JP5644116B2 - 高難燃性ポリウレタンフォーム - Google Patents
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Description
近年では、プラズマテレビ等の弱電用途において、高い難燃性が強く要求されるようになってきており、特に、難燃性の指標としてUL−94垂直燃焼試験におけるV−0を達成することが必須となってきている。
特許文献2の技術でもやはり難燃性は十分であるとは言えない上に、難燃剤を大量に用いることから、圧縮反発性等のポリウレタンフォーム本来の特性は大きく損なわれると考えられる。
本発明におけるポリオールは、ポリエーテル系ポリオールであることを必須とする。
ポリエーテル系ポリオールとしては、通常のポリウレタンフォームの製造に使用される25℃における粘度が200〜2000mPa・sで、水酸基価が20〜80mg−KOH/g程度の各種のポリエーテル系ポリオールの1種又は2種以上を用いることができる。なお、本発明において、ポリエーテル系ポリオールはポリエステルポリエーテルポリオールを含む広義のポリエーテル系ポリオールをさす。
また、このようなポリエステルポリエーテルポリオールをフタル酸変性して得られるフタル酸変性ポリエステルポリエーテルポリオールの官能基数は1.5〜4.5であることが好ましい。
イソシアネートとしては、ポリウレタン発泡原料として用いられる通常のイソシアネートであればいずれも用いることができ、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリフェニルジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、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等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
発泡剤としては、水及び低沸点の有機化合物を単独又は併用にて使用できる。低沸点の有機化合物としては、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロジフロロメタン、モノクロロジフロロメタン、トリクロロトリフロロエタン、メチレンクロライド等がある。
本発明においては、難燃剤として膨張黒鉛、リン系難燃剤及びメラミン難燃剤の3成分を用いることを必須とする。
触媒としては、アミン系、錫系のいずれの触媒も好適に使用することができ、アミン系触媒としては、6−ジメチルアミノ−1−ヘキサノール、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−(ジメチルアミノエチル)エーテル、テトラメチルプロピレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等を、錫系触媒としては、スタナスオクテート、ジブチルチンジラウレートや、後掲の実施例で用いている2−エチルヘキシル酸第一錫等を挙げることができる。これらの触媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
触媒の配合量は、ポリオール100重量部に対して、通常0〜5重量部、好ましくは0.1〜1重量部である。
架橋剤としては、水酸基を2つ以上有するモノマーを用いることが好ましく、このような架橋剤を用いることにより、架橋密度を上げて、フォームの強度、硬度を高め、この結果、形状保持性を高めることができる。水酸基を2つ以上有するモノマーとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられる。なお、架橋剤としては、アミン系触媒として機能し得るジエタノールアミンを用いることもできる。これらの架橋剤は、1種を単独で又は2種以上併用して用いることができる。
整泡剤としては、例えば、オルガノポリシロキサン、アルキルカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。
整泡剤の配合量は、ポリオール100重量部に対して、通常0〜5重量部、好ましくは0.5〜2重量部である。
本発明に係るポリウレタンフォーム配合物には、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、顔料等の着色剤(カラー剤)、炭酸カルシウム等の充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤、打ち抜き剤などを配合することができる。
本発明の高難燃性ポリウレタンフォームは、上述のような成分を含むポリウレタンフォーム配合物を常法に従って発泡成形することにより製造される。
なお、以下の実施例及び比較例で用いた材料は次の通りである。
(ポリエーテルポリオール)
数平均分子量=3000
水酸基価=56mg−KOH/g
ポリオール2:三井化学ポリウレタン(株)製「アクトコール3P−56D」
(フタル酸変性ポリエステルポリエーテルポリオールと
非変性ポリエステルポリエーテルポリオールとの混合物)
フタル酸変性ポリエステルポリエーテルポリオール含有量=75重量%
フタル酸変性ポリエステルポリエーテルポリオール:
粘度(25℃)=15000mPa・s
水酸基価=56mg−KOH/g
非変性ポリエステルポリエーテルポリオール:
粘度(25℃)=475mPa・s
水酸基価=56mg−KOH/g
ポリオール3:日本ポリウレタン社製「NIPPOLLAN 982R」
(ポリカーボネートジオール(ポリウレタン用ポリカーボネート))
ポリオール4:ダウ・ケミカル社製「ボラノール3943A」
(スチレン−アクリロニトリルコポリマーグラフトポリオール)
(トリレンジイソシアネート(TDI)
(2,4−TDI:2,6−TDI=80:20))
架橋剤2:三井化学(株)製「アクトコール T880」(ポリオキシアルキレンポリ
オール)
難燃剤2:三井化学(株)製メラミン樹脂粉末ロットNo.G09908−C
難燃剤3:三洋貿易社製「SYZR 502FP」(膨張黒鉛)
SILICONE L−638」(シリコーン系整泡剤)
第一錫(有効成分量28重量%)
アミン系触媒1:東ソー(株)製「TEDA L33」(ジプロピレングリコールと
トリエチレンジアミンの混合物)
アミン系触媒2:東ソー(株)製「TOYOCAT ET33B」(ビス(2−ジメチ
ルアミノエチル)エーテルとジプロピレングリコールの混合物)
(黒色カラー剤)
打ち抜き剤:クローダジャパン社製「TEXTER−2」
表1,2に示す配合及びイソシアネートインデックスのポリウレタンフォーム配合物を調製し、これを20℃で発泡成形して軟質ポリウレタンフォームを製造した。
この軟質ポリウレタンフォームについて、サンプル密度、通気性及び圧縮残留歪(ただし、圧縮残留歪は実施例2〜6、参考例及び比較例8〜10のみ)を測定し、結果を表1,2に示した。
また、サンプル厚み13mmで、UL−94垂直燃焼試験のV−0、V−1、V−2材
料分類の試験方法により評価を行い、結果を表1,2に示した。
Claims (3)
- ポリオール、イソシアネート、発泡剤及び難燃剤を配合してなるポリウレタンフォーム配合物を発泡させて得られる高難燃性ポリウレタンフォームであって、
該ポリオールが、ポリエーテルポリオールと、フタル酸変性ポリエステルポリエーテルポリオールと、非変性ポリエステルポリエーテルポリオールとを含有するポリエーテル系ポリオールで、かつポリオール100重量部中のフタル酸変性ポリエステルポリエーテルポリオールの割合が15〜40重量部であり、
該難燃剤が膨張黒鉛、リン酸エステル系難燃剤及びメラミン樹脂を含み、
該リン酸エステル系難燃剤の配合量が全ポリオール100重量部に対して25〜45重量部であることを特徴とする高難燃性ポリウレタンフォーム。 - 請求項1において、該膨張黒鉛の配合量が全ポリオール100重量部に対して15〜25重量部であることを特徴とする高難燃性ポリウレタンフォーム。
- 請求項1又は2において、該メラミン樹脂の配合量が全ポリオール100重量部に対して25〜40重量部であることを特徴とする高難燃性ポリウレタンフォーム。
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