(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒及びその他の助剤を含む混合物を発泡させて得られるポリウレタンフォームを除膜処理してなる除膜ポリウレタンフォームにおいて、
該混合物がリン系難燃剤とメラミン含有ポリオールを含み、
２５ｍｍ当たりに１０〜３０個のセルを有する三次元網状骨格構造であることを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【請求項２】
請求項１において、前記メラミン含有ポリオールが、メラミン樹脂をポリオール中に均一に分散してなるものであることを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記リン系難燃剤が、ハロゲンを含まないリン酸エステル系難燃剤であることを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記触媒としてアミン触媒と有機金属触媒とを含むことを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記混合物が、前記メラミン含有ポリオールを全ポリオール成分１００重量部中に５〜５０重量部含むことを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記混合物が、前記リン系難燃剤を全ポリオール成分１００重量部に対して５〜３０重量部含むことを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の除膜ポリウレタンフォームよりなることを特徴とする流体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は除膜ポリウレタンフォームと、この除膜ポリウレタンフォームよりなる流体フィルタに係り、特に、軟質ポリウレタンフォームの除膜によって形成された三次元網状骨格構造による優れた通気性、濾過性等の特性を有し、かつ、難燃性も改良された除膜ポリウレタンフォームと、この除膜ポリウレタンフォームよりなる流体フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体フィルタとして、三次元網状骨格構造体の内部連通空間を利用したものがあり、この三次元網状骨格構造体の構成材料として、軟質ポリウレタンフォームの除膜によって形成された三次元網状骨格構造により、優れた通気性と濾過性を兼備する除膜ポリウレタンフォームが広く用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
流体フィルタは、家電、自動車、鉄道等の分野において、除塵などの用途に用いられることから、濾過性や通気性のみならず、高い難燃性、特に高温環境下での使用における高い難燃性が要求されるが、ポリウレタンフォームを除膜処理して発泡部分のセル膜を取り除くと、通気性が高められる結果、難燃性が低下するという問題がある。即ち、除膜により、燃焼時の空気の流通性も高められ、酸素が供給され易くなることで、除膜ポリウレタンフォームは燃焼し易くなる。
【０００４】
従来、通常のポリウレタンフォームにおいては、難燃性を高めるために、発泡原料に難燃剤を配合することが行われており、難燃剤として、環境を配慮したノンハロゲン系のリン酸エステル系難燃剤も用いられている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
しかし、ハロゲン系難燃剤に比べて、ハロゲンを含まないノンハロゲン系の難燃剤は配合による難燃性の向上効果が十分ではなく、一方で、セル膜のない除膜ポリウレタンフォーム、特に粗大セルの除膜ポリウレタンフォームにおいては、前述の如く、その通気性のために燃焼し易く、難燃剤のみの配合では、十分な難燃性を得ることができなかった。
【特許文献１】特開２００４−３２２０２７号公報
【特許文献２】特開２００５−０２９６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決し、難燃性が著しく改良された除膜ポリウレタンフォームを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明はまた、このような除膜ポリウレタンフォームよりなる難燃性流体フィルタ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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、難燃剤としてリン系難燃剤を用いると共に、ポリオール成分の一部としてメラミン含有ポリオールを用いることにより、除膜処理されたポリウレタンフォームにおいて、高い難燃性を付与することができることを見出した。
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
