JP7463588B2 - 混合液剤、ポリウレタン組成物、コーキングガン用カートリッジ容器、スプレー用耐圧容器及び混合システム - Google Patents
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Description
しかし、イソシアネートインデックスを高くする場合、難燃性に優れたフォームを得るためには、多量の三量化触媒が必要となる。三量化触媒を多量に使用した場合、静止型混合器内に存在する残液が短時間で硬化して詰まりを発生してしまう。その結果、静止型混合器の交換頻度が高くなってしまう問題があった。
すなわち、本発明は下記のとおりである。
[2] 前記樹脂化触媒の含有量:前記三量化触媒の含有量が1:1~1:50の範囲である、[1]に記載の混合液剤。
[3] 前記樹脂化触媒の含有量:前記三量化触媒の含有量が1:1~1:10の範囲である、[2]に記載のポリオール混合液剤。
[4] 前記樹脂化触媒の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して0.1~2質量部であり、前記三量化触媒の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して0.5~3質量部である、[1]~[3]のいずれかに記載の混合液剤。
[5] 難燃剤を更に含み、前記難燃剤がリン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、赤リン、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤及び金属水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1つである、[1]~[4]のいずれかに記載の混合液剤。
[6] 前記難燃剤の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して50~150質量部である、[5]に記載の混合液剤。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の混合液剤とポリイソシアネートを含有するイソシアネート液剤とが静止型混合器により混合された混合物から形成されるポリウレタン組成物。
[8] ポリウレタンフォームを構成する[7]に記載のポリウレタン組成物。
[9] 乗り物又は建物の断熱材として使用される、[7]又は[8]に記載のポリウレタン組成物。
[10] [1]~[6]のいずれかに記載の混合液剤が充填されている、コーキングガン用カートリッジ容器。
[11] [1]~[6]のいずれかに記載の混合液剤が充填されている、スプレー用耐圧容器。
[12] [1]~[6]のいずれかに記載の混合液剤が充填されている第1の容器と、ポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤が充填されている第2の容器と、前記第1の容器から吐出された前記混合液剤と、前記第2の容器から吐出された前記イソシアネート液剤を混合する静止型混合器を備える混合システム。
本発明の混合液剤は、ポリオール化合物、樹脂化触媒、三量化触媒及び発泡剤を含む。本発明の混合溶剤とポリイソシアネートを含有するイソシアネート液剤の混合液の泡化反応を含む樹脂化反応の反応速度は、三量化反応の反応速度より速い。そのため、これらの量を特定の範囲とすることで、本発明の混合液剤とイソシアネート液剤が静止型混合器で混合されても、三量化反応による混合物の粘度上昇は遅くなり、混合液の三量化反応による静止型混合器内での詰まりは発生しにくいと考えられる。さらに、混合物がコーキングガン、スプレー等の吐出器から吐出された後、混合物の三量化反応が主として進行するため、三量化触媒の使用量が少なくても難燃性が高いポリウレタンフォームが得られると考えられる。以下、混合液剤について詳細に説明する。
本発明の混合液剤はポリオール化合物を含有する。
本発明に用いるポリオール化合物としては、例えば、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、及びポリエーテルポリオール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、及びノナンジオール等の水酸基含有化合物と、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等との脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。
脂環族ポリオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール、イソホロンジオール、ジシクロへキシルメタンジオール、及びジメチルジシクロへキシルメタンジオール等が挙げられる。
脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、及びヘキサンジオール等が挙げられる。
多塩基酸としては、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソフタル酸(m-フタル酸)、テレフタル酸(p-フタル酸)、及びコハク酸等が挙げられる。また、多価アルコールとしては、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6-ヘキサングリコール、及びネオペンチルグリコール等が挙げられる。
また、ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。
