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JP6415444B2 - 難燃性発泡体配合物 - Google Patents

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JP6415444B2 JP2015547992A JP2015547992A JP6415444B2 JP 6415444 B2 JP6415444 B2 JP 6415444B2 JP 2015547992 A JP2015547992 A JP 2015547992A JP 2015547992 A JP2015547992 A JP 2015547992A JP 6415444 B2 JP6415444 B2 JP 6415444B2
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ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
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Description

本発明の実施形態は、難燃性発泡体配合物を目的とする。
ハロゲン含有難燃剤は、様々な用途で使用することができる。例えば、ハロゲン含有難燃剤は、発泡体配合物から形成された発泡体が熱および／または火炎に曝される場合にもたらし得る影響を緩和するために、発泡体配合物中に存在し得る。塩化物および／または臭化物などのハロゲン化物は、発泡体の燃焼の際に生成される活性ラジカルを掃去することができる。しかしながら、ハロゲン含有難燃剤の存在は、望ましくない煙発生および煙霧を引き起こし得る。
様々な難燃剤が、ハロゲン化難燃剤の代わりに使用されている。これらの代替難燃剤は、バリア層を形成すること（これは泡沸と称され得る）、水の蒸発などの吸熱反応により温度を低下させること、および／または不燃性ガスで酸素濃度を希釈することによって燃焼プロセスを減速することを含む、様々な機構により作用することができる。
本開示は、難燃性発泡体配合物を提供する。この難燃性発泡体配合物は、ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネート、２．０〜１０．０の範囲にある官能性を有するポリイソシアネート（このポリイソシアネートは、１００〜３２０のイソシアネートインデックスをもたらす量で存在する）、ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、膨張剤、および触媒を含むことができる。
本開示の上記発明の概要は、それぞれ開示された実施形態または本開示のあらゆる実現形態を説明することを意図するものではない。以下に続く発明を実施するための形態は、例示的な実施例をより具体的に例示する。本願全体を通じてのいくつかの箇所において、ガイダンスが例証の一覧を通じて提供されていて、この例証は種々の組み合わせで使用することができる。いくつかの例において、記載された一覧は、代表的な群としての役割を果たすものにすぎず、排他的な一覧として解釈されるべきではない。
難燃性発泡体配合物が本明細書に記載される。驚くべきことに、ハロゲンを含まない難燃剤を難燃性発泡体配合物中で使用して、ハロゲン化難燃剤に匹敵する性能を提供しながら、硬化させて難燃性発泡体を形成することができることが見出された。難燃剤中のハロゲンの不在は、ハロゲン難燃剤を有するいくつかの他の発泡体と比べて、難燃性発泡体の燃焼時の煙発生の減少ならびに難燃性発泡体の燃焼時の煙霧生成の減少などの便益に関連し得る。
難燃性発泡体配合物は、ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネートを含むことができる。本開示の１つ以上の実施形態によると、モノ−ホスホネートは、ジエチル（ヒドロキシメチル）ホスホネート（ＤＥＨＰ）である。ＤＥＨＰは、ＤＥＨＰ中のヒドロキシル基と難燃性発泡体配合物中のポリイソシアネートとの反応により、難燃性発泡体の構造中に組み込むことができる。ポリイソシアネートによるヒドロキシル基を介してのＤＥＨＰの組み込みは、例えば、燃焼中に発生し得る高温における蒸発に起因する、ＤＥＨＰの損失を阻止することに役立つことができる。この組み込みは、望ましい難燃特性を提供するのに役立つことができる。
