JPS61157514A - フレ−ムラミネ−シヨン可能な難燃性ポリウレタンフオ−ムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は難燃性軟質ポリウレタンフォームの製造方法に
係り、詳しくは特に布地、レザーなどの他の素材と７レ
ームラミネーシヨンし得る難燃性軟質ポリウレタンフォ
ームの製造方法に関する。

（従来の技術） 軟質ポリウレタンフォームは布地またはレザーなどの他
の素材と貼シ合わされクツシラン性を有し、感触が良好
で量感のある表皮材として、例えば自動車座席シートの
クッシ曹ン性表皮材や天井材、家具のソファ−の上張シ
材やベッドの上張シ材として広く使用されて来ているも
のである。

従来の軟質ポリウレタンフォームと他の素材との貼り合
せ手段としては、接着剤を用いる方法や、高周波ウエル
ダーや火炎によって軟質ポリウレタンフォームの表面を
熱熔融させて直接布地などに接着させる方法が提案され
ている。

特に火炎による熔融接着、いわゆるフレームラミネート
法（ラミネート素材）は、ポリウレタンフォーム自体の
接着性を利用するものであることから、乾燥工程が不要
であり、接着速度も速く、効率的な方法であることから
、軟質ポリウレタンフォームと他のシート状物との貼シ
合せ手段として工業的に確立され、広く一般化されて来
ている方法でもめる。

ところで、このフレームラミネート法ンに使用すれる軟
質ポリウレタンフォーム自体にあっては、その使用目的
に応じ種々の物性が要求されており１例えば自動車の内
装材としてのウレタンラミネート素材にはアメリカ合衆
国においてはＭＶ８Ｓ−ｓａｚ項（自動車内装材の燃焼
試験法）に適合する難燃性が要求されており、そのため
軟質ボリクレタンの難燃化が種々検討され、これまでに
各種の離燃化フオームとのラミネート素材が開発されて
きている。

例エバ、ポリエステル系ウレタンフオームに難燃剤とし
てハロゲン化すン酸エステル項を使用して難燃化を図っ
たものや、ポリエーテルポリオールを使用した７オーム
で一義的にはクレームラミネーション特性を改善しｔも
のに難燃剤として反応盤のリンまたはハロゲン含有化合
物を含有させたものもある（特開昭５８−１９３２１号
）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これら前述の各種の７オームにあっては
、ラミネート素材の布地や７オームが長時間の間に変色
したシ、また７オ一ム自体が劣化してしまうという欠点
を有し、例えばラミネート素材を密封系で１００℃にて
１５０〜２００時間程度の条件で促進試験を行なうと、
布地の変色やフォー＾の劣化が顕著に認められ、耐熱性
、経時的安定性の点では必ずしも十分なものとはいえな
い問題を有していたのである。

特に自動車内装材の場合におっては、生産後に窓を閉じ
た密封状態で炎天下に長期間にわ九９放置される傾向が
多々Ｔｏシ、そのため耐熱性および経時的安定性の優れ
た軟質ポリウレタンフォームの製造が望まれていたので
ちる。それに加えて前記の如く自動車内装材にあっては
特にＭＶａ８−５０２項に適合する難燃性が要求される
ことより、よシ一層優れた７オーム材の開発が望まれて
いたのである。

（問題点を解決するための手段） ところで前述の２ミネート用翔燃化フオームの劣化現象
は、主として難燃剤として使用した特にハロゲン系化合
物に左右されるものと考えられ、最近では難燃剤として
リン酸エステル類だけを使用したものも提案されている
が、いまだ満足するものは得られていない現状でもある
。

そこで本発明者らは、難燃剤として芳香族リン酸エステ
ル類と架橋剤として特定の分子量のジオール類ならびに
整泡剤としてシリコーン系界面活性剤の王者を併用し、
これに特定のポリオールを組合せ有機インシアネートと
発泡重合させれば、ラミネート特性、難燃性、耐熱性に
優れ、経時的安定性が特に良好な軟質ポリウレタンフォ
ームが製造できることを新規に見出し、本発明を完成す
るに至ったのである。

すなわち本発明は； 有機ポリイソシアネートとポリオールとを発泡剤、他の
添加剤の存在下に発泡重合させ、軟質ポリウレタンフォ
ームを製造するに際し、１）ポリオール成分として、多
官能のポリエステルエーテルポリオール６０ないし１０
重量部および実質的に３官能の分子量２．Ｇｏｏないし
５．０００ｔ−有するポリオキ７グロビレンボリオール
４０ないし９０重量部からなるポリオールを使用し； Ｉｔ）　　架橋剤として５分子−ｊｌｌ、０００以下の
ジオール類１ないし１０重量部： Ｉ）難燃剤として、芳香族リン酸エステル化合物１ない
し２０ｆｉ量部：ならびに ＩＶ）　　整泡剤として、シリコーン系界面活性剤α５
ないし５重量部： 含有することを特徴とする、フレームラミネーション可
能なＪｉｌｉ燃性軟質ポリウレタンフォームの製造方法
を提供するものである。

