JP2750584B2 - 難燃性ポリウレタン発泡体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カルボキシル基含有ポリクロロプレンラテ
ツクス、ポリメタホウ酸の亜鉛塩及び随意に水酸化アル
ミニウムの混合物で含浸することにより、難燃性ポリウ
レタン発泡体を製造する方法に関する。

従来の技術 発泡体の易燃性が加硫性エラストマーラテツクスでの
処理により低減され得る、ということは既に公知であ
る。加硫法は普通、硫黄を用いかつ公知の硫黄含有加硫
促進剤を添加して行われる。この加硫法の不利の１つ
は、高い加硫温度における比較的長い加硫時間を必要と
することであり、このことは発泡体の性質に悪影響を及
ぼし得る。硫黄で架橋されたエラストマーラテツクスに
よる易燃性の低減は常に満足的であるとは限らない、と
いうこともわかつた。

DOS（独国特許公開明細書）第2649222号には、発泡体
を難燃性にするために、エラストマーラテツクスを用い
て炭酸マグネシウム又は酸化アルミニウム水和物（又は
水酸化アルミニウム）の如き無機の難燃化添加剤を発泡
体中に導入する方法が開示されている。この方法におい
ても、ラテツクスは発泡体への含浸後硫黄で架橋され、
このことにより上記の不利が生じる。

難燃性発泡体はまた米国特許第4,439,472号からも公
知であり、しかしてこの米国特許は、クロロプレンラテ
ツクスをバインダー系として用いる一方、酸化アルミニ
ウム水和物を本質的に固体のまま用いることを開示す
る。

適切な量の水酸化アルミニウムは比較的良好な防火性
をもたらすけれども、火災になつた場合高い煙密度をも
たらす不利がある。加えて、かなりの量の塩化水素酸が
クロロプレンラテツクスから放出される。かかる難燃性
発泡体が公共の輸送乗物におけるクツシヨンとして用い
られる場合並びに特にそれらが航空機の乗客の座席に用
いられる場合、上記の２つの現象は両方とも非常に望ま
しくない。試験基準ATS1000.001によれば、航空機のキ
ヤビンにおける火災の際の煙密度及び生じた毒性ガス
は、危険にさらされた乗客が避難するのに充分な時間が
与えられるために或る値を越えてはならない。

エチレン／ビニルクロライドのポリマーの乳濁液とホ
ウ酸亜鉛粉及び／又はアルミニウム三水和物との混合物
から本質的になる難燃性表面被覆物は、国際特許出願WO
87/00852から公知である。この被覆組成物は、これで処
理された表面に作用する発火源に対して良好な表面保護
を最初のうちは与えるが、かかる被覆物は、その下にあ
る未処理の通常易燃性材料に対して適切な保護を与え
ず、何故なら、バインダーとして用いられるエチレン／
ビニルクロライドのポリマーはそれ自体高温で燃え、そ
のため表面の下にある材料は溶融しそして燃えるからで
ある。加えて、このバインダーが用いられる場合、火災
の際に不適切な炭素構造が形成され、そのため溶融の防
止は効率的になされない。一方、この被覆組成物が発泡
体を含浸するのに用いられたとしても、比較的不良な防
火性に加えて、そのような処理された発泡体の物性値特
に圧縮歪のかなりの劣下がもたらされる。従つて、その
ように処理された発泡体は、クツシヨン材料としてほと
んど用いられ得ない。

発明が解決しようとする課題 従つて、本発明の目的は、最適な防火挙動性に加えて
少なくとも初期段階において煙及び毒性ガスをかなり少
量しか放出せず、かつ含浸が必要であるにもかかわらず
高い弾性値を保持している発泡体を製造することが可能
な方法を提供することである。

課題を解決するための手段 クロロプレン中にカルボキシル基を含有するポリクロ
ロプレンラテツクス、ポリメタホウ酸の亜鉛塩及び随意
に水酸化アルミニウムの混合物でポリウレタン発泡体を
含浸することにより、難燃性ポリウレタン発泡体が得ら
れ得る、ということが今般見出された。

発明の効果 乾燥時に後架橋を受けるクロロプレンラテツクスを低
い結晶水含有率を有する特別な亜鉛塩とともに用いて含
浸を行う場合のみ、最適な防火性に加えて、そのように
処理された発泡体の優れた長期性能を減じない高い物性
値が確保される。

