JP2007217648A - Composition for forming water-foamed rigid polyisocyanurate foam, method for producing water-foamed rigid polyisocyanurate foam using the composition, and water-foamed rigid polyisocyanurate foam obtained by the production method - Google Patents
Composition for forming water-foamed rigid polyisocyanurate foam, method for producing water-foamed rigid polyisocyanurate foam using the composition, and water-foamed rigid polyisocyanurate foam obtained by the production method Download PDFInfo
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【課題】 水のみを発泡剤として用い,且つ、優れた難燃性や接着性を示す、低密度化をも併せて得ることのできる硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、該組成物を用いた水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法、及び該製造方法により得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを提供することを目的とする。
【解決手段】 MDIとMDI系多核縮合体を含有する有機ポリイソシアネートに、数平均分子量600以下のポリ(オキシプロピレン)ポリオール、及び繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下のポリエーテルモノオールを反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー、常温液状低分子エステル系化合物、及びポリジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体とからなる有機ポリイソシアネート組成物等を用い、且つ、テトラアルコキシシランを併せ用いることにより、上記の課題を解決する。
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To use a composition for forming a rigid polyisocyanurate foam, which uses only water as a foaming agent and exhibits excellent flame retardancy and adhesiveness and can be obtained in combination with low density. It is an object of the present invention to provide a method for producing a water-foamed rigid polyisocyanurate foam, and a water-foamed rigid polyisocyanurate foam obtained by the production method.
SOLUTION: An organic polyisocyanate containing MDI and an MDI-based polynuclear condensate, a poly (oxypropylene) polyol having a number average molecular weight of 600 or less, and a polyether mono having an oxyethylene group content of 20% by mass or less in a repeating unit. Using an organic polyisocyanate composition composed of an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting all, a liquid low molecular weight ester compound at room temperature, and a polydimethylsiloxane-polyether copolymer, and a tetraalkoxysilane By using it, the above-mentioned problems are solved.
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Description
本発明は、水のみを発泡剤として用いた硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、該組成物を用いた水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法、及び該製造方法により得られる、優れた難燃性を示す水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームに関するものである。 The present invention relates to a composition for forming a rigid polyisocyanurate foam using only water as a foaming agent, a method for producing a water-foamed rigid polyisocyanurate foam using the composition, and an excellent difficulty obtained by the production method. The present invention relates to a water-foamed rigid polyisocyanurate foam exhibiting flammability.
硬質ポリイソシアヌレートフォームは、イソシアネート化合物の三量化によって得られるイソシアヌレート環構造を有し、硬質ポリウレタンフォームよりも難燃性に優れるとして、従来より耐熱性・難燃性材料として、例えば住宅の内壁・外壁材やドア等、具体的な一例としては、面材としてカラー鋼板を用いた断熱性能を有する外壁材における芯材として、一般に広く利用されている。 Rigid polyisocyanurate foam has an isocyanurate ring structure obtained by trimerization of isocyanate compounds and is superior in flame retardancy than rigid polyurethane foam. -As a concrete example, such as an outer wall material and a door, it is generally widely used as a core material in an outer wall material having a heat insulating performance using a color steel plate as a face material.
近年、地球環境の保護という観点から、クロロフルオロカーボン類やハイドロクロロフルオロカーボン類はもとより、ハイドロフルオロカーボン類やハイドロカーボン類といった有機化合物を発泡剤として全く用いず、イソシアネートと水との反応により発生する二酸化炭素を発泡剤として利用する手法を用いた硬質ポリイソシアヌレートフォーム、即ち、水のみを発泡剤として用いた硬質ポリイソシアヌレートフォームが脚光を浴びている。しかし、水のみを発泡剤として用いた場合、水とイソシアネートとの反応によるウレア結合の増加に起因する面材との接着性不良が起こりやすいという欠点があり、例えば前述の外壁材を製造する際においても、いわゆる面材剥離が生じるという不具合が発生しやすい。 In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, carbon dioxide generated by the reaction of isocyanate and water without using organic compounds such as hydrofluorocarbons and hydrocarbons as foaming agents as well as chlorofluorocarbons and hydrochlorofluorocarbons Rigid polyisocyanurate foams that use a technique that uses as a foaming agent, that is, hard polyisocyanurate foams that use only water as the foaming agent, are in the limelight. However, when only water is used as a foaming agent, there is a drawback that poor adhesion to the face material due to an increase in urea bonds due to the reaction between water and isocyanate is likely to occur. For example, when manufacturing the aforementioned outer wall material However, the problem of so-called peeling of the face material is likely to occur.
一方で、難燃性の評価については従来、主にJIS A1321に準拠して行われてきた。しかし、2000年6月の建築基準法の施工令改正、省令・告示公布に伴い新難燃性基準が示され、2002年6月より全面的に切り替わっている。実際には、国土交通省が認定する試験機関が、試験方法を同省に提案するもので、その内容は実質的にISO5660に準拠するコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験による評価(及び、不燃、準不燃、及び難燃という3つのランクの格付け)となっている。 On the other hand, the evaluation of flame retardancy has conventionally been performed mainly in accordance with JIS A1321. However, a new flame retardant standard was shown in June 2000 following the revision of the construction standard of the Building Standards Act and the ministerial ordinance / notification promulgation. In fact, a testing organization accredited by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism proposes a testing method to the Ministry, and its content is substantially evaluated by exothermic tests using a cone calorimeter tester conforming to ISO 5660 (and non-combustible, Three ranks of quasi-incombustible and flame-retardant).
不燃と格付けされるには、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験に於いて、加熱強度50kW/m2による20分間の試験で、総発熱量が8MJ/m2以下であること、最高発熱速度が10秒以上継続して200kW/m2を超えないこと、且つ、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴が生じないことが要求される。 To be rated as non-flammable, the total calorific value is 8 MJ / m 2 or less in a 20-minute test with a heating intensity of 50 kW / m 2 in a corn calorimeter test according to ISO 5660, and the maximum heat release rate. Is required not to exceed 200 kW / m 2 continuously for 10 seconds or more, and to prevent cracks and holes penetrating to the back side which is harmful to fire prevention.
準不燃と格付けされるには、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験に於いて、加熱強度50kW/m2による10分間の試験で、総発熱量が8MJ/m2以下であること、最高発熱速度が10秒以上継続して200kW/m2を超えないこと、且つ、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴が生じないことが要求される。 In order to be rated as quasi-incombustible, the total calorific value is 8 MJ / m 2 or less in the test using a cone calorimeter in accordance with ISO 5660 and the heating intensity is 50 kW / m 2 for 10 minutes. It is required that the speed does not exceed 200 kW / m 2 continuously for 10 seconds or more, and no cracks and holes penetrating to the back side which are harmful to fire prevention.
また、難燃と格付けされるには、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験に於いて、加熱強度50kW/m2による5分間の試験で、総発熱量が8MJ/m2以下であること、最高発熱速度が10秒以上継続して200kW/m2を超えないこと、且つ、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴が生じないことが要求される。 In order to be rated as flame retardant, the total calorific value is 8 MJ / m 2 or less in a 5-minute test with a heating intensity of 50 kW / m 2 in a test with a corn calorimeter in accordance with ISO 5660. It is required that the maximum heat generation rate does not exceed 200 kW / m 2 continuously for 10 seconds or more and that cracks and holes penetrating to the back side which are harmful to fire prevention do not occur.
このような発熱性試験により、難燃または準不燃としての評価を得ることのできる硬質ポリウレタンフォームとして、例えば特許文献1が現在公知となっている。しかし、特許文献1における硬質ポリウレタンフォームは発泡剤として、HFC245fa、HFC365mfc、HFC227ea、HFC134aが用いられており、水のみを発泡剤として用いた場合にも難燃または準不燃としての評価を得るとの記載がなく、また、例えばカラー鋼板との接着性についても記載がない。 As a rigid polyurethane foam that can be evaluated as flame retardant or semi-incombustible by such an exothermic test, for example, Patent Document 1 is currently known. However, the rigid polyurethane foam in Patent Document 1 uses HFC245fa, HFC365mfc, HFC227ea, and HFC134a as foaming agents, and even when only water is used as the foaming agent, it is evaluated as flame retardant or semi-incombustible. There is no description, and for example, there is no description about adhesiveness with a color steel plate.
本発明は、このような一連の背景のもとになされたものである。即ち本発明は、カラー鋼板との接着性が良好であり、しかも、面材を用いてサンドイッチ構造とした場合、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験に於いて準不燃または不燃の評価を得ることのできる、水のみを発泡剤として用いることを前提とした硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、該組成物を用いた水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法、及び該製造方法により得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such a series of backgrounds. That is, the present invention has good adhesion to the color steel plate, and when a sandwich structure is formed using a face material, a quasi-incombustibility or non-combustion evaluation is obtained in a test using a cone calorimeter in accordance with ISO 5660. , A composition for forming a rigid polyisocyanurate foam based on the premise that only water is used as a foaming agent, a method for producing a water-foamed rigid polyisocyanurate foam using the composition, and water obtained by the production method An object is to provide a foamed rigid polyisocyanurate foam.
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の構成からなる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いることにより、これらの課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have found that these problems can be solved by using a composition for forming a water-foamed hard polyisocyanurate foam having a specific configuration, The present invention has been completed.
中でも、特定の構成をなす成分の一つとして、(G)テトラアルコキシシランを導入することにより、前述の面材つきのサンドイッチ構造試験体をISO5660に準拠したコーンカロリーメーターにより試験した場合、導入しない場合よりもより確実に、準不燃または不燃の評価を得ることが可能になる(即ち、難燃性能がさらに向上する)ことを見いだし、本発明を完成させるに至った。 Above all, as one of the components constituting a specific configuration, when (G) tetraalkoxysilane is introduced, the above-mentioned sandwich structure test specimen with face material is tested with a cone calorimeter based on ISO 5660, when not introduced As a result, it has been found that the evaluation of quasi-incombustibility or incombustibility can be obtained more reliably (that is, the flame retardancy performance is further improved), and the present invention has been completed.
また、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの低密度化が可能になる(即ち、生産性(例えば、特定構造のサンドイッチパネル製造時における充填性等がさらに向上する)ことをも併せて見いだし、本発明を完成させるに至った。 In addition, it is possible to reduce the density of the obtained water-foamed rigid polyisocyanurate foam (that is, it is found that productivity (for example, the filling property at the time of manufacturing a sandwich panel having a specific structure is further improved), The present invention has been completed.
即ち、本発明は以下の(1)〜(3)に示されるものである。 That is, this invention is shown by the following (1)-(3).
(1) 有機ポリイソシアネート組成物(A)、
ポリオール(B)、
イソシアヌレート化触媒(c1)を含有する触媒(C)、
発泡剤としての水(D)、
整泡剤(E)、
難燃剤(F)、及び
テトラアルコキシシラン(G)
からなる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、
有機ポリイソシアネート組成物(A)が、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1x)とジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体(a1y)を含有する有機ポリイソシアネート(a1)に、数平均分子量600以下のポリ(オキシプロピレン)ポリオール(a2)、及びオキシアルキレン基からなる繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下のポリエーテルモノオール(a3)を反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(A1)、常温液状低分子エステル系化合物(A2)、及び(a1)と反応させたものであってもよいポリジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体(A3)とからなり、
ポリオール(B)が、フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)50質量%以上と、フタル酸系ポリエステルポリオール以外のポリオール(b2)50質量%未満とからなる、ことを特徴とする、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物。
(1) Organic polyisocyanate composition (A),
Polyol (B),
A catalyst (C) containing an isocyanurate-forming catalyst (c1),
Water (D) as blowing agent,
Foam stabilizer (E),
Flame retardant (F), and tetraalkoxysilane (G)
A water-foaming rigid polyisocyanurate foam-forming composition comprising:
The organic polyisocyanate composition (A) is added to an organic polyisocyanate (a1) containing diphenylmethane diisocyanate (a1x) and a diphenylmethane diisocyanate polynuclear condensate (a1y), and a poly (oxypropylene) polyol having a number average molecular weight of 600 or less (a2 ), And an isocyanate group-terminated prepolymer (A1) obtained by reacting a polyether monool (a3) having an oxyethylene group content of 20% by mass or less in a repeating unit comprising an oxyalkylene group, a room temperature liquid low molecular ester system Compound (A2), and polydimethylsiloxane-polyether copolymer (A3) which may be reacted with (a1),
The water-foamed hard polyisocyanate characterized in that the polyol (B) comprises 50% by mass or more of the phthalic polyester polyol (b1) and less than 50% by mass of the polyol (b2) other than the phthalic polyester polyol A composition for forming a nurate foam.
