JPS5933604B2 - Method for manufacturing flame-retardant polyurethane foam - Google Patents

Method for manufacturing flame-retardant polyurethane foam

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JPS5933604B2
JPS5933604B2 JP56064006A JP6400681A JPS5933604B2 JP S5933604 B2 JPS5933604 B2 JP S5933604B2 JP 56064006 A JP56064006 A JP 56064006A JP 6400681 A JP6400681 A JP 6400681A JP S5933604 B2 JPS5933604 B2 JP S5933604B2
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JP
Japan
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weight
polyurethane foam
polyether polyol
flame
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JP56064006A
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JPS57179218A (en
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洋之 川井
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Ikeda Corp
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Ikeda Bussan Co Ltd
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、難燃性ポリウレタンフォームの製造方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing flame retardant polyurethane foam.

難燃性ポリウレタンフォームは、自動車、ベッド、ソフ
ア等のクッション材およびその他多くの分野で使用され
ている。
Flame-retardant polyurethane foam is used in cushioning materials for automobiles, beds, sofas, etc., and in many other fields.

従来、この種のフォームの製造方法としては、酸化亜鉛
と酸化アンチモンと細かく砕いた・・ロゲン含有重合体
(例えばポリ塩化ビニル)とを合わせて使用することは
知られている(特公昭47−21591号公報)。しか
しながら、このようなハロゲン系を中心とする単なる添
加型のフォームは、低密度で可撓性ないし半可撓性にし
た場合に、最適耐炎性が得られ難いばかりでなく、その
種々の物性も低下するという欠点があつた。本発明は、
前記のごとき従来法の諸欠点を解消するためになされた
もので、2〜4個のヒドロキシル基を有しかつその分子
量が1000〜10000のポリエーテルポリオールと
有機ポリイソシアネートと水を含む発泡剤とを、界面活
性剤と有機金属塩触媒および第三級アミン触媒と混合し
てl段法またはプレポリマー法により反応させて可撓性
ないし半可撓性の低密度ポリウレタンフォームを製造す
る方法において、前記配合中に前記ポリエーテルポリオ
ール100重量部当り3〜20重量部の硅ジルコン酸塩
と酸化アンチモンとの複合塩、あるいはこれにさらに前
記ポリエーテルポリオール100重量部当り1〜20重
量部のハロゲン含有ビニル系樹脂を配合することを特徴
とする難燃性ポリウレタンフォームの製造方法である。
Conventionally, it has been known to use a combination of zinc oxide, antimony oxide, and finely crushed rogen-containing polymers (e.g., polyvinyl chloride) as a manufacturing method for this type of foam (Japanese Patent Publication No. 1977- 21591). However, such additive-based foams mainly containing halogens not only have difficulty achieving optimal flame resistance when made flexible or semi-flexible at low density, but also have various physical properties. The disadvantage was that it decreased. The present invention
This was developed to eliminate the drawbacks of the conventional methods as described above, and it uses a blowing agent containing a polyether polyol having 2 to 4 hydroxyl groups and a molecular weight of 1000 to 10000, an organic polyisocyanate, and water. is mixed with a surfactant, an organometallic salt catalyst, and a tertiary amine catalyst and reacted by a one-stage method or a prepolymer method to produce a flexible or semi-flexible low-density polyurethane foam, The compound contains 3 to 20 parts by weight of a complex salt of silica zirconate and antimony oxide per 100 parts by weight of the polyether polyol, or further contains 1 to 20 parts by weight of halogen per 100 parts by weight of the polyether polyol. This is a method for producing flame-retardant polyurethane foam, which is characterized by blending a vinyl resin.

本発明による難燃性ポリウレタンフォームは、その配合
剤としてポリエーテルポリオール100重量部当り3〜
20重量部、好ましくは6〜15重量部の硅ジルコン酸
塩と酸化アンチモンとの複合塩が使用される。
The flame-retardant polyurethane foam according to the present invention has a compounding agent of 3 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of polyether polyol.
20 parts by weight, preferably 6 to 15 parts by weight of a complex salt of silica zirconate and antimony oxide are used.

