(57)【要約】  ポリウレタンフォーム中の煙抑制剤としてリン酸トリアルキルを用いるための方法が記載される。ハロゲン化難燃剤を含まないポリウレタンフォームに、２個の炭素原子を持つ少なくとも１個のアルキル基を有するリン酸トリアルキルが含まれる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンフォーム中の煙抑制剤としてリン酸トリアルキルを使用するための方法であって、２個の炭素原子がある少なくとも１個のアルキル基を有するリン酸トリアルキルを前記ポリウレタンフォーム中に含めるステップを含み、前記ポリウレタンフォームがハロゲン化難燃剤を含まない方法。
【請求項２】
前記リン酸トリアルキルが、前記リン酸トリアルキルをポリウレタンフォーム形成組成物に組み込むことにより前記ポリウレタンフォームに含められ、次いで前記ポリウレタンフォーム形成組成物からポリウレタンフォームを形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リン酸トリアルキルはリン酸トリエチルである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記リン酸トリアルキルの濃度が前記ポリウレタンフォームの重量に基づいて３から２５重量パーセントである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリウレタンフォームが少なくとも１種のジシクロペンタジエニル鉄化合物をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ジシクロペンタジエニル鉄化合物が前記ポリウレタンフォーム総重量に基づいて０．０１から１重量パーセントの濃度である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ジシクロペンタジエニル鉄化合物が前記リン酸トリアルキルと混合されて混合物を形成し、次いで前記混合物をポリウレタンフォーム形成調合物に加え、次いで前記ポリウレタンフォーム形成調合物から前記ポリウレタンフォームが作られる、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ポリウレタンフォームが無機充填剤を含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ポリウレタンフォームは硬質ポリウレタンフォームである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリウレタンフォームはポリイソシアヌレートフォームである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
イソシアネートインデックスが少なくとも２４０である、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ポリウレタンフォームからの発煙を抑制するためにリン酸トリアルキルを使用するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン（ＰＵ）は、多くの用途に適する。優れた断熱特性を提供する硬質ポリウレタン（ＰＵＲ）および／またはポリイソシアヌレート（ＰＩＲ）フォームは、建築用、例えば断熱被覆材および金属表面仕上げの屋根用サンドイッチパネルのための有望な材料の１種に進化している。しかし、ポリウレタンは、火に晒された場合は易燃性であり得る。この問題を解決するために、通常は、延焼を抑制するためまたは延焼に耐えるために用いられる難燃剤が加えられる。典型的な難燃添加剤には、ハロゲン化有機化合物、無機充填剤およびリン含有化合物、例えば、リン酸トリス（２−クロロ−イソプロピル）（ＴＣＰＰ）、リン酸トリエチル（ＴＥＰ）、レゾルシノールビス（リン酸ジフェニル）（ＲＤＰ）が含まれる。環境及び安全に関してつきまとう懸念のせいで、現在はハロゲンを含まない難燃剤が好まれる。
【０００３】
近年人々が火災の状況下で発生する煙および有毒ガスがヒトの健康に有害であることをより意識するようになったことに加え、火災時の建物内においては限られた量の黒煙でさえ自分の位置を見定めて出口を見つけることを妨げ得る。結果として、より厳しい煙性能要件が出現しているが、その一方で以前の規制の大部分は火炎挙動に注目している。例えば、建造物は、欧州市場におけるシングルバーニングアイテム（ＳＢＩ）ＥＮ１３８２３試験のＢｓ２ｄ０煙等級格付けに達する必要があろう。これらの要件はＰＵ組成物について、および難燃性が高いと評価されるＰＩＲフォームについてさえも難しい課題をもたらし得る。多くの難燃剤は、樹脂の燃焼を抑制または防止することにおいては効率的であるが、燃焼時に少量の煙しか発生しないフォームを生成することには役に立たない。ポリウレタンの発煙抑制を向上する現在の技術には、例えば、火に晒された時に発煙を減少することができる化合物である煙抑制剤を組み込むことが挙げられる。発煙抑制特性を提供する能力がある化合物の例には、無機充填剤（例えば、水酸化アルミニウム（別名でＡＴＨまたはアルミニウム三水和物）、水酸化マグネシウム（別名で二水酸化マグネシウム）、亜鉛塩およびモリブデン含有化合物）が含まれる。しかし、無機充填剤はポリオール成分に溶解することができず、ポリマーマトリクス中の分散が乏しいこととなる。例えば、ポリオール成分中の比較的高粘度のＡＴＨ分散系を取り扱うため、および懸濁液からの迅速なＡＴＨの安定のために、特にスプレー発泡または高圧発泡の場合には、技術および／または設備の開発が必要となろう。加えて、望ましい発煙抑制を達成するために通常必要とされる大量のＡＴＨは、物理的特性に負の影響を及ぼし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ポリウレタンフォームの発煙抑制性能を改善し、一方それと同時に加工容易性を与えることができる方法を提供することが望ましい。ハロゲン化難燃剤を含まずに発煙抑制が改善され、それ故に環境への影響が少ないポリウレタン組成物を提供することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様において、本発明は、ポリウレタンフォーム中の煙抑制剤としてリン酸トリアルキルを使用するための方法であって、ポリウレタンフォーム中に２個の炭素原子がある少なくとも１個のアルキル基を有するリン酸トリアルキルを含めるステップを含む方法であり、このポリウレタンフォームはハロゲン化難燃剤を含まない。
【０００６】
本発明は、燃やした場合に著しく少ない煙を発生し（すなわち、改善された発煙抑制特性を有する）、予め特定された無機添加剤に関連する製造時の加工の問題を回避する（すなわち、加工容易性を提供する）、ポリウレタンフォーム、好ましくは硬質ポリウレタンフォームを提供する。さらに、本発明はハロゲン化難燃剤の使用を必要とせず、そのため環境に優しい。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
