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JP4677709B2 - Manufacturing method of rigid foam synthetic resin - Google Patents

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JP4677709B2 JP2003334586A JP2003334586A JP4677709B2 JP 4677709 B2 JP4677709 B2 JP 4677709B2 JP 2003334586 A JP2003334586 A JP 2003334586A JP 2003334586 A JP2003334586 A JP 2003334586A JP 4677709 B2 JP4677709 B2 JP 4677709B2
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Description

本発明は硬質発泡合成樹脂およびその製造方法に関する。より詳しくは、発泡剤として比較的多量の水を使用することを特徴とする連続気泡性の硬質ポリウレタンフォーム等の硬質発泡合成樹脂およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hard foam synthetic resin and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a hard foam synthetic resin such as an open-cell hard polyurethane foam characterized by using a relatively large amount of water as a foaming agent and a method for producing the same.

ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを発泡剤等の存在下で反応させて、硬質ポリウレタンフォーム、硬質ポリイソシアヌレートフォーム等の硬質発泡合成樹脂(以下、硬質フォームという。)を製造することは広く行われている。この硬質フォームの気泡の状態としては、大きく独立気泡と連続気泡とに分けられる。このうち連続気泡は個々の気泡がつながっており、連続気泡を多く有する(連続気泡性の)硬質フォームは通気性に富む。このような連続気泡性の硬質フォームは、断熱性能は低いが、苛酷な温度条件下での寸法安定性に優れているという特徴を有する。   It is widely performed to produce a rigid foamed synthetic resin (hereinafter referred to as a rigid foam) such as a rigid polyurethane foam and a rigid polyisocyanurate foam by reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound in the presence of a foaming agent or the like. ing. The state of air bubbles in the rigid foam is roughly divided into closed cells and open cells. Among these, open cells are connected to individual cells, and a rigid foam having many open cells (open cell type) is highly breathable. Such an open-celled rigid foam has a characteristic that it has a low thermal insulation performance but is excellent in dimensional stability under severe temperature conditions.

一方、硬質フォームを製造するための発泡剤としては種々の化合物が知られている。以前は低沸点の含フッ素化合物が主に用いられてきた。しかし環境への負荷を考慮すると含フッ素化合物の使用を削減することが望ましい。そこでその使用量を削減するために、発泡剤として水を多く使用する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3等を参照。)。   On the other hand, various compounds are known as foaming agents for producing rigid foams. Previously, low-boiling fluorine-containing compounds have been mainly used. However, considering the burden on the environment, it is desirable to reduce the use of fluorine-containing compounds. Therefore, in order to reduce the amount of use, a technique of using a large amount of water as a foaming agent has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

しかし、水を多く使用した硬質フォームは、水とポリイソシアネート化合物とが反応して生じるウレア結合の比率が増すため、得られたフォームが脆くなりやすいという問題がある。また、水を多く使用した場合には、原料のポリオール化合物に水等を混合した溶液(ポリオールシステム液)の安定性が悪くなりやすく、ポリオールシステム液が白濁、分離しやすいという問題もある。さらにポリオールシステム液とイソシアネート化合物の相溶性、混合性が悪くなりやすく、硬質フォームの製造時に微細な気泡を均一に形成しにくく、得られた硬質フォームに破泡、陥没等が発生しやすいという問題もある。   However, a rigid foam using a large amount of water has a problem that the resulting foam tends to be brittle because the ratio of urea bonds generated by the reaction of water and the polyisocyanate compound increases. In addition, when a large amount of water is used, the stability of a solution (polyol system liquid) in which water or the like is mixed with a raw material polyol compound tends to deteriorate, and the polyol system liquid becomes cloudy and is likely to be separated. Furthermore, the compatibility and mixing properties of the polyol system liquid and the isocyanate compound are likely to be poor, and it is difficult to form fine bubbles uniformly during the production of the rigid foam, and the resulting rigid foam is liable to be broken and depressed. There is also.

前述の特許文献1〜3においては、低分子量ポリオールと高分子ポリオールとの混合ポリオールを用い、さらに改良を加えることにより水を多く使用し、連続気泡性の硬質フォームを製造する提案がなされている。しかしいずれの提案でも金型に注入して製造した場合に、充分に軽量で良好な連続気泡性を示す硬質フォームが製造でき、かつ原料が良好な貯蔵安定性を示す処方は示されていない。   In the aforementioned Patent Documents 1 to 3, a proposal has been made to produce an open-celled rigid foam by using a mixed polyol of a low molecular weight polyol and a high molecular weight polyol, and using a lot of water by further improvement. . However, none of the proposals show a formulation that can produce a rigid foam that is sufficiently light and exhibits good open-cell properties when produced by pouring into a mold, and that the raw material exhibits good storage stability.

特開平6−25375号公報JP-A-6-25375 特開2001−342237号公報JP 2001-342237 A 特開2002−128855号公報JP 2002-128855 A

そこで本発明は、充分に軽量でかつ原料の貯蔵安定性に優れる連続気泡性の硬質フォームの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing an open-celled rigid foam that is sufficiently lightweight and excellent in storage stability of raw materials.

すなわち本発明は、以下の硬質フォームの製造方法を提供する。   That is, this invention provides the manufacturing method of the following rigid foams.

ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを発泡剤、整泡剤および触媒の存在下で反応させて連続気泡性の硬質発泡合成樹脂を製造する方法において、ポリオール化合物として、下記ポリオール(A)を40〜70質量%、下記ポリオール(B)を20〜50質量%および下記モノオール(C)を1〜20質量%含むポリオール混合物を用い、発泡剤として水を、ポリオール化合物100質量部に対して6〜15質量部使用することを特徴とする硬質発泡合成樹脂の製造方法を提供する。ポリオール(A):平均官能基数が2〜8、水酸基価が20〜120mgKOH/g、オキシエチレン基含有量が0〜5質量%、一級水酸基の割合が全水酸基に対して15モル%以下である、ポリオキシアルキレンポリオール。ポリオール(B):平均官能基数が3〜8、水酸基価が200〜800mgKOH/g、オキシエチレン基含有量が0〜5質量%、一級水酸基の割合が全水酸基に対して15モル%以下である、ポリオキシアルキレンポリオール。モノオール(C):炭素数7〜22のモノオールを開始剤にしてアルキレンオキシドを反応させて得られた、オキシエチレン基含有量が70〜100質量%、水酸基価が30〜350mgKOH/gであるポリオキシアルキレンモノオール。 In the method for producing an open-celled rigid foam synthetic resin by reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound in the presence of a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst, the following polyol (A) is used as a polyol compound in a range of 40 to 70: % By weight, a polyol mixture containing 20 to 50% by weight of the following polyol (B) and 1 to 20% by weight of the following monool (C), water as a blowing agent , and 6 to 15 with respect to 100 parts by weight of the polyol compound. Provided is a method for producing a rigid foam synthetic resin, characterized by using a mass part . Polyol (A): The average number of functional groups is 2 to 8, the hydroxyl value is 20 to 120 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0 to 5% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 15 mol% or less based on the total hydroxyl groups. , Polyoxyalkylene polyols. Polyol (B): The average number of functional groups is 3 to 8, the hydroxyl value is 200 to 800 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0 to 5% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 15 mol% or less based on the total hydroxyl groups. , Polyoxyalkylene polyols. Monool (C): obtained by reacting an alkylene oxide using a monool having 7 to 22 carbon atoms as an initiator , the oxyethylene group content is 70 to 100% by mass, and the hydroxyl value is 30 to 350 mgKOH / g. Is a polyoxyalkylene monool.

