(57)【要約】【課題】軟質発泡体に難燃性を付与すること。【解決手段】難燃性軟質発泡体７は、軟質発泡体１にリン化合物、バインダーおよび分散剤を含む含浸液４を含浸または付着させ、これを乾燥させることにより製造される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続気泡を有する軟質発泡体に、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含浸または付着させたものであることを特徴とする難燃性軟質発泡体。
【請求項２】
前記リン化合物が、赤リンおよびリン酸塩を含むことを特徴とする請求項１に記載の難燃性軟質発泡体。
【請求項３】
前記リン化合物が、前記軟質発泡体１００重量部に対して５〜５０重量部含浸または付着していることを特徴とする請求項１または２に記載の難燃性軟質発泡体。
【請求項４】
前記軟質発泡体にはリン酸エステル、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物およびポリイソシアヌレート樹脂から選択される難燃剤がさらに含浸または付着される請求項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性軟質発泡体。
【請求項５】
連続気泡を有する軟質発泡体に、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含む含浸液を含浸または付着させる工程と、
前記含浸液を含浸または付着させた軟質発泡体を乾燥させることにより難燃性軟質発泡体を得る工程とを含むことを特徴とする難燃性軟質発泡体の製造方法。
【請求項６】
前記含浸液はリン酸エステル、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物およびポリイソシアヌレート樹脂から選択される難燃剤をさらに含む請求項５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は難燃性軟質発泡体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟質ポリウレタンフォーム等の軟質発泡体は、弾性、圧縮復元力、適度な通気性等を有しているため、台所用や業務用のスポンジ、家具、寝具、自動車部品等のクッション材や、電子機器のガスケット等に使用されている。
【０００３】
これらの用途に使用される軟質発泡体には、炎が離れると消炎する高い難燃性と、燃焼後も発泡体の多孔体骨格が残存する形状保持性が要求される。このため、特許文献１−３に記載されるように、軟質ポリウレタンフォームに難燃性を付与する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１は、粘土鉱物と金属水酸化物とバインダーを含む含浸液に軟質ポリウレタンフォームを含浸させ、乾燥させることによって難燃性軟質ポリウレタンフォームを製造する方法について開示している。
【０００５】
特許文献２は、軟質ポリウレタンフォームを無機系難燃剤、バインダーおよび界面活性剤を含有する含浸液で浸す含浸工程を含むインク吸着体の製造方法について開示している。
【０００６】
特許文献３は、水に混合・溶解させたとき、主成分としてホウ酸化合物を少なくとも２０％以上の高濃度で溶解・含有するごとく調製されたセラミック系難燃剤の水溶液を用い、軟質ポリウレタンフォームに該セラミック系難燃剤を含浸・付着させることを特徴とする低燃焼性軟質ポリウレタンフォームの製造方法について開示している。
【０００７】
上記の特許文献１−３の場合にも、難燃性を上げるためには多量の有機または無機系難燃剤を含浸させる必要があり、発泡体形成の際の発泡阻害が起こり、満足な性能が得られないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１１１８２６
【特許文献２】特開２００９−１７３７５３
【特許文献３】特開平９−２７２７５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、難燃性に優れた難燃性軟質発泡体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、軟質発泡体の含浸液としてリン化合物、バインダー、および分散剤を含む含浸液を用いることで、難燃性に優れた軟質発泡体を構成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は以下の通りである。
【００１２】
項１．連続気泡を有する軟質発泡体に、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含浸または付着させたものであることを特徴とする難燃性軟質発泡体。
【００１３】
項２．前記リン化合物が、赤リンおよびリン酸塩を含むことを特徴とする項１に記載の難燃性軟質発泡体。
【００１４】
項３．前記リン化合物が、前記軟質発泡体１００重量部に対して５〜５０重量部含浸または付着していることを特徴とする項１または２に記載の難燃性軟質発泡体。
【００１５】
項４．前記軟質発泡体にはリン酸エステル、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物およびポリイソシアヌレート樹脂から選択される難燃剤がさらに含浸または付着される項１〜３のいずれか一項に記載の難燃性軟質発泡体。
【００１６】
項５．連続気泡を有する軟質発泡体に、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含む含浸液を含浸または付着させる工程と、
前記含浸液を含浸または付着させた軟質発泡体を乾燥させることにより難燃性軟質発泡体を得る工程とを含むことを特徴とする難燃性軟質発泡体の製造方法。
【００１７】