「煙抑制剤」とは、煙抑制剤のない組成物または物品と比較して、火に晒された場合に組成物または物品について発煙を抑制することとなる組成物または物品中の添加剤を指す。
【０００８】
「発煙抑制」とは、ＡＳＴＭ  Ｄ２８４３−１９９９煙濃度（Ｓｍｏｋｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）試験に従って測定される発煙の減少を指す。最大煙濃度（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｓｍｏｋｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ（ＭＳＤ））および煙濃度評価（Ｓｍｏｋｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｒａｔｉｎｇ（ＳＤＲ））の低い値は、発煙が少ないことを意味する。
【０００９】
本発明のリン酸トリアルキルは、２個の炭素原子を有する少なくとも１個のアルキル基を有する。リン酸トリアルキルの他の２個のアルキル基は、独立に同じでも異なってもよく、１から８個の炭素原子を含み、直鎖状または分岐状アルキル基、環状アルキル基、アルコキシエチル、ヒドロキシルアルキル、ヒドロキシアルコキシアルキル基、および直鎖状または分岐状アルキレン基が挙げられる。リン酸トリアルキルの他の２個のアルキル基の例には、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ブトキシエチル、イソペンチル、ネオペンチル、イソヘキシル、イソヘプチル、シクロヘキシル、プロピレン、２−メチルプロピレン、ネオペンチレン、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピルまたはヒドロキシブチルが含まれる。異なるリン酸トリアルキルのブレンド物も本発明に用いてよい。リン酸トリアルキルの３個のアルキル基は同じでも良い。リン酸トリアルキルは、望ましくはリン酸トリエチル（ＴＥＰ）である。
【００１０】
「ポリウレタンフォーム」には、ポリイソシアヌレートフォーム、ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォーム、ポリウレタン−ポリ尿素フォームおよびポリイソシアヌレート−ポリウレタン−ポリ尿素フォームも含まれる。「硬質ポリウレタンフォーム」は、典型的には高度に架橋した、多孔質、独立気泡の熱硬化性フォームである。
【００１１】
ポリウレタンフォームは、ポリウレタンフォーム形成組成物から作られる。「ポリウレタンフォーム形成組成物」は、少なくとも１種のポリオール、少なくとも１種のイソシアネート、発泡剤および補助的な添加剤を含む。リン酸トリアルキルは、リン酸トリアルキルをポリウレタンフォーム形成組成物に組み込むことによりポリウレタンフォームに含められ、次いでポリウレタンフォーム形成組成物からポリウレタンフォームを形成する。
リン酸トリアルキルの濃度は、ポリウレタンフォームの重量に基づいて、望ましくは３重量パーセント（ｗｔ％）以上、好ましくは３．５ｗｔ％以上、より好ましくは５ｗｔ％以上およびさらに最も好ましくは１０ｗｔ％以上でありそれと同時に望ましくは２５ｗｔ％以下、好ましくは２０ｗｔ％以下およびさらにより好ましくは１５ｗｔ％以下である。
【００１２】
ポリオールは、２個以上のイソシアネート反応基、一般には活性水素基、例えば−ＯＨ、第一級または第二級アミンおよび−ＳＨを含む化合物である。一般にはポリオールは、２個以上、好ましくは３個以上およびそれと同時に望ましくは１２個以下、好ましくは１０個以下およびさらにより好ましくは８個以下の官能基（イソシアネート反応基／分子の平均数）を有していてよい。ポリオールは、３０個以上、好ましくは１５０個以上、より好ましくは１８０個以上およびそれと同時に望ましくは３０００個以下、好ましくは１５００個以下、より好ましくは８００個以下およびさらに最も好ましくは７００個以下のヒドロキシルを有していてよい。ポリオールは、１種のポリオールまたは２種以上のポリオールの組み合わせであってもよい。
【００１３】
適切なポリオールの例には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリヒドロキシ末端アセタール樹脂、ポリアルキレンカーボネート系ポリオール、ヒドロキシル末端アミンおよびポリアミンが含まれる。これらおよび他の適切なイソシアネート反応材料の例は、例えば米国特許第４，３９４，４９１号にさらに詳細に記載されている。ポリオールは、ポリマーポリオールも含んでいてもよい。ポリマーポリオールでは、ポリマー粒子は従来型の石油系ポリオール中に分散する。こうしたポリマー粒子は当業者によく知られており、例えばスチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ポリイソシアネート重付加生成物（ＰＩＰＡ）またはポリ尿素ポリオール（ＰＨＤ）、アクリロニトリル（ＡＣＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）、ポリ尿素（ＰＨＤ）およびメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）粒子が含まれる。
【００１４】
ポリオールには、２０〜２５００の範囲（本明細書中に示す範囲は端点を含む）の当量を有する少なくとも１種のポリオキサアルキレン（ｐｏｌｙｏｘａｌｋｙｌｅｎｅ）ポリオールを含んでいてよい。こうしたポリオールは、合わせた公称官能価が２〜１０であってよい。ポリオールは、例えばポリ（酸化プロピレン）ホモポリマー、ポリ（酸化エチレン）ホモポリマー、ポリ（酸化エチレン）含有量が例えば１ｗｔ％から５０ｗｔ％である酸化プロピレンと酸化エチレンとのランダムコポリマー、酸化エチレンでキャップしたポリ（酸化プロピレン）ホモポリマーおよび酸化プロピレンと酸化エチレンとの酸化エチレンでキャップしたランダムコポリマーであってよい。ポリオールは、例えば、水、有機ジカルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸；または多価アルコール（二価から五価のアルコールまたはジアルキレングリコールなど）、例えばエタンジオール、１，２−および１，３−プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトールおよびスクロースまたはそれらのブレンド物；直鎖状および環状アミン化合物（第三級アミン、例えばエタノールジアミン、トリエタノールジアミンおよびトルエンジアミンの種々の異性体、メチルジフェニルアミン、アミノエチルピペラジン、エチレンジアミン、Ｎ−メチル−１，２−エタンジアミン、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、ジエチレントリアミン、ビス−３−アミノプロピルメチルアミン、アニリン、アミノエチルエタノールアミン、３，３−ジアミノ−Ｎ−メチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルジプロピレントリアミン、アミノプロピル−イミダゾールおよびそれらの混合物を含んでいてもよい）；あるいはそれらのうち少なくとも２つの組み合わせを用いて開始してよい。