言及したように、難燃性発泡体配合物は、ヒドロキシル基を有するモノホスホネートを含むことができる。ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネートは、活性水素基を有する化合物１００重量部（ＰＢＷ）当たり１〜１５ＰＢＷの範囲の濃度を有することができる。活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１〜１５ＰＢＷからの、全ての個々の値およびこれらを含む全ての部分範囲が、本明細書に包含かつ開示され、例えば、ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネートは、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１ＰＢＷ、１．５ＰＢＷ、または２ＰＢＷの下限から、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１５ＰＢＷ、１０ＰＢＷ、または８ＰＢＷの上限までの範囲の濃度を有することができる。例えば、モノ−ホスホネートは、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１〜１５ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１．５〜１０ＰＢＷ、または活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり２〜８ＰＢＷの範囲の濃度を有することができる。
言及したように、難燃性発泡体配合物は、ポリイソシアネートを含むことができる。ポリイソシアネートのイソシアネート基は、ポリイソシアネート（例えば、ポリオール）と反応し、ウレタン結合を形成することができる活性水素基を有する化合物の水素基と結合することができる。イソシアネートはまた、好適な触媒の存在下で三量体化を経ることもできる。ポリイソシアネートは、２．０〜１０．０の範囲の官能性を有することができる。ポリイソシアネートの官能性は、ポリイソシアネート１分子当たりのイソシアネート基の平均数として定義することができる。２．０〜１０．０およびこれらを含む全ての個々の値ならびにこれらの部分範囲が、本明細書に包含されかつ本明細書で開示され、例えば、ポリイソシアネートは、２．０、３．０、４．０、５．０の下限から１０．０、８．０、７．０、６．０の上限までの範囲の官能性を有することができる。例えば、ポリイソシアネートは、２．０〜１０．０、２．０〜８．０、２．０〜６．０、２．０〜５．０、または２．０〜４．０の範囲の官能性を有することができる。
ポリイソシアネートの例は、数ある中でも、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）およびポリマー性ＭＤＩ（ＰＭＤＩ）から誘導されたものを含む。ＭＤＩおよびＰＭＤＩは、いくつかの他のポリイソシアネート、例えば、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）よりも高い沸点を有し、したがってこれがＭＤＩおよびＰＭＤＩを揮発性のより低いものにする。ＴＤＩは、１つのフェニレン環を有するが、一方ＭＤＩは２つのフェニレン環を有する。ＭＤＩまたはＰＭＤＩから形成されるポリイソシアネートの追加のフェニレン環は、ＴＤＩから形成されるポリイソシアネートに対比して揮発性の減少を提供するのに役立つことができる。このことは、例えば、難燃性発泡体配合物を混合する場合に便益をもたらす。例えば、より少量のポリイソシアネートが、難燃性配合物から揮発される。
ポリイソシアネートは、１０〜４５重量パーセント（重量％）のイソシアネート（ＮＣＯ）のＮＣＯ基含量を有することができる。１０重量％のＮＣＯ〜５０重量％のＮＣＯの全ての個々の値およびこれらの部分範囲が包含され、例えば、ＮＣＯの重量％は、１０重量％のＮＣＯ、２０重量％のＮＣＯ、または２５重量％のＮＣＯの下限から、５０重量％のＮＣＯ、４０重量％のＮＣＯ、または３５重量％のＮＣＯの上限までの範囲にあり得る。例えば、ポリイソシアネートは、１０重量％のＮＣＯ〜３５重量％のＮＣＯ、１０重量％のＮＣＯ〜４０重量％のＮＣＯ、２０重量％のＮＣＯ〜３５重量％のＮＣＯ、２０重量％のＮＣＯ〜４０重量％のＮＣＯ、２０重量％のＮＣＯ〜５０重量％のＮＣＯ、２５重量％のＮＣＯ〜３５重量％のＮＣＯ、２５重量％のＮＣＯ〜４０重量％のＮＣＯ、および２５重量％のＮＣＯ〜５０重量％のＮＣＯの範囲のＮＣＯの重量％を有することができる。