特に、該亜鉛塩の使用は、とりわけ、下記に詳述する
ように小さな発火源及び大きな発火源の存在下での発泡
体の難燃挙動性の改善をもたらす。

〔発明の要約〕

本発明は、架橋性エラストマーラテツクス及び難燃化
添加剤の混合物で含浸することにより難燃性ポリウレタ
ン発泡体を製造する方法において、連続気泡ポリウレタ
ン発泡体を、クロロプレン中にカルボキシル基を含有す
るポリクロロプレンラテツクス、ポリメタホウ酸の亜鉛
塩及び随意に水酸化アルミニウムの混合物で含浸する、
ことを特徴とする上記方法に関する。

本発明の好ましい態様は、10〜14個の気泡/cmを含有
しかつ50〜150/minの空気透過性（厚さ5cmかつ10Paの
圧力降下で100cm²の面積に対して測定）及び18〜60kg/m
²の単位重量を有する連続気泡ポリウレタン発泡体が含
浸されること、 含浸の前に酸化亜鉛が架橋剤としてラテツクスに添加
されること、 四ホウ酸三亜鉛五水和物又は十二ホウ酸四亜鉛七水和
物が亜鉛塩として用いられること、 アクリル酸又はメタクリル酸の共重合されたユニツト
を２〜６モル％含有するポリクロロプレンが用いられる
こと、 亜鉛塩の50重量％までが水酸化アルミニウムによつて
置き換えられること、 ポリクロロプレンラテツクス対亜鉛塩の重量比が1:1
ないし1:10特に1:2ないし1:4であること、そして 亜鉛塩を固体のまま含有するクロロプレンラテツクス
が、発泡体の初期の総密度を基準として50〜500重量％
の量で用いられること、 を特徴とする。

本発明はまた、得られたポリウレタン発泡体を車輛及
び航空機の座席の製造に用いることに関する。

〔発明の詳述〕

本発明による方法にとつて重要な基本的要件は、極め
て均一な気泡構造及び大きな気泡即ち10〜14個の気泡/c
m及び50〜150/minの空気透過性を有する発泡体の連続
気泡性である。かかる発泡体の空気透過性は、1dm²の表
面積及び5cmの厚さを有する試験試料片を用いて10Paの
圧力差にて測定される。かかる発泡体の場合、気泡の橋
部及び気泡の壁部はクロロプレンラテツクスバインダー
中の固体で均質的に被覆され、しかも、発泡体の総重量
を基準としてかなりの含浸容量が用いられるにもかかわ
らず、連続気泡性は充分無傷のままである。

作用 発泡体マトリツクスの表面上に添加される固体及び発
泡体の熱分解挙動の生じる変化に因り、発泡体は火災の
強烈な熱でもつて溶融してしずくとなることはもはやな
い。そのような溶融物は一般に特に容易に燃えるけれど
も、その代わりに形成される安定な炭素構造がかかる溶
融を防ぐ一方、その下に存在する材料を比較的長時間保
護する。この炭素構造は比較的安定であり、火災に長時
間さらされても崩壊しない。炭素構造は、また、酸化ア
ルミニウム水和物のみが用いられる場合に形成される鉱
物構造よりもかなり安定である。鉱物が浸透された安定
な炭素構造の形成もまた、上記の亜鉛塩を用いてかなり
少ない含浸容量でもつて達成され得る。

別の主要な利点がバインダーとして用いられるカルボ
キシル化クロロプレンラテツクスによつてもたらされ、
しかして含浸された発泡体の乾燥中の適当な注意深い温
度操作にて後架橋が完全になされる。かかる架橋及び発
泡体の高度に均一な気泡構造により、発泡体マトリツク
スの特性値（例えば、弾性、圧縮硬度、引張強度、長期
性能及び圧縮歪）は元の発泡体マトリツクスの特性値に
対してわずかしか変化せず、多くの特性値において改善
さえ示す、ことが確実になる。含浸物質のかなりの防炎
効果に加えて、有用性を改善して潜在的用途を増す特定
の物質特性もまたかなり高められ得る。

防炎挙動の改善及び最適な物性値の達成とともに、含
浸された発泡体マトリツクスの改善された炭化挙動に大
いに関連して煙挙動の改善ももたらされる。上記の亜鉛
塩が用いられる場合、特に、大きな発火源にさらされた
初期段階においていわゆる煙の放出の初期ピークは大い
に抑制されること、並びに煙の放出の根本的な遅延がも
たらされること、がわかつた。その代わり、均一な煙密
度が低いレベル（ATS1000.001による測定値）にてもた
らされ、そのため煙密度は酸化アルミニウム水和物の使
用の場合の半分であることが示された、煙密度のかかる
低減は航空機の客室において特に重要であり、何故な
ら、火災において、通常発生する濃い煙が濃霧のように
客室を満たす場合乗客の非難経路は非常に速やかにしや
断され得るからである。対照的に、煙密度を低減させる
こと及び特に煙の形成時期を数分遅延させることが可能
ならば、乗客が非難する機会はかなり改善されよう。