（作　用） この場合、ポリオール成分の一部として用いられる多官
能のポリエステルエーテルポリオールは、好ましくは２
ないし３官能のポリエステルエーテルポリオールである
。

この慣のポリエステルエーテルポリオールは、例えば特
公昭４８−１００７８号等に開示されているように、こ
のものを使用して製造される軟質ポリウレタンフォーム
は、熱熔融し易く、７レームラミネート特性に優れたも
のであり、例えば一般式： ％式％ （式中、Ｒは飽和脂肪族または芳香族ポリカルボン酸残
基を、Ａは環状エーテル基をもつ化合物が開環した残基
全表わし、ｌは平均１より大きい数、°ｍは０または１
である。） で示されるポリエステル結合からなる鎖をポリエーテル
化合物にブロックさせた構造を有するポリオールである
。

しかしながら本発明の軟質ポリウレタンフォームの製造
方法にあっては、このポリエステルエーテルポリオール
を単独で使用するのではなく、他の一般に使用されてい
るポリエーテルポリオールを併用することによシ一定基
準以上のフレームラミネート特性を確保し得ることを新
規に見出したのでアシ、上記ポリエステルエーテルポリ
オールを単独で使用した場合の各種欠点を解消し得るも
のなのである。

この併用されるポリエーテルポリオールとしては、一般
の軟質ポリウレタンフォーム用のポリオールであり、ポ
リプロピレングリコール付加物である実質的に５官能の
分子量２，０００ないし５，０００を有するポリオキシ
プロピレンポリオールが挙げられる。そしてこのポリオ
キシプロピレンポリオールを併用することによシ、得ら
れるポリウレタンフォームの機械的特性やクッシ１ン性
を向上させることができるのである。

多官能のポリエステルエーテルポリオールとポリオキシ
プロピレンポリオールの併用比率は、６０ないし１０重
負部：４０ないし９０重量部の範囲内で任意に選択する
ことができる。この併用比率は使用目的とするポリウレ
タンフォームの所望の物性に依存するが、ポリエステル
エーテルポリオールが６０重量部を越えると、得られる
フオームの圧縮残留歪が大きく、いわゆる「へたシ」も
大きくなり、クッシ四ン材として実用性が乏しくなる。

また１０重量部より少ないと所望のフレームラミネート
特性が一定規準に達せず、本発明の目的を達成し得ない
ものとなる。

本発明のフレームラミネーション可能な軟質ポリウレタ
ンフォームの製造にあっては、有機ポリイソシアネート
成分と上述の特定併用に基づくポリオール成分を発泡剤
の存在下に発泡重合させるものであるが、フレームラミ
ネート特性ならびに難燃性を付与するために特定の添加
剤を併用含有させる点に特徴を有するものである。

すなわち本発明にあっては、前述の如く難燃剤として芳
香族リン酸エステル化合物、架橋剤として分子量１，０
００以下のジオール類ならびに整泡剤としてシリコーン
系界面活性剤を併用！−１含有させるのである。

この場合、難燃剤としての芳香族リン酸エステル化合物
は、単にフオームの難燃化を達成するばか９でなく、融
着性を向上させる性質をも併有するので、必然的にポリ
エステルエーテルポリオールの使用量を減する効果もあ
慟る。更用可能な芳香族リン酸エステル化合物としては
、）　リフェニルホス７エート、トリクレジルホスフェ
−）、；ｔｌｆ−ルジフェニルホス７ｚｈ、クレジルジ
フェニルホスフェート、トリキシレニルホスフヱート、
トリアリールリン酸エステルなどが挙げられる。

この芳香族リン酸エステル化合物の含有量は他の併用添
加剤の含有量により変化するが、１ないし２０重量部が
好ましい。１重量部未満であると融層性の向上が計９に
＜＜、ポリオール中にしめるポリエステルエーテルポリ
オールｑ）併用割合を減することができなくなシ、かっ
離燃性の向上が得られない、逆に２０重量部を越えると
、もはや融着性の向上は認められず、得られる７オーム
の物性、特に硬度が低くなル好ましくないものである。

架橋剤として含有させる分子量ｔｏ００以下のジオール
類は、上記の芳香族リン酸エステル化合物と併用するこ
とによシ、７オーム（ポリマー）の分子骨格の構造を変
化させることによシ、融点を低下させ、その結果フレー
ムラミネート特性を向上される効果を発揮するものであ
る。

この種のジオール類としては、エチレングリコール、ジ
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、ネオペンチルグリコール、トリエチレング
リコール、ホリフロビレングリコール、ポリエチレング
リコール等があげられる。

この場合の含有量は、前記芳香族リン酸エステル化合物
の使用量に左右されるが、１ないし１０重量部添加させ
るのが好ましい。

Ｊ１泡剤として添加されるシリコーン系界面活性剤は、
難燃用ならびに高弾性用シリコンであって、本発明にお
いては通気性を高め、７オームにクッション性を付与さ
せる効果を有するものでろる。このようなシリコーン系
界面活性剤としては、例えばＬ−５７１０、Ｌ−５７２
０（以上、日本ユニカー■社製）、Ｆ　−２５０％Ｆ’
−２４２Ｔ。