１つ以上の実施形態によると、ポリイソシアネートは、１００〜３２０の範囲のイソシアネートインデックスをもたらす、活性水素基を有する化合物に対する量で存在する。１００〜３２０およびこれらを含む全ての個々の値ならびにこれらの部分範囲が本明細書に包含されかつ本明細書に開示され、例えば、ポリイソシアネートは、１００、１３０、１５０、２００の下限から、３２０、２８０、２５０の上限までの範囲のイソシアネートインデックスをもたらす、活性水素基を有する化合物に対する濃度を有することができる。ポリイソシアネートは、１００〜２５０、１００〜２８０、１００〜３２０、１３０〜２５０、１３０〜２８０、１３０〜３２０、１５０〜２５０、１５０〜２８０、１５０〜３２０、２００〜２５０、２００〜２８０、または２００〜３２０の範囲のイソシアネートインデックスをもたらす量で存在する。１００のイソシアネートインデックスは、活性水素基を有する化合物中に存在する活性水素基当たりの１イソシアネート当量に相当する。したがって、イソシアネートインデックスが１３０であるならば、活性水素基に対して３０％過剰のイソシアネート基が存在する。
言及したように、難燃性発泡体配合物は、ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、例えば、ブレンドを含むことができる。活性水素基を有する化合物の例は、数ある中でもポリオール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、アミン末端ポリマー、およびこれらの組み合わせを含む。このブレンドは、活性水素基を有する化合物、例えば、ポリオール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、アミン末端ポリマー、およびこれらの組み合わせを含むことができる。１つ以上の実施形態によると、活性水素基を有する化合物は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネート、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されることができる。ポリオールは、例えば、イソシアネートと反応することができるヒドロキシルまたは他の官能基の供給源である化合物として定義され得る。
ポリエーテルポリオールの例は、数ある中でも、ヒドロキシル化ダイズ油ポリオール、プロポキシル化および／またはエトキシル化グリセロールポリオール、エトキシル化および／またはプロポキシル化ソルビトールポリオール、プロポキシル化および／またはエトキシル化グリコール、エトキシル化および／またはプロポキシル化スクロースポリオール、プロポキシル化エチレンジアミンポリオール、プロポキシル化および／またはエトキシル化エチレンジアミンポリオール、トルエンジアミンプロポキシル化／エトキシル化ポリオール、トルエンジアミンプロポキシル化ポリオールなどのアミン開始ポリオールを含む。市販のポリエーテルポリオールの例としては、限定されずに、ＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ポリオール（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）、ＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ＶＯＲＡＣＴＩＶ（商標）ポリオール（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）が挙げられる。ポリエーテルポリオールは、触媒を使用して、アミンまたは末端ヒドロキシル基を有する物質のいずれかを酸化アルキレンと反応させることによって生成することができる。
ポリエステルポリオールの例は、数ある中でも、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＩＯＲＥＺ（商標）ポリエステルポリオール、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（登録商標）ポリエステルポリオール、Ｏｘｉｄから入手可能なＴｅｒｏｌ（登録商標）ポリエステルポリオール、およびＩｎｖｉｓｔａから入手可能なＴｅｒａｔｅ（登録商標）ポリエステルポリオールを含む。ポリエステルポリオールは、触媒を使用して、２価酸または誘導体のいずれかを、末端ヒドロキシル基を有するグリコールと反応させることによって生成することができる。２価酸としては、限定されずに、例えばテレフタル酸を挙げることができる。グリコール供給源としては、限定されずに、数ある中でも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、ジプロピレングリコール、グリセリン、および１，４−ブタンジオールを挙げることができる。
ポリオールは、２〜８の範囲内の平均官能性を有することができる。２〜８およびこれらを含む全ての個々の値ならびにこれらの部分範囲が本明細書に包含されかつ開示され、例えば、ポリオールは、２〜８、２〜７、２〜６、２〜５、２〜４、または２〜３の範囲内の平均官能性を有することができる。ポリオールは、１００〜８００の、好ましくは１５０〜６００の範囲内の平均ヒドロキシル数を有することができる。ヒドロキシル数は、ポリオールまたは他のヒドロキシル化合物の１グラム中のヒドロキシル含量と等価な水酸化カリウムのミリグラム数として定義され得る。
