JPS58225116A - 高難燃低煙害性ポリウレタン樹脂組成物 - Google Patents

高難燃低煙害性ポリウレタン樹脂組成物

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JPS58225116A
JPS58225116A JP57106437A JP10643782A JPS58225116A JP S58225116 A JPS58225116 A JP S58225116A JP 57106437 A JP57106437 A JP 57106437A JP 10643782 A JP10643782 A JP 10643782A JP S58225116 A JPS58225116 A JP S58225116A
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flame retardant
flame
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polyol
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Sadao Wakatsuki
若月 貞夫
Yukio Shimazaki
島崎 行雄
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Hitachi Cable Ltd
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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】 本発明は高麹帖低煙害f1ポリウレタン樹脂組成物に係
り、特に高度の難燃性を有し、火炎に接した際に発煙が
少なく、溶融滴下せずに固化物となるボリウレΦタン樹
脂組成物に関りるものeある。
ポリイソシアネートとポリオールとを反応せしめ−C作
られるポリウレタン樹脂の難燃化手段としては、難燃化
剤を添加する方法、反応型難燃ポリオールを使用づる方
法、ウレタン樹脂の構造変性になる方法などが知られC
いる。
難燃化剤を添加する方法においCは、有機または無機系
の難燃剤が使用され、前者にはへ11グン含有化合物、
ハロゲン含有リン化合物、含窒素リン化合物があり、後
者には金属酸化物、水酸化物がある。イNI系界燃剤C
は、ハ[コグン化リン酸にステル、例えば、トリス(2
−クロロ」−デル)ノAスフーL−ト、トリス(クロロ
プロピJし)フォスフェート、1〜リス(2,3−ジブ
ロモブ[Jピル)ΔスフJ−トなどがウレタン原料と相
溶性がよく代表的なものであるが、これらは低分子哨の
液体で、接触りる材料に移行しC悪影響を及ぼしたり、
昇温時に揮発して卸燃効果が低下づるという欠点を持っ
ている。また、粉末状のハ【」グン含有化合物、例えば
、デカブロモジフェニルニーデル、デりDンブラスなど
は移行や揮発の問題がない反面、火炎に接した際の発煙
量が多く、かつ、有毒で腐食性のハ【」ゲン含有ガスを
発生するという欠点がある。
反応型ガ燃ポリオールを使用りる方法は、難燃持続性が
大きい特徴を示すが、難燃ポリオールは、分子中にリン
、ハL1ゲン、窒素などを含有し、通常のポリオールと
はイソシアネートとの反応性が著しく異なるものが多く
、安定した加工性と良好の特f1の硬化樹脂を与える組
成物は未だ十分に知られでいない。
ウレタン樹脂の構造変性による難燃化方法は、分子構造
中にイソシアヌレ−1〜M、イミド基、Aキリゾリドン
基、カルボジイミド基などの耐熱性構造を導入したり、
難燃時に耐熱性を承り構造を形成する原料成分を使用す
ることが1)ねれる。
ところで、構造変性による難燃化(二おいCは、硬化物
が硬質で脆くなり、ポリウレタン樹脂の1つの特徴ぐあ
る軟質弾性硬化物が得られないという欠点がある。
以上のように、ポリウレタン樹脂の難燃化におc)る従
