン発泡体は、難燃性ウレタン樹脂組成物から実施例に記載する方法により形成される。 The total calorific value mentioned above is measured by a cone calorimeter test, and can be measured in detail by the method described in the examples. The polyurethane foam used for the cone calorimeter test is formed from a flame-retardant urethane resin composition by the method described in the examples.

[ポリウレタン発泡体]
本発明の難燃性ウレタン樹脂組成物から形成されるポリウレタン発泡体は、上記した難燃性ウレタン樹脂組成物から形成されてなるものであり、具体的には、難燃性ウレタン樹脂組成物を発泡及び硬化させて得られるものである。
本発明のポリウレタン発泡体は、赤燐系難燃剤とリン酸塩系難燃剤とを組み合わせて含有したポリオール組成物から形成される。そのため、ポリオール組成物中の粉体の含有量が抑えられながらも、該発泡体は良好な難燃性を発現することができる。
[Polyurethane foam]
The polyurethane foam formed from the flame-retardant urethane resin composition of the present invention is formed from the above-described flame-retardant urethane resin composition, and specifically, is obtained by foaming and curing the flame-retardant urethane resin composition.
The polyurethane foam of the present invention is formed from a polyol composition containing a combination of a red phosphorus-based flame retardant and a phosphate-based flame retardant. Therefore, the foam can exhibit good flame retardancy while keeping the powder content in the polyol composition low.

[用途]
本発明のポリオール組成物、難燃性ウレタン樹脂組成物、及び該組成物から形成されるポリウレタン発泡体の用途は、特に限定されないが、建築物、家具、自動車、電車、船等の構造物の空洞に充填する用途に用いたり、該構造物に対して吹き付ける用途に用いたりすることができる。中でも、壁、天井、屋根、床等などの吹付対象に対して吹き付ける用途、即ち、吹き付け用途に用いられることが好ましい。本発明のポリオール組成物は、粉体の含有量が抑制されたものであるため、該組成物を吹き付け用途に用いた場合、該組成物から形成された難燃性ウレタン樹脂組成物を広範囲に散布することができる。また、上記散布の後、吹付対象上に形成されたポリウレタン発泡体の吹付対象に対する接着性が良好となり、ポリウレタン発泡体が吹付対象から剥離することを防止できる。
吹き付けは、吹き付け装置(例えばGRACO社製:A-25)及びスプレーガン(例えばガスマー社製:Dガン)を利用して実施することができる。吹き付けは、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、スプレーガンの先端で両者を衝突混合させ、混合液をエア圧によりミスト化することで実施できる。吹き付け装置及びスプレーガンは公知であり、市販品を使用することができる。また原液温度設定・圧力等は一般的なウレタンフォームの吹き付け条件が適応できる。
[Application]
The polyol composition, flame-retardant urethane resin composition, and polyurethane foam formed from the present invention are not particularly limited in their uses, but can be used to fill cavities in structures such as buildings, furniture, automobiles, trains, and ships, or to spray onto such structures. In particular, it is preferable to use them for spraying onto surfaces such as walls, ceilings, roofs, and floors, i.e., for spray applications. Since the polyol composition of the present invention has a reduced powder content, when the composition is used for spray applications, the flame-retardant urethane resin composition formed from the composition can be dispersed over a wide area. Furthermore, after the above-mentioned dispersion, the polyurethane foam formed on the sprayed surface exhibits good adhesion to the sprayed surface, preventing the polyurethane foam from peeling off the sprayed surface.
Spraying can be carried out using a spraying device (e.g., GRACO A-25) and a spray gun (e.g., Gasmar D-gun). Spraying can be performed by adjusting the temperature of the polyol composition and polyisocyanate composition, which are in separate containers, in the spraying device, mixing them by collision at the tip of the spray gun, and atomizing the mixture with air pressure. The spraying device and spray gun are well-known and commercially available products can be used. Furthermore, the raw material temperature settings and pressure can be the same as those for spraying polyurethane foam.

以下、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.

