本発明は、難燃性ポリウレタン発泡体を充填した物体に関する。

従来のボート、浮標、タイヤ等の中空部を備えた物体は外部からの衝撃、打撃、又は衝突等の応力でパンクする可能性があり、内部への発泡体の注入が行われてきた。例えば特許文献1には発泡樹脂を封入した救命ゴムボートが開示されている。特許文献2にはホイールに装着したチューブ内部に、空気圧入用バルブを介して発泡性の弾性合成樹脂材料を注入し、これを発泡及び硬化させてタイヤ外皮内を充填することからなるソリッドタイヤの製造方法が開示されている。このように、従来は、中空部を有する物品の可燃性の外側部材に、発泡性ポリウレタン等の公知の可燃性の発泡樹脂を入れている。

実開昭61-94493

特開平8-142603

従来の構成によれば、発泡体を注入することで衝撃等の外部応力で傷がついても、パンクせずに安定した浮力又は走行を維持することが可能になった。しかしながら、従来のウレタン樹脂製の発泡体では、発泡体が燃えるので物体が本来の機能を果たすことができないばかりか、火災等の災害時に発泡体が燃えることにより外側部材まで延焼し、中空部に空気を入れるよりも危険性が高まる可能性があった。また、従来の樹脂製の発泡体では強度が弱いという問題もあった。

本発明の目的は、耐火性及び機械強度に優れた物体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明者らは、中空部に充填するポリウレタン発泡体を発泡体にすることで、物体の内側の難燃性を高め、本発明を完成するに至った。

本発明は、以下の項に記載の主題を包含する。 項1.中空部に難燃性ポリウレタン発泡体を充填した物体。 項2.前記難燃性ポリウレタン発泡体が、ウレタン樹脂、三量化触媒、及び難燃剤を含む難燃性ウレタン樹脂組成物から形成されており、前記難燃剤は赤リンを含む項1に記載の物体。 項3.浮揚装置又はタイヤである項1又は2に記載の装置。 項4.前記難燃剤の添加量は、ウレタン樹脂100質量部に対して、1.5〜200質量部の範囲であり、前記赤リンの添加量は、前記ウレタン樹脂100質量部に対して、1〜30質量部の範囲である項2又は3に記載の物体。 項5.前記難燃剤が、ウレタン樹脂100重量部に対して、1.5重量部〜50重量部の範囲のリン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、ホウ酸含有難燃剤及び針状フィラーからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む項2〜4のいずれか一項に記載の物体。 項6.前記中空部が気密可能な空間である項1〜4のいずれか一項に記載の物体。

本発明によれば、火災及び外部応力に強い浮揚装置又はタイヤ等の物体を供することができる。

本発明の第1実施形態の略図。

図1のA−A線における断面図。

本発明の第2実施形態の略部分断面図。

本発明の第3実施形態の略図。

図4の部分断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図1は、本発明を救命ゴムボート1に具現化した実施形態の略図であり、図2は、図1のA−A線における断面図である。

浮揚装置としてのゴムボート1は底部2と底部2に接続されたゴム製の環状本体4とを有する。底部2はナイロン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂、ゴム等から形成することができる。環状本体4を形成するゴムとしては、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)ゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDM)ゴム等が挙げられるが、これらに限定されない。環状本体4には開口7が設けられている。開口7は図示しない栓により選択的に開封又は閉鎖することができる。図2に示すように、環状本体4は内部に中空部5を備えている。環状本体4は可撓性であり、開口7を介して空気を充填又は排出すると、膨張又は収縮するよう変形する。環状本体4の開口7以外の部分は閉じた系であり、中空部5に空気を充填して開口7を閉鎖することにより中空部5は気密空間となり、ゴムボート1を水上に浮かべて使用することができる。

ポンプ等の注入装置8を用いて、開口7を介して中空部5に難燃性ウレタン樹脂組成物の液体を注入すると、難燃性ウレタン樹脂組成物が中空部5で発泡して膨張し、硬化して難燃性ウレタン発泡体6となる。難燃性ウレタン樹脂組成物については後述する。図1に示すように、開口7が2つ設けられている場合、一方の開口7から難燃性ウレタン樹脂組成物の液体を中空部5に注入しつつ、もう一方の開口7から中空部5の内部の空気を脱気できる点で充填効率が良い。難燃性ウレタン樹脂組成物の充填、硬化後は開口7を栓により閉鎖することができる。

