JPH11140150A - 低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物およびそれを用いた低発煙性難燃フォーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オゾン破壊性の高いクロロフルオロカーボン類
を使用せずに、高度の難燃性、低発煙性を有するポリイ
ソシアヌレートフォーム用組成物および該組成物を用い
た低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォームを提供す
ること。 【解決手段】少なくとも１成分が低ヒドロキシル基価を
有するポリオールであるポリオールと該ポリオールに対
して特定な割合でポリイソシアネートを配合したポリオ
ールとポリイソシアネートとの混合物に、難燃剤、触
媒、発泡剤、整泡剤および遷移金属化合物を特定割合で
配合した低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用
組成物および該組成物を用いたフォーム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低発煙性に優れた難
燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物および該組成
物を発泡させて得られる難燃ポリイソシアヌレートフォ
ームに関する。さらに詳しくは、発泡剤としてオゾン破
壊性の高いクロロフルオロカーボン類を使用せずに、特
定の難燃剤と遷移金属化合物とを組み合わせて配合する
ことによって、高い難燃性を維持しつつ、発煙性を抑え
たポリイソシアヌレートフォーム用組成物および該組成
物を用いた低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム
に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来、ポリイソシアヌレー
トフォームは、それ自身、硬質ポリウレタンフォームに
比べて耐炎性や耐熱性に優れていることから、発泡材料
の中でもとりわけ難燃性の要求される分野に好んで使用
されてきた。そして、該ポリイソシアヌレートフォーム
が、難燃剤を添加せずにそれ自体で難燃性を発揮する為
には、用いる発泡剤としてクロロフルオロカ−ボン（以
下、ＣＦＣという），ハイドロクロロフルオロカ−ボン
（以下、ＨＣＦＣという）などのクロロフルオロカーボ
ン類を使用する必要があった。しかしながら、近年、地
球のオゾン層保護のために該クロロフルオロカーボン類
の使用が規制され、代替材料として水、炭化水素系溶
剤、オゾン層破壊性を有しないハイドロフルオロカーボ
ン類をそれぞれ単独または併用し、かつ従前と同等以上
の難燃性を有するポリイソシアヌレートフォームを開発
する必要がある。しかしながら、水、炭化水素系溶剤お
よび／またはハイドロフルオロカーボン類を使用した場
組成物にあっては、発泡剤としてクロロフルオロカーボ
ン類を使用した従来のフォームと比較して難燃性が低下
するといった欠点を有している。これは従来使用されて
いるクロロフルオロカーボン類が不燃性ガスであり難燃
効果を示すのに対し、炭化水素系溶剤およびハイドロフ
ルオロカーボン類が可燃性のガスであるため、燃焼時に
難燃効果を示さないことに起因している。また、樹脂自
体の耐熱性を向上させるためにイソシアヌレート環を多
く生成させると、硬質ウレタンフォームよりは発煙性が
改善されるものの、得られるフォームが脆くなり、接炎
時に該フォームに亀裂が発生しやすくなり要求される難
燃性能を充分満足するフォームは得られない。

【０００３】このような課題を解決する方法として特開
平７−１６５８７１号公報には、有機ポリイソシアネ−
トとして、特定の金属錯体塩水和物を添加して選られる
イソシアネ−ト組成物を用い、発泡剤にはＨＣＦＣを用
いて、寸法安定性が良好で難燃性、低発煙性に優れた硬
質ポリウレタンフォームの製造方法が提案されている。
しかしながら、該公報に提案の方法で得られたポリウ
レタンフォームは発煙性が高く、日本工業規格ＪＩＳ
Ａ−１３２１で定められた難燃性２級のレベルは到底達
成できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前述の
問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、少な
くとも１成分が低ヒドロキシル基価を有するポリオール
であるポリオールと該ポリオールに対して特定な割合で
ポリイソシアネートを配合したポリオールとポリイソシ
アネートとの混合物に、難燃剤、触媒、発泡剤、整泡剤
および遷移金属化合物を配合した組成物が、該組成物を
発泡させると、優れた難燃性、低発煙性を示すフォ−ム
になることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
した。以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は、オゾン破壊性の高いクロロフルオロカーボン類を使
用せずに、高度の難燃性、低発煙性を有するポリイソシ
アヌレートフォーム用組成物および該組成物を用いた低
発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォームを提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は次の（１）〜
（１１）である。 （１）ポリオール１ｇ当りのヒドロキシル基価（KOH滴
定量換算値）が２０〜３００mgKOH/gであるポリオール
成分を少なくとも１成分含有し、全ヒドロシキル基価が
２０〜８００mgKOH/gであるポリオール、ポリイソシア
ネート、難燃剤、触媒、発泡剤、整泡剤および遷移金属
化合物からなる低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォ
ーム用組成物であって、該ポリイソシアネート１ｇ中の
イソシアネート基当量（モル）と該ポリオール１ｇ中の
ヒドロキシル基当量（モル）との比（前者／後者）が１
〜１０になるように調製した、ポリオールとポリイソシ
アネ−トとの混合物１００重量部に対し、難燃剤を１〜
５０重量部、触媒を０．１〜１０重量部、発泡剤を１〜
５０重量部、整泡剤を０．１〜２０重量部および遷移金
属化合物を０．１〜１０重量部の各配合割合で配合した
低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物。 （２）ポリオールが、ヒドロキシル基価が２０〜３００
mgKOH/gであるポリオールを全ポリオ−ルに対して２０
〜１００重量％含有するポリオールである前記第１項記
載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成
物。

