JPS6147719A - 難燃性ポリウレタンフオ−ムの製造方法 - Google Patents

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】 本発明は難燃性ポリウレタンフォームの製造方法に関し
、更に詳しくは、製造時に有毒ガスを発生ぜず、表皮材
や被接着材等を腐食させることがなく、且つ、フレーム
ラミネートとして使用した場合に、優！′した難燃性と
接着性を有する硬化物を与える難燃性ポリウレタンフォ
ームの製造方法に関する。

難燃性ポリウレタンフォームは、従来、自動車、ベッド
、ソファ等のクッション材及びその他多くの分野で使用
されている。これらのウレタンフオームは、例えば、一
般発泡用、一体発泡用、高周波つエルダー用、フレーム
ラミネート用、或いは一般スラブウレタン用等の種々の
用途て用いられる。

この種の難燃性ポリウレタンフォームの製造方法として
は、難燃剤としてホウ素化合物、水酸化アルミニウム、
三酸化アンチモン等の無機化合物を使用し、１段法又は
プレポリマー法等により反応させて製造する方法；難燃
剤としてポリクロルパラフィン等のハロゲン化合物を使
用し、前記と同様にして製造する方法；並びに難燃剤と
してトリス（クロロエチル）ホスフェート、トリス（２
゜３−ジクロロプロピル）ホスフェート等ノ含ハロゲン
燐酸エステルを使用し、前記と同様にして製造する方法
等が知られている。

しかし、無機化合物を難燃剤として用いる方法［６つで
は、無機化合物がウレタンフオームの炭化を促進するた
めに、フレームラミネート加工等には適さず、また発泡
触媒と反応し適切なフオームを生産出来ないため無機化
合物をうまく選定しなければならないという問題点を有
している。

一方、難燃剤としてハロゲン化合物又は含ハロゲン燐酸
エステルを使用する製造方法においては、発泡時に１０
０℃以上の高温になるためて、有毒な・・ロゲン化水素
ガスを蒸発物又は分解物として発生する。又、製造後て
おいても、徐々に・・ロゲン化水素ガスを放出するため
に、表皮材を変色させたり、ウレタンフオームの物理的
性質を低下させ、耐久性の面で問題がある。更罠、高周
波ウエルダー用或いはフレームラミネート用ウレタンフ
オームとして使用した場合にも、）・ロゲン化水素ガス
を発生するという問題点を有している。

本発明の目的は、上記した問題点を解消し、製造時にハ
ロゲン化水素等の有毒ガスを発生することがなく、且つ
、フレームラミネート等として使用した場合に、硬化物
が優れた難燃性及び接着性を有する難燃性ウレタンフオ
ームの製造方法を提供することにある。

即ち、本発明の難燃性ポリウレタンフォームの製造方法
は、ポリエーテルポリオール、有機ポリイソシアネート
、水、界面活性剤、金属含有触媒及び第三級アミン触媒
とを混合し１反応させて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重量部に対して、トリアリールホスフェー
トを１〜１５重量部並びに硅ジルコン酸塩と酸化アンチ
モンとの焼成混合物から成る複合塩を１〜１５重量部添
加することを特徴とするものである。

本発明において難燃剤として使用されるトリアリールホ
スフェートは、次記一般式： （式中、Ｒ１，Ｒ２及びＲ３はそれぞれ同一でも異なっ
ていてもよく、水素原子又はアルキル基を表わす。） で示される化合物である。

上記式中・、　Ｒ１、Ｒ２及びＲ３で表わされるアルキ
ル基としては、Ｃｌ＝　Ｃ４の低級アルキル基が好まし
く、とりわけ１ｓｏ−プロピル基が好ましい。

上記トリアリールホスフェートの配合量は、ポリエーテ
ルポリオール１００重量部に対し、１〜１５重量部であ
シ、好ましくは１〜１０重量部である。

トリアリールホスフェートの配合量が１重量部未満であ
ると、難燃剤としての効果が十分得られず、一方、１５
重量部を超えて配合しても、配合量に比例した難燃化効
果が得られずフオームの独立気泡が多くなって成形品が
収縮する。

