(57)【要約】  本発明は、難燃性柔軟性ポリウレタン発泡体調合物、該調合物における使用に適切な難燃添加剤、および該調合物から製造される難燃性発泡体に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）少なくとも１つの環式ホスホン酸塩難燃剤と、
ｂ）少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルと、
を含み、当該難燃添加剤の総重量に基づいて、前記ａ）が約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）が約７０重量％超過の量で存在する、ポリウレタン発泡体における使用に適切な難燃添加剤。
【請求項２】
Ｐ−ＮＭＲまたはＩＣＰによって測定される通り、前記ａ）が全て前記難燃剤の総重量に基づいて、（ｉ）約１０重量％から約３０重量％の範囲内、（ｉｉ）約１５重量％から約２５重量％の範囲内、または（ｉｉｉ）約１８重量％から約２１重量％の範囲内のリン含有率を有する、請求項１に記載の難燃添加剤。
【請求項３】
前記環式ホスホン酸塩が、両方とも前記環式ホスホン酸塩の総重量に基づいて、約５０重量％から約７０重量％の範囲内の単量体、および約１５重量％から約２５重量％の範囲内の二量体を含む、請求項１に記載の難燃添加剤。
【請求項４】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である、請求項１から３の何れかに記載の難燃添加剤。
【請求項５】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、全て前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、（ａ）約０重量％から約５０重量％の範囲内、（ｂ）約１０重量％から約５０重量％の範囲内、または（ｃ）約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルを含む、請求項４に記載の難燃添加剤。
【請求項６】
前記単量体がＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、前記二量体がＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５−９号である、請求項３に記載の難燃添加剤。
【請求項７】
前記難燃添加剤が、全て前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて、ｉ）約５重量％から約３０重量％の範囲内のａ）および約７０重量％から約９５重量％の範囲内のｂ）、あるいはｉｉ）約５重量％から約１５重量％の範囲内のａ）および約８５重量％から約９５重量％の範囲内のｂ）を含む、請求項１または６の何れかに記載の難燃添加剤。
【請求項８】
前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物中の前記ｉ）からｉｖ）のうちの少なくとも１つの量が、全て（(ｉｉ）を除いて)前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物の総重量に基づいて、ｉ）約２０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）約１重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）、ｉｖ）約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルである、請求項４に記載の難燃添加剤。
【請求項９】
前記少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルが、全て（(ｉｉ）を除いて)前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物の総重量に基づいて、ｉ）約２０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）
約１重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）、ｉｖ）約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の難燃添加剤。
【請求項１０】
少なくとも１つのイソシアネート、ポリオール、またはこれらの混合物から生じる柔軟性ポリウレタン発泡体、少なくとも１つの発泡剤、および前記難燃添加剤が、
ａ）少なくとも１つの環式ホスホン酸塩難燃剤と、
ｂ）少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルと、
ｃ）ｉ）界面活性剤、ｉｉ）酸化防止剤、ｉｉｉ）希釈剤、ｉｖ）鎖延長剤または架橋剤、ｖ）共力剤、およびｖｉ）可塑剤のうちの１つ以上と、
を含み、前記ａ）がａ）およびｂ）の総重量に基づいて約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）がａ）およびｂ）の総重量に基づいて約７０重量％超過の量で存在し、前記柔軟性ポリウレタン発泡体がカリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る難燃添加剤。
【請求項１１】
Ｐ−ＮＭＲまたはＩＣＰによって測定される通り、前記ａ）が全て前記リン難燃剤の総重量に基づいて、（ｉ）約１０重量％から約３０重量％の範囲内、（ｉｉ）約１５重量％から約２５重量％の範囲内、または（ｉｉｉ）約１８重量％から約２１重量％の範囲内のリン含有率を有する、請求項１０に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項１２】
