JPS6245609A - 焼け及び変色安定化難燃化可撓性ポリウレタンフオ−ムの製造方法 - Google Patents

焼け及び変色安定化難燃化可撓性ポリウレタンフオ−ムの製造方法

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JPS6245609A
JPS6245609A JP61046449A JP4644986A JPS6245609A JP S6245609 A JPS6245609 A JP S6245609A JP 61046449 A JP61046449 A JP 61046449A JP 4644986 A JP4644986 A JP 4644986A JP S6245609 A JPS6245609 A JP S6245609A
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JP
Japan
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flame retardant
carbonate
discoloration
polyether polyol
parts
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JP61046449A
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ギヤリー・ルイス・スタツトン
ジエームズ・ミカエル・ゴール
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Atlantic Richfield Co
Original Assignee
Atlantic Richfield Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/109Esters; Ether-esters of carbonic acid, e.g. R-O-C(=O)-O-R
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/15Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 〔発明の目的〕 産業上の利用分野 本発明は難燃性可撓性ポリウレタンフォームにおける変
色及び煉けを安定化かつ低下させる新規方法に関する。
特に、本発明はフオームの製造にて使用きれた処方に処
方中に用いられたポリエーテルポリオールの重量に対し
て約1〜約12重量部の環状炭酸アルキレンを添加する
ことにより難燃什された可撓性ポリウレタンフォームに
おける変色及び情けを安定化かつ低下させる方法に関す
る。
従来の技術 −ffに、打撲性ポリウレタンフォームはその興造中に
変色及び焼けによって悪影響を受ける。ポリウレタンフ
ォームの変色及び/または焼は傾向を抑制する際6穐酸
化防止剤組成物及びそれらの使用方法がこの分野で知ら
れている。米国特許第3.567,664号、同第4,
007,230号、同第4.265,783号及び同第
4,444,676号は各種の酸什防止剤及びポリウレ
タンフォームの安定死金記載している。処方中に難燃性
化合換金使用することにより低下された易燃性を有する
可撓性ポリウレタンフォームを製造する際、フオームの
変色及び焼けが増加することが知られている。例えば、
米国特許第4,143,129号に記載されたように、
変色及び焼けを許容できる水準まで安定化かつ低下させ
る試みにおけるこの現象を克服するため酸化防止剤を更
に増加することが必要である。本発明の環状炭酸アルキ
レ/を有する難燃性可撓性、45 リウレタンフオーム
における変色及び焼けを安定化してかつ低下させるため
得られる効果について従来技術において何ら教示さねて
いない。
本発明の目的はフオームの易燃性性質に悪影響を与える
ことなく低下された肇色及び轡はを有する難燃化させた
可撓性ポリウレタンフォームを製造する新規方法を与え
ることである。
本発明のこれら及び他の目的及び利点は以下の本発明の
記載から及び特許請求の範囲から明らかになろう。
〔発明の構成〕
問題を解決するための手段 本発明によれば、難燃性可撓性ポリウレタンフォームは
フオームを製造するための処方中に用いられた。t? 
