JP7850033B2 - Polyol composition - Google Patents
Polyol compositionInfo
- Publication number
- JP7850033B2 JP7850033B2 JP2022118600A JP2022118600A JP7850033B2 JP 7850033 B2 JP7850033 B2 JP 7850033B2 JP 2022118600 A JP2022118600 A JP 2022118600A JP 2022118600 A JP2022118600 A JP 2022118600A JP 7850033 B2 JP7850033 B2 JP 7850033B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyol
- polyol composition
- parts
- mass
- catalyst
- 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
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
本発明は、ポリオール組成物に関する。 This invention relates to polyol compositions.
ポリウレタンフォームは、その優れた断熱性及び接着性から、例えば、マンションなどの集合住宅、戸建住宅、学校の各種施設、商業ビルなどの建築物の断熱材として用いられている。ポリウレタンフォームは、ポリオール組成物とイソシアネートとを混合して発泡させ、スプレー装置などを使用して天井や壁、屋根などの対象物に吹き付けることで得られる。 Polyurethane foam, due to its excellent thermal insulation and adhesive properties, is used as insulation material in buildings such as apartment buildings, detached houses, various school facilities, and commercial buildings. Polyurethane foam is obtained by mixing a polyol composition with isocyanate, foaming the mixture, and then spraying it onto objects such as ceilings, walls, and roofs using a spray device.
ポリウレタンフォームの難燃性などの各種物性を調整する観点から、ポリオール組成物にフィラーを含有させることが知られている。しかしながら、フィラーを含有するポリオール組成物を長期間保管すると、フィラーが沈降して再攪拌できないほど固化してしまう、いわゆるハードケーキングが起こることがある。
このようなハードケーキングを抑制する観点から、特許文献1では、ポリオール組成物に、表面に疎水性基を有する酸化金属微粒子を配合することが提案されている。
It is known that polyol compositions contain fillers to adjust various physical properties of polyurethane foam, such as flame retardancy. However, when polyol compositions containing fillers are stored for a long period of time, the fillers may settle and solidify to the point where they cannot be re-mixed, a phenomenon known as hard caking.
From the viewpoint of suppressing such hard caking, Patent Document 1 proposes incorporating metal oxide fine particles having hydrophobic groups on their surface into the polyol composition.
上記したように、ポリオール組成物に、表面に疎水性基を有する酸化金属微粒子を配合することにより、ハードケーキングが抑制される。しかしながら、酸化金属微粒子の配合に伴い、ポリオール組成物の粘度が高まる傾向にあり、そのため、施工性の観点から改善の余地があった。
そこで、本発明では、ハードケーキングを抑制でき、かつ粘度の低いポリオール組成物を提供することを目的とする。
As described above, hard caking is suppressed by incorporating metal oxide nanoparticles having hydrophobic groups on their surface into the polyol composition. However, the viscosity of the polyol composition tends to increase with the incorporation of metal oxide nanoparticles, and therefore there was room for improvement from the standpoint of workability.
Therefore, the present invention aims to provide a polyol composition that can suppress hard caking and has low viscosity.
本発明者は、鋭意検討の結果、表面に疎水基を有する酸化金属微粒子と、2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーを少なくとも含むフィラーを含有する特定のポリオール組成物により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の[1]~[12]を提供する。 As a result of diligent research, the inventors have discovered that the above problems can be solved by a specific polyol composition containing at least a filler comprising metal oxide fine particles having hydrophobic groups on their surface and a bromine-based filler in which two aromatic rings are bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms. Thus, the present invention was completed. That is, the present invention provides the following [1] to [12].
[1]ポリオール、フィラー、発泡剤、触媒、及び求核阻害剤を含むポリオール組成物であって、前記フィラーは、表面に疎水基を有する酸化金属微粒子と、2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーとを少なくとも含む、ポリオール組成物。
[2]前記フィラーは固体難燃剤を含む、上記[1]に記載のポリオール組成物。
[3]前記酸化金属微粒子は、表面が疎水化処理された酸化金属微粒子である、上記[1]又は[2]に記載のポリオール組成物。
[4]前記臭素系フィラーの含有量が、ポリオール100質量部に対して3~40質量部である、上記[1]~[3]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[5]前記酸化金属微粒子の含有量が、ポリオール100質量部に対して0.5~4質量部である、上記[1]~[4]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[6]前記臭素系フィラーがエチレンビス(ペンタブロモフェニル)である、上記[1]~[5]のいずれかに記載のポリオール組成物。
[7]前記求核阻害剤が水酸化マグネシウムである、上記[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、上記[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、上記[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、上記[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、イミダゾール誘導体を含む、上記[10]に記載のポリオール組成物。
[12]前記ウレタン化触媒が、ビスマス含有化合物及び錫含有化合物から選ばれる少なくとも1種の金属触媒を含む、上記[10]又は[11]に記載のポリオール組成物。
[1] A polyol composition comprising a polyol, a filler, a blowing agent, a catalyst, and a nucleophilic inhibitor, wherein the filler comprises at least metal oxide fine particles having hydrophobic groups on its surface and a bromine-based filler in which a group having two aromatic rings is bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms.
[2] The polyol composition according to [1] above, wherein the filler contains a solid flame retardant.
[3] The polyol composition according to [1] or [2] above, wherein the metal oxide fine particles are metal oxide fine particles whose surface has been hydrophobized.
[4] The polyol composition according to any one of [1] to [3] above, wherein the content of the bromine-based filler is 3 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of polyol.
[5] The polyol composition according to any one of [1] to [4] above, wherein the content of the metal oxide fine particles is 0.5 to 4 parts by mass per 100 parts by mass of polyol.
[6] The polyol composition according to any one of [1] to [5] above, wherein the bromine-based filler is ethylenebis(pentabromophenyl).
[7] The polyol composition according to any one of [1] to [6] above, wherein the nucleophilic inhibitor is magnesium hydroxide.
[8] The polyol composition according to any one of [1] to [7] above, wherein the catalyst comprises a trimerizing catalyst.
[9] The polyol composition according to [8], wherein the trimerizing catalyst contains a quaternary ammonium salt.
[10] The polyol composition according to any one of [1] to [9] above, wherein the catalyst comprises a urethane catalyst.
[11] The polyol composition according to [10], wherein the urethane catalyst comprises an imidazole derivative.
[12] The polyol composition according to [10] or [11], wherein the urethane catalyst comprises at least one metal catalyst selected from bismuth-containing compounds and tin-containing compounds.
本発明によれば、ハードケーキングを抑制でき、かつ粘度の低い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 can suppress hard caking and has low viscosity.
本発明のポリオール組成物は、ポリオール、フィラー、発泡剤、触媒、及び求核阻害剤を含むポリオール組成物であって、前記フィラーは、表面に疎水基を有する酸化金属微粒子と、2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーとを少なくとも含む。 The polyol composition of the present invention comprises a polyol, a filler, a foaming agent, a catalyst, and a nucleophilic inhibitor, wherein the filler includes at least metal oxide fine particles having hydrophobic groups on its surface and a bromine-based filler in which two aromatic rings are bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms.
<フィラー>
本発明におけるフィラーは、表面に疎水基を有する酸化金属微粒子と、2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーとを少なくとも含む。なお、2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーのことを、単に臭素系フィラーと記載することもある。
<Filler>
The filler in the present invention comprises at least metal oxide fine particles having hydrophobic groups on their surface, and a bromine-based filler in which a group having two aromatic rings is bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms. The bromine-based filler in which a group having two aromatic rings is bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms may also be simply referred to as a bromine-based filler.