ここで、ポリオール(A)が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびショ糖から選ばれる少なくとも1種の開始剤にアルキレンオキシドを反応させて得られるポリオキシアルキレンポリオールであることが好ましい。また、ポリオール(B)が、アミン系化合物を開始剤にしてアルキレンオキシドを反応させて得られるポリオキシアルキレンポリオールであることが好ましい。また、前記ポリイソシアネート化合物の使用量が、イソシアネート指数で50〜250であることが好ましい。また前記ポリオール混合物の水酸基価が150〜300mgKOH/gであることが好ましい。 Here, the polyol (A) is obtained by reacting an alkylene oxide with at least one initiator selected from water, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, diglycerin, pentaerythritol, sorbitol and sucrose. The polyoxyalkylene polyol obtained is preferable. The polyol (B) is preferably a polyoxyalkylene polyol obtained by reacting an alkylene oxide with an amine compound as an initiator. Moreover, it is preferable that the usage-amount of the said polyisocyanate compound is 50-250 by an isocyanate index | exponent . Moreover, it is preferable that the hydroxyl value of the said polyol mixture is 150-300 mgKOH / g.

また本発明は、上記の製造方法により製造された硬質発泡合成樹脂を提供する。ここでこの硬質発泡合成樹脂は、独立気泡率が50%以下であることが好ましい。   Moreover, this invention provides the hard foam synthetic resin manufactured by said manufacturing method. Here, the rigid foam synthetic resin preferably has a closed cell ratio of 50% or less.

本発明により、水を多量に配合しても原料の貯蔵安定性に優れた処方が可能となった。また水が多量に使用できることから、より軽量な硬質フォームの製造が可能となった。また同時に製造された硬質フォームのセルは微細であり、破泡等が発生してセルが荒れることもなく、陥没の発生が抑制でき、寸法安定性に優れかつ良好な強度が得られる。   According to the present invention, even when a large amount of water is blended, a formulation with excellent raw material storage stability can be achieved. In addition, since a large amount of water can be used, it is possible to produce a lighter rigid foam. Moreover, the cells of the rigid foam produced at the same time are fine, and bubbles are not broken and the cells are not roughened, the occurrence of depression can be suppressed, and excellent dimensional stability and good strength can be obtained.

本発明の硬質フォームの製造方法においては、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを発泡剤、整泡剤および触媒の存在下で反応させて硬質発泡合成樹脂を製造する。以下にその詳細について説明する。   In the method for producing a rigid foam of the present invention, a rigid foam synthetic resin is produced by reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound in the presence of a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst. The details will be described below.

(ポリオール化合物)
本発明においては、ポリオール化合物として、下記ポリオール(A)を40〜70質量%、下記ポリオール(B)を20〜50質量%および下記モノオール(C)を1〜20質量%含むポリオール混合物を用いる。
(Polyol compound)
In the present invention, a polyol mixture containing 40 to 70% by mass of the following polyol (A), 20 to 50% by mass of the following polyol (B) and 1 to 20% by mass of the following monool (C) is used as the polyol compound. .

本発明においてポリオール(A)とは、平均官能基数が2〜8、水酸基価が20〜120mgKOH/g、オキシエチレン基含有量が0〜5質量%、一級水酸基の割合が全水酸基に対して15モル%以下であるポリオキシアルキレンポリオールである。すなわちポリオール(A)は、開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合反応させて製造されたポリオキシアルキレンポリオール(ポリエーテルポリオール)である。ポリオール(A)は以下に述べる特性を満たす1種のみのポリオールであっても、2種以上を混合したポリオール混合物であってもよい。   In the present invention, the polyol (A) means an average functional group number of 2 to 8, a hydroxyl value of 20 to 120 mgKOH / g, an oxyethylene group content of 0 to 5% by mass, and a ratio of primary hydroxyl groups to 15 of all hydroxyl groups. It is a polyoxyalkylene polyol having a mol% or less. That is, the polyol (A) is a polyoxyalkylene polyol (polyether polyol) produced by ring-opening addition polymerization reaction of an alkylene oxide as an initiator. The polyol (A) may be only one kind of polyol satisfying the characteristics described below, or may be a polyol mixture in which two or more kinds are mixed.

ポリオール(A)の製造に用いる開始剤としては、水、多価アルコール類が好ましい。ここで多価アルコール類の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ショ糖等が挙げられる。ここで開始剤としては、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびショ糖から選ばれる少なくとも1種が特に好ましい。   As an initiator used for manufacture of a polyol (A), water and a polyhydric alcohol are preferable. Specific examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, diethylene glycol, diglycerin, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, and the like. Here, as the initiator, at least one selected from water, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, diglycerin, pentaerythritol, sorbitol and sucrose is particularly preferable.

またポリオール(A)の製造に用いるアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、スチレンオキシド等が挙げられる。このうち、プロピレンオキシドを単独で、または、プロピレンオキシドと少量のエチレンオキシドとを混合して用いることが好ましい。すなわちポリオール(A)のオキシエチレン基含有量は0〜5質量%であり、0〜2質量%が好ましく、0質量%(オキシエチレン基を含まない)が特に好ましい。ここでポリオール中のオキシエチレン基含有量とは、開始剤に反応させたアルキレンオキシドのうち、エチレンオキシド由来の部分の含有量を意味する。上記のオキシエチレン基含有量が5質量%を超えて多いと、ポリオール(A)の活性が高くなり、得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   Examples of the alkylene oxide used for producing the polyol (A) include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-epoxybutane, 2,3-epoxybutane, and styrene oxide. Among these, it is preferable to use propylene oxide alone or a mixture of propylene oxide and a small amount of ethylene oxide. That is, the oxyethylene group content of the polyol (A) is 0 to 5% by mass, preferably 0 to 2% by mass, and particularly preferably 0% by mass (excluding oxyethylene groups). Here, the oxyethylene group content in the polyol means the content of a portion derived from ethylene oxide in the alkylene oxide reacted with the initiator. When the content of the oxyethylene group exceeds 5% by mass, the activity of the polyol (A) is increased, and the obtained rigid foam is not preferable because it is difficult to be open-celled.

