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JP2017036388A - Polyurethane foam and manufacturing method therefor - Google Patents

Polyurethane foam and manufacturing method therefor Download PDF

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JP2017036388A
JP2017036388A JP2015158128A JP2015158128A JP2017036388A JP 2017036388 A JP2017036388 A JP 2017036388A JP 2015158128 A JP2015158128 A JP 2015158128A JP 2015158128 A JP2015158128 A JP 2015158128A JP 2017036388 A JP2017036388 A JP 2017036388A
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polyester polyol
polyurethane foam
polyol
carboxylic acid
acid
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JP2015158128A
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池尻 雄治郎
Yujiro Ikejiri
雄治郎 池尻
真人 川島
Masato Kawashima
真人 川島
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Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
Original Assignee
Kawasaki Kasei Chemicals Ltd
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

【課題】ポリウレタンフォーム製造時の反応性を低下させずに難燃性に優れたポリウレタンフォームの製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも、ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及び重合禁止剤を原料として得られるポリウレタンフォームであって、(a)ポリオールの一部がアルコール成分とカルボン酸成分のエステル化反応で得られるポリエステルポリオール(A)であり、(b)ポリエステルポリオール(A)に用いるカルボン酸成分として、フマル酸及び/又はマレイン酸をポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対して10モル%以上、且つ、アルコール成分として、側鎖にアルキル基を有するジオールをポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対して10モル%以上使用し、(c)ポリエステルポリオール(A)に対して前記重合禁止剤を1〜10000質量ppm含有するポリウレタンフォームの製造方法。
【選択図】なし
Disclosed is a method for producing a polyurethane foam excellent in flame retardancy without reducing the reactivity during the production of the polyurethane foam.
A polyurethane foam obtained from at least a polyisocyanate, a polyol, a foaming agent, a catalyst, a surfactant, and a polymerization inhibitor, wherein (a) a part of the polyol is an ester of an alcohol component and a carboxylic acid component The polyester polyol (A) obtained by the conversion reaction, and (b) fumaric acid and / or maleic acid as a carboxylic acid component used in the polyester polyol (A) with respect to all carboxylic acid components in the polyester polyol (A) 10 mol% or more and, as an alcohol component, a diol having an alkyl group in the side chain is used in an amount of 10 mol% or more based on the total alcohol component in the polyester polyol (A), and (c) the polyester polyol (A) Polyureta containing 1 to 10,000 ppm by mass of the polymerization inhibitor Manufacturing method of the form.
[Selection figure] None

Description

本発明は優れた難燃性を有するポリウレタンフォーム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a polyurethane foam having excellent flame retardancy and a method for producing the same.

一般にポリウレタンフォームは、ポリエーテルポリオール及び/又はポリエステルポリオール等のポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤、さらに必要に応じて難燃剤等を混合した混合液(プレミックス液)とポリイソシアネート液を用意し、それらを混合して短時間で発泡、硬化させる方法で製造される。ポリウレタンフォームは優れた断熱特性を有することから、冷蔵室、冷蔵庫、冷凍室、冷凍庫、一般建造物の断熱材等に、吹き付け、注入、ボード又はパネルといった形式で広く使用されている。   In general, polyurethane foams are prepared as a mixed liquid (premix liquid) and a polyisocyanate liquid in which polyols such as polyether polyol and / or polyester polyol, foaming agent, catalyst, surfactant, and flame retardant as necessary are mixed. And they are manufactured by a method of mixing and foaming and curing in a short time. Since polyurethane foam has excellent heat insulating properties, it is widely used in the form of spraying, pouring, board or panel, etc. in refrigerators, refrigerators, freezing rooms, freezers, heat insulating materials for general buildings, and the like.

断熱性以外にポリウレタンフォームに求められる物性として難燃性が挙げられ、一般建造物の断熱壁構築部材として用いる場合には、より一層高い難燃性が求められている。特に近年では建築基準法の改正により、防火材料試験(難燃・準不燃・不燃材料)もコーンカロリーメーター試験による国際的な基準が導入されるようになり、ポリウレタンフォームの高難燃化の要求が一層高まってきている。   In addition to heat insulation, flame retardance is listed as a physical property required for polyurethane foams, and even higher flame retardancy is required when used as a heat insulating wall construction member for general buildings. In recent years, in particular, due to the revision of the Building Standards Law, international standards have been introduced for the fireproof material test (flame retardant, semi-flame retardant, non-flammable material) using the corn calorimeter test, and the demand for higher flame resistance of polyurethane foam is required. Is getting higher.

ポリウレタンフォームの難燃性を向上させる方法としては、カリウム系や四級アンモニウム塩系の触媒を用いてイソシアネートを三量化させるイソシアヌレート変性が一般に行われている。しかしながら、イソシアヌレート変性は難燃性の向上に効果を示すものの、多量に導入する場合にはプレミックス液とポリイソシアネート液のいわゆる液比が実用的な範囲から外れたり、得られるポリウレタンフォームの脆性や接着性が悪化するといった問題が生じる。即ち、実用的な観点からは難燃性が不足しているのが実情である。   As a method for improving the flame retardancy of polyurethane foam, isocyanurate modification in which isocyanate is trimerized using a potassium-based or quaternary ammonium salt-based catalyst is generally performed. However, although isocyanurate modification is effective in improving flame retardancy, when it is introduced in a large amount, the so-called liquid ratio of the premix liquid and the polyisocyanate liquid is out of the practical range, or the resulting polyurethane foam is brittle. And the problem that adhesiveness deteriorates arises. That is, the actual situation is that the flame retardancy is insufficient from a practical viewpoint.

さらにはポリオールとして芳香族系ポリエステルポリオールを用いることが必須とされており、特に芳香環濃度が24重量%以上のポリエステルポリオールを用いることが提案されている(特許文献1)。しかしながら、芳香環濃度を向上させるとポリエステルポリオールが結晶化し易くなるほか、粘度や発泡剤との溶解性等に問題が生じる。   Furthermore, it is essential to use an aromatic polyester polyol as the polyol, and it has been proposed to use a polyester polyol having an aromatic ring concentration of 24% by weight or more (Patent Document 1). However, when the aromatic ring concentration is increased, the polyester polyol is easily crystallized, and there are problems in viscosity, solubility in a foaming agent, and the like.

上記以外でポリウレタンフォームの難燃性を向上させるため、塩素化カルボン酸の1種類であるクロレンド酸系のポリオールが用いられることがあり、クロレンド酸とジエチレングリコールのような多価アルコールをエステル化反応させて得られるポリエステルポリオールが提案されている(特許文献2)。しかしながら、このようなハロゲン系のポリオールは環境への負荷を考えると決して好ましいものではなく、また難燃性の向上においても満足できるものではなかった。   In addition to the above, in order to improve the flame retardancy of polyurethane foam, chlorendic acid type polyol which is one kind of chlorinated carboxylic acid may be used, and esterification reaction of chlorendic acid and polyhydric alcohol such as diethylene glycol is carried out. A polyester polyol obtained in this way has been proposed (Patent Document 2). However, such halogen-based polyols are never preferable in view of environmental load, and are not satisfactory in improving flame retardancy.

その他の方法として、トリスモノクロロプロピルフォスフェートのようなリン酸エステル系難燃剤を大量に用いる方法が提案されている(特許文献3)。しかしながら、リン酸エステル系難燃剤を大量に使用した場合、それ自身は反応点を持たず可塑剤として作用するため、得られるポリウレタンフォームの強度低下を引き起こすといった問題がある。   As another method, a method using a large amount of a phosphate ester flame retardant such as trismonochloropropyl phosphate has been proposed (Patent Document 3). However, when a large amount of a phosphate ester flame retardant is used, it itself has no reaction point and acts as a plasticizer, which causes a problem of causing a decrease in strength of the resulting polyurethane foam.