前記環式ホスホン酸塩が、両方とも前記環式ホスホン酸塩の総重量に基づいて、約５０重量％から約７０重量％の範囲内の単量体、および約１５重量％から約２５重量％の範囲内の二量体を含む、請求項１０に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項１３】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である、請求項１０から１２の何れかに記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項１４】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、全て前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、（ａ）約０重量％から約５０重量％の範囲内、（ｂ）約１０重量％から約５０重量％の範囲内、または（ｃ）約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルを含む、請求項１３に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項１５】
前記単量体がＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、前記二量体がＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５−９号である、請求項１２に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項１６】
全て前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて、ｉ）前記ａ）が約５重量％から約３０重量％の範囲内の量で存在し、前記ｂ）が約７０重量％から約９５重量％の範囲内の量で存在する、あるいはｉｉ）前記ａ）が約５重量％から約１５重量％の範囲内の量で存在し、前記ｂ）が約８５重量％から約９５重量％の範囲内の量で存在する、請求項１０または１５の何れかに記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項１７】
前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物中の前記ｉ）からｉｖ）のうちの少なくとも１つの量が、全て（(ｉｉ）を除いて)前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物の総重量に基づいて、ｉ）約２０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸ジ（イソプ
ロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）約１重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）、ｉｖ）約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルである、請求項１６に記載の難燃添加剤。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルが、全て（(ｉｉ）を除いて)前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物の総重量に基づいて、ｉ）約２０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）約１重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）、ｉｖ）約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の難燃添加剤。
【請求項１９】
ａ）少なくとも１つの環式ホスホン酸塩難燃剤と、
ｂ）少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルと、
ｃ）少なくとも１つのイソシアネート、ポリオール、またはこれらの混合物と、
ｄ）少なくとも１つの発泡剤と、随意に、
ｅ）ｉ）界面活性剤、ｉｉ）酸化防止剤、ｉｉｉ）希釈剤、ｉｖ）鎖延長剤または架橋剤、ｖ）共力剤、およびｖｉ）可塑剤
を混合するかまとめ、それによって難燃性ポリウレタン発泡体を形成するステップを含み、前記ａ）が前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）は前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて約７０重量％超過の量で存在し、前記ａ）からｄ）、および随意にｅ）が少なくとも１つの触媒の存在下で混合され、このように前記形成した難燃性柔軟性ポリウレタン発泡体がカリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る、難燃性ポリウレタン発泡体の形成方法。
【請求項２０】
Ｐ−ＮＭＲまたはＩＣＰによって測定される通り、前記ａ）が全て前記リン難燃剤の総重量に基づいて、（ｉ）約１０重量％から約３０重量％の範囲内、（ｉｉ）約１５重量％から約２５重量％の範囲内、または（ｉｉｉ）約１８重量％から約２１重量％の範囲内のリン含有率を有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記環式ホスホン酸塩が、両方とも前記環式ホスホン酸塩の総重量に基づいて、約５０重量％から約７０重量％の範囲内の単量体、および約１５重量％から約２５重量％の範囲内の二量体を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である、請求項１９から２１の何れか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、全て前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、（ａ）約０重量％から約５０重量％の範囲内、（ｂ）約１０重量％から約５０重量％の範囲内、または（ｃ）約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記単量体がＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、前記二量体がＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５−９号である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