IJエーテルポリオールの重量に対して約1〜約12重
量部の環状炭酸アルキレンを混入させることにより安定
化烙れて変色及び焼けの低下を持たらし、該炭酸エステ
ルは式 (式中、tは独立して水素、1〜8個の炭素原子を有す
るアルキル基、1〜8個の炭素原子を有するアルケニル
基またはフェニル基である)で表わされる。
作用・効果 本発明の安定化性環状炭酸アルキレンを包含する難燃性
ポリウレタンフォームの製造は標準従来技術方法のいず
れによっても達成できる。典型的ポリウレタンフォーム
棟造は列えは米国特許第3.567,664号中に開示
されている。製造にはプレポリマー法、タワシプレヂリ
マー法またはワンショット法が含まれる。一般に、ポリ
オキシアルキレンポリエーテルポリオール類は触媒、界
面活性剤及び@泡剤の存在下でかつ安定化及び所望なら
ば充填剤、染料等のような各種の他の添加とともに、有
機ポリイソシアネートと反応される。
安定化性環状炭酸アルキレ/の最高の利益を得るために
は、ウレタン7オームの型造において、それをポリオキ
シアルキレンポリエーテルポリオールと混合した後でポ
リオールをインシアネートとともに使用するのが好まし
い。しかしながら、ポリウレタンフォームの製造の際、
環状炭酸エステルは単独またはインシアネートのような
他の反応体とともに添加できる。後者の技術を用いると
きの環状炭酸エステル安定化剤の割合は使用したポリア
ルキレンポリエーテルポリオールの割合に基ずくであろ
う。
ポリオキシアルキレンポリエーテルポリオール100部
当り約1〜約12重t%、2〜6重敬チの量で難燃性可
撓性ポリウレタンフォームにおける変色及び暁けを低下
させるための安定化剤として使用できる環状炭酸アルキ
レンには列えは炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸1
,2−ブチレン、炭酸2,3−ブチレン、炭酸スチレン
、炭酸ビニルエチレン、炭酸フェニルエチレン、それら
の混合物等が含まわる。液体炭酸アルキレンが好まし、
いが、ポリエーテルポリオール、インシアネートまたは
他の液体炭酸エステルにより実質的に液状什されるなら
ば固体または半固体炭酸エステルも使用できる。例えば
、室温で固体である炭酸エチレンはそれを溶解する炭酸
プロピレンと混合して使用できる。列えば、混合物は5
〜80重量%の炭酸エチレン対95〜20重、t%の炭
酸プロ/フオームの製造にて使用できる難燃性化合物は
一般ニハロケン化アルキルホスフェートエステル及ヒ#
lJ(ハロエチル−アルキロキシJAMエステルである
。代表的な難燃剤には列えはジブロムネオペンチルアル
コール、トリクレジルホスフェート、トリエチルホスフ
ェート、 トIJス(2−クロルエチルンホスフエート
、トリス(クロルフェニルJホスフェート、トリス(ジ
クロルプロピル)ホスフェート、トリス(シフロムプロ
ピル]ホスフェート等、またはそれらの混合物、テトラ
キス(2−クロルエチル:エチレンジホスフェート(0
目n Chemicalにより商標「サーモリン101
(Thermolin 1 (11) Jとして市販】
、テトラキス[2−クロルメチル〕ヒス−2(2−クロ
ルメチル)プロビレ/ジホスフェート及びそのオリザブ
−類(5tauffer Ohemic@l Comp
anyにより商標「フィコールI、FF(Fyrol 
IiJ’F I Jとして市販)が含まれる、一般に、
ポリエーテルポリオール100部に対して約2〜約25
重量部、好ましくは5〜15重iチの難燃剤が使用され
る。
本発明にて使用さnるポリエーテルポリオールには可撓
性フオームを製造するために使用されたこれらポリオー
ル類が含まれる。「可撓性」ポリエーテルポリオール類
は約25〜75のヒドロキシル価及び2〜3の官能価(
functionalityl f有する。ポリオール
類はアルキレンオキシド類から誘導されたジオール類ま
たはトリオール類であってもよく、図1えばプロビレ7
オキシド/工チレンオキシド混合物のようなアルキレン
オキシド混合物を使用して製造できる。分子量は一般に
約1000〜6500の範囲となる。好ましくは、より
高い分子量のポリオール類が使用される。可撓性ポリウ
レタンフォームを製造するため使用される典型的ポリエ