[使用材料]
各実施例及び比較例で使用した各成分は、以下のとおりである。
[Materials used]
The components used in each example and comparative example are as follows:

<ポリオール>
・芳香族ポリエステルポリオール p-フタル酸系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RLK-087、芳香族濃度8%、水酸基価=200mgKOH/g)
・芳香族ポリエステルポリオール p-フタル酸系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、芳香族濃度22%、水酸基価=250mgKOH/g)
・芳香族ポリエステルポリオール o-フタル酸系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RDK-133、芳香族濃度23%、水酸基価=315mgKOH/g)
<Polyol>
• Aromatic polyester polyol: p-phthalate-based polyester polyol (manufactured by Kawasaki Chemical Industries, Ltd., product name: Maximol RLK-087, aromatic concentration 8%, hydroxyl value = 200 mg KOH/g)
• Aromatic polyester polyol: p-phthalate-based polyester polyol (manufactured by Kawasaki Chemical Industries, Ltd., product name: Maximol RFK-505, aromatic concentration 22%, hydroxyl value = 250 mg KOH/g)
• Aromatic polyester polyol: o-phthalate-based polyester polyol (manufactured by Kawasaki Chemical Industries, Ltd., product name: Maximol RDK-133, aromatic concentration 23%, hydroxyl value = 315 mg KOH/g)

<整泡剤>
・シリコーン系整泡剤(ダウ・東レ社製、製品名:SH-193)
<Foam stabilizer>
• Silicone-based foam stabilizer (manufactured by Dow-Toray, product name: SH-193)

<触媒>
(1)三量化触媒
・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70~80質量%)
・4級アンモニウム塩:2,2-ジメチルプロパン酸テトラメチルアンモニウム塩(エボニック社製、製品名:DABCO TMR7)、濃度45~55質量%
(2)ウレタン化触媒
・1,2-ジメチルイミダゾール(東ソー株式会社製、製品名:TOYOCAT(登録商標)-DM70、濃度65~75質量%)
・2-エチルヘキサン酸ビスマス(ウレタン化金属触媒:日東化成社製、製品名:Bi28、濃度81~90質量%)
<Catalyst>
(1) Trimerization catalyst/alkali metal salt: Potassium 2-ethylhexanoate (manufactured by Evonik, product name: DABCO K-15, concentration 70-80% by mass)
• Quaternary ammonium salt: 2,2-tetramethylammonium dimethylpropanoate (Evonik, product name: DABCO TMR7), concentration 45-55% by mass
(2) Urethane catalyst - 1,2-dimethylimidazole (manufactured by Tosoh Corporation, product name: TOYOCAT®-DM70, concentration 65-75% by mass)
・Bismuth 2-ethylhexanoate (urethane metal catalyst: manufactured by Nitto Chemical Co., Ltd., product name: Bi28, concentration 81-90% by mass)

<液状難燃剤>
・リン酸エステル系難燃剤 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>
• Phosphate ester-based flame retardant: Tris(β-chloropropyl) phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd., product name: TMCPP)

<固体難燃剤>
・ポリリン酸アンモニウム1(クラリアントケミカルズ社製、製品名:EXOLIT AP422、分解温度:275℃以上)
・ポリリン酸アンモニウム2(太平化学産業社製、製品名:タイエンK、分解温度:240℃以上)
・リン酸二水素アンモニウム(太平化学産業社製、製品名:リン酸アンモニウムC、分解温度:200℃以上)
・金属水酸化物(水酸化アルミニウム)(アルモリクス社製、製品名:B-303)
・赤燐系難燃剤(燐化学工業社製、製品名:ノーバエクセル140、分解温度:490℃)
・ホウ酸亜鉛(早川商事社製、製品名:FirebrakeZB)
<Solid flame retardants>
- Ammonium polyphosphate-1 (manufactured by Clariant Chemicals, product name: EXOLIT AP422, decomposition temperature: 275°C or higher)
- Ammonium polyphosphate 2 (manufactured by Taihei Chemical Industry Co., Ltd., product name: Taien K, decomposition temperature: 240°C or higher)
• Ammonium dihydrogen phosphate (manufactured by Taihei Chemical Industry Co., Ltd., product name: Ammonium phosphate C, decomposition temperature: 200°C or higher)
• Metal hydroxide (aluminum hydroxide) (manufactured by Almorix, product name: B-303)
- Red phosphorus-based flame retardant (manufactured by Phosphorus Chemical Industry Co., Ltd., product name: Nova Excel 140, decomposition temperature: 490°C)
• Zinc borate (manufactured by Hayakawa Shoji Co., Ltd., product name: FirebrakeZB)

