JPH059376A - 難燃性ウレタン系組成物 - Google Patents

難燃性ウレタン系組成物

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JPH059376A
JPH059376A JP16285691A JP16285691A JPH059376A JP H059376 A JPH059376 A JP H059376A JP 16285691 A JP16285691 A JP 16285691A JP 16285691 A JP16285691 A JP 16285691A JP H059376 A JPH059376 A JP H059376A
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flame
retardant
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urethane composition
flame retardant
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JP16285691A
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Sadafumi Yagi
木 貞 文 八
Hisashi Harada
田 寿 志 原
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NIPPON MIRAKUTORAN KK
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明の難燃性ウレタン系組成物は、ポリウレ
タン系樹脂に非ハロゲン系難燃剤を含有させてなる、難
燃性ウレタン系組成物において、ポリウレタン系樹脂が
熱可塑性ポリウレタンであり、非ハロゲン系難燃剤とし
て(A):ポリ燐酸アンモニウム(NH4PO3nをメ
ラミンホルムアルデヒド樹脂またはエポキシ樹脂にてマ
イクロカプセル化してなるパウダー、および(B):無
機系難燃剤を含有する。 【効果】この組成物は、非ハロゲン系難燃剤をポリウレ
タン樹脂に少量添加することにより得られ、しかもウレ
タンの重合段階で、または、重合後に押出機などに添加
することにより簡単に得られ、かつ、従来の非ハロゲン
系難燃熱可塑性ポリウレタン樹脂と比較して、ポリウレ
タン系組成物の優れた物性が大幅には低下することがな
く、しかも優れた難燃性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、熱可塑性を有する非ハロ
ゲン系難燃性ウレタン系組成物に関し、さらに詳しく
は、射出成形、押出成形、カレンダーリング等によって
成形され、非ハロゲン系の難燃性が要求される製品、例
えば家屋の内装材、鉱業用ケーブル、自動車、各種車輌
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ウレタン系
組成物に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】非ハロゲン系の難燃性熱可塑性ポ
リウレタン系樹脂は、従来、熱可塑性ポリウレタン系樹
脂と、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、押出機などを用いて混練することにより製造され
ていた。
【0003】上記の無機系難燃剤をそれぞれ単独である
いは組み合わせて用いても、熱可塑性ポリウレタン系樹
脂に対する難燃化効果は有機ハロゲン系難燃剤を用いる
場合と比較して小さく、無機系難燃剤を用いる場合に
は、上記ポリウレタン系樹脂に大量に添加する必要があ
る。
【0004】ところが、この無機系難燃剤が多量に配合
された非ハロゲン系難燃性熱可塑性ポリウレタン系樹脂
では、引張物性、特に引張強度は通常の熱可塑性ポリウ
レタン系樹脂と比較して大幅に低下してしまうという問
題点がある。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決し
ょうとするものであって、優れた難燃性を有し、非ハロ
ゲン系難燃剤をポリウレタン系樹脂に少量添加すること
により得られ、しかもウレタンの重合段階で、または、
重合後に押出機などに添加することにより簡単に得ら
れ、かつ、従来の非ハロゲン系難燃熱可塑性ポリウレタ
ン系樹脂と比較して、ポリウレタン系組成物の優れた物
性が大幅には低下しないような非ハロゲン系難燃熱可塑
性ポリウレタン系樹脂を提供することを目的としてい
る。
【0006】
【発明の概要】本発明に係る難燃性ウレタン系組成物
は、ポリウレタン系樹脂に非ハロゲン系難燃剤を含有さ
せてなる難燃性ウレタン系組成物において、ポリウレタ
ン系樹脂が熱可塑性ポリウレタンであり、非ハロゲン系
難燃剤として、 (A)ポリ燐酸アンモニウム(NH4PO3nをメラミ
