JP2004067839A

JP2004067839A - 難燃性リボンデッドフォームとその製造方法

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Publication number: JP2004067839A
Application number: JP2002228104A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yano; 矢野　忠史; Mutsuo Madokoro; 間所　睦夫; Kimihiko Abe; 阿部　公彦
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】難燃性及び軽量性に優れ、しかも長期使用による難燃性低下が少なく、粉落ちも少なく、加えてクッションにも好適な物性を有する難燃性リボンデッドフォームとその製造方法を提供する。
【解決手段】熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームをチップにした熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２が少なくとも含まれるチップ１１を、バインダーで結合して難燃性リボンデッドフォームとした。前記チップ１１には、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２の他に、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームのチップからなる熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３が含まれるのが好ましい。また、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームとしては、ポリウレタンフォーム製品の廃棄物やポリウレタンフォームの端材を用いることができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、難燃性リボンデッドフォームとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリウレタンフォーム製品の廃棄物やポリウレタンフォーム製造時に生じた端材等の再生品としてリボンデッドフォームがあり、車両のクッションや緩衝材あるいは床材等に用いられている。
【０００３】
前記リボンデッドフォームの製造は、まず前記廃棄物や端材を粉砕してポリウレタンチップとし、次に前記ポリウレタンチップにバインダーを混合してバインダー混合チップとし、その後、前記バインダー混合チップを圧縮して前記バインダーでチップ同士を結合し賦形することにより行われている。なお、前記圧縮・結合・賦形は、通常モールド成形またはプレス成形によって行われる。前記モールド成形は、前記バインダー混合チップを成形型内に充填して加圧し、必要に応じて加熱を行って、前記チップ同士をバインダーで結合させ、成形型内面形状に賦形するものである。また、前記プレス成形は前記バインダー混合チップをプレスして前記チップ同士をバインダーで結合させ、所要形状に賦形するものである。
【０００４】
また、車両に搭載されるクッションなどの車両内装部品は、所定の難燃規格に合格することが必要なため、バインダーとともに難燃剤や無機充填剤等を添加することが行われている。さらに、車両においては、近年の省エネルギー若しくは環境保護の要求に応えるため、軽量化が進められており、クッション等の車両内装部品に対しても、より軽量な材質が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リボンデッドフォームが低密度の場合には、通常の難燃剤の配合量では製品に求められている難燃基準を満たすことができなかった。そこで、従来では難燃基準を満たすための一方法として難燃剤を増量することが行われているが、難燃剤の増量によってリボンデッドフォームの重量も増大するため、難燃性と軽量性の両方を満足させるのは難しかった。
【０００６】
また、特開平２−２１５５１８号公報には、ポリウレタンフォームチップをウレタン系接着剤で接着加工してリボンデッドフォームを得る際に、難燃剤として熱膨張性黒鉛をポリウレタンフォームチップ１００重量部に対して１５〜４０重量部、バインダーと共に配合する方法が示されている。しかし、この場合、熱膨張性黒鉛がポリウレタンフォームチップ１００重量部に対して１５〜４０重量部と比較的多量に使用されるため、軽量性に優れるリボンデッドフォームを得るのが難しい問題がある。そこで、難燃性と軽量性の両方を満たすため、難燃基準を満たすことのできる量の熱膨張性黒鉛を使用する一方、ポリウレタンフォームチップの量を減らし、さらに前記モールド成形あるいはプレス成形時の圧縮率を下げて賦形することが考えられるが、この場合、得られるリボンデッドフォームは、軽量ではあるものの物性が低下しており、クッション等の使用に適さないものになる。
【０００７】
さらに、前記ポリウレタンフォームチップに熱膨張性黒鉛を配合するリボンデッドフォームの製造方法においては、得られるリボンデッドフォームは、熱膨張性黒鉛がポリウレタンフォームチップの外面にウレタン系接着剤で付着している状態となっている。そのため、リボンデッドフォームがクッション等の用途において圧縮と圧縮解除が繰り返されると、熱膨張性黒鉛がポリウレタンフォームチップから脱落し易く、一定の難燃性を維持し難いのみならず、脱落粉により周囲を汚す等の問題が発生する。
【０００８】
この発明は前記の点に鑑みなされたもので、難燃性及び軽量性に優れ、しかも長期使用による難燃性低下が少なく、粉落ちも少なく、加えてクッションにも好適な物性を有する難燃性リボンデッドフォームとその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
難燃性リボンデッドフォームに関する発明は、チップをバインダーで結合したリボンデッドフォームにおいて、前記チップには、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームをチップにした熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップが少なくとも含まれることを特徴とする。さらに、前記チップには、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップの他に、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームのチップからなる熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップが含まれるのが好ましい。
【００１０】