難燃性発泡体配合物は、膨張剤を含むことができる。膨張剤の例としては、限定されずに、数ある中でも、その場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）発生する二酸化炭素（例えば、水とイソシアネートとの反応）、ギ酸、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ｃ−ペンタンなどのアルカン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンなどのヒドロフルオロアルカン、ＨＦＯ−１２２５ｙｅＺ（（Ｚ）１，１，１，２，３−ペンタフルオロプロペン）、ＨＦＯ−１２２５ｙｅ（１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン）、ＨＦＯ−１２２５ｚｃ（１，１，３，３，３−ペンタフルオロプロペン）などのヒドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）、ＨＣＦＯ−１２２３（ジクロロトリフルオロプロペン）、ＨＣＦＯ−１２３３ｘｆ（２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）などのヒドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ）、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
膨張剤、すなわち、水およびギ酸のイソシアネートとの反応からの酸化炭素ではないものは、活性水素基を有する化合物１００重量部（ＰＢＷ）当たり１〜３５ＰＢＷの範囲の濃度を有することができる。活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１ＰＢＷから、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり３５ＰＢＷまでのおよびこれらを含む、全ての個々の値ならびにこれらを含む全ての部分範囲が、本明細書に包含されかつ本明細書で開示され、例えば、膨張剤は、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり５ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１０ＰＢＷの下限から活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり３５ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり３０ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり２５ＰＢＷの上限までの範囲の濃度を有することができる。
難燃性発泡体配合物は、触媒を含むことができる。例えば、触媒の使用は、ポリイソシアネートのイソシアネート基と活性水素基を有する化合物の活性水素基との反応を加速させることができおよび／またはイソシアヌレートを形成するためのイソシアネートの三量体化も加速することができる。触媒の例は、数ある中でも、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジエチレングリコール中のカリウム２−エチルヘキサノエート、第四級アンモニウム塩、トリエチルアミン、およびこれらの組み合わせを含むことができる。
触媒は、活性水素基を有する化合物１００重量部（ＰＢＷ）当たり０．０１〜５．０ＰＢＷの範囲の濃度を有することができる。活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．０１ＰＢＷから、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり５．０ＰＢＷまでのおよびこれらを含む、全ての個々の値ならびにこれらを含む全ての部分範囲が、本明細書に包含されかつ本明細書で開示され、例えば、触媒は、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．０１ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．０５ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１．０ＰＢＷの下限から活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり５．０ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり４．０ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり３．０ＰＢＷの上限までの範囲の濃度を有することができる。