このように、ポリウレタンフォームの高難燃化の要求に応えるべく、いわゆる当業者によって検討が行われているものの、難燃性と断熱材としての必要物性を両立させることは非常に困難であり、上記の芳香族系ポリエステルポリオールにおける結晶性や粘度等の問題を抱えつつもそれを多量に用いざるを得ないのが実情である。   Thus, in order to meet the demand for high flame retardancy of polyurethane foam, so-called those skilled in the art have been studied, it is very difficult to achieve both the flame retardancy and the necessary physical properties as a heat insulating material, In reality, the above aromatic polyester polyols have problems such as crystallinity and viscosity but must be used in a large amount.

特開2008−88356号公報JP 2008-88356 A 特開平6−172480号公報JP-A-6-172480 特開2009−149760号公報JP 2009-149760 A

本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、ポリウレタンフォーム製造時の反応性を低下させずに難燃性に優れたポリウレタンフォームの製造方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the manufacturing method of the polyurethane foam excellent in the flame retardance, without reducing the reactivity at the time of polyurethane foam manufacture.

本発明者らが鋭意検討した結果、ポリウレタンフォーム製造用のポリオールとして特定の構造的特徴を備えたポリエステルポリオールを使用することにより、上記課題を解決できるとの知見を得て次の本発明の完成に至った。   As a result of intensive studies by the present inventors, the inventors have obtained knowledge that the above-mentioned problems can be solved by using a polyester polyol having a specific structural characteristic as a polyol for producing a polyurethane foam. It came to.

(1)少なくとも、ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及び重合禁止剤を原料として得られるポリウレタンフォームであって、
(a)ポリオールの一部がアルコール成分とカルボン酸成分のエステル化反応で得られるポリエステルポリオール(A)であり、
(b)ポリエステルポリオール(A)に用いるカルボン酸成分として、フマル酸及び/又はマレイン酸をポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対して10モル%以上、且つ、アルコール成分として、側鎖にアルキル基を有するジオールをポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対して10モル%以上使用し、
(c)ポリエステルポリオール(A)に対して前記重合禁止剤を1〜10000質量ppm含有する、
ことを特徴とするポリウレタンフォーム。
(1) A polyurethane foam obtained using at least polyisocyanate, polyol, foaming agent, catalyst, surfactant and polymerization inhibitor as raw materials,
(A) A part of the polyol is a polyester polyol (A) obtained by an esterification reaction of an alcohol component and a carboxylic acid component,
(B) As the carboxylic acid component used in the polyester polyol (A), fumaric acid and / or maleic acid is 10 mol% or more based on the total carboxylic acid component in the polyester polyol (A), and the side chain as the alcohol component. The diol having an alkyl group is used in an amount of 10 mol% or more based on the total alcohol components in the polyester polyol (A),
(C) containing 1 to 10,000 ppm by mass of the polymerization inhibitor relative to the polyester polyol (A),
Polyurethane foam characterized by that.

(2)前記ポリオールの一部として、さらに芳香族系のポリエステルポリオール(B)(ただし、ポリエステルポリオール(A)を除く)をポリオール100重量部に対し、10〜90重量部用いることを特徴とする(1)に記載のポリウレタンフォーム。 (2) As a part of the polyol, 10 to 90 parts by weight of an aromatic polyester polyol (B) (excluding the polyester polyol (A)) is used with respect to 100 parts by weight of the polyol. The polyurethane foam as described in (1).

(3)少なくとも、ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及び重合禁止剤を原子量として使用するポリウレタンフォームの製造方法であって、
(a)ポリオールの一部がアルコール成分とカルボン酸成分のエステル化反応で得られるポリエステルポリオール(A)であり、
(b)ポリエステルポリオール(A)に用いるカルボン酸成分として、フマル酸及び/又はマレイン酸をポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対して10モル%以上、且つ、アルコール成分として、側鎖にアルキル基を有するジオールをポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対して10モル%以上使用し、
(c)ポリエステルポリオール(A)に対して前記重合禁止剤を1〜10000質量ppm含有する、
ことを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。
(3) A polyurethane foam production method using at least a polyisocyanate, a polyol, a foaming agent, a catalyst, a surfactant and a polymerization inhibitor as an atomic weight,
(A) A part of the polyol is a polyester polyol (A) obtained by an esterification reaction of an alcohol component and a carboxylic acid component,
(B) As the carboxylic acid component used in the polyester polyol (A), fumaric acid and / or maleic acid is 10 mol% or more based on the total carboxylic acid component in the polyester polyol (A), and the side chain as the alcohol component. The diol having an alkyl group is used in an amount of 10 mol% or more based on the total alcohol components in the polyester polyol (A),
(C) containing 1 to 10,000 ppm by mass of the polymerization inhibitor relative to the polyester polyol (A),
A process for producing a polyurethane foam, characterized in that

(4)前記ポリオールの一部として、さらに芳香族系のポリエステルポリオール(B)(ただし、ポリエステルポリオール(A)を除く)をポリオール100重量部に対し、10〜90重量部用いることを特徴とする(3)に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 (4) As a part of the polyol, 10 to 90 parts by weight of an aromatic polyester polyol (B) (excluding the polyester polyol (A)) is used with respect to 100 parts by weight of the polyol. The method for producing a polyurethane foam according to (3).

(5)オゾン破壊係数が0.1以下の発泡剤を用いることを特徴とする(3)又は(4)に記載のポリウレタンフォームの製造方法。 (5) The method for producing a polyurethane foam according to (3) or (4), wherein a foaming agent having an ozone depletion coefficient of 0.1 or less is used.

(6)発泡剤としてハイドロフルオロオレフィン系発泡剤、炭化水素系発泡剤又は水から選ばれた少なくとも1種類を用いることを特徴とする(3)の又は(4)に記載のポリウレタンフォーム。 (6) The polyurethane foam according to (3) or (4), wherein at least one selected from a hydrofluoroolefin-based blowing agent, a hydrocarbon-based blowing agent or water is used as the blowing agent.

(7)ポリイソシアネートとしてポリメリックMDIを用いることを特徴とする(3)〜(6)のいずれかに記載のポリウレタンフォームの製造方法。 (7) The method for producing a polyurethane foam according to any one of (3) to (6), wherein polymeric MDI is used as the polyisocyanate.

本発明のポリウレタンフォームの製造方法によれば、ポリウレタンフォーム製造時の反応性を低下させずに難燃性に優れたポリウレタンフォームの製造方法を提供することができる。   According to the method for producing a polyurethane foam of the present invention, it is possible to provide a method for producing a polyurethane foam excellent in flame retardancy without reducing the reactivity during the production of the polyurethane foam.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

(ポリウレタンフォーム)
本発明は、少なくとも、ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及び重合禁止剤を原料として得られるポリウレタンフォームであって、
(a)ポリオールの一部がアルコール成分とカルボン酸成分のエステル化反応で得られるポリエステルポリオール(A)であり、
(b)ポリエステルポリオール(A)に用いるカルボン酸成分として、フマル酸及び/又はマレイン酸をポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対して10モル%以上、且つ、アルコール成分として、側鎖にアルキル基を有するジオールをポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対して10モル%以上使用し、
(c)ポリエステルポリオール(A)に対して前記重合禁止剤を1〜10000質量ppm含有する、
ことを特徴とするポリウレタンフォームである。
(Polyurethane foam)
The present invention is a polyurethane foam obtained using at least polyisocyanate, polyol, foaming agent, catalyst, surfactant and polymerization inhibitor as raw materials,
(A) A part of the polyol is a polyester polyol (A) obtained by an esterification reaction of an alcohol component and a carboxylic acid component,
(B) As the carboxylic acid component used in the polyester polyol (A), fumaric acid and / or maleic acid is 10 mol% or more based on the total carboxylic acid component in the polyester polyol (A), and the side chain as the alcohol component. The diol having an alkyl group is used in an amount of 10 mol% or more based on the total alcohol components in the polyester polyol (A),
(C) containing 1 to 10,000 ppm by mass of the polymerization inhibitor relative to the polyester polyol (A),
This is a polyurethane foam characterized in that.