このような構成により、本実施形態のゴムボート1は難燃性ポリウレタン発泡体の密度及び比重が小さいため軽量で、安定して水に浮くことができる。また、衝撃、打撃、又は衝突等の外部応力に強く、空気が充填されている場合とは異なりパンクしない。

さらに、本発明における難燃性ポリウレタン発泡体6は火災等の熱にも強く、加熱により耐火断熱層を形成する。例えば、ゴムボート1を100〜1500℃の熱で1〜10分間加熱しても中空部5内に充填された難燃性ポリウレタン発泡体6の燃焼残渣が形状を保持するため、従来のゴムボート及び従来のウレタンフォームを充填したゴムボートと異なり、ゴムボート1が熱で溶けにくく、仮にゴム製の環状本体4が溶けたとしても、浮揚装置としての役割を果たし続けることができる。

図3は、本発明を浮標に具現化した実施形態の略部分断面図である。浮揚装置としてのの浮標10は浮体16を備え、浮体16の下部には浮標10を安定に保つための重錘19が取り付けられている。重錘4には鎖などにより碇又は沈錘20が連結されている。浮体16の上には複数の支持柱14が立設され、隣り合う支持柱14に架け渡して標板15が取り付けられている。支持柱14の上端には環状支持部材13が設けられ、環状支持部材13の上には灯器12が設けられている。灯器12の上方には、環状支持部材13から立設された複数の支持柱により頭標11が支持された状態で設けられている。

浮体16は2個の硬質のセグメント17をボルトとナットで互いに結合した環状構造であり、内部に中空部を備えている。セグメント17を形成する材料は特に限定されず、金属、合成樹脂(例えばABS樹脂)、合成樹脂と繊維の複合材(例えば繊維強化プラスチック))、又はそれらの組み合わせ等であることができる。本実施形態では、2個のセグメント17の内部に画成された中空部に難燃性ウレタン樹脂組成物の液体を充填し、発泡及び硬化させ、難燃性ウレタン発泡体18とする。

このような構成により、本実施形態の浮標10は、難燃性ポリウレタン発泡体の密度及び比重が小さいため軽量で、安定して水に浮くことができる。また、衝撃、打撃、又は衝突等の外部応力に強く、仮に船舶が浮標10に衝突しても衝撃に強く、破損したとしても直ちに海水が流入して、海中に没することはない。

さらに、難燃性ポリウレタン発泡体18は火災等の熱にも強く、加熱により耐火断熱層を形成するため、例えば、浮標10が火災に遭っても難燃性ポリウレタン発泡体18の燃焼残渣が形状を保持するため、浮標10が熱で溶けにくく、浮揚装置としての役割を果たし続けることができる。

図4は、本発明を車両、特には自転車のソリッドタイヤに具現化した実施形態の略部分断面図である。図4に示すように、放射状に延びるスポーク30を有するホイール32には自転車用タイヤ外皮34が装着されている。スポーク30及びホイール32は、鋼、軽合金、その他の金属製のスポーク付きホイール、硬質の合成樹脂製のスポークを一体形成したホイール、炭素繊維を複合した合成樹脂等から形成することができるが、これらに限定されない。タイヤ外皮34は、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム等の合成ゴムに、任意選択で、タイヤに使用される周知の配合剤及びタイヤに使用される周知の構造材のうちの少なくとも一方を含有する材料から形成することができるが、これらに限定されない。配合剤としては、カーボンブラック、シリカ、オイル、老化防止剤、加硫促進剤、硫黄等が挙げられる。構造材としては、ナイロン、ポリエステル、アラミド等の繊維が挙げられる。

図5に示すように、タイヤ外皮34の内側にはチューブ36が設けられている。チューブ34は内部空間としての中空部を備えている。チューブ34は可撓性であり、空気圧入用バルブ35の開口35aを介して空気を充填又は排出すると、膨張又は収縮するよう変形する。チューブ34は空気圧入用バルブ35と接続する箇所以外は閉じた系であり、中空部に空気を充填して空気圧入用バルブ35を栓37により閉鎖することにより中空部は気密空間となる。

ポンプ等の注入装置を用いて、空気圧入用バルブ35の開口35aを介してチューブ34の内部に難燃性ウレタン樹脂組成物の液体を注入すると、難燃性ウレタン樹脂組成物が中空部で発泡して膨張し、硬化して難燃性ウレタン発泡体38となる。難燃性ウレタン樹脂組成物については後述する。難燃性ウレタン樹脂組成物の充填、硬化後は開口37を栓37により閉鎖することができる。

このような構成により、本実施形態のソリッドタイヤは、難燃性ポリウレタン発泡体38の密度及び比重が小さいため軽量であり、操作性が良く、水に浮くこともできる。また、衝撃、打撃、又は衝突等の外部応力に強く、動作安定性が高い。

さらに、難燃性ポリウレタン発泡体38は火災等の熱にも強く、加熱により耐火断熱層を形成するため、例えば、ソリッドタイヤが火災に遭っても難燃性ポリウレタン発泡体38の燃焼残渣が形状を保持するため熱で溶けにくく、タイヤとしての役割を果たし続けることができる。

上記の第1〜第3の実施形態において、難燃性ウレタン樹脂組成物の硬化圧力は、大気圧と同じかそれよりも大きい圧力であれば特に限定されず、例えば、大気圧以上、かつ約0.5MPa以下である。

難燃剤を含む難燃性ウレタン樹脂組成物の硬化温度は特に限定されないが、通常は硬化温度を20〜120℃の範囲に設定して行い、40℃以上100℃以下とすることが好ましく、40℃以上90℃以下にすることがより好ましく、50℃以上80℃以下にすることが更に好ましい。40℃以上の温度で硬化させると、中空部の隅まで難燃性ウレタン樹脂組成物が行き届き、中空部内での難燃性ウレタン樹脂組成物の均一な充填が促進される。

次に、物体の中空部に充填される難燃性ウレタン発泡体を形成するための難燃性ウレタン樹脂組成物について説明する。

最初に、難燃性ウレタン樹脂組成物に使用するウレタン樹脂について説明する。

ウレタン樹脂としては、例えば、主剤としてのポリイソシアネート化合物、硬化剤としてのポリオール化合物等を含むものが挙げられる。

ウレタン樹脂の主剤であるポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。

脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。

脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。

ポリイソシアネート化合物は一種もしくは二種以上を使用することができる。

ウレタン樹脂の主剤は、使い易いこと、入手し易いこと等の理由から、ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。

ポリイソシアネート化合物は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

ポリオール化合物としては、例えば、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリマーポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。

ポリラクトンポリオールとしては、例えば、ポリプロピオラクトングリコール、ポリカプロラクトングリコール、ポリバレロラクトングリコールなどが挙げられる。

ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオールなどの水酸基含有化合物と、ジエチレンカーボネート、ジプロピレンカーボネートなどとの脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。

芳香族ポリオールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。

脂環族ポリオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール、イソホロンジオール、ジシクロヘキシルメタンジオール、ジメチルジシクロヘキシルメタンジオール等が挙げられる。

脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等が挙げられる。

ポリエステルポリオールとしては、例えば、多塩基酸と多価アルコールとを脱水縮合して得られる重合体、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン等のラクトンを開環重合して得られる重合体、ヒドロキシカルボン酸と上記多価アルコール等との縮合物が挙げられる。

ここで多塩基酸としては、具体的には、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸等が挙げられる。

また多価アルコールとしては、具体的には、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。

またヒドロキシカルボン酸としては、具体的には、例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。

ポリマーポリオールとしては、例えば、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等に対し、アクリロニトリル、スチレン、メチルアクリレート、メタクリレート等のエチレン性不飽和化合物をグラフト重合させた重合体、ポリブタジエンポリオール、多価アルコールの変性ポリオール又は、これらの水素添加物等が挙げられる。

多価アルコールの変性ポリオールとしては、例えば、原料の多価アルコールにアルキレンオキサイドを反応させて変性したもの等が挙げられる。

多価アルコールとしては、例えば、グリセリン及びトリメチロールプロパン等の三価アルコール; ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール等、ショ糖、グルコース、マンノース、フルクトース、メチルグルコシド及びその誘導体等の四〜八価のアルコ−ル; フェノール、フロログルシン、クレゾール、ピロガロ−ル、カテコール、ヒドロキノン、ビスフェノ−ルA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、1−ヒドロキシナフタレン、1,3,6,8−テトラヒドロキシナフタレン、アントロール、1,4,5,8−テトラヒドロキシアントラセン、1−ヒドロキシピレン等のフェノ−ル類; ポリブタジエンポリオール; ひまし油ポリオール; ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの(共)重合体及びポリビニルアルコール等の多官能(例えば官能基数2〜100)ポリオール、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物(ノボラック)が挙げられる。