項６．前記含浸液はリン酸エステル、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物およびポリイソシアヌレート樹脂から選択される難燃剤をさらに含む項５に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、難燃性に優れた軟質発泡体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の軟質発泡体の製造方法を実施するための含浸設備を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の難燃性軟質発泡体は、連続気泡を有する軟質発泡体に、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含浸または付着させたものであることを特徴とする。
【００２１】
なお、本明細書において、「連続気泡を有する軟質発泡体」とは、軟質発泡体内の気泡がつながっており、気体や液体が軟質発泡体内を通り抜けることができる軟質発泡体を指す。含浸液を「含浸」させるとは、軟質発泡体の構造の内部に含浸液を浸み込ませることを指す。軟質発泡体に含浸液を「付着」させるとは、含浸液を軟質発泡体の外面および内面のいずれかを問わず軟質発泡体に含浸液を付着させることを指す。
【００２２】
軟質発泡体には、軟質ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、プロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）架橋発泡体、ＰＥＴ樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体等が含まれる。軟質発泡体の密度（ＪＩＳ  Ｋ７２２２）は特には限定されないが、通常１０〜８０ｋｇ／ｍ3であることが好ましい。１０ｋｇ／ｍ3未満であるとウレタン樹脂の強度が小さく、８０ｋｇ／ｍ3を超えるとセル内への含浸が困難となる場合がある。また、軟質発泡体が軟質ポリウレタンの場合、ポリイソシアヌレート樹脂を含む含浸液との親和性が良く、かつ含浸液が発泡剤を含む場合には含浸液にも発泡性を付与でき、難燃性軟質発泡体は難燃性だけでなく柔軟性にも優れている。
【００２３】
連続気泡を有する軟質発泡体へのリン化合物、バインダーおよび分散剤の含浸または付着は、通常、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含む含浸液に連続気泡を有する軟質発泡体を含浸または付着させることにより行なわれる。
【００２４】
次に、リン化合物について説明する。一つの実施形態において、リン化合物は赤リンを含む。別の実施形態において、リン化合物は赤リンおよびリン酸塩を含む。
【００２５】
リン化合物は、難燃性軟質発泡体１００重量部に対して５〜５０重量部含浸または付着されることが好ましい。
【００２６】
本発明に使用する赤リンに限定はなく、市販品を適宜選択して使用することができる。
【００２７】
また本発明に係る耐火ウレタン樹脂組成物に使用する赤リンの添加量は、含浸液１００重量部中に１．０重量部〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００２８】
前記赤リンの範囲が１．０重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また２０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００２９】
また本発明に使用するリン酸塩はリン酸を含むものである。前記リン酸塩に使用されるリン酸は特に限定はないが、モノリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、およびそれらの組み合わせ等の各種リン酸が挙げられる。
【００３０】
前記リン酸塩としては、例えば、前記各種リン酸と周期律表ＩＡ族〜ＩＶＢ族の金属、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミンから選ばれる少なくとも一種の金属または化合物との塩からなるリン酸塩を挙げることができる。前記周期律表ＩＡ族〜ＩＶＢ族の金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(ＩＩ)、鉄(ＩＩＩ)、アルミニウム等が挙げられる。
【００３１】
また前記脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。
【００３２】
また前記芳香族アミンとして、ピリジン、トリアジン、メラミン、アンモニウム等が挙げられる。
【００３３】
なお、上記のリン酸塩は、シランカップリング剤処理、メラミン樹脂で被覆する等の公知の耐水性向上処理を加えてもよく、メラミン、ペンタエリスリトール等の公知の発泡助剤を加えても良い。
【００３４】
前記リン酸塩の具体例としては、例えば、モノリン酸塩、ピロリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。
【００３５】
前記モノリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のアンモニウム塩、リン酸−ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、亜リン酸−ナトリウム、亜リン酸二ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等のナトリウム塩、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、亜リン酸一カリウム、亜リン酸二カリウム、次亜リン酸カリウム等のカリウム塩、リン酸−リチウム、リン酸二リチウム、リン酸三リチウム、亜リン酸−リチウム、亜リン酸二リチウム、次亜リン酸リチウム等のリチウム塩、リン酸二水素バリウム、リン酸水素バリウム、リン酸三バリウム、次亜リン酸バリウム等のバリウム塩、リン酸一水素マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、リン酸三マグネシウム、次亜リン酸マグネシウム等のマグネシウム塩、リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸三カルシウム、次亜リン酸カルシウム等のカルシウム塩、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、次亜リン酸亜鉛等の亜鉛塩等が挙げられる。
【００３６】
