(57)【要約】  【解決手段】  本発明は、ポリオール成分とイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム配合物において、上記ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールと、固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温度が３００〜３５０℃の範囲内であるポリマーポリオールとを併用することを特徴とするポリウレタンフォーム配合物を提供する。  【効果】  本発明のポリウレタンフォーム配合物及びポリウレタンフォームは、難燃性が大きく向上したものである。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール成分とイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム配合物において、上記ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールと、固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温度が３００〜３５０℃の範囲内であるポリマーポリオールとを併用することを特徴とするポリウレタンフォーム配合物。
【請求項２】
上記ポリエーテルポリオールと上記ポリマーポリオールとの配合割合が質量比で９９／１〜１０／９０である請求項１記載のポリウレタンフォーム配合物。
【請求項３】
上記ポリマーポリオール中のベースポリオールの数平均分子量が１０００〜１００００である請求項１又は２記載のポリウレタンフォーム配合物。
【請求項４】
上記ポリマーポリオールの比重が１．０００〜１．１００である請求項１〜３のいずれか１項記載のポリウレタンフォーム配合物。
【請求項５】
架橋剤を上記ポリオール成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部配合した請求項１〜４のいずれか１項記載のポリウレタンフォーム配合物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の配合物を発泡してなることを特徴とするポリウレタンフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品、室内生活用品などの各種成形品に用いられるポリウレタンフォーム配合物及び該配合物を発泡したポリウレタンフォームに関し、更に詳述すると、難燃性が大きく向上したポリウレタンフォーム配合物及び該配合物を発泡したポリウレタンフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、建材、自動車部品、室内生活用品などの広い分野では、高い難燃性が要求されるようになってきており、これらの分野で汎用されているポリウレタンフォームを難燃化させるためには各種の難燃剤を添加することが知られている。例えば、塩化ビニル、三酸化アンチモン、亜鉛華やハロゲン系難燃剤、有機リン系難燃剤等をポリウレタンフォーム配合物に添加することが知られている。
【０００３】
しかしながら、ハロゲン系難燃剤を使用することは、ハロゲン有害物質により地球環境を悪化破壊されるおそれがあり好ましくない。また、有機リン系難燃剤等の各種難燃剤を用いてもポリウレタンフォームの緒機能の悪化に起因する場合があり、また、ポリウレタンフォームの難燃効果は未だ十分でなく、更なる難燃効果の向上が期待されている。
【０００４】
例えば、特開平１１−２２６９６０号公報に記載されたポリウレタンフォーム、即ち、ポリエーテルポリオールと汎用ポリオールとを併用してなり、難燃剤を配合しないポリウレタンフォームについては、難燃性が未だ十分ではない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、難燃性に優れたポリウレタンフォーム配合物及びポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、ポリオール成分、イソシアネートを主成分とし、発泡剤、触媒、整泡剤等の各種添加物を配合したポリウレタンフォーム配合物において、上記ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールと固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温度が３００〜３５０℃の範囲内であるポリマーポリオールとを併用することにより、意外にも、難燃効果が大きく向上することができることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００８】