(2) (1)に記載の組成物を用いることを特徴とする、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法。 (2) A method for producing a water-foamed rigid polyisocyanurate foam, wherein the composition according to (1) is used.
(3) (2)に記載の製造方法により得られる、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験に於ける総発熱量が加熱強度50kW/m2に於いて10分間で15MJ/m2以下、且つ、該10分間に於ける最高発熱速度が200kW/m2以下であることを特徴とする水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム。 (3) The total calorific value in the test with a cone calorimeter based on ISO 5660 obtained by the production method described in (2) is 15 MJ / m 2 or less in 10 minutes at a heating intensity of 50 kW / m 2 , and The water-foamed rigid polyisocyanurate foam is characterized in that the maximum heat generation rate during the 10 minutes is 200 kW / m 2 or less.
本発明により、地球環境の保護という観点から水のみを発泡剤として用いた場合でも、カラー鋼板との接着性が良好であり、且つ、難燃性にも優れ、面材を用いてサンドイッチ構造とした場合ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験に於いて準不燃または不燃の評価をより確実に得ることのできる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを得ることができる。 According to the present invention, even when only water is used as a foaming agent from the viewpoint of protecting the global environment, the adhesiveness with the color steel plate is good, the flame retardancy is excellent, and the sandwich structure using the face material is used. In this case, it is possible to obtain a water-foamed rigid polyisocyanurate foam that can more reliably obtain a quasi-incombustibility or non-combustion evaluation in a test using a corn calorimeter in accordance with ISO5660.
また、本発明により、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの低密度化を図ることができることから、例えば、サンドイッチパネル製造時において、充填材として供される水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの複雑構造部への充填性が増し、しいては必要に応じて原料使用量を削減することが可能(コストダウン化)となる。この低密度化は同時に、所望されるフォームの密度を得るうえで発泡剤としての水を適時削減することが可能となるため、これまで幾多の文献で公知となっている水を発泡剤として用いることに起因するイソシアネート基含有成分と活性水素含有基含有成分による二液発泡時における配合比のズレ(しいてはフォーム製造時における混合不良の発生)をも解消方向に導くことができる。 In addition, since the density of the obtained water-foamed rigid polyisocyanurate foam can be reduced according to the present invention, for example, the complex structure of the water-foamed rigid polyisocyanurate foam used as a filler during sandwich panel production As a result, it is possible to reduce the amount of raw material used as necessary (cost reduction). At the same time, this reduction in density makes it possible to reduce the amount of water used as a blowing agent in order to obtain a desired foam density. Therefore, water that has been known in various literatures is used as a blowing agent. The deviation of the blending ratio at the time of two-component foaming due to the isocyanate group-containing component and the active hydrogen-containing group-containing component (and the occurrence of poor mixing during foam production) can also be led to the elimination direction.
本発明における(A)有機ポリイソシアネート組成物は、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1x)とジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体(a1y)を含有する有機ポリイソシアネート(a1)に、数平均分子量600以下のポリ(オキシプロピレン)ポリオール(a2)、及び、繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下のポリエーテルモノオール(a3)を反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(A1)と、常温(10〜30℃を指す:以下同じ。)液状低分子エステル系化合物(A2)と、(a1)と反応させたものであってもよいポリジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体(A3)とから構成される。 The organic polyisocyanate composition (A) in the present invention is a poly (oxypropylene) having a number average molecular weight of 600 or less to an organic polyisocyanate (a1) containing diphenylmethane diisocyanate (a1x) and a diphenylmethane diisocyanate polynuclear condensate (a1y). An isocyanate group-terminated prepolymer (A1) obtained by reacting a polyol (a2) and a polyether monool (a3) having an oxyethylene group content of 20% by mass or less in the repeating unit; The same applies hereinafter.) The liquid low molecular weight ester compound (A2) and the polydimethylsiloxane-polyether copolymer (A3) which may be reacted with (a1).
本発明のイソシアネート基末端プレポリマー(A1)に供される有機ポリイソシアネート(a1)は、いわゆる二核体と称されるベンゼン環及びイソシアネート基を各2個有するジフェニルメタンジイソシアネート(以下「MDI」と略記。)(a1x)と、いわゆる多核体と称されるベンゼン環及びイソシアネート基を各3個以上有するジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体(以下「MDI系縮合体」と略記。)(a1y)を含有するものであって、アニリンとホルマリンとの縮合反応によって得られる縮合混合物(ポリアミン)をホスゲン化等によりアミノ基をイソシアネート基に転化することによって得られる、縮合度の異なる有機イソシアネート化合物の混合物を意味する。有機ポリイソシアネート(a1)は、縮合時の原料組成比や反応条件を変えることによって、最終的に得られる有機ポリイソシアネートの組成(核体分布や異性体構成比)を変えることができる。本発明に用いられる有機ポリイソシアネート(a1)は、イソシアネート基への転化後の反応液、反応液から溶媒の除去、一部MDIを留出分離した缶出液等の、反応条件や分離条件等の異なった数種の混合物であってもよい。また、市販の有機ポリイソシアネート(「ポリメリックMDI」と称されることもある)にMDIを混合したものであってもよい。 The organic polyisocyanate (a1) provided for the isocyanate group-terminated prepolymer (A1) of the present invention is diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “MDI”) having two benzene rings and two isocyanate groups each called a so-called dinuclear body. .) (A1x) and a diphenylmethane diisocyanate-based polynuclear condensate (hereinafter abbreviated as “MDI-based condensate”) (a1y) having three or more benzene rings and isocyanate groups each called a so-called polynuclear body. It means a mixture of organic isocyanate compounds having different degrees of condensation obtained by converting an amino group to an isocyanate group by phosgenation or the like of a condensation mixture (polyamine) obtained by a condensation reaction of aniline and formalin. Organic polyisocyanate (a1) can change the composition (nuclear body distribution and isomer composition ratio) of the organic polyisocyanate finally obtained by changing the raw material composition ratio and reaction conditions at the time of condensation. The organic polyisocyanate (a1) used in the present invention is a reaction solution such as a reaction solution after conversion to an isocyanate group, removal of the solvent from the reaction solution, a bottom solution obtained by distilling and separating part of MDI, and the like. It may be a mixture of several different types. Moreover, what mixed MDI with the commercially available organic polyisocyanate (it may be called "polymeric MDI") may be used.
有機ポリイソシアネート(a1)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」と略記。)におけるMDIのピーク面積比が20〜70%となるものであり、好ましくは25〜65%となるものである。MDIにピーク面積比が70%を越える場合、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの強度が低下し、例えば外壁材の芯材とした場合に部分的な収縮が発生する等の不具合が生じ、また、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム脆くなりやすく、場合によっては接着性が劣ることとなるので、好ましくない。一方、MDIにピーク面積比が20%未満の場合、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の粘度が高くなり、例えば外壁材の製造工程において末端部まで充填しない等の不具合が生じるので、好ましくない。 The organic polyisocyanate (a1) has a peak area ratio of MDI in gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) of 20 to 70%, preferably 25 to 65%. . When the peak area ratio of MDI exceeds 70%, the strength of the resulting water-foamed rigid polyisocyanurate foam is lowered, and for example, when a core material of an outer wall material is used, a problem such as partial shrinkage occurs. Further, the resulting water-foamed rigid polyisocyanurate foam is apt to be brittle, and in some cases the adhesiveness is inferior. On the other hand, when the peak area ratio of MDI is less than 20%, the viscosity of the obtained organic polyisocyanate composition (A) is increased, and, for example, problems such as failure to fill the terminal portion occur in the outer wall material production process. Absent.
有機ポリイソシアネート(a1)中に含有するMDI(a1x)を構成する異性体は、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「2,2′−MDI」と略記。)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「2,4′−MDI」と略記。)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「4,4′−MDI」と略記。)の3種類である。MDIの異性体構成比については特に限定はないが、4,4′−MDI含有量が70質量%以上(好ましくは90〜99.9質量%)であるほうが、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの物性が向上するので好ましい。なお、有機ポリイソシアネート(a1)におけるMDI含有量やMDIの異性体構成比は、GPCやガスクロマトグラフィー(以下「GC」と略記。)によって得られる各ピークの面積百分率を基に検量線から求めることができる。 The isomers constituting MDI (a1x) contained in the organic polyisocyanate (a1) are 2,2′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “2,2′-MDI”), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate. (Hereinafter abbreviated as “2,4′-MDI”) and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “4,4′-MDI”). The isomer composition ratio of MDI is not particularly limited, but the water-foamed hard polyisocyanurate obtained when the 4,4′-MDI content is 70% by mass or more (preferably 90 to 99.9% by mass) is obtained. This is preferable because the physical properties of the foam are improved. The MDI content and the MDI isomer composition ratio in the organic polyisocyanate (a1) are obtained from a calibration curve based on the area percentage of each peak obtained by GPC or gas chromatography (hereinafter abbreviated as “GC”). be able to.
また、有機ポリイソシアネート(a1)の平均官能基数は2.3以上であり、好ましくは官能基数が2.3〜3.1である。イソシアネート基含有量は28〜33質量%であり、好ましくは28.5〜32.5質量%である。 Moreover, the average functional group number of organic polyisocyanate (a1) is 2.3 or more, Preferably the functional group number is 2.3-3.1. The isocyanate group content is 28 to 33% by mass, preferably 28.5 to 32.5% by mass.
また、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の貯蔵安定性と反応性の面から、有機ポリイソシアネート(a1)の酸度は0.001〜0.2質量%が好ましく、更に好ましくは0.003〜0.15質量%である。酸度が0.001%未満の場合、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)が貯蔵中に増粘(経時により液性が変化)しやすくなる。また、酸度が0.2%を超える場合、ポリオールとの反応が遅くなり、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを得る際に硬化不良を生じやすくなる。 Further, from the viewpoint of storage stability and reactivity of the obtained organic polyisocyanate composition (A), the acidity of the organic polyisocyanate (a1) is preferably 0.001 to 0.2% by mass, and more preferably 0.003. It is -0.15 mass%. When the acidity is less than 0.001%, the resulting organic polyisocyanate composition (A) is likely to increase in viscosity during storage (liquidity changes with time). Moreover, when acidity exceeds 0.2%, reaction with a polyol will become slow and it will become easy to produce defective hardening when obtaining a water foaming rigid polyisocyanurate foam.
なお、前述の酸度とは、室温でアルコールと反応し遊離する酸成分を塩化水素に換算して示した値であり、JIS K−1603によって測定される値である。 The acidity mentioned above is a value obtained by converting an acid component that reacts with alcohol at room temperature and liberated into hydrogen chloride, and is a value measured according to JIS K-1603.
