JP2993517B2

JP2993517B2 - 難燃性ポリウレタン用メラミン分散ポリオール組成物

Info

Publication number: JP2993517B2
Application number: JP2240258A
Authority: JP
Inventors: 泰博吉川; 和明五十嵐
Original assignee: HI KAKAGAKU KK; NITSUSAN KAGAKU KOGYO KK
Current assignee: HI KAKAGAKU KK; NITSUSAN KAGAKU KOGYO KK
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JPH04120119A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は難燃性ポリウレタン用メラミン分散ポリオー
ル組成物、さらに詳しくは、難燃特性に優れたポリウレ
タンを与えるための原料として用いられる、メラミンを
均質に分散させて成る長期保存性に優れたポリオール組
成物に関するものである。

［従来の技術］近年、産業用資材における難燃性の要求は、安全性確
保の点からますます高まってきており、ポリウレタン材
料についても、難燃性を付与するために、例えばハロゲ
ン系、有機リン系、アンチモン系、無機系などの難燃剤
を添加することが試みられている。

しかしながら、ハロゲン系難燃剤は、装置の腐食や材
料の変色をもたらしたり、製造時における臭気が問題と
なるなどの欠点があるし、有機リン系難燃剤は可塑性を
有しているため、製品は腰が弱くなり、使用が制限され
るのを免れない。また、アンチモン系難燃剤は均質に混
りにくい上、ウレタンフォームにした場合、硬いという
欠点があるし、無機系難熱剤は、前記のアンチモン系の
ものと同様に均質に混ざりにくく、その上フォームを作
成する場合、発泡が悪く、かつ難燃性に劣るなどの欠点
が有している。

したがって、最近、ポリウレタン用難燃剤としてメラ
ミンが、難燃性や他の特性にも優れていることから注目
され、その利用の試みられている（特開昭62−15220号
公報、特開昭62−48717号公報）。しかしながら、この
メラミンは粉末であるため、工業的規模でポリウレタン
製造時に添加する場合、作業効率が低下するのを免れな
い上、ポリオールに溶解しないなどの欠点を有してい
る。そこで、メラミンのこのような欠点が改良するため
に、メラミンを誘導体として用いることが試みられてい
る（特開昭55−89327号公報）。しかしながら、この場
合、難熱性付与効果が十分に発揮されない上、コスト高
になるのを免れないという問題が生じる。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、このような事情のもとで、難燃特性に優れ
たポリウレタンを工業的規模で効率よく与えるための原
料として用いられる、メラミンを均質に分散させた液体
のポリオール組成物を提供することを目的としてなされ
たものである。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、前記の好ましい性質を有するメラミン
分散ポリオール組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結
果、ポリオールに、メラミン、特定の分散剤及び沈降防
止剤をそれぞれ特定の割合で配合した組成物により、そ
の目的を達成しうることを見い出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（Ａ）ポリオール100重量部に
対し、（Ｂ）メラミン20〜150重量部、（Ｃ）アルカノ
ールアミド型ノニオン性界面活性剤の中から選ばれた少
なくとも１種0.1〜５重量部、及び（Ｄ）水を除く有機
系及び無機系沈降防止剤の中から選ばれた少なくとも１
種0.1〜２重量部を配合して成る難燃性ポリウレタン用
メラミン分散ポリオール組成物を提供するものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明組成物において、（Ａ）成分として用いられる
ポリオールについては、液状のものであればよく特に制
限されず、従来ポリウレタンの原料として慣用されてい
る液状のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオ
ールなどの中から任意のものを選択して用いることがで
きる。また、この液状ポリオールの粘度によってメラミ
ンの配合量が左右され、一般に低粘度のものはメラミン
を多量に配合することができるが、安定性に問題のある
場合が多く、適当な粘度のものを選ぶことが望ましい。

本発明組成物においては、この（Ａ）成分のポリオー
ルは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。

本発明組成物においては、（Ｂ）成分としてメラミン
が用いられる。このメラミンは得られるポリウレタンに
難燃性を付与するためのものであり、その難燃作用は、
着火させた際に炭素を生じ、燃えさしの落下を起こしに
くくすることと、熱絶縁としての作用によるといわれて
いる。