硅ジルコン酸としては、硅ジルコン酸カルシウム、硅ジ
ルコン酸マグネシウム、硅ジルコン酸ストロンチウム、
硅ジルコン酸バリウム、硅ジルコン酸カリウム等があり
、好ましくは周期律表第■a族化合物の塩である。これ
らの酸化アンチモンとの複合塩は、硅ジルコン酸塩と三
酸化アンチモンとの混合物を650〜11000Cで加
熱焼成することにより得られる。本発明のポリウレタン
製造に使用されるポリオールは2〜4個のヒドロキシル
基を有し、分子量1000〜10000の第1および第
2ヒドロキシ一末端ポリオキシアルキレンエーテルであ
る。
Examples of silica zirconate include calcium silica zirconate, magnesium silica zirconate, strontium silica zirconate,
Examples include barium silica zirconate and potassium silica zirconate, and salts of Group Ia compounds of the periodic table are preferred. These complex salts with antimony oxide are obtained by heating and firing a mixture of silica zirconate and antimony trioxide at 650 to 11,000C. The polyol used to produce the polyurethane of the present invention is a primary and secondary hydroxy monoterminated polyoxyalkylene ether having 2 to 4 hydroxyl groups and having a molecular weight of 1,000 to 10,000.

これらの液体であるかまたはポリウレタン発泡装置また
は機械中での操作中に液化または溶融される。ポリオキ
シアルキレンポリオールの例としては、複数個のエーテ
ル結合を持ちかつ少なくとも2個のヒドロキシル基を有
し、またヒドロキシル基以外の官能基を実質的に含まな
い線状および分枝状のポリエーテルが含まれる。
These are liquids or are liquefied or melted during operation in polyurethane foaming equipment or machines. Examples of polyoxyalkylene polyols include linear and branched polyethers that have multiple ether bonds and at least two hydroxyl groups, and are substantially free of functional groups other than hydroxyl groups. included.

本発明方法において有用なポリオキシアルキレンポリオ
ールの中には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールおよびポリブチレングリコールがある。ポ
リオキシアルキレンポリオールの重合体および共重合体
ならびにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイ
ドのプロツク共重合体もまた使用できる。特に好ましい
ポリオキシアルキレンポリオールの共重合体としては、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレン
グリコール、2−エチルヘキサンジオール−1・3、グ
リセリン、1・2・6−ヘキサントリオール、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、トリスー(ヒ
ドロキシフエニル)プロパン、トリエタノールアミン、
トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミンおよび
エタノールアミンとエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイドおよびブチレンオキサイドとの付加物が挙げら
れる。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの
線状および分枝状共重合エーテルは、本発明の発泡生成
物製造に有用である。その際、末端がエチレンオキサイ
ドでプロツクされているために重合体中の末端の第1ヒ
ドロキシル基を有しており、かつ約2000〜5000
の分子量を有する発泡生成物が好ましい。ポリエーテル
ポリオールのさらに有用な型は、プロピレンオキサイド
とエチレンオキサイドとから得られるプロツク共重合体
である。
Among the polyoxyalkylene polyols useful in the process of this invention are polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol. Polymers and copolymers of polyoxyalkylene polyols and block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide can also be used. Particularly preferred polyoxyalkylene polyol copolymers include:
Ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, 2-ethylhexanediol-1,3, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolpropane, trimethylolethane, tris(hydroxyphenyl) ) propane, triethanolamine,
Mention may be made of adducts of triisopropanolamine, ethylenediamine and ethanolamine with ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide. Linear and branched copolymerized ethers of ethylene oxide and propylene oxide are useful in making the foamed products of this invention. At that time, since the terminal is blocked with ethylene oxide, it has a primary hydroxyl group at the terminal in the polymer, and has a molecular weight of about 2,000 to 5,000.
Preference is given to foamed products having a molecular weight of . A more useful type of polyether polyol is a block copolymer obtained from propylene oxide and ethylene oxide.

これらのポリエーテルは、つぎの一般式(Aおよび(B
)で表わされる。〔ただし、囚式中x+y+z−20〜
701(B)式中のa+b−20〜100〕分枝状連鎖
構を持つポリエーテルも有用であり、このような分枝状
連鎖ポリエーテルは前記アルキレンオキサイドと2以上
の官能性を有する化合物とから得られる。
These polyethers have the following general formulas (A and (B
). [However, during the prison ceremony x + y + z - 20~
Polyethers having a branched chain structure (a+b-20 to 100 in formula 701(B)) are also useful, and such branched chain polyethers are formed by combining the alkylene oxide with a compound having two or more functionalities. obtained from.