(臭素系フィラー)
本発明のポリオール組成物は、2つの芳香環を有する基が、炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーを含有する。ポリオール組成物が該臭素系フィラーを含有することにより、後述する酸化金属微粒子の配合に起因する粘度上昇を抑制させることができ、ポリオール組成物の粘度を低く維持することができる。その結果、ポリウレタンフォームを形成する際の施工性が向上する。さらに、ポリオール組成物が臭素系フィラーを含有することにより、ハードケーキングを抑制しやすくなる。
この理由は定かではないが、次のように推定される。本発明における臭素系フィラーは、炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に、芳香環を有する基が結合した構造であり、かつ臭素原子を有するため、立体障害が大きな化合物である。そのため、凝集の原因となる化合物(例えば、臭素系フィラー以外のフィラー)の間に、立体障害の大きな本発明の臭素系フィラーが入り込むことで、凝集を抑制すると考えられる。
(Bromine-based fillers)
The polyol composition of the present invention contains a bromine-based filler in which a group having two aromatic rings is bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms. By containing this bromine-based filler in the polyol composition, the viscosity increase caused by the incorporation of metal oxide fine particles, described later, can be suppressed, and the viscosity of the polyol composition can be kept low. As a result, the workability when forming polyurethane foam is improved. Furthermore, by containing the bromine-based filler in the polyol composition, hard caking is more easily suppressed.
The reason for this is not entirely clear, but it is presumed to be as follows: The bromine-based filler in this invention has a structure in which aromatic rings are bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms, and because it contains a bromine atom, it is a compound with significant steric hindrance. Therefore, it is thought that the bromine-based filler of this invention, with its significant steric hindrance, is inserted between compounds that cause aggregation (for example, fillers other than the bromine-based filler), thereby suppressing aggregation.
本発明における臭素系フィラーは、以下の式(A)で表される。
X1-R-X2 式(A)
上記式(A)において、Rは炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基であり、X1及びX2は、それぞれ芳香環を有する基であり、同一の基であってもよいし、異なる基であってもよい。X1及びX2は、連結基であるRの両端部に結合しており、詳細にはX1及びX2は、Rの炭素数2以上の直鎖炭化水素構造の両端部に結合している。また、X1及びX2の少なくともいずれかの基は臭素原子を有する基である。
The bromine-based filler in this invention is represented by the following formula (A).
X 1 -R-X 2 formula (A)
In formula (A) above, R is a linking group having a linear hydrocarbon structure with 2 or more carbon atoms, and X1 and X2 are groups having an aromatic ring, which may be the same group or different groups. X1 and X2 are bonded to both ends of the linking group R, and more specifically, X1 and X2 are bonded to both ends of the linear hydrocarbon structure of R having 2 or more carbon atoms. In addition, at least one of X1 and X2 is a group having a bromine atom.
Rにおける炭素数2以上の直鎖炭化水素構造としては、炭素数2以上8以下の直鎖アルキレン基がより好ましく、炭素数2以上4以下の直鎖アルキレン基がさらに好ましく、炭素数2の直鎖アルキレン基(すなわちエチレン基)がさらに好ましい。Rは、これらアルキレン基の、水素原子の一部が、水素原子以外の原子及び官能基と置換されていてもよく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基と置換されていてもよいが、置換されていないことが好ましい。すなわち、言い換えると、Rは炭素数2以上の直鎖炭化水素構造からなる連結基であることが好ましい。Rは、ポリオール組成物の粘度の低減及びハードケーキング抑制の観点から、エチレン基であることが特に好ましい。 As for the linear hydrocarbon structure with 2 or more carbon atoms in R, a linear alkylene group with 2 to 8 carbon atoms is more preferred, a linear alkylene group with 2 to 4 carbon atoms is even more preferred, and a linear alkylene group with 2 carbon atoms (i.e., an ethylene group) is even more preferred. In R, some of the hydrogen atoms of these alkylene groups may be substituted with atoms other than hydrogen atoms and functional groups, for example, with alkyl groups such as methyl, ethyl, and propyl groups, but it is preferable that they are not substituted. In other words, R is preferably a linking group consisting of a linear hydrocarbon structure with 2 or more carbon atoms. From the viewpoint of reducing the viscosity of the polyol composition and suppressing hard caking, R is particularly preferably an ethylene group.
X1及びX2は、それぞれ芳香環を有する基である。芳香環を有する基としては、芳香環を一部に有していてもよいし、芳香環のみから構成されていてもよい。ポリオール組成物の粘度の低減及びハードケーキング抑制の観点から、X1及びX2は、それぞれ独立して、臭素化フェニル基及び臭素化フタルイミド基から選択されるいずれかの基であることが好ましい。
具体的には、本発明における臭素系フィラーは、以下の式(A-1)で表される化合物及び式(A-2)で表される化合物の少なくともいずれかであることが好ましい。
X1 and X2 are each groups having an aromatic ring. The groups having an aromatic ring may have an aromatic ring in part or may consist entirely of an aromatic ring. From the viewpoint of reducing the viscosity of the polyol composition and suppressing hard caking, it is preferable that X1 and X2 are each independently selected from a brominated phenyl group and a brominated phthalimide group.
Specifically, the bromine-based filler in the present invention is preferably at least one of the compounds represented by the following formula (A-1) and the compound represented by the following formula (A-2).
式(A-1)において、Rは上記した式(A)のRと同義である。R3~R12はそれぞれ独立して水素原子又は臭素原子であり、R3~R12のうち少なくとも一つは臭素原子である。中でも、R3~R12のうち二つ以上が臭素原子であることが好ましく、四つ以上が臭素原子であることがより好ましく、すべてが臭素原子であることがさらに好ましい。
式(A-2)において、Rは上記した式(A)のRと同義である。R13~R20はそれぞれ独立して水素原子又は臭素原子であり、R13~R20のうち少なくとも一つは臭素原子である。中でも、R13~R20のうち二つ以上が臭素原子であることが好ましく、四つ以上が臭素原子であることがより好ましく、すべてが臭素原子であることがさらに好ましい。
In formula (A-1), R is the same as R in formula (A) described above. R3 to R12 are each independently a hydrogen atom or a bromine atom, and at least one of R3 to R12 is a bromine atom. In particular, it is preferable that two or more of R3 to R12 are bromine atoms, more preferably four or more are bromine atoms, and even more preferably that all are bromine atoms.
In formula (A-2), R is the same as R in formula (A) described above. R13 to R20 are each independently a hydrogen atom or a bromine atom, and at least one of R13 to R20 is a bromine atom. In particular, it is preferable that two or more of R13 to R20 are bromine atoms, more preferably four or more are bromine atoms, and even more preferably that all are bromine atoms.
本発明における臭素系フィラーは、具体的な化合物としては、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)及びエチレンビス(テトラブロモフタルイミド)から選択される少なくとも1種であること好ましく、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)であることがより好ましい。このような臭素系フィラーを用いることで、ポリオール組成物の粘度の低減及びハードケーキング抑制の効果がより向上する。 In this invention, the bromine-based filler is preferably at least one compound selected from ethylenebis(pentabromophenyl) and ethylenebis(tetrabromophthalimide), and more preferably ethylenebis(pentabromophenyl). Using such a bromine-based filler further improves the viscosity reduction and hard caking suppression effects of the polyol composition.
臭素系フィラーの含有量は、ポリオール100質量部に対して3~40質量部であることが好ましく、5~35質量部であることがより好ましく、10~30質量部であることがさらに好ましい。臭素系フィラーの含有量を上記の範囲とすることにより、ポリオール組成物の粘度低下と、ハードケーキング抑制の両方をバランスよく達成しやすくなる。 The bromine-based filler content is preferably 3 to 40 parts by mass, more preferably 5 to 35 parts by mass, and even more preferably 10 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. By setting the bromine-based filler content within the above range, it becomes easier to achieve a good balance between reducing the viscosity of the polyol composition and suppressing hard caking.