言及したように、ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネートの例は、限定されるものではないがＤＥＨＰが挙げられる。加えて、難燃性発泡体配合物は、他の難燃剤を含むことができる。例えば、難燃性発泡体配合物は、他の非ハロゲン化難燃剤を含むことができる（塩素化、臭素化化合物を除外する）。非ハロゲン化難燃剤は、トリエチルホスフェート、ＦＹＲＯＬ ６（Ｓｕｐｒｅｓｔａから入手可能）を含むことができる。
難燃性発泡体配合物は、界面活性剤を含むことができる。界面活性剤の例としては、限定されずに、数ある中でも、酸化ポリアルキレンおよび有機シリコーン界面活性剤などのシリコーン系の界面剤が挙げられる。酸化ポリアルキレンは、例えば、数ある中でも、酸化エチレンおよび酸化プロピレンならびに酸化ブチレンのランダムおよび／またはブロックコポリマーを含むことができる。酸化ポリアルキレン界面活性剤の例は、酸化ポリエチレン−コ−酸化プロピレン−コ−酸化ブチレントリブロック有機界面活性剤であり、これは、商品名ＶＯＲＡＳＵＲＦ（商標）５０４で、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから販売されている。有機シリコーン界面活性剤の例は、限定されずに、Ｔｅｇｏｓｔａｂ（商標）（Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）、ＤＡＢＣＯ界面活性剤（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）、およびＮｉａｘ（商標）Ｌ−５６１４界面活性剤（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能）などのポリシロキサン／ポリエーテルコポリマーが挙げられる。
界面活性剤は、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．１〜８．０ＰＢＷの範囲の濃度を有することができる。活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．１ＰＢＷから、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり８．０ＰＢＷまでのおよびこれらを含む、全ての個々の値ならびにこれらを含む全ての部分範囲が、本明細書に包含されかつ本明細書で開示され、例えば、界面活性剤は、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．１ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり０．５ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり１．５ＰＢＷの下限から活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり８．０ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり７．０ＰＢＷ、活性水素基を有する化合物１００ＰＢＷ当たり６．０ＰＢＷの上限までの範囲の濃度を有することができる。
本開示の実施形態は、難燃性発泡体配合物を硬化させることによって形成される難燃性発泡体を提供する。多くの実施形態において、難燃性発泡体配合物は、堅固で発砲した閉鎖気泡ポリマーを形成するために利用することができる。このようなポリマーは、難燃性発泡体配合物の成分、例えば、活性水素基を有する化合物／膨張剤を、イソシアネート成分と共に、すなわち少なくとも２つの流れで、または活性水素基を有する化合物、膨張剤、ならびにイソシアネートを、すなわち少なくとも３つの流れで（例えば、活性水素基を有する基と膨張剤を、イソシアネートと接触させる直前に混合する）、混合し反応させることによって調製することができる。活性水素基を有する化合物は、難燃剤（ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネートを含む）、界面活性剤、触媒および任意に他の添加剤を含むことができる。種々の触媒および他の添加剤の導入用に、必要に応じて追加の流れが含まれてもよい。