ーテルポリオールは例えば「オリ/3256(Olin
 3256 ) J (Olin 0hernieal
 Oompanylとして市販されており、高百分率の
第二ヒドロキシル基金含有する3000の分子量のトリ
オールである。
本発明における反応体として使用される有機ジ−または
ポリイソシアネート類には1分子当り2個以上のイソシ
アネート(NOOJ基を含有することを特徴とする脂肪
族、脂環族及び芳香族ポリイソシアネート類が含まれる
。このようなポリイソシアネート類にはジイソシアネー
ト類及びよシ高い官能価のインシアネート類、特に芳香
族イソシアネート類が含まれる。アニリン−ホルムアル
デヒド縮金物のホスゲン化により製造されたまたは米国
特許第3,962,302号及び同第3,919,27
9号に記載されたように適当な溶媒に溶解された対応す
るカル/々ミン酸エステルの熱分解により製造されたよ
うなジ−及びより高い官能価のポリイソシアネート類の
粗製混合物であって、いずれも粗製MDIとして知られ
でいるポリイソシアネート類の混合物が使用できる。イ
ンシアネート類はカルゼジイミド類、イソシアスレート
基、尿素、加水分解性塩化物及びビウレット類のよりな
t純物または添加物を含有できる。使用できるこのよう
な、ジ−もしくはポリイソシアネート類の例には例えば
トルエン−2,4−及び2.6−ジイソシアネートまた
はその混合物、−)フェニルメタンジイソシアネート4
 、4’及び2.4′異性体またはその混合物、ナフタ
レ/−1,5−ジイソシアネート。
3.3’−−)メチルジフェニルメタン−4,4′−−
−)インシアネート、トリフェニルメタントリインシア
ネート、ヘキサメチレノジイソシアネート。
3.3−シトリレン−4,4′−ジイソシアネート。
ブチレン−1,4−ジイソシアネート、オクチレン−1
,8−・クイソシアネート、4−クロル−1,3−フ二
二し/ジイソシアネート、1.4−。
1.3−4び1,2−シクロヘキシレンジイソシアネー
ト類及び一般に米国特許第3,577,358号中に開
示さ′tまたポリジイソシアネート類が含まれる。好ま
しいポリイソシアネート類はトルエン−2,4−及び2
.6−ジインシアネート類の混合物及び2,2異性体を
含有する・ジフェニルメタンジイソシアネート2 、4
’及び4.4′異性体である。
ポリエーテルポリオール混合物100部当り約0.1〜
約0.51喰部、好ましくは約0.2〜3.01肴部の
量で使用できる第三アミン触媒には列えばN−メチルモ
ルホリ/、ジメチルアミノシクロヘキサン、トリエチレ
ンジアミン、 (Lnion CarbideComp
anyからrNIAXん一、ljとして市販されている
ビス(2−ジメチルアミンエチル)エーテル、ジメチル
エタノールアミン、トリメチルアミノプロピルエタノー
ルアミン、トリメチルヒドロキシエチルエチレンジアミ
ン及び1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデク
ーワーエ/等が含着れる。オクタン酸第一錫、オクタン
酸鉛、−)ラウリン酸ジブチル錫のような金属塩並びに
第三アミン及び有機塩の混合物が触媒として使用できる
。金属塩はポリエーテルポリオールに対して約0.01
〜約2.5重液部の訃で使用できろう 本発明において使用できる好ましい発泡剤はポリオール
の重量に対して約1〜約9重葉部、好ましくは2〜6重
敞部の量の水の添加により発生されかつインシアネート
と反応するC02である。水単独の代りに、水と混合さ
れた約60℃未満の沸点を有する弗化炭素類並びに水と
混合された塩化メチレンもまた使用できる。有機発泡剤
及び水の典型的混合物は30〜40%の水及び40部以
下の有機発泡剤となりうる。使用できる弗化炭素類には
ジフルオルジクロルメタン、ジフルオルクロルメタン、
トリクロルフルオルメタン、ジフルオルエタン、シフル
オルプロノセン、シフルオルク口ルエタン、トリフルオ
ルトリクロルエタン等が含まれる。
フオーム反応混合物を相客化かつ安定化するため作用す
るシリコーン界面活性剤はポリエーテルポリオール混合
物100部当り約1〜約3重量部で処方に添加される。
これらの界面活性剤はUni−on 0arbide 
0orpnrationr L−520J 、 r L
−560J。