(酸化金属微粒子)
本発明のポリオール組成物は、表面に疎水基を有する酸化金属微粒子(以下、単に酸化金属微粒子ともいう)を含有する。これにより、ポリオール組成物を長期間保存した場合において、フィラーの沈降を防止し、ハードケーキングの発生を抑制し易くなる。
表面に疎水基を有する酸化金属微粒子において、酸化金属微粒子としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどが挙げられ、中でも酸化ケイ素が好ましい。
(metal oxide fine particles)
The polyol composition of the present invention contains metal oxide fine particles having hydrophobic groups on their surface (hereinafter also simply referred to as metal oxide fine particles). This makes it easier to prevent filler sedimentation and suppress the occurrence of hard caking when the polyol composition is stored for a long period of time.
In metal oxide nanoparticles having hydrophobic groups on their surface, examples of metal oxide nanoparticles include silicon dioxide, aluminum oxide, titanium dioxide, and zirconium oxide, with silicon dioxide being the most preferred among them.
本発明における酸化金属微粒子は表面に疎水基を有するものであり、その疎水基としては、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、ジメチルポリシロキサン基、アミノアルキルシリル基、メタクリルシリル基、オクチルシリル等のアルキルシリル基などが挙げられ、中でもジメチルシリル基、トリメチルシリル基が好ましい。 The metal oxide nanoparticles in this invention have hydrophobic groups on their surface. Examples of such hydrophobic groups include alkylsilyl groups such as dimethylsilyl, trimethylsilyl, dimethylpolysiloxane, aminoalkylsilyl, methacrylatesilyl, and octylsilyl. Among these, dimethylsilyl and trimethylsilyl groups are preferred.
本発明における酸化金属微粒子は、表面が疎水化処理された酸化金属微粒子であることが好ましい。疎水化処理は、常法に従って行われる。疎水化処理の具体例としては、表面に水酸基を有する親水性酸化金属微粒子の水酸基を、疎水化剤によって疎水化処理する方法が挙げられる。
疎水化処理において使用する疎水化剤としては、クロロトリメチルシラン等のモノクロロシラン類、ジクロロジメチルシラン等のジクロロシラン類、オクチルシラン等のアルキルシラン、ジメチルポリシロキサン等のシリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザン、アミノアルキルシラン、メタクリルシランなどが挙げられる。
In the present invention, the metal oxide nanoparticles are preferably metal oxide nanoparticles whose surfaces have been hydrophobized. The hydrophobization treatment is carried out according to a conventional method. A specific example of the hydrophobization treatment is a method in which the hydroxyl groups of hydrophilic metal oxide nanoparticles having hydroxyl groups on their surface are hydrophobized with a hydrophobic agent.
Examples of hydrophobic agents used in hydrophobic treatment include monochlorosilanes such as chlorotrimethylsilane, dichlorosilanes such as dichlorodimethylsilane, alkylsilanes such as octylsilane, silicone oils such as dimethylpolysiloxane, hexamethyldisilazane, aminoalkylsilane, and methacrylicsilane.
酸化金属微粒子の平均一次粒径は、好ましくは3nm~60nm、より好ましくは5nm~50nm、さらに好ましくは5nm~40nmである。平均一次粒子径の測定は、透過型電子顕微鏡で行うとよい。
酸化金属微粒子の比表面積は、好ましくは100~500m2/g、更に好ましくは150~400m2/g、特に好ましくは200~350m2/gである。なお、比表面積はBET法により測定されたものである。
The average primary particle size of the metal oxide nanoparticles is preferably 3 nm to 60 nm, more preferably 5 nm to 50 nm, and even more preferably 5 nm to 40 nm. The average primary particle size is best measured using a transmission electron microscope.
The specific surface area of the metal oxide fine particles is preferably 100 to 500 m² /g, more preferably 150 to 400 m² /g, and particularly preferably 200 to 350 m² /g. The specific surface area was measured by the BET method.
酸化金属微粒子の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.5~4質量部であり、より好ましくは1~3.5質量部である。 The content of metal oxide fine particles is preferably 0.5 to 4 parts by mass, and more preferably 1 to 3.5 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
(固体難燃剤)
本発明のポリオール組成物に含まれるフィラーは、上記した酸化金属微粒子及び臭素系フィラー以外のフィラーとして、固体難燃剤を含有してもよい。ここで、固体難燃剤とは、室温(25℃)、常圧(1気圧)において固体状の難燃剤である。固体難燃剤を含有することにより、形成されるポリウレタンフォームの難燃性が向上する。
固体難燃剤としては、例えば、赤燐系難燃剤、ホウ素系難燃剤、リン酸塩含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、ホスフィン酸系難燃剤、及び金属水酸化物系難燃剤が挙げられる。これらの中でも、固体難燃剤は赤燐系難燃剤が好ましい。難燃性向上の観点などから固体難燃剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Solid flame retardant)
The fillers contained in the polyol composition of the present invention may include a solid flame retardant as a filler other than the metal oxide fine particles and bromine-based fillers described above. Here, a solid flame retardant is a flame retardant that is solid at room temperature (25°C) and normal pressure (1 atm). The inclusion of a solid flame retardant improves the flame retardancy of the polyurethane foam formed.
Examples of solid flame retardants include red phosphorus-based flame retardants, boron-based flame retardants, phosphate-containing flame retardants, antimony-containing flame retardants, phosphinic acid-based flame retardants, and metal hydroxide-based flame retardants. Among these, red phosphorus-based flame retardants are preferred as solid flame retardants. From the viewpoint of improving flame retardancy, one type of solid flame retardant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(赤燐系難燃剤)
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)
Red phosphorus-based flame retardants may be red phosphorus alone, red phosphorus coated with a resin, metal hydroxide, metal oxide, etc., or a mixture of red phosphorus and a resin, metal hydroxide, metal oxide, etc. The resin used to coat or mix 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.
(ホウ素系難燃剤)
ホウ素系難燃剤としては、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。中でも、ホウ酸亜鉛が好ましい。
(Boron-based flame retardant)
Examples of boron-based flame retardants 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. Among these, zinc borate is preferred.
(リン酸塩含有難燃剤)
リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、リン酸と、周期律表IA族~IVB族の金属、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミンから選ばれる少なくとも一種の金属または化合物との塩からなるリン酸塩を挙げることができる。
リン酸は特に限定はないが、モノリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸等の各種リン酸が挙げられる。
前記周期律表IA族~IVB族の金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(II)、鉄(III)、アルミニウム等が挙げられる。前記脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。また前記芳香族アミンとして、ピリジン、トリアジン、メラミン等が挙げられる。
なお、上記のリン酸塩含有難燃剤は、シランカップリング剤処理、メラミン樹脂で被覆する等の公知の耐水性向上処理を加えてもよい。
(Phosphate-containing flame retardant)
Examples of phosphate-containing flame retardants include phosphates comprising a salt of phosphoric acid with at least one metal or compound selected from metals of groups IA to IVB of the periodic table, ammonia, aliphatic amines, and aromatic amines.
While there are no specific limitations on phosphates, various types of phosphates can be mentioned, such as monophosphates, pyrophosphates, and polyphosphates.
Examples of metals from groups IA to IVB of the periodic table include lithium, sodium, calcium, barium, iron(II), iron(III), and aluminum. Examples of aliphatic amines include methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, and piperazine. Examples of aromatic amines include pyridine, triazine, and melamine.
Furthermore, the above-mentioned phosphate-containing flame retardants may be subjected to known water-resistance-improving treatments, such as silane coupling agent treatment or coating with melamine resin.
リン酸塩含有難燃剤の具体例としては、例えば、モノリン酸塩、ピロリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。
モノリン酸塩としては特に限定されないが、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等が挙げられる。
Specific examples of phosphate-containing flame retardants include monophosphates, pyrophosphates, and polyphosphates.
The monophosphates are not particularly limited, but examples 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; and zinc salts such as zinc phosphate, zinc phosphite, and zinc hypophosphite.
ポリリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸ピペラジン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムアミド、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。
これらの中でも、前記リン酸塩含有難燃剤の自己消火性が向上するため、モノリン酸塩を使用することが好ましく、リン酸二水素アンモニウムを使用することがより好ましい。
リン酸塩含有難燃剤は一種単独で使用してもよいし、二種以上を使用することができる。
Polyphosphates are not particularly limited, but examples include ammonium polyphosphate, piperazine polyphosphate, melamine polyphosphate, ammonium polyphosphate amide, and aluminum polyphosphate.
Among these, the use of monophosphate is preferable because it improves the self-extinguishing properties of the phosphate-containing flame retardant, and the use of ammonium dihydrogen phosphate is more preferable.
A single phosphate-containing flame retardant may be used, or two or more types may be used together.
(アンチモン含有難燃剤)
本発明に使用するアンチモン含有難燃剤としては、例えば、酸化アンチモン、アンチモン酸塩、ピロアンチモン酸塩等が挙げられる。
酸化アンチモンとしては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられる。アンチモン酸塩としては、例えば、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸カリウム等が挙げられる。ピロアンチモン酸塩としては、例えば、ピロアンチモン酸ナトリウム、ピロアンチモン酸カリウム等が挙げられる。
アンチモン含有難燃剤は、酸化アンチモンであることが好ましい。
アンチモン含有難燃剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を使用することができる。
(Antimony-containing flame retardant)
Examples of antimony-containing flame retardants used in the present invention include antimony oxide, antimony salts, and pyroantimony salts.
Examples of antimony oxides include antimony trioxide and antimony pentoxide. Examples of antimonate salts include sodium antimonate and potassium antimonate. Examples of pyroantimonate salts include sodium pyroantimonate and potassium pyroantimonate.
The antimony-containing flame retardant is preferably antimony oxide.
Antimony-containing flame retardants may be used individually or in combination of two or more types.
(ホスフィン酸系難燃剤)
ホスフィン酸系難燃剤としては、例えば、ホスフィン酸、ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メチルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジオクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス(4-メトキシフェニル)ホスフィン酸等が挙げられる。
(Phosphinic acid-based flame retardant)
Examples of phosphinic acid-based flame retardants include phosphinic acid, dimethylphosphinic acid, methylethylphosphinic acid, methylpropylphosphinic acid, diethylphosphinic acid, dioctylphosphinic acid, phenylphosphinic acid, diethylphenylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid, and bis(4-methoxyphenyl)phosphinic acid.
(金属水酸化物系難燃剤)
金属水酸化物系難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化ニッケル、水酸化ジルコニウム、水酸化チタン、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化バナジウム、水酸化スズ等の金属水酸化物が挙げられる。金属水酸化物系難燃剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を使用することもできる。
(Metal hydroxide-based flame retardant)
Examples of metal hydroxide-based flame retardants include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, iron hydroxide, nickel hydroxide, zirconium hydroxide, titanium hydroxide, zinc hydroxide, copper hydroxide, vanadium hydroxide, and tin hydroxide. Metal hydroxide-based flame retardants may be used individually or in combination of two or more types.
固体難燃剤の含有量は、難燃性向上の観点及び粘度を低く調整する観点などから、ポリオール100質量部に対して5~100質量部であることが好ましく、10~80質量部であることがより好ましく、20~50質量部であることがさらに好ましい。 The content of the solid flame retardant is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 80 parts by mass, and even more preferably 20 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol, from the viewpoint of improving flame retardancy and adjusting viscosity to a low level.
ポリオール組成物に含まれるフィラーの量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは10~150質量部であり、より好ましくは15~120質量部であり、さらに好ましくは30~90質量部である。 The amount of filler contained in the polyol composition is preferably 10 to 150 parts by mass, more preferably 15 to 120 parts by mass, and even more preferably 30 to 90 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
<求核阻害剤>
本発明のポリオール組成物は、求核阻害剤を含有する。求電子性を有する求核阻害剤は、ポリオール組成物中において、発泡剤あるいは必要に応じて配合される難燃剤よりも優先的に、かつ触媒の活性が損なわれない程度に触媒に緩やかに作用し、発泡剤と触媒、あるいは難燃剤と触媒が反応するのを抑制する。したがって、求核阻害剤をポリオール組成物中に含有することによって、難燃剤、特に金属系難燃剤と触媒、あるいは発泡剤と触媒が反応することを抑制し、ポリオール組成物の貯蔵安定性を保つことが可能となり、ポリウレタンフォームを形成させる際の施工性が向上する。
ポリオール組成物に求核阻害剤を含有させると、粘度が高くなる傾向にあるが、本発明では、上記したとおり、特定の臭素系フィラーを用いていることにより、粘度を低く維持させることが可能となる。
<Nucleophilic inhibitors>
The polyol composition of the present invention contains a nucleophilic inhibitor. The electrophilic nucleophilic inhibitor acts on the catalyst in the polyol composition preferentially over the blowing agent or, if necessary, the flame retardant, and acts gently on the catalyst to the extent that the catalyst's activity is not impaired, thereby suppressing the reaction between the blowing agent and the catalyst, or between the flame retardant and the catalyst. Therefore, by including a nucleophilic inhibitor in the polyol composition, it is possible to suppress the reaction between the flame retardant, especially a metallic flame retardant, and the catalyst, or between the blowing agent and the catalyst, thereby maintaining the storage stability of the polyol composition and improving the workability when forming polyurethane foam.
While polyol compositions tend to have higher viscosity when nucleophilic inhibitors are included, the present invention, as described above, makes it possible to maintain low viscosity by using a specific bromine-based filler.
本発明において使用される求核阻害剤としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、遷移金属化合物などが挙げられる。
求核阻害剤として使用されるアルカリ金属化合物としては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩等が例示される。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が例示される。アルカリ金属の炭酸塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が例示される。アルカリ金属のカルボン酸塩としては、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属の酢酸塩が例示される。
Examples of nucleophilic inhibitors used in the present invention include alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, and transition metal compounds.
Examples of alkali metal compounds used as nucleophilic inhibitors include alkali metal hydroxides, carbonates, and carboxylates. Examples of alkali metal hydroxides include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Examples of alkali metal carbonates include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate. Examples of alkali metal carboxylates include alkali metal acetates such as lithium acetate, sodium acetate, and potassium acetate.
アルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、硫酸塩等が例示される。アルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム等が例示される。アルカリ土類金属の炭酸塩としては、炭酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等が例示される。アルカリ土類金属の硫酸塩としては、硫酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム等が例示される。
遷移金属化合物としては、遷移金属の水酸化物等が例示される。遷移金属の水酸化物としては、水酸化マンガン(II)、水酸化鉄(II)、水酸化鉄(III)、水酸化ニッケル(II)、水酸化銅(II)、水酸化亜鉛、水酸化バナジウム、水酸化クロム(III)等が例示される。
Examples of alkaline earth metal compounds include hydroxides, carbonates, and sulfates of alkaline earth metals. Examples of alkaline earth metal hydroxides include beryllium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, strontium hydroxide, and barium hydroxide. Examples of alkaline earth metal carbonates include beryllium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, and barium carbonate. Examples of alkaline earth metal sulfates include beryllium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, and barium sulfate.
Examples of transition metal compounds include transition metal hydroxides. Examples of transition metal hydroxides include manganese(II) hydroxide, iron(II) hydroxide, iron(III) hydroxide, nickel(II) hydroxide, copper(II) hydroxide, zinc hydroxide, vanadium hydroxide, and chromium(III) hydroxide.
本発明において使用される求核阻害剤は、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が、1種を単独で使用することが好ましい。
また、本発明において使用される求核阻害剤としては、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。また、上記した中では、求核阻害剤の効果を発揮しやすい点から、アルカリ土類金属化合物がより好ましく、アルカリ土類金属の水酸化物がさらに好ましい。
また、求核阻害剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化リチウム、酢酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化銅(II)が好ましく、中でも水酸化マグネシウムが特に好ましい。
The nucleophilic inhibitor used in the present invention may be used alone or in combination of two or more types, but it is preferable to use one type alone.