また前記ポリリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸ピペラジン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムアミド、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。
【００３７】
これらの中でも、前記リン酸塩の自己消火性が向上するため、モノリン酸塩を使用することが好ましく、リン酸二水素アンモニウムを使用することがより好ましい。
【００３８】
前記リン酸塩は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００３９】
本発明に使用するリン酸塩の添加量は、前記含浸液１００重量部中に０．５重量部〜１０重量部の範囲であることが好ましい。
【００４０】
前記リン酸塩の範囲が０．５重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また１０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００４１】
バインダーとしては、アクリル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、アクリル酸−スチレン共重合体樹脂、アクリル酸−酢酸ビニル共重合体樹脂等のアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、ならびに天然ゴム若しくはポリクロロプレンゴムなどのゴム等が挙げられる。好ましくは、アクリル樹脂、ウレタン樹脂である。バインダーは１種または２種以上の混合物で使用することができる。
【００４２】
分散剤は含浸液中の粒子を安定に分散させるためのものであり、好ましくは分子量２０００〜１００万の高分子分散剤であり、それにはポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合系などの水系用、ポリカルボン酸部分アルキルエステル系などの有機溶媒用のアニオン系高分子分散剤；ポリアルキレンポリアミン系などの有機溶媒系のカチオン性高分子分散剤；ポリエチレングリコールなどの水系用、ポリエーテル系などの有機溶媒用のノニオン性高分子分散剤が含まれる。 市販の分散剤としてはＢｙｋ１９０（株式会社ビックケミージャパン）、ＳＮディスパーサント５０２７（株式会社サンノプコ）などが例示できる。
【００４３】
リン化合物、バインダーおよび分散剤を含む含浸液は、難燃剤として、リン酸エステル、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物およびポリイソシアヌレート樹脂等をさらに含んでもよい。
【００４４】
難燃剤の添加量は特に限定されないが、通常、前記含浸液１００重量部中に、０．５重量部〜２０重量部の範囲である。
【００４５】
本発明に使用するリン酸エステルは特に限定されないが、モノリン酸エステル、縮合リン酸エステル等を使用することが好ましい。
【００４６】
前記モノリン酸エステルとしては、特に限定はないが、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ(２−エチルヘキシル)ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレ二ルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリス(フェニルフェニル)ホスフェート、トリナフチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレ二ルジフェニルホスフェート、ジフェニル(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ジ(イソプロピルフェニル)フェニルホスフェート、モノイソデシルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、メラミンホスフェート、ジメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリクレジルホスフィンオキサイド、メタンホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジエチル、レジルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールＡビス(ジフェニルホスフェート)、ホスフアフエナンスレン、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート等が挙げられる。
【００４７】
前記縮合リン酸エステルとしては、特に限定はないが、例えば、トリアルキルポリホスフェート、レゾルシノールポリフェニルホスフェート、レゾルシノールポリ(ジ−２，６−キシリル)ホスフェート(大八化学工業社製、商品名ＰＸ−２００)、ハイドロキノンポリ(２，６−キシリル)ホスフェートならびにこれらの縮合物等の縮合リン酸エステルを挙げられる。
【００４８】
市販の縮合リン酸エステルとしては、例えば、レゾルシノールポリフェニルホスフェート(商品名ＣＲ−７３３Ｓ)、ビスフェノールＡポリクレジルホスフェート(商品名ＣＲ−７４１)、芳香族縮合リン酸エステル(商品名ＣＲ７４７)、レゾルシノールポリフェニルホスフェート(ＡＤＥＫＡ社製、商品名アデカスタブＰＦＲ)、ビスフェノールＡポリクレジルホスフエ−ト(商品名ＦＰ−６００、ＦＰ−７００)等を挙げることができる。
【００４９】
上記の中でも、硬化前の組成物中の粘度の低下させる効果と初期の発熱量を低減させる効果が高いためモノリン酸エステルを使用することが好ましく、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェートを使用することがより好ましい。
【００５０】
前記リン酸エステルは一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００５１】
リン酸エステルの添加量は、前記含浸液１００重量部中に、１．０重量部〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００５２】