流れの混合は、流れを混合するための静的ミキサーを備えたまたは備えていない混合ヘッドの高圧または低圧装置のいずれかで行ってもよく、次いで反応混合物を、化粧材などの基材上に堆積する。この基材は、例えば、剛性または可撓性の化粧シートであってもよく、これは、例えば生産ラインに沿って連続的もしくは非連続的に搬送されるか、またはコンベアベルトに直接置かれることができる。化粧材の種類は、例えば、錆形成の低下に役立つようにポリエステルまたはエポキシ樹脂などの好適な材料で任意に被覆された鋼製の薄い金属シートである。あるいは、混合物は解放金型に入れられ、もしくはレイダウン装置を介して解放金型に分配されてもよく、または別の場所でもしくは別の場所に堆積されてもよい（すなわち、現場注入施工）。化粧シート上で金型の内側に堆積する場合、第２のシートが堆積された混合物の頂部に施されてもよい。他の実施形態では、混合物は、空洞充填のための真空補助の有無で、閉鎖金型に注入されることができる。金型が使用される場合ならびに連続的生産ラインが使用される場合の両方で、反応プロセスを促進し、難燃性発泡体を形成するために、金型または連続的生産ラインは加熱され得る。
ヒドロキシル基を有するモノ−ホスホネート、活性水素基を有する化合物、膨張剤、界面活性剤、および任意の追加の添加剤が第１の成分として混合され、ポリイソシアネートを含有する第２の成分および例えば触媒を含有する第３の成分と反応させることができる。各成分は、例えば、成分の混合が生じる注入地点で注入することができる。成分の混合の際に、難燃性発泡体がその場で、例えば硬化を介して形成することができる。
難燃性発泡体は、難燃性発泡体配合物を硬化させることによって形成することができる。難燃性発泡体配合物は、摂氏５度（℃）〜１００℃の範囲の温度で硬化され得る。５℃〜１００℃およびこれらを含む全ての個々の値ならびにこれらを含む全ての部分範囲が本明細書に包含されかつ本明細書で開示され、例えば、難燃性発泡体配合物は、５℃、１０℃、１５℃の下限から１００℃、９５℃、９０℃の上限までを伴う範囲の温度で硬化させることができる。
本実施例において、種々の用語および材料の呼称を、例えば以下のように使用した。
ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＡ（ジメチルテレフタレート処理残基から得たポリエステルポリオール、ＯＨ＃：３０５、官能性＝２．２、Ｉｎｖｉｓｔａから入手可能）；ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＢ（ジメチルテレフタレート処理残基から得たポリエステルポリオール、ＯＨ＃：１９５、官能性＝２、Ｉｎｖｉｓｔａから入手可能）；ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＣ（テレフタル酸、ジエチレングリコール、グリセリンから得たポリエステルポリオール、ＯＨ＃：３１５、官能性＝２．４、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＤ（ソルビトール開始ポリエステルポリオール、ＯＨ＃：４７９、官能性＝６、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＥ（グリセリン開始ポリエステルポリオール、ＯＨ＃：３３．５、官能性＝３、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＦ（トルエンジアミン開始ポリエステルポリオール、ＯＨ＃：４５０、官能性＝４、ＢＡＳＦから入手可能）；ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物、ポリオールＧ／難燃剤（テトラブロモフタレートジオール（ＴＢＰＤ）、ＯＨ＃：２２０、官能性＝２、Ｇｒｅａｔ Ｌａｋｅｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｉｎｃ．から入手可能）；難燃剤（トリエチルホスフェート、製品リファレンス ＴＥＰ、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；難燃剤（トリス（クロロプロピル）ホスフェート、製品リファレンス ＴＣＰＰ（Ｆｙｒｏｌ ＰＣＦ）、Ｓｕｐｒｅｓｔａから入手可能）；難燃剤（ＤＥＨＰ、Ｈｕａｎｇｓｈｉ Ｆｕｅｒｔａｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；界面活性剤（シリコーン界面活性剤、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）；触媒（ペンタメチルジエチレントリアミン、製品リファレンス Ｐｏｌｙｃａｔ ５、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）；触媒（ジエチレングリコール中のカリウム２−エチルヘキサノエート、製品リファレンス Ｄａｂｃｏ Ｋ１５、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）；触媒（第４級アンモニウム塩、製品リファレンス Ｄａｂｃｏ ＴＭＲ ２、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）；触媒（触媒ブレンド、製品リファレンス ＣＭ７５９、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；膨張剤（１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、製品リファレンス ＨＦＣ ２４５ｆａ、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）；膨張剤（シクロペンタン／イソペンタンの８５／１５ブレンド、製品リファレンス ＩＰ ８５、Ｈａｌｔｅｒｍａｎｎ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから入手可能）；ポリイソシアネートＡ（ポリマー性ＭＤＩ、３０．５重量％のＮＣＯ、官能性＝３、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）。
比較例Ａ
比較例を以下の通りに調製した。ポリオールＡ（３２．７５グラム）、ポリオールＢ（８．１８グラム）、ポリオールＤ（２．７３グラム）、ポリオールＥ（７．６４グラム）、ポリオールＦ（３．２８グラム）、ＴＢＰＤ（３．７１グラム）、ＴＥＰ（２．７６グラム）、ＴＣＰＰ（Ｆｙｒｏｌ ＰＣＦ）（６．６９グラム）、界面活性剤（１．２０グラム）、Ｄａｂｃｏ ＴＭＲ ２（０．２８グラム）、および水（０．７２グラム）を容器に添加することによって、ポリオールを調製した。容器の内容物を３分間振蕩し、均質な溶液を得た。ＣＭ ７５９（１．７５グラム）を容器の内容物に添加し、エアミキサーで７００回転毎分（ＲＰＭ）にて３分間混合した。ＩＰ ８５（８．６０グラム）を容器の内容物に添加し、木製ブレードで３分間撹拌し、次いで膨張剤の損失を計算に入れるために、８．６グラムのＩＰ ８５が容器内に存在するまで、追加のＩＰ ８５を撹拌しながら添加した。ポリイソシアネートＡ（１３６．２０グラム）を容器の内容物に添加し、空圧式ミキサーで１５００ＲＰＭにて５秒間撹拌した。
比較例Ｂ
比較例Ｂを以下の通りに調製した。比較例Ｂは、配合物を、表Ｉ中の比較例Ｂに従って調整し、ポリオールを調製するときに、Ｐｏｌｙｃａｔ ５（０．０８グラム）およびＤａｂｃｏ Ｋ１５（０．１１グラム）を使用し、ＨＦＣ ２４５ｆａ（１１．８０グラム）をＩＰ ８５の代わりに使用したこと以外は、比較例Ａと同様に調製した。
実施例１−難燃性発泡体配合物
難燃性発泡体配合物、実施例１を、以下の通りに調製した。配合物を表ＩＩ中の実施例１に従って調整し、ＤＥＨＰ（３．２６グラム）をＴＣＰＰ（Ｆｙｒｏｌ ＰＣＦ）の代わりに使用したこと以外は、比較例Ｂと同様に調製した。
実施例２−難燃性発泡体配合物
難燃性発泡体配合物、実施例２を、以下の通りに調製した。配合物を表ＩＩ中の実施例２に従って調整し、ＨＦＣ ２４５ｆａ（１７．００グラム）をＩＰ ８５の代わりに使用したこと以外は、実施例１と同様に調製した。
実施例３−難燃性発泡体配合物
難燃性発泡体配合物、実施例３を、以下の通りに調製した。配合物を表ＩＩ中の実施例３に従って調整し、ポリオールＣ（３４．４６グラム）をポリオールＡの代わりに使用したこと以外は、実施例１と同様に調製した。
比較例Ｃ
比較例Ｃを以下の通りに調製した。比較例Ａを、摂氏５１．７度（℃）〜５４．４℃の温度で維持したオーブン内で約３時間硬化させて、比較例Ｃを形成した。
比較例Ｄ
比較例Ｄを以下の通りに調製した。比較例Ｄは、比較例Ｂを比較例Ａに代えて使用する変更で、比較例Ｃと同様に調製した。
実施例４−難燃性発泡体
難燃性発泡体、実施例４を、以下の通りに調製した。実施例１を、摂氏５１．７度（℃）〜５４．４℃の温度で維持したオーブン内で約３時間硬化させて、実施例４を形成した。
実施例５〜６−難燃性発泡体
難燃性発泡体、実施例５〜６を以下の通りに調製した。実施例５〜６は、実施例２〜３を実施例１に代えてそれぞれ使用する変更で、実施例４と同様に調製した。
比較例ＣならびにＤおよび実施例４〜６についてのＮＢＳスモークチャンバー値を、それぞれ表ＩＩＩおよび表ＩＶに報告し、ＮＢＳスモークチャンバー値は、ＡＳＴＭ Ｅ−６６２．２によって決定され、３”ｘ３”ｘ１”の寸法の比較例ＣならびにＤおよび実施例４〜６のそれぞれの硬化試料を試験に使用した。平均ＮＢＳ値を、これらの試料について計算した。