【０００６】（３）難燃剤が、ポリリン酸化合物、該ポ
リリン酸化合物とイソシアヌル酸誘導体の混合物もしく
は該ポリリン酸化合物と金属水和物の混合物である前記
第１項記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォー
ム用組成物。 （４）触媒が、アミン系触媒、ハイドライド系触媒、ヒ
ドロキシド系触媒、金属酸化物系触媒、カルボキシレー
ト系触媒および有機金属系触媒からなる群より選ばれる
１種もしくは２種以上の混合物である前記第１項記載の
低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物。 （５）発泡剤が、水、炭化水素およびオゾン分解性がな
いハイドロフルオロカーボンからなる群より選ばれる１
種もしくは２種以上の混合物である前記第１項記載の低
発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物。 （６）整泡剤が、有機ケイ素系界面活性剤、シリコーン
オイル、シリコーン樹脂、ポリオルガノシロキサンおよ
びポリアルキレンオキサイド・シロキサン共重合体から
なる群より選ばれる１種もしくは２種以上の混合物であ
る前記第１項記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレート
フォーム用組成物。

【０００７】（７）遷移金属化合物が、下記化４および
／または化５で表される化合物である前記第１項記載の
低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物。

【化４】 （但し、Ｍはジルコニウム、チタン、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅またはモリブデンなどの遷移金属
を示す。（Ｒ¹ _n−Ｃ₅Ｈ_5-n)および（Ｒ¹ _m−Ｃ₅Ｈ_5-m）
は無置換または置換シクロペンタジエニル基を示し、ｎ
およびｍは０〜５の整数である。各Ｒ¹はお互いに同一
でも異なっていてもよく、水素、ビニル基、アセチル
基、シリル基、アミノ基、カルボキシル基または炭素数
１〜２０を有するアルキル基、アルケニル基、アリール
基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を示す。
Ｘは同一でも異なってもよく、水素、ハロゲンまたは炭
化水素基を示し、基の数を表すｒは０〜４の整数であ
る）

【化５】 （但し、Ｍはジルコニウム、チタン、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅またはモリブデンなどの遷移金
属、Ｙはケイ素、ゲルマニウムまたはスズを示す。（Ｒ
² _p−Ｃ₅Ｈ_4-p）および（Ｒ² _q−Ｃ₅Ｈ_4-q）は無置換また
は置換シクロペンタジエニル基を示し、ｐおよびｑは０
〜４の整数である。各Ｒ²はお互いに同一でも異なって
いてもよく、水素、シリル基または炭素数１〜２０を有
するアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキル
アリール基、アリールアルキル基を示す。Ｒ³はお互い
に同一でも異なっていてもよく、水素または炭化水素基
を示す。また、Ｘは同一でも異なってもよく、水素、ハ
ロゲンまたは炭化水素基を示し、基の数を表すｒは０〜
４の整数である）

【０００８】（８）ポリリン酸化合物が、ポリリン酸ア
ンモニウム、メラミン変性ポリリン酸アンモニウム、被
覆ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、縮合
リン酸エステルおよびハロゲン化縮合リン酸エステルか
らなる群より選ばれる１種もしくは２種以上の混合物で
ある前記第３項記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレー
トフォーム用組成物。 （９）イソシアヌル酸誘導体が、（イソ）シアヌル酸メ
ラミンもしくは下記化６で表される化合物である前記第
３項記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム
用組成物。

【化６】 （但し、Ｒ⁴，Ｒ⁵，Ｒ⁶はお互いに同一でも異なってい
てもよく、水素または炭素数１〜６の鎖状あるいは分岐
状アルキレン基であり、Ｚ¹，Ｚ²およびＺ³はヒドロキ
シル基またはエポキシ基である） （１０）金属水和物が、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウムまたはハイドロタルサイトおよびこれらの２
種以上の混合物である前記第３項記載の低発煙性難燃ポ
リイソシアヌレートフォーム用組成物。 （１１）請求項１〜請求項１０のいずれか１項記載の組
成物を発泡させて得られる低発煙性難燃ポリイソシアヌ
レートフォーム。