本発明では、必要に応じて、前述の有機ポリイソシアネート(a1)以外のイソシアネート成分を併用することが出来る。併用できるイソシアネート成分としては、例えば、MDIやMDI系縮合体と、活性水素基含有化合物とを反応させて得られるウレタン化物、ウレア化物、アロファネート化物、ビウレット化物、カルボジイミド化物、ウレトンイミン化物、ウレトジオン化物、イソシアヌレート化物、又は2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、キシレン−1,4−ジイソシアネート、キシレン−1,3−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。また、これらのポリメリック体やこれらのイソシアネートと、後述する活性水素基含有化合物とを反応させて得られるウレタン化物、ウレア化物、アロファネート化物、ビウレット化物、カルボジイミド化物、ウレトンイミン化物、ウレトジオン化物、イソシアヌレート化物等も挙げられ、更にこれらの2種以上の混合物も挙げられる。 In this invention, isocyanate components other than the above-mentioned organic polyisocyanate (a1) can be used together as needed. Examples of the isocyanate component that can be used in combination include urethanized products, ureaized products, allophanated products, biuretized products, carbodiimidized products, uretoniminates, uretdioneized products obtained by reacting MDI and MDI-based condensates with active hydrogen group-containing compounds, Isocyanurate or 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, xylene-1,3-diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene Fats such as aromatic diisocyanates such as diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 3-methyl-1,5-pentane diisocyanate, lysine diisocyanate Family diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, alicyclic diisocyanates such as hydrogenated diphenylmethane diisocyanate. Also, urethanized products, urea compounds, allophanate compounds, biuret compounds, carbodiimide compounds, uretoniminate compounds, uretdiion compounds, isocyanurate compounds obtained by reacting these polymeric substances and these isocyanates with active hydrogen group-containing compounds described later. And a mixture of two or more of these.
本発明のイソシアネート基末端プレポリマー(A1)に供される数平均分子量600以下(好ましくは400以下)のポリ(オキシプロピレン)ポリオール(以下「PPG系変性剤」と略記。)(a2)は、後述するオキシアルキレン基からなる繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下のポリエーテルモノオール(a3)と常温液状低分子エステル系化合物(A2)の相溶性を向上させるものである。本質的に繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下のポリエーテルモノオール(a3)と常温液状低分子エステル系化合物(A2)は相溶しないが、PPG系変性剤(a2)を用いることにより、濁りを生ずる(場合によっては相分離を生じ不均一になる)ことなく有機ポリイソシアネート組成物(A)を得ることができる。 The poly (oxypropylene) polyol (hereinafter abbreviated as “PPG-based modifier”) (a2) having a number average molecular weight of 600 or less (preferably 400 or less) provided to the isocyanate group-terminated prepolymer (A1) of the present invention is: This improves the compatibility of a polyether monool (a3) having an oxyethylene group content of 20% by mass or less in a repeating unit composed of an oxyalkylene group, which will be described later, and a room temperature liquid low molecular ester compound (A2). Essentially, the polyether monool (a3) having an oxyethylene group content of 20% by mass or less in the repeating unit and the room temperature liquid low molecular weight ester compound (A2) are not compatible, but the PPG modifier (a2) is used. Thus, the organic polyisocyanate composition (A) can be obtained without causing turbidity (in some cases, causing phase separation and non-uniformity).
PPG系変性剤(a2)の数平均分子量が600を越える場合、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の粘度が高くなり、例えば外壁材の製造工程において末端部まで充填しないなどの不具合が生じるので、好ましくない。 When the number average molecular weight of the PPG-based modifier (a2) exceeds 600, the viscosity of the resulting organic polyisocyanate composition (A) increases, resulting in problems such as failure to fill the end portion in the outer wall material manufacturing process. So it is not preferable.
なお、PPG系変性剤(a2)は低分子アルコールにプロピレンオキサイドを付加させた構造であり、ジプロピレングリコール(以下「DPG」と略記。)を含むものである(DPGはプロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加させた構造に該当する)。前記低分子アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール(各種異性体を含む)、ブタノール(各種異性体を含む)、ペンタノール(各種異性体を含む)、ヘキサノール(各種異性体を含む)等の低分子モノオール類、エチレングリコール、プロピレングリコール(各種異性体を含む)、ブタンジオール(各種異性体を含む)、ペンタンジオール(各種異性体を含む)、ヘキサンジオール(各種異性体を含む)等のグリコール類、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等のテトラオール類等が挙げられる。 The PPG modifier (a2) has a structure in which propylene oxide is added to a low molecular weight alcohol and contains dipropylene glycol (hereinafter abbreviated as “DPG”) (DPG adds propylene oxide to propylene glycol). Corresponds to the structure). Examples of the low-molecular alcohol include methanol, ethanol, propanol (including various isomers), butanol (including various isomers), pentanol (including various isomers), and hexanol (including various isomers). Molecular monools, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol (including various isomers), butanediol (including various isomers), pentanediol (including various isomers), hexanediol (including various isomers), etc. , Triols such as glycerin and trimethylolpropane, and tetraols such as pentaerythritol.
本発明のイソシアネート基末端プレポリマー(A1)に供されるオキシアルキレン基からなる繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下(好ましくは15質量%以下)のポリエーテルモノオール(以下「エーテル系変性剤」と略記。)(a3)は、水酸基でない方の末端が一般式:R−O−なる基を有することになる。このRには炭素や水素以外の元素を有していてもよく、また側鎖の有無は問わない。このRの具体的なものとしては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、N−メチル−N−エチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、オクチル基等が挙げられる。なお、このRは炭素数が3以上の炭化水素基であることが好ましい。 Polyether monool (hereinafter referred to as “ether”) having an oxyethylene group content of 20% by mass or less (preferably 15% by mass or less) in the repeating unit comprising an oxyalkylene group provided for the isocyanate group-terminated prepolymer (A1) of the present invention Abbreviated as “system modifier”.) (A3) has a group of the general formula: R—O— at the terminal which is not a hydroxyl group. This R may contain elements other than carbon and hydrogen, and it does not matter whether there is a side chain. Specific examples of R include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, phenyl group, benzyl group, N -Methyl-N-ethylamino group, N, N-diethylamino group, octyl group and the like. Note that R is preferably a hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms.
また、エーテル系変性剤(a3)の数平均分子量は150〜10,000であることが好ましい。エーテル系変性剤(a3)の数平均分子量が低過ぎる場合及び/又はオキシプロピレン基含有量が低過ぎる場合、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを得る際における反応性の低下、発泡効率(低密度化)の低下、また、面材との接着性の低下等が起きる可能性が高くなる。一方、エーテル系変性剤(a3)の数平均分子量が高過ぎる場合、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の粘度が高くなり、例えば外壁材の製造工程において、末端部まで充填しないなどの不具合が生じる可能性が高くなる。 Moreover, it is preferable that the number average molecular weights of an ether type modifier (a3) are 150-10,000. When the number average molecular weight of the ether-based modifier (a3) is too low and / or when the oxypropylene group content is too low, the reactivity and foaming efficiency (decrease in density) in obtaining a water-foamed rigid polyisocyanurate foam are reduced. ) And a decrease in adhesiveness to the face material, etc. are likely to occur. On the other hand, when the number average molecular weight of the ether-based modifier (a3) is too high, the viscosity of the obtained organic polyisocyanate composition (A) is increased, and, for example, in the manufacturing process of the outer wall material, the terminal portion is not filled. Is likely to occur.
本発明において用いられるエーテル系変性剤(a3)は、数平均分子量300〜8,000、末端に炭素数3〜20の炭化水素基を有し、繰り返し単位の組成がオキシエチレン基(以下必要に応じ「EO」と略記。)/オキシプロピレン基(以下必要に応じ「PO」と略記。)=20/80〜0/100であるものが好ましい。中でも、数平均分子量500〜5,000、末端に炭素数3〜10の炭化水素基を有し、繰り返し単位の組成がオキシエチレン基/オキシプロピレン基=15/85〜0/100である、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)共重合体系モノオール又はポリ(オキシプロピレン)モノオールがとりわけ好ましい。 The ether modifier (a3) used in the present invention has a number average molecular weight of 300 to 8,000, a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms at the terminal, and the composition of the repeating unit is an oxyethylene group (hereinafter referred to as necessary). Accordingly, it is preferably abbreviated as “EO” / oxypropylene group (hereinafter abbreviated as “PO” if necessary) = 20/80 to 0/100. Among them, a polysiloxane having a number average molecular weight of 500 to 5,000, a hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms at the terminal, and a composition of a repeating unit of oxyethylene group / oxypropylene group = 15/85 to 0/100, (Oxyethylene-oxypropylene) copolymer monool or poly (oxypropylene) monool is particularly preferred.
なお、本発明においては、イソシアネート基末端プレポリマー(A1)に供されるPPG系変性剤(a2)、エーテル系変性剤(a3)の他に、変性剤として必要に応じて、例えばメタノール、エタノール等の低分子モノオール類、エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュクロース等の低分子ポリオール類、エチルアミン、ブチルアミン等の低分子ポリアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の低分子アミノアルコール類を用いることができる。 In the present invention, in addition to the PPG modifier (a2) and the ether modifier (a3) used for the isocyanate group-terminated prepolymer (A1), as a modifier, for example, methanol, ethanol, etc. Such as low molecular weight monools such as ethylene glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, low molecular weight polyamines such as ethylamine, butylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, etc. Low molecular amino alcohols can be used.
本発明の有機ポリイソシアネート組成物(A)に供される常温液状低分子エステル系化合物(A2)は、常温液状であって、「エステル基」を有する有機化合物である。なお、ここでいう「エステル基」とは、有機酸又は無機酸の水素を一般式:R(R:有機基)に置換した分子構造を有するものであり、有機酸又は無機酸はカルボン酸に限られない。常温液状低分子エステル系化合物(A2)は、有機ポリイソシアネート組成物(A)における減粘作用をもたらすのみならず、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームにおける面材との接着性の向上に寄与するものである。 The room-temperature liquid low molecular ester compound (A2) used in the organic polyisocyanate composition (A) of the present invention is an organic compound that is liquid at room temperature and has an “ester group”. The “ester group” as used herein has a molecular structure in which hydrogen of an organic acid or inorganic acid is substituted with a general formula: R (R: organic group), and the organic acid or inorganic acid is a carboxylic acid. Not limited. The room temperature liquid low molecular weight ester compound (A2) not only brings about a viscosity-reducing action in the organic polyisocyanate composition (A), but also contributes to an improvement in adhesion to the face material in the resulting water-foamed rigid polyisocyanurate foam. To do.
常温液状低分子エステル系化合物(A2)としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、フタル酸ジブチル、アジピン酸ジメチル、ε−カプロラクトン等のカルボン酸エステル系化合物、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート(炭酸エステル)系化合物、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等のホスフェート(リン酸エステル)系化合物等が挙げられる。本発明においては、環状カーボネート系化合物を選択して用いるのが好ましい。 Examples of room temperature liquid low molecular weight ester compounds (A2) include carboxylic acid ester compounds such as ethyl acetate, butyl acetate, dibutyl phthalate, dimethyl adipate, and ε-caprolactone, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, propylene carbonate, and the like. Examples thereof include carbonate (carbonate ester) compounds, phosphate (phosphate ester) compounds such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate. In the present invention, it is preferable to select and use a cyclic carbonate compound.
本発明の有機ポリイソシアネート組成物(A)に供されるポリジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体(以下「シリコーン系添加剤」と略記。)(A3)は、分子中にジメチルポリシロキサン構造とポリオキシアルキレン構造(ポリエーテル構造)を有するブロック共重合体であって、数平均分子量が500〜20,000であることが好ましく、1,000〜18,000がより好ましい。数平均分子量が大き過ぎる場合、シリコーン系添加剤(A3)自体の粘度が高く、イソシアネート基末端プレポリマー(A1)を合成する際に均一に分散しなくなる等、取り扱いにくいものとなる。 The polydimethylsiloxane-polyether copolymer (hereinafter abbreviated as “silicone additive”) (A3) used in the organic polyisocyanate composition (A) of the present invention has a dimethylpolysiloxane structure and a poly It is a block copolymer having an oxyalkylene structure (polyether structure), and the number average molecular weight is preferably 500 to 20,000, more preferably 1,000 to 18,000. When the number average molecular weight is too large, the viscosity of the silicone-based additive (A3) itself is high, and it becomes difficult to handle, for example, when the isocyanate group-terminated prepolymer (A1) is not uniformly dispersed.