Furthermore, as the nucleophilic inhibitor used in the present invention, at least one selected from the group consisting of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds is preferred. Among these, alkaline earth metal compounds are more preferred, and alkaline earth metal hydroxides are even more preferred, as they readily exhibit the effect of a nucleophilic inhibitor.
Furthermore, preferred nucleophilic inhibitors include magnesium hydroxide, lithium hydroxide, sodium acetate, potassium carbonate, calcium carbonate, barium sulfate, and copper(II) hydroxide, with magnesium hydroxide being particularly preferred among them.
本発明のポリオール組成物中の求核阻害剤の含有量は、ポリオール100質量部に対し、0.2~80質量部が好ましく、0.5~60質量部がより好ましく、1~30質量部がさらに好ましく、2~10質量部が特に好ましい。求核阻害剤の含有量が上記下限値以上であることで、触媒の失活を確実に抑制する。他方、求核阻害剤の含有量が上記上限値以下であることで、触媒の活性を適切に維持することが可能になり、またポリオール組成物の粘度も低く維持することができる。 The content of the nucleophilic inhibitor in the polyol composition of the present invention is preferably 0.2 to 80 parts by mass, more preferably 0.5 to 60 parts by mass, even more preferably 1 to 30 parts by mass, and particularly preferably 2 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. A content of the nucleophilic inhibitor above the lower limit reliably suppresses catalyst deactivation. On the other hand, a content of the nucleophilic inhibitor below the upper limit allows for appropriate maintenance of catalyst activity and also maintains a low viscosity of the polyol composition.
<液状難燃剤>
本発明のポリオール組成物は、液状難燃剤を含有してもよい。液状難燃剤とは、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>
The polyol composition of the present invention may contain a liquid flame retardant. A liquid flame retardant is one that is liquid at room temperature (25°C) and normal pressure (1 atm). The liquid flame retardant is not particularly limited, but 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、及びポリウレタンフォームの難燃性を向上させる観点から、モノリン酸エステルが好ましく、トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート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液状難燃剤の含有量は、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。液状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、固体難燃剤などの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フォームに難燃性を付与しやすくなる。また、液状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、ポリウレタンフォームを容易に製造しやすくなる。 The content of the liquid 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 liquid flame retardant content 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 excessively increasing the content of powders such as solid flame retardants. Furthermore, when the liquid flame retardant content is below these upper limits, foaming is not inhibited, making it easier to manufacture the polyurethane foam.
<ポリオール>
本発明におけるポリオール組成物は、ポリオールを含有する。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>
The polyol composition of the present invention contains a polyol. Examples of polyols 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。
ポリエーテルポリオールとしては、マンニッヒ系ポリエーテルポリオールを使用してもよい。マンニッヒ系ポリエーテルポリオールとは、マンニッヒ反応を利用して得られるものであって、分子内に2個以上の水酸基を有するマンニッヒ縮合物、又はそのようなマンニッヒ縮合物に、アルキレンオキサイドを付加させたポリエーテルポリオールである。
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.
As the polyether polyol, a Mannich-type polyether polyol may be used. A Mannich-type polyether polyol is obtained using the Mannich reaction and is a Mannich condensate having two or more hydroxyl groups in the molecule, or a polyether polyol obtained by adding an alkylene oxide to such a Mannich condensate.
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、ポリウレタンフォーム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。
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、ポリウレタンフォームの難燃性、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い。また、芳香族ポリエステルポリオールは、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 an aromatic ring, are preferred from the viewpoint of improving the flame retardancy of polyurethane foam.
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. Furthermore, it is even more preferable that the aromatic polyester polyol includes 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、80質量部以上であることがさらに好ましく、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 is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 70 parts by mass or more, even more preferably 80 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、20~350mgKOH/gが好ましく、50~300mgKOH/gがより好ましく、100~280mgKOH/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フォーム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 350 mg KOH/g, more preferably 50 to 300 mg KOH/g, and even more preferably 100 to 280 mg KOH/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X1、配合量をm1、ポリオール(d2)の水酸基価をX2、配合量をm2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m1及びm2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)=X1×(m1/(m1+m2))+X2×(m2/(m1+m2))
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 ))
<発泡剤>
本発明におけるポリオール組成物は、発泡剤を含有する。発泡剤の具体例としては、例えば、水、低沸点の炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素化合物、フッ素化合物、ハイドロクロロフルオロカーボン化合物、ハイドロフルオロカーボン、エーテル化合物、ハイドロフルオロオレフィンなどが挙げられる。さらに、発泡剤としては、これらの化合物の混合物等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る。
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。
上記塩素化脂肪族炭化水素化合物としては、例えば、ジクロロエタン、プロピルクロリド、イソプロピルクロリド、ブチルクロリド、イソブチルクロリド、ペンチルクロリド、イソペンチルクロリド等が挙げられる。
上記フッ素化合物としては、例えば、CHF3、CH2F2、CH3F等が挙げられる。
上記ハイドロクロロフルオロカーボン化合物としては、例えば、トリクロルモノフルオロメタン、トリクロルトリフルオロエタン、ジクロロモノフルオロエタン(例えば、HCFC141b(1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン)、HCFC22 (クロロジフルオロメタン)、HCFC142b(1-クロロ-1,1-ジフルオロエタン))等が挙げられる。
上記ハイドロフルオロカーボンとしては、HFC-245fa(1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロパン)、HFC-365mfc(1,1,1,3,3-ペンタフルオロブタン)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。
上記ハイドロフルオロオレフィンとしては、例えば、HFO-1233zd(E)(トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン)、HFO-1234yf(2,3,3,3-テトラフルオロ-1-プロペン)、HFO-1336mzz(Z)(シス―1,1,1,4,4,4、-ヘキサフルオロブタ-2-エン)、HFO-1224yd(Z)等が挙げられる。
<Foaming agent>
The polyol composition of the present invention contains a blowing agent. Specific examples of blowing agents include, for example, water, low-boiling hydrocarbons, chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds, fluorine compounds, hydrochlorofluorocarbon compounds, hydrofluorocarbons, ether compounds, and hydrofluoroolefins. Furthermore, examples of blowing agents include organic physical blowing agents such as mixtures of these compounds, and inorganic physical blowing agents such as nitrogen gas, oxygen gas, argon gas, and carbon dioxide gas.
Examples of the low-boiling hydrocarbons mentioned above include propane, butane, pentane, hexane, heptane, cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, and cycloheptane.
Examples of the above-mentioned chlorinated aliphatic hydrocarbon compounds include dichloroethane, propyl chloride, isopropyl chloride, butyl chloride, isobutyl chloride, pentyl chloride, and isopentyl chloride.
Examples of the fluorine compounds mentioned above include CHF3 , CH2F2 , and CH3F .
Examples of the above-mentioned hydrochlorofluorocarbon compounds include trichloromonofluoromethane, trichlorotrifluoroethane, and dichloromonofluoroethane (for example, HCFC141b (1,1-dichloro-1-fluoroethane), HCFC22 (chlorodifluoromethane), and HCFC142b (1-chloro-1,1-difluoroethane)).
Examples of the above-mentioned hydrofluorocarbons include HFC-245fa (1,1,1,3,3-pentafluoropropane) and HFC-365mfc (1,1,1,3,3-pentafluorobutane).
Examples of the ether compounds mentioned above include diisopropyl ether.
Examples of the above-mentioned hydrofluoroolefins include HFO-1233zd(E) (trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene), HFO-1234yf (2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene), HFO-1336mzz(Z) (cis-1,1,1,4,4,4-hexafluorobuta-2-ene), and HFO-1224yd(Z).