分枝状ポリエーテルは、尿素またはウレタン基とイソシ
アネート基との相互作用のない交鎖結合を作るのに有利
である。これは使用する大部分のイソシアネートを二酸
化炭素の放出と、発泡重合体を作るのに必要なイソシア
ネート全量の還元に利用できるという利点を有する。ま
た、ポリエーテルポリオールの混合物を使うこともでき
る。同様にして、エチレン性不飽和単量体、例えばアク
リロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、アク
リル酸メチル等とポリオールとのグラフトポリオールと
して使うこともできる。
Branched polyethers are advantageous for creating cross-linkages between urea or urethane groups and isocyanate groups without interaction. This has the advantage that most of the isocyanate used is available for the release of carbon dioxide and for the reduction of the total amount of isocyanate required to make the foamed polymer. It is also possible to use mixtures of polyether polyols. Similarly, it can also be used as a graft polyol of an ethylenically unsaturated monomer such as acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, methyl acrylate, etc. and a polyol.

かかるグラフトポリオールの製法は、米国特許第330
4273号および3383351号に開示されている。
A method for producing such a graft polyol is described in U.S. Pat. No. 330
No. 4273 and No. 3383351.

交叉結合密度を増加するためにフオーム組成中に2〜8
個のヒドロキシル基を有する交叉結合物質を含むことが
できる。
2-8 in the form composition to increase the cross-linking density.
A cross-linking material having 2 hydroxyl groups can be included.

これらは60〜600の分子量を有する。これらの物質
は、通常少量だけ必要である(ポリオール100モル約
0.3〜10モル)。このような交叉結合としてはエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、ブタンジオール−1・4、ジプロピレングリ
コール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ブタン
トリオール、ヘキサントリオール、トリメチロールフエ
ノール、トリス一(ヒドロキシフエニル)プロパン、ト
リス一(ヒドロキシキシリル)プロパン、種々のテトロ
ール、例えばエリスリトールおよびペンタエリスリトー
ル、ペントール、ヘキソール、例えばジペンタエリスリ
トールおよびソノレビツト、ならびにアルキルグリコサ
イド、カルボヒトレート、ポリヒドロキシ脂肪酸エステ
ル、例えばヒマシ油、および3個またはそれ以上の反応
性水素原子を有する多官能性化合物のポリオキシアルキ
ル化誘導体、例えばトリメチロールプロパン、グリセリ
ン、1・2・6−ヘキサントリオール、ゾルピットおよ
びその他のポリオールと、エチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイドまたはその他のアルキレンオキサイドま
たはそれらの共重合体、例えばエチレンとプロピレンオ
キサイドとの共重合体との反応生成物がある。グラフト
化した交叉結合剤は、例えば前記米国特許の方法により
製造できる。本発明方法において使用される有機ポリイ
ソシアネートとしては、エチレンジイソシアネート、ト
リメチ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、ブチレン−1・2−ジイソシアネート等のア
ルキレンジイソシアネート、シクロペンチレン一1・3
−ジイソシアネート、シクロヘキシレン一1・3−ジイ
ソシアネート等のシクロアルキレンジイソシアネート、
m−フエニレンジイソシアネート、p−フエニレンジイ
ソシアネート、2・4−トリレンジイソシアネート、2
・6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1・4
−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、キシ
リレン一1・4−ジイソシアネート、ビス(4−イソシ
アネートフエニル)メタン等の脂肪族一芳香族ジイソシ
アネート等がある。
These have a molecular weight of 60-600. These substances are usually required only in small amounts (approximately 0.3 to 10 moles per 100 moles of polyol). Examples of such cross-linking include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butanediol-1 and 4, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, butanetriol, hexanetriol, trimethylolphenol, and tris-(hydroxyphenyl)propane. , tris-(hydroxyxylyl)propane, various tetrols such as erythritol and pentaerythritol, pentols, hexols such as dipentaerythritol and sonolevit, and alkyl glycosides, carbohydrates, polyhydroxy fatty acid esters such as castor oil, and Polyoxyalkylated derivatives of polyfunctional compounds with 3 or more reactive hydrogen atoms, such as trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, Solpit and other polyols, as well as ethylene oxide, propylene oxides or other alkylene oxides or their copolymers, such as the reaction products of ethylene and propylene oxide. Grafted crosslinkers can be prepared, for example, by the method of the aforementioned US patent. The organic polyisocyanates used in the method of the present invention include alkylene diisocyanates such as ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, and cyclopentylene-1,3-diisocyanate.
- diisocyanate, cycloalkylene diisocyanate such as cyclohexylene-1,3-diisocyanate,
m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2
・6-Tolylene diisocyanate, naphthalene-1/4
- aromatic diisocyanates such as diisocyanate, aliphatic monoaromatic diisocyanates such as xylylene-1,4-diisocyanate, and bis(4-isocyanate phenyl)methane.