またポリオール(A)の一級水酸基の割合は、ポリオール(A)の有する全水酸基に対して15モル%以下であるが、10モル%以下が好ましく、5モル%以下が特に好ましい。上記の一級水酸基の割合が15モル%を超えて多いと、ポリオール(A)の活性が高くなり、得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   The ratio of the primary hydroxyl group of the polyol (A) is 15 mol% or less with respect to the total hydroxyl groups of the polyol (A), preferably 10 mol% or less, particularly preferably 5 mol% or less. When the proportion of the primary hydroxyl group exceeds 15 mol%, the activity of the polyol (A) is increased, and the obtained rigid foam is not preferable because it is difficult to become open-celled.

またポリオール(A)の平均官能基数は2〜8であるが、2〜6がより好ましい。ここで平均官能基数とは、開始剤の活性水素原子の数の平均を意味する。上記の平均官能基数が2未満では、得られた硬質フォームの強度が不足しやすく好ましくない。また平均官能基数が8を超えて大きいと、ポリオール(A)の粘度が高くなりすぎて、原料の混合性が低下しやすく好ましくない。   Moreover, although the average functional group number of a polyol (A) is 2-8, 2-6 are more preferable. Here, the average number of functional groups means the average number of active hydrogen atoms in the initiator. If the average functional group number is less than 2, the strength of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the average number of functional groups exceeds 8, the viscosity of the polyol (A) becomes too high, and the mixability of the raw materials tends to decrease, which is not preferable.

またポリオール(A)の水酸基価は20〜120mgKOH/gであるが、25〜100mgKOH/gが好ましく、30〜80mgKOH/gがより好ましい。この水酸基価が20mgKOH/g未満であると、ポリオール(A)の粘度が高くなりすぎて好ましくない。また120mgKOH/gを超えて大きいと得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   Moreover, although the hydroxyl value of a polyol (A) is 20-120 mgKOH / g, 25-100 mgKOH / g is preferable and 30-80 mgKOH / g is more preferable. When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, the viscosity of the polyol (A) becomes too high, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 120 mgKOH / g, the resulting rigid foam is not preferred because it is difficult to be open-celled.

本発明に用いるポリオール混合物のうち、ポリオール(A)の割合は、40〜70質量%であるが、40〜60質量%が好ましい。ポリオール(A)の割合が40質量%未満であると、得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。またポリオール(A)の割合が70質量%を超えて多いと、得られた硬質フォームのセルが粗くなりやすく(セル荒れが起こりやすく)、また硬質フォームが強度不足となりやすく好ましくない。   Although the ratio of a polyol (A) is 40-70 mass% among the polyol mixtures used for this invention, 40-60 mass% is preferable. When the proportion of the polyol (A) is less than 40% by mass, the obtained rigid foam is not preferable because it is difficult to become open-celled. On the other hand, when the proportion of the polyol (A) is more than 70% by mass, the cells of the obtained rigid foam tend to be rough (cell roughness tends to occur), and the rigid foam tends to be insufficient in strength.

本発明においてポリオール(B)とは、平均官能基数が3〜8、水酸基価が200〜800mgKOH/g、オキシエチレン基含有量が0〜5質量%、一級水酸基の割合が全水酸基に対して15モル%以下であるポリオキシアルキレンポリオールである。すなわちポリオール(B)は、開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合反応させて製造されたポリオキシアルキレンポリオールである。ポリオール(B)は以下に述べる特性を満たす1種のみのポリオールであっても、2種以上を混合したポリオール混合物であってもよい。   In the present invention, the polyol (B) means an average number of functional groups of 3 to 8, a hydroxyl value of 200 to 800 mgKOH / g, an oxyethylene group content of 0 to 5% by mass, and a ratio of primary hydroxyl groups to 15 of all hydroxyl groups. It is a polyoxyalkylene polyol having a mol% or less. That is, polyol (B) is a polyoxyalkylene polyol produced by subjecting an alkylene oxide to a ring-opening addition polymerization reaction as an initiator. The polyol (B) may be only one kind of polyol satisfying the characteristics described below, or may be a polyol mixture in which two or more kinds are mixed.

ポリオール(B)の製造に用いる開始剤としては、アミン系化合物が好ましい。アミン系化合物としては、脂肪族系アミン類、脂環族系アミン類、芳香族系アミン類が挙げられる。脂肪族アミン類としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアルキルアミン類、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アルカノールアミン類が挙げられる。また脂環族系アミン類としては、アミノエチルピペラジン等が挙げられる。また芳香族アミン類としては、ジアミノトルエン、マンニッヒ反応生成物が挙げられる。マンニッヒ反応生成物とは、フェノール類、アルカノールアミン類およびアルデヒド類の反応生成物であり、例えば、ノニルフェノール、モノエタノールアミンおよびホルムアルデヒドの反応生成物が挙げられる。   As an initiator used for manufacture of a polyol (B), an amine compound is preferable. Examples of amine compounds include aliphatic amines, alicyclic amines, and aromatic amines. Examples of the aliphatic amines include alkylamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, and diethylenetriamine, and alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. Examples of the alicyclic amines include aminoethylpiperazine. Examples of aromatic amines include diaminotoluene and Mannich reaction products. The Mannich reaction product is a reaction product of phenols, alkanolamines and aldehydes, and examples thereof include reaction products of nonylphenol, monoethanolamine and formaldehyde.

またポリオール(B)の製造に用いるアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、スチレンオキシド等が挙げられる。このうち、プロピレンオキシドを単独で、または、プロピレンオキシドと少量のエチレンオキシドとを混合して用いることが好ましい。すなわちポリオール(B)のオキシエチレン基含有量は0〜5質量%であり、0〜2質量%が好ましく、0質量%(オキシエチレン基を含まない)が特に好ましい。上記のオキシエチレン基含有量が5質量%を超えて多いと、ポリオール(B)の活性が高くなり、得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   Examples of the alkylene oxide used for producing the polyol (B) include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-epoxybutane, 2,3-epoxybutane, and styrene oxide. Among these, it is preferable to use propylene oxide alone or a mixture of propylene oxide and a small amount of ethylene oxide. That is, the oxyethylene group content of the polyol (B) is 0 to 5% by mass, preferably 0 to 2% by mass, and particularly preferably 0% by mass (excluding oxyethylene groups). When the content of the oxyethylene group exceeds 5% by mass, the activity of the polyol (B) becomes high, and the obtained rigid foam is not preferred because it is difficult to become open-celled.

またポリオール(B)の一級水酸基の割合は、ポリオール(B)の有する全水酸基に対して15モル%以下であるが、10モル%以下が好ましく、5モル%以下が特に好ましい。上記の一級水酸基の割合が15モル%を超えて多いと、ポリオール(B)の活性が高くなり、得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   The ratio of the primary hydroxyl group of the polyol (B) is 15 mol% or less with respect to the total hydroxyl groups of the polyol (B), preferably 10 mol% or less, particularly preferably 5 mol% or less. If the proportion of the primary hydroxyl group exceeds 15 mol%, the activity of the polyol (B) is increased, and the obtained rigid foam is not preferred because it is difficult to be open-celled.

