JPH03140363A

JPH03140363A - 難燃性ポリウレタンフォーム

Info

Publication number: JPH03140363A
Application number: JP27852689A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Mishima; 三島　清志; Noriyuki Kawanishi; 教之川西
Original assignee: MANATSUKU KK; Manac Inc
Current assignee: MANATSUKU KK; Manac Inc
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的゛ｊ（産業上の利用分野）本発明は、車両用の内装材あるいは電気製品の部材等に
有用な難燃性ポリウレタンフォームに関する。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題）ポリウレタンフォームは良好なりッション性、通気性、
吸音性、また配合処方により広範囲な比重、クツション
特性を有することから、きわめて広範囲の分野で使用さ
れている。しかしながらその反面、非常に燃えやすいと
いう性質を有しており、その難燃化は防災上の見地から
強く要望されている。

難燃性付与のために、一般的に行なわれている方法は、
添加型難燃剤を予め配合して発泡させる方法、後処理に
より難燃剤を含浸させる方法がある。これらの方法に使
用される難燃剤としてはトリス（２，３−ジブロモプロ
ピル）ホスフェート、トリス（ブロモクロロプロピル）
ホスフェート、トリス（ブロモエチル）ホスフェート等
の液状のハロゲン化燐酸エステル等が一般的に用いられ
、その他難燃助剤として三酸化アンチモン等の金属酸化
物や水酸化物が併用されることがある。

ところで、添加型難燃剤として専ら利用されているハロ
ゲン化燐酸エステルは、ポリオールなどとの相溶性が非
常に優れているものの、本質的には可塑性を有している
。そのため難燃剤として効果的に働く量のハロゲン化燐
酸エステルを添加した場合、可塑化現象やフオームの硬
さの低下が見られ、低密度フオームを得難い傾向がある
。また、一般にハロゲン化芳香族化合物は熱に安定であ
り、ポリウレタン樹脂の難燃化のためには必ずしも十分
な効果を発揮し得ない場合が多い。

上記の添加型難燃剤の他に反応型難燃剤である填または
ハロゲン含有ポリオールを使用して難燃性ポリウレタン
フォームを得る方法もある。しかしながら、この場合は
鱗またはハロゲン含有ポリオールがポリウレタンの基本
構成成分となるため、難燃性と物性とを均衡させるため
に組成比が制約され、狙い通りの性能が得難いこともあ
る。

上記のようにポリウレタンの難燃化方法は数多く提案さ
れているが、実用上満足できる方法は非常に少ないのが
現状である。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）本発明者らは、
ポリウレタンフォームの難燃化について上記のような未
解決の諸問題を全面的に解消すべく鋭意検討を重ねた結
果、特定の臭素化フェニルジブロモプロピルエーテル類
を難燃剤として配合することにより、その目的を達し得
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、次式で示す臭素化フェニルジブロモプ
ロピルエーテル類を含有し、かつウレタンフオームにお
ける臭素含有率が２．５〜１０重量％である難燃性ポリ
ウレタンフォームである。

（式中、Ｒ’は炭素１７１〜６のアルキル基を表しｍは
０〜２の整数を表し、ｎは１〜５の整数を表す、また、
Ｒ２はメチル基または水素原子を表す）本発明の難燃性ポリウレタンフォームは、ポリエーテル
ポリオールおよび／またはポリエステルポリオールに、
難燃剤として上記臭素化フェニルジブロモプロピルエー
テル類を溶解または分散させ、この混合液にジイソシア
ネートを加えて、水またはフレオンにより発泡させなが
ら反応させ、硬化させることによって得られる。この反
応は既知の方法であり、架橋反応も同時に行なわれ、架
橋の程度により軟質ポリウレタンフォーム、硬質ポリウ
レタンフォームが得られる。

本発明に使用されるポリエーテルポリオールは分子量２
００〜ｔｏ、ｏｏｏの三官能、三官能又は四官能のポリ
エーテルポリオールであり、代表的なものとしては、ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポ
リプロピレントリオール等が挙げられる。

本発明に使用されるポリエステルポリオールはエチレン
グリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリ
コールと、アジピン酸を代表とする炭素数２〜６の二塩
基酸とを反応させたものである。