使用するポリイソシアネートの量は、ポリウレタンフオ
ーム組成中のポリオール、交叉結合剤、水、ハロゲン化
合物およびその他の活性水素含有物質中の全体の活性水
素のモル数当り全体でNCO(ポリイソシアネート中)
約0.70〜1.35モル数の範囲である。
The amount of polyisocyanate used is determined by the total number of moles of active hydrogen in the polyol, crosslinker, water, halogen compounds, and other active hydrogen-containing materials in the polyurethane foam composition.
It ranges from about 0.70 to 1.35 moles.

水は発泡剤として使用され、かつポリオール100重量
部当り約1.5〜5重量部である。
Water is used as a blowing agent and is about 1.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of polyol.

低密度の軟質フオームが所望の場合には、さらに前記ポ
リオール100重量部当り約25重量部以下のフツ化炭
素系発泡剤、例えばトリクロルモノフルオロメタン、ジ
クロルジフルオロメタン、ブロムトリフルオロメタン、
1・1−ジフルオロ−1・2・2−トリクロルエタン、
1−クロル−1−フルオロエタン、1・1・1−トリク
ロル−2・2・2−トリフルオロエタン等を加えること
ができる。ポリエーテルポリオール−ポリイソシアネー
トの反応触媒としては、従来この分野で使用されている
触媒、特に金属含有触媒が使用される。
If a low density, flexible foam is desired, up to about 25 parts by weight of a fluorocarbon blowing agent per 100 parts by weight of said polyol, such as trichloromonofluoromethane, dichlorodifluoromethane, bromotrifluoromethane,
1,1-difluoro-1,2,2-trichloroethane,
1-chloro-1-fluoroethane, 1,1,1-trichloro-2,2,2-trifluoroethane, etc. can be added. As the polyether polyol-polyisocyanate reaction catalyst, catalysts conventionally used in this field, in particular metal-containing catalysts, are used.

このような触媒の例としては、(1)トリアルキルホス
フイン、ジアルキルベンジルホスフイン等の第三級ホス
フイン、(2)アルカリ金属、アルカリ金属水酸化物等
の強塩基、(3)塩化第二鉄、塩化第二錫、塩化第一錫
、トリ塩化アンチモン、硝酸ビスマス等の強酸の酸性金
属塩、(4)アセチルアセトン、アセト酢酸エチル等と
種々の金属(例えばBe.Hg、Zn.Cd..Pb,
.Ti,.Zr..Sn,.Bi,.Cr、MO.Mn
.Fe.CO.Ni等)とから得られる金属キレート、
(5)Ti(0R)4、Sn(0R)4、Sn(0R)
2、Al(0R)3〔ただし、Rはアルキルまたはアリ
ール〕等のアルコラードまたはフェノラード、(6)酢
酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、酢酸第一錫、オク
タン酸鉛、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸コバルト等
のアルカリ金属、アルカリ土類金属、Al.Sn.Pb
.Mn.CO、Ni.Cu等の金属の有機酸塩、(7)
四価錫、三価および五価AsおよびSbの有機金属誘導
体、(8)ジ酢酸ジブチル錫、ジラウリン酸ジブチル錫
、ジブチル錫−4−メチルアミノベンゾエート等のカル
ボン酸のジアルキル錫塩ならびに水酸化トリメチル錫、
酸化シオクチル錫、ジブチル錫−ビス(イソプロポキサ
イド)、ジ塩化ジブチル錫等の水酸化トリアルキル錫、
酸化ジアルキル錫、ジアルキル錫ジアルコキサイド、ジ
塩化ジアルキル錫等がある。好ましくは炭素原子数2〜
18個のカルボン酸の二価錫塩である。これら触媒は、
ポリエーテルポリオール100重量部当り約0.1〜0
.9重量部使用される。所望のセル形成とその生長を与
えるために表面活性剤が必要であり、ポリシロキサンー
ポリオキシアルキレンプロツク共重合体が好ましい。
Examples of such catalysts include (1) tertiary phosphines such as trialkylphosphine and dialkylbenzylphosphine, (2) strong bases such as alkali metals and alkali metal hydroxides, and (3) secondary chloride. Acidic metal salts of strong acids such as iron, stannic chloride, stannous chloride, antimony trichloride, bismuth nitrate, (4) acetylacetone, ethyl acetoacetate, etc., and various metals (for example, Be.Hg, Zn.Cd.. Pb,
.. Ti,. Zr. .. Sn,. Bi,. Cr, M.O. Mn
.. Fe. C.O. metal chelates obtained from (Ni, etc.),
(5) Ti(0R)4, Sn(0R)4, Sn(0R)
2. Alcolades or phenolades such as Al(0R)3 [where R is alkyl or aryl], (6) sodium acetate, potassium laurate, stannous acetate, lead octoate, manganese naphthenate, cobalt naphthenate, etc. Alkali metals, alkaline earth metals, Al. Sn. Pb
.. Mn. CO, Ni. Organic acid salts of metals such as Cu, (7)
Organometallic derivatives of tetravalent tin, trivalent and pentavalent As and Sb, (8) dialkyltin salts of carboxylic acids such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin-4-methylaminobenzoate, and trimethyl hydroxide. tin,
trialkyltin hydroxides such as cyoctyltin oxide, dibutyltin-bis(isopropoxide), and dibutyltin dichloride;
Examples include dialkyltin oxide, dialkyltin dialkoxide, dialkyltin dichloride, and the like. Preferably 2 or more carbon atoms
It is a divalent tin salt of 18 carboxylic acids. These catalysts are
Approximately 0.1 to 0 per 100 parts by weight of polyether polyol
.. 9 parts by weight are used. A surfactant is required to provide the desired cell formation and growth, and polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers are preferred.