従って、本発明は、下記を提供する。
請求項１：
ポリオール成分とイソシアネートとを主成分とするポリウレタンフォーム配合物において、上記ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールと、固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温度が３００〜３５０℃の範囲内であるポリマーポリオールとを併用することを特徴とするポリウレタンフォーム配合物。
請求項２：
上記ポリエーテルポリオールと上記ポリマーポリオールとの配合割合が質量比で９９／１〜１０／９０である請求項１記載のポリウレタンフォーム配合物。
請求項３：
上記ポリマーポリオール中のベースポリオールの数平均分子量が１０００〜１００００である請求項１又は２記載のポリウレタンフォーム配合物。
請求項４：
上記ポリマーポリオールの比重が１．０００〜１．１００である請求項１〜３のいずれか１項記載のポリウレタンフォーム配合物。
請求項５：
架橋剤を上記ポリオール成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部配合した請求項１〜４のいずれか１項記載のポリウレタンフォーム配合物。
請求項６：
請求項１〜５のいずれか１項記載の配合物を発泡してなることを特徴とするポリウレタンフォーム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリウレタンフォーム配合物及びポリウレタンフォームによれば、難燃性が大きく向上したものである。
【発明を実施するための最良の形態及び実施例】
【００１０】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。本発明のポリウレタンフォーム配合物は、通常のものと同様、ポリオール成分とイソシアネートとを主成分とするものであるが、上記ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオールと固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温度が３００〜３５０℃の範囲内であるポリマーポリオールとを併用したものである。
【００１１】
ここで、上記ポリエーテルポリオールとしては、ポリウレタン発泡成形体用として汎用のポリエーテルポリオールを用いることが可能であり、例えば、アルキレンオキサイドで構成されるエーテル骨格がプロピレンオキサイド（ＰＯ）のみ、又はエチレンオキサイド（ＥＯ）及びプロピレンオキサイドからなるポリエーテルポリオールが挙げられるが、特に、アルキレンオキサイド部分がプロピレンオキサイド及びエチレンオキサイドからなるものが好ましく、これらの比が、ＥＯ／ＰＯ＝８／９２〜１８／８２（モル比）のものが特に好ましい。また、上記ポリエーテルポリオールは、官能基としてアミノ基等の水酸基以外の官能基を有していてもよい。また、官能基数が２〜４のもの、中でも官能基数が３のものが好ましい。このようなものとしては、例えば、開始剤としてグリセリンを用いて得られたポリエーテルポリオールが挙げられる。なお、ポリエーテルポリオールの平均分子量は１，０００〜１０，０００であることが好ましい。
【００１２】
また、上記各種ポリオールの市販品としては、Ｅ−３０３０（分子量３０００、ｆ＝３、旭硝子（株）製ポリエーテル系ポリオール）、Ｖ３９４３Ａ（ベースポリオール分子量３０００、ｆ＝３、ダウポリウレタン日本（株）製アクリロニトリル／スチレン４３％グラフトコポリマーポリオール）、３Ｐ５６Ｂ（分子量３０００、ｆ＝３、武田薬品工業（株）製ポリエステルポリエーテル系ポリオール）等を挙げることができる。
【００１３】
本発明では、上記のポリエーテル系ポリオールの他に、固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温度が３００〜３５０℃の範囲内であるポリマーポリオールを併用するものである。これにより、ポリウレタンの諸特性を維持しつつ難燃性を向上させることができる。
【００１４】
上記のポリマーポリオールの固形成分における熱減量（質量％／分）のピーク温は、上述したように３００〜３５０℃の範囲内であるが、特に、３３０〜３５０℃のものを使用することが好ましい。なお、熱減量とは、単位時間当たりの質量減少率のことを意味し、その測定方法は、熱重量法に基づくものである。また、昇温速度は１℃／分で一定の条件とする。上記ポリマーポリオールの溶融温度の範囲内においては比較的ピーク温度が低温であり、融解（メルトドロップ）が低温側で一気に起こり、系外に滴下するために蓄熱され難く、このため難燃効果が向上するものと推察される。
【００１５】