前記リン酸エステルの範囲が１．０重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また２０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００５３】
本発明に使用する臭素含有難燃剤としては、分子構造中に臭素を含有する化合物であれば特に限定はないが、例えば、芳香族臭素化化合物等を挙げることができる。
【００５４】
前記芳香族臭素化化合物の具体例としては、例えば、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ヘキサプロモビフェニル、デカプロモビフェニル、ヘキサプロモシクロデカン、デカプロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサプロモジフェニルエーテル、ビス(ペンタブロモフエノキシ)エタン、エチレンービス(テトラプロモフタルイミド)、テトラプロモビスフェノールＡ等のモノマー有機臭素化合物；臭素化ビスフェノールＡを原料として製造されたポリカーボネートオリゴマー、前記ポリカ−ポネートオリゴマーとビスフェノールＡとの共重合物等の臭素化ポリカーボネート；臭素化ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジエポキシ化合物、臭素化フェノール類とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるモノエポキシ化合物等の臭素化エポキシ化合物；ポリ(臭素化ベンジルアクリレート)；臭素化ポリフェニレンエーテル；臭素化ビスフェノールＡ、塩化シアヌールおよび臭素化フェノールの縮合物；臭素化(ポリスチレン)、ポリ(臭素化スチレン)、架橋臭素化ポリスチレン等の臭素化ポリスチレン；架橋または非架橋臭素化ポリ(−メチルスチレン)等のハロゲン化された臭素化合物ポリマーが挙げられる。
【００５５】
燃焼初期の発熱量を制御する観点から、臭素化ポリスチレン、ヘキサブロモベンゼン等が好ましく、ヘキサブロモベンゼンがより好ましい。
【００５６】
前記臭素含有難燃剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００５７】
臭素含有難燃剤の添加量は、前記含浸液１００重量部中に、０．５重量部〜１０重量部の範囲であることが好ましい。
【００５８】
前記臭素含有難燃剤の範囲が０．５重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また１０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００５９】
本発明に使用するホウ素含有難燃剤としては、ホウ砂、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸塩等が挙げられる。
【００６０】
前記酸化ホウ素としては、例えば、三酸化二ホウ素、三酸化ホウ素、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素等が挙げられる。
【００６１】
前記ホウ酸塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第４族、第１２族、第１３族の元素およびアンモニウムのホウ酸塩等が挙げられる。
【００６２】
具体的には、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸セシウム等のホウ酸アルカリ金属塩、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム等のホウ酸アルカリ土類金属塩、ホウ酸ジルコニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸アンモニウム等が挙げられる。
【００６３】
ホウ素含有難燃剤は、ホウ酸塩であることが好ましく、ホウ酸亜鉛であればより好ましい。
【００６４】
前記ホウ素含有難燃剤は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００６５】
ホウ素含有難燃剤の添加量は、含浸液１００重量部中に１．０重量部〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００６６】
前記ホウ酸含有難燃剤の範囲が１．０重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また２０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００６７】
本発明に使用するアンチモン含有難燃剤としては、例えば、酸化アンチモン、アンチモン酸塩、ピロアンチモン酸塩等が挙げられる。
【００６８】
前記酸化アンチモンとしては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等が挙げられる。
【００６９】
前記アンチモン酸塩としては、例えば、アンチモン酸ナトリウム、アンチモン酸カリウム等が挙げられる。
【００７０】
前記ピロアンチモン酸塩としては、例えば、ピロアンチモン酸ナトリウム、ピロアンチモン酸カリウム等が挙げられる。
【００７１】
本発明に使用するアンチモン含有難燃剤は、酸化アンチモンであることが好ましい。
【００７２】
前記アンチモン含有難燃剤は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００７３】
本発明に使用するアンチモン含有難燃剤の添加量は、含浸液１００重量部中に１．０重量部〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００７４】
前記アンチモン含有難燃剤の範囲が１．０重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また２０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００７５】