全て前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて、ｉ）前記ａ）が約５重量％から約３０重
量％の範囲内の量で存在し、前記ｂ）が約７０重量％から約９５重量％の範囲内の量で存在する、あるいはｉｉ）前記ａ）が約５重量％から約１５重量％の範囲内の量で存在し、前記ｂ）が約８５重量％から約９５重量％の範囲内の量で存在する、請求項１５または２０の何れか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物中の前記ｉ）からｉｖ）のうちの少なくとも１つの量が、全て（(ｉｉ）を除いて)前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物の総重量に基づいて、ｉ）約２０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）約１重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）、ｉｖ）約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルである、請求項２２に記載の難燃添加剤。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルが、全て（(ｉｉ）を除いて)前記イソプロピル化トリフェニルリン酸エステルの混合物の総重量に基づいて、ｉ）約２０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）前記アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）約１重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）、ｉｖ）約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含む、請求項２５に記載の難燃添加剤。
【請求項２８】
前記ａ）が約５ｐｈｒから約２５ｐｈｒの範囲内の量で存在する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の難燃性ポリウレタン発泡体から製造される鋳造物品または押出物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性ポリウレタン発泡体調合物、該調合物における使用に適切な難燃添加剤、および該調合物から製造される難燃性発泡体に関する。
【背景技術】
【０００２】
柔軟性ポリウレタン発泡体は今日、様々な用途に用いられる。柔軟性ポリウレタン発泡体の広範な使用のために、このような発泡体に難燃性を与えることについての多くの研究が行われてきた。この目的を達成するために、無数の難燃剤が柔軟性ポリウレタン発泡体に難燃特性を与えるために用いられ、提唱されてきた。しかし、利用可能な難燃剤（retardantsm）があるにもかかわらず、当該業界は現在利用可能なものより優れているかまたはより有益な特性を有する難燃剤をますます要求している。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、ａ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのリン含有難燃剤、ｂ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのアルキル化トリアリールリン酸エステル、好ましくはリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｃ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのｉ）イソシアネート、ｉｉ）ポリオール、またはｉ）およびｉｉ）の混合物、およびｄ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけの発泡剤を含み、前記ａ）はａ）およびｂ）の総重量に基づいて約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）はａ）およびｂ）の総重量に基づいて約７０重量％超過の量で存在することを含む柔軟性ポリウレタン発泡体調合物に関する。
【０００４】
本発明は、ａ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのリン含有難燃剤、ｂ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのアルキル化トリアリールリン酸エステル、好ましくはリン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｃ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのｉ）イソシアネート、ｉｉ）ポリオール、またはｉ）およびｉｉ）の混合物、およびｄ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけの発泡剤を、少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけの触媒の存在下で混合するかまとめることを含み、前記ａ）はａ）およびｂ）の総重量に基づいて約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）はａ）およびｂ）の総重量に基づいて約７０重量％超過の量で存在し、このように形成した前記難燃性柔軟性ポリウレタン発泡体が、カリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る柔軟性難燃性ポリウレタン発泡体を形成する方法にも関する。