更に、火災が消された後更なる煙の放出はほとんどな
い、ということがわかつた。未処理の発泡体の場合、目
に見える火災が消された後でさえ、濃い煙が長期間生じ
し続き、視界を増す増す妨害し続ける。対照的に、火災
の場合に煙の放出が大いに低減されかつ遅延されるとこ
ろの、本発明に従つて処理された発泡体は、火災が消さ
れた後煙の放出が止む。視界及び従つて非難の機会は、
それ故かなり改善される。更に、塩化水素酸の放出特に
バインダーとして用いられているクロロプレンラテツク
スからの塩化水素酸の放出も大いに抑制される、という
こともわかつた。

無機の固体として2ZnO・3B₂O₃・3.5H₂Oの形態の十二
ホウ酸四亜鉛七水和物を用いることが特に有利であり、
何故なら最低の結晶水含有率及び最高のB₂O₃含有率を有
するからである。特に、次の効果が、適当な火災試験で
認められた： 結晶水は、約250℃より高い温度で脱離される。

細かく分散した酸化亜鉛が沈殿して、塩化水素酸に対
する効果的な吸収剤として作用する。

B₂O₃は、ポリウレタン構造において熱分解ガスの生成
を促進させるよりむしろ脱水を促進させる。

発泡体の気孔構造を被覆しているB₂O₃及び分解されて
いないホウ酸亜鉛は、発泡体の気泡構造の表面上で溶融
及び焼結して次の効果を奏する傾向にある：約400℃に
てホウ酸が溶融することにより、水が脱離して冷却効果
を奏し、またホウ酸が発泡体マトリツクスの気泡の橋部
を被覆して酸素の進入を防ぎ、そのため気泡の橋部は燃
えない。約800℃より高い温度において、純粋なホウ酸
亜鉛が溶融し、そのため残存している気泡の橋部を形成
している炭素構造の燃焼にはかなりの時間がかかる。

含浸されるべき連続気泡ポリウレタン発泡体は、次の
成分から公知のやり方で得られる： （１） 例えば「ユスツス・リービツヒス・アナーレン
・デア・ヘミー（Justus Liebigs Annalen der Chemi
e），₅₆₂，第75〜136頁」においてヴエー・ジーフケン
（W.Siefken）によつて記載の種類のポリイソシアネー
ト、例えば次の式に相当するもの： Ｑ（NCO）_ｎ 式中、ｎは２〜４の数好ましくは２であり、そしてＱ
は２〜18個好ましくは６〜10個の炭素原子を有する樹脂
族炭化水素基、４〜15個好ましくは５〜10個の炭素原子
を有する脂環式炭化水素基、８〜15個好ましくは８〜13
個の炭素原子を有する芳香脂肪族炭化水素基又は好まし
くは６〜15個好ましくは６〜13個の炭素原子を有する芳
香族炭化水素基である。Ｑが芳香族炭化水素基であるポ
リイソシアネートの例には、1,3−及び1,4−フエニレン
ジイソシアネート、2,4−及び2,6−トリレンジイソシア
ネート及びこれらの異性体の混合物、ジフエニルメタン
−2,4′−及び／又は−4,4′−ジイソシアネート、及び
ナフチレン−1,5−ジイソシアネートがある。

本発明に従つて用いられ得る他のポリイソシアネート
には、例えばトリフエニルメタン−4,4′,4″−トリイ
ソシアネート、アニリン−ホルムアルデヒドの縮合物の
ホスゲン化によつて得られ例えば英国特許第874,430号
及び第848,671号に記載の種類のポリフエニル−ポリメ
チレンポリイソシアネートがある。

イソシアネートの商業的製造で得られそして随意に上
記のポリイソシアネートの１つ又はそれ以上に溶解され
た、イソシアネート基含有蒸着残渣を用いることも可能
である。上記のポリイソシアネートの混合物も用いられ
得る。

一般に、商業的に容易に得られ得るポリイソシアネー
トを用いることが特に好ましい。かかるポリイソシアネ
ートには、例えば、2,4−及び2,6−トリレンジイソシア
ネート及びこれらの異性体の混合物（“TDI"）、アニリ
ン−ホルムアルデヒドの縮合物のホスゲン化によつて得
られる種類のポリフエニル−ポリメチレンポリイソシア
ネート（“粗製MDI"）、並びに2,4−及び／又は2,6−ト
リレンジイソシアネートから及び4,4′−及び／又は2,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネートから誘導され
た、カルボジイミド基、ウレタン基、アロフアネート
基、イソシアヌレート基、尿素基又はビユウレツト基を
含有するポリイソシアネート（“変性ポリイソシアネー
ト”）がある。