また本発明に使用する金属水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化ニッケル、水酸化ジルコニウム、水酸化チタン、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化バナジウム、水酸化スズ等があげられる。
【００７６】
前記金属水酸化物は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００７７】
本発明に使用する金属水酸化物の添加量は、含浸液１００重量部中に１．０重量部〜２０重量部の範囲であることが好ましい。
【００７８】
前記金属水酸化物の範囲が１．０重量部以上の場合は、難燃性軟質発泡体の自己消火性が保持され、また２０重量部以下の場合には含浸液の粘度が上がりすぎず、含浸性が保持される。
【００７９】
ポリイソシアヌレート樹脂は、通常、ポリイソシアヌレート樹脂を含む組成物（以下、「ポリイソシアヌレート樹脂組成物」と称する）の粉体として含浸液に含有される。
【００８０】
ポリイソシアヌレート樹脂は主剤としてのポリイソシアネート化合物と硬化剤としてのポリオール化合物とを三量化触媒により反応および発泡させて得られる難燃性ポリウレタン樹脂である。
【００８１】
ポリイソシアヌレート樹脂組成物は、主剤としてのポリイソシアネート化合物と、硬化剤としてのポリオール化合物と、三量化触媒と、発泡剤と、整泡剤とを含む。
【００８２】
ポリイソシアヌレート樹脂の主剤であるポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。 
【００８３】
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシ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、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。
【００８４】
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、シクロへキシレンジイソシアネート、メチルシクロへキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、ジメチルジシクロへキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
【００８５】
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラ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等が挙げられる。
【００８６】
ポリイソシアネート化合物は一種もしくは二種以上を使用することができる。前記ポリイソシアヌレート樹脂の主剤は、使い易いこと、入手し易いこと等の理由から、ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
【００８７】
ポリイソシアヌレート樹脂の硬化剤であるポリオール化合物としては、例えばポリラクトンポリオール、ポリカーポネートポリオール、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。 
【００８８】
ポリラクトンポリオールとしては、例えば、ポリプロピオラクトングリコール、ポリカプロラクトングリコール、ポリバレロラクトングリコールなどが挙げられる。
【００８９】
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオールなどの水酸基含有化合物と、ジエチレンカーボネート、ジプロピレンカーボネートなどとの脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。
【００９０】
芳香族ポリオールとしては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。
【００９１】
脂環族ポリオールとしては、例えばシクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール、イソホロンジオール、ジシクロへキシルメタンジオール、ジメチルジシクロへキシルメタンジオール等が挙げられる。
【００９２】
脂肪族ポリオールとしては、例えば、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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等が挙げられる。
【００９３】
ポリエステルポリオールとしては、例えば、多塩基酸と多価アルコールとを脱水縮合して得られる重合体、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン等のラクトンを開環重合して得られる重合体、ヒドロキシカルボン酸と上記多価アルコール等との縮合物が挙げられる。
【００９４】
ここで前記多塩基酸としては、具体的には、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸等が挙げられる。また前記多価アルコールとしては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡ、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，６−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。
【００９５】
また前記ヒドロキシカルボン酸としては、具体的には、例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。
【００９６】
ポリマーポリオールとしては、例えば、前記芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール等に対し、アクリロニトリル、スチレン、メチルアクリレート、メタクリレート等のエチレン性不飽和化合物をグラフト重合させた重合体、ポリブタジエンポリオール、多価アルコールの変性ポリオールまたは、これらの水素添加物等が挙げられる。
