ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、及び、ポリイソシアヌレートフォーム
【課題】 優れた難燃性と優れた圧縮強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを形成することができるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物等を提供することを課題としている。
【解決手段】 ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とするポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物などを提供する。
【解決手段】 ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とするポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物などを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、及び、該組成物を用いて形成したポリイソシアヌレートフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物としては、様々なものが知られており、例えば、ポリイソシアネート化合物と、該ポリイソシアネート化合物からイソシアヌレート環含有化合物を生じさせるイソシアヌレート化反応触媒と、発泡剤とを含むものが知られている。
【０００３】
この種のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、該組成物を用いてポリイソシアヌレートフォームを形成すると、イソシアヌレート化反応触媒の存在下でポリイソシアネート化合物がイソシアヌレート化反応し、難燃性を有するイソシアヌレート環含有化合物が生じる。従って、形成されたポリイソシアヌレートフォームが難燃性を有するものになる。
【０００４】
この種のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物としては、具体的には、例えば、ポリイソシアネート化合物としてのポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）と、イソシアヌレート化反応触媒と、発泡剤としての水とを含み、ポリオールを含まないものが知られている（特許文献１）。
【０００５】
斯かるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、該組成物を用いて形成されたポリイソシアヌレートフォームが難燃性のイソシアヌレート環含有化合物を含むため、フォームが難燃性を有するものとなることから、例えば、難燃性が必要とされる建材用途のフォームを形成するための原料として用いられる。
【０００６】
しかしながら、斯かるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、形成されたポリイソシアヌレートフォームにおいて、例えば建材用途のフォームに必要とされる圧縮強度が必ずしも十分なものでないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１４９７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点等に鑑み、優れた難燃性と優れた圧縮強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを形成することができるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を提供することを課題とする。また、優れた難燃性と優れた圧縮強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るポリイソシアヌレートフォームは、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いて形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、優れた難燃性と優れた強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを形成することができるという効果を奏する。また、本発明に係るポリイソシアヌレートフォームは、優れた難燃性と優れた強度とを兼ね備え得るという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物の第一実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であるものである。
好ましくは、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、さらに、ウレタン化反応触媒（ｄ）、難燃剤（Ｆ）、整泡剤（Ｇ）を含有する。
【００１５】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、分子内に複数のオキシエチレンユニットと複数の水酸基とを有し数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上の化合物である。前記オキシエチレンユニットは、−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−で表される。
【００１６】
具体的には、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、例えば、分子内に複数の活性水素基を有する出発物質に、少なくともエチレンオキサイドを含むアルキレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。
【００１７】
前記出発物質としては、例えば、分子内に複数の水酸基を有する分子量４００以下の化合物などが挙げられる。
具体的には、前記出発物質としては、例えば、ジオール、トリオール、又は分子内に４以上の水酸基を有する化合物等が挙げられる。
【００１８】
前記出発物質のジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコールや１，２−プロピレングリコールなどのプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ブタンジオールなどのブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，７−ヘプタンジオールなどが挙げられる。
前記出発物質のトリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
前記出発物質の分子内に４以上の水酸基を有する化合物としては、ペンタエリストール、ソルビトールおよびシュクロースなどが挙げられる。
【００１９】
前記アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、又はブチレンオキサイド等が挙げられる。
【００２０】
好ましくは、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、液状になりやすく組成物中に均一に混合させやすいという点で、前記出発物質としてのジオール、トリオール、又は分子内に４以上の水酸基を有する化合物に、少なくともエチレンオキサイドを含みさらにプロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドを含むアルキレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。
【００２１】
より好ましくは、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、ジオール又はトリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられ、さらに好ましくは、炭素数４以下のジオール又はトリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられ、最も好ましくは、プロピレングリコール又はグリセリンにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。
【００２２】
エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させた前記ポリエーテルポリオール（Ａ）においては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドがブロック付加重合されていてもよく、又は、ランダムに付加重合されていてもよいが、ポリエーテルポリオール（Ａ）が液状になりやすく均一な組成物を得やすいという点で、ランダムに付加重合されていることが好ましい。
【００２３】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の数平均分子量は、３０００〜１００００であり、３０００未満であると、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度が不十分なものになり得るおそれがあり、数平均分子量が１００００を超えると、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が固形状になりやすく均一な組成物になりにくくなるおそれがある。