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本発明の発明者は、本明細書に記載されている難燃添加剤の使用が、カリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る剛性難燃性ポリウレタン発泡体を提供することができるということを発見している。
難燃添加剤
【０００６】
本発明の難燃添加剤は、ａ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのリン含有難燃剤、およびｂ）少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのアルキル化トリアリールリン酸エステルを含む。
【０００７】
一般的に、本発明の難燃添加剤は、全て当該難燃添加剤の総重量に基づいて、約３０重量％未満、通常は約１重量％から約３０重量％の範囲内のａ）、および約７０重量％超過、通常は約７０重量％から約９９重量％の範囲内のｂ）を含む。いくつかの実施形態では
、本発明の難燃添加剤は、約５重量％から約３０重量％の範囲内のａ）、および約７０重量％から約９５重量％の範囲内のｂ）を含む。一つの例示実施形態では、本発明の難燃添加剤は、約５重量％から約１５重量％の範囲内のａ）、および約８５重量％から約９５重量％の範囲内のｂ）を含む。
【０００８】
本発明の難燃添加剤は、当該難燃添加剤の総重量に基づいて、約５重量％から約１５重量％の範囲内のリン含有率を有すると特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、本発明の難燃添加剤は、両方とも同一の条件下で（当該難燃添加剤の総重量に基づいて）、約８重量％から約１５重量％の範囲内、好ましくは約８重量％から約１２重量％の範囲内のリン含有率を有すると特徴付けることができる。
【０００９】
本発明の難燃添加剤は、２５℃で約１００ｃＰから約２，０００ｃＰの範囲内の粘度を有すると特徴付けることもできる。いくつかの実施形態では、本発明の難燃添加剤は、約１００ｃＰから約１，０００ｃＰの範囲内、好ましくは約４００ｃＰから約６００ｃＰの範囲内の粘度を有すると特徴付けることができる。本発明の難燃添加剤の低い粘性は、柔軟性発泡体調合物中で特に効果的であるが、その理由は、低粘性が当該柔軟性発泡体調合物中でのさらなる分散を可能にし、ひいてはより効果的な発泡体を形成することを可能にするからである。例えば、不完全に分散した難燃剤は、当該分野で十分知られているように、当該発泡体の力学的特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１０】
本発明の発明者は、上記に記載されているものと同等に低い濃度のａ）を用いることによって、カリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る難燃性柔軟性ポリウレタン発泡体を提供することができるということを予想外に発見している。これは望ましい性質であるが、その理由は、とりわけ、本発明のいくつかの実施形態で用いることができる、ポリウレタン中に現在用いられるリン含有難燃剤が化学兵器の前駆物質であると見なされており、従って、それらの輸送、使用等、および流通が問題的かつ高価であると判明する可能性があるからである。しかし、本発明の発明者は、リン含有難燃剤が上記に記載されている範囲内、いくつかの実施形態では約５重量％から約１５重量％の範囲内の濃度であり、化学兵器の前駆物質であると見なされている当該難燃添加剤の成分を有することと関連するいくつかの問題を軽減するということを発見している。従来、この範囲内の濃度は意図されなかったものの、本発明の発明者は、これらの範囲内のリン含有難燃剤の濃度でもなお、カリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る難燃性ポリウレタン発泡体を提供することができるということを予想外に発見している。
成分ａ）
【００１１】
本発明にて用いられるリン含有難燃剤は、任意のリン難燃剤、好ましくは、Ｐ−ＮＭＲまたはＩＣＰによって測定される通り、全て当該リン難燃剤の総重量に基づいて、約１０重量％から約３０重量％の範囲内、好ましくは約１５重量％から約２５重量％の範囲内、より好ましくは約１８重量％から約２１重量％の範囲内のリン含有率を有するそれらのリン難燃剤から選択することができる。いくつかの実施形態では、当該リン含有難燃剤はリン酸塩であり、その他の実施形態では亜リン酸塩であり、さらに他の実施形態ではホスホン酸塩である。当該リン含有難燃剤は、環式または直鎖状、好ましくは環式であり得る。一つの例示実施形態では、本発明にて用いられるリン含有難燃剤は環式ホスホン酸塩である。いくつかの実施形態では、当該環式ホスホン酸塩は、少なくとも二量体または単量体、両方とも当該環式ホスホン酸塩の総重量に基づいて、一般的には約５０重量％から約７０重量％の範囲内の単量体、および約１５重量％から約２５重量％の範囲内の二量体を含む。これらの実施形態では、当該環式ホスホン酸塩の残留物は一般的に、当該二量体よりも高い分子量を有する三量体などである。好適な実施形態では、当該単量体はＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、当該二量体はＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５