【０００９】
［１］  ポリイソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒及びその他の助剤を含む混合物を発泡させて得られるポリウレタンフォームを除膜処理してなる除膜ポリウレタンフォームにおいて、該混合物がリン系難燃剤とメラミン含有ポリオールを含み、２５ｍｍ当たりに１０〜３０個のセルを有する三次元網状骨格構造であることを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【００１０】
［２］  ［１］において、前記メラミン含有ポリオールが、メラミン樹脂をポリオール中に均一に分散してなるものであることを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【００１１】
［３］  ［１］又は［２］において、前記リン系難燃剤が、ハロゲンを含まないリン酸エステル系難燃剤であることを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【００１２】
［４］  ［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記触媒としてアミン触媒と有機金属触媒とを含むことを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【００１３】
［５］  ［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記混合物が、前記メラミン含有ポリオールを全ポリオール成分１００重量部中に５〜５０重量部含むことを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【００１４】
［６］  ［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記混合物が、前記リン系難燃剤を全ポリオール成分１００重量部に対して５〜３０重量部含むことを特徴とする除膜ポリウレタンフォーム。
【００１５】
［７］  ［１］ないし［６］のいずれかに記載の除膜ポリウレタンフォームよりなることを特徴とする流体フィルタ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の除膜ポリウレタンフォームは、リン系難燃剤とメラミン含有ポリオールとの併用により、著しく優れた難燃性を発揮する。即ち、リン系難燃剤を用いることで、ある程度の難燃化が達成されるが、このリン系難燃剤と共にメラミン含有ポリオールを併用することにより、ポリウレタンフォームの骨格部分をより一層高度に難燃化することができ、粗大セルの除膜ポリウレタンフォームであっても良好な難燃性を示すようになり、各種産業分野で要求される難燃性のレベルを十分に満たす難燃性除膜ポリウレタンフォームを得ることができる。
【００１７】
本発明において、メラミン含有ポリオールとしては、メラミン樹脂が均一分散したメラミン含有ポリオールを用いることが好ましく（請求項２）、また、リン系難燃剤としては、ハロゲンを含まないリン酸エステル系難燃剤を用いることが好ましい（請求項３）。
【００１８】
また、触媒としては、アミン触媒と有機金属触媒とを併用することが好ましい（請求項４）。
【００１９】
また、メラミン含有ポリオールの使用量は、全ポリオール成分１００重量部中に５〜５０重量部とすることが好ましく（請求項５）、リン系難燃剤は、全ポリオール成分１００重量部に対して５〜３０重量部とすることが好ましい（請求項６）。
【００２０】
本発明の流体フィルタは、通気性、濾過性に優れた除膜ポリウレタンフォームによりなり、しかも難燃性に優れるため、家電、自動車、鉄道等の各種分野における流体フィルタとして工業的に極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の除膜ポリウレタンフォーム及び流体フィルタの実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
［除膜ポリウレタンフォーム］
本発明の除膜ポリウレタンフォームは、ポリイソシアネート、メラミン含有ポリオールを含むポリオール成分、発泡剤、難燃剤としてのリン系難燃剤、触媒及びその他の助剤を混合し、発泡させて得られるポリウレタンフォームを除膜処理してなるものである。
【００２３】
{ポリウレタンフォーム原料}
＜ポリオール＞
本発明において、ポリウレタンフォーム原料のポリオール成分として、メラミン含有ポリオールを用いる。
【００２４】
メラミン含有ポリオールは、メラミン樹脂をポリオール中に混合して均一に分散させてなるものである。メラミン含有ポリオールに特に制限はないが、ＮＭＰ  Ｍ−９５０（旭硝子（株）製）等の市販品を好適に用いることができる。
【００２５】