（２） 他の適当な出発成分は、少なくとも２個のイソ
シアネート反応性水素原子を含有しかつ一般に400〜10,
000の分子量を有する化合物である。これらの成分には
アミノ基、チオール基又はカルボキシル基を含有する化
合物があるが、好ましくはヒドロキシル基を含有する化
合物である。好ましいヒドロキシル含有化合物は２〜８
個のヒドロキシル基を含有し、特に1000〜5000好ましく
は800〜3000の範囲の分子量を有するものである。かか
るヒドロキシル含有化合物の例には、少なくとも２個好
ましくは２〜８個一層好ましくは２〜４個のヒドロキシ
ル基を有するポリエステル、ポリエーテル、ポリチオエ
ーテル、ポリアセタール、ポリカーボネート及びポリエ
ステルアミドがある。かかる化合物は、均質及び気泡質
のポリウレタンの製造のためにそれ自体公知であり、例
えばDE−OS（独国特許公開明細書）第3430285号の第10
〜18頁に詳細に記載されている。これらの化合物の混合
物も用いられ得る。

（３） 随意的な他の出発成分には、少なくとも２個の
イソシアネート反応性水素原子を含有しかつ32〜399の
分子量を有する化合物がある。これらの化合物もまたヒ
ドロキシル基、アミノ基、チオール基又はカルボキシル
基好ましくはヒドロキシル基及び／又はアミノ基を含有
し、そして鎖延長剤又は架橋剤として用いられる。これ
らの化合物は、一般に２〜８個好ましくは２〜４個のイ
ソシアネート反応性水素原子を含有する。

少なくとも２個のイソシアネート反応性水素原子を含
有しかつ32〜399の範囲の分子量を有する異なる化合物
の混合物を用いることも可能である。

かかる化合物の例は、例えばDE−OS（独国特許公開明
細書）第3430285号の第19〜23頁に見られ得る。

（４） 膨張剤として、水及び／又は易揮発性の無機又
は有機物質が含められる。適当な有機膨張剤には、例え
ば、アセトン、エチルアセテート、及びハロゲン置換ア
ルカン例えばフルオロトリクロロメタン、クロロジフル
オロメタン、ジクロロジフルオロメタンがある。適当な
無機膨張剤には、例えば、空気、CO₂及びN₂Oがある、膨
張効果はまた、室温より高い温度において分解してガス
例えば窒素を放出する化合物例えばアゾ化合物（例え
ば、アゾジカルボンアミド又はアゾイソブチロニトリ
ル）を添加することにより得られ得る。膨張剤の他の例
及び膨張剤の使用に関する知見は、「クンストシユトツ
フ−ハントブーフ（Kunststoff−Handbuch），第VII
巻，フイヴエーク（Vieweg）及びホヒトレン（Hochtle
n）編集，カール−ヘンザー・フエアラーク（Carl−Han
ser−Verlag），ミユンヘン,1966」の例えば第108〜109
頁，第453〜455頁及び第507〜510頁に見られ得る。

（５） 出発成分にはまた、随意に次の助剤及び添加剤
が含められる： ａ） それ自体公知の触媒。その例には第３級アミンが
あり、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、
Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、N,N,
N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチ
ルジエチレントリアミン及び一層高級の同族体（DE−OS
（独国特許公開明細書）第2624527号及び第2624528
号）、1,4−ジアザビシクロ〔2.2.2〕オクタン、Ｎ−メ
チル−Ｎ′−ジメチルアミノエチルピペラジン、ビス
（ジメチルアミノアルキル）ピペラジン（DE−OS第2636
787号）、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジメチ
ルシクロヘキシルアミン、N,N−ジエチルベンジルアミ
ン、ビス（N,N−ジエチルアミノエチル）アジペート、
N,N,N′,N′−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、N,
N−ジメチル−ベーターフエニルエチルミン、1,2−ジメ
チルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、単環式及
び二環式アミジン（DE−OS第1720633号）、ビス（ジア
ルキルアミノ）アルキルエーテル（米国特許第3,330,78
2号、DE−AS（独国特許公告明細書）第030,558号及びDE
−OS第1804631号及び第2618280号）及びアミド基（好ま
しくは、ホルムアミド基）を含有する第３級アミン（DE
−OS第2523633号及び第2732292号）である。適当な触媒
にはまた、第２級アミン（例えば、ジメチルアミン）及
びアルデヒド（好ましくは、ホルムアルデヒド）又はケ
トン（例えば、アセトン）及びフエノールのマンニツヒ
塩基がある。