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の数平均分子量は、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度がより優れたものになり得るという点で、６０００以上であることが好ましい。
【００２４】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の数平均分子量は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の官能基数及び水酸基価から求める。詳しくは、下記式（１）により求める。
数平均分子量＝（５６１００×官能基数）／水酸基価 ・・・・・・式（１）
【００２５】
前記官能基数は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の分子内における水酸基の数である。具体的には、例えば、出発物質としてのグリセリン（３つのＯＨ基を含有）にアルキレンオキサイドを付加重合させたポリエーテルポリオール（Ａ）の官能基数は、３である。
【００２６】
前記水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ１５５７−１（Ａ法）に従って求める。
【００２７】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、２０重量％以上である。該含有量が２０重量％未満であると、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度が不十分なものになるおそれがある。
【００２８】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、ポリイソシアヌレートフォームがより圧縮強度及び難燃性に優れたものになり得るという点で、４０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上であることがより好ましく、７０重量％以上であることがさらに好ましい。
また、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が液状になりやすく組成物中に均一に混合されやすいという点で、９０重量％以下が好ましい。
【００２９】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、ポリエーテルポリオール（Ａ）分子内におけるオキシエチレンユニットの重量割合によって求める。
具体的には、出発物質にアルキレンオキサイドを付加重合させたポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、出発物質及び付加重合させたアルキレンオキサイドの合計重量に対する付加重合させたエチレンオキサイドの重量割合によって求める。
【００３０】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、より具体的には、フォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになり得るという点で、前記トリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させた、数平均分子量が６０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が７０重量％以上のものが好ましい。
【００３１】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物１００重量部中に０．５〜１５重量部含まれていることが好ましく、１〜１０重量部含まれていることがより好ましい。
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が組成物１００重量部中に０．５重量部以上含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度がより優れたものになるという利点がある。また、１５重量部以下含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性がより優れたものになるという利点がある。
【００３２】
なお、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、市販されているものを用いることができる。
【００３３】
前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物においては、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）以外の他のポリオールが含まれ得る。
該他のポリオールとしては、具体的には、例えば、分子内にオキシエチレンユニットを含まないポリオキシプロピレンポリオール、分子内の繰り返し構造としてエステル結合のみを有するポリエステルポリオール等が挙げられる。
【００３４】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）は、分子内に複数のイソシアネート基を有する化合物である。
【００３５】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、３−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。
また、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン等の脂環族ポリイソシアネートが挙げられる。
また、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、トリレンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、４，４’−ジベンジルジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、α，α，α，α−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の、分子内に芳香環を有する芳香族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
【００３６】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、形成されたポリイソシアヌレートフォームがより難燃性に優れるという点で前記芳香族ポリイソシアネートが好ましく、さらにフォームが圧縮強度にも優れるという点で、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートがより好ましい。
【００３７】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中の活性水素基１モルに対し、イソシアネート基が１．５〜６モルとなる量で含まれていることが好ましく、２〜６モルとなる量で含まれていることがより好ましい。斯かる範囲の量で含まれていることにより、形成されたポリイソシアヌレートフォームの難燃性がより優れたものとなり得る。
【００３８】
なお、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、市販されているものを用いることができる。
【００３９】
前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物においては、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）１００重量部に対して０．５〜１５重量部含有されていることが好ましく、１〜１０重量部含有されていることがより好ましく、１〜５重量部含有されていることがさらに好ましい。斯かる範囲の量で前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が含有されていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになるという利点がある。
【００４０】
前記イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）は、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）からイソシアヌレート環含有化合物を生じさせる反応を促進するものである。
【００４１】
前記イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）としては、従来公知の一般的なイソシアヌレート化反応触媒が挙げられる。
具体的には、該イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）としては、例えば、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４−ビス（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジアルキルアミノアルキル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジンなどのアミン化合物、酢酸カリウム、２−エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウムなどの有機カルボン酸のアルカリ金属塩、有機カルボン酸の４級アンモニウム塩などが挙げられる。