【０００９】本発明で使用するポリオールの少なくとも
１成分は、ヒドロキシル基価が２０〜３００mgKOH/gで
ある低ヒドロキシル基価ポリオールである。他のポリオ
ール成分のヒドロキシル基価は特に限定されないが、全
ポリオールのヒドロキシル基価は、２０〜８００mgKOH/
gのものが使用できる。また、該低ヒドロキシル基価ポ
リオールの全ポリオール混合物に占める割合は、全ポリ
オール混合物に対して、２０〜１００重量％、好ましく
は４０〜７０重量％である。該低ヒドロキシル基価ポリ
オールは、フォーム強度などの物性を向上させるだけで
なく、イソシアヌレート環の生成を促進させ耐熱性、難
燃性および発煙性の向上に対して寄与する。

【００１０】該ポリオールの具体的な例としては、ポリ
プロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグ
リコール、ポリマーポリオールなどのポリエーテル系ポ
リオール、一般式ROOC(CH₂)_nCOORで表されるジカルボン
酸もしくはジカルボン酸エステルと多価アルコールとの
反応で得られるポリエステルポリオール（nは１〜１２
の整数、Rは水素、メチル基またはエチル基）、一般式
ROOCArCOORで表されるジカルボン酸もしくはジカルボン
酸エステルと多価アルコールとの反応で得られるポリエ
ステルポリオール（Arは置換または非置換の芳香族残
基、 Rは水素、メチル基またはエチル基）、ポリカプロ
ラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオールなど
のポリエステル系ポリオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，５−ペンタンジオール、１，６―ヘキサンジオ
ール、ポリブタジエンポリオールなどの直鎖状ポリオー
ルなどのほか、トリメチロールプロパン、ネオペンチル
グリコール、メチルペンタンジオール等のポリオールも
使用できる。また、これらのポリオール類のフェノール
変性物、燐酸で変性させるなどしてリンを含有させたも
の、ハロゲンを含有させたものなどポリオールの変性体
はすべて使用できる。

【００１１】なかでも、ポリエーテル系ポリオール、ア
ジピン酸やフタル酸などのジカルボン酸を原料として製
造されるポリエステル系ポリオールが、フォーム強度を
高くすることができるので好ましい。

【００１２】発明で使用するポリイソシアネートは、脂
肪族、環式脂肪族、芳香族脂肪族または芳香族のポリイ
ソシアネートなどすべて公知、市販のものが使用でき
る。具体的には、メチレンジフェニルジイソシアネート
（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キ
シリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ポリメックＭＤ
Ｉ（粗製ＭＤＩ）、ナフチレン１，５−ジイソシアネー
ト、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＮＤ
Ｉ）、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート、水添したキシリレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー
酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等
が挙げられる。また、各種変性ポリイソシアネートとし
て前記ポリイソシアネートを部分的にウレタン化、カル
ボジイミド化、アミド化、フェノール化もしくはプレポ
リマー化などの手段で変性したものも使用できる。これ
らはイソシアネート当量を調整するために２種以上混合
して使用することも可能である。

【００１３】本発明の組成物において、ポリイソシアネ
ートの添加量はポリオール中のヒドロキシル基当量に依
存する。すなわち、ポリイソシアネート由来のイソシア
ネート基当量（モル換算値）／ポリオール由来のヒドロ
キシル基当量（モル換算値）は１〜１０、好ましくは３
〜７である。つまり、使用するポリイソシアネート中の
イソシアネート当量は、反応するポリオール中のヒドロ
キシル基当量よりも過剰に加えることが必要であり、こ
の過剰分が三量化触媒によってイソシアヌレート環を生
成し、目的とするポリイソシアヌレートフォームが得ら
れる。発泡剤として水を使用した場合は、該発泡剤由来
のヒドロキシル基当量が、ポリオール由来のヒドロキシ
ル基当量に加算されるので、より多くのポリイソシアネ
ートを添加する必要があるが、その場合モル換算で、イ
ソシアネート当量／（ポリオール由来のヒドロキシル基
当量＋発泡剤由来のヒドロキシル基当量）の値は０．８
〜８、好ましくは１〜６、より好ましくは２〜５であ
る。イソシアネート基当量／ポリオール由来のヒドロキ
シル基当量が１未満の場合、フォーム中に生成するイソ
シアヌレート環およびカルボジイミド結合の割合が低下
するために、フォームの耐熱性、耐炎性が低下し、燃焼
時の発煙性が増大する。イソシアネート基当量／ポリオ
ール由来のヒドロキシル基当量が１０を超える場合、得
られたフォームが脆くなる。