該共重合体は、米国特許第2834748号および第2
917480号に記載されている。この他に非加水分解
性のポリシロキサンーポリオキシアルキレンプロツク共
重合体も使用できる。これは、ポリシロキサン部分が炭
素一酸素一ケィ素結合を介してよりもむしろ直接炭素−
ケイ素結合を介してポリオキシアルキレン部分に結合し
ている点で異なる。これら共重合体は、通常ポリシロキ
サン重合体9〜95重量%、好ましくは15〜50重量
%と残りのポリオキシアルキレン重合体とを含む。表面
活性剤は、ポワエーテルポ1ノオール100重量部当り
約0.3〜2.5重量部使用される。本発明のポリウレ
タン組成物中には、少なくとも1種の第三級アミン触媒
が、好ましくは金属含有共触媒とともに入つている。該
アミンの量は、ポリエーテルポリオール100重量部当
り0.05〜3.2重量部である。金属触媒がウレタン
発泡反応に使われる場合には、アミンを約0.05〜0
.9重量部使用することが好ましい。一方、第三級アミ
ンが発泡(H2O+NCO)および構造(−ROH+N
CO)反応の両方に関与する場合には、第三級アミンは
ポリエーテルポリオール100重量部当り約0.1〜2
.0重量部使用することが好ましい。本発明において使
用される第三級アミンとしては、例えばトリエチレンジ
アミン、トリフエニルアミン、トリエチルアミン、N−
N−マ・マーテトラメチル一1・3−ブタンジアミン、
N−メチルモルホリン、N−アセチルモルホリン、N−
オクチルモルホリン、N−フエニルモルホリン、N−ヒ
ドロキシエチルモルホリン、トリメチルアミノエチルピ
ペラジン、トリメチルアミン、トリエタノールアミン、
1・2・4−トリメチルピペラジン、N−メチルジシク
ロヘキシルアミンおよびその混合物等がある。その他の
公知の成分、例えばカルボン酸のバリウムおよびカドミ
ウム塩、粘土、タルク、TiO2、酸化ケイ素および水
和酸化ケイ素、炭酸カルシウム、金属クロム酸塩、重晶
石、フタロシアニン縁色または素色顔料、酸化赤鉄鉱、
通常の安定剤、カーボンブラツク、染料、トーナ一、エ
ポキシ化大豆油、エポキサイド(工ホン828)、リン
酸トリクレゾール、酸化防止剤、殺菌剤、その他をポリ
ウレタンフオーム生成の際に加えることもできる。
The copolymer is described in US Pat.
No. 917480. In addition, non-hydrolyzable polysiloxane-polyoxyalkylene block copolymers can also be used. This means that the polysiloxane moieties are directly carbon-carbon rather than via carbon-oxygen-silicon bonds.
It differs in that it is bonded to the polyoxyalkylene moiety via a silicon bond. These copolymers usually contain 9 to 95% by weight of polysiloxane polymer, preferably 15 to 50% by weight, and the remainder polyoxyalkylene polymer. The surfactant is used in an amount of about 0.3 to 2.5 parts by weight per 100 parts by weight of poietherpo-1-ol. At least one tertiary amine catalyst is included in the polyurethane compositions of the present invention, preferably along with a metal-containing co-catalyst. The amount of the amine is from 0.05 to 3.2 parts by weight per 100 parts by weight of polyether polyol. When a metal catalyst is used in the urethane foaming reaction, the amine is
.. Preferably, 9 parts by weight are used. On the other hand, tertiary amines cause foaming (H2O+NCO) and structure (-ROH+N
CO) reaction, the tertiary amine is present in an amount of about 0.1 to 2 tertiary amines per 100 parts by weight of polyether polyol.
.. Preferably, 0 part by weight is used. Examples of the tertiary amine used in the present invention include triethylenediamine, triphenylamine, triethylamine, N-
N-ma-mertetramethyl-1,3-butanediamine,
N-methylmorpholine, N-acetylmorpholine, N-
Octylmorpholine, N-phenylmorpholine, N-hydroxyethylmorpholine, trimethylaminoethylpiperazine, trimethylamine, triethanolamine,
Examples include 1,2,4-trimethylpiperazine, N-methyldicyclohexylamine, and mixtures thereof. Other known ingredients, such as barium and cadmium salts of carboxylic acids, clays, talc, TiO2, silicon oxides and hydrated silicon oxides, calcium carbonate, metal chromates, barite, phthalocyanine fringe or color pigments, oxidized hematite,
Conventional stabilizers, carbon black, dyes, toners, epoxidized soybean oil, epoxide (Kohon 828), tricresol phosphate, antioxidants, fungicides, etc. may also be added during polyurethane foam formation.