またポリオール(B)の平均官能基数は3〜8であるが、3〜6がより好ましく、4〜5が特に好ましい。上記の平均官能基数が3未満では、得られた硬質フォームの強度が不足しやすく好ましくない。また平均官能基数が8を超えて大きいと、ポリオール(B)の粘度が高くなりすぎて、原料の混合性が低下しやすく好ましくない。   Moreover, although the average functional group number of a polyol (B) is 3-8, 3-6 are more preferable and 4-5 are especially preferable. If the average number of functional groups is less than 3, the strength of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the average number of functional groups exceeds 8, the viscosity of the polyol (B) becomes too high, and the mixing property of the raw materials tends to decrease, which is not preferable.

またポリオール(B)の水酸基価は200〜800mgKOH/gであるが、300〜700mgKOH/gが好ましく、400〜600mgKOH/gがより好ましい。この水酸基価が200mgKOH/g未満であると、得られた硬質フォームの強度(特に圧縮強度)が不足しやすく好ましくない。また800mgKOH/gを超えて大きいと、ポリオール(A)との混合性が悪くなりやすく、また得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   Moreover, although the hydroxyl value of a polyol (B) is 200-800 mgKOH / g, 300-700 mgKOH / g is preferable and 400-600 mgKOH / g is more preferable. When the hydroxyl value is less than 200 mgKOH / g, the strength (particularly compressive strength) of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 800 mgKOH / g, the miscibility with the polyol (A) tends to be poor, and the obtained rigid foam is not preferred because it tends to be open-celled.

本発明に用いるポリオール混合物のうち、ポリオール(B)の割合は、20〜50質量%であるが、25〜45質量%が好ましく、30〜40質量%が特に好ましい。ポリオール(B)の割合が20質量%未満であると、得られた硬質フォームの強度が不足しやすく好ましくない。またポリオール(B)の割合が50質量%を超えて多いと、得られた硬質フォームが連続気泡性となりにくく好ましくない。   Although the ratio of a polyol (B) is 20-50 mass% among the polyol mixtures used for this invention, 25-45 mass% is preferable and 30-40 mass% is especially preferable. When the ratio of the polyol (B) is less than 20% by mass, the strength of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable. Moreover, when the ratio of a polyol (B) exceeds 50 mass%, the obtained rigid foam becomes difficult to become open-cell property, and is unpreferable.

本発明においてモノオール(C)とは、炭素数7〜22のモノオールを開始剤にしてアルキレンオキシドを反応させて得られた水酸基価が20〜400mgKOH/gであるポリオキシアルキレンモノオールである。すなわちモノオール(C)は、開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合反応させて製造されたポリオキシアルキレンモノオールである。モノオール(C)は以下に述べる特性を満たす1種のみのモノオールであっても、2種以上を混合したモノオール混合物であってもよい。   In the present invention, the monool (C) is a polyoxyalkylene monool having a hydroxyl value of 20 to 400 mgKOH / g obtained by reacting an alkylene oxide using a monool having 7 to 22 carbon atoms as an initiator. . That is, the monool (C) is a polyoxyalkylene monool produced by ring-opening addition polymerization reaction of an alkylene oxide with an initiator. The monool (C) may be a single monool satisfying the characteristics described below or a monool mixture in which two or more types are mixed.

モノオール(C)の製造に用いる開始剤は、炭素数7〜22のモノオールである。ただしフェノール性水酸基を有する化合物は含めない。ここで上記開始剤としては、炭素数7〜22のアルキルモノオールが好ましい。炭素数7〜22のアルキルモノオールの具体例としては、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール(ラウリルアルコール)、ヘキサデカノール(セチルアルコール)、オクタデカノール(ステアリルアルコール)、(Z)−9−オクタデセン−1−オール(オレイルアルコール)等が挙げられる。また特にモノオール混合物としては、牛脂アルコール等の動植物油脂系アルコールが挙げられる。モノオール(C)の平均官能基数は1である。   The initiator used for production of monool (C) is a monool having 7 to 22 carbon atoms. However, compounds having phenolic hydroxyl groups are not included. Here, as the initiator, an alkyl monool having 7 to 22 carbon atoms is preferable. Specific examples of the alkyl monool having 7 to 22 carbon atoms include heptanol, octanol, decanol, dodecanol (lauryl alcohol), hexadecanol (cetyl alcohol), octadecanol (stearyl alcohol), (Z) -9-octadecene. -1-ol (oleyl alcohol) and the like. In particular, monool mixtures include animal and vegetable oil-based alcohols such as beef tallow alcohol. The average functional group number of monool (C) is 1.

またモノオール(C)の製造に用いるアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、スチレンオキシド等が挙げられる。このうち、エチレンオキシドを単独で、または、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとを混合して用いることが好ましい。すなわちモノオール(C)のオキシエチレン基含有量は50〜100質量%が好ましく、70〜100質量%が好ましく、100質量%(オキシエチレン基のみ)が特に好ましい。上記のオキシエチレン基含有量が50質量%未満であると、水とポリオール化合物とが分離しやすく、原料安定性が悪くなりやすく好ましくない。
本発明におけるモノオール(C)のオキシエチレン基含有量は70〜100質量%である。
Examples of the alkylene oxide used for the production of the monool (C) include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-epoxybutane, 2,3-epoxybutane, and styrene oxide. Of these, it is preferable to use ethylene oxide alone or a mixture of ethylene oxide and propylene oxide. That is, the oxyethylene group content of the monool (C) is preferably 50 to 100% by mass, preferably 70 to 100% by mass, and particularly preferably 100% by mass (only the oxyethylene group). When the oxyethylene group content is less than 50% by mass, water and the polyol compound are easily separated, and the raw material stability is likely to deteriorate, which is not preferable.
The oxyethylene group content of monool (C) in the present invention is 70 to 100% by mass.

またモノオール(C)の水酸基価は20〜400mgKOH/gであるが、30〜350mgKOH/gが好ましく、50〜300mgKOH/gがより好ましい。この水酸基価が20mgKOH/g未満であると、得られた硬質フォームの強度(特に圧縮強度)が不足しやすく好ましくない。また400mgKOH/gを超えて大きいと、水とポリオール化合物との混合性が悪くなりやすく好ましくない。
本発明におけるモノオール(C)の水酸基価は30〜350mgKOH/gである。
Moreover, although the hydroxyl value of monool (C) is 20-400 mgKOH / g, 30-350 mgKOH / g is preferable and 50-300 mgKOH / g is more preferable. When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, the strength (particularly compressive strength) of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 400 mgKOH / g, the mixing property of water and the polyol compound tends to deteriorate, which is not preferable.
The hydroxyl value of monool (C) in the present invention is 30 to 350 mgKOH / g.