【００１４】本発明に使用する触媒は、通常知られてい
る三量化触媒および／またはウレタン化触媒を使用する
ことができる。該触媒の例としては、トリエチルアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチル
プロピルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエ
チレンジアミン、 Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル
プロパン−１，３−ジアミン、 Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルヘキサン−１，６−ジアミン、ペンタメチ
ルジエチレントリアミン、テトラメチルグアニジン、ト
リエチレンジアミンなどのアミン系触媒、ジメチルアミ
ノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノールなど
のアルコールアミン系触媒、アミノプロピルエーテル、
ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、エチレン
グリコールビス（３−ジエチル）−アミノプロピルエー
テルなどのエーテルアミン系触媒、スタナスオクトエー
ト、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンラウレー
ト、ジブチルチンマーカブチド、ジブチルチンジマレエ
ート、ジオクチルチンマーカブチド、ジオクチルチンチ
オカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オ
クテン酸塩またはＲ₃Ｓｉ−ＳＲ’もしくはＲＺｎ−Ｏ
Ｒ’の一般式で表すことができる有機金属触媒、酸化リ
チウム、トリブチルチンオキサイドなどの金属酸化物系
触媒、水素化ホウ素ナトリウムなどのハイドライド系触
媒、ナトリウムメトキシドなどアルコキシド系触媒、４
級の窒素、リンなどの元素を含むヒドロキシド系触媒、
酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、酢酸カリウム、ナフ
テン酸ニッケル、ナフテン酸コバルトおよびアルカリ石
鹸などのカルボキシレート系触媒などが使用できる。

【００１５】これらの触媒は単独または混合して用いる
ことができ、その使用量はポリオールとポリイソシアネ
ートとからなるポリマー混合物１００重量部に対して
０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．５〜３であ
る。

【００１６】発泡剤としては、水、炭化水素系溶剤また
はオゾン分解性を示さないハイドロフルオロカーボン
（ＨＦＣ）もしくはこれらの２種以上の混合発泡剤を使
用することができる。また、該炭化水素系溶剤として
は、炭素数１〜１０の鎖状、分岐状もしくは環状構造を
有する液状の飽和炭化水素が使用できる。具体的にはペ
ンタン、イソペンタン、シクロペンタンなどが入手が容
易であり好適に使用できる。ハイドロフルオロカーボン
としては、１，１，１，２−テトラフルオロエタン（Ｈ
ＦＣ−１３４ａ）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１
２５）、１，１−ジフルオロエタン（ＨＦＣ−１５２
ａ）などが挙げられ、すべて市販品を使用できる。

【００１７】これらの発泡剤は単独もしくは混合して用
いることができ、その使用量はポリオールとポリイソシ
アネートとからなるポリマー混合物１００重量部に対し
て１〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部である。

【００１８】本発明で使用する整泡剤としては一般に市
販されている、有機ケイ素系界面活性剤、シリコーンオ
イル、シリコーン樹脂、シロキサン化合物およびポリア
ルキレンオキサイド・シロキサン共重合体であれば特に
限定されるものではなく、２種以上併用して使用するこ
とも可能である。また、その使用量はポリオールとポリ
イソシアネートとからなるポリマー混合物１００重量部
に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜５重
量部である。

【００１９】本発明で使用する難燃剤は、ポリリン酸化
合物もしくは他の難燃性助剤と組み合わせた難燃剤組成
物である。ポリリン酸化合物の例としては、一般式（NH
４PO３）ｎで表すことができるポリリン酸アンモニウ
ム、該ポリリン酸アンモニウムをメラミンモノマーで処
理して水溶性を低下させたメラミン変性ポリリン酸アン
モニウム、該ポリリン酸アンモニウムを水不溶性の樹脂
で被覆した被覆ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸ア
ンモニウムの一部のアンモニウム基がカルバミル基と置
換されたカルバミルポリリン酸アンモニウム、およびポ
リリン酸メラミンなどのポリリン酸塩、縮合リン酸エス
テルまたはハロゲン化縮合リン酸エステルなどの縮合燐
酸エステルが挙げられる。該ポリリン酸化合物は単独ま
たは前記ポリリン酸化合物群から選ばれる２種以上の混
合物として使用できる。

【００２０】特に被覆ポリリン酸アンモニウム、縮合リ
ン酸エステルまたはハロゲン化縮合リン酸エステルは耐
水性が優れているので好適に使用できる。被覆ポリリン
酸アンモニウムは、ポリリン酸アンモニウムを樹脂で被
覆またはマイクロカプセル化して得ることができ、該被
覆ポリリン酸アンモニウムを１０重量％の水懸濁スラリ
ーとした時の水への抽出率は、２５℃、１時間後で約
０．５重量％以下である。被覆またはマイクロカプセル
の樹脂としては、水が透過しにくく耐水性に優れた被膜
を形成する熱硬化性樹脂が好適であり、例えばアルキド
樹脂、アリル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シ
リコーン樹脂、ウレタン樹脂、キシレン樹脂およびフラ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂またはそれらの変性タイプであ
る。変性タイプとはアニオン、カチオン等のイオン変性
を指す。