前記メラミンとしては、製造方法によっても異なる
が、一般に平均粒子径が30〜50μｍ程度の粉末が用いら
れる。もちろん、化学的方法や物理的方法によって得ら
れる数μｍ程度の低粒子径を有するものも用いることが
できるが、このような微粒子状のものは、分散安定性は
良好であるものの、配合量を多くする場合やコスト面で
は不利である。

本発明組成物における該（Ｂ）成分のメラミンの配合
量は、前記（Ａ）成分のポリオール100重量部当たり、2
0〜150重量部の範囲で選ぶことが必要である。この量が
20重量部未満では難燃性付与効果が十分に発揮されない
し、150重量部を超えると得られる組成物の粘度が高く
なりすぎて、取り扱い性や作業性が悪くなるとともにポ
リウレタンの物性に悪影響をもたらす傾向がみられる。

本発明組成物においては、前記メラミンをポリオール
中に均質に分散させるために、（Ｃ）成分の分散剤とし
てアルカノールアミド型ノニオン性界面活性剤が用いら
れる。

このアルカノールアミド型ノニオン性界面活性剤は、
被分散物であるメラミンへの電気的親和性が良好で、か
つそれによって覆われた粒子の電気的反撥を強くもたら
す上、ポリウレタン発泡体用に該組成物を用いる場合、
発泡体としての性能を損なうことがなく、しかもウレタ
ン結合の反応系に取り込まれやすいなどの特徴を有して
いる。

該アルカノールアミド型ノニオン性界面活性剤として
は、例えば1:2型やし脂肪酸ジエタノールアミド、1:1型
やし脂肪酸ジエタノールアミド、1:1型ラウリン酸ジエ
タノールアミド、1:1型ミリスチン酸ジエタノールアミ
ド、1:1型オレイン酸ジエタノールアミド、1:1型ラウリ
ン酸モノエタノールアミド、1:1型ラウリン酸モノイソ
パノールアミドが挙げられる。

本発明組成物においては、該（Ｃ）成分の分散剤は１
種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
く、また、その配合量は、前記（Ａ）成分のポリオール
100重量部当たり、0.1〜５重量部の範囲で選ばれる。こ
の量が0.1重量部未満ではメラミンがハードケーキとな
って沈降するおそれがあるし、５重量部を超えるとその
量の割には分散性の向上効果があまり認められない。

本発明組成物においては、長期保存の目的などでメラ
ミンの分散安定性をさらに向上させるために、（Ｄ）成
分として有機系や無機系の沈降防止剤が用いられる。有
機系沈降防止剤としては、例えば硬化ひまし油やステア
リン酸カルシウムなどが挙げられ、無機系沈降防止剤と
しては、例えばクレーやベントナイトなどが挙げられ
る。これらの沈降防止剤は１種用いてもよいし、２種以
上を組み合わせて用いてもよい。

前記沈降防止剤は、組成物にチキソトロピック性を付
与し、静置時の沈降を防止する作用を有している。しか
しながらチキソトロピック性は一般に粘性を増大させる
ため、該組成物をポリウレタン発泡体用に用いる場合、
発泡性にマイナス効果を与えるおそれがある。したがっ
て本発明においては、この（Ｄ）成分の配合量は、前記
（Ａ）成分のポリオール100重量部当たり、0.1〜２重量
部の範囲で選ぶことが必要である。この量が0.1重量部
未満では分散安定性の向上効果が十分に発揮されない
し、２重量部を超えると該組成物をポリウレタン発泡体
用に用いる場合、発泡性が悪くなる傾向がみられる。

本発明のメラミン分散ポリオール組成物には、本発明
の目的を損なわない範囲で、所望に応じメラミン樹脂、
メラミン誘導体、その他難燃剤などを添加してもよい。

ポリウレタン発泡体の形成については特に制限はな
く、本発明のメラミン分散ポリオール組成物を用い、従
来硬質あるいは軟質ポリウレタン発泡体の製造において
慣用されている原料組成や方法によって行うことができ
る。また、発泡は、通常水と、トリレンジイソシアネー
トやジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシア
ネート化合物との反応により発生する二酸化炭素によっ
て行われる。この際、所望に応じて用いられる整泡剤や
反応触媒についても特に制限はなく、従来ポリウレタン
発泡体の製造において慣用されているものを使用するこ
とができる。