【００４２】
前記ウレタン化反応触媒（ｄ）は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の水酸基と前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）のイソシアネート基とのウレタン化反応を促進するものである。
【００４３】
前記ウレタン化反応触媒（ｄ）としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、具体的には、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス−（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ−トリオキシエチレン−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサノールアミンなどの３級アミンおよびこれらの有機酸塩、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、１−ブチル−２−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、ジブチルチンジラウレート、ナフテン酸亜鉛などの有機金属化合物などが挙げられる。
【００４４】
前記イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）及び前記ウレタン化反応触媒（ｄ）の前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物における量は、適宜調整される。
【００４５】
前記発泡剤（Ｅ）としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、例えば、ＨＦＣ２４５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃなどのフロン類、又は、水などが挙げられる。
【００４６】
前記発泡剤（Ｅ）としては、ポリイソシアヌレートフォームの製造時に取り扱いやすいうえに比較的良好な発泡性が得られるという点で、水が好ましい。なお、発泡剤としての水は、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）のイソシアネート基と反応して炭酸ガスを発生するため、発泡剤として機能する。
【００４７】
前記水の配合量は、フォーム密度が所望のものになるように、適宜調整され得る。
なお、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中の活性水素基のモル数の計算においては、水の水酸基当量を９とする。
【００４８】
前記難燃剤（Ｆ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中に含有されることで、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性を向上させるものである。
【００４９】
前記難燃剤（Ｆ）としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、例えば、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェートなどの非ハロゲン系リン酸エステル、トリス（クロロエチル）ホスフェート、トリス（クロロプロピル）ホスフェートなどのハロゲン含有リン酸エステルなどが挙げられる。なかでも、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性をより確実に向上できるという点で、ハロゲン含有リン酸エステルが好ましく、トリス（クロロプロピル）ホスフェートがより好ましい。また、ポリイソシアヌレートフォームの燃焼時にハロゲン系有害物質を生じないという点で、非ハロゲン系リン酸エステルが好ましい。
【００５０】
前記難燃剤（Ｆ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物に３〜３０重量部含まれていることが好ましく、５〜２０重量部含まれていることがより好ましい。
斯かる範囲の量で含まれていることにより、形成されたポリイソシアヌレートフォームの優れた難燃性と優れたフォーム強度とがより確実に両立し得る。
【００５１】
前記整泡剤（Ｇ）としては、特に限定されず、ポリウレタンフォームの製造において用いられる従来公知のものが挙げられ、例えば、ポリアルキルシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリマーなどのシリコーン系整泡剤が挙げられる。
前記整泡剤（Ｇ）の前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物における量は、適宜調整される。
【００５２】
次に、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物の第二実施形態について説明する。
【００５３】
第二実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であるものである。
好ましくは、第二実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、さらに、上述したウレタン化反応触媒（ｄ）、難燃剤（Ｆ）、整泡剤（Ｇ）を含有する。
【００５４】
第二実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物においては、上述したポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、発泡剤（Ｅ）、ウレタン化反応触媒（ｄ）、難燃剤（Ｆ）、及び整泡剤（Ｇ）を採用することができる。
前記発泡剤（Ｅ）としては、好ましくは、水を採用する。
【００５５】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の水酸基の量に対して前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）イソシアネート基の量を過剰にした条件下で、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるものである。該反応は、通常、上述したウレタン化反応触媒（ｄ）の存在下において従来公知の一般的な方法により行う。
【００５６】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）が組成物に含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになり得るという利点がある。
【００５７】
より具体的には、前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）としては、フォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになり得るという点で、前記トリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させた数平均分子量が６０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が７０重量％以上９０重量％以下のポリエーテルポリオール（Ａ）と、上述したポリイソシアネート化合物（Ｂ）としての前記芳香族ポリイソシアネートとを反応させてなるものが好ましい。該芳香族ポリイソシアネートとしては、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートがさらに好ましい。
【００５８】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）は、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）１００重量部に対して前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が０．５〜３０重量部反応されてなることが好ましく、１〜１５重量部反応されてなることがより好ましく、１〜１０重量部反応されてなることがさらに好ましい。斯かる範囲の量で前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）とが反応されてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）であることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになるという利点がある。
【００５９】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）は、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中において、活性水素基１モルに対しイソシアネート基が１．５〜６モルとなるように含まれていることが好ましく、２〜６となるように含まれていることがより好ましい。
斯かる範囲の量で含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性がより優れたものとなる。
【００６０】
上述した実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、上述した各配合成分を一般的な方法により混合することにより製造することができる。具体的には、例えば、手撹拌や一般的な混合装置の使用によって各配合成分を混合することにより製造することができる。