ンホルムアルデヒド樹脂またはエポキシ樹脂にてマイク
ロカプセル化してなるパウダー、および (B)無機系難燃剤 を含有することを特徴としている。
【0007】また、本発明の好ましい態様においては、
難燃性ウレタン系組成物100重量部中に、上記難燃剤
(A)が20〜80重量部の量で、(B)が0〜60重
量部の量で含まれており、かつ、上記難燃剤(A)およ
び(B)が合計で20〜80重量部の量で含まれている
ことが望ましい。
【0008】本発明に係る難燃性ウレタン系組成物は、
特定の難燃剤をカプセル化して用いているため、非ハロ
ゲン系難燃剤の使用量が少量であっても優れた難燃性を
有し、しかもウレタンの重合段階で、または、重合後に
押出機などに非ハロゲン系難燃剤を添加することができ
るため難燃性ウレタン系組成物の調製が容易となる。し
かも得られる難燃性ウレタン系組成物は、ウレタン系樹
脂が有する優れた引張強度などの特性を大幅には低下さ
せない。
【0009】また、この難燃性ウレタン系組成物は非ハ
ロゲン系であるため焼却処理時に塩素ガスなどが発生せ
ず、燃焼しても公害源となり難い。
【0010】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る難燃性ウレタ
ン系組成物について具体的に説明する。本発明に係る難
燃性ウレタン系組成物は、熱可塑性ポリウレタン系樹脂
と、非ハロゲン系難燃剤とを含有している。
【0011】[熱可塑性ポリウレタン系樹脂]本発明で
用いられる熱可塑性ポリウレタン系樹脂は、従来、熱可
塑性樹脂として知られているものが特に制限されること
なく用いられ、通常、軟化温度が約50〜150℃、数
平均分子量が約104〜1.5×105である。
【0012】このような熱可塑性ポリウレタンは、例え
ばポリ(ブチレンアジペート)ジオールなどの高分子ジ
オール、1,4ーブタンジオールなどの短鎖ジオールな
どのジオール成分と、ジフェニルメタンジイソシアネー
トまたはトリジンイソシアネートなどのジイソシアネー
ト成分とを反応させることにより得られ、ウレタン結合
[−NH・CO・O−]を有するポリマーである。
【0013】また、本発明では、熱可塑性ポリウレタン
として、発泡した熱可塑性ポリウレタンを用いることも
できる。 [非ハロゲン系難燃剤]本発明の難燃性ウレタン系組成
物には、非ハロゲン系難燃剤として、ポリ燐酸アンモニ
ウム(NH4PO3nをメラミンホルムアルデヒド樹脂
またはエポキシ樹脂にてマイクロカプセル化してなるパ
ウダー(A)および無機充填剤(B)が含まれる。
【0014】本発明では、熱可塑性ポリウレタンに難燃
剤としてのポリ燐酸アンモニウムがそのまま配合される
のではなく、メラミンホルムアルデヒド樹脂またはエポ
キシ樹脂で「マイクロカプセル化」されて配合されてい
るので、ウレタン系組成物の物性に悪影響を及ぼすこと
がない。
【0015】しかも上記のようなマイクロカプセル化さ
れたポリ燐酸アンモニウムは、ウレタンの重合段階で、
または、重合後に押出機などに添加するなど、任意の段
階で添加することが可能であり、このように任意の段階
で添加してもウレタンの重合反応などには影響を与えな
い。従ってカプセル化された該難燃剤を組成物調製の好
適な段階で配合して、容易に本発明の難燃性ウレタン系
組成物を調製することができる。しかもこの難燃性ウレ
タン系組成物は、優れた難燃性を有し、かつポリウレタ
ン系組成物の優れた物性、たとえば引張強度を著しく低
下させない。
【0016】このようなカプセルは、その大きさは特に
限定されないが、通常、粒径が0.3〜3μm程度であ
り、従来より公知の方法により製造される。本発明にお
いては、上記難燃剤(A)と共に、無機系難燃剤(B)
が用いられる。
【0017】無機系難燃剤(B)としては、赤リン、水
酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、三酸化アンチ
モン、酸化スズ、水酸化ジルコニウム、メタほう酸バリ
ウムなどが挙げられ、中でも三酸化アンチモン、水酸化
マグネシウムなどが好ましく用いられる。
【0018】本発明においては、ウレタン系組成物10
0重量部中に、上記難燃剤(A)が20〜80重量部好
ましくは25〜60重量部の量で、(B)が0〜60重
量部好ましくは5〜20重量部の量で含まれており、か
つ、上記難燃剤(A)および(B)が合計で20〜80
重量部好ましくは30〜60重量部の量で含まれている
ことが望ましい。
【0019】なお、本発明に係る上記組成物には、通
常、ウレタン系組成物に配合されるような成分、例えば
顔料、安定剤、滑剤などが含まれていてもよい。このよ
うな本発明に係るウレタン系組成物は、常法に従って製
造される。
【0020】
【発明の効果】このように本発明の組成物は、優れた難
燃性を有し、しかも、従来のポリウレタン系組成物の優
れた物性(例:引張強度)を大幅には低下させない。
【0021】しかもこの組成物は、上記のような非ハロ
ゲン系難燃剤をカプセル化してポリウレタン樹脂に添加