シリコーン系添加剤(A3)は、本発明の有機ポリイソシアネート組成物(A)に供される際、有機ポリイソシアネート(a1)と均一に混合・分散された状態で本発明の有機ポリイソシアネート組成物(A)に介在しても良く、また、有機ポリイソシアネート(a1)と予め反応させたうえで有機ポリイソシアネート(a1)と共に均一に混合・分散された状態で有機ポリイソシアネート組成物(A)に介在しても良い。 When the silicone-based additive (A3) is provided to the organic polyisocyanate composition (A) of the present invention, the organic polyisocyanate composition of the present invention is uniformly mixed and dispersed with the organic polyisocyanate (a1). (A) may be interposed between the organic polyisocyanate (A1) and the organic polyisocyanate composition (A1) in a state of being mixed and dispersed uniformly with the organic polyisocyanate (a1) after being reacted in advance. It may be interposed.
シリコーン系変性剤(A3)の平均官能基数(1分子中に有する活性水素基の平均の数)は1〜10が好ましく、中でも1〜5がより好ましく、1〜2がとりわけ好ましい。平均官能基数が少な過ぎる場合、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の平均官能基数も低下するため、フォーム物性が不十分となりやすい。一方、平均官能基数が多すぎる場合は、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の粘度が大きくなり、例えば外壁材の製造工程において末端部まで充填しないなどの不具合が生じやすい。 The average number of functional groups (average number of active hydrogen groups in one molecule) of the silicone-based modifier (A3) is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 2. When the average functional group number is too small, the average functional group number of the obtained organic polyisocyanate composition (A) is also lowered, and the foam physical properties tend to be insufficient. On the other hand, when the number of average functional groups is too large, the viscosity of the resulting organic polyisocyanate composition (A) increases, and problems such as failure to fill up to the terminal portion in the outer wall material manufacturing process are likely to occur.
また、シリコーン系変性剤(A3)の活性水素基は、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基から選択される官能基が好ましく、特に得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)の粘度や相溶性、さらには分散性等の面を考慮した場合、水酸基が最も好ましい。 In addition, the active hydrogen group of the silicone-based modifier (A3) is preferably a functional group selected from a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and a mercapto group, and in particular, the viscosity and compatibility of the resulting organic polyisocyanate composition (A). Furthermore, in consideration of aspects such as dispersibility, a hydroxyl group is most preferable.
さらに、シリコーン系変性剤(A3)の水酸基価は3〜300mgKOH/gであることが好ましく、中でも3〜50mgKOH/gであることが好ましい。水酸基価が極端に低すぎる場合、シリコーン系変性剤(A3)自体の粘度が高く、イソシアネート基末端プレポリマー(A1)を合成する際に均一に分散しなくなる等、取り扱いにくいものとなり、また、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの強度が低下しやすい。また、水酸基価が好ましい範囲の上限を越える場合、得られる有機ポリイソシアネート組成物(A)と発泡剤としての水(D)との分散性が悪化しやすい。 Furthermore, the hydroxyl value of the silicone-based modifier (A3) is preferably 3 to 300 mgKOH / g, and more preferably 3 to 50 mgKOH / g. When the hydroxyl value is extremely low, the viscosity of the silicone-based modifier (A3) itself is high and the isocyanate group-terminated prepolymer (A1) is not uniformly dispersed when it is synthesized. The strength of the water-foamed rigid polyisocyanurate foam is likely to be reduced. Moreover, when a hydroxyl value exceeds the upper limit of a preferable range, the dispersibility of the organic polyisocyanate composition (A) obtained and water (D) as a foaming agent tends to deteriorate.
ここで、本発明に用いられるシリコーン系変性剤(A3)を例示すると、下記の一般式(1)〜(9)に示されるポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体が挙げられる。 Here, when the silicone type modifier (A3) used in the present invention is exemplified, polysiloxane-polyoxyalkylene copolymers represented by the following general formulas (1) to (9) may be mentioned.
本発明における有機ポリイソシアネート組成物(A)については、最初に有機ポリイソシアネート(a1)以外の原料、即ち、PPG系変性剤(a2)、エーテル系変性剤(a3)、常温液状低分子エステル系化合物(A2)、さらにシリコーン系変性剤(A3)を混合していわゆるポリオールプレミックスを予め調製し、次いで、有機ポリイソシアネート(a1)を仕込んだ後にさらに前記ポリオールプレミックスを仕込んで反応(即ち、イソシアネート基末端プレポリマー(A1)を得る)させる方法により得るのが、前述したような各成分同士の相溶性の問題の解決、ポリオールプレミックス自体の低粘度化による仕込み作業の容易化、また、イソシアネート基末端プレポリマー(A1)と常温液状低分子エステル系化合物(A2)を直接配合した場合における濁り発生の回避という観点から、好ましい。この際、有機ポリイソシアネート(a1)と前述のポリオールプレミックスとの反応(ウレタン化反応)における反応温度は20〜120℃が好ましく、特に40〜100℃が好ましい。また、該反応の際、必要に応じて、ジブチルチンジラウレートやジオクチルチンジラウレート等の有機金属化合物、トリエチレンジアミンやトリエチルアミン等の有機アミン又はその塩等、従来公知のウレタン化触媒を用いることができる。加えて、必要に応じてその他の添加剤を用いることも可能である。添加剤の仕込み時期については特に制限はない。 Regarding the organic polyisocyanate composition (A) in the present invention, first, raw materials other than the organic polyisocyanate (a1), that is, PPG-based modifier (a2), ether-based modifier (a3), room temperature liquid low molecular ester A compound (A2) and a silicone-based modifier (A3) are mixed to prepare a so-called polyol premix in advance, and then the organic polyisocyanate (a1) is charged and then the polyol premix is further charged to react (that is, The method of obtaining the isocyanate group-terminated prepolymer (A1)) is to solve the compatibility problem between the components as described above, facilitate the preparation work by reducing the viscosity of the polyol premix itself, Isocyanate group-terminated prepolymer (A1) and room temperature liquid low molecular weight ester compound (A2) From the viewpoint of avoidance of turbidity generated in the case where contact formulation, preferably. Under the present circumstances, 20-120 degreeC is preferable and, as for the reaction temperature in reaction (urethanation reaction) of organic polyisocyanate (a1) and the above-mentioned polyol premix, 40-100 degreeC is especially preferable. In the reaction, a conventionally known urethanization catalyst such as an organic metal compound such as dibutyltin dilaurate or dioctyltin dilaurate, an organic amine such as triethylenediamine or triethylamine, or a salt thereof can be used as necessary. In addition, other additives may be used as necessary. There is no particular limitation on the timing of charging the additive.
なお、本発明における有機ポリイソシアネート組成物(A)を得る際、原料の仕込み比(質量比)は以下の通りにすることが好ましい。 In addition, when obtaining the organic polyisocyanate composition (A) in this invention, it is preferable that the preparation ratio (mass ratio) of a raw material is as follows.
本発明における有機ポリイソシアネート組成物(A)のイソシアネート基含有量は24〜33質量%であることが好ましく、特に25〜32.8質量%であることが好ましい。また、25℃における粘度は30〜1,000mPa・sであることが好ましく、特に50〜800mPa・sであることが好ましい。 The isocyanate group content of the organic polyisocyanate composition (A) in the present invention is preferably 24 to 33% by mass, and particularly preferably 25 to 32.8% by mass. Moreover, it is preferable that the viscosity in 25 degreeC is 30-1,000 mPa * s, and it is especially preferable that it is 50-800 mPa * s.
なお、本発明においては、有機ポリイソシアネート組成物(A)に、活性水素基を含有しないポリシロキサン−ポリエーテル共重合体(以下「シリコーン系添加剤」と略記。)を添加することができる。シリコーン系添加剤の基本的な骨格はシリコーン系変性剤(A3)と同じであり、活性水素基がポリシロキサン及びポリエーテル構造中に存在しないという点だけが異なるものであって、市販のシリコーン系整泡剤を包含するものである。 In the present invention, a polysiloxane-polyether copolymer containing no active hydrogen group (hereinafter abbreviated as “silicone-based additive”) can be added to the organic polyisocyanate composition (A). The basic skeleton of the silicone-based additive is the same as that of the silicone-based modifier (A3), and the only difference is that active hydrogen groups are not present in the polysiloxane and polyether structures. Includes foam stabilizers.
本発明におけるポリオール(B)は、フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)50質量%以上と、フタル酸系ポリエステルポリオール以外のポリオール(b2)50質量%未満とからなるものである。 The polyol (B) in the present invention comprises 50% by mass or more of the phthalic acid-based polyester polyol (b1) and less than 50% by mass of the polyol (b2) other than the phthalic acid-based polyester polyol.
フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)としては、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸のようなフタル酸と、1種又は2種以上の少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物を用いて、公知の方法によって製造することができる。また、ポリエチレンテレフタレートのようなフタル酸系ポリエステル成形品を分解して得られるフタル酸系回収ポリエステルポリオール等もフタル酸系ポリエステルポリオール(b1)として好適に使用できる。本発明に用いられるフタル酸系ポリエステルポリオール(b1)は、芳香族環を有するため難燃性能に有利であり、価格的にも比較的安価である。 As the phthalic acid-based polyester polyol (b1), phthalic acid such as orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and phthalic anhydride and one or more compounds having at least two hydroxyl groups are used. Can be produced by a known method. In addition, a phthalic acid-based recovered polyester polyol obtained by decomposing a phthalic acid-based polyester molded product such as polyethylene terephthalate can also be suitably used as the phthalic acid-based polyester polyol (b1). Since the phthalic polyester polyol (b1) used in the present invention has an aromatic ring, it is advantageous in flame retardancy and is relatively inexpensive.
少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としては、例えば、一分子中に水酸基を2個以上有する(即ち、官能基数が2)のエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコールのようなグリコール類や、官能基数が3のグリセリン、トリメチロールプロパン、官能基数が4のペンタエリストール、官能基数が5のソルビトール等が挙げられる。 Examples of the compound having at least two hydroxyl groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol having two or more hydroxyl groups in one molecule (that is, having two functional groups), Glycols such as 1,3-butanediol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, glycerin having 3 functional groups, trimethylolpropane, pentaerythritol having 4 functional groups, having 5 functional groups Examples include sorbitol.
本発明においては、官能基数の増加に伴い得られるポリエステルの粘度が大きくなり、しいては例えば外壁材の製造工程において末端部まで充填しないなどの不具合が生じやすくなるとの観点から、該ヒドロキシル基を有する化合物における官能基数(しいては、本発明におけるフタル酸系ポリエステルポリオール(b1)における公称官能基数)は、2〜3であることが好ましい。 In the present invention, the viscosity of the polyester obtained with an increase in the number of functional groups increases, and from the viewpoint that defects such as not filling up to the end portion in the manufacturing process of the outer wall material, for example, the hydroxyl group is likely to occur. It is preferable that the number of functional groups in the compound (that is, the nominal number of functional groups in the phthalic acid-based polyester polyol (b1) in the present invention) is 2 to 3.
なお、フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)の好ましい水酸基価は100〜800mgKOH/g、更に好ましくは150〜500mgKOH/g、最も好ましくは150〜300mgKOH/gである。 In addition, the preferable hydroxyl value of a phthalic acid-type polyester polyol (b1) is 100-800 mgKOH / g, More preferably, it is 150-500 mgKOH / g, Most preferably, it is 150-300 mgKOH / g.