【００９７】
前記多価アルコールの変性ポリオールとしては、例えば、原料の多価アルコールにアルキレンオキサイドを反応させて変性したもの等が挙げられる。
【００９８】
前記多価アルコールとしては、例えば、グリセリンおよびトリメチロールプロパン等の三価アルコール；ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール等、ショ糖、グルコース、マンノース、フルクト−ス、メチルグルコシドおよびその誘導体等の四〜八価のアルコール；フェノール、フロログルシン、クレゾール、ピロガロール、カテコ−ル、ヒドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、１−ヒドロキシナフタレン、１，３，６，８−テトラヒドロキシナフタレン、アントロール、１，４，５，８−テトラヒドロキシアントラセン、1−ヒドロキシピレン等のフェノールポリブタジエンポリオール；ひまし油ポリオール；ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体およびポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数２〜１００)ポリオール、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物(ノボラック)が挙げられる。
【００９９】
前記多価アルコールの変性方法は特に限定されないが、アルキレンオキサイド(以下、ＡＯと略す)を付加させる方法が好適に用いられる。
【０１００】
前記ＡＯとしては、炭素数２〜６のＡＯ、例えば、エチレンオキサイド(以下、ＥＯと略す)、１，２−プロピレンオキサイド(以下、ＰＯと略す)、１，３−プロピレオキサイド、１，２−ブチレンオキサイド、１，４−ブチレンオキサイド等が挙げられる。
【０１０１】
これらの中でも性状や反応性の観点から、ＰＯ、ＥＯおよび１，２−ブチレンオキサイドが好ましく、ＰＯおよびＥＯがより好ましい。ＡＯを二種以上使用する場合(例えば、ＰＯおよびＥＯ)の付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。
【０１０２】
前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、活性水素を２個以上有する低分子量活性水素化合物等の少なくとも一種の存在下に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等のアルキレンオキサイドの少なくとも１種を開環重合させて得られる重合体が挙げられる。
【０１０３】
前記活性水素を２個以上有する低分子量活性水素化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール類、グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類、エチレンジアミン、ブチレンジアミン等のアミン類等が挙げられる。
【０１０４】
本発明に使用するポリオールは、燃焼した際の総発熱量の低減効果が大きいことからポリエステルポリオール、またはポリエーテルポリオールを使用することが好ましい。
【０１０５】
その中でも分子量２００〜８００のポリエステルポリオールを用いることがより好ましく、分子量３００〜５００のポリエステルポリオールを用いることがさらに好ましい。
【０１０６】
またイソシアネートインデックスは、ポリオール化合物の水酸基に対するポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の当量比を百分率で表したものであるが、その値が100を越えるということはイソシアネート基が水酸基より過剰であることを意味する。
【０１０７】
本発明に使用するポリイソシアヌレート樹脂のイソシアネートインデックスの範囲は、１２０〜１０００の範囲であることが好ましく、２００〜８００の範囲であればより好ましく、３００〜６００の範囲であればさらに好ましい。
【０１０８】
三量化触媒は、ポリウレタン樹脂の主剤であるポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基を反応させて三量化させ、イソシアヌレート環の生成を促進する。
【０１０９】
イソシアヌレート環の生成を促進するためには、例えば、触媒として、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、２，４−ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、２，４，６−トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン等の窒素含有芳香族化合物；酢酸カリウム、２−エチルヘキサン酸カリウム、オクテル酸カリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩；トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等の３級アンモニウム塩；テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム、テトラフェニルアンモニウム塩等の４級アンモニウム塩等を使用することができる。
【０１１０】
ポリイソシアヌレート樹脂組成物に使用する三量化触媒の添加量はポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、０．６重量部〜１０重量部の範囲であることが好ましく、０．６重量部〜８重量部の範囲であることがより好ましく、０．６重量部〜６重量部の範囲であることが更に好ましく、０．６重量部〜３．０重量部の範囲であることが最も好ましい。０．６重量部以上の場合にイソシアネートの三量化が阻害される不具合が生じず、１０重量部以下の場合は適切な発泡速度を維持することができ、取り扱いやすい。
【０１１１】