以下、該ポリウレタンフォームを構成する各成分について説明する。   Hereinafter, each component which comprises this polyurethane foam is demonstrated.

(ポリオール)
まず、本発明のポリウレタンフォームに用いるポリオールとは、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール又はポリマーポリオール等から選ばれる少なくとも一種のポリウレタンフォームの製造に用いられる公知のものを指す。
(Polyol)
First, the polyol used in the polyurethane foam of the present invention refers to a known one used in the production of at least one polyurethane foam selected from polyester polyol, polyether polyol, polymer polyol and the like.

ポリエステルポリオールは、カルボン酸成分とアルコール成分とのエステル化反応により得られるものである。本発明においては、カルボン酸成分としてフマル酸及び/又はマレイン酸からなるポリエステルポリオール(A)を必須成分として用いる。フマル酸及び/又はマレイン酸は、ポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対し、通常10モル%以上、好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上用いる。フマル酸及び/又はマレイン酸が10モル%未満の場合、難燃性を向上させる効果が小さくなる。一方、フマル酸及び/又はマレイン酸の上限量は特になく、カルボン酸成分の全てをフマル酸及び/又はマレイン酸としても良い。   The polyester polyol is obtained by an esterification reaction between a carboxylic acid component and an alcohol component. In the present invention, a polyester polyol (A) comprising fumaric acid and / or maleic acid is used as an essential component as the carboxylic acid component. Fumaric acid and / or maleic acid is usually used in an amount of 10 mol% or more, preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more based on the total carboxylic acid component in the polyester polyol (A). When fumaric acid and / or maleic acid is less than 10 mol%, the effect of improving flame retardancy is reduced. On the other hand, the upper limit of fumaric acid and / or maleic acid is not particularly limited, and all of the carboxylic acid component may be fumaric acid and / or maleic acid.

フマル酸及び/又はマレイン酸と併用できる他のカルボン酸成分としては、一般にポリエステルポリオールの製造に用いられる公知のカルボン酸が用いることができる。具体的には、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ヘット酸、ダイマー酸、リンゴ酸、クエン酸、酢酸又は安息香酸等が挙げられる。これらはそれぞれ酸無水物やメチルエステル等の誘導体として使用しても良いし、2種類以上を併用しても良い。   As other carboxylic acid components that can be used in combination with fumaric acid and / or maleic acid, known carboxylic acids generally used for the production of polyester polyols can be used. Specifically, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, het acid, dimer acid, malic acid, citric acid, acetic acid Or a benzoic acid etc. are mentioned. These may be used as derivatives such as acid anhydrides and methyl esters, respectively, or two or more of them may be used in combination.

これらのカルボン酸を併用するであれば、ポリウレタンフォームの難燃性を向上させる観点からは、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸から選ばれた少なくとも1種を用いることが好ましい。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸の使用量の合計は、ポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対し、通常1〜90モル%、好ましくは5〜80モル%、さらに好ましくは10〜70モル%である。また、ポリウレタンフォームの接着性や表面性を向上させる観点からは、コハク酸及び/又はアジピン酸を用いることが好ましい。コハク酸、アジピン酸の使用量は、ポリオール中の全カルボン酸成分に対し、通常1〜90モル%、好ましくは5〜80モル%、さらに好ましくは10〜70モル%である。   If these carboxylic acids are used in combination, it is preferable to use at least one selected from phthalic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid from the viewpoint of improving the flame retardancy of the polyurethane foam. The total amount of phthalic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid used is usually 1 to 90 mol%, preferably 5 to 80 mol%, more preferably 10 to 70, based on all carboxylic acid components in the polyester polyol (A). Mol%. Moreover, it is preferable to use a succinic acid and / or adipic acid from a viewpoint of improving the adhesiveness and surface property of a polyurethane foam. The usage-amount of a succinic acid and adipic acid is 1-90 mol% normally with respect to all the carboxylic acid components in a polyol, Preferably it is 5-80 mol%, More preferably, it is 10-70 mol%.

ポリエステルポリオール(A)のアルコール成分としては、側鎖にアルキル基を有するジオールを用いる。そのようなジオールとしては、1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン/オキシプロピレン共重合グリコール等が挙げられる。これらは二種類以上を併用しても良い。   As the alcohol component of the polyester polyol (A), a diol having an alkyl group in the side chain is used. Such diols include 1,2-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, Examples include 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxyethylene / oxypropylene copolymer glycol. Two or more of these may be used in combination.

側鎖にアルキル基を有するジオールは、ポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対し、通常10モル%以上、好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上用いる。側鎖にアルキル基を有するジオールが10モル%未満の場合、耐加水分解性を向上させる効果が小さくなる。一方、側鎖にアルキル基を有するジオールの上限量は特になく、アルコール成分の全てを側鎖にアルキル基を有するジオールとしても良い。   The diol having an alkyl group in the side chain is usually used in an amount of at least 10 mol%, preferably at least 20 mol%, more preferably at least 30 mol%, based on all alcohol components in the polyester polyol (A). When the diol having an alkyl group in the side chain is less than 10 mol%, the effect of improving the hydrolysis resistance is reduced. On the other hand, the upper limit of the diol having an alkyl group in the side chain is not particularly limited, and all of the alcohol components may be diol having an alkyl group in the side chain.

側鎖にアルキル基を有するジオールと併用できる他のアルコール成分としては、一般にポリエステルポリオールの製造に用いられる公知のアルコールを使用できる。具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の長鎖ポリエーテルポリオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。これらは二種類以上を併用しても良い。   As other alcohol components that can be used in combination with a diol having an alkyl group in the side chain, known alcohols generally used for the production of polyester polyols can be used. Specific examples include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and the like. Examples include chain polyether polyol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. Two or more of these may be used in combination.

これらのアルコールを併用するのであれば、ジエチレングリコールを用いることが好ましい。ジエチレングリコールの使用量は、ポリエステルポリオール(A)のアルコール成分に対し、通常1〜90モル%、好ましくは5〜80モル%、さらに好ましくは10〜70モル%である。ジエチレングリコールが90モル%以上の場合、耐加水分解性を向上させる効果が小さくなる。   If these alcohols are used in combination, diethylene glycol is preferably used. The usage-amount of diethylene glycol is 1-90 mol% normally with respect to the alcohol component of polyester polyol (A), Preferably it is 5-80 mol%, More preferably, it is 10-70 mol%. When diethylene glycol is 90 mol% or more, the effect which improves hydrolysis resistance becomes small.