本発明におけるポリオール(B)は前述のとおり、フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)50質量%以上と、フタル酸系ポリエステルポリオール以外のポリオール(b2)50質量%未満とからなるものである。よって、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームにおける寸法安定性を向上させる等の目的から、必要に応じて、フタル酸系ポリエステルポリオール以外のポリオール(b2)(以下「その他のポリオール(b2)」と略記。)をポリオール(B)全体に対して50質量%未満(得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームに所望される難燃性や機械物性を確保するとの観点から、好ましくは40質量%未満、特に好ましくは30質量%未満)の範囲で併せ用いることができる。 As described above, the polyol (B) in the present invention comprises 50% by mass or more of the phthalic polyester polyol (b1) and less than 50% by mass of the polyol (b2) other than the phthalic polyester polyol. Therefore, for the purpose of improving the dimensional stability in the obtained water-foamed rigid polyisocyanurate foam, a polyol (b2) other than the phthalic polyester polyol (hereinafter referred to as “other polyol (b2)”), if necessary. (Abbreviation) is less than 50% by mass with respect to the entire polyol (B) (preferably less than 40% by mass from the viewpoint of ensuring the flame retardancy and mechanical properties desired for the resulting water-foamed rigid polyisocyanurate foam, Particularly preferably, it can be used in the range of less than 30% by mass.
前記のその他のポリオール(b2)としては、前述のフタル酸系ポリエステルポリオール(b1)以外のポリエステルポリオールやポリエーテルポリオール等が挙げられる。 Examples of the other polyol (b2) include polyester polyols and polyether polyols other than the above-mentioned phthalic acid-based polyester polyol (b1).
フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)以外のポリエステルポリオールとしては、1種又は2種以上のフタル酸以外の少なくとも2個のカルボキシル基を有する化合物と、1種又は2種以上の少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物とを用いて、公知の方法によって製造することができる。フタル酸以外の少なくとも2個のカルボキシル基を有する化合物としては、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸のような飽和炭化水素系二塩基酸や、マレイン酸、グルタコン酸のような不飽和炭化水素系二塩基酸が挙げられる。また、二塩基酸に限らず、トリメリット酸、ヘミメリット酸のような三塩基酸も挙げられる。少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としては、前述のフタル酸系ポリエステルポリオール(b1)を得るのに用いられるものとして列挙した、少なくとも2個以上のヒドロキシル基を有する化合物が挙げられる。 Examples of the polyester polyol other than the phthalic polyester polyol (b1) include one or two or more compounds having at least two carboxyl groups other than phthalic acid, and one or two or more hydroxyl groups. It can manufacture by a well-known method using the compound which has group. Examples of the compound having at least two carboxyl groups other than phthalic acid include saturated hydrocarbon dibasic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and pimelic acid, maleic acid, and glutacone. Examples thereof include unsaturated hydrocarbon dibasic acids such as acids. Moreover, not only a dibasic acid but tribasic acids, such as trimellitic acid and hemimellitic acid, are also mentioned. Examples of the compound having at least two or more hydroxyl groups include compounds having at least two or more hydroxyl groups listed as those used for obtaining the above-mentioned phthalic acid-based polyester polyol (b1).
ポリエーテルポリオールとしては、公称官能基数2〜6、水酸基価20〜1,000mgKOH/gが好ましく、例えば、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサン1,2,6−トリオール、ペンタエリストール、ソルビトール、シュクローズ、グルコース、フラクトース、ビスフェノールA等の脂肪族又は芳香族多価アルコール類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン等の脂肪族アミン類、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、キシレンジアミン等の芳香族アミン類等のような活性水素原子を2つ以上有する化合物の1種又はそれ以上を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドやメチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル、スチレンオキサイド等のモノマーの1種又はそれ以上を公知の方法により付加重合することによって製造されるものが挙げられる。 The polyether polyol preferably has a nominal number of functional groups of 2 to 6 and a hydroxyl value of 20 to 1,000 mgKOH / g. For example, ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol 1,3-butanediol, 1,2-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,7-heptanediol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, hexane 1,2,6-triol, pentaerythritol Stall, sorbitol, sucrose, glucose, fructose, aliphatic or aromatic polyhydric alcohols such as bisphenol A, alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, propylenediamine, and ethylene One or more compounds having two or more active hydrogen atoms such as aliphatic amines such as triamine, aromatic amines such as toluenediamine, metaphenylenediamine, diphenylmethanediamine, and xylenediamine are used as an initiator. Produced by addition polymerization of one or more monomers such as alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, glycidyl ether such as methyl glycidyl ether and phenyl glycidyl ether, and styrene oxide by a known method. Is mentioned.
本発明における触媒(C)は、本発明における水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを得る際、形成性組成物において存在するイソシアネート基のより多くをイソシアヌレート環構造の形成に寄与させる(即ち、三量化反応を促す)目的から、イソシアヌレート化触媒(c1)を含有するものである。 When the catalyst (C) in the present invention obtains the water-foamed rigid polyisocyanurate foam in the present invention, more of the isocyanate groups present in the forming composition contribute to the formation of the isocyanurate ring structure (ie, trimerization). It contains an isocyanurate-forming catalyst (c1) for the purpose of promoting reaction.
本発明に使用されるイソシアヌレート化触媒(「三量化触媒」とも称される)(c1)としては、当業界において従来公知のイソシアヌレート化触媒、例えば、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4−ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン等のアミン化合物、酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウムのような炭素数2〜12のカルボン酸のアルカリ金属塩、カルボン酸の4級アンモニウム塩等が挙げられる。また、イソシアヌレート化触媒と称さる市販品、例えば「DABCO P15(三共エアプロダクツ(株)製)」、「DABCO K15(三共エアプロダクツ(株)製)」、「PELCAT9540(ペルロン社製)」、「DABCO TMR(三共エアプロダクツ(株)製)」、「TOYOCAT TR20(東ソー(株)製)」、「U−CAT 18X」等が挙げられる。 Examples of the isocyanuration catalyst (also referred to as “trimerization catalyst”) (c1) used in the present invention include isocyanuration catalysts conventionally known in the art such as 2,4,6-tris (dimethylamino). Amine compounds such as methyl) phenol, 2,4-bis (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (dialkylaminoalkyl) hexahydro-S-triazine, potassium acetate, potassium 2-ethylhexanoate, octylic acid Examples thereof include alkali metal salts of carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms such as potassium and quaternary ammonium salts of carboxylic acids. Also, commercially available products called isocyanuration catalysts, such as “DABCO P15 (manufactured by Sankyo Air Products Co., Ltd.)”, “DABCO K15 (manufactured by Sankyo Air Products Co., Ltd.)”, “PELCCAT 9540 (manufactured by Perlon)”, “DABCO TMR (manufactured by Sankyo Air Products Co., Ltd.)”, “TOYOCAT TR20 (manufactured by Tosoh Corporation)”, “U-CAT 18X” and the like.
また、本発明における水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを得る際、イソシアネート基と活性水素基との反応をも促し、好適な反応バランスを得るとの目的から、イソシアヌレート化触媒(c1)と併用して、当業界において従来公知のウレタン化触媒を併用することができる。ウレタン化触媒としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ジメチルベンジルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N′,N′,N″−ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス−(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、トリエチレンジアミン、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7等の三級アミン、ジメチルエタノールアミン、N−トリオキシエチレン−N,N−ジメチルアミン、N,N−ジメチル−N−ヘキサノールアミン等の反応型三級アミン又はこれらの有機酸塩、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、1−ブチル−2−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、スタナスオクトエート、ジブチルチンジラウレート、ナフテン酸亜鉛等の有機金属化合物等が挙げられる。また、ウレタン化触媒と称さる市販品、例えば「KAOLYZER No.21(花王(株)製)」、「DABCO XDM(三共エアプロダクツ(株)製)」、「TOYOCAT DT(東ソー(株)製)」、「TOYOCAT ET(東ソー(株)製)」、「TOYOCAT RX3(東ソー(株)製)」、「TOYOCAT RX5(東ソー(株)製)」、「TOYOCAT DM70(東ソー(株)製)」、「TOYOCAT F94(東ソー(株)製)」、「FOMREZ UL−28(Witco社製)」等が挙げられる。 Moreover, when obtaining the water foaming rigid polyisocyanurate foam in this invention, reaction with an isocyanate group and an active hydrogen group is also accelerated | stimulated, and it uses together with the isocyanuration catalyst (c1) from the objective of obtaining a suitable reaction balance. Thus, a urethanization catalyst known in the art can be used in combination. Examples of the urethanization catalyst include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, dimethylbenzylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine, N, N, N ′, N ′, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, bis- (2-dimethylaminoethyl) ether, triethylenediamine, tertiary amine such as 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, dimethyl Reactive tertiary amines such as ethanolamine, N-trioxyethylene-N, N-dimethylamine, N, N-dimethyl-N-hexanolamine or their organic acid salts, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 1- Examples include imidazole compounds such as til-2-methylimidazole, organometallic compounds such as stannous octoate, dibutyltin dilaurate, zinc naphthenate, etc. Commercial products called urethanization catalysts such as “KAOLYZER No. 21” (Manufactured by Kao Corporation), "DABCO XDM (manufactured by Sankyo Air Products Co., Ltd.)", "TOYOCAT DT (manufactured by Tosoh Corporation)", "TOYOCAT ET (manufactured by Tosoh Corporation)", "TOYOCAT RX3 (Tosoh Corporation) "," TOYOCAT RX5 (Tosoh Corporation) "," TOYOCAT DM70 (Tosoh Corporation) "," TOYOCAT F94 (Tosoh Corporation) "," FOMREZ UL-28 (Manufactured by Witco) ".
本発明に用いられる発泡剤(D)は水を単独で用いる。イソシアネート基と水との反応で発生する二酸化炭素により発泡させる。水の使用量は、該ポリイソシアヌレートフォーム原料に対して0.1〜10質量%であることが好ましい。水の使用量が0.1質量%未満の場合、発生する炭酸ガスが少なくなり、得られるポリイソシアヌレートフォームの密度が必要以上に大きくなるので好ましくない。また、水の使用量が10質量%を越える場合、ウレア結合が過剰に形成され、フォームが硬く且つ脆くなりやすく、面材との接着性や寸法安定性等の悪化をもたらすので好ましくない。 The foaming agent (D) used in the present invention uses water alone. Foaming is performed with carbon dioxide generated by the reaction between an isocyanate group and water. It is preferable that the usage-amount of water is 0.1-10 mass% with respect to this polyisocyanurate foam raw material. When the amount of water used is less than 0.1% by mass, the generated carbon dioxide gas is reduced, and the density of the resulting polyisocyanurate foam is undesirably increased. On the other hand, if the amount of water used exceeds 10% by mass, urea bonds are excessively formed, the foam tends to be hard and brittle, and the adhesion to the face material, dimensional stability, and the like are deteriorated.
なお、発泡初期の液の立ち上がりを助けるため、及び/又は低密度化を促す目的から、水の他に通常ウレタン発泡に用いられる公知の発泡剤を発泡補助剤として併せ用いてもよい。 In addition, in order to assist the rise of the liquid at the early stage of foaming and / or to promote a reduction in density, a known foaming agent usually used for urethane foaming may be used as a foaming auxiliary agent in addition to water.