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、水などが好ましく、ハイドロフルオロオレフィン及び水を併用することが好ましい。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。 Among the above, hydrofluoroolefins and water are preferred as foaming agents, and it is preferable to use hydrofluoroolefins and water in combination. As for the water used as a foaming agent, for example, ion-exchanged water or distilled water can be used as appropriate.
発泡剤の含有量は、密度調整の観点などから、ポリオール100質量部に対して、好ましくは5~50質量部であり、より好ましくは10~45質量部であり、さらに好ましくは20~40質量部である。
発泡剤として、ハイドロフルオロオレフィンを使用する場合、ハイドロフルオロオレフィンの含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは5~50質量部であり、より好ましくは10~45質量部であり、さらに好ましくは20~40質量部である。
発泡剤として、水を使用する場合、水の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.1~5質量部であり、より好ましくは0.1~2.5質量部であり、さらに好ましくは0.5~2質量部である。
The amount of foaming agent is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 45 parts by mass, and even more preferably 20 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol, from the viewpoint of density adjustment.
When using hydrofluoroolefin as a foaming agent, the hydrofluoroolefin content is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 45 parts by mass, and even more preferably 20 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
When water is used as a foaming agent, the water content is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2.5 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
<触媒>
本発明のポリオール組成物は、触媒を含有する。触媒は三量化触媒を含有するものであってもよいし、ウレタン化触媒を含有するものであってもよいし、三量化触媒とウレタン化触媒の両方を含有するものであってもよい。中でも触媒は、三量化触媒とウレタン化触媒の両方を含むことが好ましい。
<Catalyst>
The polyol composition of the present invention contains a catalyst. The catalyst may contain a trimerizing catalyst, a urethane catalyst, or both a trimerizing catalyst and a urethane catalyst. In particular, it is preferable that the catalyst contains both a trimerizing catalyst and a urethane catalyst.
(三量化触媒)
本発明のポリオール組成物に含まれる触媒は、三量化触媒を含有することが好ましい。三量化触媒は、後述する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未反応のイソシアネート基の反応を完了させることで良好なポリウレタンフォームが得られるという優位点がある。三量化触媒としては、金属触媒及びアンモニウム塩等が挙げられる。中でも、三量化触媒は、アンモニウム塩を含むことが好ましく、4級アンモニウム塩を含むことがより好ましい。
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。
(trimerization catalyst)
The catalyst included in the polyol composition of the present invention preferably contains a trimerizing catalyst. The trimerizing catalyst is a catalyst that reacts with the isocyanate groups contained in the polyisocyanate (described later) to trimerize them and promote the formation of an isocyanurate ring. The advantage of including a trimerizing catalyst is that a good polyurethane foam can be obtained by completing the reaction of unreacted isocyanate groups. Examples of trimerizing catalysts include metal catalysts and ammonium salts. Among these, the trimerizing catalyst preferably contains an ammonium salt, and more preferably contains a quaternary ammonium salt.
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.
ポリオール組成物中の三量化触媒の含有量は、ポリオール化合物100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、1~16質量部がより好ましく、2~14質量部が更に好ましい。 The content of the trimerizing catalyst in the polyol composition is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 16 parts by mass, and even more preferably 2 to 14 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyol compound.
(ウレタン化触媒)
ウレタン化触媒は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応を促進させる触媒である。
ウレタン化触媒は、金属触媒(ウレタン化金属触媒)を含有することが好ましい。該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を促進しやすくなる。ウレタン化触媒は、発泡性などの観点から、ビスマス含有化合物及び錫含有化合物からなる群から選択される少なくとも1種の金属触媒を含有することが好ましく、ビスマス含有化合物を含むことがより好ましい。
(Urethane catalyst)
Urethane catalysts are catalysts that promote the reaction between polyols and polyisocyanates.
The urethane catalyst preferably contains a metal catalyst (urethane metal catalyst). The inclusion of the metal catalyst facilitates the reaction between the polyol and the polyisocyanate. From the viewpoint of foaming properties, the urethane catalyst preferably contains at least one metal catalyst selected from the group consisting of bismuth-containing compounds and tin-containing compounds, and more preferably contains a bismuth-containing compound.
上記の金属触媒は、ビスマス塩及びスズ塩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、ジオクチルスズバーサテート、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチル酸スズ等が挙げられ、好ましくはビスマストリオクテート、ジオクチルスズバーサテート、より好ましくはビスマストリオクテートである。
The above metal catalyst is preferably a metal salt selected from bismuth salts and tin salts, 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, dioctyl tin versatate, dibutyl tin dilaurate, dioctyl tin dilaurate, and tin dioctylate, with bismastrioctate and dioctyl tin versatate being preferred, and bismastrioctate being more preferred.
上記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、0.1~10質量部が好ましく、0.5~8質量部がより好ましく、1~6質量部が更に好ましい。 The content of the above-mentioned metal catalyst 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 6 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
ウレタン化触媒は、イミダゾール誘導体を含有することが好ましく、上記した金属触媒とイミダゾール誘導体の両方を含むことがより好ましい。
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、上記した金属触媒に加えて、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。
The urethane catalyst preferably contains an imidazole derivative, and more preferably contains both the metal catalyst and the imidazole derivative.
Imidazole derivatives are less affected by hydrofluoroolefins and facilitate the reaction between polyols and polyisocyanates. Therefore, by including imidazole derivatives in addition to the metal catalysts mentioned above, 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、R1及びR2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R1及びR2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。
R1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、R1及びR2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、R1及びR2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る。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イミダゾール誘導体の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.1~15質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、1.5~7質量部が更に好ましい。イミダゾール誘導体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、イミダゾール誘導体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 imidazole derivative in the polyol composition is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and even more preferably 1.5 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. When the imidazole derivative content 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 imidazole derivative content is below the upper limit, the reaction rate is easier to control, which is preferable.
ポリオール組成物中のウレタン化触媒の含有量は、ポリオール100質量部に対して、好ましくは0.2~25質量部であり、より好ましくは0.8~15質量部であり、さらに好ましくは3~20質量部である。 The content of the urethane catalyst in the polyol composition is preferably 0.2 to 25 parts by mass, more preferably 0.8 to 15 parts by mass, and even more preferably 3 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol.
<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)、B8467(エボニック社製)、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。
整泡剤を用いる場合において、ポリオール組成物における整泡剤の含有量は、ポリオール100質量部に対して、0.01~10質量部であることが好ましく、0.1~8質量部であることがより好ましく、0.5~5質量部であることが更に好ましい。整泡剤は一種単独で使用してもよいし、二種以上を使用することができる。
<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 such as polyoxyalkylene alkyl ethers and silicone foam stabilizers such as 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), B8467 (manufactured by Evonik), F501 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and SF-2937F (manufactured by Dow Toray).
When a foam stabilizer is used, the content of the foam stabilizer in the polyol composition is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 8 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of polyol. The foam stabilizer may be used alone or two or more types may be used.
<その他成分>
本発明における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 in the present invention may, as necessary and without impairing the objectives of the present invention, contain one or more antioxidants such as phenolic, amine, and sulfur-based antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, metal damage inhibitors, antistatic agents, stabilizers, crosslinking agents, lubricants, softeners, pigments, dyes, etc.
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.
<ポリイソシアネート>
本発明におけるウレタン樹脂組成物は、上記したポリオール組成物とポリイソシアネートとを含有する。
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フォーム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>
The urethane resin composition in the present invention contains the above-mentioned polyol composition and polyisocyanate.
As the polyisocyanate contained in the urethane resin composition, 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 MDIs 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、ポリウレタンフォーム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、好ましくは150以上であり、より好ましくは200以上であり、さらに好ましくは250以上である。
また、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800以下、より好ましくは600以下であり、さらに好ましくは500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 urethane resin composition of the present invention is preferably 150 or higher, more preferably 200 or higher, and even more preferably 250 or higher, from the viewpoint of properly forming polyurethane foam and imparting good flame retardancy.