ポリエステルポリオール(A)の水酸基価は、通常30〜500mgKOH/g、好ましくは40〜480mgKOH/g、さらに好ましくは50〜450mgKOH/gの範囲である。水酸基価が30mgKOH/gより小さい場合は、得られるポリウレタンフォームの機械強度の低下を招く場合がある。一方、500mgKOH/gより大きいと未反応のアルコールが多い分子量分布となり、脆性や接着性を悪化させることがある。   The hydroxyl value of the polyester polyol (A) is usually in the range of 30 to 500 mgKOH / g, preferably 40 to 480 mgKOH / g, more preferably 50 to 450 mgKOH / g. When the hydroxyl value is smaller than 30 mgKOH / g, the mechanical strength of the resulting polyurethane foam may be lowered. On the other hand, when it is larger than 500 mgKOH / g, it has a molecular weight distribution with a large amount of unreacted alcohol, which may deteriorate brittleness and adhesiveness.

ポリエステルポリオール(A)の25℃での粘度は、通常50000mPa・s以下、好ましくは45000mPa・s以下、さらに好ましくは40000mPa・s以下である。50000mPa・sよりも高い場合は、取り扱いに支障が生じる可能性がある。一方、粘度の下限値は特にない。   The viscosity at 25 ° C. of the polyester polyol (A) is usually 50000 mPa · s or less, preferably 45000 mPa · s or less, more preferably 40000 mPa · s or less. When it is higher than 50000 mPa · s, there is a possibility that the handling may be hindered. On the other hand, there is no lower limit of viscosity.

また、ポリエステルポリオール(A)の粘度を下げる方法として、メタノール、エタノール、イソプロパノール、2−エチルヘキサノール等の1価のアルコールを併用することもできる。但し、これらの1価のアルコールを使用した場合は、水酸基価と官能基数が上記の範囲から外れないようにすることが重要である。さらに、ポリエステルポリオールの製造において1価のアルコールが反応系外に留出して収率を悪化させたり、得られたポリエステルポリオールを使用したポリウレタンフォームの強度や難燃性に悪影響を及ぼしたりする場合があるので、実用上問題とならない範囲で使用することが好ましい。   Moreover, monovalent alcohols, such as methanol, ethanol, isopropanol, 2-ethylhexanol, can also be used together as a method of reducing the viscosity of the polyester polyol (A). However, when these monohydric alcohols are used, it is important that the hydroxyl value and the number of functional groups are not deviated from the above ranges. Furthermore, in the production of the polyester polyol, the monohydric alcohol may be distilled out of the reaction system to deteriorate the yield, or the strength and flame retardancy of the polyurethane foam using the obtained polyester polyol may be adversely affected. Therefore, it is preferable to use it within a range that does not cause a practical problem.

ポリエステルポリオール(A)の平均官能基数は、通常1.0〜4.0、好ましくは1.2〜3.8、さらに好ましくは1.5〜3.5の範囲である。平均官能基数が1.0より小さい場合はポリウレタンフォームの機械強度、寸法安定性の低下などの悪影響が生じる可能性がある。一方、4.0より大きい場合はポリエステルポリオールの粘度が上昇し、不具合を生じる可能性がある。   The average functional group number of the polyester polyol (A) is usually 1.0 to 4.0, preferably 1.2 to 3.8, and more preferably 1.5 to 3.5. If the average number of functional groups is less than 1.0, there may be adverse effects such as a decrease in mechanical strength and dimensional stability of the polyurethane foam. On the other hand, when it is larger than 4.0, the viscosity of the polyester polyol is increased, which may cause a problem.

ポリエステルポリオール(A)の製造において、通常、触媒としてエステル化触媒を使用する。該エステル化触媒としては、一般に酸触媒が使用されることが多い。具体的には、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート等のオルトチタン酸エステル、ジエチル錫オキシド、ジブチル錫オキシド等の錫系化合物、酸化亜鉛等の金属化合物が使用される。また、パラトルエンスルホン酸等のブレンステッド酸を使用しても構わない。   In the production of the polyester polyol (A), an esterification catalyst is usually used as a catalyst. In general, an acid catalyst is often used as the esterification catalyst. Specifically, orthotitanate such as tetraisopropyl titanate and tetra-n-butyl titanate, tin compounds such as diethyltin oxide and dibutyltin oxide, and metal compounds such as zinc oxide are used. Also, a Bronsted acid such as paratoluenesulfonic acid may be used.

エステル化触媒の使用量は、アルコール成分とカルボン酸成分の総仕込重量に対し通常0.1重量%以下、好ましくは0.07重量%以下、さらに好ましくは0.05重量%以下である。ポリウレタンフォームの用途によっては、エステル化触媒を使用しないで反応しても構わないし、反応後に失活処理を施したり、精製等で除去したりしてもよい。   The amount of the esterification catalyst used is usually 0.1% by weight or less, preferably 0.07% by weight or less, more preferably 0.05% by weight or less, based on the total charged weight of the alcohol component and the carboxylic acid component. Depending on the use of the polyurethane foam, the reaction may be performed without using an esterification catalyst, or a deactivation treatment may be performed after the reaction, or it may be removed by purification or the like.

ポリエステルポリオール(A)の製造において、エステル化反応の終点は、通常、用いたカルボン酸の未反応カルボキシル基の量で決定する。一方、ポリウレタンフォーム製造用プレミックス液中における酸分の存在は、アミン系触媒等との作用でウレタン化の反応性を低下させたり、プレミックス液の保存安定性にも影響を与える場合がある。従って、未反応のカルボン酸の量、すなわち、酸価はできるだけ低い方が好ましい。本発明のポリエステルポリオール(A)の酸価は、通常10mgKOH/g以下、好ましくは5mgKOH/g以下、さらに好ましくは3mgKOH/g以下である。一方、酸価の下限値は特にない。   In the production of the polyester polyol (A), the end point of the esterification reaction is usually determined by the amount of unreacted carboxyl groups of the carboxylic acid used. On the other hand, the presence of acid content in the premix liquid for polyurethane foam production may reduce the reactivity of urethanization due to the action of amine-based catalysts and the like, and may affect the storage stability of the premix liquid. . Therefore, the amount of unreacted carboxylic acid, that is, the acid value is preferably as low as possible. The acid value of the polyester polyol (A) of the present invention is usually 10 mgKOH / g or less, preferably 5 mgKOH / g or less, more preferably 3 mgKOH / g or less. On the other hand, there is no particular lower limit for the acid value.

ポリエステルポリオール(A)の製造において、エステル化反応の反応温度や、反応圧力等の反応条件は特に制限されることはなく、公知の方法を用いることができる。   In the production of the polyester polyol (A), the reaction conditions such as the reaction temperature of the esterification reaction and the reaction pressure are not particularly limited, and known methods can be used.

(重合禁止剤)
ポリエステルポリオール(A)を用いてポリウレタンフォームを製造するに際し、あらかじめ重合禁止剤を添加する。ポリエステルポリオール(A)が重合することによって貯蔵安定性が悪化するのを防ぐためである。重合禁止剤としては公知の重合禁止剤を用いることができる。具体的には、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、2−メチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン等のハイドロキノン系、p−ベンゾキノン、メチル−p−ベンゾキノン等のベンゾキノン系、1,4−ナフトキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン等のナフトキノン系、1,4−ナフトハイドロキノン、2−メチル−1,4−ナフトハイドロキノン等のナフトハイドロキノン系、カテコール、t−ブチルカテコール等のカテコール系、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、4−メトキシフェノール、クレゾール等のフェノール系、1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−オール等のN−オキシル系、その他、フェノチアジン、フェルダジル、α,α−ジフェニル−β−ピクリルヒドラジル等の公知の重合禁止剤が挙げられる。これらの重合禁止剤は2種類以上を用いてもよい。
(Polymerization inhibitor)
In producing a polyurethane foam using the polyester polyol (A), a polymerization inhibitor is added in advance. This is to prevent the storage stability from deteriorating due to polymerization of the polyester polyol (A). A known polymerization inhibitor can be used as the polymerization inhibitor. Specifically, hydroquinone such as hydroquinone, methylhydroquinone, 2-methylhydroquinone and t-butylhydroquinone, benzoquinone such as p-benzoquinone and methyl-p-benzoquinone, 1,4-naphthoquinone, 2-methyl-1, Naphthoquinones such as 4-naphthoquinone and 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone, naphthoquinones such as 1,4-naphthohydroquinone and 2-methyl-1,4-naphthoquinone, catechol such as catechol and t-butylcatechol , Phenols such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 4-methoxyphenol, cresol, N such as 1-oxyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-ol -Oxyl-based, others, phenothiazine, ferdazil, α Known polymerization inhibitors such as α- diphenyl -β- picrylhydrazyl and the like. Two or more kinds of these polymerization inhibitors may be used.