多価アルコールとしては、例えば、グリセリン及びトリメチロールプロパン等の三価アルコール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール等、ショ糖、グルコース、マンノース、フルクト-ス、メチルグルコシド及びその誘導体等の4~8価のアルコール、フロログルシノール、クレゾール、ピロガロール、カテコ-ル、ヒドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、1,3,6,8-テトラヒドロキシナフタレン、及び1,4,5,8-テトラヒドロキシアントラセン等のポリオール、ひまし油ポリオール、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体及びポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数2~100)ポリオール、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物(ノボラック)が挙げられる。
これらの中でも性状や反応性の観点から、PO、EO及び1,2-ブチレンオキサイドが好ましく、PO及びEOがより好ましい。AOを2種以上使用する場合(例えば、PO及びEO)の付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。
なお、ポリオールの水酸基価は、JIS K 1557-1:2007に従って測定可能である。
本発明の混合液剤は樹脂化触媒を含有する。樹脂化触媒は、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応を促進させる触媒である。本発明では、水とイソシアネートの反応を触媒する泡化触媒も樹脂化触媒に包含される。樹脂化触媒としては、イミダゾール化合物、ピペラジン化合物などのアミン系触媒、金属系触媒などが挙げられる。
イミダゾール化合物としては、イミダゾール環の1位の第2級アミンをアルキル基、アルケニル基などで置換した3級アミンが挙げられる。具体的には、N-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1-エチル-2-メチルイミダゾール、1-メチル-2-エチルイミダゾール、1,2-ジエチルイミダゾール、及び1-イソブチル-2-メチルイミダゾールなどが挙げられる。また、イミダゾール環中の第2級アミンをシアノエチル基で置換したイミダゾール化合物なども挙げられる。
また、ピペラジン化合物として、N-メチル-N’N’-ジメチルアミノエチルピペラジン、トリメチルアミノエチルピペラジンなどの3級アミンが挙げられる。
アミン系触媒としては、イミダゾール化合物、ピペラジン化合物以外にも、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチルアミン、N-メチルモルホリンビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N”,N”-ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’-トリメチルアミノエチル-エタノールアミン、ビス(2-ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン、ジアザビシクロウンデセン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、トリプロピルアミン等の各種の3級アミンなどが挙げられる。
樹脂化触媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。上記した中では、トリエチレンジアミン及びビスマストリス(2-エチルへキサノエート)から選択される1種又は2種以上を使用することが好ましい。
本発明の混合液剤には、樹脂化触媒として機能する樹脂化触媒成分以外の不純物を含む物質が樹脂化触媒と共に含有される場合がある。この場合、前記物質から不純物を除いた樹脂化触媒成分のみの質量が「樹脂化触媒の含有量」である。
本発明の混合液剤は三量化触媒を含有する。三量化触媒は、ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基を反応させて三量化させ、イソシアヌレート環の生成を促進する触媒である。三量化触媒としては、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4-ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6-トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ-S-トリアジン等の窒素含有芳香族化合物、酢酸カリウム、2-エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩、トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等の3級アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、テトラフェニルアンモニウム塩、トリエチルモノメチルアンモニウム塩、カルボン酸4級アンモニウム塩等の4級アンモニウム塩等を使用できる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の混合液剤には、三量化触媒として機能する三量化触媒成分以外の不純物を含む物質が三量化触媒と共に含有される場合がある。この場合、前記物質から不純物を除いた三量化触媒成分のみの質量が「三量化触媒の含有量」である。