<発泡剤>
・イオン交換水
・HFO-1233zd<ハイドロフルオロオレフィン>(ハネウェル社製、製品名:ソルスティスLBA)
<Foaming agent>
• Ion-exchanged water • HFO-1233zd <Hydrofluoroolefin> (Honeywell, product name: Solstice LBA)

<ポリイソシアネート>
・MDI(住化コベストロウレタン社製、製品名:44V-20)
<Polyisocyanate>
- MDI (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd., product name: 44V-20)

ポリウレタン発泡体の各物性の測定、及びポリオール組成物の各性状の評価の方法は、以下のとおりである。なお、特に記載のない限り、ポリウレタン発泡体の作製は環境温度20℃で実施した。
[総発熱量]
図1に示すように、300×300mm、厚さ12.5mmの石膏ボード11に対し、難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付け、ポリウレタン発泡体10を得た。その後、ポリウレタン発泡体10の表面部分10Aを残しつつ、ポリウレタン発泡体10と石膏ボート11の合計厚みが約50mmとなるように、破線で囲った部分を切り出し、切り出し部分12を得た。
以上のようにして得られた切り出し部分12を、コーンカロリーメーター試験用サンプルとした。該サンプルを、ISO-5660の試験方法に準拠したコーンカロリーメーター試験により、放射熱強度50kW/mにて10分間加熱したときの総発熱量を測定した。該測定値に基づき、ポリウレタン発泡体10の難燃性を評価した。難燃性の評価基準は以下の通りである。
◎:7MJ/m以下
〇:7MJ/m超8MJ/m以下
×:8MJ/m
The methods for measuring the various physical properties of polyurethane foam and evaluating the properties of polyol compositions are as follows. Unless otherwise specified, the polyurethane foam was prepared at an ambient temperature of 20°C.
[Total heat generation]
As shown in Figure 1, a flame-retardant urethane resin composition was sprayed onto a gypsum board 11 measuring 300 x 300 mm and 12.5 mm thick to obtain a polyurethane foam 10. Then, while leaving the surface portion 10A of the polyurethane foam 10, the portion enclosed by the dashed line was cut out so that the total thickness of the polyurethane foam 10 and the gypsum board 11 was approximately 50 mm, thereby obtaining a cut-out portion 12.
The cut portion 12 obtained as described above was used as a sample for the cone calorimeter test. The total heat generated when the sample was heated for 10 minutes at a radiant heat intensity of 50 kW/ using a cone calorimeter test in accordance with the ISO 5660 test method was measured. Based on the measured value, the flame retardancy of the polyurethane foam 10 was evaluated. The evaluation criteria for flame retardancy are as follows.
◎: 7MJ/m 2 or less〇: 7MJ/m 2 over 8MJ/m 2 or less ×: 8MJ/m 2 or less

[散布性]
300×300mm石膏ボードに対し、垂直上方1mの高さより石膏ボードの中央に向けて難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付け、該組成物の硬化後に、石膏ボード上に散布された該組成物の面積の割合(以下、「散布面積の割合」という。)を求めた。散布面積の割合に基づき、難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付けた際の散布性を、以下の評価基準により評価した。
〇:散布面積の割合が60%以上であった。
×:散布面積の割合が60%未満であった。
[Dispersibility]
A flame-retardant urethane resin composition was sprayed onto a 300 x 300 mm gypsum board from a height of 1 m vertically upwards toward the center of the board. After the composition hardened, the percentage of the area of the composition sprayed onto the gypsum board (hereinafter referred to as the "percentage of sprayed area") was determined. Based on the percentage of sprayed area, the sprayability of the flame-retardant urethane resin composition was evaluated according to the following evaluation criteria.
○: The proportion of the area covered by the spray was 60% or more.
×: The percentage of the sprayed area was less than 60%.