重合禁止剤の使用量は、ポリエステルポリオール(A)に対して、通常1〜10000質量ppm、好ましくは5〜8000質量ppm、さらに好ましくは10〜5000質量ppmである。使用量が1質量ppm未満の場合は重合を防止する効果が小さく貯蔵安定性が悪化する。一方、10000質量ppmを超えても良いが重合防止という観点からは10000質量ppmで十分な効果が得られる。   The usage-amount of a polymerization inhibitor is 1-10000 mass ppm normally with respect to polyester polyol (A), Preferably it is 5-8000 mass ppm, More preferably, it is 10-5000 mass ppm. When the amount used is less than 1 ppm by mass, the effect of preventing polymerization is small and the storage stability deteriorates. On the other hand, although it may exceed 10,000 mass ppm, a sufficient effect is obtained at 10,000 mass ppm from the viewpoint of preventing polymerization.

重合禁止剤の添加は、エステル化反応前にカルボン酸やアルコールとともに加えて良いし、エステル化反応中に逐次添加したり、エステル化反応終了後に加えても良い。また、反応前と反応後のように2度以上に分けて加えても良い。エステル化反応中にも一部重合が進むことを考慮すれば、これら重合禁止剤はエステル化反応開始前に添加することが最も好ましい。   The polymerization inhibitor may be added together with the carboxylic acid or alcohol before the esterification reaction, may be added sequentially during the esterification reaction, or may be added after the esterification reaction is completed. Moreover, you may divide and add twice or more like before and after reaction. Considering that a part of the polymerization proceeds during the esterification reaction, it is most preferable to add these polymerization inhibitors before the start of the esterification reaction.

ポリエステルポリオール(A)の使用量は、全ポリオール100重量部中、通常10重量部以上、好ましくは20重量部以上、さらに好ましくは30重量部以上である。使用量が10重量部未満の場合、ポリウレタンフォームの難燃性が低下する。一方、使用量の上限は特になくポリオールの全量をポリエステルポリオール(A)としても良い。   The amount of the polyester polyol (A) used is usually 10 parts by weight or more, preferably 20 parts by weight or more, more preferably 30 parts by weight or more, in 100 parts by weight of the total polyol. When the amount used is less than 10 parts by weight, the flame retardancy of the polyurethane foam is lowered. On the other hand, there is no particular upper limit on the amount used, and the total amount of polyol may be the polyester polyol (A).

本発明のポリウレタンフォームの製造において、上記のポリエステルポリオール(A)以外に併用できるポリオールとしては、水酸基価が20〜800mgKOH/g、官能基数が1.0〜8.0の公知のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール等が挙げられ、いずれも市販のものを用いることができる。これらは単独で用いても2種類以上を併用しても構わない。   In the production of the polyurethane foam of the present invention, as a polyol that can be used in addition to the above polyester polyol (A), a known polyester polyol having a hydroxyl value of 20 to 800 mgKOH / g and a functional group number of 1.0 to 8.0, Examples include ether polyols and polymer polyols, and commercially available ones can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

特にポリウレタンフォームの難燃性を向上させる観点からは、上記ポリエステルポリオール(A)に加えてさらに芳香族系のポリエステルポリオール(B)(ただし、ポリエステルポリオール(A)とは異なる)を用いることができ、全ポリオール100重量部中、通常10〜90重量部、好ましくは20〜80重量部、さらに好ましくは30〜70重量部の範囲で用いると良い。   In particular, from the viewpoint of improving the flame retardancy of the polyurethane foam, in addition to the polyester polyol (A), an aromatic polyester polyol (B) (however, different from the polyester polyol (A)) can be used. In 100 parts by weight of all polyols, it is usually 10 to 90 parts by weight, preferably 20 to 80 parts by weight, and more preferably 30 to 70 parts by weight.

芳香族系ポリエステルポリオール(B)とは、カルボン酸成分うち芳香族カルボン酸を通常10モル%以上、好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上用いて製造されたものを指す。芳香族カルボン酸としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、安息香酸等が挙げられる。芳香族カルボン酸以外には、一般にポリエステルポリオールの製造に用いられる公知のカルボン酸が使用できる。また、アルコール成分としては、一般にポリエステルポリオールの製造に用いられる公知のアルコールを使用できる。   The aromatic polyester polyol (B) refers to those produced by using aromatic carboxylic acid among carboxylic acid components in an amount of usually 10 mol% or more, preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more. Examples of the aromatic carboxylic acid include phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, benzoic acid and the like. In addition to the aromatic carboxylic acid, known carboxylic acids generally used for the production of polyester polyols can be used. Moreover, as alcohol component, the well-known alcohol generally used for manufacture of a polyester polyol can be used.

上記以外のポリエステルポリオールとしては、フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、コハク酸等の1〜4価のカルボン酸の1種類以上と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の4価のアルコールの1種類以上とのエステル化反応により得られるものや、ブチロラクトン、カプロラクトン等の開環重合で得られるポリエステルポリオール等、公知のポリエステルポリオールを用いることができる。   As polyester polyols other than the above, one or more types of 1 to 4 carboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, and succinic acid, and 1 type of tetravalent alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol are used. Known polyester polyols such as those obtained by esterification reaction with the above and polyester polyols obtained by ring-opening polymerization such as butyrolactone and caprolactone can be used.

ポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール類や、エチレンジアミン、トルエンジアミン等のアミン類を開始剤として、エチレンオキシド、プロピレンオキシドのようなアルキレンオキシドの1種類以上を重合して得られるものや、マンニッヒ変性ポリオール等、公知のポリエーテルポリオールを用いることができる。   Examples of polyether polyols include those obtained by polymerizing one or more alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide, using alcohols such as ethylene glycol and glycerin, and amines such as ethylenediamine and toluenediamine as initiators. Well-known polyether polyols such as Mannich-modified polyols can be used.

ポリマーポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等に対し、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和化合物をグラフトさせた重合体ポリオール等が挙げられる。   Examples of the polymer polyol include a polymer polyol obtained by grafting an ethylenically unsaturated compound such as acrylonitrile, styrene, vinyl acetate, or (meth) acrylate to a polyester polyol or a polyether polyol.

また、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類、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等、活性水素を1分子中に2個以上有する化合物等も併用することができる。   Moreover, compounds having two or more active hydrogens in one molecule such as alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol and glycerin, alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine can be used in combination.