多価アルコールの変性方法は特に限定されないが、アルキレンオキサイド(以下、AOと略す)を付加させる方法が好適に用いられる。

AOとしては、炭素数2〜6のAO、例えば、エチレンオキサイド(以下、EOと略す)、1,2−プロピレンオキサイド(以下、POと略す)、1,3−プロピレオキサイド、1,2−ブチレンオキサイド、1,4−ブチレンオキサイド等が挙げられる。これらの中でも性状や反応性の観点から、PO、EO及び1,2-ブチレンオキサイドが好ましく、PO及びEOがより好ましい。

AOを二種以上使用する場合(例えば、PO及びEO)の付加方法としては、ブロック付加であってもランダム付加であってもよく、これらの併用であってもよい。

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、活性水素を2個以上有する低分子量活性水素化合物等の少なくとも一種の存在下に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等のアルキレンオキサイドの少なくとも1種を開環重合させて得られる重合体が挙げられる。

活性水素を2個以上有する低分子量活性水素化合物としては、例えば、ビスフェノールA、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、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類;グリセリン、トリメチロールプロパン等のトリオール類;エチレンジアミン、ブチレンジアミン等のアミン類等が挙げられる。

ポリオールは、難燃性ウレタン樹脂組成物を硬化して得られるポリウレタンフォームが着火しにくいことからポリエステルポリオール、又はポリエーテルポリオールを使用することが好ましく、ポリエステルポリオールが更に好ましい。

次にウレタン樹脂の主剤と硬化剤との配合比について説明する。

本発明においては、インデックスは[イソシアネートの当量数]×100÷[ポリオールの当量数+水の当量数]により定義される。

ここでイソシアネート化合物の当量数は、[イソシアネート化合物の重量(g)]×[イソシアネート化合物中のイソシアネート基の含有率(%)]÷100÷[イソシアネート基の分子量]により表される。

ポリオール化合物の当量数は、[ポリオール化合物の水酸基価(mgKOH/g)]×[ポリオール化合物の重量(g)]÷[水酸化カリウムの分子量]により表される。

水の当量数は、[水の重量(g)]×2÷[水の分子量]により表される。

インデックスの範囲は、特に限定されないが100〜1000の範囲であることが好ましく、120〜700であることがより好ましく、150〜500であることが更に好ましく、250〜400であることが最もこのましい。

当量比が、100以上では良好な耐熱性を有することができ、1000以下では発泡不良が起こるのを防ぐことができる。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、ウレタン樹脂以外に、ウレタン樹脂硬化触媒を含むことができる。

ウレタン硬化触媒としては、例えばアミノ化合物、錫化合物、アセチルアセトン金属塩等が挙げられる。

アミノ化合物としては、例えば、ペンタメチルジエチレントリアミン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリンビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’−トリメチルアミノエチル−エタノールアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチル,N´−ジメチルアミノエチルピペラジン、イミダゾール環中の第2級アミン官能基をシアノエチル基で置換したイミダゾール化合物、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ジアザビシクロウンデセン、トリエチレンジアミン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N−メチルイミダゾール、トリメチルアミノエチルピペラジン、トリプロピルアミン、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等が挙げられる。

錫化合物としては、例えば、オクチル酸第一錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート等が挙げられる。

アセチルアセトン金属塩としては、例えば、アセチルアセトンアルミニウム、アセチルアセトン鉄、アセチルアセトン銅、アセチルアセトン亜鉛、アセチルアセトンベリリウム、アセチルアセトンクロム、アセチルアセトンインジウム、アセチルアセトンマンガン、アセチルアセトンモリブデン、アセチルアセトンチタン、アセチルアセトンコバルト、アセチルアセトンバナジウム、アセチルアセトンジルコニウム等が挙げられる。