これらの成分は、生成する可撓性の低密度フオームに所
望の性質を達成させるために種々の量で加えることがで
きる。本発明による難燃性ポリウレタンフオームは、ク
ツシヨンマツトレス、枕、家具、自動車用クツシヨン製
品、敷物、ヘツドレスト等、多くの分野で使用できる。
These components can be added in varying amounts to achieve desired properties in the resulting flexible, low density foam. The flame retardant polyurethane foam according to the invention can be used in many areas such as cushion mattresses, pillows, furniture, automotive cushion products, rugs, headrests, etc.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

なお、下記実施例および比較例における「部」は、特に
ことわらない限り重量による。実施例 1平均分子量約
3000を有するポリエーテルポリオール100部、T
−9触媒(スタナートオクトエート)0.}2部、シリ
コーン(ポリシロキサンーポリオキシエチレンアルキレ
ンプロツク共重合体)1,0部および粉末状の硅ジルコ
ン酸塩と酸化アンチモンとの複合塩よりなる難燃剤8.
0部を混合撹拌した。
Note that "parts" in the following Examples and Comparative Examples are by weight unless otherwise specified. Example 1 100 parts of a polyether polyol having an average molecular weight of about 3000, T
-9 catalyst (stannate octoate) 0. }2 parts, 1.0 parts of silicone (polysiloxane-polyoxyethylene alkylene block copolymer) and a powdered complex salt of silicozirconate and antimony oxide8.
0 parts were mixed and stirred.

これに、水3.6部とアミン触媒(トリエチレンジアミ
ン)0.2部とを混合し、さらにトリレンジイソシアネ
ート45部およびフレオン11を4.0部同時に攪拌し
ながら容器に入れた発泡原液を、反応が始まると同時に
型温40℃の発泡型内に注入し、上型を閉じたのち、1
50℃で13分間発泡硬化させたところ、第1表に示す
ような優れた難燃性のポリウレタンJャIームが得られた
。第1表に示す測定結果に示されるように、本発明は全
く新規な難燃剤を使用しているので、従来の難燃性ポリ
ウレタンフオーム(曲線B)に比して、図面に示すよう
に(曲線A)、同量の難燃剤を使用しているにもかかわ
らず、25%圧縮荷重(硬さ)が大きい値を示す。
To this, 3.6 parts of water and 0.2 parts of an amine catalyst (triethylene diamine) were mixed, and 45 parts of tolylene diisocyanate and 4.0 parts of Freon 11 were added to the foaming stock solution while stirring simultaneously in a container. As soon as the reaction starts, it is poured into a foaming mold with a mold temperature of 40℃, and after closing the upper mold,
After foaming and curing at 50°C for 13 minutes, a polyurethane membrane with excellent flame retardancy as shown in Table 1 was obtained. As shown in the measurement results shown in Table 1, the present invention uses a completely new flame retardant, so compared to the conventional flame retardant polyurethane foam (curve B), as shown in the drawings ( Curve A) shows a large value of 25% compressive load (hardness) despite using the same amount of flame retardant.