(発泡剤)
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、発泡剤を用いる。発泡剤としては、オゾン破壊係数が0.1以下の発泡剤、例えば、HFC−245fa、HFC−365mfcのようなハイドロフルオロカーボン系発泡剤、ペンタン、シクロペンタンのような炭化水素系発泡剤、HFO−1234ze、HFO−1234yf、HCFO−1233zd、HFO−1336mzz等のハイドロフルオロオレフィン系発泡剤、水、炭酸ガス等が挙げられる。なお、水はポリイソシアネートとの反応によって炭酸ガスを発生することにより、発泡剤として作用する。
(Foaming agent)
In the production of the polyurethane foam of the present invention, a foaming agent is used. Examples of the blowing agent include a blowing agent having an ozone depletion coefficient of 0.1 or less, for example, a hydrofluorocarbon blowing agent such as HFC-245fa and HFC-365mfc, a hydrocarbon blowing agent such as pentane and cyclopentane, and HFO- Examples thereof include hydrofluoroolefin-based blowing agents such as 1234ze, HFO-1234yf, HCFO-1233zd, and HFO-1336mzz, water, and carbon dioxide gas. In addition, water acts as a foaming agent by generating carbon dioxide gas by reaction with polyisocyanate.

(触媒)
触媒としては、通常のポリウレタンフォームの製造に使用される公知の触媒が使用できる。例えば、トリエチレンジアミン、N,N−テトラメチルヘキサンジアミン等のアミン系触媒の他に、ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫等の錫系、オクチル酸鉛等の鉛系等の金属系触媒等が挙げられる。また、イソシアネートの三量化触媒としてカリウム系、四級アンモニウム塩系、トリアジン系等が挙げられる、これらはいずれも市販の触媒を用いることができる。触媒の配合量は目的とするポリウレタンフォームの反応性や物性により適宜選択されるが、泡化触媒、樹脂化触媒、バランス型触媒、三量化触媒等を組み合わせるのが一般的である。
(catalyst)
As a catalyst, the well-known catalyst used for manufacture of a normal polyurethane foam can be used. For example, in addition to amine-based catalysts such as triethylenediamine and N, N-tetramethylhexanediamine, tin-based catalysts such as dibutyltin dilaurate and tin octylate, and lead-based catalysts such as lead octylate and the like can be used. . Examples of the trimerization catalyst for isocyanate include potassium-based, quaternary ammonium salt-based, and triazine-based catalysts. Commercially available catalysts can be used for these. The blending amount of the catalyst is appropriately selected depending on the reactivity and physical properties of the target polyurethane foam, but it is general to combine a foaming catalyst, a resinification catalyst, a balanced catalyst, a trimerization catalyst and the like.

(界面活性剤)
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、界面活性剤を用いる。界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の何れであってもよいが、ノニオン系界面活性剤が好ましく、特にシリコーン系界面活性剤が好ましい。これらの界面活性剤の使用量は、ポリオール100重量部に対して0.5〜10重量部であり、また、2種以上の界面活性剤を使用してもよい。
(Surfactant)
In the production of the polyurethane foam of the present invention, a surfactant is used. The surfactant may be any of nonionic, anionic and cationic, but is preferably a nonionic surfactant, and particularly preferably a silicone surfactant. The amount of these surfactants used is 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, and two or more kinds of surfactants may be used.

(その他の助剤)
本発明のポリウレタンフォームの製造においては、用途に応じて添加剤、助剤として使用することができる。例えば、代表的な添加剤として難燃剤や減粘剤が挙げられる。具体的には、難燃剤としてクロロアルキルホスフェート類、トリス(ベータクロロエチル)ホスフェート又はトリス(ベータクロロプロピル)ホスフェート等が使用することができ、減粘剤としては、プロピレンカーボネート又はテトラグライム等が使用することができる。上記以外の添加剤や助剤については、特に限定されるものではなく、物性向上や操作性向上等の目的で使用されるものであれば、著しい悪影響を及ぼすものでない限りにおいて使用することができる。
(Other auxiliaries)
In the production of the polyurethane foam of the present invention, it can be used as an additive or auxiliary agent depending on the application. For example, a flame retardant and a viscosity reducer are mentioned as a typical additive. Specifically, chloroalkyl phosphates, tris (beta chloroethyl) phosphate or tris (beta chloropropyl) phosphate can be used as a flame retardant, and propylene carbonate or tetraglyme is used as a viscosity reducing agent. can do. Additives and auxiliaries other than those described above are not particularly limited, and can be used as long as they do not have a significant adverse effect as long as they are used for the purpose of improving physical properties or operability. .

(ポリイソシアネート)
ポリイソシアネートとしては、一分子中にイソシアネート基を二個以上有する化合物であれば特に限定されるものではない。例えば、脂肪族系、脂環族系、芳香族系ポリイソシアネート又はこれらの変性物が挙げられる。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート又はポリイソシアネートが挙げられ、ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート又はポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート等が挙げられ、さらに、これらのカルボジイミド変性物やプレポリマー等の変性物も使用することができる。プレポリマーの製造には本発明のポリエステルポリオール(A)も使用することができる。
(Polyisocyanate)
The polyisocyanate is not particularly limited as long as it is a compound having two or more isocyanate groups in one molecule. Examples thereof include aliphatic, alicyclic, aromatic polyisocyanates, and modified products thereof. Specific examples include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, or polyisocyanate. Examples of polyisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polyphenylene polymethylene polyisocyanate, and the like, and these carbodiimide-modified products and prepolymers. Modified products such as these can also be used. The polyester polyol (A) of the present invention can also be used for the production of the prepolymer.

好ましいポリイソシアネートは、芳香族ポリイソシアネート又はその変性物であり、特に好ましくは、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート及びこれらの変性物である。これらは、二種以上を併用してもよい。ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートとしては、イソシアネート基含有率が通常25〜35重量%、粘度が通常500mPa・s(25℃)以下のものが好適に使用される。   Preferred polyisocyanates are aromatic polyisocyanates or modified products thereof, and particularly preferred are diphenylmethane diisocyanate, polyphenylene polymethylene polyisocyanate, tolylene diisocyanate, and modified products thereof. Two or more of these may be used in combination. As the polyphenylene polymethylene polyisocyanate, those having an isocyanate group content of usually 25 to 35% by weight and a viscosity of usually 500 mPa · s (25 ° C.) or less are preferably used.

実用的には、ポリイソシアネート液として、上記のポリイソシアネートの他に、用途に応じて、添加剤や助剤をポリイソシアネートに混合して使用してもよい。例えば、前述のポリウレタンフォーム用組成物との混合性を向上させる目的で、ポリウレタンフォーム用組成物でも使用される界面活性剤を相溶化剤として併用する場合がある。この場合は、ノニオン系界面活性剤が好ましく、特にシリコーン系界面活性剤が好ましい。また、難燃性の向上や粘度の調整を目的として、難燃剤を併用する場合がある。通常、クロロアルキルホスフェート類、例えば、トリス(ベータクロロエチル)ホスフェートやトリス(ベータクロロプロピル)ホスフェート等が使用される。上記以外の添加剤や助剤については、特に限定されるものではなく、通常の樹脂において物性向上や操作性向上等の目的で使用され、著しい悪影響を及ぼすものでなければ何を使用しても構わない。   Practically, as the polyisocyanate liquid, in addition to the above polyisocyanate, additives and auxiliaries may be mixed with the polyisocyanate and used depending on the application. For example, for the purpose of improving the mixing property with the aforementioned polyurethane foam composition, a surfactant used also in the polyurethane foam composition may be used in combination as a compatibilizing agent. In this case, a nonionic surfactant is preferable, and a silicone surfactant is particularly preferable. Moreover, a flame retardant may be used together for the purpose of improving flame retardancy and adjusting viscosity. Usually, chloroalkyl phosphates such as tris (betachloroethyl) phosphate and tris (betachloropropyl) phosphate are used. Additives and auxiliaries other than those described above are not particularly limited, and are used for the purpose of improving physical properties and operability in ordinary resins. I do not care.