本発明に使用される整泡剤(E)は当業界で公知の有機珪素系界面活性剤であり、例えば日本ユニカー株式会社製のL−520、L−540、L−5309、L−5366、SZ−1306、L−5340、SZ−1642、東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製のSH−190、SH−192、SH−193、SH−194、SRX−274C、SF−2962、SF−2964、SF−2935F、SF−2936F、ゴールドシュミット製のB−4113、B−8444、B−8455、B−8466、B−8680、B−8870、エアプロダクツ社製のDC−2583、DC−5043、DC−5169、信越化学工業株式会社製のX−20−1384、X−20−1784、X−20−1747、X−20−1748、F−348、F−385、F−305M等が挙げられる。これら整泡剤の使用量は該ポリイソシアヌレートフォーム原料に対して0.01〜5質量%である。 The foam stabilizer (E) used in the present invention is an organosilicon surfactant known in the art, such as L-520, L-540, L-5309, L-5366, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. SZ-1306, L-5340, SZ-1642, SH-190, SH-192, SH-193, SH-194, SRX-274C, SF-2962, SF-2964, SF manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. -2935F, SF-2936F, Goldschmidt B-4113, B-8444, B-8455, B-8466, B-8680, B-8870, Air Products DC-2583, DC-5043, DC- 5169, X-20-1384, X-20-1784, X-20-1747, X-20-1748, F manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 348, F-385, F-305M and the like. The amount of the foam stabilizer used is 0.01 to 5% by mass relative to the polyisocyanurate foam raw material.
本発明に使用される難燃剤(F)としては、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリスクロロエチルホスフェート、トリスクロロプロピルホスフェート(略称TCPP)、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ポリリン酸等のリン酸エステルや亜リン酸エステル等のリン酸化合物等、塩素化パラフィン等が挙げられる。この難燃剤の使用量は、該ポリイソシアヌレートフォーム原料に対して、0.1〜30質量%である。 Examples of the flame retardant (F) used in the present invention include triethyl phosphate, tributyl phosphate, trischloroethyl phosphate, trischloropropyl phosphate (abbreviation TCPP), triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, polyphosphate, and the like. And phosphoric acid compounds such as phosphites and chlorinated paraffins. The amount of the flame retardant used is 0.1 to 30% by mass with respect to the polyisocyanurate foam raw material.
本発明に使用されるテトラアルコキシシラン(G)は、アルコキシル基が1種からであっても複数種から成り立つものであってもよい。このテトラアルコキシシラン(G)は、下記の一般式(10)で示される。 The tetraalkoxysilane (G) used in the present invention may be composed of one or more alkoxyl groups. This tetraalkoxysilane (G) is represented by the following general formula (10).
好ましいアルコキシル基は、炭素数が1〜4であり、中でも、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの低密度化と、所望される難燃性能をともに得ることができるとの観点から、各々の炭素数が2であるエトキシ基(即ち、テトラエトキシシラン)を選択して用いるのが好ましい。このテトラエトキシシランは、例えばコルコート社製「エチルシリケート28P(商品名:コルコート(株)製)」として容易に入手可能である。 A preferred alkoxyl group has 1 to 4 carbon atoms, and among them, from the viewpoint that both the density reduction of the obtained water-foamed hard polyisocyanurate foam and the desired flame retardancy can be obtained. It is preferable to select and use an ethoxy group having 2 carbon atoms (that is, tetraethoxysilane). This tetraethoxysilane is easily available, for example, as “Ethyl silicate 28P (trade name: manufactured by Colcoat Co., Ltd.)” manufactured by Colcoat.
なお、テトラアルコキシシランのオリゴマーは、沈殿発生の原因になる場合があるので好ましくない。 Note that tetraalkoxysilane oligomers are not preferable because they may cause precipitation.
テトラアルコキシシラン(G)の導入量は、本発明の有機ポリイソシアネート組成物(A)100質量部に対して0.5〜5質量部の範囲であることが好ましく、中でも、有機ポリイソシアネート組成物(A)100質量部に対して0.8〜3.5質量部の範囲であることが特に好ましい。0.5質量部未満の場合、本発明において所望される難燃性能の向上という効果を得ることができず、また、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの低密度化という効果を得ることもできない。一方、5質量部を越える導入量の場合、原因が不明ではあるが難燃性能の逆に悪化させる結果をもたらすので好ましくない。 The amount of tetraalkoxysilane (G) introduced is preferably in the range of 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic polyisocyanate composition (A) of the present invention. (A) It is especially preferable that it is the range of 0.8-3.5 mass part with respect to 100 mass parts. When the amount is less than 0.5 parts by mass, the effect of improving the flame retardancy desired in the present invention cannot be obtained, and the effect of reducing the density of the obtained water-foamed rigid polyisocyanurate foam can also be obtained. Can not. On the other hand, the introduction amount exceeding 5 parts by mass is not preferable because the cause is unknown, but the result is that the flame retardancy is worsened.
本発明においては、前記(A)〜(G)の他に必要に応じて、添加剤として、破泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔料・染料、抗菌剤・抗カビ剤等の公知の各種添加剤等を添加することができる。 In the present invention, in addition to the above (A) to (G), as necessary, as an additive, a foam breaker, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a pigment / dye, an antibacterial agent / antifungal agent Various known additives such as can be added.
次に、本発明の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造方法について述べる。 Next, the manufacturing method of the water foaming rigid polyisocyanurate foam of this invention is described.
本発明の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造する際、本発明の形成用組成物における全イソシアネート基と全活性水素基の当量比、即ち、該等量比を100倍した値であるイソシアネートインデックスは、150〜800の範囲、好ましくは160〜500の範囲、とりわけ好ましくは220〜460の範囲とするのが好ましい。ここで、活性水素基とは、イソシアネート反応性基を意味し、水酸基やアミノ基、カルボン酸基等であり、更には水も活性水素基を有する化合物である。この当量比が過大になると、得られる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの硬さや難燃性は向上するものの、フォーム自体の脆くなり、面材との接着性も悪化する可能性が大きくなる。 When the water-foamed rigid polyisocyanurate foam of the present invention is produced, the equivalent ratio of all isocyanate groups to all active hydrogen groups in the forming composition of the present invention, that is, the isocyanate index which is a value obtained by multiplying the equivalent ratio by 100 Is in the range of 150 to 800, preferably in the range of 160 to 500, particularly preferably in the range of 220 to 460. Here, the active hydrogen group means an isocyanate-reactive group, which includes a hydroxyl group, an amino group, a carboxylic acid group, etc., and water is a compound having an active hydrogen group. When this equivalent ratio is excessive, the hardness and flame retardancy of the water-foamed rigid polyisocyanurate foam obtained are improved, but the foam itself becomes brittle and the possibility of deterioration of the adhesion to the face material increases.
なお、この範囲で製造された水発泡硬質ポリイソシアネートフォームはウレタン結合を含有している。本発明の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームは、ウレタン結合とイソシアヌレート構造をともに有するフォームであり、前記当量比が大きくなるに伴ってイソシアヌレート構造が多くなる。 In addition, the water foaming rigid polyisocyanate foam manufactured in this range contains a urethane bond. The water-foamed rigid polyisocyanurate foam of the present invention is a foam having both a urethane bond and an isocyanurate structure, and the isocyanurate structure increases as the equivalent ratio increases.
水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造は、3成分以上の多成分系としても良いが、装置を簡略化する目的から、有機ポリイソシアネート組成物(A)を主成分とする「I液成分」と、ポリオール(B)を主成分とする「R液成分」からなる2成分系とするのが好ましい。 The production of the water-foamed rigid polyisocyanurate foam may be a multi-component system of three or more components, but for the purpose of simplifying the apparatus, the “I liquid component” comprising the organic polyisocyanate composition (A) as the main component A two-component system composed of an “R liquid component” mainly composed of polyol (B) is preferable.
前記の「I液成分」と「R液成分」からなる2成分系により水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造する場合、「I液成分」としては、有機ポリイソシアネート組成物(A)とテトラアルコキシシラン(G)から構成され、一方「R液成分」としては、ポリオール(B)、触媒(C)、発泡剤としての水(D)、整泡剤(E)、難燃剤(F)から構成され、該「I液成分」と該「R液成分」を後述する装置を用いて均一混合し、本発明の水発泡硬質ポリイソシアネートフォーム形成用組成物を得るのが好ましい。 When a water-foamed hard polyisocyanurate foam is produced by a two-component system composed of the “I liquid component” and the “R liquid component”, the “I liquid component” includes an organic polyisocyanate composition (A) and a tetraalkoxy. Consists of silane (G), while “R component” is composed of polyol (B), catalyst (C), water (D) as foaming agent, foam stabilizer (E), and flame retardant (F). The “I liquid component” and the “R liquid component” are preferably uniformly mixed using an apparatus described later to obtain the water-foamed hard polyisocyanate foam-forming composition of the present invention.
ここで、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造において、前記の「I液成分」と「R液成分」からなる2成分系により水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造する場合、テトラアルコキシシラン(G)は発泡剤としての水(D)との加水分解を避ける必要上、必ず「I液成分」とする必要がある。 Here, in the production of the water-foamed hard polyisocyanurate foam, when the water-foamed hard polyisocyanurate foam is produced by the two-component system composed of the “I liquid component” and the “R liquid component”, a tetraalkoxysilane (G ) Must be an “I liquid component” in order to avoid hydrolysis with water (D) as a blowing agent.
なお、「I液成分」には、イソシアネート基と反応しないその他の成分、例えば整泡剤(E)や難燃剤(F)を添加することができる。この場合、「R液成分」に整泡剤(E)や難燃剤(F)を含まないものとしても良いし、整泡剤(E)や難燃剤(F)を「I液成分」と「R液成分」の双方に分けて各々加えても良い。 In addition, other components which do not react with an isocyanate group, for example, a foam stabilizer (E) and a flame retardant (F) can be added to "I liquid component". In this case, the “R liquid component” may not contain the foam stabilizer (E) or the flame retardant (F), and the foam stabilizer (E) or the flame retardant (F) may be designated as “I liquid component” and “ It may be added separately to both of “R liquid component”.
水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームを製造するための具体的な装置については、均一に混合可能であればいかなる装置でも使用することができる。例えば、小型ミキサーや、一般のウレタンフォームを製造する際に使用する、注入発泡用の低圧又は高圧発泡機、スラブ発泡用の低圧又は高圧発泡機、連続ライン用の低圧又は高圧発泡機等を使用することができる。 As a specific apparatus for producing the water-foamed rigid polyisocyanurate foam, any apparatus can be used as long as it can be uniformly mixed. For example, small mixers, low pressure or high pressure foaming machines for injection foaming, low pressure or high pressure foaming machines for slab foaming, low pressure or high pressure foaming machines for continuous lines, etc. can do.
次に、本発明の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームについて述べる。 Next, the water foamed rigid polyisocyanurate foam of the present invention will be described.
本発明の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームは、該フォーム単体でISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験を行った場合、総発熱量が加熱強度50kW/m2に於いて10分間で15MJ/m2以下、且つ、該10分間に於ける最高発熱速度が200kW/m2以下という優れた性能を有する。 Water-blown rigid polyisocyanurate foams of the present invention, the foam when tested by a cone calorimeter conforming to ISO5660 alone, the total amount of heat generated heat intensity 50kW / m 15MJ / m 2 by 2 at 10 minutes In addition, the maximum heat generation rate during the 10 minutes is 200 kW / m 2 or less.
本発明の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームはまた、カラー鋼板を面材として一体成型したものをISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験を行った場合、前述のISO5660に準拠したコーンカロリーメーターによる試験における不燃または準不燃という格付けを得ることが可能である。 The water-foamed rigid polyisocyanurate foam of the present invention is also obtained by performing a test with a cone calorimeter in accordance with ISO 5660, which is integrally molded with a color steel plate as a face material. A rating of incombustible or semi-incombustible can be obtained.
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。なお、実施例及び比較例中において「部」並びに「%」は、断り書きがない限り各々「質量部」並びに「質量%」を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in more detail, this invention is limited to these and is not interpreted. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” indicate “parts by mass” and “mass%”, respectively, unless otherwise specified.