【００２１】ポリリン酸アンモニウムもしくはメラミン
変性ポリリン酸アンモニウムの市販品としては、スミセ
ーフＰ（商品名、住友化学工業（株）製）、スミセーフ
ＰＭ（商品名、住友化学工業（株）製）、ホスチェック
Ｐ／３０（商品名、モンサント社製）、ホスチェックＰ
／４０（商品名、モンサント社製）、ホスタフラームＡ
Ｐ４２２（商品名、ヘキスト社製）、ノンネンＷ−３
（商品名、丸菱油化（株））が挙げられる。またこのほ
かに公知の方法、たとえば特公昭５３−１１２８０号公
報、特開平６−２４７１７号公報等の方法によって得ら
れたものも使用できる。

【００２２】被覆ポリリン酸アンモニウムの市販品とし
ては、テラージュＣ６０（商品名、チッソ（株）製）、
テラージュＣ７０（商品名、チッソ（株）製）、テラー
ジュＣ８０（商品名、チッソ（株）製）、ホスタフラー
ムＡＰ４６２（商品名、ヘキスト社製）等を挙げること
ができる。

【００２３】縮合リン酸エステルの市販品としては、Ｃ
Ｒ−７３３（商品名、大八化学（株）製）、ＣＲ−７４
１（商品名、大八化学（株）製）、ＰＸ−２００（商品
名、大八化学（株）製）が挙げられる。

【００２４】上記のポリリン酸化合物と組み合わせて使
用できる難燃性助剤としては、イソシアヌル酸誘導体お
よび金属水和物が挙げられる。

【００２５】該イソシアヌル酸誘導体としては、（イ
ソ）シアヌル酸メラミンおよび前記化６で表すことがで
きる化合物である。前記化６で表すことができる化合物
の具体的な例としては、トリス（ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソ
シアヌレート、トリス（３−ヒドロキシ−ｎ−プロピ
ル）イソシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレー
トなどが挙げられ、すべて市販品を使用できる。また、
該ポリリン酸化合物とイソシアヌル酸誘動体との好適な
配合割合は１：１〜１０：１（前者：後者）である。

【００２６】金属水和物としては、加熱されたときに脱
水し、水を発生する化合物であり、具体的には水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウムまたはハイドロタルサ
イトである。水酸化アルミニウムは種々の金属水和物の
中でも比較的低温で分解が始まり、燃焼拡大および発煙
抑制効果が顕著であるなどの理由により好適に使用でき
る。更に該水酸化アルミニウムと水酸化マグネシウムも
しくはハイドロタルサイトとの混合したものは、熱分解
時の脱水温度範囲が広く保つことができ、難燃性、低発
煙性を長い時間保持し、試験体表面の亀裂発生を抑える
効果があるため好ましい。該金属水和物は、、一般市販
品が十分使用できるが、高度な難燃性、低発煙性が得ら
れる点で微粒タイプのものがより好適に使用できる。該
市販品としては、ハイジライトＨ−４２Ｍ（商品名、昭
和電工（株）製）、キスマ５Ａ（商品名、協和化学工業
（株）製）、アルカマイザー（商品名、協和化学工業
（株）製）、ＤＨＴ−４Ａ−２（商品名、協和化学工業
（株）製）などがある。また、ポリリン酸化合物と該金
属水和物との好適な配合割合は１：１〜１０：１（前
者：後者）である。

【００２７】ポリリン酸化合物もしくは該ポリリン酸化
合物と前記イソシアヌル酸誘導体もしくは金属水和物と
組み合わせた難燃剤の添加量は、ポリオールとポリイソ
シアネートとからなるポリマー混合物１００重量部に対
して１〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部であ
る。