Ｆ−２５８、Ｆ−６０６（以上、信越化学■社製）、Ｂ
−８２０２％Ｂ−８４１２（以上ゴールドシェミット社
製）等が挙げられ、その含有量はα５ないし５重量部で
ある。

なお、本発明における他の成分、すなわち有機ポリイソ
シアネートは、軟質ポリウレタンフォームを製造するの
に慣用されているものであって良く、更に通常汎用され
る染料、顔料、可塑剤、発泡剤、増量剤等を添加させる
こともできる。

また、本発明のラミネーション可能な軟質ポリウレタン
フォームの製造にあっては、各成分の配合項序に特に制
限はなく、全成分を同時に配合してもよく、また段階的
な配合であってもよい。また発泡はフラグ発泡、モール
ド発泡、スプレー発泡などいずれも適用できる。

このように本発明のうばネーシｌン可能な軟質ポリウレ
タンフォームの製造方法にあっては、特に従来使用され
ていた難燃剤としてのハロゲン化合物−リン酸エステル
化合物の併用に代え、難燃剤として芳香族リン酸エステ
ル化合物を単独使用し、これに架橋剤として分子量ｔｏ
００以下のジオール類ならびに整泡剤としてシリコーン
系界面活性剤を組合せるものであって、かつかかる添加
剤を特定のポリオールに含有させることによ＃）ＭＶＳ
Ｓ−ｓ０２項の規格に適合する、優れたラミネート特性
を有する軟質ポリウレタンフォームが製造されるもので
ある。

（実施例） 以下に実施例ならびに比較例にて本発明を更に詳細に説
明する。

表−１に示す配合に基づき軟質ポリウレタンフォームを
製造した。

得られた軟質ポリウレタンフォームについて燃焼試験を
行ない、その結果を表中に併記する。

また、それぞれの軟質ポリウレタンフォームを厚さ１１
．５ｍ、長さ５，０００ｍ＋、　巾１．４０１１１のシ
ートとし、火炎温度１，０００℃程度の条件で表面を熔
融させ、難燃処理したポリエステル／ポリアミド８０７
２Ｇ布地と重ね合せ圧着することによりフレームラミネ
ーションし、７オームー織布のラミネート素材を得た。

このものについて同様難燃試験ならびに耐熱試験を行な
い、その結果を表中に併記する。

なお、各試験方法は以下のものに準じた。

密度：　ＪＩＳＫ６４０１ 軟質ポリウレタンフォームの難燃性試験：ＭＶＳＳ−５
Ｑ２ｆＪｊｉ ラミネート素材の難燃性試験：ＭＶＳＳ−５０２項ラミ
ネート素゛材の耐熱性試験： ３００ゴのガラス瓶に１０Ｘ６０Ｘ８０暑　のラミネー
ト部品片を入れ、密封し、１００°Ｃ×２００時間加熱
し、肉眼的観察を行なった。

（発明の効果） 以上の結果からも明らかなように、本発明の軟質ポリウ
レタンフォームは布地などとフレーム２ミネーシ冒ンが
良好に行なうことができ、得られるラミネート素材はＭ
ＶＳＳ−５０２項の規格に適合する難燃性を有し、しか
も耐熱性、経時的安定性に優れ、布地や７オームの変色
、劣化がなんら認められない良好なラミネート素材を提
供するものである。

しかも、ポリオールの一成分として安価なポリオキシプ
ロピレンポリオールを併用するのでコスト低下が図れる
利点を有している。

また、ハロゲン系化合物である難燃剤を使用せずに、特
定の添加剤の組合せで難燃性が相乗的に向上するため、
難燃剤の使用量も少なくて良い。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機ポリイソシアネートとポリオールとを発泡剤
   、他の添加剤の存在下に発泡重合させ、軟質ポリウレタ
   ンフォームを製造するに際し、ｉ）ポリオール成分とし
   て、多官能のポリエステルエーテルポリオール６０ない
   し１０ 重量部および実質的に３官能の分子量２，０００ないし
   ５，０００を有するポリオキシプロピレンポリオール４
   ０ないし９０重量部からな るポリオールを使用し； ｉｉ）架橋剤として、分子量１，０００以下のジオール
   類１ないし１０重量部； ｉｉｉ）難燃剤として、芳香族リン酸エステル化合物１
   ないし２０重量部；ならびに ｉｖ）整泡剤として、シリコーン系界面活性剤０．５な
   いし５重量部； 含有することを特徴とする、フレームラミ ネーション可能な難燃性軟質ポリウレタンフォームの製
   造方法。
2. （２）多官能のポリエステルエーテルポリオールが２な
   いし３官能のポリエステルエーテルポリオールである特
   許請求の範囲第１項に記載の製造方法。