来技術はイれぞれ欠点を持っCおり、8度に難燃性で低
煙害性のポリウレタン樹脂組成物についCはまだ十分な
ものが提案されCいない。
上記のポリウレタン樹脂の難燃化の01究実用化は、主
としてポリウレタンフォームについ(進められており、
非発泡エラストマータイゾのポリウレタン樹脂の卸燃化
に対しては、作業t!1、硬化樹脂に対する要求特性が
異なるため、ポリウレタンフォームの難燃化の技術的知
見を非発泡系には適用できない口とが多い。
本発明は上記に鑑みてなされlcものe、その目的とす
るところは、注入含浸、塗布等の作業性にづぐれ、高い
難燃時を有し、火炎に接しても低発煙性r、かつ、溶融
滴下せずに固化物となる高邦燃低煙害性ポリウレタン樹
脂組成物を提供づることにある。
・i 本発明の特徴は、ジエヂルN、N−一じス(2−ヒト[
1キシエヂル)アミノメヂルホスホネ−1〜を主体と覆
るリン含有ポリオールよりなるポリオール成分、ヘキリ
メヂレンジイソシアネートの三量体を主体とづるポリイ
ソシアネート成分、水和アルミナを主体とする難燃剤お
よびその他の配合剤より構成し、上記ポリオール成分と
上記ポリイソシアネート成分との合i1100Φ量部に
対し−C上記難燃剤を150〜400重量部添加し−C
なるポリウレタン樹脂組成物とした点にある。
ここに、本発明で使用するポリオール成分は、分子昂2
55、比重1.16(25℃)、リン含右岨12%、粘
度185CPS (25℃)の低粘度液体Cあるジ1デ
ルN、N”−ビス(2−ヒトL1キシ]ニブル)アミノ
メヂルボスホネー1〜を主体とりるもので、ポリイソシ
アネート成分は、ヘキリメブーレンジイソシアネートの
三量体を主体とする25℃の粘度が約2000CPSの
液体であって、少量の単量体およびその他を含有づる工
業製品をそのままに使用することができる。難燃剤は水
和アルミナを主体とづる無機系難燃剤であるが、水和ア
ルミナに当量以下(無機難燃剤全体の50重量%未満)
の割合C水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、ポリリン酸
アンモニウムなどの無機系難燃剤を組合せたものを使用
づるようにしCもよい。
なお、加1性(作業性)を考慮し℃無Ia知燃剤の粒度
とその分布を選択することは重重なことeある。粒I(
が小さい側に偏ると組成物の粘度1ニ竹が著しくなり、
作業性が低下して実用性に乏しくなる。本発明の組成物
に適した水和アルミナの粒度分布の一例を示づと、74
〜150μInの粒子45重量%、44〜74μTn、
の粒子25重量%、4/lμyn以下の粒子30重量%
からなるものがある。
本発明はジエチルN。N−−ビス)2−ヒト【」キシエ
ヂル)アミノメチルホスボネート以外のポリオールの併
用を妨げるものではなく、ボリア1−ル成分全体の50
重量%未満の割合でその他の卸燃ポリA−ルや通常のポ
リオールを併用しく′t)よい。
また、ポリイソシアネート成分としてヘキリメチレンジ
イソシアネートの三量体とともにシフにルメタンジイソ
シアネート、カルボジイミド化変性により液状化したジ
フェニルメタンジイソシアネ−1−、アニリンとホルム
アルデヒドとの低重縮合物とホスゲンとの反応によつ(
得られる多核ポリイソシアネー1−(いわゆるクルード
M、DIまたはポリメリックポリイソシアネート)等を
併用しでもよいが、これらはジエチルN、N=−ビス(
2−ヒドロキシエチル)アミノメチルホスホネートと急
速に反応して可使時間を著しく短縮づるから使用可能量
は自ら少量に限定される。
本発明のポリウレタン組成物は、上記の3成分を特定範
囲で含有するのを基本とするが、必要に応じてその他の
成分を配合することは防げない。
例えば、着色剤、硬化促進触媒、無機物知繊維、描変性
付与剤、非反応性の有機難燃剤等を緒特性を満足する範
囲内で使用しても差し支えない。
なお、ポリメール成分とポリイソシアネート成分の比率
は、水酸基とイソシアネート基との割合が0.6〜1.