[接着性]
難燃性ウレタン樹脂組成物を石膏ボードに吹き付けた後のポリウレタン発泡体を手で剥離した際の接着性を、以下の評価基準により評価した。
〇:発泡体の剥離に非常に強い力を要し、容易に剥離できなかった。
×:発泡体の剥離に力を要さず、容易に剥離できた。
[Adhesiveness]
The adhesion of polyurethane foam, which was peeled off by hand after being sprayed with a flame-retardant urethane resin composition onto gypsum board, was evaluated according to the following criteria.
○: It required very strong force to remove the foam, and it could not be easily removed.
×: The foam could be easily removed without requiring any force.

[吹付密度]
難燃性ウレタン樹脂組成物を、300cm×300cmスレート板に対し、ポリウレタン発泡体の厚みが約25mmになるように、難燃性ウレタン樹脂組成物を厚み方向に2回吹き付けてポリウレタン発泡体を得たのち、該発泡体の厚みと重量から算出した。
[Spray density]
The flame-retardant urethane resin composition was sprayed twice in the thickness direction onto a 300 cm x 300 cm slate board to obtain a polyurethane foam with a thickness of approximately 25 mm. The calculation was then performed based on the thickness and weight of the foam.

[実施例1~15、比較例1~3]
吹き付け装置に、表1に記載の配合で作製したポリオール組成物及びポリイソシアネートをそれぞれ充填した。その後、スプレーガンを利用して、20℃雰囲気下においてポリオール組成物及びポリイソシアネートを衝突混合させて得られた難燃性ウレタン樹脂組成物を、上記の評価方法に示すとおり、石膏ボード又はスレート板に対しミスト状に吹き付けて発泡させることで、ポリウレタン発泡体を得た。
なお、吹き付け機及びスプレーガンはいずれも市販品を利用した。
[Examples 1-15, Comparative Examples 1-3]
Polyol compositions and polyisocyanates prepared according to the formulations described in Table 1 were respectively filled into a spraying apparatus. Subsequently, using a spray gun, the polyol composition and polyisocyanate were impact-mixed in a 20°C atmosphere to obtain a flame-retardant urethane resin composition. This composition was then sprayed in a mist onto gypsum board or slate board as described in the evaluation method above, and foamed to obtain a polyurethane foam.
The spray machine and spray gun used were both commercially available products.

各触媒の質量部は製品としての質量部である。 The mass parts of each catalyst represent the mass parts of the product.

以上の通り、各実施例で作製したポリオール組成物は、粉体量を抑制した場合であっても、ポリウレタン発泡体に良好な難燃性を付与することができた。また、該ポリオール組成物から形成した難燃性ウレタン樹脂組成物を吹き付けた際に、広範囲に散布させたり、散布後に形成されたポリウレタン発泡体に良好な接着性を付与したり、ポリウレタン発泡体の密度の増加を抑制したりすることができたため、良質なポリウレタン発泡体を作製することができた。
これに対し、比較例1で作製したポリオール組成物に関しては、粉体の含有量が多かったため、該組成物を十分散布させたり、ポリウレタン発泡体に良好な接着性を付与したり、ポリウレタン発泡体の密度の増加を抑制したりすることができず、良質なポリウレタン発泡体を作製することができなかった。また、比較例2及び3で作製したポリオール組成物は、粉体の含有量を、各実施例と同等に抑制していたが、リン酸塩系難燃剤を含有しなかったため、ポリウレタン発泡体に良好な難燃性を付与することができなかった。
As described above, the polyol compositions prepared in each example were able to impart good flame retardancy to polyurethane foams even when the amount of powder was suppressed. Furthermore, when the flame-retardant urethane resin composition formed from the polyol composition was sprayed, it was possible to distribute it over a wide area, impart good adhesion to the polyurethane foam formed after spraying, and suppress the increase in density of the polyurethane foam, thus enabling the production of high-quality polyurethane foams.
In contrast, the polyol composition prepared in Comparative Example 1 had a high powder content, making it impossible to adequately distribute the composition, impart good adhesion to the polyurethane foam, or suppress the increase in density of the polyurethane foam, thus failing to produce a high-quality polyurethane foam. Furthermore, although the polyol compositions prepared in Comparative Examples 2 and 3 had powder content suppressed to the same extent as in each example, they did not contain a phosphate-based flame retardant, and therefore could not impart good flame retardancy to the polyurethane foam.