例には、全てＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である、ＳＰＥＣＦＬＥＸ（商標）  ＮＣ６３０ブランドのポリオール（ＳＰＥＣＦＬＥＸはＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標）、ＳＰＥＣＦＬＥＸ（商標）  ＮＣ  ６３２、  ＶＯＲＡＬＵＸ（商標）  ＨＦ  ５０５ブランドのポリオール  （ＶＯＲＡＬＵＸはＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標）、ＶＯＲＡＮＯＬ（商標）  ２８０ブランドのポリオール（ＶＯＲＡＮＯＬはＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標）、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ１４２１ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ７００ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ１０５５ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ２６０ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ４５０ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＣＰ  ６００１ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＩＰ５８５ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＲＡ８００ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＲＡ６４０ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＲＨ３６０ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＲＮ��１１ブランドのポリオール、ＶＯＲＡＮＯＬ  ＲＮ４８２ブランドのポリオールおよびＶＯＲＡＮＯＬ  ＲＮ４９０ブランドのポリオールが含まれる。ポリオールは、本明細書に教えるいずれか１種または２種以上のポリオールの組み合わせを含み得る。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ポリオールはグリセロール、スクロース、ソルビトールまたはそれらの少なくとも２種の組み合わせを用いて開始してよい。ポリオール組成物には、グリセロールおよびスクロースのブレンド物を用いて開始され、１０００から２５００当量であり、ポリオキシエチレンの割合が１５ｗｔ％から４０ｗｔ％であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール、例えばＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＶＯＲＡＮＯＬ  ２８０ブランドのポリオールが含まれていてもよい。
【００１６】
ポリエステルポリオールには、ポリカルボン酸またはそれらの無水物と多価アルコールとの反応生成物が含まれる。ポリカルボン酸または無水物は、脂肪族、脂環式、芳香族および／または複素環式であってよい。ポリカルボン酸の例には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、グルタコン酸、α−ヒドロムコン酸、β−ヒドロムコン酸、α−ブチル−α−エチル−グルタル酸、α，β−ジエチルコハク酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリト酸および１，４−シクロヘキサン−ジカルボン酸が含まれる。脂肪族および芳香族の両方を含めた適切な多価アルコールの例は、例えばエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、１，７−ヘプタンジオール、グリセロール、１，１，１−トリメチロールプロパン（１，１，１，−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ）１，１，１−トリメチロールエタン、ヘキサン−１，２，６−トリオール、α−メチルグルコシド、ペンタエリトリトール、キニトール、マンニトール、ソルビトール、スクロース、メチルグリコシド、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコールまたはそれらのブレンド物であってもよい。ビスフェノールＡとして一般に知られる２，２−（４，４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４，４’−ヒドロキシフェニル）スルフィドおよびビス−（４，４’−ヒドロキシフェニル）スルホンなどのフェノールから得られる化合物も含まれる。
【００１７】
他のポリオールより優れた難燃性を提供する傾向があるので、芳香族開始のポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールあるいはそれらの混合物を使用することは望ましい。芳香族のポリエーテルポリオールには、例えばトルエンジアミン（ＴＤＡ）系のポリオール、エポキシノボラック（Ｎｏｖｏｌａｋ）樹脂またマンニッヒ（Ｍａｎｎｉｃｈ）系開始剤が含まれる。一実施形態において、部分的に加水分解されたフェノール／ホルムアルデヒド樹脂の酸化アルキレン付加物であるノボラック型ポリエーテルポリオールが用いられる。
【００１８】
ポリオールは、イソシアネートと反応してポリウレタンを形成する。「イソシアネート」とは、ポリオールまたはそれらの混合物と反応する少なくとも１種のイソシアネート基、例えばモノイソシアネートおよびポリイソシアネートなどを含有するポリマーを含む任意の化合物を指す。ポリイソシアネート化合物またはそれらの混合物は、２個以上、好ましくは平均２．５〜４．０個のイソシアネート基／分子を有する。イソシアネート化合物は、芳香族、脂肪族、脂環式またはそれらの混合物であってよい。
【００１９】