本発明のポリウレタンフォームにおいて、ポリウレタンフォームのイソシアネートインデックスは、〔(全イソシアネート基のモル数)/(全活性水素基のモル数)×100〕の数式から求めることができ、通常50〜400、好ましくは60〜390、さらに好ましくは70〜380である。イソシアネートインデックスが50未満の場合は、得られる硬質ポリウレタンフォームが十分な強度を有しないことがあり、一方、400を超える場合は、得られる硬質ポリウレタンフォームの脆性が高くなり、接着強度が低下する傾向にあるため、好ましくない。   In the polyurethane foam of the present invention, the isocyanate index of the polyurethane foam can be determined from the formula [(number of moles of all isocyanate groups) / (number of moles of all active hydrogen groups) × 100], usually 50 to 400, preferably Is 60 to 390, more preferably 70 to 380. When the isocyanate index is less than 50, the resulting rigid polyurethane foam may not have sufficient strength. On the other hand, when it exceeds 400, the resulting rigid polyurethane foam tends to have high brittleness and lower adhesive strength. Therefore, it is not preferable.

本発明のポリウレタンフォームの密度は、フリーフォームのコア密度で表し、10〜60kg/m、好ましくは15〜55kg/m、さらに好ましくは20〜50kg/mである。密度が10kg/m未満の場合、得られるポリウレタンフォームが十分な難燃性や機械強度を持たず、60kg/mを超える場合はコスト高となる。 The density of the polyurethane foam of the present invention is expressed by the core density of the free foam, and is 10 to 60 kg / m 3 , preferably 15 to 55 kg / m 3 , more preferably 20 to 50 kg / m 3 . When the density is less than 10 kg / m 3 , the obtained polyurethane foam does not have sufficient flame retardancy and mechanical strength, and when it exceeds 60 kg / m 3 , the cost becomes high.

本発明のポリウレタンフォームの独立気泡率は特に限定されないが、良好な難燃性を求めるためには70%以上とすることが好ましい。一方、ポリウレタンフォームの用途によっては、収縮を防ぐため独立気泡率を50%以下とする場合もある。   The closed cell ratio of the polyurethane foam of the present invention is not particularly limited, but is preferably 70% or more in order to obtain good flame retardancy. On the other hand, depending on the use of the polyurethane foam, the closed cell ratio may be 50% or less in order to prevent shrinkage.

(ポリウレタンフォームの製造方法)
本発明のポリウレタンフォームの製造方法は、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及びポリイソシアネートを混合して発泡硬化させるというものであるが、実用的には、ポリイソシアネートをA液、ポリオールをB液(プレミックス液)として、水、触媒、界面活性剤及びその他助剤等は、予め、B液に適宜混合させ、後述する装置を使用して2液を混合し、発泡、硬化させるという方法である。なお、発泡剤、触媒、界面活性剤は、B液に混合するのが好ましいが、場合によってはA液に混合させたり、それぞれの成分をウレタン化反応の直前まで混合せずに3種類以上の原料液として取り扱う場合もある。
(Polyurethane foam manufacturing method)
The method for producing the polyurethane foam of the present invention is a method in which a polyol, a foaming agent, a catalyst, a surfactant and a polyisocyanate are mixed and foam-cured, but in practice, the polyisocyanate is liquid A and the polyol is B. As a liquid (premix liquid), water, a catalyst, a surfactant and other auxiliary agents are mixed in advance with the B liquid in advance, and the two liquids are mixed, foamed and cured using an apparatus described later. It is. The foaming agent, catalyst, and surfactant are preferably mixed in the B liquid. However, in some cases, the foaming agent, the catalyst, and the surfactant are mixed in the A liquid, or the respective components are not mixed until just before the urethanization reaction, and three or more kinds are mixed. Sometimes handled as a raw material liquid.

ポリウレタンフォームの製造において、A液とB液を均一に混合可能であれば如何なる装置でも使用することができる。例えば、小型ミキサーの他、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、吹き付け工事用のスプレー発泡機等を使用することができる。なお、ポリウレタンフォームを製造するに際し、A液およびB液のそれぞれの液温は、通常10〜60℃に調節される。   In the production of polyurethane foam, any apparatus can be used as long as the liquid A and the liquid B can be mixed uniformly. For example, small mixer, low pressure or high pressure foaming machine for injection foaming, low pressure or high pressure foaming machine for slab foaming, low pressure or high pressure foaming machine for continuous line, spraying work For example, a spray foaming machine can be used. In addition, when manufacturing a polyurethane foam, each liquid temperature of A liquid and B liquid is normally adjusted to 10-60 degreeC.

本発明のポリウレタンフォームにおいて、必要に応じてその片面もしくは両面に適当な面材を設けることができる。面材としては、例えば、紙、木材、石膏ボード、樹脂、アルミニウム箔、鋼板等が使用される。   In the polyurethane foam of the present invention, an appropriate face material can be provided on one side or both sides as required. As the face material, for example, paper, wood, gypsum board, resin, aluminum foil, steel plate and the like are used.

以下、実施例により本発明の具体的態様をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the present invention is not limited by these examples unless it exceeds the gist.

<ポリオールの合成>
公知の方法によりポリエステルポリオール(A)を合成した。得られたポリオールをポリオール−1〜6として原料カルボン酸成分及びアルコール成分の組成、重合禁止剤、酸価、水酸基価、粘度、水分を表1に示した。ポリエステルポリオール(A)の物性評価方法は表2に示した。
<Synthesis of polyol>
Polyester polyol (A) was synthesized by a known method. Table 1 shows the composition of the raw carboxylic acid component and the alcohol component, the polymerization inhibitor, the acid value, the hydroxyl value, the viscosity, and the water content, using the obtained polyols as polyols 1 to 6. The physical property evaluation method of the polyester polyol (A) is shown in Table 2.

Figure 2017036388
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<加水分解性試験>
先に合成したポリオール−1〜6を用いて表−3に示す配合にて試験液を調整し、調整直後と80℃で18時間保管後の酸価を比較した。結果は表−3に合わせて示した。なお、触媒のNo.1として花王株式会社製のカオーライザー No.1を使用した。
<Hydrolysis test>
Using the polyols 1 to 6 synthesized earlier, test solutions were prepared with the formulations shown in Table 3, and the acid values immediately after adjustment and after storage at 80 ° C. for 18 hours were compared. The results are shown in Table-3. The catalyst No. 1 Kao Raiser No. 1 manufactured by Kao Corporation 1 was used.

Figure 2017036388
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<プレミックス液の調製>
表4に示す配合にてプレミックス液を調整した。また、これらの配合に使用した原料を表5に示した。
<Preparation of premix solution>
A premix solution was prepared according to the formulation shown in Table 4. In addition, Table 5 shows the raw materials used for these formulations.

Figure 2017036388
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Figure 2017036388
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<ポリウレタンフォームの製造>
表6に示す条件で、表4に記載のプレミックス液とポリイソシアネート液として日本ポリウレタン工業株式会社製のミリオネート MR−200を所定量カップに採り、電動ミキサーで高速混合した後に上面と下面に鋼板面材を準備した金型に流し込んで型締めし、ポリウレタンフォームの鋼板面材サンドイッチパネルを作成した。なお、イソシアネートインデックスは300とした。
<Manufacture of polyurethane foam>
Under the conditions shown in Table 6, a predetermined amount of Millionate MR-200 manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. was taken as a premix solution and a polyisocyanate solution described in Table 4 and mixed at high speed with an electric mixer, and then steel plates on the upper and lower surfaces. The face material was poured into a prepared mold and clamped to prepare a polyurethane foam steel sheet face material sandwich panel. The isocyanate index was 300.