また、難燃性リボンデッドフォームの製造方法に関する発明は、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームを粉砕して熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップとする熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ形成工程と、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームを粉砕して熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップとする熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程と、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップと前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップをバインダーと混合してバインダー混合チップとし、前記バインダー混合チップを圧縮し前記バインダーでチップ同士を結合して賦形する混合圧縮結合工程とよりなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施形態を詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係る難燃性リボンデッドフォームの斜視図である。図示の難燃性リボンデッドフォーム１０は、チップ１１をバインダーで結合して所要形状に賦形したものである。
【００１２】
前記チップ１１には、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームをチップにした熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２が少なくとも含まれ、より好ましくは前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２の他に、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームのチップからなる熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３が含まれる。
【００１３】
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料は、公知の軟質ポリウレタンフォーム原料に、所要量の熱膨張性黒鉛と、より好ましくは難燃剤との両方を添加したものが用いられる。具体的には、ポリオール、整泡剤、触媒、熱膨張性黒鉛、難燃剤、発泡剤及びポリイソシアネート等から、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料が構成される。
【００１４】
この発明で使用されるポリオールとしては、軟質ポリウレタンフォーム用として知られているエーテル系ポリオールまたはエステル系ポリオールを単独で、または複数混合して用いることができる。
【００１５】
エーテル系ポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコール、またはその多価アルコールにエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加したポリエーテルポリオールを挙げることができる。
【００１６】
また、エステル系ポリオールとしては、マロン酸、コハク酸、アジピン酸等の脂肪族カルボン酸やフタル酸等の芳香族カルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族グリコール等とから重縮合して得られたポリエステルポリオールを使用することもできる。その他、ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオール中でエチレン性不飽和化合物を重合させて得られるポリマーポリオールも使用することができる。
【００１７】
整泡剤としては、公知のシリコーン化合物からなるものを使用でき、特に限定されるものではない。例えば、ポリシロキサン−ポリアルキレンオキサイドブロック共重合体からなるもの、あるいはポリジアルキルシロキサン等を挙げることができる。整泡剤の量も特に限定されるものではないが、通常、ポリオール１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲とされる。
【００１８】
触媒としては、軟質ポリウレタンフォーム用の公知のものが使用される。例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の錫触媒や、フェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）が挙げられる。また、アミン触媒と金属触媒を組み合わせて使用してもよい。前記触媒の量は、適宜とされるが、通常、ポリオール１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲とされる。
【００１９】
熱膨張性黒鉛としては、公知のものを使用でき、原料黒鉛に特に制限はないが、天然黒鉛、キッシュ黒鉛、熱分解黒鉛等のように、高度に結晶が発達した黒鉛が好ましいものとして挙げられる。前記熱膨張性黒鉛の量は、ポリオール１００重量部に対して１０〜１００重量部が好ましい。前記熱膨張性黒鉛の量が上限の１００重量部を超えると、ポリウレタンフォーム原料の流動性が損なわれて良好なポリウレタンフォームを得難くなる。下限の１０重量部未満の場合、ポリウレタンフォームにおける熱膨張性黒鉛の分散密度が低くなって、十分な難燃効果が得られなくなる。
【００２０】
難燃剤としては、前記熱膨張性黒鉛以外のものが用いられる。例えば、リン系難燃剤、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等を挙げることができるが、中でもリン系難燃剤が、消火作用が大きく好ましい。リン系難燃剤としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ビス（１，３−フェニレンジフェニル）ホスフェートなどの化合物、リン酸トリアリール、リン酸トリアルキル、リン酸アルキルアリールなどの化合物、赤リン、ポリリン酸アンモニウム、リン酸エステル、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、リン酸グアニジン及びエチレンジアミンリン酸塩等が挙げられる。前記難燃剤を前記熱膨張性黒鉛と共に用いることにより、難燃性が一層向上する。前記難燃剤の量としては、ポリオール１００重量部に対し５〜４０重量部が好ましい。前記難燃剤の量が５重量部より低い場合には、難燃剤添加の効果が得難い傾向にあり、また前記難燃剤の量が４０重量部より多い場合には、この難燃性リボンデッドフォームの燃焼時における煙の発生量が多くなる。