Furthermore, the isocyanate index of the urethane resin composition is preferably 800 or less, more preferably 600 or less, and even more preferably 500 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.
<ポリウレタンフォーム>
本発明におけるポリウレタンフォームは、上記した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、ポリオール組成物とポリイソシアネートとを混合した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。ポリウレタンフォームを形成するために用いる本発明のポリオール組成物は、上記したとおりハードケーキングの発生が抑制されているため攪拌が容易であり、かつ粘度が低く、施工性が良好となる。
<Polyurethane foam>
The polyurethane foam in the present invention is formed from the above-described urethane resin composition, and more specifically, it is obtained by foaming and curing a urethane resin composition obtained by mixing a polyol composition and polyisocyanate. The polyol composition of the present invention used to form the polyurethane foam has suppressed hard caking as described above, making it easy to stir, and it has low viscosity and good workability.
[用途]
本発明のポリオール組成物、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フォームの用途は、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付け用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付ける用途、即ち、吹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、ケーキングの発生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、ポリイソシアネートと混合しやすく、形成されるポリウレタンフォーム中の固体難燃剤などの分散性が良好となる。そのため、良好な難燃性が発現する。
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, urethane resin composition, and polyurethane foam formed from the present invention are not particularly limited in their applications, but can be used to fill cavities in structures such as buildings, furniture, automobiles, trains, and ships, or for spraying onto such structures. In particular, they are preferably used for spraying onto surfaces such as walls, ceilings, roofs, and floors, i.e., for spraying applications. Since the polyol composition of the present invention suppresses caking, when the composition is used for spraying applications, it mixes easily with polyisocyanate, resulting in good dispersibility of solid flame retardants and other components in the resulting polyurethane foam. Therefore, good flame retardancy is achieved.
Spraying can be carried out using a spraying device (e.g., GRACO A-25) and a spray gun (e.g., Gasmar D-gun). Spraying is performed by temperature-controlled mixing of the polyol composition and polyisocyanate in separate containers within the spraying device, causing them to collide and mix at the tip of the spray gun, and then atomizing the mixture using air pressure. The spraying device and spray gun are well-known and commercially available products can be used. Furthermore, the stock solution temperature settings and pressures can be the same as those for spraying polyurethane foam.
本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail by reference to examples, but the present invention is not limited in any way by these examples.
各実施例及び比較例において使用した各成分の詳細は次の通りである。
<ポリオール>
A-1:p-フタル酸系ポリエステルポリオール(日立化成社製、製品名:SV-208、水酸基価=235mgKOH/g)
<液状難燃剤>
B-1: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)
The details of each component used in each example and comparative example are as follows.
<Polyol>
A-1: p-phthalate-based polyester polyol (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name: SV-208, hydroxyl value = 235 mg KOH/g)
<Liquid Flame Retardant>
B-1: Phosphate ester-based flame retardant Tris(β-chloropropyl) phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd., product name: TMCPP)
<フィラー>
C-1:エチレン-ビス(ペンタブロモフェニル)(アルベマール社製、製品名:SAYTEX8010)
C-2:エチレン-ビス(テトラブロモフタルイミド)(アルベマール社製、製品名:BT93)
C-3:テトラブロモビスフェノールA-ビス(2,3-ジブロモ-2-メチルプロピルエーテル)(第一工業製薬社製、製品名:ピロガードSR-130)
C-4:ジベンジル(東京化成工業社製)
C-5:赤リン(燐化学工業社製、製品名:ノーバエクセル140)
C-6:ポリリン酸アンモニウム(クラリアント社製、製品名:AP422)
C-7:ホウ酸亜鉛(早川商事社製、製品名:FirebrakeZB)
C-8:疎水化処理酸化ケイ素微粒子(日本アエロジル社製、製品名:AEROSIL R976S)
<Filler>
C-1: Ethylene-bis(pentabromophenyl) (manufactured by Albemarle, product name: SAYTEX 8010)
C-2: Ethylene-bis(tetrabromophthalimide) (manufactured by Albemarle, product name: BT93)
C-3: Tetrabromobisphenol A-bis(2,3-dibromo-2-methylpropyl ether) (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., product name: Piroguard SR-130)
C-4: Dibenzyl (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
C-5: Red phosphorus (manufactured by Phosphorus Chemical Industry Co., Ltd., product name: Nova Excel 140)
C-6: Ammonium polyphosphate (Clariant Corporation, product name: AP422)
C-7: Zinc borate (manufactured by Hayakawa Shoji Co., Ltd., product name: FirebrakeZB)
C-8: Hydrophobically treated silicon dioxide nanoparticles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., product name: AEROSIL R976S)
上記C-1及びC-2は、「2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラー」に該当する。上記C-5~C-7は「固体難燃剤」に該当する。上記C-8は、「表面に疎水基を有する酸化金属微粒子」に該当する。 C-1 and C-2 above correspond to "bromine-based fillers in which a group having two aromatic rings is bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms." C-5 to C-7 above correspond to "solid flame retardants." C-8 above corresponds to "metal oxide fine particles having hydrophobic groups on their surface."
<発泡剤>
D-1:トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(ハネウェル社製、製品名:Solstice LBA)
D-2:イオン交換水
<Foaming agent>
D-1: Trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (manufactured by Honeywell, product name: Solstice LBA)
D-2: Ion-exchanged water
<三量化触媒>
E-1:第4級アンモニウム塩(エボニックジャパン社製、製品名:DABCO TMR-7)濃度45~55質量
E-2:2-エチルヘキサン酸カリウム塩(エボニックジャパン社製、製品名:K-15)濃度70~80質量%
<Trimerization catalyst>
E-1: Quaternary ammonium salt (manufactured by Evonik Japan, product name: DABCO TMR-7), concentration 45-55% by mass. E-2: Potassium 2-ethylhexanoate salt (manufactured by Evonik Japan, product name: K-15), concentration 70-80% by mass.
<ウレタン化触媒>
F-1:1,2-ジメチルイミダゾール(花王社製、製品名:カオーライザーNo.390)濃度65~75質量%
F-2:2-エチルヘキサン酸ビスマス(日東化成社製、製品名:Bi28)濃度81~90質量%
<Urethane catalyst>
F-1: 1,2-dimethylimidazole (manufactured by Kao Corporation, product name: Kaolizer No. 390), concentration 65-75% by mass
F-2: Bismuth 2-ethylhexanoate (manufactured by Nitto Chemical Co., Ltd., product name: Bi28), concentration 81-90% by mass
<求核阻害剤>
G-1:水酸化マグネシウム(富士フイルム和光純薬社製、製品名:水酸化マグネシウム)
<Nucleophilic inhibitors>
G-1: Magnesium hydroxide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product name: Magnesium hydroxide)
[実施例1~7、比較例1~5]
表1の配合に従い、ポリオール、液状難燃剤、フィラー、発泡剤、三量化触媒、ウレタン化触媒、及び求核阻害剤を混合して、ポリオール組成物を調製した。各実施例及び比較例で調製したポリオール組成物について、以下のとおり評価した。
[Examples 1-7, Comparative Examples 1-5]
Polyol compositions were prepared by mixing polyol, liquid flame retardant, filler, blowing agent, trimerizing catalyst, urethane catalyst, and nucleophilic inhibitor according to the formulations shown in Table 1. The polyol compositions prepared in each example and comparative example were evaluated as follows.
[粘度]
B型粘度計を用い、スピンドルLV-03、回転数60rpm、温度25℃の条件で、ポリオール組成物の粘度を測定した
[viscosity]
The viscosity of the polyol composition was measured using a Type B viscometer under the following conditions: spindle LV-03, rotation speed 60 rpm, and temperature 25°C.