−９号である。
成分ｂ）
【００１２】
本発明にて用いられるアルキル化トリアリールリン酸エステルは、任意のアルキル化トリアリールリン酸エステルから選択することができる。好適な実施形態では、本発明にて用いられるアルキル化トリアリールリン酸エステルは、イソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である。当該アルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約２０重量％から約５０重量％の範囲内、同条件下で好ましくは約２０重量％から約４０重量％の範囲内、より好ましくは約３０重量％から約４０重量％のリン酸イソプロピルフェニルジフェニルを含み得る。当該混合アルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約２０重量％から約４０重量％の範囲内、同条件下で好ましくは約２０重量％から約３５重量％の範囲内、より好ましくは約２０重量％から約３０重量％のリン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニルを含み得る。当該アルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約１重量％から約１５重量％の範囲内、同条件下で好ましくは約５重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）を含み得る。本発明にて用いられるアルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニル、全て同条件下で好ましくは約１０重量％から約５０重量％の範囲内、より好ましくは約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸トリフェニル、最も好ましくは約２０重量％から約３５重量％の範囲内のリン酸トリフェニルを含み得る。一つの例示実施形態では、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルは、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ、より好ましくは全てを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である。この具体的実施形態では、イソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物中におけるｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルの量は、好適な実施形態を含め、この段落に記載されている通りであり、例えば、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニルに関しては、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約５０重量％の範囲内、好ましくは約２０重量％から約４０重量％などの範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニルである。この例示実施形態では、全ての重量％はイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物の総重量に基づいている。
難燃剤としての使用
【００１３】
本発明の難燃添加剤は、柔軟性ポリウレタン発泡体に難燃性を与えるのに有用である。一般的に、当該難燃添加剤は当該ポリウレタン発泡体の調合過程において使用される様々な添加剤の１つとして含め、典型的なポリウレタン発泡体の調合条件を用いて使用されたい。柔軟性ポリウレタン発泡体の形成分野に精通していない者は、例えば、Herrington and Hock, Flexible Polyurethane Foams, The Dow Chemical Company, 1991, 9.25 9.27、またはWoods, G. Flexible Polyurethane Foams, Chemistry and Technology; Applied
Science Publishers, London, 1982, 257 260を参照してもよい。
【００１４】
従って、いくつかの実施形態では、本発明は、本発明に従う難燃添加剤、一般的には本発明に従う難燃性を有する量の難燃添加剤、少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけのイソシアネート、ポリオール、またはこれらの混合物、ならびに少なくとも１つの、いくつかの実施形態では１つだけの発泡剤、およびこれから形成する柔軟性ポリウレタン発泡体を含む柔軟性ポリウレタン発泡体調合物に関する。本発明における使用に適
切な発泡剤としては、水、揮発性炭化水素、ハロカーボン、またはハロ炭化水素、あるいは２つ以上のこのような物質の混合物が挙げられる。
【００１５】
本発明の難燃添加剤の難燃性を有する量とは、カリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部に記載されている試験基準を満たすか上回るのに十分な量を意味する。一般的に、これは当該難燃添加剤の約５ｐｈｒから約２５ｐｈｒの範囲内である。好適な実施形態では、難燃性を有する量は、当該難燃添加剤の約５ｐｈｒから約２０ｐｈｒの範囲内、より好ましくは約５ｐｈｒから約１５ｐｈｒの範囲内、最も好ましくは約１０ｐｈｒから約１５ｐｈｒの範囲内であると見なされたい。
【００１６】