本発明に用いるポリオール混合物のうち、モノオール(C)の割合は、1〜20質量%であるが、3〜17質量%が好ましく、5〜15質量%が特に好ましい。モノオール(C)の割合が1質量%未満であると、水とポリオール化合物との混合性が悪くなりやすく好ましくない。またモノオール(C)の割合が20質量%を超えて多いと、得られた硬質フォームの強度が不足しやすく好ましくない。   Although the ratio of monool (C) is 1-20 mass% among the polyol mixtures used for this invention, 3-17 mass% is preferable and 5-15 mass% is especially preferable. If the proportion of monool (C) is less than 1% by mass, the miscibility of water and the polyol compound is likely to deteriorate, such being undesirable. Moreover, when the ratio of monool (C) exceeds 20 mass%, the strength of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable.

本発明に用いるポリオール混合物の水酸基価は150〜300mgKOH/gが好ましく、160〜280mgKOH/gがより好ましく、170〜250mgKOH/gが特に好ましい。この水酸基価が150mgKOH/g未満であると、得られた硬質フォームの強度が不足しやすく好ましくない。またこの水酸基価が300mgKOH/gを超えて大きいと、得られた硬質フォームが独立気泡性となりにくく好ましくない。   The hydroxyl value of the polyol mixture used in the present invention is preferably 150 to 300 mgKOH / g, more preferably 160 to 280 mgKOH / g, and particularly preferably 170 to 250 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 150 mgKOH / g, the strength of the obtained rigid foam tends to be insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the hydroxyl value exceeds 300 mgKOH / g, the resulting rigid foam is not preferred because it is difficult to become closed-celled.

本発明に用いるポリオール混合物は上述のポリオール(A)、ポリオール(B)およびモノオール(C)を含むがその他の活性水素化合物を含んでいてもよい。その他の活性水素化合物としては、ポリオール(A)、ポリオール(B)以外のポリオール類、多価フェノール類、アミノ化ポリオール類が挙げられる。ポリオール(A)、ポリオール(B)以外のポリオール類としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。多価フェノール類としては、ビスフェノールA、レゾルシノール等の非縮合化合物、フェノール類をアルカリ触媒の存在下で過剰のホルムアルデヒド類と縮合結合させたレゾール型初期縮合物、このレゾール型初期縮合物を合成する際に非水系で反応させたベンジリック型初期縮合物、過剰のフェノール類を酸触媒の存在下でホルムアルデヒド類と反応させたノボラック型初期縮合物等が挙げられる。これらの初期縮合物の分子量は、200〜10000程度のものが好ましい。上記において、フェノール類としては、フェノール、クレゾール、ビスフェノールA、レゾルシノール等が挙げられ、また、ホルムアルデヒド類としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒド等が挙げられる。   The polyol mixture used in the present invention contains the above-mentioned polyol (A), polyol (B) and monool (C), but may contain other active hydrogen compounds. Examples of other active hydrogen compounds include polyols other than polyol (A) and polyol (B), polyhydric phenols, and aminated polyols. Examples of polyols other than polyol (A) and polyol (B) include polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol. As polyhydric phenols, non-condensable compounds such as bisphenol A and resorcinol, resol-type initial condensates obtained by condensation-bonding phenols with excess formaldehyde in the presence of an alkali catalyst, and this resole-type initial condensate are synthesized. Examples thereof include a benzylic type initial condensate reacted in a non-aqueous system, a novolak type initial condensate obtained by reacting excess phenols with formaldehyde in the presence of an acid catalyst, and the like. The molecular weight of these initial condensates is preferably about 200 to 10,000. In the above, phenols include phenol, cresol, bisphenol A, resorcinol, and the formaldehydes include formalin and paraformaldehyde.

(発泡剤)
本発明においては、発泡剤として水を用いる。また発泡剤として、低沸点の炭化水素化合物、低沸点の含フッ素化合物、不活性ガスを併用することができる。しかし本発明においては、発泡剤として、水のみの使用または水と不活性ガスの併用が好ましく、水のみの使用が環境への負荷が小さく特に好ましい。発泡剤としての水の使用量は、ポリオール化合物100質量部に対して、6〜15質量部が好ましく、8〜13質量部が特に好ましい。水の使用量が6質量部未満であると、得られた硬質フォームが軽くなりにくく好ましくない。また使用量が15質量部を超えて多いと、水とポリオール化合物との混合性が悪くなりやすく好ましくない。
本発明では、発泡剤として水を、ポリオール化合物100質量部に対して6〜15質量部使用する。
(Foaming agent)
In the present invention, water is used as the foaming agent. As the blowing agent, a low boiling point hydrocarbon compound, a low boiling point fluorine-containing compound, and an inert gas can be used in combination. However, in the present invention, it is preferable to use only water or a combination of water and an inert gas as the foaming agent, and use of only water is particularly preferable because it has a low environmental impact. The amount of water used as the foaming agent is preferably 6 to 15 parts by mass, particularly preferably 8 to 13 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol compound. If the amount of water used is less than 6 parts by mass, the resulting rigid foam is not preferred because it is difficult to lighten. Moreover, when there is much usage-amount exceeding 15 mass parts, the miscibility of water and a polyol compound tends to deteriorate, and it is not preferable.
In this invention, 6-15 mass parts is used for 100 mass parts of polyol compounds as water as a foaming agent.

前記の低沸点の炭化水素化合物としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。また前記の低沸点の含フッ素化合物としては、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)等が挙げられる。また前記の不活性ガスとしては、空気、窒素、炭酸ガス等が挙げられる。   Examples of the low-boiling hydrocarbon compound include butane, pentane, hexane, and cyclohexane. Examples of the low boiling point fluorine-containing compound include 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) and 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (HFC-245fa). It is done. Examples of the inert gas include air, nitrogen, carbon dioxide gas and the like.

(ポリイソシアネート化合物)
本発明において、ポリイソシアネート化合物としては、特に制限はないが、イソシアネート基を2以上有する芳香族系、脂環族系、脂肪族系等のポリイソシアネート;前記ポリイソシアネートの2種類以上の混合物;これらを変性して得られる変性ポリイソシアネート等が挙げられる。具体例としては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(通称:クルードMDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)等のポリイソシアネートまたはこれらのプレポリマー型変性体、ヌレート変性体、ウレア変性体、カルボジイミド変性体等が挙げられる。このうち、TDI、MDI、クルードMDI、またはこれらの変性体が好ましい。
(Polyisocyanate compound)
In the present invention, the polyisocyanate compound is not particularly limited, but aromatic, alicyclic and aliphatic polyisocyanates having two or more isocyanate groups; mixtures of two or more of the above polyisocyanates; And modified polyisocyanates obtained by modifying. Specific examples include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymethylene polyphenyl isocyanate (common name: crude MDI), xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), and the like. These polyisocyanates or their prepolymer-modified products, nurate-modified products, urea-modified products, carbodiimide-modified products, and the like. Of these, TDI, MDI, crude MDI, or modified products thereof are preferred.