Figure 2017036388
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得られたポリウレタンフォームの鋼板面材サンドイッチパネルは、中央部を99×99mmに切断して試験片を作成し、コーンカロリー試験にて難燃性を評価した。コーンカロリー試験はISO5660−1(2002)に準拠し、試験時間は20分(不燃)で表7の基準に従って合否を判定し、結果は表4に示した。なお、コーンカロリー試験における評価基準は、表7に示す条件を全て満たした場合を「合格」とした。   The obtained polyurethane foam steel sheet face material sandwich panel was cut into a 99 × 99 mm central portion to create a test piece, and the flame resistance was evaluated by a cone calorie test. The corn calorie test was based on ISO5660-1 (2002), the test time was 20 minutes (non-combustible), and pass / fail was determined according to the criteria in Table 7, and the results are shown in Table 4. In addition, the evaluation standard in the corn calorie test was set to “pass” when all the conditions shown in Table 7 were satisfied.

Figure 2017036388
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以上の結果より、主に以下のことが明らかである。   From the above results, the following are mainly clear.

(1)表1において、重合禁止剤を用いたポリオール−1〜5が6ヶ月以上の貯蔵安定性を有するのに対し、重合禁止剤を用いなかったポリオール−6は重合による増粘が認められる。
(2)表3において、本発明のポリエステルポリオールを用いた実施例1〜4は加水分解による酸価の上昇が小さいが、用いなかった比較例1は酸価が大きく上昇している。また、重合禁止剤を用いなかった比較例2については酸価の上昇は小さい。
(3)表3において、本発明のポリエステルポリオールを用いた実施例5〜8はコーンカロリー試験に合格しているのに対し、用いなかった比較例3は不合格となっている。また、重合禁止剤を用いなかった比較例4についてもコーンカロリー試験は合格となっている。
(4)本発明のポリエステルポリオールは貯蔵安定性及び耐加水分解性が高く、それを用いたポリウレタンフォームは、長期保存したポリオールを用いた場合でも所望の難燃性を有することがわかる。
(1) In Table 1, polyols 1 to 5 using a polymerization inhibitor have a storage stability of 6 months or more, whereas polyol-6 not using a polymerization inhibitor is thickened by polymerization. .
(2) In Table 3, Examples 1-4 using the polyester polyol of the present invention have a small increase in acid value due to hydrolysis, but Comparative Example 1, which was not used, has a large increase in acid value. In Comparative Example 2 where no polymerization inhibitor was used, the increase in acid value was small.
(3) In Table 3, Examples 5-8 using the polyester polyol of the present invention passed the corn calorie test, while Comparative Example 3 not used failed. Moreover, the corn calorie test is also passed about the comparative example 4 which did not use a polymerization inhibitor.
(4) It can be seen that the polyester polyol of the present invention has high storage stability and hydrolysis resistance, and the polyurethane foam using the polyester polyol has a desired flame retardancy even when a polyol stored for a long time is used.

Claims (7)

少なくとも、ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及び重合禁止剤を原料として得られるポリウレタンフォームであって、
(a)ポリオールの一部がアルコール成分とカルボン酸成分のエステル化反応で得られるポリエステルポリオール(A)であり、
(b)ポリエステルポリオール(A)に用いるカルボン酸成分として、フマル酸及び/又はマレイン酸をポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対して10モル%以上、且つ、アルコール成分として、側鎖にアルキル基を有するジオールをポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対して10モル%以上使用し、
(c)ポリエステルポリオール(A)に対して前記重合禁止剤を1〜10000質量ppm含有する、
ことを特徴とするポリウレタンフォーム。
A polyurethane foam obtained using at least a polyisocyanate, a polyol, a foaming agent, a catalyst, a surfactant and a polymerization inhibitor as a raw material,
(A) A part of the polyol is a polyester polyol (A) obtained by an esterification reaction of an alcohol component and a carboxylic acid component,
(B) As the carboxylic acid component used in the polyester polyol (A), fumaric acid and / or maleic acid is 10 mol% or more based on the total carboxylic acid component in the polyester polyol (A), and the side chain as the alcohol component. The diol having an alkyl group is used in an amount of 10 mol% or more based on the total alcohol components in the polyester polyol (A),
(C) containing 1 to 10,000 ppm by mass of the polymerization inhibitor relative to the polyester polyol (A),
Polyurethane foam characterized by that.
前記ポリオールの一部として、さらに芳香族系のポリエステルポリオール(B)(ただし、ポリエステルポリオール(A)を除く)をポリオール100重量部に対し、10〜90重量部用いることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンフォーム。   The aromatic polyester polyol (B) (however, excluding the polyester polyol (A)) is further used as a part of the polyol in an amount of 10 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol. The polyurethane foam described in 1. 少なくとも、ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、界面活性剤及び重合禁止剤を原料として使用するポリウレタンフォームの製造方法であって、
(a)ポリオールの一部がアルコール成分とカルボン酸成分のエステル化反応で得られるポリエステルポリオール(A)であり、
(b)ポリエステルポリオール(A)に用いるカルボン酸成分として、フマル酸及び/又はマレイン酸をポリエステルポリオール(A)中の全カルボン酸成分に対して10モル%以上、且つ、アルコール成分として、側鎖にアルキル基を有するジオールをポリエステルポリオール(A)中の全アルコール成分に対して10モル%以上使用し、
(c)ポリエステルポリオール(A)に対して前記重合禁止剤を1〜10000質量ppm含有する、
ことを特徴とするポリウレタンフォームの製造方法。
A method for producing a polyurethane foam using at least a polyisocyanate, a polyol, a foaming agent, a catalyst, a surfactant and a polymerization inhibitor as raw materials,
(A) A part of the polyol is a polyester polyol (A) obtained by an esterification reaction of an alcohol component and a carboxylic acid component,
(B) As the carboxylic acid component used in the polyester polyol (A), fumaric acid and / or maleic acid is 10 mol% or more based on the total carboxylic acid component in the polyester polyol (A), and the side chain as the alcohol component. The diol having an alkyl group is used in an amount of 10 mol% or more based on the total alcohol components in the polyester polyol (A),
(C) containing 1 to 10,000 ppm by mass of the polymerization inhibitor relative to the polyester polyol (A),
A process for producing a polyurethane foam, characterized in that
前記ポリオールの一部として、さらに芳香族系のポリエステルポリオール(B)(ただし、ポリエステルポリオール(A)を除く)をポリオール100重量部に対し、10〜90重量部用いることを特徴とする請求項3に記載のポリウレタンフォームの製造方法。   The aromatic polyester polyol (B) (excluding the polyester polyol (A)) is further used as a part of the polyol in an amount of 10 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol. A process for producing a polyurethane foam as described in 1. オゾン破壊係数が0.1以下の発泡剤を用いることを特徴とする請求項3又は4に記載のポリウレタンフォームの製造方法。   The method for producing a polyurethane foam according to claim 3 or 4, wherein a foaming agent having an ozone depletion coefficient of 0.1 or less is used. 発泡剤としてハイドロフルオロオレフィン系発泡剤、炭化水素系発泡剤又は水から選ばれた少なくとも1種類を用いることを特徴とする請求項3又は4に記載のポリウレタンフォームの製造方法。   The method for producing a polyurethane foam according to claim 3 or 4, wherein at least one selected from a hydrofluoroolefin-based blowing agent, a hydrocarbon-based blowing agent or water is used as the blowing agent. ポリイソシアネートとしてポリメリックMDIを用いることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載のポリウレタンフォームの製造方法。   7. The method for producing a polyurethane foam according to claim 3, wherein polymeric MDI is used as the polyisocyanate.
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