【００２１】
発泡剤としては、水あるいは低沸点の液体が用いられるが、特には水が好適である。水の量は、ポリウレタンフォームの要求密度等に応じて適量とされる。
【００２２】
ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を２以上有する脂肪族系または芳香族系ポリイソシアネート、それらの混合物、およびそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートを使用することができる。
【００２３】
脂肪族系ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキサメタンジ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、トルエ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、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート（クルードＭＤＩ）等が挙げられる。その他プレポリマーも使用することができる。
【００２４】
前記ポリウレタンフォーム原料には、その他顔料等、適宜の助剤が添加されてもよい。
【００２５】
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料は、通常の軟質ポリウレタンフォームの発泡と同様に、前記ポリイソシアネートを除く他の成分がポリオール成分として混合され、そのポリオール成分とポリイソシアネートが発泡成形機で混合されて吐出されることにより、発泡して前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームになる。
【００２６】
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームの粉砕等により前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２が得られる。前記熱膨張性含有ポリウレタンチップは、密度が５〜１５ｋｇ／ｍ^３であるのが好ましい。前記下限密度よりも低いと、物性の良好な難燃性リボンデッドフォームが得難くなる。特に難燃性リボンデッドフォームの用途が、クッションのように適度な硬さと弾性が求められるものの場合には、それに応えられる物性が得難くなる。また、前記上限密度よりも高いと、軽量性に優れた難燃性リボンデッドフォームが得難くなる。なお、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームの密度が不均一な場合には、密度が前記５〜１５ｋｇ／ｍ^３の範囲にある部分から、前記熱膨張性含有ポリウレタンチップ１２が形成される。前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２を含むチップ個々のサイズは、適宜とされるが、通常３〜１５ｍｍ程度である。
【００２７】
一方、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームは、熱膨張性黒鉛が含まれていない通常のポリウレタンフォーム製品の廃棄物やポリウレタンフォームの発泡形成時に生じた端材等を用いるのが、資源の再利用等の点から好ましい。前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームの粉砕等によって、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３が得られる。前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３は、密度が２０〜３０ｋｇ／ｍ^３であるものが好ましい。前記下限密度より低いと、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２と混合して使用しても、得られる難燃性リボンデッドフォームがクッション等には不向きな物性になり易い。また、前記上限密度より高いと、得られる難燃性リボンデッドフォームが重くなり、軽量効果を得難くなる。なお、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームチップ１３には、粉砕等に利用された熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームに付着していた表皮材としてのファブリック等、他の素材が付着していてもよい。
【００２８】
前記密度範囲の熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２及び前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３をバインダーで結合して賦形された難燃性リボンデッドフォーム１０の密度は、１５〜３０ｋｇ／ｍ^３であるのが好ましい。前記難燃性リボンデッドフォーム１０の密度が前記下限よりも低いと、クッション体等の用途に適し難くなり、また前記上限よりも高いと重くなって軽量効果が得難くなる。なお、前記難燃性リボンデッドフォーム１０は、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２と熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３をバインダーと混合して公知のモールド成形あるいはプレス成形により製造されるため、前記モールド成形あるいはプレス成形時の圧縮程度を調整することにより、製品密度を調整することができる。
【００２９】
また、前記バインダーによる結合前のチップ１１に含まれる前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２と前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３の体積比は１０：９０〜９０：１０であるのが好ましい。この範囲とすることにより、軽量性と難燃性の両方を向上させ、しかも前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームが廃棄物あるいは端材の場合にはコスト低減効果及び資源の再利用効果も高くなる。
【００３０】
バインダーとしては、公知のリボンデッドフォーム用のものが用いられる。例えば、一液性又は二液性のウレタン系接着剤が一般的であり、中でも湿気等の水分で硬化する一液タイプのウレタン系バインダーは好適なものである。前記バインダーの量は、適宜決定されるが例としてチップ１１の１００重量部に対して４〜４０重量部程度を挙げる。