【００２８】本発明で使用する特定の遷移金属化合物と
は、前記化４または化５で表わされる遷移金属化合物で
あり、橋架け構造を持つビス置換シクロペンタジエニル
ブリッジ型１座または２座配位子を持つ化合物である。
１座の場合の配位金属（化４または化５に記載のＭ）
は、シクロペンタジエニル基に配位できる遷移金属であ
れば特に限定されず使用可能であるが、常温で安定であ
り、燃焼時の発煙効果が期待できるジルコニウム、チタ
ン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅もしくはモ
リブデンなどの遷移金属が好ましい。２座の場合の配位
金属（化５に記載のＹ）はシクロペンタジエニル基に配
位できる遷移金属であれば特に限定されないが、反応
性、化合物の安定性を考慮し、ケイ素、ゲルマニウムも
しくはスズが好適に使用できる。ｎおよびｍは０〜５の
整数であり、ｐおよびｑは０〜４の整数であり、２つの
シクロペンタンジエニル環上の置換基の数は、化４にお
いては無置換〜５置換まで、化５においては無置換〜４
置換までのいずれでもよい。化４のＲ１および化５のＲ
２はお互いに同一でも異なっていてもよく、水素、ビニ
ル基、アセチル基、シリル基、アミノ基、カルボキシル
基もしくは炭素数１〜２０を有する、アルキル基、アリ
ール基、アルキルアリール基もしくはアリールアルキル
基を示す。シリル基の例としては、トリメチルシリル
基、トリエチルシリル基などの脂肪族シリル基、トリフ
ェニルシリル基などの芳香族シリル基などを挙げること
ができる。炭化水素基の例としては、メチル基、エチル
基、イソプロピル基などの脂肪族炭化水素、フェニル
基、ビフェニル基などの芳香族炭化水素などを挙げるこ
とができる。化５のＲ３はお互いに同一でも異なってい
てもよく、水素または炭化水素基を示す。また、化４お
よび化５のＸは水素、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素など
のハロゲンもしくは炭化水素基である。ただし、１座の
場合の配位金属の配位数によって化４および化５中のＸ
の基の数ｒは０〜４の整数値をとる。

【００２９】上記遷移金属化合物の例として、フェロセ
ン、ビニルフェロセン、アセチルフェロセン、ビス（シ
クロペンタジエニル）鉄ジクロリド、（ペンタメチルシ
クロペンタジエニル）（シクロペンタジエニル）鉄ジク
ロリド、ジメチルシリルビス（メチルシクロペンタジエ
ニル）鉄ジクロリド、ジメチルシリルビス（フェニルシ
クロペンタジエニル）鉄ジクロリド、ジメチルシリル
（ビスメチルシクロペンタジエニル）鉄ジクロリド、ジ
メチルゲルミルビス（メチルシクロペンタジエニル）鉄
ジクロリド、ジメチルスタニルビス（フェニルシクロペ
ンタジエニル）鉄ジクロリド、ビス（シクロペンタジエ
ニル）ジルコニウムジクロリド、（ペンタメチルシクロ
ペンタジエニル）（シクロペンタジエニル）ジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリルビス（メチルシクロペン
タジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリル
ビス（フェニルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジ
クロリド、ジメチルシリル（ビスメチルシクロペンタジ
エニル）鉄ジクロリド、ジメチルゲルミルビス（メチル
シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ジメ
チルスタニルビス（フェニルシクロペンタジエニル）ジ
ルコニウムジクロリドなどを挙げることができる。

【００３０】上記の遷移金属化合物の使用量は、ポリオ
ールとポリイソシアネートとからなるポリマー混合物１
００重量部に対して０．１〜１０重量部であり、難燃剤
の種類によって、１〜４重量部、２〜５重量部および３
〜７重量部と好適な配合量は変わる。

【００３１】

【実施例】本発明を具体的に説明するために、以下に実
施例および比較例を示すが、本発明はこれによって限定
されるものではない。また、実施例および比較例におけ
る評価は次の方法により行った。

【００３２】（１）難燃性、発煙性Ａ 日本工業規格ＪＩＳ Ａ−１３２１（建築物の内装材料
及び工法の難燃性試験方法）に準拠。燃焼試験装置
（（株）東洋精機製）で排気温度と発煙係数（ＣＡ）を
測定した。この時の発煙係数（ＣＡ）を発煙性Ａとして
表示した。また、試験試験体寸法は２２ｃｍ×２２ｃｍ
×２．５ｃｍとした。

【００３３】（２）発煙性Ｂ ＮＢＳ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｓｔ
ａｎｄａｒｄｓ）法に準拠。ＮＢＳ発煙試験装置
（（株）東洋精機製）でフレーミング試験における発煙
量（Ｄｓ）を測定した。試験試験体寸法は７．５ｃｍ×
７．５ｃｍ×０．５ｃｍとした。

【００３４】フォーム密度 日本工業規格ＪＩＳ Ａ−９５２６（吹付け硬質ウレタ
ンフォーム断熱材）の３．７密度の項目に準拠。

【００３５】実施例、比較例に使用した原材料の詳細を
以下に示す。 ポリオールＡ：フタル酸系ポリエステルポリオール（ヒ
ドロキシル基価４４５mgKOH/g） ポリオールＢ：フタル酸系ポリエステルポリオール（ヒ
ドロキシル基価１５５mgKOH/g） 発泡剤：ｎ−ペンタン（試薬、和光純薬工業（株）） ：ＨＦＣ 触媒Ａ：カオライザーＮｏ．２（商品名：花王（株）
製） 触媒Ｂ：カオライザーＮｏ．３（商品名：花王（株）
製） 触媒Ｃ：酢酸ナトリウム飽和水溶液（試薬、和光純薬工
業（株）） 整泡剤：シリコーンオイルＳＨ１９０（商品名：東レ・
ダウコーニング・シリコーン（株）製）