触媒として適当なイソシアネート反応性水素原子含有
第３級アミンには、例えば、トリエタノールアミン、ト
リイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールア
ミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、N,N−ジメチル
エタノールアミン、それらとアルキレンオキシド（例え
ば、プロピレンオキシド及び／又はエチレンオキシド）
との反応生成物及びDE−OS（独国特許公開明細書）第27
32292号による第２級−第３級アミンがある。

他の適当な触媒には、例えばDE−PS（独国特許明細
書）第1,229,290号（米国特特許第3,620,984号に対応）
に記載の種類の、炭素−ケイ素結合含有シラアミン例え
ば2,2,4−トリメチル−２−シラモルホリン及び1,3−ジ
エチルアミノメチルテトラメチルジシロキサンがある。

他の適当な触媒には、窒素含有塩基例えばテトラアル
キルアンモニウムヒドロキシド、アルカリ水酸化物例え
ば水酸化ナトリウム、アルカリフエノラート例えばナト
リウムフエノラート、及びアルカリアルコラート例えば
ナトリウムメチラートがある。ヘキサヒドロトリアジン
（DE−OS（独国特許公開明細書）第1769043号）及びア
ミド基（好ましくは、ホルムアミド基）含有第３級アミ
ン（DE−OS第2523633号及び第2732292号）もまた、触媒
として用いられ得る。他の適当な触媒には、第２級アミ
ン（例えば、ジメチルアミン）例えばアルデヒド（好ま
しくは、ホルムアルデヒド）又はケトン（例えば、アセ
トン）及びフエノールの、それ自体公知のマンニツヒ塩
基がある。

有機金属化合物特に有機スズ化合物もまた、本発明に
よる触媒として用いられ得る。好ましい有機スズ化合物
には、ジｎ−オクチルスズメルカプチド（DE−AS（独国
特許公告明細書）第1769367号及び米国特許第3,645,927
号）の如き硫黄含有化合物、カルボン酸のスズ（II）塩
例えばスズ（II）アセテート、スズ（II）オクタノエー
ト、スズ（II）エチルヘキサノエート及びスズ（II）ラ
ウレート、並びにスズ（IV）化合物例えばジブチルスズ
ジラウレートがある。

無論、上記の触媒の任意の混合物も用いられ得る。

本発明に従つて用いられるのに適した他の代表的な触
媒並びにそれらが作用する態様に関する知見は、「クン
ストシユトツフ−ハントブーフ（Kunststoff Handbuc
h），第VII巻，フイヴエーク（Vieweg）及びホヒトレン
（Hochtlen）編集，カール・ハンザー・フエアラーク
（Carl−Hanser−Verlag），ミユンヘン,1966」の例え
ば第96〜102頁に見られ得る。

触媒は、一般にポリイソシアネートの量を基準として
約0.001〜10重量％の量で用いられる。

ｂ） 表面活性添加剤例えば乳化剤及び気泡安定剤。適
当な乳化剤には、例えば、ヒマシ油スルホネートのナト
リウム塩及び脂肪酸とアミンとの塩例えばジエチルアミ
ンオレエート及びジエタノールアミンステアレートがあ
る。スルホン酸例えばドデシルベンゼンスルホン酸又は
ジナフチルメタンジスルホン酸のアルカリ又はアンモニ
ウム塩及び脂肪酸例えばリシノレン酸又はポリマー状脂
肪酸のアルカリ又はアンモニウム塩もまた、表面活性添
加剤として用いられ得る。

適当な気泡安定剤は、最も好ましくはポリシロキサン
特に水溶性のものである。これらの化合物は、一般にエ
チレンオキシドとプロピレンオキシドとのコポリマーが
ポリジメチルシロキサン基に結合している構造を有す
る。かかる気泡安定剤は例えば米国特許第2,834,748
号、第2,917,480号及び第3,629,308号に記載されてい
る。DE−OS（独国特許公開明細書）第2558532号による
アロフアネート基によつて分枝されているポリシロキサ
ン−ポリオキシアルキレンコポリマーもまた、しばしば
特に有益である。