本発明にて用いられるイソシアネートは、柔軟性ポリウレタン発泡体を製造するのに効果的であると当該分野で知られている任意のものから選択することができる。本発明における使用に適切なイソシアネートとしては、少なくとも１つの、最も好ましくは２つのフリーなシアネート反応基を有する任意のイソシアネートが挙げられるが、さらなるイソシアネートを用いてもよい。いくつかの実施形態では、ジイソシアネート類が本発明において用いられるが、その理由は、これらが十分知られているポリウレタン発泡体の成分だからである。本発明にて用いられるイソシアネートは、実際は脂肪族または芳香族でもあり得る。適切な脂肪族イソシアネート類の限定されない例としては、ヘキサメチ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、イソホロンジイソシアネート、（２，２，４）および（２，４，４）トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ならびに４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）等の、本発明にて有用な脂肪族ジイソシアネート類が挙げられる。最も顕著に用いられるイソシアネート類、ひいては本発明にとって最も好適な種類は、トルエンジイソシアネート（「ＴＤＩ」）、ジフェニルメタンジイソシアネート（「ＭＤＩ」）であり、時にメチレンジイソシアネート、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（「ＨＤＩ」）、またはイソホロンジイソシアネート（「ＩＰＤＩ」）と呼ばれる。
【００１７】
本発明における使用に適切なポリオールは、柔軟性ポリウレタン発泡体を製造するのに効果的であると当該分野で知られている任意のポリオールから選択することができる。従って、約１５０ＫＯＨ／ｇまでの範囲内、より好ましくは約１０ＫＯＨ／ｇから約１００ＫＯＨ／ｇの範囲内のヒドロキシル値を有する個別のポリオールまたは混合ポリオールを、本発明にて用いることができる。いくつかの実施形態では、当該ポリオール（類）はポリエーテルポリオール類である。
【００１８】
これらの成分に加えて、当該柔軟性ポリウレタン発泡体調合物は、当該分野で知られており、剛性ポリウレタン発泡体の形成に用いられる任意のその他の成分を含み得る。これらのその他の成分は、一般的な当業者に十分知られている。例えば、当該柔軟性ポリウレタン発泡体調合物は、ｉ）界面活性剤、ｉｉ）酸化防止剤、ｉｉｉ）希釈剤、ｉｖ）鎖延長剤または架橋剤、ｖ）共力剤、好ましくはメラミン、およびｖｉ）可塑剤を含み得る。これら随意の成分は当該分野で十分知られており、これら随意の成分の量は通常の量であって、本発明にとっては重大ではない。例えば、当該ハロゲン含有物が１つから４つの臭素原子および／または塩素原子である、低粘性液体Ｃ1-4ハロカーボン希釈剤および／またはハロ炭化水素希釈剤等の希釈剤の限定されない例が、本発明の組成物中にも含めることができる。このような希釈剤の限定されない例としては、ブロモクロロメタン、塩化メチレン、二塩化エチレン、二臭化エチレン、塩化イソプロピル、臭化ｎ−ブチル、臭化ｓｅｃ−ブチル、塩化ｎ−ブチル、塩化ｓｅｃ−ブチル、クロロホルム、ペルクロロエチレン、メチルクロロホルム、および四塩化炭素が挙げられる。
【００１９】
本発明の柔軟性ポリウレタン発泡体の調合に用いることができるこれらの原料およびその他の原料、ならびにそれらを用いる比率および方法は、文献にて報告されているという
ことに留意されたい。
【００２０】
本発明の実施において、当該柔軟性ポリウレタン発泡体調合物は、触媒、または触媒の存在下で混合される個別の成分と混合し、カリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部に記載されている試験基準を満たすか上回る難燃性柔軟性ポリウレタン発泡体を形成することができる。柔軟性ポリウレタン発泡体を製造するために用いられる触媒の限定されない例としては、アミン触媒、スズ系触媒、ビスマス系触媒、またはその他有機金属触媒などが挙げられる。
【００２１】
本発明の柔軟性発泡体は、当該分野で知られている任意の方法に従って調製することができる。いくつかの実施形態では、当該柔軟性ポリウレタン発泡体は、単発前駆重合体法、疑似前駆重合体法、または準前駆重合体法、あるいは前駆重合体法によって調製される。その上、当該柔軟性ポリウレタン発泡体は、鋳造発泡体、スラブストック発泡体等の物品を形成するのに用いることができ、家具内および自動車座席内およびマットレス内の緩衝材として、カーペットの裏地として、おむつ内の親水性発泡体として、および包装用発泡体として用いることができる。
【００２２】
上記の記述は、本発明のいくつかの実施形態を対象としている。当業者は、同様に効果的なその他の方法が、本発明の意図を実行するために考案される可能性があることを認識する。本発明の好適な実施形態が、本明細書にて論じられる全ての範囲は任意のより低い数値から任意のより高い数値の範囲を含むということを意図するということも留意されたい。
【００２３】
下記の実施例は本発明を説明するが、いかなる方法によってもこれを制限することを意図していない。
【実施例】
【００２４】
本発明に従う難燃剤の有効性を証明するために、本発明に従って難燃剤を用いて、および用いずに発泡体を調製した。これらの実施例にて用いられる難燃剤は、約１０重量％の商品名Amgard CUとして販売されている市販の環式ホスホン酸塩難燃剤、および約９０重量％のイソプロピルジフェニルリン酸エステルの混合物であった。
【００２５】
発泡体の調製：当該ポリオール、界面活性剤、難燃剤、水、およびアミン触媒を、表１に示す量で半ガロンの容器に入れて秤量した。「ｐｈｐ」はポリオールの百分率である。この「Ｂ」面をその後２，０００ｒｐｍで６０秒間、あるいは当該混合物が明白な相分離を一切伴わずに均質になるまで蝶ネクタイ型撹拌機を用いてあらかじめ混合した。混合した時点で、当該ｒｐｍは５００まで減少し、計時装置を作動し、当該混合物を４０秒間混合し、その時当該ＴＤＩ（イソシアネート）を添加した。５０秒経過時に当該オクタン酸スズ（Kosmos 29）を添加し、クリーム時間（反応時間）を記録するまで混合を続けた。当該混合物をその後１４×１４×１４の段ボール箱に流し込み、上昇時間を記録した。本研究で観測した典型的なクリーム時間および上昇時間は、密度およびインデックスによって決まり、クリーム時間は５６秒から５９秒の間、上昇時間は１５５秒から１７０秒であった。時間は混合開始から観測点までである。