rL−5750JjたはrL−6202Jのような加水
分解性5iOC基を含有していてもよい有接ポリシロキ
サン類である。
実施例 以下、実施列及び比較列の性質を有する実施列により、
本発明の原理に従って本発明を例示するが、こねらは特
許請求の範囲に示した以外はいかなる方法によっても本
発明ヲv1限するものではない。
変色及びフオームの焼けは安定、化性環状炭酸エステル
を使用してまたは使用せずに低密度可撓性フオームを製
造し、次いでこれを焼は試験にかけることにより決定し
た。必要なフオーム成分全てを混合した債、混合物を直
ちに25.4 cm X 25.4cm X 12.7
 cm + 10#X 111’X 511の箱に注加
し、自由に膨張させた。インシアネート混合の開始から
5分後、ポリウレタンフォーム−i、30%の動力設宇
で特定時間予熱した電子オーブンに入ねた。
マイクロ波処理の最後に、フオームを室温で24時間硬
什プせた。次いで、フオームを平行に切り、+hc J
ournal of Ccllular PlaSti
cs、 1979年11/12月号(第15巻、第6号
)中にM、J。
Reali及びB、A、Jacobsにより[ウレタン
フオーム焼けの急速断定フオーム試験(A Rapid
 Predie −ative Foam Te5t 
For (Jrethane Foam 5corch
)J中に記載されたようにガードナーXL−10三刺激
比色計[gsrdnlirXL−10’rristim
nlus Oolorimet −er)の使用により
行なわれたフオーム膨張及び変色及びスコーチ測定にか
けた。より高い変色値はより高い変色及び焼けを示して
いる。実施列中の全ての数値は他に符記しない限り重量
部である。
実施列1〜4 実施ダ1 (O1in3256J      100 100 1
00 100水                4 
  4  4.5  4.5rNIAX  A−IJ触
媒    0.0750.075  0.1  0.1
トリエチレンジアミン触媒  0.2250.225 
  ・・・   ・・・オクタ/酸第一錫触媒    
 0.2  0.2 0.25 0.25界面活性剤r
L−56J     1.1  1.1  1.0  
1.0蛾燃剤 rThermolin 11)IJ      10 
 10   0   0rFyrol  EFFJ  
       0   0  12  12炭はプロピ
レン       0 4 0 4トルエンジイソシア
不一ト 指数”           tin  110 10
F!105変色値(3)4),8 38.0 4 ZO
36,9(1)  NOO:OH基の比 (2)30’ljl#力にて6分間のマイクロ波処理徐
実施例1〜4の結果は炭酸プロピレンの添加が変色及び
焼けの程度を低下させ、ポリウレタンフォームの易燃性
結果に悪影響を及ぼさないことを示している。
実施例5〜8 実施列 (Olin 3256)      10(110(1
1(10)(10水                
 4   4   4  4rNI入XA−IJ触媒 
  0.075 0.075 0.0750.075ト
リエチレンジアミン触媒   0.225 0.225
 0.225 0.225オクタン酸第一錫触媒   
  0.2  0.2  0.2  0.2界面活性剤
rL−575QJ    1.1   1.1   1
.1  1.1難燃j!rllrThermolii 
l0IJ   10   10   10  1.+1
炭酸プロピレン      0  0  2 8炭酸エ
チレン        0  4  2 0トルエンジ
イソシアネート指数 110  110  110 1
10変色値”          49.1 4).3
 410 40.9“30%動力にて6分間のマイクロ
波処理後。
実施列9 35のヒドロキシル価のエチレンオキシド末端のトリオ
ール100部を3.2部の水、0.6部の・クエタノー
ルアミン、24部の43のヒドロキシル価のトリオール
気泡開始剤、 0.849のシリコーーン界面活性剤r
L−5750J、9.6部のジフルオルジクロルメタン
発泡剤及び1.12 tの8:1の比のトリエチレン・
ジアミン及びビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテ
ルからなる第三アミン触媒混合物と混合した。この種拌
混合物に32チのN00価全含有する25%の2.4′
異性体及び75チの4,4′異性体を有する57.6部
のジフェニルメタンジイソシア+−tlyor)を添加
した。この処方から製造した可碗件ポリウレタンフォー
ムは4部の炭酸プロピレンの添加で低下された焼は及び
着色を示した。
代理人 弁理士  秋  沢  政  光他1名

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)難燃性化合物と ポリアルキレンオキシドシロキサンブロツ ク共重合体界面活性剤と 第三アミンもしくは有機金属塩触媒と ジもしくはポリイソシアネートと反応して 二酸化炭素を生成する水と、水と混合された60℃未満
    の沸点を有する弗化水素類と、水と混合された塩化メチ
    レンとからなる群から選択された発泡剤と ポリエーテルポリオールに対して約1〜約 12重量部の、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは独立して水素、1〜8個の炭素原子を有す
    るアルキル基、1〜8個の炭素原子を有するアルケニル
    基またはフェニル基である)の環状炭酸アルキレンと の存在下で 有機ジ−もしくはポリイソシアネートを 約25〜75のヒドロキシル価及び2〜3 の官能価を有するポリオキシアルキレンポリエーテルポ
    リオールと 反応させることを特徴とする 焼け及び変色安定化難燃化可撓性ポリウレタンフォーム
    の製造方法。
  2. (2)ジ−もしくはポリイソシアネートはトルエン2,
    4−及びトルエン2,6−ジイソシアネートの混合物で
    ある特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  3. (3)ジ−もしくはポリイソシアネートはジフェニルメ
    タンジイソシアネートである特許請求の範囲第(1)項
    記載の方法。
  4. (4)難燃性化合物はハロゲン化アルキルフオスフエー
    トエステルである特許請求の範囲第(1)項記載の方法
  5. (5)難燃性化合物はテトラキス(2−クロルエチル)
    エチレンジホスフエートである特許請求の範囲第(4)
    項記載の方法。
  6. (6)難燃性化合物はテトラキス〔2−クロルエチル〕
    ビス−2(2−クロルメチル)プロピレンジフオスフエ
    ートまたはそのオリゴマー類である特許請求の範囲第(
    4)項記載の方法。
  7. (7)第三アミノ触媒はトリエチレンジアミンである特
    許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  8. (8)有機金属塩はオクタン酸第一錫である特許請求の
    範囲第(1)項記載の方法。
  9. (9)環状炭酸アルキレンは炭酸エチレン、炭酸プロピ
    レン及びそれらの混合物からなる群から選択される特許
    請求の範囲第(1)項記載の方法。
  10. (10)環状炭酸アルキレンは炭酸プロピレンである特
    許請求の範囲第(9)項記載の方法。
  11. (11)2,4′−及び2,6−トルエンジイソシアネ
    ートの混合物を約25〜75のヒドロキシル価及び2〜
    3の官能価を有するポリオキシアルキレンポリエーテル
    ポリオールと、ハロゲン化アルキルフオスフエートエス
    テル難燃性化合物、ポリアルキレンオキシドシロキサン
    ブロツク共重合体界面活性剤、トリエチレンジアミ触媒
    、オクタン酸第一錫触媒、水及びポリエーテルポリオー
    ルの重量に対して約2〜約6重量部の炭酸プロピレンの
    存在下で反応させることを特徴とする焼け及び変色安定
    化難燃化可撓性ポリウレタンフォームの製造方法。
JP61046449A 1985-08-20 1986-03-05 焼け及び変色安定化難燃化可撓性ポリウレタンフオ−ムの製造方法 Pending JPS6245609A (ja)

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