ウレタン樹脂硬化触媒は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

本発明に係る難燃性ウレタン樹脂組成物に使用するウレタン樹脂硬化触媒の添加量に特に限定されないが、ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物からなるウレタン樹脂100質量部に対して、0.01〜10質量部の範囲であることが好ましく、0.01〜8質量部の範囲であることがより好ましく、0.01〜6質量部の範囲であることが更に好ましく、0.01〜1.5質量部の範囲であることが最も好ましい。0.01質量部以上10質量部以下の場合には取り扱い易く反応の制御が容易となる。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、三量化触媒を含むことができる。三量化触媒は、ポリウレタン樹脂の主剤であるポリイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基を反応させて三量化させ、イソシアヌレート環の生成を促進する。

イソシアヌレート環の生成を促進するためには、例えば、触媒として、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4−ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン等の芳香族化合物、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム、2−エチルヘキサン酸ナトリウム、3級アミンのカルボン酸塩等の第四級アンモニウム化合物、2−エチルアジリジン等のアジリジン類等のアミン系化合物、ジアザビシクロウンデセン、ナフテン酸鉛、オクチル酸鉛等の鉛化合物、ナトリウムメトキシド等のアルコラート化合物、カリウムフェノキシド等のフェノラート化合物、カルボン酸の4級アンモニウム塩等を使用すればよい。

本発明に係る難燃性ウレタン樹脂組成物に使用する三量化触媒の添加量は特に限定されないが、ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物からなるウレタン樹脂100質量部に対して、0.01〜10質量部の範囲であることが好ましく、0.01〜8質量部の範囲であることがより好ましく、0.01〜6質量部の範囲であることが更に好ましく、0.5〜1.5質量部の範囲であることが最も好ましい。

0.01質量部以上の場合にイソシアネートの三量化が阻害される不具合が生じず、10質量部以下の場合にウレタン結合が阻害される不具合を軽減することができる。

三量化触媒は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

また、難燃性ウレタン樹脂組成物は、発泡剤を含むことができる。発泡剤は、ウレタン樹脂の発泡を促進する。

発泡剤としては、例えば、水; プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の低沸点の炭化水素; ジクロロエタン、プロピルクロリド、イソプロピルクロリド、ブチルクロリド、イソブチルクロリド、ペンチルクロリド、イソペンチルクロリド等の塩素化脂肪族炭化水素化合物; トリクロルモノフルオロメタン、トリクロルトリフロオロエタン、CHF₃、CH₂F₂、CH₃F等のフッ素化合物; ジクロロモノフルオロエタン、(例えばHCFC141b(1、1−ジクロロ−1−フルオロエタン)、HCFC22(クロロジフルオロメタン)、HCFC142b(1−クロロ−1、1−ジフルオロエタン)等のハイドロクロロフルオロカーボン化合物; HFC−245fa(1、1、1、3、3−ペンタフルオロプロパン)、HFC−365mfc(1、1、1、3、3−ペンタフルオロブタン)等のハイドロフルオロカーボン化合物; HFO−1233zd(E)(トランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン)、HFO−1234yf(2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン)等のハイドロフルオロオレフィン; ジイソプロピルエーテル等のエーテル化合物、あるいはこれらの化合物の混合物等の有機物理発泡剤; 窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等の無機物理発泡剤;等が挙げられる。

発泡剤は、水、シクロペンタン、ハイドロフルオロカーボン、又はハイドロフルオロオレフィンが好ましく、中でも水と、ハイドロフルオロカーボン又はハイドロフルオロオレフィンとを併用することがより好ましい。

発泡剤は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

本発明に係る難燃性ウレタン樹脂組成物に使用する発泡剤の添加量は特に限定されないが、ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物からなるウレタン樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部の範囲であることが好ましく、0.5〜15質量部の範囲であることがより好ましく、1〜15質量部の範囲であることが更に好ましく、1.5〜10質量部の範囲であることが最も好ましい。

水の範囲が0.1質量部以上の場合は発泡が促進され、得られる成形体の密度を低減することができ、20質量部以下の場合は、得られる成形体の中に互いに連続した気泡 を導入することができる。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、整泡剤を含むことができる。

整泡剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレン整泡剤、オルガノポリシロキサン等のシリコーン整泡剤等の界面活性剤等が挙げられる。