ｃ） 反応遅延剤例えば酸性反応を示す物質例えば塩化
水素酸及び有機酸ハロゲン化物、それ自体公知の気泡調
整剤例えばパラフイン、脂肪アルコール及びジメチルポ
リシロキサン、それ自体公知の顔料、染料及び防炎剤例
えばトリスクロロエチルホスフエート、ジメチルメタン
ホスホネート、トリクレジルホスフエート、アンモニウ
ムホスフエート及びアンモニウムポリホスフエート、老
化及び風化に対する安定剤、可塑剤、防カビ及び防菌性
物質、及び充填剤例えば硫酸バリウム、ケイソウ土、カ
ーボンブラツク及び白亜。

表面活性添加剤、気泡安定剤、気泡調整剤、反応遅延
剤、安定剤、防炎剤、可塑剤、染料、充填剤、防カビ及
び防菌性物質を含めて本発明に従つて随意に用いられる
添加剤の更なる例、これらの添加剤の使用に関する知見
並びにそれらが作用する態様は、「クンストシユトツフ
−ハントブーフ（Kunststoff−Handbuch），第VII巻，
フイヴエーク（Vieweg）及びホヒトレン（Hochtlen）編
集，カール−ハンザー−フエアラーク（Carl−Hanser−
Verlag），ミユンヘン,1966」の例えば第103〜113頁に
見られ得る。

出発成分は、例えば、一般に95〜130のイソシアネー
ト指数にてそして多く場合機械例えば米国特許第2,764,
565号に記載のものを用いてワンシヨツト法、プレポリ
マー法又はセミプレポリマー法により反応せしめられ
る。本発明に従つて用いられ得る処理機械に関する知見
は、「クンストシユトツフ−ハントブーフ（Kunststoff
−Handbuch），第VII巻，フイヴエーク（Vieweg）及び
ホヒトレン（Hochtlen）編集，カール−ハンザー−フエ
アラーク（Carl−Hanser−Verlag），ミユンヘン,196
6」の例えば第121〜205頁に見られ得る。

上記に挙げた成分を添加することによりポリクロロプ
レンラテツクスから得られるポリウレタン発泡体を含浸
するための混合物は、40〜80重量％好ましくは60〜70重
量％の固体含有率を有する分散液又は懸濁液の形態で存
在する。発泡体が含浸せしめられる混合物の量は、処理
された発泡体が防火挙動に関して満足するような要件に
よつて本質的に決定される。一般に、発泡体は、固体摂
取量が発泡体の元の重量の10〜800％好ましくは15〜450
％になるような量の混合物（即ち、0.1〜８倍の量の混
合物）で処理される。発泡体は、完全に含浸され得ある
いは部分的にのみ（例えば、表面においてのみ）含浸さ
れ得る。完全な含浸のためには、発泡体は混合物中に浸
漬することにより含浸され、そして過剰の混合物は絞る
ことにより除去される。発泡体の表面のみが含浸される
べきである場合は、混合物は噴霧することにより発泡体
中に導入されてもよい。被覆による処理又は減圧下での
混合物の吸収による処理も可能である。

処理後、発泡体中に存在する水分は高められた温度に
おける乾燥により除去され、同時に、発泡体中に導入さ
れたエラストマーは架橋される。乾燥するのに充分な温
度においてラテツクスの架橋が実際に起こり（即ち、約
70〜170℃の昇温を用いて３〜10分間）、従つて慣用の
硫黄加硫において必要とされる時間より少ない時間が必
要とされるにすぎないことは、本発明の方法の特に有利
な点である。かくして、架橋工程中の発泡体の熱応力は
最小にされ得る。驚くべきことに、架橋のために、硫黄
加硫の慣用法において必要とされる時間より少ない時間
しか必要とされない。

本発明による方法は、次の更なる利点ももたらす：大
きな発火源が作用し始めた時に、煙の放出の初期ピーク
の広範な（ある場合には完全な）抑制。低いレベルかつ
均一な煙密度での煙の放出の根本的な遅延、火炎の消化
後の煙の放出の広範な（ある場合には完全な）抑制。HC
lの発生の抑制。

更に、かかる防炎性のポリウレタン発泡体は実質的に
非溶融性である。

本発明に従つて製造されたポリウレタン発泡体は、例
えばクツシヨン材料として特に自動車及び航空機用の座
席に用いられ得る。

実施例 次の例により、更に本発明の方法を詳細に説明する。
上記に述べた本発明は、その精神及び範囲に関してこれ
らの例によつて制限されるべきではない。次の製造操作
の条件及び過程について公知の変更態様が用いられ得る
ということは、当業者に容易に理解されよう。次の例に
おいて、別段指摘がなければ、百分率はすべて重量百分
率であり、温度はすべて摂氏温度である。