【００６１】
続いて、本発明に係るポリイソシアヌレートフォームの実施形態について説明する。
【００６２】
本実施形態のポリイソシアヌレートフォームは、上述したポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いて形成したものである。
前記ポリイソシアヌレートフォームは、一般的な方法によって製造することができる。具体的には、例えば、均一に混合された前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を所定の型に注入し、必要に応じて加温することにより、発泡させて製造することができる。
【００６３】
上記の実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物又はポリイソシアヌレートフォームは、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物又はポリイソシアヌレートフォームに限定されるものではない。
また、一般のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物又はポリイソシアヌレートフォームにおいて用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
【実施例】
【００６４】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
以下に、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を製造するための原料の詳細について説明する。
【００６６】
＜ポリエーテルポリオール（Ａ）＞
（Ａ−１）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：２）
（数平均分子量：３０００、出発物質：プロピレングリコール、
水酸基価：３７ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：５０重量％）
（Ａ−２）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：３３００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：５１ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：５０重量％）
（Ａ−３）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：７４００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：２２．７ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：８０重量％）
【００６７】
＜比較例用ポリオール＞
（ａ−１）
ポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：２）
（数平均分子量：２０００、出発物質：プロピレングリコール、
水酸基価：５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：０重量％）
（ａ−２）
ポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：３０００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：０重量％）
（ａ−３）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：１０００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：１６８ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：５０重量％）
【００６８】
＜ポリイソシアネート化合物（Ｂ）＞
（Ｂ−１）
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）
（商品名：「ＭＲ−２００」（日本ポリウレタン工業社製）、遊離ＮＣＯ：３１重量％）
【００６９】
＜イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）＞
（Ｃ−１）
（Ａ−３）／（Ｂ−１）＝１．８／９８．２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：３０．５重量％）
（Ｃ−２）
（Ａ−３）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：２８．４重量％）
（Ｃ−３）
（Ａ−１）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：２８．６重量％）
（Ｃ−４）
（Ａ−３）／（Ｂ−１）＝３０／７０（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：２０．７重量％）
【００７０】
＜比較例用イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー＞
（ｃ−１）
（ａ−１）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：３０．４重量％）
（ｃ−２）
（ａ−２）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：３０．４重量％）
【００７１】
＜触媒＞
（ｄ：ウレタン化反応触媒）
ペンタメチルジエチレントリアミン
（商品名：「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＤＴ」（東ソー社製））
（Ｄ：イソシアヌレート化反応触媒）
オクチル酸カリウム含有液（商品名：「プキャット１５Ｇ」（日本化学産業社製））
【００７２】
＜発泡剤＞
（Ｅ−１）
水
【００７３】
＜難燃剤（Ｆ）＞
（Ｆ−１）
トリス（クロロプロピル）ホスフェート
（Ｆ−２）
非ハロゲン系リン酸エステル（商品名：「ダイガード８００」（大八化学社製））
【００７４】
＜整泡剤（Ｇ）＞
（Ｇ−１）
シリコーン系整泡剤（商品名：「ＳＺ−１９７１」（東レダウコーニング社製））
【００７５】
（実施例１）
表１に示した重量比になるように、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）を除く原料を混合し、２２℃に温度調整した。この混合物に、２２℃に温度調節したポリイソシアネート化合物（Ｂ）をさらに加えラボミキサーＨＶＳＬ型を使用し、５秒間撹拌混合することにより、ポリイソシアヌレートフォーム用組成物を製造した。
撹拌混合した直後の組成物を、６５℃に調整した両側面開放型のアルミ製モールド（３００×１５０×１５ｍｍ）に直ちに注入し、注入後に蓋を閉めることでポリイソシアヌレートフォームを製造した。
なお、難燃性評価用の試料は、あらかじめ底面にカラー鋼板を装着した状態のモールドにポリイソシアヌレートフォーム用組成物を注入することにより作製した。
【００７６】
【表１】
【００７７】
（実施例２〜１１、比較例１〜６）
表１に示した重量比になるように各成分を混合した点以外は、実施例１と同様にしてポリイソシアヌレートフォーム用組成物を製造し、さらにポリイソシアヌレートフォームを製造した。
【００７８】
＜ポリイソシアヌレートフォームの評価方法＞
下記に示す方法により製造した各ポリイソシアヌレートフォームを評価した。各評価結果を表１に示す。
（密度）
５０×５０×１５ｍｍの大きさの試料を用い、ＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定した。
（圧縮強度）
５０×５０×１５ｍｍの大きさの試料を用い、ＪＩＳ Ａ９５１１「圧縮強さ」に準拠して測定した。
（寸法安定性）
５０×５０×１５ｍｍの大きさの試料を用い、２５℃、湿度５０ＲＨ％の雰囲気下に４８時間放置し、放置前後において、発泡方向の寸法、発泡方向と直交する方向（幅）の寸法、及び、厚み寸法を測定することにより、寸法変化率を測定した。寸法変化率２％未満を○、２％以上を×と評価した。
（難燃性）
コーンカロリーメーター（東洋精機社製、製品名：ＣＯＮＥ３）を用いて、ＩＳＯ５６６０に準拠してコーンカロリー試験により評価した。評価結果の値が小さい程、難燃性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明のポリイソシアヌレートフォーム用組成物を用いて形成されたポリイソシアヌレートフォームは、圧縮強度及び難燃性に優れ、例えば、硬質イソシアヌレートフォーム等の用途で使用され得る。具体的には、例えば、外壁材、パネル、庇、ドア、雨戸、サッシ、サイディング、バスタブ、パイプカバーなどの用途において好適に使用され得る。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物、及び、該組成物を用いて形成したポリイソシアヌレートフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物としては、様々なものが知られており、例えば、ポリイソシアネート化合物と、該ポリイソシアネート化合物からイソシアヌレート環含有化合物を生じさせるイソシアヌレート化反応触媒と、発泡剤とを含むものが知られている。