[ソフトケーキング積分値、ハードケーキング積分値]
ポリオール組成物をハイベッセル容器に450g投入し、遠心分離機を用いて500rpm、1520minの条件で遠心促進にかけた。固液分離した液に対して、フォースゲージを用いて上部から荷重測定した。荷重が2N以下の領域を積分したものを「ソフトケーキング積分値」、5N以上20N以下の領域を積分したものを「ハードケーキング積分値」と定義した。なお、ソフトケーキング値が相対的に高い値であると、ハードケーキングが抑制できていることを意味する。
[Soft caking integral, hard caking integral]
450 g of the polyol composition was placed in a high-vessel container and centrifuged using a centrifuge at 500 rpm for 1520 min. The load was measured from above using a force gauge on the separated solid-liquid liquid. The integral over the load region of 2 N or less was defined as the "soft caking integral value," and the integral over the load region of 5 N to 20 N was defined as the "hard caking integral value." A relatively high soft caking value indicates that hard caking has been suppressed.
[判定]
上記した粘度及びソフトケーキング積分値により、以下の基準で判定した。
◎:粘度が700mPa・s未満であり、かつソフトケーキング値が1000超である。
〇:粘度が1000mPa・s未満であり、かつソフトケーキング値が900超である。(ただし、◎の場合を除く)
×:粘度が1000mPa・s以上、又はソフトケーキング値が900以下である。
[judgement]
Based on the viscosity and soft caking integral values described above, the following criteria were used for evaluation.
◎: Viscosity is less than 700 mPa·s, and the soft caking value is greater than 1000.
○: Viscosity is less than 1000 mPa·s, and the soft caking value is greater than 900. (However, this excludes cases marked with ◎)
×: Viscosity is 1000 mPa·s or higher, or soft caking value is 900 or lower.
なお、各触媒の質量部は製品としての質量部である。 Note that the mass parts of each catalyst refer to the mass parts of the finished product.
本発明の要件を満足する各実施例のポリオール組成物は、粘度が低く、かつソフトケーキング値が相対的に高いことよりハードケーキングが抑制されていた。
これに対して、特定の臭素系フィラーを含有していないか、又は酸化金属微粒子を含有していない比較例1~5のポリオール組成物は、粘度が高くなるか、又はハードケーキングを形成しやすい結果となった。
The polyol compositions of each embodiment that satisfy the requirements of the present invention exhibited low viscosity and relatively high soft caking values, thereby suppressing hard caking.
In contrast, the polyol compositions of Comparative Examples 1 to 5, which did not contain specific bromine-based fillers or metal oxide fine particles, resulted in high viscosity or a tendency to form hard caking.
Claims (11)
前記フィラーは、表面に疎水基を有する酸化金属微粒子と、2つの芳香環を有する基が炭素数2以上の直鎖炭化水素構造を有する連結基の両端部に結合した臭素系フィラーとを少なくとも含み、
前記求核阻害剤が水酸化マグネシウムであり、前記水酸化マグネシウムの含有量が、ポリオール100質量部に対して0.2~80質量部である、吹き付け装置及びスプレーガンを用いて吹付対象物に吹き付けて用いられる、ポリオール組成物。 A polyol composition comprising a polyol, a filler, a blowing agent, a catalyst, and a nucleophilic inhibitor,
The filler comprises at least metal oxide fine particles having hydrophobic groups on its surface, and a bromine-based filler in which a group having two aromatic rings is bonded to both ends of a linking group having a linear hydrocarbon structure with two or more carbon atoms .
A polyol composition in which the nucleophilic inhibitor is magnesium hydroxide, and the content of magnesium hydroxide is 0.2 to 80 parts by mass per 100 parts by mass of polyol, which is used by spraying it onto an object to be sprayed using a spraying device and a spray gun .
The polyol composition according to claim 9 , wherein the urethane catalyst comprises at least one metal catalyst selected from bismuth-containing compounds and tin-containing compounds.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022118600A JP7850033B2 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Polyol composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022118600A JP7850033B2 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Polyol composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024016458A JP2024016458A (en) | 2024-02-07 |
| JP7850033B2 true JP7850033B2 (en) | 2026-04-22 |
Family
ID=89806538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022118600A Active JP7850033B2 (en) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | Polyol composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7850033B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025254151A1 (en) * | 2024-06-06 | 2025-12-11 | 東ソー株式会社 | Polyurethane-foam-forming composition, polyol composition, solid flame retardant composition, flame retardant composition, and polyurethane foam |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021185254A (en) | 2018-12-04 | 2021-12-09 | 積水化学工業株式会社 | Polyurethane composition raw material liquid agent, polyurethane composition, and mixing system |
| JP2022060014A (en) | 2020-10-02 | 2022-04-14 | 積水化学工業株式会社 | Mixing system |
| JP2022090067A (en) | 2018-12-14 | 2022-06-16 | 積水化学工業株式会社 | Polyurethane composition raw material liquid, polyurethane composition, and mixed discharge system |
| JP2022099910A (en) | 2020-12-23 | 2022-07-05 | 積水化学工業株式会社 | Polyol composition, blending system and polyurethane foam |
-
2022
- 2022-07-26 JP JP2022118600A patent/JP7850033B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021185254A (en) | 2018-12-04 | 2021-12-09 | 積水化学工業株式会社 | Polyurethane composition raw material liquid agent, polyurethane composition, and mixing system |
| JP2022090067A (en) | 2018-12-14 | 2022-06-16 | 積水化学工業株式会社 | Polyurethane composition raw material liquid, polyurethane composition, and mixed discharge system |
| JP2022060014A (en) | 2020-10-02 | 2022-04-14 | 積水化学工業株式会社 | Mixing system |
| JP2022099910A (en) | 2020-12-23 | 2022-07-05 | 積水化学工業株式会社 | Polyol composition, blending system and polyurethane foam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024016458A (en) | 2024-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6725606B2 (en) | Urethane resin composition and method for heat insulation of building | |
| US11370875B2 (en) | Urethane resin composition | |
| JP6696984B2 (en) | Polyurethane composition | |
| JP7245286B2 (en) | Polyol-containing composition, expandable polyurethane composition and polyurethane foam | |
| US11945928B2 (en) | Polyol composition and polyurethane foam | |
| JP6480775B2 (en) | Urethane resin composition, fireproof reinforcing method for building material, and fireproof reinforcing structure for building material | |
| JP2022003112A (en) | Polyol composition, foamable polyurethane composition and polyurethane foam | |
| WO2017057670A1 (en) | Flame-retardant rigid polyurethane foam | |
| JP2020063396A (en) | Polyol composition and polyurethane foam | |
| JP7233400B2 (en) | Raw material for urethane resin composition and method for insulating buildings | |
| JP7850033B2 (en) | Polyol composition | |
| JP7844182B2 (en) | Polyol composition, flame-retardant urethane resin composition, and polyurethane foam | |
| TW201510071A (en) | Urethane resin composition | |
| JP2017226831A (en) | Flame retardant urethane resin composition | |
| JP2022095432A (en) | Polyol composition, flame-retardant urethane resin composition, and polyurethane foam | |
| JP2023170589A (en) | polyol composition | |
| JP7098209B1 (en) | Urethane resin composition, urethane resin foam, raw material composition of urethane resin composition and raw material kit of urethane resin composition | |
| JP7725228B2 (en) | Polyol-containing composition and foamable polyurethane composition | |
| JP7727056B1 (en) | Polyurethane foam-forming composition and polyurethane foam | |
| JP2024146593A (en) | Polyol composition, foamable urethane resin composition, and polyurethane foam | |
| JP2025154746A (en) | Polyol composition, foamable urethane resin composition, and polyurethane foam | |
| JP2024103295A (en) | Laminate | |
| JP2026049729A (en) | Composite insulation | |
| JP2024074687A (en) | Polyol-containing composition, polyurethane composition, and polyurethane foam | |
| JP2023181931A (en) | Polyol composition, polyurethane resin composition, and polyurethane foam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250319 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20251210 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20251216 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20260210 |
|
| 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: 20260317 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260410 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7850033 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |