JP2002146179A - 難燃性樹脂組成物 - Google Patents
難燃性樹脂組成物Info
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- JP2002146179A JP2002146179A JP2000343716A JP2000343716A JP2002146179A JP 2002146179 A JP2002146179 A JP 2002146179A JP 2000343716 A JP2000343716 A JP 2000343716A JP 2000343716 A JP2000343716 A JP 2000343716A JP 2002146179 A JP2002146179 A JP 2002146179A
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- Japan
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- flame
- resin composition
- retardant
- flame retardant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 UL−94 V−0基準(垂直燃焼試験で綿
着火の発生なし)を満足する優れた難燃性を有し、引張
強度、加工性、耐熱性、ブリード、ガス発生などの点で
も優れた樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 熱可塑性ポリウレタン樹脂と難燃剤とを
含有する難燃性樹脂組成物である。難燃剤は、非ハロゲ
ン系の芳香族系縮合型リン酸エステル又はこれと非ハロ
ゲン系の窒素原子含有有機化合物との混合物である。
着火の発生なし)を満足する優れた難燃性を有し、引張
強度、加工性、耐熱性、ブリード、ガス発生などの点で
も優れた樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 熱可塑性ポリウレタン樹脂と難燃剤とを
含有する難燃性樹脂組成物である。難燃剤は、非ハロゲ
ン系の芳香族系縮合型リン酸エステル又はこれと非ハロ
ゲン系の窒素原子含有有機化合物との混合物である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性ポリウレ
タン樹脂(以下、TPUという。)に非ハロゲン系難燃
剤を配合した難燃性樹脂組成物に関し、更に詳しくは、
射出成形、押出成形、カレンダー成形等によって成形さ
れ、特に難燃性が要求される製品、例えば、家屋の内装
材、通信ケーブル、鉱業用ケーブル、自動車、各種車両
内装材など、火災によるハロゲンガスの発生を嫌う用途
に好ましく用いられる非ハロゲン系の難燃性樹脂組成物
に関する。
タン樹脂(以下、TPUという。)に非ハロゲン系難燃
剤を配合した難燃性樹脂組成物に関し、更に詳しくは、
射出成形、押出成形、カレンダー成形等によって成形さ
れ、特に難燃性が要求される製品、例えば、家屋の内装
材、通信ケーブル、鉱業用ケーブル、自動車、各種車両
内装材など、火災によるハロゲンガスの発生を嫌う用途
に好ましく用いられる非ハロゲン系の難燃性樹脂組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、TPUの難燃化には、ハロゲン系
難燃剤が一般に用いられてきたが、燃焼時に発生するハ
ロゲンガスやダイオキシンの問題から非ハロゲン化の要
求が高まって来ている。非ハロゲン系難燃剤を用いた難
燃性TPUは、従来、TPUと、赤リン、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウムなどの無機系難燃剤とを、
ニーダー、バンバリーミキサー、押出機等を用いて混練
りすることにより製造されていた。
難燃剤が一般に用いられてきたが、燃焼時に発生するハ
ロゲンガスやダイオキシンの問題から非ハロゲン化の要
求が高まって来ている。非ハロゲン系難燃剤を用いた難
燃性TPUは、従来、TPUと、赤リン、水酸化マグネ
シウム、水酸化アルミニウムなどの無機系難燃剤とを、
ニーダー、バンバリーミキサー、押出機等を用いて混練
りすることにより製造されていた。
【0003】しかしながら、これらの無機系難燃剤は、
それぞれ単独で或いは組み合わせて用いても、TPUに
対する難燃化効果は有機ハロゲン系難燃剤に比較して小
さい。従って、無機系難燃剤を用いる場合には、TPU
に大量に添加する必要があり、その結果、引張強度及び
加工性が通常のTPUと比較して大幅に低下してしま
い、実用に適さないという問題があった。
それぞれ単独で或いは組み合わせて用いても、TPUに
対する難燃化効果は有機ハロゲン系難燃剤に比較して小
さい。従って、無機系難燃剤を用いる場合には、TPU
に大量に添加する必要があり、その結果、引張強度及び
加工性が通常のTPUと比較して大幅に低下してしま
い、実用に適さないという問題があった。
【0004】また、特開平5−9376号公報には、ポ
リリン酸アンモニウムが、無機系難燃剤、例えば三酸化
アンチモンとの併用で難燃性を付与できることが開示さ
れている。しかし、これらを配合したTPUは引張強度
が通常のTPUの1/2以下となったり、また、三酸化
アンチモンには環境問題があることから、実用的にはか
なりの制約がある。
リリン酸アンモニウムが、無機系難燃剤、例えば三酸化
アンチモンとの併用で難燃性を付与できることが開示さ
れている。しかし、これらを配合したTPUは引張強度
が通常のTPUの1/2以下となったり、また、三酸化
アンチモンには環境問題があることから、実用的にはか
なりの制約がある。
【0005】また、特開平5−98150号公報には、
アルキル置換芳香族リン酸エステルを添加することで難
燃性が付与できることが開示されている。しかし、難燃
性、難燃剤による成形加工時、製品化後のガス発生の点
で問題があり、更に一段高い難燃性樹脂が求められてい
る。
アルキル置換芳香族リン酸エステルを添加することで難
燃性が付与できることが開示されている。しかし、難燃
性、難燃剤による成形加工時、製品化後のガス発生の点
で問題があり、更に一段高い難燃性樹脂が求められてい
る。
【0006】更に、特開平11−29701号公報に
も、TPUに特定化学構造のアルキル置換芳香族リン酸
エステルを配合した難燃性組成物が開示されている。し
かし、この組成物におけるアルキル置換芳香族リン酸エ
ステルは蒸気圧がやや高いため、成形加工時のガス発生
と成形後の揮発分の発生の点で不十分であり、また、自
己発火点、引火点がやや低く難燃性も不十分である。
も、TPUに特定化学構造のアルキル置換芳香族リン酸
エステルを配合した難燃性組成物が開示されている。し
かし、この組成物におけるアルキル置換芳香族リン酸エ
ステルは蒸気圧がやや高いため、成形加工時のガス発生
と成形後の揮発分の発生の点で不十分であり、また、自
己発火点、引火点がやや低く難燃性も不十分である。
【0007】一方、非ハロゲン系の窒素原子含有有機化
合物で難燃性に効果のあるものとしては、トリアジン化
合物、メラミンシアヌレート、グアニジン化合物などが
知られている。例えば、特開平5−98150号公報に
は、メラミン粉末を用いた方法が開示されているが、U
L−94 V−0基準(垂直燃焼試験で綿着火の発生な
し)を達成させるためにはTPUに大量の添加が必要で
あり、また、メラミン粉末の少量添加でも見られる大幅
な引張強度低下、激しいブリード現象及び成形加工時の
発泡現象から実用にはほど遠かった。
合物で難燃性に効果のあるものとしては、トリアジン化
合物、メラミンシアヌレート、グアニジン化合物などが
知られている。例えば、特開平5−98150号公報に
は、メラミン粉末を用いた方法が開示されているが、U
L−94 V−0基準(垂直燃焼試験で綿着火の発生な
し)を達成させるためにはTPUに大量の添加が必要で
あり、また、メラミン粉末の少量添加でも見られる大幅
な引張強度低下、激しいブリード現象及び成形加工時の
発泡現象から実用にはほど遠かった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来公知技術の問題点を解決するものであって、UL
−94 V−0基準(垂直燃焼試験で綿着火の発生な
し)を満足する優れた難燃性を有し、引張強度、加工
性、耐熱性、ブリード、ガス発生などの点でも優れた樹
脂組成物を提供することを目的とする。
な従来公知技術の問題点を解決するものであって、UL
−94 V−0基準(垂直燃焼試験で綿着火の発生な
し)を満足する優れた難燃性を有し、引張強度、加工
性、耐熱性、ブリード、ガス発生などの点でも優れた樹
脂組成物を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、難燃剤として特定の非ハロゲン系の芳香族系縮
合型リン酸エステル、又は、この特定の芳香族系縮合型
リン酸エステルと非ハロゲン系の窒素原子含有有機化合
物の混合物をTPUに配合することにより、前記課題を
解決しうることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
た結果、難燃剤として特定の非ハロゲン系の芳香族系縮
合型リン酸エステル、又は、この特定の芳香族系縮合型
リン酸エステルと非ハロゲン系の窒素原子含有有機化合
物の混合物をTPUに配合することにより、前記課題を
解決しうることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【0010】すなわち本発明は、TPUと難燃剤とを含
有する難燃性樹脂組成物であって、前記難燃剤が、下記
一般式(1)で表される非ハロゲン系の芳香族系縮合型
リン酸エステルであること、を特徴とする前記難燃性樹
脂組成物である。
有する難燃性樹脂組成物であって、前記難燃剤が、下記
一般式(1)で表される非ハロゲン系の芳香族系縮合型
リン酸エステルであること、を特徴とする前記難燃性樹
脂組成物である。
【化5】 (式中、R1 は次式で表される基であり、
【化6】 R2 、R3 、R4 、R5 はそれぞれ、互いに同一であっ
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
【0011】また本発明は、TPUと難燃剤とを含有す
る難燃性樹脂組成物であって、前記難燃剤が、下記一般
式(1)で表される非ハロゲン系の芳香族系縮合型リン
酸エステルと非ハロゲン系の窒素原子含有有機化合物と
の混合物であること、を特徴とする前記難燃性樹脂組成
物である。
る難燃性樹脂組成物であって、前記難燃剤が、下記一般
式(1)で表される非ハロゲン系の芳香族系縮合型リン
酸エステルと非ハロゲン系の窒素原子含有有機化合物と
の混合物であること、を特徴とする前記難燃性樹脂組成
物である。
【化7】 (式中、R1 は次式で表される基であり、
【化8】 R2 、R3 、R4 、R5 はそれぞれ、互いに同一であっ
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
【0012】
【発明の実施の形態】本発明において、公知のTPUは
いずれも使用できる。このようなTPUは、一般に、高
分子ジオールとポリイソシアネート、そして更に場合に
より鎖延長剤とから形成されるものである。
いずれも使用できる。このようなTPUは、一般に、高
分子ジオールとポリイソシアネート、そして更に場合に
より鎖延長剤とから形成されるものである。
【0013】本発明におけるTPUの製造に用いられる
高分子ジオールとしては、通常、ポリイソシアネートの
反応相手に用いられる末端に水酸基を2個有する分子量
400〜10000の、ポリエーテル類、ポリエステル
類、ポリエステルアミド類、ポリエーテルエステル類、
ポリカーボネート類、ポリオレフィン類などを挙げるこ
とができる。
高分子ジオールとしては、通常、ポリイソシアネートの
反応相手に用いられる末端に水酸基を2個有する分子量
400〜10000の、ポリエーテル類、ポリエステル
類、ポリエステルアミド類、ポリエーテルエステル類、
ポリカーボネート類、ポリオレフィン類などを挙げるこ
とができる。
【0014】ポリエーテル類としては、例えば、テトラ
ヒドロフラン、プロピレンオキシド、エチレンオキシド
などの重合生成物、或いはこれらの共重合生成物、又は
ポリエーテル類のビニル単量体によるグラフト重合体を
挙げることができる。
ヒドロフラン、プロピレンオキシド、エチレンオキシド
などの重合生成物、或いはこれらの共重合生成物、又は
ポリエーテル類のビニル単量体によるグラフト重合体を
挙げることができる。
【0015】ポリエステル類及びポリエステルアミド類
としては、例えば、多価アルコール類と多価カルボン酸
類とから、場合によりジアミン類又はアミノアルコール
類を併用して、縮合反応により得られるものが挙げられ
る。この多価アルコール類としては、例えば、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、2−メチルプロパンジオール、ネオペン
チルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、2−メチルオクタンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが挙げられ
る。多価カルボン酸類としては、例えば、琥珀酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水素添加ダイマー
酸、フタル酸、フタル酸アルキルエスエル類、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸が挙げられる。また、ブチ
ロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンなどの環
状エステル類の開環重合によって得られるものも挙げら
れる。
としては、例えば、多価アルコール類と多価カルボン酸
類とから、場合によりジアミン類又はアミノアルコール
類を併用して、縮合反応により得られるものが挙げられ
る。この多価アルコール類としては、例えば、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、2−メチルプロパンジオール、ネオペン
チルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、2−メチルオクタンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが挙げられ
る。多価カルボン酸類としては、例えば、琥珀酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水素添加ダイマー
酸、フタル酸、フタル酸アルキルエスエル類、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸が挙げられる。また、ブチ
ロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンなどの環
状エステル類の開環重合によって得られるものも挙げら
れる。
【0016】ポリエーテルエステル類としては、例え
ば、上記ポリエステル類を得る際の縮合反応に使用する
多価アルコール類の一部或いは全部にポリエーテル類を
用いるほかはポリエステル類と同じようにして得られる
ものが挙げられる。
ば、上記ポリエステル類を得る際の縮合反応に使用する
多価アルコール類の一部或いは全部にポリエーテル類を
用いるほかはポリエステル類と同じようにして得られる
ものが挙げられる。
【0017】ポリカーボネート類としては、例えば、
1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジ
メタノールなどのジオール類と、ジアルキルカーボネー
ト、ジアリールカーボネート或いはエチレンカーボネー
トのような環状カーボネートとのエステル交換反応によ
って得られるものが挙げられる。
1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジ
メタノールなどのジオール類と、ジアルキルカーボネー
ト、ジアリールカーボネート或いはエチレンカーボネー
トのような環状カーボネートとのエステル交換反応によ
って得られるものが挙げられる。
【0018】ポリオレフィン類としては、例えば、水素
添加ポリブタジエン、イソブチレン、エチレンとブチレ
ンとの共重合体などの末端に水酸基を有するものが挙げ
られる。
添加ポリブタジエン、イソブチレン、エチレンとブチレ
ンとの共重合体などの末端に水酸基を有するものが挙げ
られる。
【0019】本発明に用いることのできる鎖延長剤とし
ては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナン
ジオール、ビス−β−ヒドロキシエトキシベンゼン、3
−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、N−フェニルジイソプロパノールアミン、モ
ノエタノールアミンなどの分子量400未満の活性水素
基を2以上有する化合物が挙げられる。
ては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナン
ジオール、ビス−β−ヒドロキシエトキシベンゼン、3
−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、N−フェニルジイソプロパノールアミン、モ
ノエタノールアミンなどの分子量400未満の活性水素
基を2以上有する化合物が挙げられる。
【0020】本発明に用いられる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、テ
トラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフチレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートな
ど及びこれらの異性体からなる芳香族ジイソシアネー
ト、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,1
2−ドデカンジイソシアネート、トリメチル−ヘキサメ
チレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネー
ト、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、水素添加キシリレンジイソシアネート、ノルボルナ
ン−ジイソシアネートメチルなどの脂環式ジイソシアネ
ートが挙げられる。また、これらの化合物と活性水素基
含有化合物との反応によるイソシアネート基末端化合
物、あるいは、これらの化合物の反応、例えばカルボジ
イミド化反応などによるポリイソシアネート変成体も挙
げることができる。また、メタノール、n−ブタノー
ル、ベンジルアルコール、アセト酢酸エチル、ε−カプ
ロラクタム、メチルエチルケトンオキシム、フェノー
ル、クレゾールなどの活性水素を分子内に1個有するブ
ロック剤でイソシアネート基の一部を安定化したポリイ
ソシアネートも挙げることができる。
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、テ
トラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフチレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートな
ど及びこれらの異性体からなる芳香族ジイソシアネー
ト、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,1
2−ドデカンジイソシアネート、トリメチル−ヘキサメ
チレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネー
ト、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、水素添加キシリレンジイソシアネート、ノルボルナ
ン−ジイソシアネートメチルなどの脂環式ジイソシアネ
ートが挙げられる。また、これらの化合物と活性水素基
含有化合物との反応によるイソシアネート基末端化合
物、あるいは、これらの化合物の反応、例えばカルボジ
イミド化反応などによるポリイソシアネート変成体も挙
げることができる。また、メタノール、n−ブタノー
ル、ベンジルアルコール、アセト酢酸エチル、ε−カプ
ロラクタム、メチルエチルケトンオキシム、フェノー
ル、クレゾールなどの活性水素を分子内に1個有するブ
ロック剤でイソシアネート基の一部を安定化したポリイ
ソシアネートも挙げることができる。
【0021】本発明におけるTPUを製造する際には、
必要に応じ触媒を使用することができる。このような触
媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレン
ジアミン、N−メチルイミダゾール、N−エチルモルホ
リン、1,8−ジアザビシクロ−5,4,0−ウンデセ
ン−7(DBU)などのアミン類、酢酸カリウム、スタ
ナスオクトエート、ジブチルチンジラウレートなどの有
機金属類、トリブチルホスフィン、ホスフォレン、ホス
フォレンオキサイドなどのリン系化合物が挙げられる。
必要に応じ触媒を使用することができる。このような触
媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレン
ジアミン、N−メチルイミダゾール、N−エチルモルホ
リン、1,8−ジアザビシクロ−5,4,0−ウンデセ
ン−7(DBU)などのアミン類、酢酸カリウム、スタ
ナスオクトエート、ジブチルチンジラウレートなどの有
機金属類、トリブチルホスフィン、ホスフォレン、ホス
フォレンオキサイドなどのリン系化合物が挙げられる。
【0022】これらの化合物はそれぞれ単独で或いは2
種以上を混合して使用することができる。
種以上を混合して使用することができる。
【0023】本発明におけるTPUは、高分子ジオール
とポリイソシアネートとそして更に場合により鎖延長剤
を、高分子ジオール及び場合により更に鎖延長剤の全活
性水素基モル数に対するポリイソシアネートのイソシア
ネート基モル数の比(R値)が好ましくは0.7〜1.
3、更に好ましくは0.9〜1.1になるように使用し
て製造される。鎖延長剤を併用する場合には、鎖延長剤
の活性水素基モル数と高分子ジオールの活性水素基モル
数の比(R′値)が0.1〜15になるように使用する
のが好ましい。
とポリイソシアネートとそして更に場合により鎖延長剤
を、高分子ジオール及び場合により更に鎖延長剤の全活
性水素基モル数に対するポリイソシアネートのイソシア
ネート基モル数の比(R値)が好ましくは0.7〜1.
3、更に好ましくは0.9〜1.1になるように使用し
て製造される。鎖延長剤を併用する場合には、鎖延長剤
の活性水素基モル数と高分子ジオールの活性水素基モル
数の比(R′値)が0.1〜15になるように使用する
のが好ましい。
【0024】本発明におけるTPUの製造には、公知の
TPUの製造方法、例えば、ワンショット法、プレポリ
マー法、バッチ反応法、連続反応法、ニーダーによる方
法、押出機による方法が採用できる。例えば、ニーダー
による方法では、ニーダーに高分子ジオール及び場合に
より更に鎖延長剤を仕込み、80℃に加温後、ポリイソ
シアネートを投入し、10〜60分間反応させ、冷却す
ることにより、粉末状又はブロック状のTPUを製造す
ることができる。
TPUの製造方法、例えば、ワンショット法、プレポリ
マー法、バッチ反応法、連続反応法、ニーダーによる方
法、押出機による方法が採用できる。例えば、ニーダー
による方法では、ニーダーに高分子ジオール及び場合に
より更に鎖延長剤を仕込み、80℃に加温後、ポリイソ
シアネートを投入し、10〜60分間反応させ、冷却す
ることにより、粉末状又はブロック状のTPUを製造す
ることができる。
【0025】本発明における非ハロゲン系の芳香族系縮
合型リン酸エステルは、下記の一般式(1)で表される
化合物である。
合型リン酸エステルは、下記の一般式(1)で表される
化合物である。
【化9】 (式中、R1 は次式で表される基であり、
【化10】 R2 、R3 、R4 、R5 はそれぞれ、互いに同一であっ
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
【0026】本発明における芳香族系縮合型リン酸エス
テルのうちレゾルシノール縮合型の具体例としては、レ
ゾルシノール−ビス(ジフェニルフォスフェート)、レ
ゾルシノール−ビス(ジクレジルフォスフェート)、レ
ゾルシノール−ビス(ジキシレニルフォスフェート)が
挙げられ、また、ビスフェノールA縮合型の具体例とし
ては、ビスフェノールA−ビス(ジフェニルフォスフェ
ート)、ビスフェノールA−ビス(ジクレジルフォスフ
ェート)、ビスフェノールA−ビス(ジキシレニルフォ
スフェート)が挙げられる。レゾルシノール−ビス(ジ
フェニルフォスフェート)及びビスフェノールA−ビス
(ジフェニルフォスフェート)はそれぞれ、アクゾ・カ
シマ(株)からファイロールフレックスRDP、ファイ
ロールフレックスBDPとして市販されているものであ
る。
テルのうちレゾルシノール縮合型の具体例としては、レ
ゾルシノール−ビス(ジフェニルフォスフェート)、レ
ゾルシノール−ビス(ジクレジルフォスフェート)、レ
ゾルシノール−ビス(ジキシレニルフォスフェート)が
挙げられ、また、ビスフェノールA縮合型の具体例とし
ては、ビスフェノールA−ビス(ジフェニルフォスフェ
ート)、ビスフェノールA−ビス(ジクレジルフォスフ
ェート)、ビスフェノールA−ビス(ジキシレニルフォ
スフェート)が挙げられる。レゾルシノール−ビス(ジ
フェニルフォスフェート)及びビスフェノールA−ビス
(ジフェニルフォスフェート)はそれぞれ、アクゾ・カ
シマ(株)からファイロールフレックスRDP、ファイ
ロールフレックスBDPとして市販されているものであ
る。
【0027】また、本発明の難燃性樹脂組成物には、そ
の特性を損なわない範囲で、前記以外のトリフェニルフ
ォスフェート、トリクレジルフォスフェート、イソプロ
ピルフェニルジフェニルフォスフェートなどの芳香族系
リン酸エステルを配合することができる。
の特性を損なわない範囲で、前記以外のトリフェニルフ
ォスフェート、トリクレジルフォスフェート、イソプロ
ピルフェニルジフェニルフォスフェートなどの芳香族系
リン酸エステルを配合することができる。
【0028】本発明における非ハロゲン系の窒素原子含
有有機化合物としては、燃焼時のドリップ性を抑え難燃
性を高める効果がある、トリアジン化合物、メラミンシ
アヌレート、グアニジン化合物などが挙げられる。しか
しながら、メラミン粉末は、大幅な引張強度低下、ブリ
ード現象、加工時の発泡現象などの、実用において致命
的な問題を抱えていることから、この様な問題を回避で
きる有機化合物の選定が重要で、鋭意検討した結果、イ
ソシアヌル酸とイソシアヌル酸誘導体が特に優れている
ことが分かった。具体的には、四国化成工業(株)製の
シアヌル酸P、STI−300、CIC酸、Bis−C
IC酸などが挙げられ、特に、STI−300は、TP
U本来の機械的特性を損なうことなく、ブリードなどの
外観特性の点においても優れている。
有有機化合物としては、燃焼時のドリップ性を抑え難燃
性を高める効果がある、トリアジン化合物、メラミンシ
アヌレート、グアニジン化合物などが挙げられる。しか
しながら、メラミン粉末は、大幅な引張強度低下、ブリ
ード現象、加工時の発泡現象などの、実用において致命
的な問題を抱えていることから、この様な問題を回避で
きる有機化合物の選定が重要で、鋭意検討した結果、イ
ソシアヌル酸とイソシアヌル酸誘導体が特に優れている
ことが分かった。具体的には、四国化成工業(株)製の
シアヌル酸P、STI−300、CIC酸、Bis−C
IC酸などが挙げられ、特に、STI−300は、TP
U本来の機械的特性を損なうことなく、ブリードなどの
外観特性の点においても優れている。
【0029】これらの難燃剤はそれぞれ、単一で用いて
も良く、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いるこ
ともできる。
も良く、2種以上を任意の比率で組み合わせて用いるこ
ともできる。
【0030】本発明の難燃性樹脂組成物において、非ハ
ロゲン系の芳香族系縮合型リン酸エステルだけを用いる
場合の芳香族系縮合型リン酸エステルの配合量は、TP
U100重量部に対して15〜80重量部、更に20〜
50重量部であることが好ましい。配合量が15重量部
未満であるとUL−94 V−0基準(垂直燃焼試験で
綿着火の発生なし)の達成が困難となり、80重量部を
超えると引張強度の低下や成形加工性に問題が発生す
る。
ロゲン系の芳香族系縮合型リン酸エステルだけを用いる
場合の芳香族系縮合型リン酸エステルの配合量は、TP
U100重量部に対して15〜80重量部、更に20〜
50重量部であることが好ましい。配合量が15重量部
未満であるとUL−94 V−0基準(垂直燃焼試験で
綿着火の発生なし)の達成が困難となり、80重量部を
超えると引張強度の低下や成形加工性に問題が発生す
る。
【0031】本発明の難燃性樹脂組成物において、非ハ
ロゲン系の芳香族系縮合型リン酸エステルと非ハロゲン
系の窒素原子含有有機化合物とを併用する場合の芳香族
系縮合型リン酸エステルの配合量は、TPU100重量
部に対して15〜80重量部であることが好ましく、窒
素原子含有有機化合物の配合量は、TPU100重量部
に対して0.5〜10重量部、更に0.5〜5重量部で
あることが好ましい。配合量が0.5重量部未満である
とドリップ性の抑制効果が低く、10重量部を超えると
引張強度の低下やブリードの問題が発生する。
ロゲン系の芳香族系縮合型リン酸エステルと非ハロゲン
系の窒素原子含有有機化合物とを併用する場合の芳香族
系縮合型リン酸エステルの配合量は、TPU100重量
部に対して15〜80重量部であることが好ましく、窒
素原子含有有機化合物の配合量は、TPU100重量部
に対して0.5〜10重量部、更に0.5〜5重量部で
あることが好ましい。配合量が0.5重量部未満である
とドリップ性の抑制効果が低く、10重量部を超えると
引張強度の低下やブリードの問題が発生する。
【0032】本発明の難燃性樹脂組成物は、例えば、T
PUと非ハロゲン系の難燃剤とを適当な比率でヘンシェ
ルミキサーなどで混合した後、押出機に供給して、通常
のTPUを押し出す温度(約150〜220℃)で溶解
混練後、ストランドカット又は水中カットでペレット形
状に調製することができる。
PUと非ハロゲン系の難燃剤とを適当な比率でヘンシェ
ルミキサーなどで混合した後、押出機に供給して、通常
のTPUを押し出す温度(約150〜220℃)で溶解
混練後、ストランドカット又は水中カットでペレット形
状に調製することができる。
【0033】また、TPUを製造する際の原料、例えば
イソシアネート成分及び/又はポリオール成分に非ハロ
ゲン系の難燃剤を添加し均一に混合した後、反応させ
て、本発明の難燃性樹脂組成物を調製することもでき
る。
イソシアネート成分及び/又はポリオール成分に非ハロ
ゲン系の難燃剤を添加し均一に混合した後、反応させ
て、本発明の難燃性樹脂組成物を調製することもでき
る。
【0034】本発明の難燃性樹脂組成物には、必要に応
じて、他の難燃剤や酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐熱向
上剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、導電付与剤、着色
剤、無機又は有機充填剤、繊維系補強剤、加水分解防止
剤などを配合することができる。
じて、他の難燃剤や酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐熱向
上剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、導電付与剤、着色
剤、無機又は有機充填剤、繊維系補強剤、加水分解防止
剤などを配合することができる。
【0035】本発明の難燃性樹脂組成物の成形には、一
般に用いられているTPUの成形方法が適用でき、例え
ば、押出成形、射出成形、吹込成形、カレンダー加工、
ロール加工、プレス加工、遠心成形、回転成形などの方
法を適用することができる。
般に用いられているTPUの成形方法が適用でき、例え
ば、押出成形、射出成形、吹込成形、カレンダー加工、
ロール加工、プレス加工、遠心成形、回転成形などの方
法を適用することができる。
【0036】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定さ
れるものではない。
に詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定さ
れるものではない。
【0037】実施例1 攪拌機の付いた反応容器に、高分子ジオールとしてポリ
エーテル系ジオール(保土谷化学工業(株)製PTG1
000、水酸基価112:KOHmg/g)100g
に、鎖延長剤として1,4−ブタンジオールを12.6
g、イルガノックス1010を0.5g、チヌビンPを
0.25g、更にビスフェノールA−ビス(ジフェニル
フォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロー
ルフレックスBDP)を75.25g加え、均一に混合
した。この混合液を100℃に調整後、4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートを62.4g加え、ウレ
タン化反応を行った。反応物が90℃になったところで
バット上に流し込み固化させた。この結果とその特性を
併せて表1に示す。 〔特性試験方法〕 (1)硬さ(JIS−A)及び引張強さ(TSb)得ら
れた固化物を射出成形してシートを作成し、これを80
℃で16時間アニール後、JIS−K7311に準拠し
て測定した。 (2)UL−94V 射出成形シートを試験片としてUL−94V燃焼性試験
法の第5版、8章の評価基準に準拠して測定した。 (3)ブリード性 アニール処理していない射出成形シートをポリエチレン
袋に入れて密封し、室温に3ケ月放置した。シート表面
の粉吹き状態の有無を目視により評価した。 (4)耐熱性 射出成形シートからダンベル状試験片を打ち抜き、12
0℃のギヤーオーブンに入れて14日間暴露後、JIS
−K7311に準拠して測定した。評価基準; ○:TSbの保持率が70%以上 △:TSbの保持率が70〜50% ×:TSbの保持率が50%以下 (5)ガス発生 射出成形において溶融樹脂を空出しの状態で吐出させ、
溶融物から発生するガス発生の状態を目視で評価した。
評価基準:難燃剤無添加の比較例1の試料を標準に判定
し、ガス発生の程度がほぼ同等の場合を「なし」、明ら
かに多い場合を「あり」とした。 (6)ドリップ性 UL−94V燃焼性試験法に準拠して測定した。 評価基準(実施例1の試料を基準); ○:明らかに改善されている △:悪くなっている (7)酸素指数 射出成形シートを試料としてJIS−K7201に準拠
して測定した。
エーテル系ジオール(保土谷化学工業(株)製PTG1
000、水酸基価112:KOHmg/g)100g
に、鎖延長剤として1,4−ブタンジオールを12.6
g、イルガノックス1010を0.5g、チヌビンPを
0.25g、更にビスフェノールA−ビス(ジフェニル
フォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロー
ルフレックスBDP)を75.25g加え、均一に混合
した。この混合液を100℃に調整後、4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートを62.4g加え、ウレ
タン化反応を行った。反応物が90℃になったところで
バット上に流し込み固化させた。この結果とその特性を
併せて表1に示す。 〔特性試験方法〕 (1)硬さ(JIS−A)及び引張強さ(TSb)得ら
れた固化物を射出成形してシートを作成し、これを80
℃で16時間アニール後、JIS−K7311に準拠し
て測定した。 (2)UL−94V 射出成形シートを試験片としてUL−94V燃焼性試験
法の第5版、8章の評価基準に準拠して測定した。 (3)ブリード性 アニール処理していない射出成形シートをポリエチレン
袋に入れて密封し、室温に3ケ月放置した。シート表面
の粉吹き状態の有無を目視により評価した。 (4)耐熱性 射出成形シートからダンベル状試験片を打ち抜き、12
0℃のギヤーオーブンに入れて14日間暴露後、JIS
−K7311に準拠して測定した。評価基準; ○:TSbの保持率が70%以上 △:TSbの保持率が70〜50% ×:TSbの保持率が50%以下 (5)ガス発生 射出成形において溶融樹脂を空出しの状態で吐出させ、
溶融物から発生するガス発生の状態を目視で評価した。
評価基準:難燃剤無添加の比較例1の試料を標準に判定
し、ガス発生の程度がほぼ同等の場合を「なし」、明ら
かに多い場合を「あり」とした。 (6)ドリップ性 UL−94V燃焼性試験法に準拠して測定した。 評価基準(実施例1の試料を基準); ○:明らかに改善されている △:悪くなっている (7)酸素指数 射出成形シートを試料としてJIS−K7201に準拠
して測定した。
【0038】実施例2 実施例1において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)の使用量を122.5gに変え
た以外は同様にして行った。この結果とその特性を表1
に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)の使用量を122.5gに変え
た以外は同様にして行った。この結果とその特性を表1
に示す。
【0039】実施例3 実施例1において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)をレゾルシノール−ビス(ジフ
ェニルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファ
イロールフレックスRDP)に代えた以外は同様にして
行った。この結果とその特性を表1に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)をレゾルシノール−ビス(ジフ
ェニルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファ
イロールフレックスRDP)に代えた以外は同様にして
行った。この結果とその特性を表1に示す。
【0040】実施例4 攪拌機の付いた反応容器に、高分子ジオールとしてポリ
エーテル系ジオール(保土谷化学工業(株)製PTG1
000、水酸基価112:KOHmg/g)100g
に、鎖延長剤として1,4−ブタンジオールを12.6
g、イルガノックス1010を0.5g、チヌビンPを
0.25g、更にビスフェノールA−ビス(ジフェニル
フォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロー
ルフレックスBDP)を75.25g、イソシアヌル酸
(四国化成工業(株)製シアヌル酸P)を2.63g加
え、均一に混合した。この混合液を100℃に調整後、
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを62.