発泡剤は、前記ポリイソシアヌレート樹脂の発泡を促進する。発泡剤の具体例としては、例えば、水、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の低沸点の炭化水素、ジクロロエタン、プロピルクロリド、イソプロピルクロリド、ブチルクロリド、イソブチルクロリド、ペンチルクロリド、イソペンチルクロリド等の塩素化脂肪族炭化水素化合物、トリクロルモノフルオロメタン、トリクロルトリフルオロエタン等のフッ素化合物、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨ3Ｆ等のハイドロフルオロカーボン、ジクロロモノフルオロエタン、(例えば、ＨＣＦＣ１４１ｂ (１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン)、ＨＣＦＣ２２ (クロロジフルオロメタン)、ＨＣＦＣ１４２ｂ(１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン))、ＨＦＣ−２４５ｆａ(１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン)、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ(１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン)等のハイドロクロロフルオロカーボン化合物、ジイソプロピルエーテル等のエーテル化合物、あるいはこれらの化合物の混合物等の有機系物理発泡剤、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等の無機系物理発泡剤等が挙げられる。
【０１１２】
発泡剤の範囲は、前記ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜３０重量部の範囲であることが好ましい。前記発泡剤は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１８重量部の範囲であることがより好ましく、０．５重量部〜１８重量部の範囲であることが更に好ましく、１重量部〜１０重量部の範囲であることが最も好ましい。
【０１１３】
前記水の範囲が０．１重量部以上の場合は発泡が促進され、得られる成形体の密度を低減することができ、３０重量部以下の場合は、発泡体が発泡せず発泡体が形成されないことを防ぐことができる。
【０１１４】
整泡剤としては、例えば、ポリオキシァルキレンアルキルエーテル等のポリオキシァルキレン整泡剤、オルガノポリシロキサン等のシリコーン整泡剤等の界面活性剤等が挙げられる。
【０１１５】
前記化学反応により硬化するポリイソシアヌレート樹脂に対する整泡剤の使用量は、使用する前記化学反応により硬化するポリイソシアヌレート樹脂により適宜設定されるが、一例を示すとすれば、例えば、前記ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の範囲であれば好ましい。
【０１１６】
前記触媒、前記発泡剤および前記整泡剤はそれぞれ一種もしくは二種以上を使用することができる。
【０１１７】
好ましい実施形態において、ポリイソシアヌレート樹脂組成物は、ポリイソシアネートとポリオールとからなるポリイソシアヌレート樹脂組成物１００重量部を基準として、三量化触媒が０．６〜１０重量部の範囲であり、発泡剤が０．１〜３０重量部の範囲であり、整泡剤が０．１重量部〜１０重量部の範囲である。
【０１１８】
含浸液がリン化合物を含み、ポリイソシアヌレート樹脂組成物が上記のポリイソシアヌレート樹脂を構成する成分を含むことにより、リン化合物を含む難燃性ポリイソシアヌレート樹脂組成物が生じ、難燃性軟質発泡体の難燃性の向上に寄与することが可能である。
【０１１９】
ポリイソシアヌレート樹脂組成物は、赤リンと、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ酸含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、および金属水酸化物から選ばれる少なくとも１つとを含む添加剤を含んでもよい。赤リン、リン酸エステル、リン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、ホウ酸含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、および金属水酸化物については含浸液に含まれるこれらの成分について説明した種類のものを用いることができる。
【０１２０】
赤リンの添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば３．０重量部〜１８重量部の範囲であり、リン酸エステルの添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば１．５重量部〜５２重量部の範囲であり、リン酸塩含有難燃剤の添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば１．５重量部〜５２重量部の範囲であり、臭素含有難燃剤の添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば１．５重量部〜５２重量部の範囲であり、ホウ素含有難燃剤の添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば１．５重量部〜５２重量部の範囲であり、アンチモン含有難燃剤の添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば１．５重量部〜５２重量部の範囲であり、金属水酸化物の添加量は、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、例えば１．５重量部〜５２重量部の範囲であるとポリイソシアヌレート樹脂組成物に難燃性を付与する上で有利であるがで、含浸液にリン化合物が含まれるため、ポリイソシアヌレート樹脂組成物中に添加剤が含まれなくてもよいし、また上記の範囲よりも低い濃度で含有されてもよい。
【０１２１】