本発明の混合液剤は、発泡剤を含有する。本発明の混合液剤とポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤の静止型混合器による混合物の吐出器がコーキングガンである場合、発泡剤の具体例は、ハイドロフルオロオレフィン、ハイドロフルオロカーボン等である。これらの1種又は2種以上が発泡剤として使用される。
前記吐出器がスプレーである場合、発泡剤の具体例は、炭素数2~5の炭化水素、ジメチルエーテル等である。これらの1種又は2種以上が発泡剤として使用される。
より具体的には、トリフルオロプロペン、HFO-1234等のテトラフルオロプロペン、HFO-1225等のペンタフルオロプロペン、HFO-1233等のクロロトリフルオロプロペン、クロロジフルオロプロペン、クロロトリフルオロプロペン、及びクロロテトラフルオロプロペン等が挙げられる。より具体的には、1,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234ze)、1,1,3,3-テトラフルオロプロペン、1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225ye)、1,1,1-トリフルオロプロペン、1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225zc)、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロブト-2-エン、1,1,2,3,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225yc)、1,1,1,2,3-ペンタフルオロプロペン(HFO-1225yez)、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HFO-1233zd)、及び1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロブト-2-エン等が挙げられる。これらの中ではHFO-1233zdが好ましい。
これらのハイドロフルオロオレフィンは、単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのハイドロフルオロカーボンは、単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の混合液剤は難燃剤を含有してもよい。本発明の混合液剤を用いて製造したポリウレタンフォームはポリイソシアネート化合物の三量化によるイソシアヌレート結合を含むため難燃性に優れるが、難燃剤を用いることでより一層ポリウレタンフォームの難燃性を向上させられる。
本発明に使用する難燃剤としては、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、赤リン、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、及び金属水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。リン酸エステルは、常温(23℃)、常圧(1気圧)にて液体となる液状難燃剤であってよい。液状難燃剤を含有させることで、本発明の混合液剤の吐出流速、混合性などを殆ど低下させることなく、本発明のポリウレタン組成物の難燃性をより向上させやすくなる。
縮合リン酸エステルの市販品としては、例えば、大八化学工業株式会社製の「CR-733S」、「CR-741」、「CR747」、ADEKA社製の「アデカスタブPFR」、「FP-600」等が挙げられる。
リン酸としては、特に限定されないが、モノリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸等が挙げられる。
周期表IA族~IVB族の金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(II)、鉄(III)、アルミニウム等が挙げられる。
前記脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。芳香族アミンとしては、アニリン、o-トリイジン、2,4,6-トリメチルアニリン、アニシジン、3-(トリフルオロメチル)アニリン等が挙げられる。環中に窒素を含む複素環式化合物として、ピリジン、トリアジン、メラミン等が挙げられる。
リン酸塩含有難燃剤は、上記したものから1種もしくは2種以上を使用することができる。本発明においては、第三リン酸アルミニウムが好ましい。
臭素化芳香環含有芳香族化合物としては、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモビフェニル、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモジフェニルエーテル、ビス(ペンタブロモフェノキシ)エタン、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)、エチレンビス(テトラブロモフタルイミド)、テトラブロモビスフェノールA等のモノマー系有機臭素化合物が挙げられる。
また、ヘキサブロモシクロドデカンなどの臭素化芳香環含有芳香族化合物以外の化合物であってもよい。
これら臭素含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、上記した中では、臭素化芳香環含有芳香族化合物が好ましく、中でも、ヘキサブロモベンゼンなどのモノマー系有機臭素化合物が好ましい。