10 ポリウレタン発泡体
10A 表面部分
11 石膏ボード
12 切り出し部分
10 Polyurethane foam 10A Surface part 11 Gypsum board 12 Cut-out part

Claims (8)

ポリイソシアネートと反応させてポリウレタン発泡体を得るためのポリオール組成物であって、
前記ポリオール組成物が、ポリオール、発泡剤、難燃剤及び触媒を含有し、
前記難燃剤が、赤燐系難燃剤及びリン酸塩系難燃剤を含み、
前記発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記ポリオール組成物中の粉体の含有量が、ポリオール組成物全量基準で25質量%以下であり、
前記触媒が三量化触媒とウレタン化触媒とを含み、
前記三量化触媒が4級アンモニウム塩と三量化金属触媒とを含み、前記ウレタン化触媒が、ビスマス塩とイミダゾール誘導体とを含み、
前記リン酸塩系難燃剤がポリリン酸アンモニウムを含む、ポリオール組成物。
A polyol composition for obtaining a polyurethane foam by reacting with a polyisocyanate,
The polyol composition contains a polyol, a blowing agent, a flame retardant, and a catalyst.
The aforementioned flame retardant includes a red phosphorus-based flame retardant and a phosphate-based flame retardant.
The blowing agent comprises a hydrofluoroolefin,
The powder content in the polyol composition is 25% by mass or less based on the total amount of the polyol composition.
The catalyst comprises a trimerizing catalyst and a urethane catalyst.
The trimerizing catalyst comprises a quaternary ammonium salt and a trimerizing metal catalyst, and the urethane catalyst comprises a bismuth salt and an imidazole derivative.
A polyol composition comprising the phosphate-based flame retardant ammonium polyphosphate .
ポリオール組成物中の粉体の含有量が、ポリオール100質量部に対し50質量部以下である、請求項1に記載のポリオール組成物。 The polyol composition according to claim 1, wherein the powder content in the polyol composition is 50 parts by mass or less per 100 parts by mass of polyol. 前記赤燐系難燃剤と、前記リン酸塩系難燃剤との含有量の比率が、質量比(赤燐系難燃剤/リン酸塩系難燃剤)で、1/0.5~1/3である、請求項1又は2に記載のポリオール組成物。 The polyol composition according to claim 1 or 2, wherein the ratio of the content of the red phosphorus-based flame retardant to the phosphate-based flame retardant is 1/0.5 to 1/3 by mass ratio (red phosphorus-based flame retardant/phosphate-based flame retardant). 前記リン酸塩系難燃剤の分解温度が200℃以上である、請求項1~のいずれかに記載のポリオール組成物。 The polyol composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the decomposition temperature of the phosphate-based flame retardant is 200°C or higher. 吹き付け用途に用いられる、請求項1~のいずれかに記載のポリオール組成物。 A polyol composition according to any one of claims 1 to 4 , for use in spray applications. 請求項1~のいずれかに記載のポリオール組成物と、ポリイソシアネートとから形成される、難燃性ウレタン樹脂組成物。 A flame-retardant urethane resin composition formed from a polyol composition according to any one of claims 1 to 5 and a polyisocyanate. 難燃性ウレタン樹脂組成物から形成されるポリウレタン発泡体のISO-5660の試験方法に準拠して、放射熱強度50kW/mにて10分間加熱したときの総発熱量が8MJ/m以下である、請求項に記載の難燃性ウレタン樹脂組成物。 The flame-retardant urethane resin composition according to claim 6, wherein the total heat generated when a polyurethane foam formed from a flame-retardant urethane resin composition is heated for 10 minutes at a radiant heat intensity of 50 kW/ in accordance with the ISO 5660 test method is 8 MJ/ or less. 請求項又はに記載の難燃性ウレタン樹脂組成物から形成される、ポリウレタン発泡体。 A polyurethane foam formed from the flame-retardant urethane resin composition according to claim 6 or 7 .
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