【００３６】ポリイソシアネート：ミリオネートＭＲ−
２００（ＭＤＩ）（商品名：日本ポリウレタン工業
（株）製） 難燃剤Ａ：被覆ポリリン酸アンモニウム…ＴＥＲＲＡＪ
Ｕ Ｃ７０（商品名：チッソ（株）製） 難燃剤Ｂ：縮合燐酸エステル…ＰＸ−２００（商品名：
大八化学（株）製） 難燃剤Ｃ：ハロゲン化縮合リン酸エステル…ＣＲ−５０
９（商品名：大八化学（株）製） 難燃剤Ｄ：水酸化アルミニウム…ハイジライト（商品
名：昭和電工（株）製） 難燃剤Ｅ：ハイドロタルサイト…ＤＨＴ−４Ａ−２（商
品名：協和化学工業（株）製） 難燃剤Ｆ：シアヌル酸誘導体…タナック（商品名：日産
化学（株）製） 遷移金属化合物：フェロセン（試薬：東京化成（株）
製）

【００３７】実施例１〜８ 後述の表１に示す配合量で、ポリオールＡ、ポリオール
Ｂ、整泡剤、難燃剤および遷移金属化合物を高速撹拌機
付混合器で予め混合し、続いて発泡剤および触媒を添加
し、再び混合した。最後にポリイソシアネートを添加
し、５秒間高速攪拌して組成物を製造した。該組成物を
バットに注ぎ込み、８０℃の恒温室で８時間放置してポ
リイソシアヌレートフォームを作製した。該フォームを
それぞれの試験の供する為にバンドソーで切り分け、難
燃性試験、発煙性試験およびフォーム密度の測定を行っ
た。その結果を後述の表１に示した。

【００３８】比較例１〜４ 後述の表２に示す配合量で、ポリオールＡ、ポリオール
Ｂ、整泡剤、難燃剤、および遷移金属化合物を高速撹拌
機付混合器で予め混合し、続いて発泡剤および触媒を添
加し再び混合した。最後にポリイソシアネートを添加
し、５秒間高速攪拌して組成物を製造した。該組成物を
バットに注ぎ込み、８０℃の恒温室で８時間放置してポ
リイソシアヌレートフォームを作製した。該フォームを
それぞれの試験の供する為にバンドソーで切り分け、難
燃性試験、発煙性試験およびフォーム密度の測定を行っ
た。その結果を後述の表２に示した。