本発明のメラミン分散ポリオール組成物を用いること
により、難燃特性に優れたポリウレタンを工業的に効率
よく製造することができる。

［実施例］次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

なお、ポリオール、メラミン及び分散剤を記号は次を
意味する。

（１）ポリオール I :エクセノール828（旭硝子社製） II :ボラノール3022J（ダウケミカル社製） III:プルロニックＬ−64（旭電化社製） IV :PPG3000 V :PEG400 （２）メラミン a:一般メラミン（油化メラミン社製） b:一般メラミン（日産化学工業社製）（３）分散剤 A:1:2型やし脂肪酸ジエタノールアミド B:1:1型やし脂肪酸ジエタノールアミド C:1:1型オレイン酸モノエタノールアミド D:PEG200モノラウレート F:ラウリルアミンエチレンオキシド２モル付加物（４）沈降防止剤イ：硬化ひまし油ロ：ベントナイト実施例１ポリオールI100重量部に対し、メラミンa20重量部、
分散剤A1重量部及び沈降防止剤イ１重量部を添加し、デ
ィスパー分散機にて、2000rpmで２分間混合してメラミ
ン分散ポリオール組成物を調製し、直後及び１か月間保
存後の組成物の粘度と分散安定性を求めた。

なお、粘度はＢ型粘度計（東京計器社製）を用い、４
号ローター、6rpm及び60rpm、20℃の条件で測定した。
分散安定性は、内径3.5mmの試験管に100mlの試料を入
れ、メラミン分散層の全体の高さに対する比で表した。
これらの結果を第１表に示す。

次に、前記メラミン分散ポリオール組成物に、ポリオ
ール100重量部当たり、水が４重量部、シリコーン系整
泡剤SH−190（東レダウコーニングシリコーン社製）が
１重量部、アミン触媒DABCO33LV（日本乳化剤社製）が
0.3重量部及びスズ系触媒Ｔ−９（日東化成社製）が0.2
5重量部となるように添加し、ディスパー分散機にて、2
000rpmで２分間混合したのち、これにトリレンジイソシ
アネート「コロネートＴ−100」（日本ポリウレタン工
業社製）50重量部を添加し、2000rpmで数秒混合して木
箱に投入、発泡が安定したのち、オーブンにて150℃で1
0分間キュアし、ポリウレタン発泡体を得た。この場
合、メラミンを含有しないポリオールを使用した場合の
生成ポリウレタン発泡体との状態比較を行い、発泡安定
性の良否を○×にて判断した。この結果を第１表に示
す。

実施例２〜15、比較例１〜３第１表に示す組成のメラミン分散ポリオール組成物を
実施例１と同様にして調製し、調製直後及び１か月間保
存後の粘度と分散安定性を求めた。その結果を第１表に
示す。

また、実施例２、３、５、７、９、13及び比較例１、
３については実施例１と同様にして発泡体を作成し、発
泡安定性を求めた。その結果を第１表に示す。

比較例４実施例５において、分散剤及び沈降防止剤を用いなか
ったこと以外は、実施例５と同様にしてメラミン分散ポ
リオール組成物を調製した。この場合、メラミンはハー
ドケーキとなって沈降し、均質に分散しなかった。

この組成物について、実施例５と同様にして発泡体を
作成し、発泡安定性を求めた。その結果を第１表に示
す。

［発明の効果］本発明のメラミン分散ポリオール組成物は、液状ポリ
オール中にメラミンを分散剤と沈降防止剤とともに添加
して、該メラミンを均質にかつ安定性よく分散させたも
のであって、長期保存性に優れており、このものをポリ
ウレタン原料として用いることにより、ポリウレタンの
難燃剤としてメラミン粉末を用いる従来技術に比べて、
難燃特性に優れたポリウレタンを工業的に極めて効率よ
く製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C08G 18/08 C08L 75/04 - 75/12 C08K 5/3492

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ポリオール100重量部に対し、
（Ｂ）メラミン20〜150重量部、（Ｃ）アルカノールア
ミド型ノニオン性界面活性剤の中から選ばれた少なくと
も１種0.1〜５重量部、及び（Ｄ）水を除く有機系及び
無機系沈降防止剤の中から選ばれた少なくとも１種0.1
〜２重量部を配合して成る難燃性ポリウレタン用メラミ
ン分散ポリオール組成物。