ホウ酸塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第12族、第13族の元素およびアンモニウムのホウ酸塩等が挙げられる。具体的には、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸セシウム等のホウ酸アルカリ金属塩、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム等のホウ酸アルカリ土類金属塩、ホウ酸ジルコニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸アンモニウム等が挙げられる。
ホウ素含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明に使用するホウ素含有難燃剤は、ホウ酸塩であることが好ましく、ホウ酸亜鉛がより好ましい。
アンチモン含有難燃剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。本発明に使用する好ましいアンチモン含有難燃剤は三酸化アンチモンである。
本発明の混合液剤は、混合液剤とポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤との混合物を発泡させやすくすることを目的として整泡剤を含有してよい。
整泡剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン系整泡剤、オルガノポリシロキサン等のシリコーン整泡剤等の界面活性剤等が挙げられる。これらの整泡剤は、単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の混合液剤は、沈降防止剤を含有してもよい。沈降防止剤を使用することにより、混合液剤に分散された固形難燃剤の沈殿を防止できる。また、沈降防止剤の使用により、固形難燃剤を均一に分散させやすくなる。沈降防止剤は、一般的に常温、常圧で固体となるものであり、通常、混合液剤において固形分(不溶分)となる。
沈降防止剤に使用するカーボンブラックは、ファーネス法、チャンネル法、サーマル法等の方法で製造されたものを使用することができる。カーボンブラックは、市販品を適宜選択して使用すればよい。
また、粉状シリカとしては、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、シリカゲルなどを使用できる。これらの中では、ヒュームドシリカが好ましく、特に疎水性ヒュームドシリカが好ましい。ヒュームドシリカとしては、日本アエロジル社のアエロジル(登録商標)などを使用できる。
水添ひまし油ワックス、脂肪酸アミドワックス等は、液体中で膨潤ゲル構造を形成するものである。なお、これらは、一般的に、チクソトロピック付与剤、増粘剤、沈降防止剤、たれ防止剤等の名称により市販されており、市販品を適宜選択して使用できる。
本発明の混合液剤は、ポリオール化合物、樹脂化触媒、三量化触媒、発泡剤、難燃剤及び沈降防止剤以外の成分を含有してもよく、例えば、無機充填剤を含有してもよい。
無機充填剤としては、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカバルーン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルーン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムポレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、及びジルコニア繊維等が挙げられる。これらの無機充填剤は、単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の混合液剤が無機充填剤を含有する場合、無機充填剤の含有量は、ポリオール化合物100質量部に対して、1~100質量部が好ましく、10~80質量部がより好ましく、20~70質量部が更に好ましい。
本発明の混合液剤の製造方法に特に制限はなく、例えば、コーキングガン用途の場合、発泡剤以外の各成分を、例えば公知の撹拌装置で撹拌した後、得られた原料に発泡剤を添加して攪拌し、コーキングガン用カートリッジ容器に充填して製造できる。また、スプレ用途の場合、発泡剤以外の各成分を混合した後、発泡剤と共にスプレー用耐圧容器に充填して製造できる。
本発明のポリウレタン組成物は、本発明の混合液剤とポリイソシアネートを含有するイソシアネート液剤とが静止型混合器により混合された混合物から形成される。
イソシアネート液剤に使用されるポリイソシアネートとしては、ポリウレタンフォームの形成に使用される公知のポリイソシアネート化合物を使用できる。ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、及び脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシ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、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、及びポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。
また、イソシアネート液剤には、混合液剤と混合する前に、ポリイソシアネート化合物に含有される公知の添加剤が適宜含有されてもよい。