化学反応により硬化するウレタン樹脂に対する整泡剤の使用量は、使用する化学反応により硬化するウレタン樹脂により適宜設定されるが、一例を示すとすれば、例えば、ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物からなるウレタン樹脂100質量部に対して、0.01〜5質量部であることが好ましく、0.1〜4質量部であることがより好ましく、1〜3質量部であることが更に好ましい。

整泡剤はそれぞれ一種もしくは二種以上を使用することができる。

次に難燃性ウレタン樹脂組成物に添加される難燃剤について説明する。

難燃剤は、赤リンと、リン酸塩含有難燃剤、リン酸エステル、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー、及びホウ素含有難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つとを含むものである。

難燃性ウレタン樹脂組成物に使用する難燃剤の合計添加量は、耐火性の点から、ポリオール化合物及びポリイソシアネート化合物からなるウレタン樹脂100質量部に対して、1.5〜200質量部の範囲であることが好ましい。

最初に赤リンについて説明する。赤リンに限定はなく、市販品を適宜選択して使用することができる。難燃性ウレタン樹脂組成物に使用する赤リンの添加量は、ウレタン樹脂100質量部に対して、1〜30質量部の範囲である。赤リンの添加量は3.2〜20重量部の範囲であることが好ましく、3.2〜18質量部の範囲であることがより好ましく、6〜18質量部の範囲であることがさらに好ましい。

赤リンの範囲が1質量部以上の場合は、難燃性ウレタン樹脂組成物の自己消火性が保持され、また30質量部以下の場合には難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、難燃剤として先に説明した赤リンに加えて、リン酸塩含有難燃剤、リン酸エステル、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー及びホウ素含有難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも二つを使用することができる。

リン酸塩含有難燃剤に使用されるリン酸は特に限定されないが、モノリン酸、ピロリン酸等の各種リン酸が挙げられる。

リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、各種リン酸と周期律表IA族〜IVB族の金属、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミンから選ばれる少なくとも一種の金属又は化合物との塩からなるリン酸塩を挙げることができる。周期律表IA族〜IVB族の金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(II)、鉄(III)、アルミニウム等が挙げられる。

脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。

芳香族アミンとして、ピリジン、トリアジン、メラミン、アンモニウム等が挙げられる。

なお、上記のリン酸塩含有難燃剤は、シランカップリング剤処理、メラミン樹脂で被覆する等の公知の耐水性向上処理を加えてもよく、メラミン、ペンタエリスリトール等の公知の発泡助剤を加えても良い。

リン酸塩含有難燃剤の具体例としては、例えば、モノリン酸塩、ピロリン酸塩等が挙げられる。

モノリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のアンモニウム塩; リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、亜リン酸一ナトリウム、亜リン酸二ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等のナトリウム塩; リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、亜リン酸一カリウム、亜リン酸二カリウム、次亜リン酸カリウム等のカリウム塩; リン酸一リチウム、リン酸二リチウム、リン酸三リチウム、亜リン酸一リチウム、亜リン酸二リチウム、次亜リン酸リチウム等のリチウム塩; リン酸二水素バリウム、リン酸水素バリウム、リン酸三バリウム、次亜リン酸バリウム等のバリウム塩; リン酸一水素マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、リン酸三マグネシウム、次亜リン酸マグネシウム等のマグネシウム塩; リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸三カルシウム、次亜リン酸カルシウム等のカルシウム塩; リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、次亜リン酸亜鉛等の亜鉛塩; 第一リン酸アルミニウム、第二リン酸アルミニウム、第三リン酸アルミニウム、亜リン酸アルミニウム、次亜リン酸アルミニウム等のアルミニウム塩等が挙げられる。

これらの中でも、リン酸塩含有難燃剤の自己消火性が向上するため、モノリン酸塩を使用することが好ましく、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、第一リン酸アルミニウム、リン酸一ナトリウム、第三リン酸アルミニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを使用することがより好ましく、リン酸二水素アンモニウム、第一リン酸アルミニウムを用いることがさらに好ましい。 モノリン酸塩含有難燃剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。

リン酸塩含有難燃剤の添加量は、ウレタン樹脂100質量部に対して、1.5〜20質量部の範囲であることが好ましい。リン酸塩含有難燃剤の添加量は1.5〜10質量部の範囲であることがより好ましく、3〜10質量部の範囲であることがさらに好ましく、3〜8質量部の範囲であれば最も好ましい。