4g加え、ウレタン化反応を行った。反応物が90℃に
なったところでパット上に流し込み固定させた。この結
果とその特性を表1に示す。
エーテル系ジオール(保土谷化学工業(株)製PTG1
000、水酸基価112:KOHmg/g)100g
に、鎖延長剤として1,4−ブタンジオールを12.6
g、イルガノックス1010を0.5g、チヌビンPを
0.25g、更にビスフェノールA−ビス(ジフェニル
フォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロー
ルフレックスBDP)を75.25g、イソシアヌル酸
(四国化成工業(株)製シアヌル酸P)を2.63g加
え、均一に混合した。この混合液を100℃に調整後、
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを62.
4g加え、ウレタン化反応を行った。反応物が90℃に
なったところでパット上に流し込み固定させた。この結
果とその特性を表1に示す。
【0041】実施例5 実施例4において、難燃剤のうちイソシアヌル酸(四国
化成工業(株)製シアヌル酸P)だけをイソシアヌル酸
誘導体(四国化成工業(株)STI−300)に代えた
以外は同様にして行った。この結果とその特性を表1に
示す。
化成工業(株)製シアヌル酸P)だけをイソシアヌル酸
誘導体(四国化成工業(株)STI−300)に代えた
以外は同様にして行った。この結果とその特性を表1に
示す。
【0042】比較例1 実施例1において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)を使用しない以外は同様にして
行った。この結果とその特性を表2に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)を使用しない以外は同様にして
行った。この結果とその特性を表2に示す。
【0043】比較例2 実施例1において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)を2,6−ジイソプロピルフェ
ニルジフェニルフォスフェート(特開平11−2970
1号公報の合成例1に記載の方法に準じて合成)に代え
た以外は同様にして行った。この結果とその特性を表2
に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)を2,6−ジイソプロピルフェ
ニルジフェニルフォスフェート(特開平11−2970
1号公報の合成例1に記載の方法に準じて合成)に代え
た以外は同様にして行った。この結果とその特性を表2
に示す。
【0044】比較例3 実施例1において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)をイソシアヌル酸(四国化成工
業(株)製シアヌル酸P)に代えた以外は同様にして行
った。この結果とその特性を表2に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)をイソシアヌル酸(四国化成工
業(株)製シアヌル酸P)に代えた以外は同様にして行
った。この結果とその特性を表2に示す。
【0045】比較例4 実施例1において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)をイソシアヌル酸誘導体(四国
化成工業(株)STI−300)に代えた以外は同様に
して行った。この結果とその特性を表2に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)をイソシアヌル酸誘導体(四国
化成工業(株)STI−300)に代えた以外は同様に
して行った。この結果とその特性を表2に示す。
【0046】比較例5 比較例3において、イソシアヌル酸(四国化成工業
(株)製シアヌル酸P)の使用量を2.63gに変えた
以外は同様にして行った。この結果とその特性を表2に
示す。
(株)製シアヌル酸P)の使用量を2.63gに変えた
以外は同様にして行った。この結果とその特性を表2に
示す。
【0047】比較例6 実施例4において、ビスフェノールA−ビス(ジフェニ
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)を2,6−ジイソプロピルフェ
ニルジフェニルフォスフェート(特開平11−2970
1号公報の合成例1に記載の方法に準じて合成)に代え
た以外は同様にして行った。この結果とその特性を表2
に示す。
ルフォスフェート)(アクゾ・カシマ(株)製ファイロ
ールフレックスBDP)を2,6−ジイソプロピルフェ
ニルジフェニルフォスフェート(特開平11−2970
1号公報の合成例1に記載の方法に準じて合成)に代え
た以外は同様にして行った。この結果とその特性を表2
に示す。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の難燃性樹脂
組成物は、TPUの難燃剤として特定の非ハロゲン系の
芳香族系縮合型リン酸エステル、又は、この特定の芳香
族系縮合型リン酸エステルと非ハロゲン系の窒素原子含
有有機化合物の混合物を使用しているため、UL−94
V−0基準(垂直燃焼試験で綿着火の発生なし)を満
足する優れた難燃性を有し、引張強度、加工性、耐熱
性、ブリード、ガス発生などの点でも優れている。その
ため、本発明の難燃性樹脂組成物は、家屋の内装材、通
信ケーブル、鉱業用ケーブル、自動車、各種車両内装材
など、火災によるハロゲンガスの発生を嫌う幅広い分野
に使用できる。更に高圧ホース、医療用チューブ、油・
空圧チューブ、散水用チューブ、消防ホースなどのチュ
ーブ、ホース類、エアーマット、ダイヤフラム、キーボ
ードシート、合成皮革、ライフジャケット、ウェットス
ーツ、フレキシブルコンテナなどのフィルム類、電力・
通信ケーブル、コンピュータ配線、自動車配線、各種カ
ールコードなどの電線・ケーブル類、各種ロープ類、各
種駆動ベルト類、スリップ止めなど各種異型押出成型
品、また、射出成形関係では、ボールジョイント、ダス
トカバー、ペダルストッパー、ドアロックストライカ
ー、ブッシュ、スプリングカバー、軸受け、防振部品な
どの自動車部品、各種ギヤ、シール・パッキン、コネク
ター、ラバースクリーン、印字ドラムなどの機械部品、
スポーツシューズのソール及びポイント、婦人靴トップ