【００３１】
以下に、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２と前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３とを含むチップ１１を、前記バインダーで結合した前記難燃性リボンデッドフォーム１０の製造方法について説明する。前記製造方法は、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ形成工程と、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程と、混合圧縮結合工程とよりなる。
【００３２】
熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ形成工程では、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームを粉砕して前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２とする。なお、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２の密度、粉砕サイズ等については既に述べたところであり、ここでの詳細な説明は省略する。また、前記粉砕は公知のリボンデッドフォーム製造用粉砕装置、例えばモータにより回転するドラムの外周に刃や針が立設された回転粉砕機構を有するものが挙げられる。
【００３３】
熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程では、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームを公知の粉砕装置で粉砕して前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３とする。前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームは、既に述べたように、熱膨張性黒鉛を含有していない通常のポリウレタンフォーム製品あるいはポリウレタンフォーム製造時の端材を用いるのが好ましい。また、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームは、ファブリック等からなる表皮材等、他の素材を有するものでもよい。前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３の密度については既に説明したとおりである。なお、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ形成工程と、この熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程とは、いずれを先に行っても、あるいは並行して行ってもよい。
【００３４】
混合圧縮結合工程では、まず、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２と前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３をバインダーと混合してバインダー混合チップとする。この混合は、公知のミキサー等からなる攪拌装置が使用される。また、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２と前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３の体積比は、前記のように１０：９０〜９０：１０の範囲が好ましい。前記バインダーの種類、量については既に述べたとおりである。
【００３５】
次に、前記バインダー混合チップを圧縮し、前記バインダーでチップ同士を結合し、賦形する。その際、モールド成形あるいはプレス成形が好適である。前記モールド成形においては、所要寸法の内空間を有するモールド（成形型）に前記バインダー混合チップを所要量充填し、前記モールドを閉じて所要量圧縮し、また必要に応じて加熱を加える。それにより、前記モールド内では前記バインダー混合チップが圧縮され、その状態で前記バインダーが硬化してチップ同士が結合し、前記モールド内形状に賦形された難燃性リボンデッドフォーム１０が得られる。それに対して、前記プレス成形の場合には、前記バインダー混合チップを所要量圧縮し、必要に応じて加熱して、前記バインダーを硬化させることにより所要形状に賦形された難燃性リボンデッドフォームが得られる。前記モールド成形あるいはプレス成形時の圧縮程度は、得られる難燃性リボンデッドフォームが所望の密度に、好ましくは前記のように１５〜３０ｋｇ／ｍ^３になるようにされる。
【００３６】
なお、前記難燃性リボンデッドフォームが、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ１２のみで構成され、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ１３を含まないものの場合には、前記製造工程中、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程等、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップに関する作業が省略されるだけであり、前記説明で十分理解されるところであるため、ここでの説明を省略する。
【００３７】
【実施例】
以下実施例及び比較例について説明する。熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料には、以下のものを用いた。
・ポリオール：分子量３０００、ＯＨ価５６、品番ＧＬ−３０００、三洋化成工業（株）製
・ポリイソシアネート：品番コロネート　Ｔ−８０、日本ポリウレタン工業（株）製
・アミン触媒：品番ＬＶ−３３、中京油脂（株）製
・整泡剤：品番Ｂ８１１０、ゴールドシュミット社製
・錫触媒：品番ＭＲＨ−１１０、城北化学工業（株）製
・熱膨張性黒鉛：品番ＭＢＳ、中央化成（株）製
・リン系難燃剤：品番ＣＲ−５０４（ハロゲン化リン酸エステル系難燃剤）、大八化学工業（株）製
【００３８】