リン酸塩含有難燃剤の範囲が1.5質量部以上の場合は、難燃性ウレタン樹脂組成物の自己消火性が保持されると共に、難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれからなる難燃性ウレタン発泡体の機械強度の増加に寄与する。リン酸塩含有難燃剤の範囲が20質量部以下の場合には難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、難燃剤としてリン酸塩含有難燃剤に加えて又はリン酸塩含有難燃剤の代わりに、リン酸エステル、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー及びホウ素含有難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つを使用することができる。

リン酸エステルとしては特に限定されないが、モノリン酸エステル、縮合リン酸エステル等を使用することが好ましい。

モノリン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリス(フェニルフェニル)ホスフェート、トリナフチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、ジフェニル(2−エチルヘキシル)ホスフェート、ジ(イソプロピルフェニル)フェニルホスフェート、モノイソデシルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、メラミンホスフェート、ジメラミンホスフェート、メラミンピロホスフェート、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリクレジルホスフィンオキサイド、メタンホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジエチル、レジルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ホスファフェナンスレン、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート等が挙げられる。

縮合リン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、トリアルキルポリホスフェート、レゾルシノールポリフェニルホスフェート、レゾルシノールポリ(ジ−2,6−キシリル)ホスフェート(大八化学工業社製、商品名PX−200)、ハイドロキノンポリ(2,6−キシリル)ホスフェートならびにこれらの縮合物等の縮合リン酸エステルを挙げられる。

市販の縮合リン酸エステルとしては、例えば、レゾルシノールポリフェニルホスフェート(商品名CR−733S)、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート(商品名CR−741)、芳香族縮合リン酸エステル(商品名CR747)、レゾルシノールポリフェニルホスフェート(ADEKA社製、商品名アデカスタブPFR)、ビスフェノールAポリクレジルホスフェート(商品名FP−600、FP−700)等を挙げることができる。

上記の中でも、硬化前の組成物中の粘度の低下させる効果と初期の発熱量を低減させる効果が高いためモノリン酸エステルを使用することが好ましく、トリス(β−クロロプロピル)ホスフェートを使用することがより好ましい。

リン酸エステルは一種もしくは二種以上を使用することができる。

リン酸エステルの添加量は、ウレタン樹脂100質量部に対して2.5〜50質量部の範囲であることが好ましい。リン酸エステルの添加量は3〜50質量部の範囲であることがより好ましく、3〜30質量部の範囲であることがさらに好ましく、7〜30質量部の範囲であれば最も好ましい。

リン酸エステルの範囲が2.5質量部以上の場合には難燃性ウレタン樹脂組成物からなる成形体が着火しにくくなる。リン酸エステルの範囲が50質量部以下の場合には難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

臭素含有難燃剤としては、分子構造中に臭素を含有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、芳香族臭素化化合物等を挙げることができる。

芳香族臭素化化合物の具体例としては、例えば、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモビフェニル、デカブロモビフェニル、ヘキサブロモシクロデカン、デカブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルエーテル、ヘキサブロモジフェニルエーテル、ビス(ペンタブロモフェノキシ)エタン、エチレン−ビス(テトラブロモフタルイミド)、テトラブロモビスフェノールA等のモノマー系有機臭素化合物; 臭素化ビスフェノールAを原料として製造されたポリカーボネートオリゴマー、ポリカーボネートオリゴマーとビスフェノールAとの共重合物等の臭素化ポリカーボネート; 臭素化ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジエポキシ化合物、臭素化フェノール類とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるモノエポキシ化合物等の臭素化エポキシ化合物; ポリ(臭素化ベンジルアクリレート); 臭素化ポリフェニレンエーテル; 臭素化ビスフェノールA、塩化シアヌール及び臭素化フェノールの縮合物; 臭素化(ポリスチレン)、ポリ(臭素化スチレン)、架橋臭素化ポリスチレン等の臭素化ポリスチレン; 架橋又は非架橋臭素化ポリ(−メチルスチレン)等のハロゲン化された臭素化合物ポリマーが挙げられる。