例 １ 膨張剤としての水及び標準的な活性剤及び安定剤の存
在下で56のOH価を有するポリエーテルポリオールとトリ
レンジイソシアネートとを反応させることにより、ポリ
ウレタン（“PUR"）発泡体が慣用的に製造された（発泡
体の単位重量20kg/m³、層の厚さ13mm）。該発泡体をそ
の自重の400％まで、1:2の比率のカルボキシル化クロロ
プレンラテツクスと十二ホウ酸四亜鉛七水和物（2ZnO・
3B₂O₃・3.5H₂O）との混合物で含浸して、100kg/m³の単
位重量を有する発泡体を得た。次の処方物を含浸組成物
として用いた（記載の部は、相当する乾燥物質の重量部
に基づく。）： 100部のカルボキシル化クロロプレン 200部のホウ酸亜鉛 10部のクロロパラフイン 15部の三酸化アンチモン 15部の酸化亜鉛 ５部のメラミン樹脂 クロロパラフインは生成した熱分解ガスに対する防炎
剤として働き、三酸化アンチモンはこの効果を高める。
酸化亜鉛は、クロロプレンラテツクスに対する架橋剤と
して働く。メラミン樹脂は、追加的炭化助剤として用い
られる。

上述したようにして製造したがしかし45kg/m³の単位
重量を有する可撓性PUR発泡体を、上記の処方物で含浸
した発泡体で覆つた。得られた物質を、乗客座席用試験
規格（FAR25853c）に従つて試験した。即ち、該物質
を、1035℃のケロシンのバーナー火炎に２分間102mmの
距離からさらした。

火炎を取り去つた後、火炎にさらされたクツシヨンの
総損失重量は5.8％にすぎず、即ち、該試験規格で許容
される10％の値よりかなり低かつた。加えて、後燃焼も
なく、溶融発泡体のしずくもなく、含浸された発泡体層
の燃尽もなかつた。

比較試験のため、上記の処方物中のホウ酸亜鉛を同量
の水酸化アルミニウムによつて置き換えた。

煙密度に関して、次の測定値が得られた（試験規格AT
S1000.001）： 同じ物質が、30分より長い時間ブンゼンバーナーの火
炎に耐えた。

これらの結果は、上記の亜鉛塩が用いられる場合煙密
度は通常用いられる固体について測定された煙密度より
も平均して半分未満であり、またかなり低減された煙密
度の最大値が約50％遅れて達した、ということを明らか
に示している。従つて、そのように含浸された発泡体が
航空機の客室の座席用クツシヨンに用いられる場合、避
難の機会はかなり改善される。

例 ２ 例１と同じようにして含浸した厚さ13mmのPUR発泡体
の試料片を、ブンゼンバーナーの火炎（1000℃より高い
温度）に15mmの距離からさらした。該発泡体は、燃え尽
きることなく該火炎に１時間より長く耐えた。加えて、
該発泡体は、ATS1000.001による煙試験に合格した。

例 ３ 例１によるPUR発泡体を1:3の比率のポリクロロプレン
ラテツクス及び該亜鉛塩で含浸し、例１に記載のように
別のPUR発泡体で覆いそして同じように試験した。重量
損失は４％にすぎなかつた。

例 ４ 例１に従つて製造しかつ1:2の比率のポリクロロプレ
ンラテツクス及び亜鉛塩で含浸した発泡体を厚さ30mmで
固体物質の試験クツシヨンの形態にてFAR25853cに従つ
て試験した。総重量損失は６％であつた。

同じ物質が、30分より長い時間ブンゼンバーナーの火
炎に耐えた。

全体的にみて、本発明による発泡体は顕著な防火挙動
を示す。即ち、該発泡体は、大きな発火源及び強烈な熱
の存在下でさえ溶融せず、また燃えない。熱分解ガスの
生成も大いに抑制され、そのためフラツシユオーバーの
危険も除かれる。煙の放出はかなり少なくかつ非常に遅
く始まり、一方、処理された発泡体の物性値は未処理の
発泡体の物性値に少なくとも等しい。例えば、とりわけ
圧縮歪はわずか４％であり、そのため座席用クツシヨン
材料としてのかかる発泡体の適合性は、未処理の発泡体
と比べてほとんど制限されずあるいは変わらない。

本発明は、次の態様を含む： （１） 難燃性ポリウレタン発泡体の製造方法におい
て、 ａ） 架橋性エラストマーラテツクス、 ｂ） ポリメタホウ酸の亜鉛塩及び ｃ） 架橋剤 の混合物で連続気泡ポリウレタン発泡体を含浸する、こ
とを特徴とする上記方法。