リフトなどの靴関連部品、ローラー、キャスター、グリ
ップ、スノーチェーンなどにも好適に使用することがで
きる。
組成物は、TPUの難燃剤として特定の非ハロゲン系の
芳香族系縮合型リン酸エステル、又は、この特定の芳香
族系縮合型リン酸エステルと非ハロゲン系の窒素原子含
有有機化合物の混合物を使用しているため、UL−94
V−0基準(垂直燃焼試験で綿着火の発生なし)を満
足する優れた難燃性を有し、引張強度、加工性、耐熱
性、ブリード、ガス発生などの点でも優れている。その
ため、本発明の難燃性樹脂組成物は、家屋の内装材、通
信ケーブル、鉱業用ケーブル、自動車、各種車両内装材
など、火災によるハロゲンガスの発生を嫌う幅広い分野
に使用できる。更に高圧ホース、医療用チューブ、油・
空圧チューブ、散水用チューブ、消防ホースなどのチュ
ーブ、ホース類、エアーマット、ダイヤフラム、キーボ
ードシート、合成皮革、ライフジャケット、ウェットス
ーツ、フレキシブルコンテナなどのフィルム類、電力・
通信ケーブル、コンピュータ配線、自動車配線、各種カ
ールコードなどの電線・ケーブル類、各種ロープ類、各
種駆動ベルト類、スリップ止めなど各種異型押出成型
品、また、射出成形関係では、ボールジョイント、ダス
トカバー、ペダルストッパー、ドアロックストライカ
ー、ブッシュ、スプリングカバー、軸受け、防振部品な
どの自動車部品、各種ギヤ、シール・パッキン、コネク
ター、ラバースクリーン、印字ドラムなどの機械部品、
スポーツシューズのソール及びポイント、婦人靴トップ
リフトなどの靴関連部品、ローラー、キャスター、グリ
ップ、スノーチェーンなどにも好適に使用することがで
きる。
Claims (2)
- 【請求項1】 熱可塑性ポリウレタン樹脂と難燃剤とを
含有する難燃性樹脂組成物であって、 前記難燃剤が、下記一般式(1)で表される非ハロゲン
系の芳香族系縮合型リン酸エステルであること、を特徴
とする前記難燃性樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1 は次式で表される基であり、 【化2】 R2 、R3 、R4 、R5 はそれぞれ、互いに同一であっ
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。) - 【請求項2】 熱可塑性ポリウレタン樹脂と難燃剤とを
含有する難燃性樹脂組成物であって、 前記難燃剤が、下記一般式(1)で表される非ハロゲン
系の芳香族系縮合型リン酸エステルと非ハロゲン系の窒
素原子含有有機化合物との混合物であること、を特徴と
する前記難燃性樹脂組成物。 【化3】 (式中、R1 は次式で表される基であり、 【化4】 R2 、R3 、R4 、R5 はそれぞれ、互いに同一であっ
ても異なっていてもよい、フェニル基又はアルキル置換
フェニル基である。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000343716A JP2002146179A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 難燃性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000343716A JP2002146179A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 難燃性樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002146179A true JP2002146179A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18818040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000343716A Pending JP2002146179A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 難燃性樹脂組成物 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2002146179A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003099896A1 (de) * | 2002-05-29 | 2003-12-04 | Basf Aktiengesellschaft | Rauchgasarm verbrennendes thermoplastisches polyurethan |
JP2010121067A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd | 非水系難燃性付与剤組成物および非水系難燃性樹脂組成物 |
JP2010121240A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Toray Opelontex Co Ltd | ポリウレタン弾性糸およびその製造方法 |
WO2011050520A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-05 | Dow Global Technologies Inc. | Thermoplastic polyurethane composition with high insulation resistance |
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-
2000
- 2000-11-10 JP JP2000343716A patent/JP2002146179A/ja active Pending
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CN102686672A (zh) * | 2009-10-28 | 2012-09-19 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 具有高绝缘电阻的热塑性聚氨酯组合物 |
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