したがつて、同じ硬さのフオームを得るのに、従来の難
燃性ポリウレタンフォームより低密度のフオームでその
機能を発揮することができるという大きな効果をもたら
すものである。さらに、前記方法により6個の難燃性ポ
リウレタンフオームを作り、MVSS3O2項に基づく
燃焼試験を行なつたところ、第2表に示すように、6個
とも不燃(NB)であつた。
Therefore, it has the great effect of being able to perform its functions with a foam that has a lower density than conventional flame-retardant polyurethane foams, even though it has the same hardness. Further, when six flame-retardant polyurethane foams were made using the above method and a combustion test was conducted based on MVSS3O2, all six were found to be non-flammable (NB) as shown in Table 2.

比較例 実施例1の方法において、難燃剤としてトリス(ジクロ
ロプロピル)フオスフエート〔Tris(DichlO
rOprOpyl)PhOsphate〕を主とするも
の8,0部を使用した以外は同様な方法を行なつたとこ
ろ、第1表および図面(曲線B)に示す結果が得られた
Comparative Example In the method of Example 1, tris(dichloropropyl) phosphate [Tris(DichlO
When the same method was carried out except that 8.0 parts of a compound containing mainly PhOsphate] was used, the results shown in Table 1 and the drawing (curve B) were obtained.

実施例 2 実施例1と同様な方法において、シリコーンを1.1部
に、トリレンジイソシアネートを37、6部に、水を2
.9部に、またアミン触媒を0.17部に変えた以外は
同様な方法を行なつて難燃性ポリウレタンフオームを製
造し、ついで実施例1と同様な試験を行なつたところ、
第3表の結果が得られた。
Example 2 In a method similar to Example 1, silicone was added to 1.1 parts, tolylene diisocyanate was added to 37.6 parts, and water was added to 2 parts.
.. A flame-retardant polyurethane foam was produced in the same manner except that the amount of the amine catalyst was changed to 9 parts and 0.17 parts, and then the same test as in Example 1 was conducted.
The results shown in Table 3 were obtained.

このように、本実施例の場合も、物性を低下させること
なく、規格を満足させることができる。本発明によれば
、硅ジルコン酸塩と酸化アンチモンとのハロゲン含有複
合塩も使用できるが、本発明で使用される・・ロゲンは
、通常樹脂性のポリ塩化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニ
ル、フツ化ビニル、塩化ビニリデンおよびこれら単量体
の重合体、その他のハロゲン含有ビニル系樹脂、例えば
大量のハロゲン化ビニルと少量の酢酸ビニルとの共重合
体を前記ポリエーテルポリオール100重量部当り1〜
20重量部使用することもできる。つぎに、これによる
配合例と燃焼試験結果を示す。実施例 3 平均分子量約3000を有するポリエーテルポリオール
100部、樹脂化触媒(スタナートオクトエート)0.
12部、シリコーン1.0部、トリレンジイソシアネー
ト45.0部、水3.6部、泡化触媒(トリエチレンジ
アミン)0.2部、フレオン11を4.0部、粉末状の
硅ジルコン酸塩と酸化アンチモンとの複合塩よりなる難
燃剤5.0部および粉末状ポリ塩化ビニル6.0部を用
いて、実施例1と同様にして難燃性ポリウレタンフオー
ムを製造し、ついで実施例1と同様な試験を行なつたと
ころ、第4表の結果が得られた。
In this way, in the case of this example as well, the standards can be satisfied without deteriorating the physical properties. According to the present invention, a halogen-containing complex salt of silica zirconate and antimony oxide can also be used. Vinyl fluoride, vinylidene chloride and polymers of these monomers, other halogen-containing vinyl resins, such as copolymers of a large amount of vinyl halide and a small amount of vinyl acetate, are added in an amount of 1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polyether polyol.
It is also possible to use 20 parts by weight. Next, a blending example and combustion test results will be shown. Example 3 100 parts of a polyether polyol having an average molecular weight of about 3000, 0.0 parts of a resinization catalyst (stannate octoate).
12 parts, silicone 1.0 part, tolylene diisocyanate 45.0 parts, water 3.6 parts, foaming catalyst (triethylenediamine) 0.2 parts, Freon 11 4.0 parts, powdered silica zirconate A flame-retardant polyurethane foam was produced in the same manner as in Example 1 using 5.0 parts of a flame retardant consisting of a complex salt of and antimony oxide and 6.0 parts of powdered polyvinyl chloride. When similar tests were conducted, the results shown in Table 4 were obtained.