【０００３】
この種のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、該組成物を用いてポリイソシアヌレートフォームを形成すると、イソシアヌレート化反応触媒の存在下でポリイソシアネート化合物がイソシアヌレート化反応し、難燃性を有するイソシアヌレート環含有化合物が生じる。従って、形成されたポリイソシアヌレートフォームが難燃性を有するものになる。
【０００４】
この種のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物としては、具体的には、例えば、ポリイソシアネート化合物としてのポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）と、イソシアヌレート化反応触媒と、発泡剤としての水とを含み、ポリオールを含まないものが知られている（特許文献１）。
【０００５】
斯かるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、該組成物を用いて形成されたポリイソシアヌレートフォームが難燃性のイソシアヌレート環含有化合物を含むため、フォームが難燃性を有するものとなることから、例えば、難燃性が必要とされる建材用途のフォームを形成するための原料として用いられる。
【０００６】
しかしながら、斯かるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、形成されたポリイソシアヌレートフォームにおいて、例えば建材用途のフォームに必要とされる圧縮強度が必ずしも十分なものでないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１４９７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点等に鑑み、優れた難燃性と優れた圧縮強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを形成することができるポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を提供することを課題とする。また、優れた難燃性と優れた圧縮強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るポリイソシアヌレートフォームは、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いて形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、優れた難燃性と優れた強度とを兼ね備えたポリイソシアヌレートフォームを形成することができるという効果を奏する。また、本発明に係るポリイソシアヌレートフォームは、優れた難燃性と優れた強度とを兼ね備え得るという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物の第一実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であるものである。
好ましくは、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、さらに、ウレタン化反応触媒（ｄ）、難燃剤（Ｆ）、整泡剤（Ｇ）を含有する。
【００１５】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、分子内に複数のオキシエチレンユニットと複数の水酸基とを有し数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上の化合物である。前記オキシエチレンユニットは、−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−で表される。
【００１６】
具体的には、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、例えば、分子内に複数の活性水素基を有する出発物質に、少なくともエチレンオキサイドを含むアルキレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。
【００１７】
前記出発物質としては、例えば、分子内に複数の水酸基を有する分子量４００以下の化合物などが挙げられる。
具体的には、前記出発物質としては、例えば、ジオール、トリオール、又は分子内に４以上の水酸基を有する化合物等が挙げられる。
【００１８】
前記出発物質のジオールとしては、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコールや１，２−プロピレングリコールなどのプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ブタンジオールなどのブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，７−ヘプタンジオールなどが挙げられる。
前記出発物質のトリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。
前記出発物質の分子内に４以上の水酸基を有する化合物としては、ペンタエリストール、ソルビトールおよびシュクロースなどが挙げられる。
【００１９】
前記アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、又はブチレンオキサイド等が挙げられる。
【００２０】
好ましくは、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、液状になりやすく組成物中に均一に混合させやすいという点で、前記出発物質としてのジオール、トリオール、又は分子内に４以上の水酸基を有する化合物に、少なくともエチレンオキサイドを含みさらにプロピレンオキサイド又はブチレンオキサイドを含むアルキレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。
【００２１】
より好ましくは、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、ジオール又はトリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられ、さらに好ましくは、炭素数４以下のジオール又はトリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられ、最も好ましくは、プロピレングリコール又はグリセリンにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。
【００２２】
エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させた前記ポリエーテルポリオール（Ａ）においては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドがブロック付加重合されていてもよく、又は、ランダムに付加重合されていてもよいが、ポリエーテルポリオール（Ａ）が液状になりやすく均一な組成物を得やすいという点で、ランダムに付加重合されていることが好ましい。
【００２３】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の数平均分子量は、３０００〜１００００であり、３０００未満であると、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度が不十分なものになり得るおそれがあり、数平均分子量が１００００を超えると、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が固形状になりやすく均一な組成物になりにくくなるおそれがある。
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の数平均分子量は、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度がより優れたものになり得るという点で、６０００以上であることが好ましい。
【００２４】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の数平均分子量は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の官能基数及び水酸基価から求める。詳しくは、下記式（１）により求める。
数平均分子量＝（５６１００×官能基数）／水酸基価 ・・・・・・式（１）
【００２５】
前記官能基数は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の分子内における水酸基の数である。具体的には、例えば、出発物質としてのグリセリン（３つのＯＨ基を含有）にアルキレンオキサイドを付加重合させたポリエーテルポリオール（Ａ）の官能基数は、３である。
【００２６】
前記水酸基価は、ＪＩＳ Ｋ１５５７−１（Ａ法）に従って求める。
【００２７】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、２０重量％以上である。該含有量が２０重量％未満であると、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度が不十分なものになるおそれがある。