上記のポリマーポリオールとしては、具体的には、ポリアルキレンオキサイドからなる好ましくは平均分子量が３，０００〜８，０００のベースポリオールにポリアクリロニトリル、アクリロニトリル−スチレン共重合体等をグラフト共重合させたポリマーポリオール  が好ましい。上記ポリアルキレンオキサイドを構成するアルキレンオキサイドとしては、プロピレンオキサイドを含んでいることが好ましく、プロピレンオキサイド単独のもの又はプロピレンオキサイド及びエチレンオキサイドを共に含むものであることが特に好ましい。また、ポリマーポリオール中のポリマー成分の濃度が２５〜５０％であるものが好ましい。更に、上記ポリマーポリオールは、官能基としてアミノ基等の水酸基以外の官能基を有していてもよい。また、官能基数が２〜４のもの、中でも官能基数が３のものが好ましい。このようなものとしては、例えば、開始剤としてグリセリンを用いて得られたポリマーポリオールが挙げられる。なお、上記ポリマーポリオール中のベースポリオールの数平均分子量は１０００〜１００００であることが好ましい。上記ポリマーポリオールの配合量は、全ポリオール１００質量部に対して５〜８０質量部、より好ましくは、１０〜６０質量部である。
【００１６】
上記イソシアネートとしては、公知のイソシアネートを挙げることができ、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
【００１７】
上記イソシアネートの配合量は特に制限されるものではないが、全ポリオール１００質量部に対して、通常２０〜１００質量部であることが推奨され、１００質量部を超えると樹脂化反応が進みすぎ、独立気泡になり、２０質量部より少ないとポリウレタンフォームの樹脂化反応が進まない場合がある。
【００１８】
また、本発明では、硬度を適宜調整するために、架橋剤を配合することもできる。架橋剤として、具体的には、トリメチロールプロパン、ジエチレングリコール、ショ糖（シュガー）、ペンタエリスリトール、１，４−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、エチレンジアミン、グリセリン等やこれらにプロピレンオキサイド又はエチレンオキサイド等を付加させたものなどが挙げられる。このような市販品としては、武田薬品工業（株）製Ｔ−８８０，同社製ＧＲ−０４、ダウポリウレタン日本（株）製ＸＱ８２２１１などが挙げられる。上記架橋剤の配合量は、各配合成分に対して適宜調整されるものであるが、通常全ポリオール１００質量部に対して０．１〜１０質量部、特に１〜５質量部である。
【００１９】
なお、本発明のポリウレタンフォーム配合物においては、難燃剤として更に他の非ハロゲン系難燃剤、例えば、クレー、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、亜鉛華、炭酸カルシウム、ポリリン酸アンモン、縮合リン酸エステル等を併用することができる。その配合量は、ポリオール成分１００質量部に対して１〜１０質量部配合することが好ましい。
【００２０】
上記ポリウレタンフォーム配合物中には、通常のポリウレタンフォーム配合物と同様にして、必要に応じて発泡剤、触媒、整泡剤などを配合することができる。
【００２１】
ここで、発泡剤は必要に応じて適宜配合し得、例えば水を好適に使用することができるが、メチレンクロライド、モノフッ化トリ塩化メタンなどの低沸点の化合物を使用することもできる。発泡剤の配合量は適宜調製され、通常全ポリオール１００質量部に対して０〜１５質量部、特に０〜５質量部とすることができる。
【００２２】
触媒としては、アミン系、錫系のいずれの触媒も好適に使用することができ、アミン系触媒としては、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス−（ジメチルアミノエチル）エーテル、テトラメチルプロピレンジアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、メチルモルホリン、エチルモルホリン、トリエチレンジアミン等、錫系触媒としては、スタナスオクテート、ジブチルチンジラウレート等を挙げることができる。これらの触媒は、単独で又は２種以上併用してもよい。触媒の配合量は、全ポリオール１００質量部に対して、例えば０〜５質量部、特に０．１〜１質量部とすることができる。
【００２３】
整泡剤としては、例えば、オルガノポリシロキサン、アルキルカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。整泡剤の配合量は、全ポリオール１００質量部に対して０〜５質量部、特に０．５〜２質量部とすることができる。
【００２４】