本発明において、難燃剤の他の成分として配合させる硅
ジルコン酸塩と酸化アンチモンの混合焼成物から成る複
合塩は、硅ジルコン酸塩と酸化アンチモンとの混合物を
６５０〜１１００℃で加熱焼成することにより得られる
。硅ジルコン酸塩としては、硅ジルコン酸のカルシウム
、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム及びカリウ
ム塩等が挙げられ、とシわけ周期神表第１ｅａ族化合物
の塩が好ましい。酸化アンチモンとしては、三酸化アン
チモンを使用することが好ましい・。

上記複合塩の配合量は、ポリエーテルポリオール１００
重量部に対し、１〜１５重量部であり、好ましくは１〜
１２重量部である。複合塩の配合量が１重量部未満であ
ると難燃効果が低く、一方、１５重量部を超えるとフオ
ームの引裂強度低下などの強度の低下をきたすものであ
る。

本発明において使用されるポリエーテルポリオールは、
２〜４個のヒドロキシル基を有し、分子量がｉ、ｏｏｏ
〜１０，０００を有するものであることが好ましい。か
かるポリエーテルポリオールは液状のもの又はポリウレ
タン発泡装置等での操作中て液化又は溶融して使用され
る。

このようなポリオキシアルキレンポリオールとしては、
例えば、特開昭５７−１７９２１８号、特願昭５・８−
２２１２７４号等に記載のものを使用することができる
。本発明においては、末端がエチレンオキシドで封鎖さ
れた第１ヒドロキシル基を有し、分子量２，０００〜５
，０００のボ１Ｊオキシアルキレン共重合体が好ましい
。

本発明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　イソシアネート等のアルキレンジイ
ソシアネート、シクロヘキシレン−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
ェ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等の芳香
族ジイソシアネート並びにビス（４−インシアネートフ
ェニル）メタン等の脂肪族−芳香族ジイソシアネート等
が挙げられる。

かかる有機ポリイソシアネートの配合量は、ポリウレタ
ンフォーム組成中のポリエーテルポリオール、交叉結合
剤、及びその他の活性水素含有化合物が有する活性水素
の全てだ対し、ポリイソシアネート中ＮＣＯ量で約０．
７０〜１．３５モルの範囲であることが好ましい。

水は発泡剤として配合される成分であり、ポリエーテル
ポリオール１００重量部に対し、約１．５〜５重量部添
加することが好ましい。

低密度の軟質フオームが所望の場合にはフッ化炭素系発
泡剤を加えることができる。

本発明において使用される界面活性剤は、ポリウレタン
フォームに所望のセルを形成させ、その生長を与えるた
めの成分である。このような界面活性剤としては、例え
ば、Ｌ−５２０（日本ユニカー）、Ｌ　−５７４０−Ｍ
　（日本ユニカー）等が挙げられる。かかる界面活性剤
の配合量は、ポリエーテルポリオール１００重量部に対
し、約０５〜２．０重量部であることが好ましい。

本発明において使用される金属含有触媒は、ポリエーテ
ルポリオールとポリイソシアネートの反応触媒として配
合される成分であり、特開昭５７−１７９２１８号等に
記載の通常知られているものが使用される。かかる触媒
の配合量は、ポリエーテルポリオール１００重量部に対
し、約０．１〜０．９重量部である゛ことが好ましい。

本発明においては、更に第三級アミン触媒が金属含有触
媒の共触媒として配合される。このような第三級アミン
触媒としては、前記特開昭５７−１７９２１８号等に記
載のものが使用される。第三級アミン触媒の配合量は、
ポリエーテルポリオール１００重量部に対し、　０．０
５〜３．２重量部であることが好ましい。

本発明例おいては、上記した成分の他Ｋ、特開昭５７−
１７９２１８号等に記載の公知の成分、添加剤等を配合
することが可能である。

本発明の難燃性ポリウレタンフォームの製造方法によれ
ば、製造時にハロゲン化水素等の有毒ガスが発生せず、
フレームラミネート加工等においても良好な作業性が得
られる。又、製造されたポリウレタンフォームは、ハロ
ゲン化水素等を放出しないため、表皮材やウレタンフオ
ーム自体が劣化、変色することのないものであると共に
、優れた難燃性及び接着性をも有するものである。