ポリイソシアネート化合物の使用量は、ポリオール化合物およびその他の活性水素化合物の活性水素の合計数に対するイソシアネート基の数の100倍で表して(通常この100倍で表した数値をイソシアネート指数という)、50〜250が好ましい。ここで、触媒としてウレタン化触媒を主に用いるウレタン処方においては、ポリイソシアネート化合物の使用量はイソシアネート指数で、50〜120が好ましく、60〜100がより好ましく、60〜90が特に好ましい。また触媒としてイソシアネート基の三量化反応を促進させる触媒を主に用いるイソシアヌレート処方においては、ポリイソシアネート化合物の使用量はイソシアネート指数で、120〜250が好ましく、150〜200がより好ましい。   The amount of the polyisocyanate compound used is represented by 100 times the number of isocyanate groups with respect to the total number of active hydrogens of the polyol compound and other active hydrogen compounds (usually, the value represented by 100 times is referred to as the isocyanate index), 250 is preferred. Here, in the urethane formulation mainly using a urethanization catalyst as the catalyst, the amount of the polyisocyanate compound used is an isocyanate index, preferably 50 to 120, more preferably 60 to 100, and particularly preferably 60 to 90. Moreover, in the isocyanurate prescription which mainly uses the catalyst which accelerates | stimulates the trimerization reaction of an isocyanate group as a catalyst, the usage-amount of a polyisocyanate compound is an isocyanate index | exponent, 120-250 are preferable and 150-200 are more preferable.

(触媒)
本発明において用いられる触媒としては、ウレタン化反応を促進する触媒であれば特に制限はない。例えば、トリエチレンジアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミンなどの3級アミン類;ジブチルスズジラウレート等の有機金属化合物が挙げられる。またイソシアネート基の三量化反応を促進させる触媒を併用してもよく、酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム等のカルボン酸金属塩等が挙げられる。触媒の使用量は、ポリオール化合物100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましい。
(catalyst)
The catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as it is a catalyst that promotes the urethanization reaction. Examples thereof include tertiary amines such as triethylenediamine, bis (2-dimethylaminoethyl) ether, N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine; and organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate. Moreover, you may use together the catalyst which accelerates | stimulates the trimerization reaction of an isocyanate group, and carboxylic acid metal salts, such as potassium acetate and potassium 2-ethylhexanoate, etc. are mentioned. As for the usage-amount of a catalyst, 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polyol compounds.

(整泡剤)
本発明においては良好な気泡を形成するため整泡剤を用いる。整泡剤としては例えば、シリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤が挙げられる。このうち、高通気性の軟質ウレタンフォームの製造に用いられるシリコーン系整泡剤が特に好ましい。整泡剤の使用量は、適宜選定すればよいが、ポリオール化合物100質量部に対して0.1〜10質量部が好ましい。
(Foam stabilizer)
In the present invention, a foam stabilizer is used to form good bubbles. Examples of the foam stabilizer include silicone foam stabilizers and fluorine-containing compound foam stabilizers. Among these, a silicone type foam stabilizer used for the production of a highly breathable flexible urethane foam is particularly preferable. Although the usage-amount of a foam stabilizer may be selected suitably, 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polyol compounds.

(その他の配合剤)
本発明では、上述したポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物、発泡剤、触媒、整泡剤の他に、任意の配合剤が使用できる。配合剤としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の充填剤;酸化防止剤、紫外線吸収剤等の老化防止剤;難燃剤、可塑剤、着色剤、抗カビ剤、破泡剤、分散剤、変色防止剤等が挙げられる。
(Other ingredients)
In the present invention, any compounding agent can be used in addition to the above-described polyol compound, polyisocyanate compound, foaming agent, catalyst, and foam stabilizer. Compounding agents include fillers such as calcium carbonate and barium sulfate; anti-aging agents such as antioxidants and UV absorbers; flame retardants, plasticizers, colorants, anti-fungal agents, foam breakers, dispersants, discoloration prevention Agents and the like.

(発泡装置)
本発明の硬質フォームの製造方法としては、通常の手発泡でも発泡装置を用いてもよい。発泡装置としては、高圧発泡装置、低圧発泡装置のいずれでも使用できる。また反応条件は適宜選定すればよいが、反応温度としては、0〜50℃が好ましく、15〜40℃がより好ましい。
(Foaming device)
As a manufacturing method of the rigid foam of the present invention, normal hand foaming or a foaming apparatus may be used. As the foaming apparatus, either a high pressure foaming apparatus or a low pressure foaming apparatus can be used. The reaction conditions may be appropriately selected, but the reaction temperature is preferably 0 to 50 ° C, more preferably 15 to 40 ° C.

(硬質フォーム)
本発明は、上述した製造方法により製造される連続気泡性の硬質フォームに関する。ここで連続気泡性とは、独立気泡の少ないことを意味する。本発明において製造される硬質フォームの独立気泡率は、50%以下であることが好ましく、20%以下がより好ましく、10%以下が特に好ましい。高い連続気泡性(低い独立気泡率)とすることで、寸法安定性が向上し、発泡圧が低減される等の点で優れる。ここで独立気泡率は、ASTM D2856に準拠して測定される。
(Rigid foam)
The present invention relates to an open-celled rigid foam produced by the production method described above. Here, the open cell property means that there are few closed cells. The closed cell ratio of the rigid foam produced in the present invention is preferably 50% or less, more preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less. By having high open cell properties (low closed cell ratio), the dimensional stability is improved and the foaming pressure is reduced. Here, the closed cell ratio is measured in accordance with ASTM D2856.

また本発明により製造される硬質フォームは、軽量であることを特徴とする。特にその密度は30kg/m以下が好ましく、25kg/m以下がより好ましい。 Moreover, the rigid foam manufactured by this invention is lightweight. In particular its density is preferably 30kg / m 3 or less, more preferably 25 kg / m 3.

以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。なお以下の例のうち、例1〜8は実施例を、例9〜12は比較例を表す。また表中で処方を表した部分の数値の単位は質量部である。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Of the following examples, Examples 1 to 8 represent Examples, and Examples 9 to 12 represent Comparative Examples. Moreover, the unit of the numerical value of the part which showed prescription in the table | surface is a mass part.

実施例および比較例で用いた原料は、表1、2に示したとおりであるが、その詳細は以下のとおりである。   The raw materials used in Examples and Comparative Examples are as shown in Tables 1 and 2, and the details are as follows.