更に、本発明のポリウレタンフォーム配合物に対しては、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、顔料等の着色剤、炭酸カルシウム等の充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤などを配合することができる。
【００２５】
本発明のポリウレタンフォームは、上記ポリウレタフォーム配合物を発泡することにより得られるものである。その発泡方法としては、例えば、ワンショット法、プレポリマー法などを採用できる。なお、発泡温度は０〜４０℃、特に１５〜２５℃とすることができる。この場合、容器内の圧縮率は特に制限されるものではなく、圧縮しなくてもよいが、通常、圧縮率は１／１〜１／５にして製造することができる。
【００２６】
本発明のポリウレタンフォームは、自動車・輸送車輌用のシートクッション、ソファー・マットレス等の軟質スラブフォームなどの種々の成形品に用いることができ、目的とする成形品に要求される密度、引張強さ、圧縮残留歪、反発弾性率、伸び等の種々の特性を所定の数値範囲内に適宜調整することができる。例えば、シートクッションの場合には、密度（コア）が２５〜８０ｋｇ／ｍ3、引張強さ７５ｋＰａ以上、圧縮残留歪２０％以下、反発弾性率３０％以上、伸び率９０％以上に調整することが好ましい。
【００２７】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００２８】
［実施例１，２，比較例１，２］
表１に示すポリウレタン発泡成形体用材料（液温２５℃）を調製し、これを金型（型温６０℃）内のキャビティ空間内に注入し、発泡させて、高さ１００ｍｍ×幅４００ｍｍ×長さ４００ｍｍのシート状のポリウレタンフォーム成形物を得た。
【００２９】
【表１】
2006111788.tif 000002
【００３０】
上記の各成分の内容は下記のとおりである。
ポリエーテルポリオール
平均分子量４８００
官能基数３
エチレンオキサイド（ＥＯ）１６質量％、プロピレンオキサイド（ＰＯ）８４質量％
ポリマーポリオール１
ベースポリオールの平均分子量４８００
ベースポリオール官能基数３
ＥＯ１５質量％、ＰＯ８５質量％
スチレン／アクリロニトリル＝６５／３５（質量比）
熱減量（質量％／分）のピーク温度３３０−３４０℃
ポリマーポリオール２
ベースポリオールの平均分子量４８００
ベースポリオール官能基数３
ＥＯ１５質量％、ＰＯ８５質量％
スチレン／アクリロニトリル＝６５／３５（質量比）
熱減量（質量％／分）のピーク温度３８０−３９０℃
イソシアネート１
商品名「ＳＢＵイソシアネートＪ２９６」住化バイエルウレタン社製（イソシアネート当量１００，ＴＤＩ／ＭＤＩ質量比＝８０／２０
触媒Ａ
商品名「カオーライザーＮｏ．３１」花王（株）製
触媒Ｂ
商品名「カオーライザーＮｏ．１２」花王（株）製
整泡剤Ａ
商品名「ＢＹ１０−３０４」東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製
【００３１】
得られたポリウレタンフォームの諸物性を下記の評価方法により評価した。結果を表２に示す。
〔反発弾性率（％）〕
ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−３（２００４年度版）の規格に基づいて測定した。
〔伸び率（％）〕
ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−５（２００４年度版）の規格に基づいて測定した。
〔圧縮残留歪み〕
ＪＩＳ  Ｋ  ６４００−４（２００４年度版）の規格に基づいて測定した。
〔難燃試験〕
ＪＩＳ  Ｄ  １２０１（１９９８年度版）の規格に基づいて燃焼試験を行った。なお、試験片が着火しないかバーナを消した後燃え続けない場合、又は最初の標線に到達する前に炎が消える場合は、燃焼時間は測定せず、燃焼速度０ｍｍ／分「（○）不燃性」として下記表に記載した。
【００３２】
【表２】
2006111788.tif 000003
【００３３】
［実施例３〜５，比較例３〜５］
表３に示すポリウレタン発泡成形体用材料（液温２５℃）を調製し、これを金型（型温６０℃）内のキャビティ空間内に注入し、発泡させて、高さ１００ｍｍ×幅４００ｍｍ×長さ４００ｍｍのシート状のポリウレタンフォーム成形物を得た。
【００３４】
【表３】
2006111788.tif 000004
整泡剤Ｂ
商品名「ＳＲＸ  ２７４Ｃ」東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製
架橋剤
商品名「ＥＬ５５５」旭硝子（株）製
イソシアネート２
商品名「コロネート１０２５」日本ポリウレタン工業（株）製
【００３５】
得られたポリウレタンフォームの諸物性を上記と同様の評価方法により評価した。結果を表４に示す。
【００３６】
【表４】
2006111788.tif 000005