適切な芳香族イソシアネートの例には、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の４，４’−、２，４’および２，２’−異性体およびそれらの異性体の混合物、トルエンジイソシアネートの２，６異性体、トルエン−２，４−および２，６−ジイソシアネート（ＴＤＩ）およびそれらの異性体の混合物、ｍ−およびｐ−フェニレンジイソシアネート、クロロフェニレン−２，４−ジイソシアネート、ジフェニレン−４，４’−ジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネート−３，３’−ジメチルジフェニル（ｄｉｍｅｈｔｙｌｄｉｐｈｅｎｙｌ）、３−メチルジフェニル−メタン−４，４’−ジイソシアネートおよびジフェニルエーテルジイソシアネートおよび２，４，６−トリイソシアネートトルエンおよび２，４，４’−トリイソシアネートジフェニルエーテル、トリス−（４−イソシアネートフェニル）メタン、トルエン−２，４，６−トリイルトリイソシアネート、アルキルアリールポリイソシアネート、例えばキシレンジイソシアネート、４，４’−ジメチルジフェニルメタン−２，２’，５’，５’−テトラ（イソシアネート）、粗ポリイソシアネート、例えば粗トルエンジイソシアネートおよび粗メチレンジフェニルジイソシアネートまたはそれらの混合物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（一般に重合体ＭＤＩ、ＰＭＤＩとして知られる）、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、１−メトキシフェニル−２，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、１，３−ビス−（イソシアネートメチル）ベンゼン、クメン−２，４−ジイソシアネート、４−メトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−エトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、２，４’−ジイソシアネートジフェニルエーテル、５，６−ジメチル−１，３−フェニレンジイソシアネート、２，４−ジメチル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４，４−ジイソシアネートジフェニルエーテル、ベンジジンジイソシアネート、４，６−ジメチル−１，３−フェニレンジイソシアネート、９，１０−アントラセンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネートジベンジル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネートジフェニルメタン、２，６’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネートジフェニルおよびそれらの混合物が含まれる。
【００２０】
適切な脂肪族イソシアネートの例には、例えば、エチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−テトラ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、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ヘキサヒドロトリレンジイソシアネート（全ての異性体）、上述の芳香族イソシアネートの飽和の類似物およびそれらの混合物が含まれる。
【００２１】
イソシアネートは、イソシアネートの混合物を含んでいてもよい。例えば、市販されているトルエンジイソシアネートの２，４−および２，６−異性体の混合物、重合体および単量体ＭＤＩのブレンド物（トルエンジイソシアネートおよびＰＭＤＩの混合物、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびＰＭＤＩの混合物など）ならびにＴＤＩ／ＭＤＩブレンド物などである。さらに、変性されたポリイソシアネート（エステル、尿素、ビウレット、アロファネート、および好ましくはカルボジイミドおよび／またはウレトンイミン（ｕｒｅｔｏｎｏｍｉｎｅ）を含有するポリイソシアネートならびにイソシアヌレートならびに／あるいはウレタン基を含有するジイソシアネートまたはポリイソシアネート）、イソシアネート系プレポリマー、準プレポリマー（またはセミプレポリマー）およびそれらの混合物も有用である。より高官能性のポリイソシアネート、例えばイソシアネート環を含有するイソシアネートの二量体および部分的にＮＣＯ−末端のオリゴマー、ならびに前述のイソシアネートのプレポリマーおよび混合物も適する。
【００２２】
硬質フォームの製造において、ポリイソシアネートには、例えばＭＤＩ、重合体ＭＤＩ、ＭＤＩプレポリマー、重合体ＭＤＩプレポリマー、変性されたＭＤＩ（ポリカルボジイミド変性されたジフェニルメタンジイソシアネートなど）およびそれらの混合物が含まれ得る。芳香族ポリイソシアネートも用いてよい。好ましいポリイソシアネートは、重合体ＭＤＩ製品であり、これは単量体ＭＤＩのポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートの混合物である。重合体ＭＤＩ製品は、遊離したＭＤＩを重量で５から５０％、より好ましくは重量で１０％から４０％の含有量で有していてよい。こうした重合体ＭＤＩ製品は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＰＡＰＩ（商標）およびＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）の商標で入手可能である。一実施形態において、ポリイソシアネートは、平均イソシアネート官能基が２．６から３．３個のイソシアネート基／分子を有しイソシアネート当量が１３０から１７０である重合体ＭＤＩ製品である。市販されている適切な製品には、ＰＡＰＩ  ２７、ＶＯＲＡＮＡＴＥ  Ｍ２２９、ＶＯＲＡＮＡＴＥ  ２２０、ＶＯＲＡＮＡＴＥ  ２９０、ＶＯＲＡＮＡＴＥ  Ｍ５９５およびＶＯＲＡＮＡＴＥ  Ｍ６００（全てＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）が含まれる。
【００２３】
ポリウレタンフォームの製造のため、ポリウレタンフォーム形成組成物は、少なくとも１種のイソシアネートおよび少なくとも１種のポリオールを含む。イソシアネートインデックスは、望ましくは３０以上、好ましくは８０以上およびそれと同時に望ましくは１５０以下、好ましくは１３０以下である。ポリイソシアヌレートフォームの製造のため、イソシアネートは、望ましくは１５０以上、好ましくは２００以上、さらにより好ましくは２４０以上およびそれと同時に望ましくは６００以下、好ましくは５００以下およびさらにより好ましくは４００以下のイソシアネートインデックスを提供する量が存在する。イソシアネートインデックスは、調合物中のイソシアネート基の数をイソシアネート反応性水素原子の数で割り（水などのイソシアネート反応性発泡剤に含まれるものを含む）、１００を掛けることで算出される。したがって、イソシアネートインデックスは、調合物中の実際に使われるイソシアネートの量を、調合物中の使われるイソシアネート反応性水素の量と反応するために理論上必要なイソシアネートの量で割り、１００を掛けたものを表す。
【００２４】
ポリウレタンフォーム形成組成物には発泡剤も含まれる。本発明には異なる種類の発泡剤を用いてよく、物理的発泡剤（ヒドロフルオロカーボン発泡剤および炭化水素発泡剤など）、化学的発泡剤およびそれらの混合物が含まれる。
【００２５】
適切なヒドロフルオロカーボン発泡剤の例には、ＨＣＦＣ−１４２ｂ（１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン）、ＨＣＦＣ−１４１ｂ（１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン）、ＨＣＦＣ−２２（クロロジフルオロ−メタン）、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）、ＨＦＣ−２２７ｅａ（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）、ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１２５（１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン）、ＨＦＣ−１４３（１，１，２−トリフルオロエタン）、ＨＦＣ  １４３Ａ（１，１，１−トリフルオロエタン）、ＨＦＣ−１５２（１，１−ジフルオロエタン）、ＨＦＣ−２２７ｅａ（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｃａ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ  ２３６ｆａ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロエタン）、ＨＦＣ  ２４５ｃａ（１，１，２，２，３−ペンタフルオロペンタン）、ＨＦＣ  ３５６ｍｆｆ（１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロブタン）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン）およびそれらの混合物が含まれる。炭化水素発泡剤の例には、例えば、ブタン、イソブタン、２，３−ジメチルブタン、ｎ−およびｉ−ペンタン異性体、ヘキサン異性体、ヘプタン異性体ならびにシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタンおよびそれらの組合せを含むシクロアルカンが含まれる。炭化水素発泡剤の中で、シクロペンタン、ｎ−ペンタンおよびイソペンタンは好ましい。一実施形態において、発泡剤にはヒドロフルオロカーボン（ｈｙｄｒｏｆｌｕｒｏｃａｒｂｏｎ）化合物が含まれる。炭化水素またはヒドロフルオロカーボンの量は、フォームの所望の密度に依存し、望ましくは重量でポリオール１００重量部に対して１重量部以上、好ましくは５重量部以上、さらにより好ましくは１０重量部以上およびそれと同時に望ましくは４０重量部以下、好ましくは３５重量部以下およびさらにより好ましくは３０重量部以下である。
【００２６】
発泡剤は、ギ酸、他のカルボン酸または水などの化学的発泡剤を含んでいてもまたはこれらからなっていてもよい。水の量は、重量で、ポリオール１００重量部に対して０．１重量部以上、好ましくは０．５重量部以上およびそれと同時に５０重量部以下、好ましくは２０重量部以下であってよい。
【００２７】
一実施形態において、水および物理的発泡剤の組み合わせをフォームの生成に用いてよい。水の量は、追加の発泡剤として存在する場合、重量で、望ましくは２重量部以上、好ましくは３重量部以上、さらにより好ましくは５重量部以上およびそれと同時に望ましくは４０重量部以下、好ましくは３０重量部以下、より好ましくは２５重量部以下およびさらに最も好ましくは２０重量部以下である。一実施形態において、ポリイソシアヌレートフォームを調製する場合、促進のためおよび望ましい加工特性を与えるために、水の量は重量でポリオール１００重量部に対して２重量部以下、好ましくは１．５重量部以下であってよい。
【００２８】
ポリウレタンフォーム形成調合物は、場合によっては、例えば触媒、界面活性剤、架橋剤、乳化剤、シリコーン界面活性剤、防腐剤、着色剤、酸化防止剤、粉末状の再生ポリウレタンフォームを含めた補強材などを含めた補助添加剤を含んでいてもよい。
【００２９】
用いてもよい適切なウレタン触媒の例には、第三級アミン化合物、イソシアネート反応基を有するアミンおよび有機金属化合物が含まれる。第三級アミン化合物の例には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ−ココ−モルホリン、モルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、３−メトキシ−Ｎ−ジメチルプロピルアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ’，Ｎ’−ジメチルイソプロピルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−ジエチルアミノ−プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、１−メチル−４−ジメチルアミノエチル−ピペラジン、１，４−ジアゾビシクロ［２，２，２］オクタン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ−ジモルホリンジエチルエーテル、４，４’−（オキシジ−２，１−エタンジイル）ビス、ペンタメチレンジアミンおよびそれらの混合物が含まれる。有機金属触媒の例には、ビスマス、鉛、スズ、チタニウム、鉄、アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、マンガン、ジルコニウムおよびそれらの組み合わせの化合物が含まれる。有機スズ触媒には、例えばオクト酸第一スズ、オレイン酸第一スズ、塩化第二スズ、二ラウリン酸ジメチルスズおよび二ラウリン酸ジブチルスズが含まれる。
【００３０】