前記原料を表１の配合で混合し、配合１〜３の熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料を調製し、公知のウレタンフォームスラブの製造方法にしたがい熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームを発泡させた。得られた熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームの密度（ＪＩＳ　Ｋ　６４００準拠）は、表１に示すとおりである。前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームを、ドラムの外周に刃が立設された回転粉砕機構を有する粉砕装置（安田鉄工所製）によって粉砕し、直径３〜１５ｍｍの熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップを形成した。また、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームとして熱膨張性黒鉛及び難燃剤の両方を含まない密度２２ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォーム（品番：カラーフォームＥＣＳ、（株）イノアックコーポレーション製）と、密度２６ｋｇ／ｍ^３の軟質ポリウレタンフォーム（品番：カラーフォームＥＣＡ、（株）イノアックコーポレーション製）を、それぞれ前記と同じ粉砕装置で径３〜１５ｍｍに粉砕してチップにし、そのチップを同量用いて平均密度２４ｋｇ／ｍ^３の熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ（以下無含有チップ）とした。
【００３９】
【表１】

【００４０】
前記配合１〜３の熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップと前記無含有チップに対し、表２に示す実施例１〜６の量となるようにそれぞれ湿熱硬化型のバインダー（品番：ＫＦ−１、（株）イノアックコーポレーション製）をスプレーガンで吹き付け、前記バインダーの付着したチップをミキサー（安田鉄工製）で攪拌混合してバインダー混合チップを形成した。次いで前記実施例１〜６における前記バインダー混合チップの２５リットルをモールドに充填し、蒸気により加湿、加熱しながらプレスして２０リットル（深さ８０ｍｍ×縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ）まで圧縮し、その後脱型して実施例１〜６の難燃性リボンデッドフォームをそれぞれ得た。なお、前記実施例１〜６と比較するため、比較例１と２のリボンデッドフォームを製造した。比較例１は、前記無含有チップにバインダーを混合して、前記実施例１〜６と同様のモールドに充填してプレスし、バインダーで結合させたものである。また比較例２は、前記無含有チップに前記熱膨張性黒鉛をバインダーと共に混合して、前記実施例１〜６と同様のモールドに充填してプレスし、バインダーで結合させたものである。
【００４１】
前記各実施例の難燃性リボンデッドフォーム及び各比較例の難燃性リボンデッドフォームに対し、それぞれ試験片の数を１０にして、ＪＩＳ　Ｋ　６４００にしたがい密度（ｋｇ／ｍ^３）と２５％圧縮硬さ（単位Ｎ）を測定した。また、車両の難燃性規格として広く採用されているＦＭＶＳＳ３０２（アメリカ連邦自動車安全規格（Ｆｅｄｅｒａｌ　Ｍｏｔｏｒ　Ｖｅｈｉｅｃｌｅ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｎｏ３０２）にしたがう燃焼試験を、試験片数１０で行い、平均燃焼速度及び最大燃焼速度を測定した。前記ＦＭＶＳＳ３０２の規格において、難燃性に合格するのは次の▲１▼から▲３▼のいずれか一つに該当する場合である。▲１▼試験片に着火しない場合、または試験片に着火しても燃焼開始標線に達しないで自然消化する場合（燃焼速度０）、▲２▼燃焼開始標線を超えて燃焼し、燃焼開始標線から５０．８ｍｍ以内で自然消化し、かつ自然消火までの時間が６０秒以内の時（自然消火（ＳＥ））、▲３▼燃焼開始標線を超えて燃焼し、燃焼速度が１００ｍｍ／ｍｉｎ以下である場合。測定結果は表２に示すとおりであり、表中『Ｎ』は前記▲１▼の場合、すなわち試験片に着火しても燃焼開始標線に達しないで自然消化した場合を示す。
【００４２】
【表２】

【００４３】
表２から理解されるように、実施例１の場合（チップが熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップのみからなる場合）及び実施例２〜４の場合（チップが熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップと熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップとの両方を含む）には、いずれも熱膨張性黒鉛を含まない比較例１に比べて難燃性が向上し、しかも軽量性に優れているのがわかる。なお、熱膨張性黒鉛を含む比較例２については比較例１よりも難燃性が向上しているが、重くなっている。また、熱膨張性黒鉛とリン系難燃剤を含む実施例５及び６の場合は、リン系難燃剤を含まない実施例１〜４の場合よりも難燃性が向上しているのがわかる。さらに、実施例１〜６の何れもＦＭＶＳＳ３０２の規格に合格していた。それらに加えて、実施例１〜６の何れも、車両のクッションとして使用可能な圧縮硬さを有していた。
【００４４】
また、前記実施例１〜６に対して、２５％圧縮と圧縮解除の繰り返しを１万サイクル行った結果、熱膨張性黒鉛の脱落による粉落ちを生じなかった。したがって、実施例１〜６においては、長期に渡って、熱膨張性黒鉛による優れた難燃性を維持することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の難燃性リボンデッドフォームは、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームをチップにしたものを用いているため、難燃性及び軽量性に優れる。しかも、前記熱膨張性黒鉛は、ポリウレタンフォーム原料に含有された状態で使用されるため、ポリウレタンフォームの発泡時にポリウレタンフォームの骨格中に含まれることになり、ポリウレタンフォームチップの外面に後から熱膨張性黒鉛を付着させるのと異なり、熱膨張性黒鉛の脱落を生じ難く、長期に渡って良好な難燃性を発揮することができる。
【００４６】
さらに、この発明では、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームをチップにしたものと、熱膨張性黒鉛を含まない通常のポリウレタンフォームをチップにしたものの両方を使用することにより、安価な難燃性リボンデッドフォームを得ることができる。しかもこの発明は、前記熱膨張性黒鉛を含まない通常のポリウレタンフォームチップについては、ポリウレタンフォーム製品の廃棄物あるいはポリウレタンフォームの端材から形成することができるので、経済的であると共に資源の再利用、及び廃棄物の減少に役立つ効果がある。さらにまた、この発明では、前記ポリウレタンフォーム原料に熱膨張性黒鉛とは異なる難燃剤を含有させることにより、一層優れた難燃効果が得られる。