〔有機ポリイソシアネート組成物の合成〕
合成例1
5kg容量の攪拌機を備えた容器に、PP−400を1.0kg、PCを3.0kg、エーテル(1)を1.0kg、及びシリコーン(1)を1.0kg仕込み、常温で攪拌・混合してポリオールプレミックスを調製した。一方、攪拌機・冷却管・窒素導入管・温度計を備えた容量100kgの反応器に、p−MDIを97kg仕込み、攪拌しながら40℃に加温した。次いで前記ポリオールプレミックスを3kg仕込み、攪拌しながら60℃に昇温後2時間反応させ、有機ポリイソシアネート組成物として「NCO−1」を得た。「NCO−1」におけるイソシアネート基含有量(以下「NCO基含有量」と略記。)は29.9%であった。なお、本発明においては「NCO−1」はテトラアルコキシシランを導入していない比較例となる。
[Synthesis of organic polyisocyanate composition]
Synthesis example 1
A container equipped with a 5 kg stirrer is charged with 1.0 kg of PP-400, 3.0 kg of PC, 1.0 kg of ether (1), and 1.0 kg of silicone (1), and stirred and mixed at room temperature. A polyol premix was prepared. On the other hand, 97 kg of p-MDI was charged into a reactor having a capacity of 100 kg equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, and a thermometer, and heated to 40 ° C. while stirring. Next, 3 kg of the polyol premix was charged, and the temperature was raised to 60 ° C. while stirring, followed by reaction for 2 hours to obtain “NCO-1” as an organic polyisocyanate composition. The isocyanate group content (hereinafter abbreviated as “NCO group content”) in “NCO-1” was 29.9%. In the present invention, “NCO-1” is a comparative example in which no tetraalkoxysilane is introduced.
合成例2
5kg容量の攪拌機を備えた容器に、合成例1と同様、PP−400を1.0kg、PCを3.0kg、エーテル(1)を1.0kg、及びシリコーン(1)を1.0kg仕込み、常温で攪拌・混合してポリオールプレミックスを調製した。一方、攪拌機・冷却管・窒素導入管・温度計を備えた容量100kgの反応器に、合成例1と同様にp−MDIを97kg仕込み、攪拌しながら40℃に加温した。次いで合成例1と同様、前記ポリオールプレミックスを3kg仕込み、攪拌しながら60℃に昇温後2時間反応させ、有機ポリイソシアネート組成物(「NCO−1」)を得た。さらに、得られた「NCO−1」を100質量部とテトラエトキシシランを0.3質量部とを均一混合し、有機ポリイソシアネート組成物とテトラアルコキシシランとの混合物である「NCO−2」を得た。「NCO−2」におけるイソシアネート基含有量(以下「NCO基含有量」と略記。)は29.8%であった。
Synthesis example 2
In a container equipped with a 5 kg stirrer, as in Synthesis Example 1, 1.0 kg of PP-400, 3.0 kg of PC, 1.0 kg of ether (1), and 1.0 kg of silicone (1) were charged. A polyol premix was prepared by stirring and mixing at room temperature. On the other hand, 97 kg of p-MDI was charged into a reactor having a capacity of 100 kg equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe, and a thermometer, and heated to 40 ° C. while stirring, as in Synthesis Example 1. Subsequently, 3 kg of the polyol premix was charged in the same manner as in Synthesis Example 1, and the mixture was heated to 60 ° C. with stirring and reacted for 2 hours to obtain an organic polyisocyanate composition (“NCO-1”). Furthermore, 100 parts by mass of the obtained “NCO-1” and 0.3 parts by mass of tetraethoxysilane were uniformly mixed, and “NCO-2” which is a mixture of an organic polyisocyanate composition and tetraalkoxysilane was added. Obtained. The isocyanate group content in “NCO-2” (hereinafter abbreviated as “NCO group content”) was 29.8%.
合成例3〜5
合成例1と同様にして、p−MDI以外の原料をあらかじめ混合してポリオールプレミックスを調製した後、表1に示す原料及び仕込み比に基づいて、有機ポリイソシアネート組成物を得た後、表1に示す原料及び仕込み比に基づいて有機ポリイソシアネート組成物とテトラアルコキシシランとを均一混合し、有機ポリイソシアネート組成物とテトラアルコキシシランとの混合物である「NCO−3」〜「NCO−5」を得た。これらのNCO基含有量を、表1に示す。
Synthesis Examples 3-5
In the same manner as in Synthesis Example 1, after preparing a polyol premix by mixing raw materials other than p-MDI in advance, an organic polyisocyanate composition was obtained based on the raw materials and preparation ratios shown in Table 1, The organic polyisocyanate composition and the tetraalkoxysilane are uniformly mixed based on the raw materials and the charging ratio shown in FIG. 1, and “NCO-3” to “NCO-5”, which are mixtures of the organic polyisocyanate composition and the tetraalkoxysilane. Got. These NCO group contents are shown in Table 1.
得られた有機ポリイソシアネート組成物「NCO−1」〜「NCO−5」について、合成終了後20℃雰囲気下に24時間静置した後、目視にて、外観(液の相分離・濁り・結晶の有無)を評価した。
○:液の相分離・濁り・結晶、いずれもなく良好
×:液の相分離・濁り・結晶のいずれかが発生
評価結果を表1に示す。
The obtained organic polyisocyanate compositions “NCO-1” to “NCO-5” were allowed to stand in an atmosphere at 20 ° C. for 24 hours after synthesis, and then visually observed (phase separation / turbidity / crystal of liquid) Presence or absence).
○: Liquid phase separation, turbidity, and crystal are all good. X: Liquid phase separation, turbidity, or crystal is generated. Table 1 shows the evaluation results.
合成例1〜5、表1における注記
p−MDI:ポリメリックMDI(本発明の(a1)に相当)
MDI(a1x)とMDI系多核縮合体(a1y)を含有する有機ポリイソシアネート
MDIピーク面積比=40%
※ MDIピーク面積比はGPCから算出した。
MDI中における4,4′−MDI含有量=99%
※ MDI中における4,4′−MDI含有量はGCから算出した。
NCO基含有量=31.0%
酸度=0.015%
PP−400:ポリ(オキシプロピレン)ポリオール(本発明の(a2)に相当)
公称官能基数=2
数平均分子量=400
エーテル(1):ポリエーテルモノオール(本発明の(a3)に相当)
開始剤=2−エチルヘキサノール
数平均分子量=800
PO/EO=90/10(質量比)
PC:プロピレンカーボネート(本発明の(A2)に相当)
ε−CL:ε−カプロラクトン(本発明の(A2)に相当)
シリコーン(1):前記の化学構造式(1)タイプの水酸基含有ポリジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体(本発明の(A3)に相当)
数平均分子量=6,000
水酸基価=9.3mgKOH/g
平均官能基数=1
テトラエトキシシラン:(本発明の(G)に相当)
商品名「エチルシリケート28P」、コルコート(株)製
Synthesis Examples 1 to 5, Notes in Table 1 p-MDI: Polymeric MDI (corresponding to (a1) of the present invention)
Organic polyisocyanate containing MDI (a1x) and MDI-based multinuclear condensate (a1y)
MDI peak area ratio = 40%
* MDI peak area ratio was calculated from GPC.
4,4′-MDI content in MDI = 99%
* The 4,4′-MDI content in MDI was calculated from GC.
NCO group content = 31.0%
Acidity = 0.015%
PP-400: Poly (oxypropylene) polyol (corresponding to (a2) of the present invention)
Nominal functional group = 2
Number average molecular weight = 400
Ether (1): Polyether monool (corresponding to (a3) of the present invention)
Initiator = 2-ethylhexanol
Number average molecular weight = 800
PO / EO = 90/10 (mass ratio)
PC: Propylene carbonate (corresponding to (A2) of the present invention)
ε-CL: ε-caprolactone (corresponding to (A2) of the present invention)
Silicone (1): hydroxyl group-containing polydimethylsiloxane-polyether copolymer of the chemical structural formula (1) type (corresponding to (A3) of the present invention)
Number average molecular weight = 6,000
Hydroxyl value = 9.3 mgKOH / g
Average functional group = 1
Tetraethoxysilane: (corresponding to (G) of the present invention)
Product name "Ethyl silicate 28P", manufactured by Colcoat Co., Ltd.
〔水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用ポリオールプレミックスの調製〕
配合例1
表2に示す原料及び仕込み比に基づいて、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用ポリオールプレミックス「OH−1」を調製した。
[Preparation of polyol premix for forming water-foamed rigid polyisocyanurate foam]
Formulation Example 1
Based on the raw materials and preparation ratios shown in Table 2, a polyol premix “OH-1” for forming a water-foamed hard polyisocyanurate foam was prepared.
表2における注記
ポリオール(1):フタル酸系回収ポリエステルポリオール(本発明の(b1)に相当)
商品名「TEROL−280」、OXID社製
公称官能基数=2
水酸基価=110mgKOH/g
ポリオール(2):マンニッヒ系ポリエーテルポリオール
商品名「DKポリオール3776」、第一工業製薬株式会社製
公称官能基数=3
水酸基価=350mgKOH/g
触媒(1):オクチル酸カリウム(本発明の(c1)に相当)
商品名「DABCO K15」、三共エアプロダクツ株式会社製
触媒(2):アミン系ウレタン化触媒
商品名「TOYOCAT DT」、東ソー株式会社製
SF−2936F:シリコーン系整泡剤
商品名「SF−2936F」、東レダウコーニングシリコーン株式会社製
TCPP:有機リン系難燃剤
トリス−β−クロロプロピルホスフェート
商品名「ファイロールPCF」、アクゾノーベル社製
Note Polyol (1) in Table 2: Phthalic acid-based recovered polyester polyol (corresponding to (b1) of the present invention)
Product name "TEROL-280", manufactured by OXID
Nominal functional group = 2
Hydroxyl value = 110 mg KOH / g
Polyol (2): Mannich polyether polyol
Product name "DK polyol 3776", manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
Nominal functional group = 3
Hydroxyl value = 350 mgKOH / g
Catalyst (1): Potassium octylate (corresponding to (c1) of the present invention)
Product name “DABCO K15”, Sankyo Air Products Co., Ltd. Catalyst (2): Amine-based urethane catalyst
Trade name “TOYOCAT DT”, Tosoh Corporation SF-2936F: silicone foam stabilizer
Trade name "SF-2936F", Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. TCPP: Organophosphorous flame retardant
Tris-β-chloropropyl phosphate
Product name "Philol PCF", Akzo Nobel
〔水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物の調製、及び、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの製造〕
実施例1:
前述の水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用ポリオールプレミックス「OH−1」と、前述の有機ポリイソシアネート組成物「NCO−2」とを、各々20℃に温調した。その後、「NCO−2」/「OH−1」=4.55(質量比)、合計重量が500gになるように2000mlのデスカップに秤量し、円盤型ペラミキサー(回転数7000rpm)で4秒間攪拌して、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を得た。
該組成物を、予め40℃に温調された内寸250×250×250(高さ)mmの上面開放型アルミ製モールドに攪拌終了後直ちに注入し、自由発泡フォームの反応速度(クリームタイム(以下「CT」と略記。)及びライズタイム(以下「RT」と略記。))を測定した。
攪拌開始から10分経過した後に得られたフォームを脱型して直ぐに、JIS A9511に準拠してフリーライズ密度(以下「FRD」と略記。)を測定した。その際、目視にて、フォームのセル状態を評価した。
○:セルが均一で且つ細かく、良好
×:セルが粗い箇所あり
評価結果を表3に示す。
[Preparation of water-foaming rigid polyisocyanurate foam-forming composition and production of water-foaming rigid polyisocyanurate foam]
Example 1:
The above-mentioned polyol premix “OH-1” for forming a water-foamed rigid polyisocyanurate foam and the above-mentioned organic polyisocyanate composition “NCO-2” were each adjusted to a temperature of 20 ° C. Then, “NCO-2” / “OH-1” = 4.55 (mass ratio), weighed into a 2000 ml death cup so that the total weight becomes 500 g, and stirred for 4 seconds with a disk-type Pella mixer (rotation speed: 7000 rpm). Thus, a water-foamed hard polyisocyanurate foam-forming composition was obtained.