本発明のポリウレタン組成物のイソシアネートインデックスに特に制限はないが、200以上が好ましい。ポリオール化合物に対するポリイソシアネート化合物の量が過剰であると、多量の三量化触媒が必要であるが、本発明では、三量化触媒と共に樹脂化触媒を特定の量で使用しているため、三量化触媒の使用量を少なくすることができる。イソシアネートインデックスが下限値以上であると、ポリオール化合物に対するポリイソシアネート化合物の量が過剰になりポリイソシアネート化合物の三量化体によるイソシアヌレート結合が生成し易くなる結果、ポリウレタンフォームの難燃性が向上する。また、不燃性を付与することも可能になる。さらに、上記下限値以上とすると、イソシアヌレート結合を有するポリウレタンフォーム、すなわち難燃性と断熱性とを高い水準で兼ね備えるポリウレタンフォームを製造しやすい。これら観点から、イソシアネートインデックスは、250以上が更に好ましく、300以上より更に好ましく、350以上が特に好ましい。
また、イソシアネートインデックスは、1000以下が好ましく、800以下が更に好ましく、500以下が特に好ましい。イソシアネートインデックスが前記上限値以下であると、得られるポリウレタンフォームの難燃性と製造コストとのバランスが良好になる。
イソシアネートインデックス
=ポリイソシアネート化合物の当量数÷(ポリオール化合物の当量数+水の当量数)×100
ここで、各当量数は以下のとおり計算することができる。
・ポリイソシアネート化合物の当量数=ポリイソシアネート化合物の使用量(g)×NCO含有量(質量%)/NCOの分子量(モル)×100
・ポリオール化合物の当量数=OHV×ポリオール化合物の使用量(g)÷KOHの分子量(ミリモル)
OHVはポリオール化合物の水酸基価(mgKOH/g)である。
・水の当量数=水の使用量(g)/水の分子量(モル)×水のOH基の数
上記各式において、NCOの分子量は42(モル)、KOHの分子量は56100(ミリモル)、水の分子量は18(モル)、水のOH基の数は2とする。
本発明のポリウレタン組成物の製造方法に特に制限はないが、本発明の混合液剤とポリイソシアネート化合物とを含有するイソシアネート液剤を静止型混合器により混合し、コーキングガン、スプレー等の吐出器から吐出されて形成される。
コーキングガンによる本発明のポリウレタン組成物の形成方法は、例えば、以下のように行われる。本発明の混合液剤とポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤のそれぞれを充填したカートリッジ容器から吐出させた2つの液剤をスタティックミキサー等の静止型混合器で混合し、混合物をコーキングガンから吹き付けて発泡させる。
スプレーによる本発明のポリウレタン組成物の形成方法は、例えば、以下のように行われる。本発明の混合液剤とポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤のそれぞれを充填したスプレー用耐圧容器から吐出させた2つの液剤をスタティックミキサー等の静止型混合器で混合し、混合物をノズルから噴射して発泡させる。
本発明では、ポリウレタン組成物は、様々な用途で使用可能であるが、断熱材として使用することが好ましい。また、ポリウレタン組成物は、ポリウレタンフォームを構成することが好ましい。ポリウレタンフォームを構成することで多数の気泡を有するので、それにより断熱効果が発揮される。
ポリウレタン組成物は、特に、乗り物又は建築物の断熱材として使用されることがより好ましい。乗り物としては、鉄道車輌、自動車、船舶、航空機などが挙げられる。本発明のポリウレタン組成物は、上記した混合液剤を使用することで、高い難燃性を有する。そのため、防災、安全性の観点から、乗り物又は建築物の用途に好適に使用できる。
本発明の混合システムは、前記混合液剤が充填されている第1の容器と、ポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤が充填されている第2の容器と、前記第1の容器から吐出された前記混合液剤と、前記第2の容器から吐出された前記イソシアネート液剤を混合する静止型混合器を備える。
本発明の混合システムは、特定のシステムに限定されない。本発明の混合システムが、コーキングガンである場合、混合液剤が充填されている第1の容器がコーキングガン用カートリッジ容器となる。第2のコーキングガン用カートリッジ容器には、水以外の発泡剤がポリイソシアネート化合物と共に充填されてもよく、充填されなくてもよいが、好ましくは、発泡剤は充填されない。
本発明の混合システムが、スプレー用耐圧容器である場合、混合液剤が充填されている第1の容器がスプレー用耐圧容器である。第2のスプレー用耐圧容器には、水以外の発泡剤が充填される。
2)整泡剤:ポリオキシアルキレン系整泡剤(東レダウコーニング社製SH-193)
3)三量化触媒
A-1:酢酸テトラメチルアンモニウム塩含有触媒(東ソー社製TOYOCAT-TRX、酢酸テトラメチルアンモニウム塩濃度65質量%)
A-2:2-エチルヘキサン酸カリウム含有触媒(エポニックジャパン社製DABCO K-15、エチルヘキサン酸カリウム濃度75質量%)
4)樹脂化触媒
B-1:トリエチレンジアミン含有触媒(エポニックジャパン社製DABCO 33LV、トリエチレンジアミン濃度33質量%)
B-2:ビスマス化合物含有触媒(日東化成社製U-600、ビスマス化合物濃度55質量%)
5)発泡剤
水
トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(ハネウェル社製Solstice LBA、HFO)
ジメチルエーテル(DME)
6)難燃剤
C-1:赤リン(燐化学工業社製ノーバエクセル140)
C-2:トリス(β-クロロプロピル)ホスフェート(大八化学工業社製TMCPP)
C-3:第三リン酸アルミニウム(太平化学産業社製)
C-4:ヘキサブロモベンゼン(マナック社製)
C-5:三酸化アンチモン(日本精鉱社製パトックスC)
C-6:水酸化アルミニウム(アルモリックス社製B-325)
7)沈降防止剤:アエロジル(日本アエロジル社製R756S)
8)ポリイソシアネート(イソシアネート化合物):ポリメリックMDI(三井化学社製MR-400)