【００４７】
一方、この発明の製造方法によれば、前記難燃性及び軽量性に優れる難燃性リボンデッドフォームを簡単に、かつ経済的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る難燃性リボンデッドフォームの斜視図である。
【符号の説明】
１０　難燃性リボンデッドフォーム
１１　チップ
１２　熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ
１３　熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ

Claims

チップをバインダーで結合したリボンデッドフォームにおいて、前記チップには、熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームをチップにした熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップが少なくとも含まれることを特徴とする難燃性リボンデッドフォーム。
前記チップには、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップの他に、熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームのチップからなる熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップが含まれることを特徴とする請求項１に記載の難燃性リボンデッドフォーム。
前記バインダーによる結合前の熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップの密度が５〜１５ｋｇ／ｍ^３、前記バインダーによる結合前の熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップの密度が２０〜３０ｋｇ／ｍ^３、前記バインダーによる結合後の難燃性リボンデッドフォームの密度が１５〜３０ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項２に記載の難燃性リボンデッドフォーム。
前記バインダーによる結合前のチップに含まれる前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップと前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップの体積比が１０：９０〜９０：１０であることを特徴とする請求項２又は３に記載の難燃性リボンデッドフォーム。
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料には、ポリオール１００重量部に対して熱膨張性黒鉛が１０〜１００重量部添加されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の難燃性リボンデッドフォーム。
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料には、熱膨張性黒鉛とは異なる難燃剤がポリオール１００重量部に対して５〜４０重量部添加されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の難燃性リボンデッドフォーム。
熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料から発泡形成された熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォームを粉砕して熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップとする熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ形成工程と、
熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンフォームを粉砕して熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップとする熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程と、
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップと前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップをバインダーと混合してバインダー混合チップとし、前記バインダー混合チップを圧縮し前記バインダーでチップ同士を結合して賦形する混合圧縮結合工程とよりなることを特徴とする難燃性リボンデッドフォームの製造方法。
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップ形成工程で得られた熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップの密度が５〜１５ｋｇ／ｍ^３、前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップ形成工程で得られた前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップの密度が２０〜３０ｋｇ／ｍ^３、前記混合圧縮結合工程で得られた難燃性リボンデッドフォームの密度が１５〜３０ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項７に記載の難燃性リボンデッドフォームの製造方法。
前記混合圧縮結合工程で、前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンチップと前記熱膨張性黒鉛無含有ポリウレタンチップを、１０：９０〜９０：１０の体積比で混合することを特徴とする請求項７又は８に記載の難燃性リボンデッドフォームの製造方法。
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料には、ポリオール１００重量部に対して熱膨張性黒鉛が１０〜１００重量部添加されていることを特徴とする請求項７から９の何れか一項に記載の難燃性リボンデッドフォームの製造方法。
前記熱膨張性黒鉛含有ポリウレタンフォーム原料には、熱膨張性黒鉛とは異なる難燃剤がポリオール１００重量部に対して５〜４０重量部添加されていることを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載の難燃性リボンデッドフォームの製造方法。