比較例ＣならびにＤおよび実施例４〜６についての火炎高さを、それぞれ表ＩＩＩおよび表ＩＶに報告し、火炎高さは、Ｂｕｌｔｅｒ Ｃｈｉｍｎｅｙ試験（ＡＳＴＭ Ｄ３０１４）に従って測定した。Ｚｉｐｌｏｃバッグ内で作成された比較例ＣならびにＤおよび実施例４〜６の寸法１０”ｘ０．７５”ｘ０．７５”の試料を、試験に使用した。
比較例ＣならびにＤおよび実施例４〜６についての質量保持を、それぞれ表ＩＩＩおよび表ＩＶに報告し、質量保持は、火炎高さについての試験の前後に、火炎高さの測定で使用した試料を秤量することによって測定した。
比較例ＣおよびＤについてのＮＢＳスモークチャンバー値、火炎高さ、および質量保持を表ＩＩＩに報告する。
実施例９〜１６についてのＮＢＳスモークチャンバー値、火炎高さ、および質量保持を表ＩＶに報告する。
より低いＮＢＳスモークチャンバー値は、煙発生の量の減少、したがって、難燃剤の望ましい性能特性を示唆している。表ＩＩＩおよび表ＩＶに報告されている値は、実施例４〜６のそれぞれが、比較例ＣおよびＤの双方よりも低いＮＢＳスモークチャンバー値を有したことを示している。例えば、より低いＮＢＳスモークチャンバー値が、比較例Ｃと膨張剤としてＩＰ ８５を含有する実施例４および６との間で立証されている。加えて、同様なまたはより低いＮＢＳスモークチャンバー値が、比較例Ｄと膨張剤としてＨＦＣ ２４５を含有する実施例５との間で立証されている。
より低い値の火炎高さおよび質量保持は、難燃剤の望ましい性能特性を示唆している。表ＩＩＩおよび表ＩＶに報告された値は、実施例４〜６が火炎高さおよび質量保持について、比較例Ｃおよび比較例Ｄと同様な値を有したことを示している。

Claims (10)

  1. 難燃性発泡体配合物であって、
    ジエチル（ヒドロキシメチル）ホスホネートと、
    トリエチルホスフェートと、
    ２．０〜１０．０の範囲の官能性を有し、１００〜３２０のイソシアネートインデックスをもたらす量で存在するポリイソシアネートと、
    前記ポリイソシアネートと反応することができる活性水素基を有する化合物と、
    膨張剤と、
    前記ポリイソシアネートのイソシアネート基と前記活性水素基を有する前記化合物の活性水素基との反応、またはイソシアヌレートを形成するためのイソシアネートの三量体化のための触媒と
    を含む前記難燃性発泡体配合物。
  2. 前記ジエチル（ヒドロキシメチル）ホスホネートが、前記活性水素基を有する前記化合物１００重量部（ＰＢＷ）当たり１〜１５ＰＢＷの範囲の濃度を有する、請求項１に記載の難燃性発泡体配合物。
  3. 前記ジエチル（ヒドロキシメチル）ホスホネートが、前記活性水素基を有する前記化合物１００ＰＢＷ当たり１．５〜１０ＰＢＷの範囲の濃度を有する、請求項１に記載の難燃性発泡体配合物。
  4. 前記ジエチル（ヒドロキシメチル）ホスホネートが、前記活性水素基を有する前記化合物１００ＰＢＷ当たり２〜８ＰＢＷの範囲の濃度を有する、請求項１に記載の難燃性発泡体配合物。
  5. 前記ポリイソシアネートが、１３０〜３２０のイソシアネートインデックスをもたらす量で存在する、請求項１に記載の難燃性発泡体配合物。
  6. 前記ポリイソシアネートが、１０〜５０重量パーセントのイソシアネート（ＮＣＯ）のＮＣＯ含量を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の難燃性発泡体配合物。
  7. 前記活性水素基を有する前記化合物が、ポリオール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、アミン末端ポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の難燃性発泡体配合物。
  8. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネート、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載の難燃性発泡体配合物。
  9. 前記膨張剤が、その場で（ｉｎ ｓｉｔｕ）発生する二酸化炭素、ギ酸、アルカン、ヒドロフルオロアルカン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の難燃性発泡体配合物。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の配合物を硬化させることによって形成される難燃性発泡体。
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