ポリイソシアヌレート樹脂組成物は、上記の三量化触媒以外の触媒をさらに含んでもよく、そのような触媒としては、例えば、トリエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリンビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”, Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ, Ｎ, Ｎ’−トリメチルアミノエチル−エタノールアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、Ｎ−メチル, Ｎ’−ジメチルアミノエチルピペラジン、イミダゾール環中の第2級アミン官能基をシアノエチル基で置換したイミダゾール化合物等の窒素原子含有触媒等が挙げられる。
【０１２２】
かかる触媒の添加量は、三量化触媒と三量化触媒以外の触媒の合計量で、ポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対して、０．６重量部〜１０重量部の範囲であることが好ましく、０．６重量部〜８部の範囲であることがより好ましく、０．６重量部〜６重量部の範囲であることが更に好ましく、０．６重量部〜３．０重量部の範囲であることが最も好ましい。
【０１２３】
０．６重量部以上の場合はウレタン結合の形成が阻害される不具合が生じず、１０重量部以下の場合は適切な発泡速度を維持することができ、取扱いやすい。
【０１２４】
ポリイソシアヌレート樹脂組成物は、さらに無機充填材を含んでもよい。無機充填材としては、特に限定はないが、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ド−ソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム等のカリウム塩、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカパルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素パルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムポレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ジルコニア繊維等が挙げられる。
【０１２５】
無機充填材は、一種もしくは二種以上を使用することができる。
【０１２６】
ポリイソシアヌレート樹脂組成物は、それぞれ本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、熱安定剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂等の補助成分、ポリブテン、石油樹脂等の粘着付与剤を含むことができる。
【０１２７】
本発明の難燃性軟質発泡体は、連続気泡を有する軟質発泡体に、リン化合物、バインダーおよび分散剤を含む含浸液を含浸または付着させる工程と、含浸液を含浸または付着させた軟質発泡体を乾燥させることにより難燃性軟質発泡体を得る工程とを含むことにより製造される。含浸液には上述の難燃剤としてリン酸エステル、臭素含有難燃剤、ホウ素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物およびポリイソシアヌレート樹脂等を、上述の割合でさらに含んでいてもよい。
【０１２８】
図１は、難燃性軟質発泡体を連続的に製造するための含浸設備である。この含浸設備における難燃性軟質発泡体の製造方法について説明する。所定厚みのシート状にした軟質発泡体１が巻かれた供給ロール２から軟質発泡体１を引き出し、含浸液４が収容されている含浸槽３内に導く。次に、軟質発泡体１を含浸液４の中に漬けて、一対の絞りロール５で軟質発泡体１を挟んで余剰の含浸液を軟質発泡体１から絞り出し、乾燥炉や加熱ヒータ等からなる乾燥装置６によって軟質発泡体を乾燥させ、不要な含浸液や溶媒を除去する。これにより、バインダーにより難燃性の含浸液４が含浸または付着された難燃性軟質発泡体７を得る。乾燥時の温度は、６０〜２００℃が好ましい。このようにして得られた難燃性軟質発泡体７は用途等に応じて適宜な寸法に裁断される。
【０１２９】
なお、難燃性軟質発泡体の製造は、上記のような連続的な製造に限定されるものではなく、非連続的な方法、例えば、所定寸法の前記軟質発泡体を、含浸液が入った含浸槽に漬けて含浸させ、その後、含浸槽から取り出して余剰の含浸液を圧縮等によって絞り出し、乾燥装置で乾燥させる方法によって行うこともできる。難燃性軟質発泡体の製造は自動で行なっても手動で行なってもよい。
【０１３０】
得られた難燃性軟質発泡体は、難燃規格ＵＬ−９４等の燃焼試験により評価することが可能である。
【０１３１】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【実施例】
【０１３２】
軟質発泡体はイノアックコーポレーション製ウレタンフォーム（市販品：密度２２ｋｇ／ｍ3）を２００ｍｍ×２００ｍｍ×３０ｍｍにカットして使用した。
【０１３３】
表１に示される組成に従って実施例１−３および比較例１，２の含浸液を調製し（各成分の割合をポリイソシアヌレート樹脂１００重量部に対する重量部で示す）、１０分間４００ｒｐｍで撹拌した。実施例３で用いたイソシアヌレート樹脂の粉体の組成は表２に示す通りとした。軟質発泡体への含浸液の含浸は、金属ロールを用いて行い（ロールクリアランス：５ｍｍ）、フォームに含浸した余剰の含浸液を絞った。次に、含浸後の発泡体を９０℃で１２時間、オーブン内で乾燥させた。乾燥後の軟質発泡体の密度を測定すると共に、燃焼試験に供した。
［燃焼試験］（ＵＬ９４）
乾燥後の発泡体を１２５ｍｍ×１３ｍｍ×１０ｍｍにカットし、ＵＬ９４  Ｖ−０の試験法に準拠して燃焼試験を行った。
［燃焼試験］（電気炉）
乾燥後の発泡体を５０ｍｍ×５０ｍｍ×３０ｍｍにカットし、６００℃×３０分間、電気炉内で燃焼試験を行った。
【０１３４】
その結果、実施例１−３の軟質発泡体は比較例１，２の軟質発泡体と比較して難燃性に優れていることが示された。
【０１３５】
【表１】
2015160898.tif 000003
【０１３６】
【表２】
2015160898.tif 000004
【符号の説明】
【０１３７】
１・・・軟質発泡体、４・・・含浸液、７・・・難燃性軟質発泡体。
【図１】
2015160898.tif 000005