(ポリオール化合物)
ポリオールA1:開始剤としてグリセリンを用い、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドのみを反応させて得られた、ポリオキシプロピレントリオール。水酸基価は33mgKOH/g、オキシエチレン基含有量は0質量%、一級水酸基の割合は0%である。
ポリオールA2:開始剤としてグリセリンを用い、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドのみを反応させて得られた、ポリオキシプロピレントリオール。水酸基価は56mgKOH/g、オキシエチレン基含有量は0質量%、一級水酸基の割合は0%である。
ポリオールB1:開始剤としてエチレンジアミンを用い、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドのみを反応させて得られた、ポリオキシプロピレンテトラオール。水酸基価は500mgKOH/g、オキシエチレン基含有量は0質量%、一級水酸基の割合は0%である。
ポリオールB2:開始剤としてノニルフェノール、ジエタノールアミンおよびホルムアルデヒドを反応させて得られたマンニッヒ反応生成物を用い、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドのみを反応させて得られた、ポリオキシプロピレンポリオール。平均官能基数は5、水酸基価は470mgKOH/g、オキシエチレン基含有量は0質量%、一級水酸基の割合は0%である。
モノオールC1:開始剤としてドデカノールを用い、アルキレンオキシドとしてエチレンオキシドのみを反応させて得られた、ポリオキシエチレンモノオール。水酸基価は100mgKOH/g、オキシエチレン基含有量は100質量%である。
モノオールC2:開始剤としてブタノールを用い、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシドとエチレンオキシドとを混合して反応させて得られた、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンモノオール。水酸基価は249mgKOH/g、オキシエチレン基含有量は28.5質量%である。
(Polyol compound)
Polyol A1: Polyoxypropylene triol obtained by reacting only propylene oxide as alkylene oxide using glycerin as an initiator. The hydroxyl value is 33 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 0%.
Polyol A2: Polyoxypropylene triol obtained by using glycerin as an initiator and reacting only propylene oxide as alkylene oxide. The hydroxyl value is 56 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 0%.
Polyol B1: Polyoxypropylene tetraol obtained by reacting only propylene oxide as an alkylene oxide using ethylenediamine as an initiator. The hydroxyl value is 500 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 0%.
Polyol B2: A polyoxypropylene polyol obtained by reacting only propylene oxide as alkylene oxide using a Mannich reaction product obtained by reacting nonylphenol, diethanolamine and formaldehyde as an initiator. The average number of functional groups is 5, the hydroxyl value is 470 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 0%.
Monool C1: Polyoxyethylene monool obtained by reacting only ethylene oxide as alkylene oxide using dodecanol as an initiator. The hydroxyl value is 100 mgKOH / g, and the oxyethylene group content is 100% by mass.
Monool C2: Polyoxypropylene polyoxyethylene monool obtained by using butanol as an initiator and mixing and reacting propylene oxide and ethylene oxide as alkylene oxide. The hydroxyl value is 249 mgKOH / g, and the oxyethylene group content is 28.5% by mass.

(ポリオール化合物以外の原料)
難燃剤:トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート。
整泡剤:シリコーン系整泡剤(商品名:SZ−1136、日本ユニカー社製)。
触媒1:ペンタメチルジエチレントリアミン(トヨキャットDT、東ソー社製)。
触媒2:N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン(トヨキャットMR、東ソー製)。
ポリイソシアネート化合物:汎用クルードMDI(商品名:MR−200、日本ポリウレタン工業社製)。
(Raw materials other than polyol compounds)
Flame retardant: Tris (β-chloropropyl) phosphate.
Foam stabilizer: Silicone foam stabilizer (trade name: SZ-1136, manufactured by Nihon Unicar).
Catalyst 1: Pentamethyldiethylenetriamine (Toyocat DT, manufactured by Tosoh Corporation).
Catalyst 2: N, N, N ′, N′-tetramethylhexamethylenediamine (Toyocat MR, manufactured by Tosoh Corporation).
Polyisocyanate compound: General-purpose crude MDI (trade name: MR-200, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.).

(反応条件、評価)
表1、2に製造の処方および評価結果を示した。表に示す組合わせのポリオール化合物(合計は100質量部である。表1、2には平均水酸基価(単位:mgKOH/g)を示した。)に対し発泡剤(水)、整泡剤、アミン触媒および難燃剤を混合し、これをポリオールシステム液とした。このポリオールシステム液とポリイソシアネート化合物(クルードMDI)とを、イソシアネート基と活性水素基との割合が0.75(イソシアネート指数75)となるように、液温20℃で混合し、200mm×200mm×200mmの木製の箱内に投入し反応させた。このときの反応性を、クリームタイム(単位:秒)、ゲルタイム(単位:秒)、タックフリータイム(単位:秒)を測定した。
(Reaction conditions, evaluation)
Tables 1 and 2 show the manufacturing formulation and evaluation results. Polyol compounds in combination shown in the table (the total is 100 parts by mass. Tables 1 and 2 show the average hydroxyl value (unit: mg KOH / g)), foaming agent (water), foam stabilizer, An amine catalyst and a flame retardant were mixed and used as a polyol system liquid. This polyol system liquid and polyisocyanate compound (crude MDI) are mixed at a liquid temperature of 20 ° C. so that the ratio of isocyanate groups to active hydrogen groups is 0.75 (isocyanate index 75), and is 200 mm × 200 mm × The reaction was carried out in a 200 mm wooden box. The reactivity at this time was measured by cream time (unit: second), gel time (unit: second), and tack free time (unit: second).

また製造された硬質フォームの独立気泡率(単位:%)を、高精度自動体積計VM−100型(エステック社製)を用いて測定した。貯蔵安定性はポリオールシステム液を、冷蔵庫中にて0℃で1ヶ月間保管し、液の分離がないものを良好、液の分離があるものを分離と評価した。また生産性の目安として流れ性を評価した。その方法は、40℃に温度調節された2つの幅方向が開放された長さが80cm、幅が40cm、厚さが1.7cmの直方体アルミ製金型の中央部に前述の反応性混合液を100g注入し平均流動長さを測定した。また製造された硬質フォームの連続気泡性を評価するために、平滑性を評価した。その方法は、製造された平板を25℃で保管し、1週間後の表面平滑性を観察し、収縮のないものを良好、収縮の見られたものを収縮とした。また圧縮強度(単位:MPa)は、JIS K−7220に準拠して測定した。具体的には、エーアンドディー社製のオートテンシロン測定装置を用いて測定した。またセル外観の評価は、良好:セルが微細均一で使用上全く問題なし、不良:セルが不均一でしかも粗く使用不可、の基準で行った。   In addition, the closed cell ratio (unit:%) of the manufactured rigid foam was measured using a high-precision automatic volume meter VM-100 (manufactured by STEC). The storage stability was evaluated by storing the polyol system solution in a refrigerator at 0 ° C. for 1 month, and determining that there was no liquid separation and that the liquid was separated. In addition, flowability was evaluated as a measure of productivity. The method comprises the above-described reactive mixed liquid in the center of a rectangular parallelepiped aluminum mold having a length of 80 cm, a width of 40 cm, and a thickness of 1.7 cm with two width directions adjusted to 40 ° C. 100 g was injected and the average flow length was measured. Moreover, in order to evaluate the open-cell property of the manufactured rigid foam, smoothness was evaluated. In this method, the produced flat plate was stored at 25 ° C., the surface smoothness after 1 week was observed, and the one without shrinkage was good and the one with shrinkage was regarded as shrinkage. The compressive strength (unit: MPa) was measured according to JIS K-7220. Specifically, the measurement was performed using an auto tensilon measuring apparatus manufactured by A & D. The cell appearance was evaluated based on the criteria of good: the cells were fine and uniform, and there was no problem in use. Defect: the cells were non-uniform and rough and unusable.