水とポリイソシアネートとの反応を促進する少なくとも１種の触媒および／またはポリオール（１種または複数）とポリイソシアネートとの反応を促進する少なくとも１種の他の触媒の混合物を用いてよい。イソシアネートの三量化反応を促進してイソシアヌレート基を形成するために三量化触媒も用いてよい。三量化触媒は、当業者によく知られた任意のものでよく、グリシン塩、第三級アミン三量化触媒、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属カルボン酸塩およびそれらの混合物が含まれる。三量化触媒の例には、例えば、第四級アンモニウム塩、２，４，６−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール、ヘキサヒドロトリアジン、カルボン酸のカリウム塩、例えばオクト酸カリウム、酢酸カリウムおよびそれらの混合物が含まれる。三量化触媒の典型には、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．から市販されているもの、例えばＤＡＢＣＯ（商標）  ＴＭＲ  （ＤＡＢＣＯはＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  ＩＮＣ．の商標）、ＤＡＢＣＯ  ＴＭＲ−２、ＤＡＢＣＯ  ＴＭＲ−３、ＤＡＢＣＯ  ＴＭＲ−４およびＤＡＢＣＯ  Ｋ１５が含まれていてもよい。一実施形態において、三量化触媒（カリウム系触媒など）は、ポリイソシアヌレートフォームの製造に含まれる。三量化触媒は、一般にはポリウレタンフォーム形成組成物中に存在するポリオールの重量で０．２パーセントから１０パーセントの範囲のイソシアネート基の三量化を提供する量が用いられる。ポリイソシアヌレートフォームの調製において、通常、イソシアヌレート基を形成するのに必要な三量化を生じるのに相対的に多量の三量化触媒が必要である。
【００３１】
触媒の量は、所望の反応速度を提供するように選択される。使用する量は、特定の触媒に幾分依存することとなろう。一般には触媒の量は、ポリオールの重量に基づいて、望ましくは重量で０．１％以上、好ましくは１％以上、さらにより好ましくは１．５％以上およびそれと同時に望ましくは３０％以下、好ましくは１３％以下およびさらにより好ましくは１０％以下である。
【００３２】
ポリウレタンフォーム形成組成物は、場合によっては界面活性剤を含んでいてもよい。適切な界面活性剤の例には、例えば市販のポリシロキサン／ポリエーテルコポリマーおよび非イオン性ポリエーテル界面活性剤を含めたシリコーン界面活性剤が含まれる。界面活性剤は、従来の量を用いてよく、ポリオール１００重量部に対して望ましくは０．５重量部以上、好ましくは１．５重量部以上およびそれと同時に望ましくは１０重量部以下、好ましくは４重量部以下であってよい。ポリウレタンフォーム形成組成物は、場合によっては１種または複数の鎖延長剤および／または架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤は、少なくとも分子当たり３個のイソシアネート反応性基を有していてよく、イソシアネート反応性基当たりの当量４００未満を有していてよい。適切な架橋剤の例には、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノ−、ジ−またはトリ（イソプロパノール）アミン、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトールおよびソルビトールが含まれ得る。存在する場合、架橋剤の量は、ポリオールの重量に基づいて典型的には０．１ｗｔ％以上、好ましくは０．５ｗｔ％以上およびそれと同時に典型的には１０ｗｔ％以下、好ましくは３ｗｔ％以下である。鎖延長剤は、分子当たり２個のイソシアネート反応性基を有していてよく、イソシアネート反応性基当たり４００未満の当量を有していてよい。適切な鎖延長剤の例には、例えば、アミンエチレングリコール（ａｍｉｎｅｓ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、エチレンジアミン、フェニレンジアミン、ビス（３−クロロ−４−アミノフェニル）メタンおよび２，４−ジアミノ−３，５−ジエチルトルエンが含まれ得る。存在する場合、鎖延長剤は、ポリオールの重量に基づいて典型的には１ｗｔ％以上、好ましくは３ｗｔ％以上およびそれと同時に典型的には５０ｗｔ％以下、好ましくは２５ｗｔ％以下の量である。
【００３３】
ポリウレタンフォーム形成組成物は、無機充填剤、具体的には加工容易性のための金属系無機充填剤を含まなくてよい（すなわち存在しなくてよい）。しかし、無機充填剤が含まれる場合は、例には金属水和物（アルミナ三水和物および水酸化マグネシウムなど）、亜鉛塩（ホウ酸亜鉛およびスズ酸亜鉛など）、酸化アンチモニウムおよびモリブデン含有化合物（モリブデン酸塩、モリブデン酸の任意の塩など）ならびにそれらの混合物が挙げられる。さらに、ジシクロペンタジエニル鉄化合物はポリウレタンフォーム形成組成物に含まれていてもよい。ジシクロペンタジエニル鉄化合物およびリン酸トリアルキルは、ポリウレタンフォーム形成組成物への添加に先立って混合してもよく、これはポリウレタンフォーム形成組成物から生成されるフォームにおいて少量のジシクロペンタジエニル鉄化合物の均一分布を達成する上での問題を驚くほど回避する。驚くべきことに、ジシクロペンタジエニル鉄化合物とリン酸トリアルキルとの組み合わせはポリウレタンフォームの発煙抑制特性をさらに改善し、これはジシクロペンタジエニル鉄化合物のリン酸トリアルキルへの優れた溶解性が原因であり得る。したがって、ジシクロペンタジエニル鉄化合物の均一分布は、最善の発煙抑制を達成するのに望ましい。ジシクロペンタジエニル鉄化合物には、ジシクロペンタジエニル鉄（フェロセンの別名でも知られる）、ジシクロペンタジエニル鉄誘導体およびそれらの混合物が含まれる。適切なジシクロペンタジエニル鉄誘導体の例には、エチルジシクロペンタジエニル鉄、ｎ−ブチルジシクロペンタジエニル鉄、ｔ−ブチルジシクロペンタジエニル鉄、２，２−ジ（エチルジシクロペンタジエニル鉄）−プロパン、ｎ−オクチルジシクロペンタジエニル鉄、ブチリルジシクロペンタジエニル鉄、ジアセチルジシクロペンタジエニル鉄、ジブチリルジシクロペンタジエニル鉄、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルフェロセンおよびそれらの混合物が含まれる。一実施形態において、ジシクロペンタジエニル鉄が用いられる。ジシクロペンタジエニル鉄化合物の量は、ポリウレタンフォームの重量に基づいて、望ましくは０．０１ｗｔ％以上、好ましくは０．１ｗｔ％以上、さらにより好ましくは０．２ｗｔ％以上、およびそれと同時に望ましくは１ｗｔ％以下、好ましくは０．８ｗｔ％以下およびさらにより好ましくは０．７ｗｔ％以下であってよい。
【００３４】
ポリウレタンフォームは、ポリウレタンフォーム形成組成物から調製される。一般には、ポリウレタンフォームは、ポリオール（１種または複数）とイソシアネート（１種または複数）が反応し、同時に発泡剤が組成物の膨張を生じさせるような条件下で、ポリウレタンフォーム形成組成物の種々の成分を一緒にすることにより調製され得る。
【００３５】