【００２８】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、ポリイソシアヌレートフォームがより圧縮強度及び難燃性に優れたものになり得るという点で、４０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上であることがより好ましく、７０重量％以上であることがさらに好ましい。
また、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が液状になりやすく組成物中に均一に混合されやすいという点で、９０重量％以下が好ましい。
【００２９】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、ポリエーテルポリオール（Ａ）分子内におけるオキシエチレンユニットの重量割合によって求める。
具体的には、出発物質にアルキレンオキサイドを付加重合させたポリエーテルポリオール（Ａ）のオキシエチレンユニット含有量は、出発物質及び付加重合させたアルキレンオキサイドの合計重量に対する付加重合させたエチレンオキサイドの重量割合によって求める。
【００３０】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、より具体的には、フォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになり得るという点で、前記トリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させた、数平均分子量が６０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が７０重量％以上のものが好ましい。
【００３１】
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物１００重量部中に０．５〜１５重量部含まれていることが好ましく、１〜１０重量部含まれていることがより好ましい。
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が組成物１００重量部中に０．５重量部以上含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度がより優れたものになるという利点がある。また、１５重量部以下含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性がより優れたものになるという利点がある。
【００３２】
なお、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）としては、市販されているものを用いることができる。
【００３３】
前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物においては、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）以外の他のポリオールが含まれ得る。
該他のポリオールとしては、具体的には、例えば、分子内にオキシエチレンユニットを含まないポリオキシプロピレンポリオール、分子内の繰り返し構造としてエステル結合のみを有するポリエステルポリオール等が挙げられる。
【００３４】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）は、分子内に複数のイソシアネート基を有する化合物である。
【００３５】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、３−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。
また、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン等の脂環族ポリイソシアネートが挙げられる。
また、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、トリレンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）、４，４’−ジベンジルジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、α，α，α，α−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の、分子内に芳香環を有する芳香族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
【００３６】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、形成されたポリイソシアヌレートフォームがより難燃性に優れるという点で前記芳香族ポリイソシアネートが好ましく、さらにフォームが圧縮強度にも優れるという点で、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートがより好ましい。
【００３７】
前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中の活性水素基１モルに対し、イソシアネート基が１．５〜６モルとなる量で含まれていることが好ましく、２〜６モルとなる量で含まれていることがより好ましい。斯かる範囲の量で含まれていることにより、形成されたポリイソシアヌレートフォームの難燃性がより優れたものとなり得る。
【００３８】
なお、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては、市販されているものを用いることができる。
【００３９】
前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物においては、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）１００重量部に対して０．５〜１５重量部含有されていることが好ましく、１〜１０重量部含有されていることがより好ましく、１〜５重量部含有されていることがさらに好ましい。斯かる範囲の量で前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が含有されていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになるという利点がある。
【００４０】
前記イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）は、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）からイソシアヌレート環含有化合物を生じさせる反応を促進するものである。
【００４１】
前記イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）としては、従来公知の一般的なイソシアヌレート化反応触媒が挙げられる。
具体的には、該イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）としては、例えば、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４−ビス（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジアルキルアミノアルキル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジンなどのアミン化合物、酢酸カリウム、２−エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウムなどの有機カルボン酸のアルカリ金属塩、有機カルボン酸の４級アンモニウム塩などが挙げられる。
【００４２】
前記ウレタン化反応触媒（ｄ）は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の水酸基と前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）のイソシアネート基とのウレタン化反応を促進するものである。
【００４３】
前記ウレタン化反応触媒（ｄ）としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、具体的には、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′，Ｎ″−ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス−（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ−トリオキシエチレン−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサノールアミンなどの３級アミンおよびこれらの有機酸塩、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、１−ブチル−２−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、ジブチルチンジラウレート、ナフテン酸亜鉛などの有機金属化合物などが挙げられる。
【００４４】
前記イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）及び前記ウレタン化反応触媒（ｄ）の前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物における量は、適宜調整される。