本発明に使用されるジイソシアネートは、２４−トリレ
ンジイソシアネート、２．４−トリレンジイソシアネ・
−トと２．６−トリレンジイソシアネートの混合物、ジ
フェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート等の芳
香族インシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート
、テトラメチレンジイソシアネート等の脂肪酸インシア
ネート；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、水添ジフェニルメタンジイソシアネ
ート等の脂環族ジイソシアネートが挙げられる。

本発明で難燃剤として配合される臭素化フェニルジブロ
モプロピルエーテル類としては、ポリオールに常温下又
は加熱することにより溶解する２、４．６−ドリブロモ
フエニルー２．３−ジブロモプロピルエーテル、２．４
−ジブロモフェニル−２，３−ジブロモプロピルエーテ
ル、２゜４．６−ドリブロモフエニルー２−メチル−２
，３−ジブロモプロピルエーテル等が挙げられる。これ
らは臭素化フェニル基中にアルキル基を有していてもよ
く、そのような化合物としては、２−メチル−４，６−
ジプロモフエニルー２．３−ジブロモプロピルエーテル
等が挙げられる。アルキル基の炭素数が２以上のエチル
基、プロピル基等を有している場合は化合物の融点が高
くなりポリオールに溶解しにくくなるが、ポリオールに
分散させることにより難燃剤として使用可能である。

本発明の難燃性ポリウレタンフォームの臭素含有率は２
．５〜１０重量％であることが必要である。臭素含有率
が２．５重量％未満では難燃効果が十分でなく、一方、
１０重量％を超える場合は難燃効果は十分得られるが、
多量の難燃剤の添加を必要とするため、フオーム発泡時
の安定性に欠ける等の本来の優れた特性が損なわれる。

更に好ましい臭素含有率の範囲は３〜９重量％であり、
最も好ましい範囲は４〜８重量％である。

本発明の難燃性ポリウレタンフォームの製造には、難燃
剤の他に触媒として三級アミン化合物および有機金属化
合物、界面活性剤、発泡剤ならびに整泡剤等の添加剤を
加えるのが好ましい。また難燃助剤として三酸化アンチ
モン、五酸化アンチモン等の無機物を併用することもで
きる。

本発明の難燃性ポリウレタンフォームは、難燃性が優れ
、しかもポリウレタンフォーム特有の良好なりッション
性等の特性を損なわないという効果が得られる。これは
本発明の難燃剤である臭素化フェニルジブロモプロピル
エーテル類は、ポリオールに対する溶解性又は分散性が
良いためポリウレタンフォームに均一に分布し、さらに
ハロゲン化燐酸エステルより小さい可塑化効果で、均一
な難燃性を付与するためと推定される。また、本難燃剤
は構造中に臭素化アルコキシ基を有しており、これはポ
リウレタンフォームの燃焼時には熱安定性がやや低いた
め有効な難燃効果を与えるものと推定される。

（実施例）以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。なお、以下において１％」は「重量％」を、「部」
は「重量部」を表す。

実施例１水酸基価５６のポリプロピレントリオール１００部に２
．４．６−トリブロモフエニルー２．３−ジブロモプロ
ピルエーテル１５部を溶解した。この混合液にトリエチ
レンジアミン０，１部、シリコーン整泡剤（東しシリコ
ーン５Ｈ１９０）１．２部、オクチル酸錫０，４部およ
び水４部を加え、約１０分間攪拌した後、ＴＤＩ−８０
（２，４−）リレンジイソシアネートと２゜６−トリレ
ンジイソシアネートの８０対２０の混合物）５０部を加
え、激しく攪拌した後、８０℃の乾燥機で３時間硬化さ
せた。

得られたポリウレタンフォームは以下の試験方法で評価
した。

密度：　Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−６４０１引張り強さ、引裂き強さ：ＪＩＳ−に−６３０１臭素含有率：　ＪＩＳ−に−６３８８難燃性：ＪＩＳ−Ｄ−１２０１分析の結果、得られたポリウレタンフォームは、臭素含
有率６．８％であり、自消性で、機械強度、密度も優れ
たものであった。

実施例２実施例１において、２，４．６−ドリブロモフエニルー
２．３−ジブロモプロピルエーテルの代わりに、２，４
．６−ドリブロモフエニルー２−メチル−２，３−ジブ
ロモプロピルエーテル１５部を配合した以外は実施例１
と同様の方法でポリウレタンフォームを製ａした。

得られたポリウレタンフォームは実施例１と同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたポリウレタンフォ
ームは臭素含有率６．６％であり、自消性で、機械強度
、密度も優れたものであった。

実施例３水酸基価６０のポリエステルポリオール１００部に２−
メチル−４，６−ジブロモフェニル＝２．３−ジブロモ
プロピルエーテル１３部を溶解し、さらにトリエチレン
ジアミン１．５部、シリコーン整泡剤１．５部、オクチ
ル酸錫０．０３部および水４部を加え、約１０分間撹拌
した後、ＴＤＩ−６５（２，４−）リレンジイソシアネ
ートと２．６−トリレンジイソシアネートの６５対３５
の混合物）４５部を加え、激しく撹拌した後、８０℃の
乾燥機で１時間硬化させた。

得られたポリウレタンフォームは実施例１と同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたポリウレタンフォ
ームは臭素含有率５．６％であり、自消性で、機械強度
、密度も優れたものであった。

比較例１実施例１において、２，４．６−ドリブロモフエニルー
２．３−ジブロモプロピルエーテルを配合しない以外は
、実施例１と同様の方法でポリウレタンフォームを製造
した。

得られたポリウレタンフォームは実施例１と同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたボッウレタンフオ
ームは機械強度、密度は優れたものであったが、完全燃
焼した。

比較例２実施例１において、２，４．６−ドリブロモフエニルー
２．３−ジブロモプロピルエーテル１５部の代わりに、
同化合物を５部配合した以外は実施例１と同様の方法で
ポリウレタンフォームを製造した。

得られたポリウレタンフォームは実施例Ｉと同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたポリウレタンフォ
ームは臭素含有率２．４％であり、機械強度、密度は優
れたものであったが、難燃性は遅燃２級であった。

比較例３実施例１において、２，４．６−ドリブロモフエニルー
２．３−ジブロモプロピルエーテル１５部の代わりに、
同化合物を３００部配した以外は実施例１と同様の方法
でポリウレタンフォームを製造した。

得られたポリウレタンフォームは臭素含有率１２．５％
であり、自消性であったが、機械強度が劣った。

比較例４実施例１において、２，４．６−１リブロモフェニル−
２，３−ジブロモプロピルエーテルの代わりに、ジブロ
モネオペンチルグリコール１５部を配合した場合以外は
、実施例１と同様の方法でポリウレタンフォームを製造
した。

得られたポリウレタンフォームは実施例１と同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたポリウレタンフォ
ームは臭素含有率５．５％であり、自消性であり、機械
強度は優れたものであったが、発泡状態が悪く、密度の
大きいものであった。

比較例５実施例１において、２，４．６−ドリブロモフエニルー
２．３−ジブロモプロピルエーテルの代わりに、トリス
（２−ブロモエチル）ホスフェ−８１５部を配合した以
外は、実施例１と同様の方法でポリウレタンフォームを
製造した。

得られたポリウレタンフォームは実施例１と同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたボッウレタンフオ
ームは臭素含有率５．１％であり、機械強度が劣り、密
度の大きいものであった。難燃性は遅燃１級であった。

比較例６実施例１において、２，４．６−トリブロモフェニル−
２，３−ジブロモプロピルエーテルの代わりに、デカブ
ロモジフェニルエヤチル１５部を配合した以外は、実施
例１と同様の方法でポリウレタンフォームを製造した。

得られたポリウレタンフォームは実施例１と同一の方法
で試験評価した。その結果、得られたポリウレタンフォ
ームは臭素含有率７，５％であり、機械強度が劣り、密
度は大きいものであった。また、難燃性は遅燃２級であ
った。

表１および表２に実施例１〜３および比較例１〜６の試
験結果をまとめて示す。

上記表２より明らかなように、本発明の難燃性ポリウレ
タンフォームは難燃性が優れ、しかも、ポリウレタンフ
ォーム本来の優れた特性を有している。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の難燃性ポリウレタンフォ
ームは優れた難燃性とポリウレタンフォーム本来の優れ
た特性を維持しており、商品価値の優れた加工製品を得
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】下記式で示す臭素化フェニルジブロモプロピルエーテル
類を含有し、かつポリウレタンフォームにおける臭素含
有率が２．５〜１０重量％である難燃性ポリウレタンフ
ォーム。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１は炭素数１〜６のアルキル基を表し、ｍ
は０〜２の整数を表し、ｎは１〜５の整数を表す。また
、Ｒ＾２はメチル基または水素原子を表す）