【００３９】

【発明の効果】本発明の組成物は、少なくとも１成分が
低ヒドロキシル基価を有するポリオールを含有するポリ
オールと該ポリオールに対して特定の割合でポリイソシ
アネートを配合したポリオールとポリイソシアネートと
の混合物に、難燃剤、触媒、発泡剤、整泡剤および遷移
金属化合物をそれぞれ特定量配合した組成物であって、
オゾン破壊性の高いクロロフルオロカーボン類を使用せ
ずに、高度の難燃性、低発煙性を有するポリイソシアヌ
レートフォーム用組成物であり、また該組成物を用いる
と、低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォームが容易
に得られる。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/56 Ｃ０８Ｋ 5/56 Ｃ０８Ｌ 75/04 Ｃ０８Ｌ 75/04 //(Ｃ０８Ｇ 18/32 101:00）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオール１ｇ当りのヒドロキシル基価
   （KOH滴定量換算値）が２０〜３００mgKOH/gであるポリ
   オール成分を少なくとも１成分含有し、全ヒドロシキル
   基価が２０〜８００mgKOH/gであるポリオール、ポリイ
   ソシアネート、難燃剤、触媒、発泡剤、整泡剤および遷
   移金属化合物からなる低発煙性難燃ポリイソシアヌレー
   トフォーム用組成物であって、該ポリイソシアネート１
   ｇ中のイソシアネート基当量（モル）と該ポリオール１
   ｇ中のヒドロキシル基当量（モル）との比（前者／後
   者）が１〜１０になるように調製した、ポリオ−ルとポ
   リイソシアネ−トとの混合物１００重量部に対し、難燃
   剤を１〜５０重量部、触媒を０．１〜１０重量部、発泡
   剤を１〜５０重量部、整泡剤を０．１〜２０重量部およ
   び遷移金属化合物を０．１〜１０重量部の各配合割合で
   配合した低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用
   組成物。
2. 【請求項２】 ポリオ−ルが、ヒドロキシル基価が２０
   〜３００mgKOH/gであるポリオールを全ポリオ−ルに対
   して２０〜１００重量％含有するポリオ−ルである請求
   項１記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム
   用組成物。
3. 【請求項３】 難燃剤が、ポリリン酸化合物、該ポリリ
   ン酸化合物とイソシアヌル酸誘導体の混合物もしくは該
   ポリリン酸化合物と金属水和物の混合物である請求項１
   記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組
   成物。
4. 【請求項４】 触媒が、アミン系触媒、ハイドライド系
   触媒、ヒドロキシド系触媒、金属酸化物系触媒、カルボ
   キシレート系触媒および有機金属系触媒からなる群より
   選ばれる１種もしくは２種以上の混合物である請求項１
   記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組
   成物。
5. 【請求項５】 発泡剤が、水、炭化水素およびオゾン分
   解性がないハイドロフルオロカーボンからなる群より選
   ばれる１種もしくは２種以上の混合物である請求項１記
   載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成
   物。
6. 【請求項６】 整泡剤が、有機ケイ素系界面活性剤、シ
   リコーンオイル、シリコーン樹脂、ポリオルガノシロキ
   サンおよびポリアルキレンオキサイド・シロキサン共重
   合体からなる群より選ばれる１種もしくは２種以上の混
   合物である請求項１記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌ
   レートフォーム用組成物。
7. 【請求項７】 遷移金属化合物が、下記化１および／ま
   たは化２で表される化合物である請求項１記載の低発煙
   性難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物。 【化１】 （但し、Ｍはジルコニウム、チタン、マンガン、鉄、コ
   バルト、ニッケル、銅またはモリブデンなどの遷移金属
   を示す。（Ｒ¹ _n−Ｃ₅Ｈ_5-n）および（Ｒ¹ _m−Ｃ₅Ｈ_5-m）
   は無置換または置換シクロペンタジエニル基を示し、ｎ
   およびｍは０〜５の整数である。各Ｒ１はお互いに同一
   でも異なっていてもよく、水素、ビニル基、アセチル
   基、シリル基、アミノ基、カルボキシル基、炭素数１〜
   ２０を有する、アルキル基、アルケニル基、アリール
   基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を示す。
   Ｘは同一でも異なってもよく、水素、ハロゲンもしくは
   炭化水素基を示し、ｒは０〜４の整数である） 【化２】 （但し、Ｍはジルコニウム、チタン、マンガン、鉄、コ
   バルト、ニッケル、銅またはモリブデンなどの遷移金
   属、Ｙはケイ素、ゲルマニウムまたはスズを示す。（Ｒ
   ² _p−Ｃ₅Ｈ_4-p）および（Ｒ² _q−Ｃ₅Ｈ_4-q）は無置換また
   は置換シクロペンタジエニル基を示し、ｐおよびｑは０
   〜４の整数である。各Ｒ²はお互いに同一でも異なって
   いてもよく、水素、シリル基または炭素数１〜２０を有
   するアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキル
   アリール基、アリールアルキル基を示す。Ｒ³はお互い
   に同一でも異なっていてもよく、水素または炭化水素基
   を示す。また、Ｘは同一でも異なってもよく、水素、ハ
   ロゲンまたは炭化水素基を示し、ｒは０〜４の整数であ
   る）
8. 【請求項８】 ポリリン酸化合物が、ポリリン酸アンモ
   ニウム、メラミン変性ポリリン酸アンモニウム、被覆ポ
   リリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、縮合リン
   酸エステルおよびハロゲン化縮合リン酸エステルからな
   る群より選ばれる１種もしくは２種以上の混合物である
   請求項３に記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフ
   ォーム用組成物。
9. 【請求項９】 イソシアヌル酸誘導体が、（イソ）シア
   ヌル酸メラミンまたは下記化３で表される化合物である
   請求項３記載の低発煙性難燃ポリイソシアヌレートフォ
   ーム用組成物。 【化３】 （但し、Ｒ⁴，Ｒ⁵，Ｒ⁶はお互いに同一でも異なってい
   てもよく、水素または炭素数１〜６の鎖状あるいは分岐
   状アルキレン基であり、Ｚ¹，Ｚ²およびＺ³はヒドロキ
   シル基またはエポキシ基である）
10. 【請求項１０】 金属水和物が、水酸化アルミニウム、
    水酸化マグネシウムまたはハイドロタルサイトおよびこ
    れらの２種以上の混合物である請求項３記載の低発煙性
    難燃ポリイソシアヌレートフォーム用組成物。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
    の組成物を発泡させて得られる低発煙性難燃ポリイソシ
    アヌレートフォーム。