以下において実施例を掲げ、本発明を更に詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、
実施例中、部はすべて重量部を表わす。

実施例 平均分子量約３，０００　ｅ有するポリエーテルポリオ
ール（ハイフレックス３０３．商品名、第一工業製薬■
製）１００部、スタナートオクトエート（Ｔ−９、商品
名、吉富製薬■製）０．１８部、シリコーン油（Ｌ−５
２０，商品名９日本ユニカー■製）１４部、トリアリー
ルホスフェート（モノインプロプルジフェニルホスフェ
ート）１０部及び粉末状の硅ジルコン酸塩と三酸化アン
チモン（重量比６：４）との混合焼成物よシ成る複合塩
８部を混合し攪拌した。この混合物に水４゜０部と第三
級アミン触媒としてトリエチレンジアミン０．０８部と
を添加し、更てトリレンジイン７アネー）　（ＴＤＩ　
８０゜商品名、三井東圧化学■製）４７．２部及びフレ
オン１１５部を同時に攪拌しながら容器に入れた。この
発泡原液を、反応が始まると同時に型温４０°Ｇの発泡
型内に注入し、上型を閉じた後、１５０℃で１３分間発
泡硬化させ、本発明知係る難燃性ポリウレタンフォーム
を得た。

次いで、との難燃性ポリウレタンフォームとＰＶＣ（ポ
リビニルクロリド）スキンをスキン温度は室温で、これ
以外は全て前述せる実施例と同一条件下で発泡させ、一
体発泡ＰＶＣスキンを作成した。

上記難熱性ポリウレタンフォーム単独及び一体発泡Ｐｖ
Ｃスキンについて、それぞれ、容器中に密封し、１００
℃で２００時間加熱した後、試験前後における変色の度
合をＪＩＳＺ−８７３０−１９７０に準拠して測定した
。その結果を第１表に示す。

次いで、このポリウレタンフォームをフレームラミネー
ト接着しく５關厚）、その接着強度を測定した。その結
果をフオーム物性値と共罠第２表に示す。

比較例１ 実施例において使用したトリアリールホスフェート及び
複合塩の代わシに、難燃剤としてトリス（クロロエチル
）ホスフェート（含ハロゲン系化合物）又は三酸化アン
チモン（無機化合物）を使用した他はすべて同様にして
ポリウレタンフォームをそれぞれ作成した。

これらのポリウレタンフォームについて、それぞれ、実
施例と同様てして一体発泡ＰｖＣスキンを作成し、ポリ
ウレタンフォーム単独のものと共に、実施例と同じ条件
で耐熱試験を行なった。その結果を実施例の結果と共に
第１表に併記する。

またフオーム物性比較を第２表に示す。

第１表 第２表 第１表から明らかな如く、本発明てより得られた難燃性
ポリウレタンフォームは、含ノ・ロゲン系化合物を難燃
剤として使用したものに比較して、極めて変色の度合が
小さいものであることが確認された。又、第２表から明
らかな如く、無機化合物を難燃剤として使用したものに
比べ、物理的性質の低下が極めて少ないものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリエーテルポリオール、有機ポリイソシアネート
   、水、界面活性剤、金属含有触媒及び第三級アミン触媒
   とを混合し、反応させて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
   部に対して、トリアリールホスフェートを１〜１５重量
   部並びに硅ジルコン酸塩と酸化アンチモンとの焼成混合
   物から成る複合塩を１〜１５重量部添加することを特徴
   とする難燃性ポリウレタンフォームの製造方法。 ２、トリアリールホスフェートが次記一般式：▲数式、
   化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２及びＲ＿３はそれぞれ同一でも
   異なっていてもよく、水素原子又はアルキル基を表わす
   。） で示されるものである特許請求の範囲第１項記載の難燃
   性ポリウレタンフォームの製造方法。 ３、酸化アンチモンが三酸化アンチモンである特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の難燃性ポリウレタンフォ
   ームの製造方法。 ４、ポリエーテルポリオールが２〜４個のヒドロキシル
   基を有し、その分子量が１，０００〜１０，０００であ
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の
   難燃性ポリウレタンフォームの製造方法。 ５、反応が１段法又はプレポリマー法により行われる特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の難燃
   性ポリウレタンフォームの製造方法。