JP2755509B2 - ポリウレタン用難燃性組成物 - Google Patents
ポリウレタン用難燃性組成物Info
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Description
る。詳しくは、ポリウレタンに難燃性を付与し得る液状
組成物に関する。
性樹脂として代表的なポリウレタン有機重合体は、比較
的安価に得られ、かつ成型が容易であるなどの優れた特
性を有する為、自動車部品をはじめ、生活用品全般にわ
たり広く使用されている。しかし、これらの有機重合体
は、可燃性で、一度着火したら制御不能の燃焼をするた
め、難燃性のフォームを製造することについて、この業
界において、いろいろ努力が重ねられてきた。今日では
自動車内装品等、ポリウレタンの利用分野の一部では法
律で難燃化が義務づけられている。
一般に、ポリウレタンフォーム製造時に難燃剤を、添加
する種々の方法が開示されている。その一つとして、ポ
リウレタンの難燃性添加剤として、ジブロモネオペンチ
ルグリコール(以後、DBNPGと略称する)およびト
リブロモネオペンチルアルコール(以後、TBNPAと
略称する)の使用が、米国特許第3933693号およ
び米国特許第4052346号に記載されている。
Aは、共に比較的高融点の固体であり、融点以上の温度
では、若干分解され臭化水素が発生する。従ってこれら
は、粉体もしくはフレーク状態で取り扱われざるを得な
い。以上のことから、ポリウレタンフォーム製造時に、
これらの物質は、原料ポリオールに混合する際、均一に
分散させることが困難で、また混合成分の粘度を過度に
増大させるという欠点がある。
に使用するポリオールにDBNPGまたはTBNPAを
融解、または分散させることにより固体の問題を軽減す
る方法が提案されている。しかし、ほとんどのポリオー
ルに対するDBNPGまたはTBNPAの溶解度は極度
に悪く、その結果、ポリウレタンフォームに難燃性を付
与するに要する量のDBNPGまたはTBNPAを導入
するために、過大な量のポリオールを使用する必要があ
る。
組成物を利用した難燃性ポリウレタンフォームの製造
が、米国特許第4363882号に記載されている。し
かしながら、DBNPGは上記したような高融点がある
上に、難燃性可塑剤への溶解性が極めて悪い。さらに、
ヒドロキシル基を一分子中に2つ有していることよりウ
レタンフォーム骨格導入の際、反応熱が上昇し難燃性可
塑剤の分解が促進され、ウレタンフォーム内部のヤケ
(スコーチ)が顕著に現れる。
率が低い為、難燃効果はさほど期待できない。従って本
発明では、TBNPAを用いて低粘度の液状で、少量で
優れた難燃性が付与できる難燃性組成物を提供しようと
するものである。
性有機リン化合物69〜99重量%とトリブロモネオペ
ンチルアルコール31〜1重量%からなり、さらに上記
混合物に対し、酸化防止剤を0〜5重量%添加してなる
液状のポリウレタン用難燃性組成物が提供される。本発
明に用いられる難燃性有機リン化合物は、難燃性可塑剤
としても作用するものである。代表的には、ハロゲン系
及び非ハロゲン系有機リン化合物及びそれらのオリゴマ
ーからなる。
ス−(クロロエチル)ホスフェート、トリス−(ジクロ
ロプロピル)ホスフェート、トリス−(クロロプロピ
ル)ホスフェート、アンチフレーズ78[塩素化ポリホ
スホネート](A&W社)、サーモリン101[テトラ
キス(2−クロロエチル)エチレンジホスフェート]
(オーリン社)、フォスガード2XC20[2,2−ビ
ス−(クロロメチル)−1,3−プロパンビス(クロロ
エチル)ホスフェート](モンサント)、CR−53
0,CR−570,CR−509[含ハロゲン系ホスフ
ェートホスホネートオリゴマーエステル](大八化
学)、CR−505,CR−504[含ハロゲン系ホス
フェートオリゴマーエステル](大八化学)、ファイア
マスターLV−T23P[トリス−(2,3−ジブロモ
プロピル)ホスフェート](グレート・レーク社)が挙
げられる。
体的には、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホ
スフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリ2
−エチルヘキシルホスフェート、トリメチルホスフェー
ト、トリブチルホスフェート、CR−733S,CR−
735[芳香族系リン酸オリゴマーエステル](大八化
学)が挙げられる。
3−ブロモ−2,2−ビス(ブロモメチル)プロパノー
ルであり、融点68〜69℃の固体である(ブロモケム
・ファーイースト社製)。しかしこのTBNPAは、後
記するように、難燃性有機リン化合物と融点以下の温度
に加熱、攪拌することにより、液体とすることができ、
これは常温に戻しても液状を保つことができる。
しては、式(I)
1-14アルキル基を表わす)で示されるハイドロキノン化
合物および/または3価の有機リン化合物である。上記
ハイドロキノン化合物の具体例としては、ハイドロキノ
ン、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン、2,5
−ジ−tert−アミルハイドロキノン、2,5−ジオクチ
ルハイドロキノン、tert−アミルハイドロキノン、tert
−ブチルハイドロキノン、オクチルハイドロキノン等が
挙げられ、特に耐熱性に優れたハイドロキノン化合物と
して、2,5−ジ−tert−アミルハイドロキノン、2,
5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン等が挙げられる。
は、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニ
ル)ホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイ
ト、トリス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペ
ンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス−
(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4−ジフ
ェニレンジホスホナイト等の化合物が挙げられる。
燃性有機リン化合物に加え、55〜60℃に加熱、攪拌
して溶解し、所望により酸化防止剤を加えて調整され
る。難燃性有機リン化合物69〜99重量%、TBNP
A31〜1重量%及び前記2者に対し酸化防止剤0〜5
重量%を使用する。この発明の一つの観点によれば、難
燃性ポリウレタンフォームの製造法が提供される。すな
わち、ポリオールとトルエンジイソシアネート(TD
I)の反応に、触媒、水または発泡剤、分散剤等の共存
下、上記難燃性組成物を添加、攪拌加熱して製造する。
この場合触媒としては、第3級アミン触媒(トリエチレ
ンジアミン、ジメチルエタノールアミン、N−エチルモ
ルホリン等)及び錫系触媒(SnCl4等)が用いられ
る。発泡剤としては、水、フロロカーボン、メチレンク
ロライドのような低沸点物質がある。分散剤としては、
シリコン油、パラフィン油等が挙げられる。原料のポリ
オール100重量部に対して上記難燃性組成物は2〜6
0重量部用いられる。
ポリウレタンフォームが提供される。本発明の難燃性組
成物における難燃性有機リン化合物とTBNPAとの組
合せは、難燃性において、相乗的な効果をもたらし、T
BNPAを欠いた難燃性有機リン化合物単独より、また
これとDBNPGとの組合せよりすぐれた難燃性効果を
示す。またこの組成物は、低粘度の液体であるため、混
合が容易で、これを加えて成形したポリウレタンフォー
ムは、フォーム内部のやけ(スコーチ)を抑えることが
でき、すなわちスコーチ性及びフォギング性に優れてい
て、自動車及び家具工業用に好ましい物性を有する製品
が得られる。
で、他のハロゲン系難燃剤や反応性有機リン化合物、そ
の他添加物を含有しても良い。次に本発明を実施例によ
って説明するが、これらの実施例は本発明の範囲を限定
する為のものではない。又特に指定しないかぎり、部は
全て重量である。
入れ、約60℃に加熱した。TBNPA20gを連続攪
拌しながら液体難燃剤に混和した。得られた混合物を攪
拌し減圧下約1時間、60℃に加熱した。次に液状混合
物を徐々に約25℃に冷却し該温度に約24時間保持さ
せた。混合物を検査して固体のTBNPAが冷却時に析
出沈澱したか否かを測定した。混合物は、固形分を含有
せず25℃で約600センチポイズの粘度を有してい
た。
防止剤を用いること以外は、実施例1と同様に調製し
た。
は、実施例1と同様に調製した。
を用いて、実施例1と同様に調製した。実施例及び比較
例の各処方及び得られた液体の状態を第I表に記載す
る。
混合物では、可溶化されて固形分を含まない溶液を形成
し得るDBNPGの制限されることが明らかである。実
例3,4,5,6によると、TBNPAは難燃性可塑剤
への溶解度をかなり増大させることがわかる。
難燃性及びスコーチ性を調査した。 〔難燃性ポリウレタンフォームの製造〕 処方 ポリオール(三井東圧化学株式会社 商品名 MN-3050 ONE) 100 部 イソシアネート(三井東圧化学株式会社 商品名 TDI80/20) 55.1部 シリコン油(日本ユニカ株式会社 商品名 L−520) 1.2部 錫系触媒(三共有機合成株式会社 商品名 stann BL) 0.3部 アミン系触媒(米国エアプロダクツ社 トリエチレンジアミン) 0.2部 水 4.5部 フロン(フロン11) 4.0部 難燃剤 所要部 (第II表に記載の量) 上記の処方でワンショット法によって、軟質ウレタン発
泡体を製造した。 製造法 ポリオール、シリコン油、触媒、水及び難燃剤を上記の
処方に示した数量を配合し、3000rpmの回転数を
持つ攪拌機で1分間攪拌して均一に混和した後、イソシ
アネートを加えて、更に3000rpmで5〜7秒間攪
拌後、内容物を手早く正方形のボール箱に注いだ。直ち
に発泡が起こり、数分後最大の容積に達した。このもの
を更に30分間120℃の炉内で硬化せしめた。得られ
た発泡体は、白色軟質通気泡型セル組織であった。上の
方法で得た各種発泡体より、試料を切り取り燃焼試験
(燃焼試験方法 MVSS−302)を行った。更に電
子レンヂ(500W)×3分+熱風乾燥機にて140℃
×2時間の耐熱試験を行い、フォームの黄変状態(スコ
ーチ性)を黄色度(JIS K−7103)で数値化し
た。又物性においては、密度(JIS K−7222)
[Kg/m3]と通気度(JIS L−1004、AS
TM D−737−46)[ml/cm2/sec]の
測定を行った。その結果を第II表に示す。
発明の難燃剤、酸化防止剤を使用した難燃性ウレタンフ
ォームは、難燃性、耐スコーチ性に優れている。又、該
フォームには独立気泡がなく、通気性が良く、その結果
物性は良好である。
Claims (3)
- 【請求項1】 難燃性有機リン化合物69〜99重量%
とトリブロモネオペンチルアルコール31〜1重量%か
らなり、さらに上記混合物に対し、酸化防止剤を0〜5
重量%添加してなる液状のポリウレタン用難燃性組成
物。 - 【請求項2】 難燃性有機リン化合物が、ハロゲン化ホ
スフェート及びそのオリゴマー、ハロゲン化ホスホネー
ト及びそのオリゴマー、または非ハロゲン系リン酸エス
テル及びそのオリゴマーであり、それぞれ単独または混
合で用いられる請求項1に記載のポリウレタン用難燃性
組成物。 - 【請求項3】 ポリウレタン製造時に、ポリウレタン形
成用のポリオール原料100重量部に対して、2〜60
重量部使用される請求項1に記載のポリウレタン用難燃
性組成物。
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- 1991-10-16 JP JP3267857A patent/JP2755509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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