Figure 0004677709
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上記の実施例からも明らかなように本発明の実施例においては、ポリオールシステム液の貯蔵安定性に優れる。また密度が軽く、生産性(流れ性)、平滑性、強度、接着性、セル外観にも優れている。一方、例9はモノオール(C)を用いない例であり、ポリオールシステム液の貯蔵安定性が劣り、良好な硬質フォームが製造できなかった。例10は、モノオール(C)の使用量が多い例であり、製造された硬質フォームに収縮が見られた。これは樹脂の架橋密度が低くなったためと考えられる。例11はポリオール(A)の使用量が少ない例であり、製造された硬質フォームの独立気泡率が高く、硬質フォームに収縮が見られた。例12はモノオール(C)の開始剤の炭素数が短い例であるが、ポリオールシステムの貯蔵安定性が良くなかった。   As is clear from the above examples, in the examples of the present invention, the storage stability of the polyol system liquid is excellent. Moreover, the density is light, and it is excellent in productivity (flowability), smoothness, strength, adhesiveness, and cell appearance. On the other hand, Example 9 is an example in which the monool (C) was not used, and the storage stability of the polyol system liquid was inferior, and a good rigid foam could not be produced. Example 10 is an example in which the amount of monool (C) used is large, and shrinkage was observed in the manufactured rigid foam. This is presumably because the crosslink density of the resin was lowered. Example 11 is an example in which the amount of the polyol (A) used is small. The produced rigid foam has a high closed cell ratio, and the rigid foam was contracted. Example 12 is an example in which the carbon number of the monool (C) initiator is short, but the storage stability of the polyol system was not good.

本発明により得られる硬質フォームは生産性に優れ、軽量であり、接着性、強度にも優れることから、パネル、ボード等の建築資材として好適に用いられる。
The rigid foam obtained by the present invention is excellent in productivity, light weight, and excellent in adhesiveness and strength. Therefore, it is suitably used as a building material for panels, boards and the like.

Claims (7)

ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを発泡剤、整泡剤および触媒の存在下で反応させて連続気泡性の硬質発泡合成樹脂を製造する方法において、
ポリオール化合物として、下記ポリオール(A)を40〜70質量%、下記ポリオール(B)を20〜50質量%および下記モノオール(C)を1〜20質量%含むポリオール混合物を用い、
発泡剤として水を、ポリオール化合物100質量部に対して6〜15質量部使用することを特徴とする硬質発泡合成樹脂の製造方法。
ポリオール(A):平均官能基数が2〜8、水酸基価が20〜120mgKOH/g、オキシエチレン基含有量が0〜5質量%、一級水酸基の割合が全水酸基に対して15モル%以下である、ポリオキシアルキレンポリオール。
ポリオール(B):平均官能基数が3〜8、水酸基価が200〜800mgKOH/g、オキシエチレン基含有量が0〜5質量%、一級水酸基の割合が全水酸基に対して15モル%以下である、ポリオキシアルキレンポリオール。
モノオール(C):炭素数7〜22のモノオールを開始剤にしてアルキレンオキシドを反応させて得られた、オキシエチレン基含有量が70〜100質量%、水酸基価が30〜350mgKOH/gであるポリオキシアルキレンモノオール。
In a method for producing an open-celled rigid foam synthetic resin by reacting a polyol compound and a polyisocyanate compound in the presence of a foaming agent, a foam stabilizer and a catalyst,
As the polyol compound, a polyol mixture containing 40 to 70% by mass of the following polyol (A), 20 to 50% by mass of the following polyol (B) and 1 to 20% by mass of the following monool (C) is used.
6-15 mass parts of water is used as a foaming agent with respect to 100 mass parts of polyol compounds, The manufacturing method of the hard foam synthetic resin characterized by the above-mentioned.
Polyol (A): The average number of functional groups is 2 to 8, the hydroxyl value is 20 to 120 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0 to 5% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 15 mol% or less based on the total hydroxyl groups. , Polyoxyalkylene polyols.
Polyol (B): The average number of functional groups is 3 to 8, the hydroxyl value is 200 to 800 mgKOH / g, the oxyethylene group content is 0 to 5% by mass, and the proportion of primary hydroxyl groups is 15 mol% or less based on the total hydroxyl groups. , Polyoxyalkylene polyols.
Monool (C): obtained by reacting an alkylene oxide with a monool having 7 to 22 carbon atoms as an initiator , the oxyethylene group content is 70 to 100% by mass, and the hydroxyl value is 30 to 350 mgKOH / g. a polyoxyalkylene mono-ol.
ポリオール(A)が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびショ糖から選ばれる少なくとも1種の開始剤にアルキレンオキシドを反応させて得られるポリオキシアルキレンポリオールである請求項1に記載の硬質発泡合成樹脂の製造方法。   Polyoxyl obtained by reacting alkylene oxide with at least one initiator selected from the group consisting of water, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, diglycerin, pentaerythritol, sorbitol and sucrose. The method for producing a rigid foam synthetic resin according to claim 1, which is an alkylene polyol. ポリオール(B)が、アミン系化合物を開始剤にしてアルキレンオキシドを反応させて得られるポリオキシアルキレンポリオールである請求項1または2に記載の硬質発泡合成樹脂の製造方法。   The method for producing a rigid foam synthetic resin according to claim 1 or 2, wherein the polyol (B) is a polyoxyalkylene polyol obtained by reacting an alkylene oxide with an amine compound as an initiator. 前記ポリイソシアネート化合物の使用量が、イソシアネート指数で50〜250である、請求項1〜3のいずれかに記載の硬質発泡合成樹脂の製造方法。  The manufacturing method of the hard foam synthetic resin in any one of Claims 1-3 whose usage-amount of the said polyisocyanate compound is 50-250 by an isocyanate index | exponent. 前記ポリオール混合物の水酸基価が150〜300mgKOH/gである、請求項1〜4のいずれかに記載の硬質発泡合成樹脂の製造方法。The manufacturing method of the hard foam synthetic resin in any one of Claims 1-4 whose hydroxyl value of the said polyol mixture is 150-300 mgKOH / g. 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により製造された硬質発泡合成樹脂。   The hard foam synthetic resin manufactured by the manufacturing method in any one of Claims 1-5. 独立気泡率が50%以下である請求項6に記載の硬質発泡合成樹脂。   The rigid foam synthetic resin according to claim 6, wherein the closed cell ratio is 50% or less.
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