2の範囲で作業性や硬化物の特性を勘案して適宜選択す
るようにしてもよい。
次に具体的な実施例と比較例について説明する。、第1
表は実施例1〜6と比較例1〜4の配合成分とその配合
割合を示したもので、第2表は実施例7〜10と比較例
5.6の配合成分とその配合割合を示したもので、第1
表、第2表にはそれぞれ硬化前の初期粘度、可使時間、
作業性の評価および硬化後の酸素指数、発煙係数、燃焼
時の溶融滴下、難燃性低発煙性の綜合評価の測定結果も
併記し゛(ある。なお、各配合剤の配合割合は重昂部で
示しである。なお、比較例は参考のため示し/j、。
酸素指数はJISK7201酸素指数法による高分子材
料の燃焼試験方法に準じC測定した。
発煙係数は220X200X1mmの鋼板に各組成物を
1500g/m2の割合で塗布し、室温に2日放置して
硬化させた試験体について、JISΔ1321建築物の
内装材料およけ工法の難燃性試験方法に規定された表面
試験を実施し、11位面積当りの発煙係数(CA )を
求めるようにした。発     (j煙化係数は所定の
加熱炉で加熱したときに発生する煙を東煙箱に熱め、光
量測定装置により光の強さを測定し、次式から求めた。
従って、発煙係数が小さいほど発煙が少ないことを示し
ている。
CA =24011o Q t o to / I −
−−−−(1)ここに、1o:加熱試験開始時の光の怖
さくLx ) I :加熱試験中の光の強さの最低値 (シ×) 燃焼時の溶融滴下は、10#l#IX 10m×30m
mの硬化試料を作り、内炎30mm、外炎127mmに
調節したブンゼンバーノー−で1000℃、10分間燃
焼試験を行い、同化性が不十分で燃焼時に溶融滴トがあ
るかどうかを調べた。なお。、硬化後の特性試験は、室
温で5日放置後に行った。
tllF 化前+7) nJ 使時III G、L、1
00000cpsまrを作業可能な時間とし、B型回転
粘度計により25℃にお1ノる粘度を測定し、1000
00cpsになるまでの時間を求めた。
実施例1〜6、比較例1〜4につい(は、第1表に承り
配合割合で、ポリイソシアネ−1へを除く各配合原料を
ビーカーに採取し、−1分混合した後、ポリイソシアネ
ート(ベキ1ノメヂレンジイソシアネ−1−三量体)を
加え、十分攪拌した後、型に流し込んで室温で硬化さけ
た。そしr:25°(]の粘度の経時変化をB型粘度h
1により測定して初期粘度、可使時間を測定した。発煙
係数測定試験は鋼板の周囲に枠を設置しC流出を防止し
、1500g/尻の割合U−塗布硬化させて作成した。
第1表の各測定結果かられかるように、実施例1〜6の
組成物は、作業性、硬化物の難燃性、低発煙f1、燃焼
時に溶融滴下がない点において非常に1ぐれ(いる。
これに対しC参考のための比較例1の組成物I31、ク
ルードMD1を混合したとぎ急激に発熱反応しく′1分
程度e硬化しくしまい、作業性が極め【悪い。比較例1
の組成物は、水和アルミナの配合量が少ないのC作業性
は良好であるが、実施例1〜6にくらべて難燃性、発煙
性が劣っている。比較例3の組成物は、水和アルミプの
配合量が多過ぎるため流動せず、注入、含浸、塗イ1i
等の作業をtiうことがひきない。比較例1の組成物は
、非反応性液状ガ燃剤Cある1−リノLニルノAスノT
 −1−の吊を多くシ(あるので、燃焼時に溶融滴トが
あり、火災時の延焼防]に効果を期1!Jりることが(
゛きない。
実施例7・〜10、比較例55,6については、第2表
に示1ように、実施例7の組成物は、ジJデルN、N’
″−ビス(2−ヒト[1キシ土デル)アミツメデルホス
ボネートに別の難燃ポリオールを4Jt用しくあり、実
施例8の組成物は、実施例7の組成物に硬化促進触媒と
してジブデル錫ジラウレートを添加してあり、実施例9
の組成物は、通常のポリオールを用いた組成としであり
、実施例7〜10ども実施例1〜・6と同様良好な特f
1を示しくいる。これに対して比較例5.6は作業性ま
たは難燃性が実施例の組成物にくらべC劣っ(いる。 
    11以上説明したように、本発明によれば、注
入含浸、塗布等の作業性にづぐれ、高い顛燃性を有し、
火炎に接してもイ[(発煙性e、かつ、溶融滴下せずに
同化物となり、延焼防止効果を期待でき、電線ケーゾル
n通部の延焼防止耐火シール材、鉄構造物の耐火保護被
覆材等として好適なポリウレタン組成物を提供Cきると
いう効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポリオール成分、ボリイソシj7ネート成分、舅涯燃剤
    およびその伯の配合剤からなるポリウレタン樹脂組成物
    において、ポリオール成分がジエヂルN、N′−ビス(
    2−ヒドロキシ1デル)アミツメデル小スホネー]〜を
    主体とでるリン含有ポリオールで、ポリイソシッフネー
    ト成分がヘキサメチレンジイソシアネー1〜の三量体を
    主体としたちのぐ、難燃剤が水和アルミナを主体とした
    もので、前記ポリオール成分と前記ポリイソシアネート
    成分のとの合、;t 100重量部に対しく前記鼎燃性
    剤を150〜40011部添加しCなることを特徴と覆
    る高難燃低煙害性ポリウレタン樹脂組成物。
JP57106437A 1982-06-21 1982-06-21 高難燃低煙害性ポリウレタン樹脂組成物 Granted JPS58225116A (ja)

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