ポリウレタンフォーム形成組成物の成分は、任意の好都合な方法、例えば本目的のための先行技術に記載されているいずれかの混合機、例えば噴霧装置、スタティックミキサーの有無にかかわらず混合ヘッド、または容器などを用いて混合してよく、次いで反応混合物を基盤上に噴霧または別の方法で堆積させてよい。フォームは、当量超過のポリイソシアネートを初めに高当量ポリオール（１種または複数）と反応させてプレポリマーを形成し、これを第２のステップで鎖延長剤および／または水と反応させて所望のフォームを形成する、いわゆるプレポリマー法によって形成してよい。発泡法も適する。いわゆるワンショット法は好ましい場合がある。こうしたワンショット法では、ポリイソシアネートおよび全てのポリイソシアネート反応性物は、同時に一緒にして反応を生じさせる。硬質フォームは、スラブストック、鋳造物、キャビティ充填、スプレーしたフォーム、発泡したフォームあるいは紙、金属、プラスチックまたは木板などの他の材料との積層品の形状で生産してもよい。軟質フォームは、自由膨張（ｆｒｅｅ  ｒｉｓｅ）および成形のいずれかである。
【００３６】
一般には硬質フォームは、一般に不連続パネルプロセス（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｐａｎｅｌ  ｐｒｏｃｅｓｓ（ＤＣＰ））および連続積層と呼ばれる鋳型内またはコンベヤー上で実行される発泡反応およびそれに続く硬化を伴うプロセスを含めた、不連続プロセスまたは連続プロセスによって生産される。得られるフォームの密度は、１０ｋｇ／ｍ３以上、好ましくは１５ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは１７ｋｇ／ｍ３以上、最も好ましくは３０ｋｇ／ｍ３以上、およびそれと同時に典型的には２００ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは９０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは８０ｋｇ／ｍ３以下およびさらに最も好ましくは７０ｋｇ／ｍ３以下であり得る。
【００３７】
本発明により生成されるポリウレタンフォームの用途は、当業者に知られている。例えば、硬質フォームは、建設業および冷蔵庫などの電化製品の断熱用に用いられる。軟質フォームは、家具、靴底、自動車の座席、サンバイザー、ハンドル、アームレスト、ドアパネル、防音部材およびダッシュボードなどの用途に用いられる。
【実施例】
【００３８】
以下の実施例は、本発明の実施形態を例証する。全ての重量部および割合は、明記しない限り重量である。
【００３９】
ＶＯＲＡＮＯＬ  ２８０ポリオールは、当量１７９５のポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンランダムコポリマーポリオールであり、グリセリンおよびスクロースのブレンド物から開始され、公称官能価が６．９であり、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００４０】
ＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（商標）  ＰＳ  ２３５２ポリオール（ＳＴＥＰＡＮＰＯＬはＳｔｅｐｈａｎ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標）は、オルトフタル酸−ジエチレングリコール系芳香族ポリエステルポリオールであり、報告されているヒドロキシル価は２４０で平均官能性は２であり、Ｓｔｅｐｈａｎ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００４１】
ＳＴＥＰＡＮＰＯＬ  ＰＳ  １９２２ポリオールは、芳香族ポリエステルポリオールであり、平均官能性は２でＯＨ価は１９０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、Ｓｔｅｐｈａｎ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。ＶＯＲＡＮＯＬ  ＩＰ  ５８５ポリオールは、芳香族樹脂開始のポリオキシプロピレンポリオキシエチレンポリオール（ノボラック型ポリオール）であり、平均ヒドロキシル価は２１０で平均官能性は３．３であり、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００４２】
ＭＥＧ（モノエチレングリコール）は、ＯＨ価が１８００ｍｇＫＯＨ／ｇで官能性が２であり、Ｓｈａｎｘｉ  Ｔｉａｎｓｈｉｌｉ  Ｉｍｐｏｒｔ  ａｎｄ  Ｅｘｐｏｒｔ  Ｃｏ．  Ｌｔｄ．から入手可能である。
【００４３】
ＰＡＰＩ  ２７  ＰＭＤＩは、重合体メチレンジフェニルジイソシアネート混合物であり、官能性は２．７であり、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００４４】
ＴＥＰ（リン酸トリエチル）は、ＪＣＩＧ  Ｊｉｌｉｎ  Ｃｉｔｙ  Ｌｉａｎｈｕａ  Ｗｅｌｆａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｆａｃｔｏｒｙから入手可能である。
【００４５】
ＴＣＰＰ（リン酸トリス−（２−クロロイソプロピル））は、Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ  Ｃｈａｎｇｙｕ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．から入手可能である。
【００４６】
ＲＤＰ（レソルシノールビス（リン酸ジフェニル））は、Ｓｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．から入手可能な難燃剤である。
【００４７】
ＴＢＥＰ（リン酸トリブトキシエチル）は、Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ  Ｄｏｎｇｓｈａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．から入手可能である。
【００４８】
ＤＭＭＰ  （ホスホン酸ジメチルメチル）は、Ｓｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．から入手可能な難燃剤である。
【００４９】
ＤＥＥＰ（ホスホン酸ジエチルエチル）は、Ａｌｂｅｒｍａｒｌｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ．から入手可能な難燃剤である。
【００５０】
ＨＣＦＣ−１４１ｂは、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタンであり、Ｚｈｅｊｉａｎｇ  Ｓａｎｍｅｉから入手可能な発泡剤である。
【００５１】
ＤＡＢＣＯ  Ｋ−１５触媒は、カリウム−オクト酸のジエチレングリコール溶液であり、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である。
【００５２】
ＰＯＬＹＣＡＴ（商標）  ５触媒（ＰＯＬＹＣＡＴはＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．の商標）は、ペンタメチルジエチレントリアミンであり、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である。