【表１】
2010535902.tif 000002
＊所定の調合物において用いられる各成分の正確な量は、下記の表２にて見つけることができる。
【００２６】
難燃剤試験：本発明に従う難燃剤の有効性を証明するために、上記の方法によって製造した発泡体の難燃剤の含有率を変化させた。可燃性試験を３通り行い、結果をカリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部（垂直燃焼）およびＤ部（くすぶり）に基づく百分率として表現した。カリフォルニア州技術告示第１１７号は１０の燃焼試料を必要とし、５つは経時劣化前の、他の５つは経時劣化後（１０４℃で２４時間）の試料である。何れか一方の組の試料が不合格となる場合、その後当該不合格の組の別の５つを燃焼する。合格／不合格の基準は下記に基づく：
・平均炭化長は、６インチ（１５．２ｃｍ）を超えてはならない。
・任意の個別試料の最大炭化長は、８インチ（２０．３ｃｍ）を超えてはならない。
・溶融物質の残炎時間を含む平均残炎時間は、５秒を超えてはならない。
・任意の個別試料の最大残炎長は、１０インチ（２５．４ｃｍ）を超えてはならない。
百分率に基づいて、当該試験は２０の試料当たり２回の不合格、つまり上記の基準によって概説される９０％の総合評価を許容する。
【表２】
2010535902.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月9日(2010.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
柔軟性ポリウレタン発泡体は今日、様々な用途に用いられる。柔軟性ポリウレタン発泡体の広範な使用のために、このような発泡体に難燃性を与えることについての多くの研究が行われてきた。この目的を達成するために、無数の難燃剤が柔軟性ポリウレタン発泡体に難燃特性を与えるために用いられ、提唱されてきた。しかし、利用可能な難燃剤（retardants）があるにもかかわらず、当該業界は現在利用可能なものより優れているかまた
はより有益な特性を有する難燃剤をますます要求している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明にて用いられるアルキル化トリアリールリン酸エステルは、任意のアルキル化トリアリールリン酸エステルから選択することができる。好適な実施形態では、本発明にて用いられるアルキル化トリアリールリン酸エステルは、イソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である。当該アルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約２０重量％から約５０重量％の範囲内、同条件下で好ましくは約２０重量％から約４０重量％の範囲内、より好ましくは約３０重量％から約４０重量％のリン酸イソプロピルフェニルジフェニルを含み得る。当該混合アルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約２０重量％から約４０重量％の範囲内、同条件下で好ましくは約２０重量％から約３５重量％の範囲内、より好ましくは約２０重量％から約３０重量％のリン酸ジ（イソプロピルフェニル）フェニルを含み得る。当該アルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約１重量％から約１５重量％の範囲内、同条件下で好ましくは約５重量％から約１５重量％の範囲内のリン酸トリ（イソプロピルフェニル）を含み得る。本発明にて用いられるアルキル化トリアリールリン酸エステルは、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて約０重量％から約５０重量％の範囲内のリン酸トリフェニル、全て同条件下で好ましくは約１０重量％から約５０重量％の範囲内、より好ましくは約２０重量％から約４０重量％の範囲内のリン酸トリフェニル、最も好ましくは約２０重量％から約３５重量％の範囲内のリン酸トリフェニルを含み得る。一つの例示実施形態では、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルは、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ、より好ましくは全てを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である。この具体的実施形態では、イソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物中におけるｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルの量は、好適な実施形態を含め、この段落に記載されている通りであり、例えば、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニルに関しては、当該アルキル化トリアリールリン酸エステルの総重量に基づいて、約２０重量％から約５０重量％の範囲内、好ましくは約２０重量％から約４０重量％などの範囲内のリン酸イソプロピルフェニルジフェニルである。この例示実施形態では、全ての重量％はイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物の総重量に基づいている。
難燃剤としての使用
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）少なくとも１つの環式ホスホン酸塩難燃剤と、