メラミン含有ポリオールに用いるメラミン樹脂とポリオールの割合としては、ポリオールに対するメラミン樹脂粉末の混合割合が少な過ぎると得られるポリウレタンフォームの難燃性が十分でなく、多過ぎると安定したフォームが得られなくなることから、ポリオール１００重量部に対してメラミン樹脂を１０〜５０重量部とすることが好ましい。
【００２６】
ポリオールにメラミン樹脂を添加する方法に何ら制限はなく、所定量を予めポリオール成分中に添加混合してプレミックスとして使用してもよく、フォーム製造時に単体で、あるいは他成分と共に添加し、均一に分散させてもよい。メラミン樹脂はポリオール成分の合成原料として配合されてもよい。
【００２７】
ポリオール成分としては、メラミン含有ポリオールの他、通常のポリウレタンフォームの製造に用いられるポリオールを併用することが好ましい。本発明においては、メラミン含有ポリオール以外のポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオールを用いることができ、これらのポリオールは分子量が１０００〜６０００で、水酸基価が２０〜２５０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ程度のものが好ましい。
【００２８】
全ポリオール成分中のメラミン含有ポリオールの含有量は、少な過ぎると、メラミン含有ポリオールを用いることによる難燃性の向上効果を十分に得ることができず、多過ぎると安定にフォーム化することが困難であることから、全ポリオール成分１００重量部中に５〜１００重量部、特に５〜５０重量部とすることが好ましい。
【００２９】
＜ポリイソシアネート＞
本発明において、ポリウレタンフォーム原料のポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）又はピュア、クルードタイプを問わずジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）或いは変性ＭＤＩ、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、これらのイソシアネート類のプレポリマータイプ、カルボジイミド変性タイプ等を用いることができる。更に、クルードＭＤＩとＴＤＩとの混合物等を使用することもできる。
【００３０】
ポリイソシアネートは、ポリウレタンフォーム原料のイソシアネートインデックスが８０〜１２０程度となるように用いることが好ましい。
【００３１】
＜触媒＞
触媒としては、ポリウレタンフォーム用の公知のものが使用される。例えば、モノエタノールアミン、ジメチルエチルエタノールアミン、Ｎ−エチルモルホリン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン等のアミン触媒や、２−エチルヘキシル酸第一錫、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の錫触媒や、ナフテン酸ニッケルあるいはオクテン酸鉛等の金属触媒（有機金属触媒とも称される。）が挙げられる。
【００３２】
これらの触媒は、１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００３３】
特に、有機金属触媒を全ポリオール成分１００重量部に対して０．１〜１．０重量部、アミン触媒を全ポリオール成分１００重量部に対して０．１〜６．０重量部、これらの合計で全ポリオール成分１００重量部に対して０．２〜７．０重量部用いることが好ましい。
【００３４】
＜難燃剤＞
本発明においては、難燃剤としてはリン系難燃剤を用いる。リン系難燃剤としては、環境面からハロゲンを含まないものが好ましく、特に、ハロゲンを含まないリン酸エステル系難燃剤が好ましい。具体的には、縮合リン酸エステル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル等の１種又は２種以上が用いられるが、好ましくは縮合リン酸エステルである。
【００３５】
このようなリン系難燃剤は、全ポリオール成分１００重量部に対して３〜４０重量部用いることが好ましく、特に５〜３０重量部用いることが好ましい。リン系難燃剤の使用量がこの範囲よりも少ないと十分な難燃性を得ることができず、多いと安定したフォーム化が困難であり、また得られるフォームの物性が不安定となる。
【００３６】
＜整泡剤＞
整泡剤としては、公知のポリウレタンフォーム用のシリコーン系整泡剤を１種単独で、或いは２種以上を併用して用いることができる。
整泡剤は、全ポリオール成分１００重量部に対して０．３〜３．０重量部用いることが好ましい。
【００３７】
＜発泡剤＞
発泡剤としては、水、メチレンクロライド等の従来公知の一般的な発泡剤を用いることができるが、好ましくは水が用いられる。
発泡剤の使用量は、通常全ポリオール成分１００重量部に対して１．０〜５．０重量部程度である。