The composition was poured into an open top aluminum mold having an inner dimension of 250 × 250 × 250 (height) mm, which had been temperature-controlled at 40 ° C., immediately after stirring, and the reaction rate of the free foaming foam (cream time ( Hereinafter, abbreviated as “CT”) and rise time (hereinafter abbreviated as “RT”)) were measured.
Immediately after removing the foam obtained after 10 minutes from the start of stirring, the free rise density (hereinafter abbreviated as “FRD”) was measured according to JIS A9511. At that time, the cell state of the foam was visually evaluated.
○: The cell is uniform and fine and good. X: The cell is rough. The evaluation results are shown in Table 3.
実施例2〜6、比較例1〜3:
実施例1と同じ方法により、表3に示す組み合わせ及び質量比に従い、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を得た。
各々の組成物について、実施例1と同じ方法により、自由発泡フォームの反応速度(CT及びRT)を測定、実施例1と同じ方法により、FRDを測定し、同時にフォームのセル状態を評価した。
評価結果を表3に示す。
Examples 2-6, Comparative Examples 1-3:
By the same method as Example 1, according to the combination and mass ratio shown in Table 3, the composition for water-foaming rigid polyisocyanurate foam formation was obtained.
About each composition, the reaction rate (CT and RT) of the free foaming foam was measured by the same method as Example 1, FRD was measured by the same method as Example 1, and the cell state of foam was evaluated simultaneously.
The evaluation results are shown in Table 3.
表3に示すとおり、例えば実施例2〜4と比較例1〜3とを比較した場合、実施例2〜4におけるFRDは、比較例1〜3におけるFRDよりも低密度化しているのが分かる。 As shown in Table 3, for example, when Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are compared, it can be seen that the FRD in Examples 2 to 4 has a lower density than the FRD in Comparative Examples 1 to 3. .
〔水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームとカラー鋼板との接着性の評価〕
表3に示す実施例並びに比較例に記載の組み合わせ及び質量比により得られる組成物について、別途、自由発泡フォームの反応速度等測定時と同様の方法により組成物を得た後、予め60℃に温調し、且つ、予め上面蓋内側にカラー鋼板(商品名「月星GLカラー(CGLCC:EF45112)」、厚さ0.27mm、日新製鋼株式会社製)を装着しておいた内寸500×250×25(高さ)mmの上面蓋付き且つ250mm両側面フリーのアルミ製モールドに攪拌終了後直ちに注入、注入終了後直ちに蓋を閉めて、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームのカラー鋼板接着体の成形を行った。
攪拌開始から5分経過した後に得られた成形物を脱型し、直ぐにカラー鋼板を剥がす方法により、カラー鋼板との接着性を評価した。
○:接着力が強固であり、剥がすのに力を要する
×:接着力が弱く、剥がすのに力を要しない
評価結果を表3に示す。
[Evaluation of adhesion between water-foamed rigid polyisocyanurate foam and colored steel sheet]
About the composition obtained by the combination and mass ratio as described in the Example shown in Table 3, and a comparative example, after obtaining a composition by the method similar to the time of measurement of the reaction rate etc. of a free foaming foam separately, it is 60 degreeC beforehand. Inside size 500 that is temperature-controlled and has a color steel plate (trade name “Month Star GL Color (CGLCCC: EF45112)”, thickness 0.27 mm, manufactured by Nisshin Steel Co., Ltd.) inside the upper lid. X250 × 25 (height) mm top cover and 250 mm free on both sides. Immediately after pouring, the cap is closed immediately after the pouring and the water-foamed rigid polyisocyanurate foam is bonded to the color steel plate. Was molded.
The molded product obtained after 5 minutes from the start of stirring was demolded, and the adhesion to the color steel plate was evaluated by a method of peeling off the color steel plate immediately.
○: Adhesive strength is strong and force is required for peeling ×: Adhesive strength is weak and no force is required for peeling Table 3 shows the evaluation results.
〔水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームの燃焼性の評価〕
表3に示す実施例並びに比較例に記載の組み合わせ及び質量比により得られる組成物について、別途、自由発泡フォームの反応速度等測定時と同様の方法により組成物を得た後、予め40℃に温調された内寸250×250×250(高さ)mmの上面開放型アルミ製モールドに攪拌終了後直ちに注入した。
攪拌開始から10分経過後、得られたフォームを脱型した後、20℃雰囲気下にて48時間静置した。
静置後、100mm×100mm×25mm(厚み)になるようにフォームサンプルを切り出した。これを、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターを用いて準不燃試験(加熱強度50kW/m2による10分間の発熱性試験)を行い、燃焼性能の評価を行った。
評価結果を表3に示す。
[Evaluation of flammability of water-foamed rigid polyisocyanurate foam]
About the composition obtained by the combination and mass ratio as described in the Example and comparative example shown in Table 3, after obtaining a composition by the method similar to the time of measurement of the reaction rate etc. of a free foaming foam separately, it is 40 degreeC beforehand. Immediately after the completion of stirring, the mixture was poured into a temperature-controlled inner mold with an open top surface of 250 × 250 × 250 (height) mm.
After 10 minutes from the start of stirring, the obtained foam was removed and allowed to stand in an atmosphere of 20 ° C. for 48 hours.
After standing, a foam sample was cut out so as to be 100 mm × 100 mm × 25 mm (thickness). This was subjected to a quasi-incombustibility test (a 10-minute exothermic test with a heating intensity of 50 kW / m 2 ) using a cone calorimeter based on ISO 5660 to evaluate the combustion performance.
The evaluation results are shown in Table 3.
表3に示すとおり、例えば実施例2〜4と比較例1〜3とを比較した場合、実施例2〜4における総発熱量並びに最高発熱速度は、比較例1〜3における総発熱量並びに最高発熱速度よりも良好な結果を示しているのが分かる。 As shown in Table 3, for example, when Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are compared, the total calorific value and the maximum heat generation rate in Examples 2 to 4 are the total calorific value and the maximum calorific value in Comparative Examples 1 to 3, respectively. It can be seen that the result is better than the heat generation rate.
応用実施例
表3に記載の実施例2における組み合わせ及び質量比により得られる組成物について、別途、自由発泡フォームの反応速度等測定時と同様の方法により組成物を得た後、予め60℃に温調し、且つ、予め上面蓋内側及び底面にカラー鋼板(商品名「月星GLカラー(CGLCC:EF45112)」、厚さ0.27mm、日新製鋼株式会社製)を各々装着しておいた内寸500×250×25(高さ)mmの上面蓋付き且つ250mm両側面フリーのアルミ製モールドに攪拌終了後直ちに注入、注入終了後直ちに蓋を閉めて、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームとカラー鋼板によるサンドイッチ成形体の成形を行った。
攪拌開始から10分経過後、得られた成形体を脱型した後、20℃雰囲気下にて48時間静置した。
静置後、100mm×100mm×25mm(厚み)になるように成形体を切り出した。これを、ISO5660に準拠したコーンカロリーメーターを用いて不燃試験(加熱強度50kW/m2による20分間の発熱性試験)を行い、燃焼性能の評価を行った。
総発熱量 :7.2MJ/m2
最高発熱速度 :38kW/m2
亀裂や穴の有無:無し
Application Example About the composition obtained by the combination and mass ratio in Example 2 shown in Table 3, after obtaining a composition by the method similar to the time of measuring the reaction rate etc. of a free foaming foam separately, it is 60 degreeC beforehand. The temperature was controlled, and colored steel plates (trade name “Moonsei GL Color (CGLCC: EF45112)”, thickness 0.27 mm, manufactured by Nisshin Steel Co., Ltd.) were mounted on the inside and bottom surface of the top cover in advance. Injected into an aluminum mold with a top cover of 500 x 250 x 25 (height) mm and free of both sides on the 250mm side, immediately after stirring, and closed immediately after the pouring, water foamed rigid polyisocyanurate foam and color Sandwich compacts were formed from steel plates.
After 10 minutes from the start of stirring, the obtained molded product was removed from the mold and allowed to stand for 48 hours in an atmosphere at 20 ° C.
After standing, the molded body was cut out so as to be 100 mm × 100 mm × 25 mm (thickness). This was subjected to a non-flammability test (a 20-minute exothermic test with a heating intensity of 50 kW / m 2 ) using a cone calorimeter based on ISO 5660, and the combustion performance was evaluated.
Total calorific value: 7.2 MJ / m 2
Maximum heat generation rate: 38 kW / m 2
No cracks or holes: None
本発明により得ることのできる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォームは、従来の硬質ポリイソシアヌレートフォームまたは硬質ポリウレタンフォームを用いる各分野において特に難燃性能が求められる用途、例えば、外壁材、ボード、パネル、庇、ドア、雨戸、サッシ、サイディング、コンクリート系住宅、バスタブ、パイプカバー、スラブ等の各種断熱材用途のうち難燃性能が要求される用途等に適用できる。
The water-foamed rigid polyisocyanurate foam obtainable by the present invention is used in applications where flame retardance is particularly required in each field using conventional rigid polyisocyanurate foam or rigid polyurethane foam, such as outer wall materials, boards, panels, It can be applied to applications requiring flame retardancy among various heat insulating applications such as firewood, doors, shutters, sashes, siding, concrete houses, bathtubs, pipe covers, slabs and the like.
Claims (3)
ポリオール(B)、
イソシアヌレート化触媒(c1)を含有する触媒(C)、
発泡剤としての水(D)、
整泡剤(E)、
難燃剤(F)、及び
テトラアルコキシシラン(G)
からなる水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、
有機ポリイソシアネート組成物(A)が、ジフェニルメタンジイソシアネート(a1x)とジフェニルメタンジイソシアネート系多核縮合体(a1y)を含有する有機ポリイソシアネート(a1)に、数平均分子量600以下のポリ(オキシプロピレン)ポリオール(a2)、及びオキシアルキレン基からなる繰り返し単位中のオキシエチレン基含有量20質量%以下のポリエーテルモノオール(a3)を反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(A1)、常温液状低分子エステル系化合物(A2)、及び(a1)と反応させたものであってもよいポリジメチルシロキサン−ポリエーテル共重合体(A3)とからなり、
ポリオール(B)が、フタル酸系ポリエステルポリオール(b1)50質量%以上と、フタル酸系ポリエステルポリオール以外のポリオール(b2)50質量%未満とからなる、ことを特徴とする、水発泡硬質ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物。 Organic polyisocyanate composition (A),
Polyol (B),
A catalyst (C) containing an isocyanurate-forming catalyst (c1),
Water (D) as blowing agent,
Foam stabilizer (E),
Flame retardant (F), and tetraalkoxysilane (G)
A water-foaming rigid polyisocyanurate foam-forming composition comprising:
The organic polyisocyanate composition (A) is added to an organic polyisocyanate (a1) containing diphenylmethane diisocyanate (a1x) and a diphenylmethane diisocyanate polynuclear condensate (a1y), and a poly (oxypropylene) polyol having a number average molecular weight of 600 or less (a2 ), And an isocyanate group-terminated prepolymer (A1) obtained by reacting a polyether monool (a3) having an oxyethylene group content of 20% by mass or less in a repeating unit comprising an oxyalkylene group, a room temperature liquid low molecular ester system Compound (A2), and polydimethylsiloxane-polyether copolymer (A3) which may be reacted with (a1),
The water-foamed hard polyisocyanate characterized in that the polyol (B) comprises 50% by mass or more of the phthalic polyester polyol (b1) and less than 50% by mass of the polyol (b2) other than the phthalic polyester polyol A composition for forming a nurate foam.
The total calorific value in the test using a corn calorimeter according to ISO 5660 obtained by the production method according to claim 2 is 15 MJ / m 2 or less in 10 minutes at a heating intensity of 50 kW / m 2 , and the 10 A water-foamed rigid polyisocyanurate foam having a maximum heat generation rate per minute of 200 kW / m 2 or less.
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