【００５３】
ＤＡＢＣＯ  ＴＭＲ−２触媒は、ジプロピレングリコール中のギ酸２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムであり、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である。
【００５４】
ＰＣ  ＣＡＴ（商標）  ＮＰ４０触媒は、１，３，５−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジンであり、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である（ＰＣ  ＣＡＴは、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｈａｎｄｅｌｓ  ＧｍｂＨの商標）。
【００５５】
ＫＡＣ触媒は、ジ−エチレングリコール中の酢酸カリウムであり、ＤａＪｉａｎｇ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００５６】
ＤＡＢＣＯ  ＤＣ１９３界面活性剤は、ポリシロキサン系の界面活性剤であり、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である。
【００５７】
ＤＡＢＣＯ  ＤＣ５５９８界面活性剤は、ポリシロキサン系の界面活性剤であり、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能である。
【００５８】
フェロセンは、ジシクロペンタジエニル鉄であり、Ｓｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．から入手可能である。
【００５９】
アルファメチルスチレンは、安定剤であり、Ｑｕｉｍｉｄｒｏｇａ  Ｓ．Ａ．から入手可能である。
【００６０】
実施例１〜４
硬質ポリウレタンフォームは、表１に示す配合に基づき、人手で混ぜ合わせる実験法をプラスチックカップ中で実行することによって調製した。リン酸トリエチルは、ＰＳ  ２３５２、ＰＳ  １９２２およびＶＯＲＡＮＯＬ  ２８０とブレンドし、その後３０００ｒｐｍで１分間混合した。次いで他の添加剤（Ｋ−１５、ＰＣ−５、ＤＣ１９３、脱イオン水およびＨＣＦＣ−１４１ｂ）を加え、その後３０００ｒｐｍでさらに１分間ブレンドした。最後に、ＰＭＤＩを加え６秒間高速ブレンド（３０００〜４０００ｒｐｍ）した。次いで得られた反応混合物を発泡用の開放箱に注ぎ、１分に渡って硬質フォーム生成した。硬質フォームを、ＡＳＴＭ  Ｄ２８４３−１９９９煙濃度試験用の試験片に切り分け、ＪＣＹ−２機を用いて実行した。それぞれの試料について、５個の試験片を試験した。それぞれの試験片を炎に４分間晒し、次いで最大煙濃度（ＭＳＤ）および煙濃度評価（ＳＤＲ）を記録した。
【００６１】
硬質フォームを、標準ＩＳＯ  １１９２５チャンバーにおけるＧｅｒｍａｎ  Ｄｉｎ  ４１０２  Ｂ２難燃性試験（Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ  ｔｅｓｔｉｎｇ）用の試験片（２５０ｍｍ×９０ｍｍ×２０ｍｍ）に切り分けた。試験片を、難燃性試験前に２３±２℃および相対湿度５０±２％で少なくとも２４時間調整した。それぞれの配合について、５個の試験片を試験した。それぞれの試験片を炎に１５秒間晒し、次いで残炎時間（Ａｆｔｅｒ  Ｆｌａｍｅ  Ｔｉｍｅ（ＡＦＴ））、最大火炎高さ（ＦＨ）および滴下性能を記録した。
【００６２】
実施例５
表１に示す配合に基づき、実施例５のポリウレタンフォームを、ポリオールとのブレンドに先立ちフェロセンをさらに加えてＴＥＰに混合したことを除いて実施例１のように調製した。
【００６３】
比較例１〜６
表２に示す配合に基づき、比較例１〜６のポリウレタンフォームを、ＴＥＰの代わりに難燃剤無し（比較例１）、ＴＣＰＰ（比較例２）、ＲＤＰ（比較例３）、ＴＢＥＰ（比較例４）、ＤＭＭＰ（比較例５）またはＤＥＥＰ（比較例６）を加えたことを除いて実施例１のように調製した。
【００６４】
表１および２に示すように、ＤＩＮ  ４１０２試験において、難燃剤を組み込んだポリウレタンフォームは全て難燃剤を含有しないポリウレタンフォームより低い火炎高さを示した。驚くべきことにその結果は、ハロゲン含有ＴＣＰＰ、芳香族含有ＲＤＰ、リン酸トリブトキシエチル、ホスホン酸ジメチルメチルおよびホスホン酸ジエチルエチル（それぞれ比較例２〜６）と比較して、リン酸トリエチルは少量の添加であっても（ＰＵフォームの重量に基づいて、実施例１〜４のＴＥＰ含有量はそれぞれ３．４７ｗｔ％、４．６３ｗｔ％、５．７９ｗｔ％、１１．５７ｗｔ％）低いＭＳＤおよびＳＤＲの値を提供する事を示す。具体的には、実施例３は、比較例のリン酸塩およびホスホン酸塩と比較してフォームの煙濃度を１９％以上著しく減少している。したがって、ＴＥＰの追加は、ポリウレタンフォームの発煙抑制特性を著しく改善し得る。さらに実施例５は、フェロセンと合わせてのＴＥＰの追加が、ポリウレタンフォームの煙濃度をさらに減少することを示している。
【表１】
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【表２】
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【００６５】
実施例６
ポリウレタンフォームは、表３に示す配合に基づき、人手で混ぜ合わせる実験法をプラスチックカップ中で実行することによって調製した。リン酸トリエチルは、ＩＰ  ５８５およびＰＳ  ２３５２とブレンドし、その後３０００ｒｐｍで１分間混合した。次いで他の添加剤（ＴＭＲ−２、ＮＰ  ４０、ＰＣ−５、ＫＡＣ、ＤＣ−５５９８、ＭＥＧ、アルファメチルスチレン、脱イオン水およびＨＣＦＣ−１４１ｂ）を加え、その後３０００ｒｐｍでさらに１分間ブレンドした。最後にＰＭＤＩを加え６秒間高速ブレンド（３０００〜４０００ｒｐｍ）した。得られた合成物を、発泡用の開放箱に注いだ。
【００６６】
比較例７〜９
比較例７〜９のポリウレタンフォームを、ＴＥＰの代わりにＴＣＰＰ（比較例７）、ＴＢＥＰ（比較例８）またはＤＭＭＰ（比較例９）を加えたことを除いて実施例６のように調製した。
【００６７】
表３に示すように、ＴＥＰの追加は、比較例と比較して硬質ポリウレタンフォームの煙濃度を著しく減少した（実施例６はＰＵフォームの重量に基づいてＴＥＰ１３．４ｗｔ％）。ＴＥＰを含むポリウレタンフォームの煙濃度は、ＴＣＰＰを組み込んだ試料（比較例７）よりも１６．９％低い。さらに、ＴＥＰの追加は、ＤＩＮ  ４１０２試験の火炎高さ測定によって示されるように、比較例と同等またはより優れた難燃性を示す。
【表３】
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【国際調査報告】
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