【００４５】
前記発泡剤（Ｅ）としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、例えば、ＨＦＣ２４５ｆａやＨＦＣ３６５ｍｆｃなどのフロン類、又は、水などが挙げられる。
【００４６】
前記発泡剤（Ｅ）としては、ポリイソシアヌレートフォームの製造時に取り扱いやすいうえに比較的良好な発泡性が得られるという点で、水が好ましい。なお、発泡剤としての水は、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）のイソシアネート基と反応して炭酸ガスを発生するため、発泡剤として機能する。
【００４７】
前記水の配合量は、フォーム密度が所望のものになるように、適宜調整され得る。
なお、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中の活性水素基のモル数の計算においては、水の水酸基当量を９とする。
【００４８】
前記難燃剤（Ｆ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中に含有されることで、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性を向上させるものである。
【００４９】
前記難燃剤（Ｆ）としては、従来公知の一般的なものが挙げられ、例えば、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェートなどの非ハロゲン系リン酸エステル、トリス（クロロエチル）ホスフェート、トリス（クロロプロピル）ホスフェートなどのハロゲン含有リン酸エステルなどが挙げられる。なかでも、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性をより確実に向上できるという点で、ハロゲン含有リン酸エステルが好ましく、トリス（クロロプロピル）ホスフェートがより好ましい。また、ポリイソシアヌレートフォームの燃焼時にハロゲン系有害物質を生じないという点で、非ハロゲン系リン酸エステルが好ましい。
【００５０】
前記難燃剤（Ｆ）は、前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物に３〜３０重量部含まれていることが好ましく、５〜２０重量部含まれていることがより好ましい。
斯かる範囲の量で含まれていることにより、形成されたポリイソシアヌレートフォームの優れた難燃性と優れたフォーム強度とがより確実に両立し得る。
【００５１】
前記整泡剤（Ｇ）としては、特に限定されず、ポリウレタンフォームの製造において用いられる従来公知のものが挙げられ、例えば、ポリアルキルシロキサン−ポリオキシアルキレンブロックコポリマーなどのシリコーン系整泡剤が挙げられる。
前記整泡剤（Ｇ）の前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物における量は、適宜調整される。
【００５２】
次に、本発明に係るポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物の第二実施形態について説明する。
【００５３】
第二実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、ポリエーテルポリオール（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であるものである。
好ましくは、第二実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、さらに、上述したウレタン化反応触媒（ｄ）、難燃剤（Ｆ）、整泡剤（Ｇ）を含有する。
【００５４】
第二実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物においては、上述したポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、発泡剤（Ｅ）、ウレタン化反応触媒（ｄ）、難燃剤（Ｆ）、及び整泡剤（Ｇ）を採用することができる。
前記発泡剤（Ｅ）としては、好ましくは、水を採用する。
【００５５】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）は、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）の水酸基の量に対して前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）イソシアネート基の量を過剰にした条件下で、前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるものである。該反応は、通常、上述したウレタン化反応触媒（ｄ）の存在下において従来公知の一般的な方法により行う。
【００５６】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）が組成物に含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになり得るという利点がある。
【００５７】
より具体的には、前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）としては、フォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになり得るという点で、前記トリオールにエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを付加重合させた数平均分子量が６０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が７０重量％以上９０重量％以下のポリエーテルポリオール（Ａ）と、上述したポリイソシアネート化合物（Ｂ）としての前記芳香族ポリイソシアネートとを反応させてなるものが好ましい。該芳香族ポリイソシアネートとしては、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートがさらに好ましい。
【００５８】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）は、前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）１００重量部に対して前記ポリエーテルポリオール（Ａ）が０．５〜３０重量部反応されてなることが好ましく、１〜１５重量部反応されてなることがより好ましく、１〜１０重量部反応されてなることがさらに好ましい。斯かる範囲の量で前記ポリエーテルポリオール（Ａ）と前記ポリイソシアネート化合物（Ｂ）とが反応されてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）であることにより、ポリイソシアヌレートフォームの圧縮強度及び難燃性がより優れたものになるという利点がある。
【００５９】
前記イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）は、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物中において、活性水素基１モルに対しイソシアネート基が１．５〜６モルとなるように含まれていることが好ましく、２〜６となるように含まれていることがより好ましい。
斯かる範囲の量で含まれていることにより、ポリイソシアヌレートフォームの難燃性がより優れたものとなる。
【００６０】
上述した実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物は、上述した各配合成分を一般的な方法により混合することにより製造することができる。具体的には、例えば、手撹拌や一般的な混合装置の使用によって各配合成分を混合することにより製造することができる。
【００６１】
続いて、本発明に係るポリイソシアヌレートフォームの実施形態について説明する。
【００６２】
本実施形態のポリイソシアヌレートフォームは、上述したポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いて形成したものである。
前記ポリイソシアヌレートフォームは、一般的な方法によって製造することができる。具体的には、例えば、均一に混合された前記ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を所定の型に注入し、必要に応じて加温することにより、発泡させて製造することができる。
【００６３】
上記の実施形態のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物又はポリイソシアヌレートフォームは、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物又はポリイソシアヌレートフォームに限定されるものではない。
また、一般のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物又はポリイソシアヌレートフォームにおいて用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
【実施例】
【００６４】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
以下に、ポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を製造するための原料の詳細について説明する。