することにより製造されているため、難燃剤の使用量が
少量であっても優れた難燃性が発揮される。しかもこの
ようにカプセル化された上記難燃剤はウレタンの重合段
階で、または、重合後に押出機などにて添加することが
できるため、難燃性ウレタン系組成物の調製が容易とな
る。また、この組成物は非ハロゲン系であるため処理時
に塩素ガスなどが発生せず、燃焼しても公害源となり難
い。
【0022】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はかかる実施例によって何等制約され
るものではない。なお、以下の記載において、「部」は
重量部を意味する。また、酸素指数が高いほど難燃性に
優れている。
【0023】
【実施例1】温度計、撹拌機をつけた反応器にカプロラ
クトン系ポリオール100部及び非ハロゲン系難燃剤
(ヘキスト(株)EXOLIT 462[ポリ燐酸アンモニウムを
メラミンホルムアルデヒド樹脂でカプセル化したも
の]、またはヘキスト(株)EXOLIT455[ポリ燐酸アン
モニウムをエポキシ樹脂でカプセル化したもの])47
部を入れ110℃で減圧脱水を2時間行なった。
【0024】その混合物に50℃の1,4-ブタンジオール
8部を投入攪拌し、さらに30℃のジフェニルメタン-
4,4'-ジイソシアネートを38部投入してウレタン化反
応を行なった。
【0025】重合物が90℃になった段階でバットに流
し込みバット上で固化させた。得られた塊状物を80℃
の電気炉にて24時間熟成させた。この塊状物を粉砕
し、フレーク状のウレタン系組成物に三酸化アンチモン
をウレタン系組成物100部に対し10部ドライブレン
ドし押出機にて所定の形状のペレットに加工した。
【0026】得られたペレット状組成物では、成分組成
がウレタン系樹脂100部中、成分(A)が32.2
部、成分(B)が6.8部であった。得られたペレット
を射出成形機にて成形し、標準試験片の物性を23℃、
50%RHの条件でJIS K 7311に準じて測定した。
【0027】結果は表1の通りであった。また東洋理化
工業(株)社製燃焼試験機No.1型にて2mm厚の試験片の
酸素指数(OI値)を測定したところ31.1であっ
た。
【0028】なお、下記の表中、Hs(JISA)は、「硬さ
JIS A」 を示し、100%Mo(Kgf/cm 2)は「100%引
張応力」を示し、E(%)は「伸び」を示し、T.S(Kgf/c
m2)は「引張強さ」を示し、TR(Kgf/cm)は「引裂強さ」
を示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【実施例2】ミラクトランE185FNAT(アジペート系熱可
塑性ポリウレタン樹脂)100部と非ハロゲン系難燃剤
(ヘキスト(株)EXOLIT462 または455)32部、三酸
化アンチモン10部をヘンシルミキサーにて混合し、押
出機にて所定の形状のペレットに加工した。得られたペ
レットを射出成形機にて成形し標準試験片の物性を23
℃、50%RHの条件でJIS K 7311に準じて測定した。
【0031】結果は表2の通りであった。また実施例1
と同様に酸素指数を測定したところ30.3であった。
【0032】
【表2】
【0033】
【比較例1】ミラクトランE180FNAT(アジペート系熱可
塑性ポリウレタン樹脂)100部に赤リン2部、水酸化
マグネシウム110部、水酸化アルミニウム25部をバ
ンバリーミキサーにて混練し押出機にて所定の形状のペ
レットに加工した。
【0034】得られたペレットを実施例1、2と同様に
射出成形し、測定した試験片の物性は表3に示す通りで
あった。また実施例1と同様に測定した酸素指数(OI
値)は27.2であった。
【0035】
【表3】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリウレタン系樹脂に非ハロゲン系難燃
    剤を含有させてなる難燃性ウレタン系組成物において、 ポリウレタン系樹脂が熱可塑性ポリウレタンであり、 非ハロゲン系難燃剤として、 (A)ポリ燐酸アンモニウム(NH4PO3nをメラミ
    ンホルムアルデヒド樹脂またはエポキシ樹脂にてマイク
    ロカプセル化してなるパウダー、および (B)無機系難燃剤 を含有することを特徴とする難燃性ウレタン系組成物。
  2. 【請求項2】 ウレタン系組成物100重量部中に、上
    記難燃剤(A)が20〜80重量部の量で、(B)が0
    〜60重量部の量で含まれており、かつ、上記難燃剤
    (A)および(B)が合計で20〜80重量部の量で含
    まれていることを特徴とする請求項1記載の難燃性ウレ
    タン系組成物。
JP16285691A 1991-07-03 1991-07-03 難燃性ウレタン系組成物 Pending JPH059376A (ja)

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