表1及び表2に示す配合に従い各操作を行った。まず、トランス-1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(以下、「HFO」という)以外の成分を1000mlビーカー中でスリーワンモーターにより1500rpmで3分間攪拌した。その後、HFOを更に加えて同じ条件で3分間攪拌し混合液剤を得た。
コーキングガンのトリガーを押して各カートリッジからの吐出を行った。各カートリッジから吐出された混合液剤とイソシアネート液剤とはスタティックミキサーを通じて混合され、厚み12mmの石膏ボード上に吐出され、ポリウレタンフォームが得られた。
混合物の再吐出性とポリウレタンフォームの難燃性を以下のように評価した。結果を表1及び2に示す。
混合液剤とイソシアネート液剤の混合物を2秒間吐出し、60秒後に再吐出できればA、30秒後に再吐出できればB、30秒後に再吐出できなければCと評価した。
10cm×10cmになるように、石膏ボードとポリウレタンフォームを切断した。つぎに、ポリウレタンフォームの厚みが30mmとなるように、石膏ボードごとポリウレタンフォームを切り出し、得られた試料をISO-5660の試験方法に準拠して、放射熱強度50kW/m2にて5分間加熱したときの総発熱量をコーンカロリーメーターにより測定した。5分間の総発熱量が8MJ以下である場合をA、8MJを超え10MJ以下である場合をB、10MJを超える場合をCと評価した。
表1及び表2に示す配合に従い各操作を行った。まず、DME以外の成分を1000mlビーカー中でスリーワンモーターにより1500rpmで3分間攪拌し、混合液剤を得た。混合液剤とDMEを100ml容エアゾール試験瓶(東京高分子社製)に充填した。また、ポリイソシアネートとDMEを含むイソシアネート液剤を別のエアゾール試験瓶に充填した。2つのエアゾール試験瓶をスタティックミキサー(リッター社製ACF Helix 08-18)に接続し、ステム孔0.5×2のノズル(丸一社製)から混合液剤とポリイソシアネートを同時に、厚み12mmの石膏ボード上に噴射して、ポリウレタンフォームを得た。混合物の再吐出性とポリウレタンフォームの難燃性を実施例1と同様に評価した。結果を表1及び2に示す。
Claims (7)
- エアゾールスプレー用耐圧容器と、前記エアゾールスプレー用耐圧容器に充填された混合液剤とを備え、
前記混合液剤は、ポリオール化合物、樹脂化触媒、三量化触媒、難燃剤及び発泡剤を含み、前記樹脂化触媒の含有量が前記ポリオール化合物100質量部に対して0.1~5質量部であり、前記三量化触媒の含有量が前記ポリオール化合物100質量部に対して0.5~5質部であり、
前記難燃剤の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して20~200質量部であり、
前記三量化触媒がカルボン酸アルカリ金属塩及びカルボン酸4級アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上を含み、
前記樹脂化触媒が有機酸ビスマス塩を含む、混合液剤充填エアゾールスプレー用耐圧容器。 - 前記樹脂化触媒の含有量:前記三量化触媒の含有量が1:1~1:50の範囲である、請求項1に記載の混合液剤充填エアゾールスプレー用耐圧容器。
- 前記樹脂化触媒の含有量:前記三量化触媒の含有量が1:1~1:10の範囲である、請求項2に記載の混合液剤充填エアゾールスプレー用耐圧容器。
- 前記樹脂化触媒の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して0.1~2質量部であり、前記三量化触媒の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して0.5~3質量部である、請求項1~3のいずれか1項に記載の混合液剤充填エアゾールスプレー用耐圧容器。
- 前記難燃剤がリン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、赤リン、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤及び金属水酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1~4のいずれか1項に記載の混合液剤充填エアゾールスプレー用耐圧容器。
- 前記難燃剤の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して50~150質量部である、請求項1~5のいずれか1項に記載の混合液剤充填エアゾールスプレー用耐圧容器。
- ポリオール化合物、樹脂化触媒、三量化触媒、難燃剤及び発泡剤を含み、前記樹脂化触媒の含有量が前記ポリオール化合物100質量部に対して0.1~5質量部であり、前記三量化触媒の含有量が前記ポリオール化合物100質量部に対して0.5~5質量部であり、
前記難燃剤の含有量が、前記ポリオール化合物100質量部に対して20~200質量部であり、
前記三量化触媒がカルボン酸アルカリ金属塩及びカルボン酸4級アンモニウム塩からなる群から選択される一種以上を含み、
前記樹脂化触媒が有機酸ビスマス塩を含む、混合液剤が充填されている第1のエアゾールスプレー用耐圧容器から、混合液剤を吐出する工程と、
ポリイソシアネート化合物を含有するイソシアネート液剤が充填されている第2のエアゾールスプレー用耐圧容器から、イソシアネート液剤を吐出する工程と、
前記第1のエアゾールスプレー用耐圧容器から吐出された前記混合液剤と、前記第2のエアゾールスプレー用耐圧容器から吐出された前記イソシアネート液剤と、を混合する工程と、を備えたポリウレタンフォームの製造方法。
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