【００６６】
＜ポリエーテルポリオール（Ａ）＞
（Ａ−１）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：２）
（数平均分子量：３０００、出発物質：プロピレングリコール、
水酸基価：３７ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：５０重量％）
（Ａ−２）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：３３００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：５１ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：５０重量％）
（Ａ−３）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：７４００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：２２．７ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：８０重量％）
【００６７】
＜比較例用ポリオール＞
（ａ−１）
ポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：２）
（数平均分子量：２０００、出発物質：プロピレングリコール、
水酸基価：５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：０重量％）
（ａ−２）
ポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：３０００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：０重量％）
（ａ−３）
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール（官能基数：３）
（数平均分子量：１０００、出発物質：グリセリン、
水酸基価：１６８ｍｇＫＯＨ／ｇ、オキシエチレンユニット含有量：５０重量％）
【００６８】
＜ポリイソシアネート化合物（Ｂ）＞
（Ｂ−１）
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（ポリメリックＭＤＩ）
（商品名：「ＭＲ−２００」（日本ポリウレタン工業社製）、遊離ＮＣＯ：３１重量％）
【００６９】
＜イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）＞
（Ｃ−１）
（Ａ−３）／（Ｂ−１）＝１．８／９８．２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：３０．５重量％）
（Ｃ−２）
（Ａ−３）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：２８．４重量％）
（Ｃ−３）
（Ａ−１）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：２８．６重量％）
（Ｃ−４）
（Ａ−３）／（Ｂ−１）＝３０／７０（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：２０．７重量％）
【００７０】
＜比較例用イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー＞
（ｃ−１）
（ａ−１）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：３０．４重量％）
（ｃ−２）
（ａ−２）／（Ｂ−１）＝８／９２（重量比）で反応させてなる
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（遊離ＮＣＯ：３０．４重量％）
【００７１】
＜触媒＞
（ｄ：ウレタン化反応触媒）
ペンタメチルジエチレントリアミン
（商品名：「ＴＯＹＯＣＡＴ−ＤＴ」（東ソー社製））
（Ｄ：イソシアヌレート化反応触媒）
オクチル酸カリウム含有液（商品名：「プキャット１５Ｇ」（日本化学産業社製））
【００７２】
＜発泡剤＞
（Ｅ−１）
水
【００７３】
＜難燃剤（Ｆ）＞
（Ｆ−１）
トリス（クロロプロピル）ホスフェート
（Ｆ−２）
非ハロゲン系リン酸エステル（商品名：「ダイガード８００」（大八化学社製））
【００７４】
＜整泡剤（Ｇ）＞
（Ｇ−１）
シリコーン系整泡剤（商品名：「ＳＺ−１９７１」（東レダウコーニング社製））
【００７５】
（実施例１）
表１に示した重量比になるように、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）を除く原料を混合し、２２℃に温度調整した。この混合物に、２２℃に温度調節したポリイソシアネート化合物（Ｂ）をさらに加えラボミキサーＨＶＳＬ型を使用し、５秒間撹拌混合することにより、ポリイソシアヌレートフォーム用組成物を製造した。
撹拌混合した直後の組成物を、６５℃に調整した両側面開放型のアルミ製モールド（３００×１５０×１５ｍｍ）に直ちに注入し、注入後に蓋を閉めることでポリイソシアヌレートフォームを製造した。
なお、難燃性評価用の試料は、あらかじめ底面にカラー鋼板を装着した状態のモールドにポリイソシアヌレートフォーム用組成物を注入することにより作製した。
【００７６】
【表１】
【００７７】
（実施例２〜１１、比較例１〜６）
表１に示した重量比になるように各成分を混合した点以外は、実施例１と同様にしてポリイソシアヌレートフォーム用組成物を製造し、さらにポリイソシアヌレートフォームを製造した。
【００７８】
＜ポリイソシアヌレートフォームの評価方法＞
下記に示す方法により製造した各ポリイソシアヌレートフォームを評価した。各評価結果を表１に示す。
（密度）
５０×５０×１５ｍｍの大きさの試料を用い、ＪＩＳ Ｋ７２２２に準拠して測定した。
（圧縮強度）
５０×５０×１５ｍｍの大きさの試料を用い、ＪＩＳ Ａ９５１１「圧縮強さ」に準拠して測定した。
（寸法安定性）
５０×５０×１５ｍｍの大きさの試料を用い、２５℃、湿度５０ＲＨ％の雰囲気下に４８時間放置し、放置前後において、発泡方向の寸法、発泡方向と直交する方向（幅）の寸法、及び、厚み寸法を測定することにより、寸法変化率を測定した。寸法変化率２％未満を○、２％以上を×と評価した。
（難燃性）
コーンカロリーメーター（東洋精機社製、製品名：ＣＯＮＥ３）を用いて、ＩＳＯ５６６０に準拠してコーンカロリー試験により評価した。評価結果の値が小さい程、難燃性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明のポリイソシアヌレートフォーム用組成物を用いて形成されたポリイソシアヌレートフォームは、圧縮強度及び難燃性に優れ、例えば、硬質イソシアヌレートフォーム等の用途で使用され得る。具体的には、例えば、外壁材、パネル、庇、ドア、雨戸、サッシ、サイディング、バスタブ、パイプカバーなどの用途において好適に使用され得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とするポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物。
【請求項２】
ポリエーテルポリオール（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とするポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いて形成されたポリイソシアヌレートフォーム。
【請求項１】
ポリエーテルポリオール（Ａ）、ポリイソシアネート化合物（Ｂ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とするポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物。
【請求項２】
ポリエーテルポリオール（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とを反応させてなるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ｃ）、イソシアヌレート化反応触媒（Ｄ）、及び発泡剤（Ｅ）を含有するポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物であって、
前記ポリエーテルポリオール（Ａ）は、数平均分子量が３０００〜１００００であり且つオキシエチレンユニット含有量が２０重量％以上であることを特徴とするポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のポリイソシアヌレートフォーム形成用組成物を用いて形成されたポリイソシアヌレートフォーム。
【公開番号】特開２０１２−１４０５５３（Ｐ２０１２−１４０５５３Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１２（Ｐ２０１１−５１２）
【出願日】平成２３年１月５日（２０１１．１．５）
【出願人】（０００００３５０６）第一工業製薬株式会社 (491)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月５日（２０１１．１．５）
【出願人】（０００００３５０６）第一工業製薬株式会社 (491)
【Ｆターム（参考）】
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