第4表 以上述べたように、本発明による難燃性ポリウレタンフ
オームの製造方法は、2〜4個のヒドロキシル基を有し
かつその分子量のポリエーテルポリオールと有機ポリイ
ソシアネートと水を含む発泡剤とを、界面活性剤および
第三級アミン触媒と混合して1段法またはプレポリマー
法により反応させて可撓性ないし半可撓性の低密度ポリ
ウレタンフオームを製造する方法において、前記配合中
に前記ポリエーテルポリオール100重量部当り3〜2
0重量部の硅ジルコン酸塩と酸化アンチモンとの複合塩
、あるいはこれにさらに前記ポリオール100重量部当
り1〜20重量部のハロゲン含有ビニル系樹脂を配合し
てなるものであるから、燃焼時の熱によつて化学反応が
起り、優れた自己消火性を発揮する化学反応型の難燃化
法で、安定かつ長期にわたつて難燃性を維持できるもの
である。
Table 4 As mentioned above, the method for producing flame-retardant polyurethane foam according to the present invention involves a blowing agent containing a polyether polyol having 2 to 4 hydroxyl groups and having the same molecular weight, an organic polyisocyanate, and water. is mixed with a surfactant and a tertiary amine catalyst and reacted by a one-step process or a prepolymer process to produce a flexible to semi-flexible low density polyurethane foam, wherein the 3 to 2 per 100 parts by weight of polyether polyol
Since it is a composite salt of 0 parts by weight of silica zirconate and antimony oxide, or is further blended with 1 to 20 parts by weight of a halogen-containing vinyl resin per 100 parts by weight of the polyol, the This is a chemical reaction type flame retardant method in which a chemical reaction occurs due to heat and exhibits excellent self-extinguishing properties, and can maintain stable flame retardancy over a long period of time.

さらに、通常ポリウレタンフオームを難燃化する場合、
多かれ少なかれ物性面に影響を与えるが、本発明により
得られる難燃性フオームは、ほとんど物性面・\の悪影
響はなく、したがつて、従来困難とされていた低比重フ
オームの難燃化も可能であり、軽量化、コスト低減の面
からも有利なポリウレタンフオームが得られる。
Furthermore, when making polyurethane foam flame retardant,
Although it affects the physical properties to a greater or lesser extent, the flame-retardant foam obtained by the present invention has almost no adverse effects on the physical properties, and therefore it is possible to make low-density foams flame-retardant, which was previously considered difficult. Therefore, a polyurethane foam which is advantageous in terms of weight reduction and cost reduction can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、本発明方法および従来法により得られる難燃性
ポリウレタンフオームの密度と25%圧縮荷重との関係
を示すグラフである。 A・・・・・・本発明品の曲線、B・・・・・・従来品
の曲線。
The drawing is a graph showing the relationship between the density and 25% compressive load of flame-retardant polyurethane foams obtained by the method of the present invention and the conventional method. A: Curve of the product of the present invention, B: Curve of the conventional product.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 2〜4個のヒドロキシル基を有しかつその分子量が
1000〜10000のポリエーテルポリオールと有機
ポリイソシアネートと水を含む発泡剤とを、界面活性剤
と有機金属塩触媒および第三級アミン触媒と混合して1
段法またはプレポリマー法により反応させて可撓性ない
し半可撓性の低密度ポリウレタンフォームを製造する方
法において、前記配合中に前記ポリエーテルポリオール
100重量部当り3〜20重量部の硅ジルコン酸塩と酸
化アンチモンとの複合塩、あるいはこれにさらに前記ポ
リエーテルポリオール100重量部当り1〜20重量部
のハロゲン含有ビニル系樹脂を配合することを特徴とす
る難燃性ポリウレタンフォームの製造方法。
1 A polyether polyol having 2 to 4 hydroxyl groups and a molecular weight of 1000 to 10000, an organic polyisocyanate, and a blowing agent containing water are combined with a surfactant, an organic metal salt catalyst, and a tertiary amine catalyst. Mix 1
A method for producing flexible or semi-flexible low-density polyurethane foam by reacting by a step method or a prepolymer method, wherein 3 to 20 parts by weight of silica zirconate per 100 parts by weight of the polyether polyol is added in the formulation. A method for producing a flame-retardant polyurethane foam, which comprises blending a composite salt of a salt and antimony oxide, or a halogen-containing vinyl resin in an amount of 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polyether polyol.
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