（２） 架橋性エラストマー成分がカルボキシル基含有
ポリクロロプレンである、上記（１）に記載の方法。

（３） ポリクロロプレンがクロロプレンとアクリル酸
及びメタクリル酸の１つ又はそれ以上とのコポリマーで
ある、上記（２）に記載の方法。

（４） コポリマーがクロロプレン及び約２〜６モルパ
ーセント（コポリマーを基準として）のアクリル酸又は
メタクリル酸からなる、上記（３）に記載の方法。

（５） ポリメタホウ酸の亜鉛塩を四ホウ酸三亜鉛五水
和物及び十二ホウ酸四亜鉛七水和物からなる群から選択
する、上記（１）に記載の方法。

（６） 架橋性エラストマー対ポリメタホウ酸の亜鉛塩
の重量比が約1:1ないし約1:10である、上記（１）に記
載の方法。

（７） 架橋性エラストマー対ポリメタホウ酸の亜鉛塩
の重量比が約1:2ないし約1:4である、上記（１）に記載
の方法。

（８） 架橋剤が酸化亜鉛である、上記（１）に記載の
方法。

（９） 酸化亜鉛がラテツクスの乾燥重量100部に対し
て7.5〜30重量部である、上記（８）に記載の方法。

（10） 混合物が更に水酸化アルミニウムを含有する、
上記（１）に記載の方法。

（11） 水酸化アルミニウムによつてポリメタホウ酸の
亜鉛塩の50重量％までが置き換えられている、上記（1
0）に記載の方法。

（12） 連続気泡ポリウレタン発泡体が約10〜約14個の
気泡/cmの実質的に均一な気泡構造、約50〜約150/min
の空気透過性（厚さ5cm及び10Paの圧力降下を用いて100
cm²の面積に対して測定）及び約18〜約60kg/m³の単位重
量を有する、上記（１）に記載の方法。

（13） 混合物を連続気泡ポリウレタン発泡体の初期重
量を基準として50〜500重量％の量で用いる、上記
（１）に記載の方法。

（14） 混合物が更に水酸化アルミニウム、難燃剤、ス
ルホン化架橋剤、表面活性物質、消泡剤、顔料及び老化
防止剤からなる群から選択した１種又はそれ以上の添加
剤を含有する、上記（１）に記載の方法。

（15） 約10〜約14個の気泡/cmの実質的に均一な気泡
構造、約50〜約150/minの空気透過性（厚さ5cm及び/1
0Paの圧力降下を用いて100cm²の面積に対して測定）及
び約18〜約60kg/m³の単位重量を有する連続気泡ポリウ
レタン発泡体を、 ａ） ポリクロロプレン成分がクロロプレン及び約２〜
６モルパーセント（コポリマーを基準として）のアクリ
ル酸又はメタクリル酸からなるコポリマーであるポリク
ロロプレンラテツクス、 ｂ） 四ホウ酸三亜鉛五水和物及び十二ホウ酸四亜鉛七
水和物からなる群から選択したポリメタホウ酸の亜鉛
塩、及び ｃ） ラテツクスの乾燥重量100部に対して約7.5〜30重
量部の架橋剤としての酸化亜鉛の混合物で含浸する、上
記（１）に記載の難燃性ポリウレタン発泡体の製造方
法。

（16） 混合物が更に水酸化アルミニウム、難燃剤、ス
ルホン化架橋剤、表面活性物質、消泡剤、顔料及び老化
防止剤からなる群から選択した１種又はそれ以上の添加
剤を含有する、上記（15）に記載の方法。

（17） 混合物が更に水酸化アルミニウム、クロロパラ
フイン、三酸化アンチモン及びメラミン樹脂からなる群
から選択した１種又はそれ以上の添加剤を含有する、上
記（15）に記載の方法。

（18） 上記（１）に記載の方法に従つて製造された発
泡体を椅子張り材料の製造に用いることを特徴とする、
低燃焼性かつ実質的に非溶融性の椅子張り材料を得る方
法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインリヒ・ボールマン ドイツ連邦共和国デイー4047 ドルマー ゲン、モーゼルシユトラーセ 13 (56)参考文献 特開 昭56−82829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−167334（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−128514（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架橋性エラストマーラテツクス及び難燃化
   添加剤の混合物で含浸することにより難燃性ポリウレタ
   ン発泡体を製造する方法において、連続気泡ポリウレタ
   ン発泡体を、カルボキシル基を含有するポリクロロプレ
   ンラテツクス及びポリメタホウ酸の亜鉛塩の混合物で含
   浸することを特徴とする上記方法。
2. 【請求項２】混合物が更に水酸化アルミニウムを含有す
   る、請求項１記載の方法。