【００３８】
＜その他の添加剤＞
本発明に係るポリウレタンフォーム原料は、上記ポリオール、ポリイソシアネート、触媒、整泡剤、難燃剤、発泡剤以外に、通常、ポリウレタンフォームの製造に用いられる各種の添加剤を含んでいても良い。このような添加剤としては、顔料等の着色剤、炭酸カルシウム等の充填材、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、抗菌剤などが挙げられる。
【００３９】
{製造方法}
本発明の除膜ポリウレタンフォームは、上述のようなポリウレタンフォーム原料を用いて、常法に従って製造することができる。
【００４０】
ポリウレタンフォーム原料の混合方法は、通常行なわれているワンショット法、プレポリマー法等の方法を用いることができ、撹拌混合、発泡することでポリウレタンフォームを得ることができる。
【００４１】
得られたポリウレタンフォームを除膜処理してセル膜（気泡膜）を除去する方法としても特に制限はなく、熱、オゾン、アルカリ等による後処理を挙げることができる。除膜処理によって、ポリウレタンフォームはセル膜のほとんどが除去され、２５ｍｍ当たりに８〜６０個のセルを有する三次元網状骨格構造となる。
【００４２】
{物性}
本発明の除膜ポリウレタンフォームは、２５ｍｍ当たりに８〜６０個のセルを有する三次元網状骨格構造である。
また、本発明の除膜ポリウレタンフォームは、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００により測定した通気性が１５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上の高通気性を有する。
【００４３】
本発明の除膜ポリウレタンフォームは、上記セルサイズの範囲において、通常ＵＬ９４燃焼試験において、ＨＢＦ以上の優れた難燃性を示す。
【実施例】
【００４４】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００４５】
なお、以下の実施例及び比較例で用いたポリウレタンフォーム原料は次の通りである。
【００４６】
＜メラミン含有ポリオール＞
旭硝子（株）製「ＮＭＰ  Ｍ−９５０」
（水酸基価３５．５ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）
【００４７】
＜ポリエーテルポリオール＞
三井武田ケミカル（株）製「アクトコール３Ｐ−５６Ｄ」
（分子量３０００、水酸基価５６ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ）
【００４８】
＜ポリイソシアネート＞
三井武田ケミカル（株）製「コスモネートＴ−６５」
（２，４−ＴＤＩ：２，６−ＴＤＩ＝６５：３５の混合物）
【００４９】
＜発泡剤＞
水
＜整泡剤＞
モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル・ジャパン（合）製「Ｌ−６５０」（シリコーン系整泡剤）
＜難燃剤＞
大八化学工業（株）製「ＳＨ−０８８０」
（ノンハロゲン難燃剤：脂肪酸縮合リン酸エステル）
【００５０】
＜触媒＞
アミン触媒１：エアープロダクツジャパン（株）製「ＤＯＢＣＯ  ＣＳ−９０」
（トリエチレンジアン及び第３級アミン類のジプロピレングリコール混合物）
アミン触媒２：モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル・ジャパン（合）製「ＮＩＡＸ  ＣＡＴＡＬＹＳＴ  Ａ−１３３」
（ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテルのジプロピレングリコール混合物（有効成分量２３重量％）
有機金属触媒：日本化学産業（株）製「ニッカオクチックス錫」（２−エチルヘキシル酸第一錫（有効成分量２８重量％））
【００５１】
また、得られたポリウレタンフォームの評価方法は次の通りである。
＜セル数＞
ブロックの成長方向により水平裁断した試験片を実体顕微鏡により観察して２５ｍｍあたりのセルの個数を測定した。
＜密度＞
ＪＩＳ  Ｋ  ６４００に準拠して評価した。
＜通気性＞
ＪＩＳ  Ｋ  ６４００に準拠して評価した。
＜難燃性＞
ＵＬ９４燃焼試験を行った。（試料厚み１３．０ｍｍ）
【００５２】
＜実施例１〜３、比較例１，２＞
表1に示すポリウレタンフォーム原料配合にて、ワンショット法により混合、発泡し、得られたポリウレタンフォームを、熱処理することにより除膜処理した。  
得られた除膜ポリウレタンフォームについて評価を行い、結果を表１に示した。
【００５３】
【表１】
0005353010.tif 000002
【００５４】
表１より、本発明の除膜ポリウレタンフォームは難燃性に優れ、特に粗大セルの高通気性除膜ポリウレタンフォームであっても、優れた難燃性を示すことが分かる。