ｂ）少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルと、
を含み、当該難燃添加剤の総重量に基づいて、前記ａ）が約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）が約７０重量％超過の量で存在する、ポリウレタン発泡体における使用に適切な難燃添加剤。
【請求項２】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である、請求項１に記載の難燃添加剤。
【請求項３】
前記単量体がＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、前記二量体がＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５−９号である、請求項３に記載の難燃添加剤。
【請求項４】
前記難燃添加剤が、全て前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて、ｉ）約５重量％から約３０重量％の範囲内のａ）および約７０重量％から約９５重量％の範囲内のｂ）、あるいはｉｉ）約５重量％から約１５重量％の範囲内のａ）および約８５重量％から約９５重量％の範囲内のｂ）を含む、請求項１または３の何れかに記載の難燃添加剤。
【請求項５】
少なくとも１つのイソシアネート、ポリオール、またはこれらの混合物から生じる柔軟性ポリウレタン発泡体、少なくとも１つの発泡剤、および前記難燃添加剤が、
ａ）少なくとも１つの環式ホスホン酸塩難燃剤と、
ｂ）少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルと、
ｃ）ｉ）界面活性剤、ｉｉ）酸化防止剤、ｉｉｉ）希釈剤、ｉｖ）鎖延長剤または架橋剤、ｖ）共力剤、およびｖｉ）可塑剤のうちの１つ以上と、
を含み、前記ａ）がａ）およびｂ）の総重量に基づいて約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）がａ）およびｂ）の総重量に基づいて約７０重量％超過の量で存在し、前記柔軟性ポリウレタン発泡体がカリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る難燃添加剤。
【請求項６】
前記環式ホスホン酸塩が、両方とも前記環式ホスホン酸塩の総重量に基づいて、約５０重量％から約７０重量％の範囲内の単量体、および約１５重量％から約２５重量％の範囲内の二量体を含む、請求項５に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項７】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である、請求項５に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項８】
前記単量体がＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、前記二量体がＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５−９号である、請求項６に記載の柔軟性ポリウレタン発泡体。
【請求項９】
ａ）少なくとも１つの環式ホスホン酸塩難燃剤と、
ｂ）少なくとも１つのアルキル化トリアリールリン酸エステルと、
ｃ）少なくとも１つのイソシアネート、ポリオール、またはこれらの混合物と、
ｄ）少なくとも１つの発泡剤と、随意に、
ｅ）ｉ）界面活性剤、ｉｉ）酸化防止剤、ｉｉｉ）希釈剤、ｉｖ）鎖延長剤または架橋剤、ｖ）共力剤、およびｖｉ）可塑剤
を混合するかまとめ、それによって難燃性ポリウレタン発泡体を形成するステップを含み、前記ａ）が前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて約３０重量％未満の量で存在し、前記ｂ）は前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて約７０重量％超過の量で存在し、前記ａ）からｄ）、および随意にｅ）が少なくとも１つの触媒の存在下で混合され、このように前記形成した難燃性柔軟性ポリウレタン発泡体がカリフォルニア州技術告示第１１７号のＡ部およびＤ部の要件を満たすか上回る、難燃性ポリウレタン発泡体の形成方法。
【請求項１０】
前記アルキル化トリアリールリン酸エステルが、ｉ）リン酸イソプロピルフェニルジフェニル、ｉｉ）リン酸ジ（イソプロピルフェニル）フェニル、ｉｉｉ）リン酸トリ（イソプロピルフェニル）、およびｉｖ）リン酸トリフェニルのうちの少なくとも１つを含むイソプロピル化トリフェニルリン酸エステル類の混合物である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記単量体がＣＡＳ登録番号第４１２０３−８１−０号であり、前記二量体がＣＡＳ登録番号第４２５９５−４５−９号である、請求項２１に記載の方法。
【請求項１２】
全て前記ａ）およびｂ）の総重量に基づいて、ｉ）前記ａ）が約５重量％から約３０重量％の範囲内の量で存在し、前記ｂ）が約７０重量％から約９５重量％の範囲内の量で存在する、あるいはｉｉ）前記ａ）が約５重量％から約１５重量％の範囲内の量で存在し、前記ｂ）が約８５重量％から約９５重量％の範囲内の量で存在する、請求項８または９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ａ）が約５ｐｈｒから約２５ｐｈｒの範囲内の量で存在する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
請求項９に記載の難燃性ポリウレタン発泡体から製造される鋳造物品または押出物品。
【国際調査報告】
2010535902.tif 000004
2010535902.tif 000005
2010535902.tif 000006