難燃性ウレタン樹脂組成物の自己消火性を高める観点から、芳香族環に臭素原子が置換した臭素化芳香環含有芳香族化合物が好ましく、臭素化ポリスチレン、ヘキサブロモベンゼン等がより好ましく、ヘキサブロモベンゼンがさらに好ましい。

臭素含有難燃剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。

臭素含有難燃剤の添加量に特に限定されないが、ウレタン樹脂100質量部に対して、1.5〜20質量部の範囲であることが好ましい。臭素含有難燃剤の添加量は1.5〜10質量部の範囲であることがより好ましく、3〜10質量部の範囲であることがさらに好ましく、3〜8質量部の範囲であれば最も好ましい。

臭素含有難燃剤の範囲が1.5質量部以上の場合は、難燃性ウレタン樹脂組成物の自己消火性が保持されると共に、難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれからなる難燃性ウレタン発泡体の機械強度の増加に寄与する。臭素含有難燃剤の範囲が20質量部以下の場合には難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドーソナイト、アルミン酸化カルシウム、2水和石こう、水酸化カルシウム等が挙げられる。

金属水酸化物としては耐火性能が高いことから水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムを使用することが好ましい。

金属水酸化物は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

金属水酸化物の添加量に特に限定されないが、ウレタン樹脂100質量部に対して、1.5〜20質量部の範囲であることが好ましい。金属水酸化物の添加量は1.5〜10質量部の範囲であることがより好ましく、3〜10質量部の範囲であることがさらに好ましく、3〜8質量部の範囲であれば最も好ましい。

金属水酸化物の範囲が1.5質量部以上の場合は、難燃性ウレタン樹脂組成物の自己消火性が保持されると共に、難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれからなる難燃性ウレタン発泡体の機械強度の増加に寄与する。金属水酸化物の範囲が20質量部以下の場合には難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

針状フィラーとしては、例えば、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、マグネシウム含有ウィスカー、珪素含有ウィスカー、ウォラストナイト、セピオライト、ゾノライト、エレスタダイト、ベーマイト、棒状ヒドロキシアパタイト、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、スラグ繊維、石膏繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、硼素繊維、ステンレス繊維等が挙げられる。

針状フィラーのアスペクト比(長さ/直径)の範囲は、5〜50の範囲であることが好ましく、10〜40の範囲であればより好ましい。

針状フィラーは、一種もしくは二種以上を使用することができる。

針状フィラーの添加量に特に限定されないが、ウレタン樹脂100質量部に対して、3〜30質量部の範囲であることが好ましく、3〜20質量部の範囲であることがより好ましく、3〜18質量部の範囲であることが更に好ましく、6〜18質量部の範囲であることが最も好ましい。

針状フィラーの範囲が3質量部以上の場合は、本発明使用する難燃剤を含む難燃性ウレタン樹脂組成物の成形体の燃焼後の形状が保持されると共に、難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれからなる難燃性ウレタン発泡体の機械強度の増加に寄与する。針状フィラーの範囲が30質量部以下の場合には本発明使用する難燃剤を含む難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

ホウ素含有難燃剤としては、ホウ砂、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸塩等が挙げられる。

前記酸化ホウ素としては、例えば、三酸化二ホウ素、三酸化ホウ素、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素等が挙げられる。

前記ホウ酸塩としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、周期表第4族、第12族、第13族の元素及びアンモニウムのホウ酸塩等が挙げられる。

具体的には、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸セシウム等のホウ酸アルカリ金属塩、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム等のホウ酸アルカリ土類金属塩、ホウ酸ジルコニウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸アンモニウム等が挙げられる。

本発明に使用するホウ素含有難燃剤は、ホウ酸塩であることが好ましく、ホウ酸亜鉛がより好ましい。

前記ホウ素含有難燃剤は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

本発明に使用するホウ素含有難燃剤の添加量は、特に限定されないが、前記ウレタン樹脂100質量部に対して、0.1〜60質量部が好ましい。

前記ホウ素含有難燃剤の範囲が0.1質量部以上の場合は、本発明に係る難燃性ウレタン樹脂組成物の自己消火性が保持されると共に、難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれからなる難燃性ウレタン発泡体の機械強度の増加に寄与する。ホウ素含有難燃剤の範囲が60質量部以下の場合には本発明に係る難燃性ウレタン樹脂組成物の発泡が阻害されない。

リン酸塩含有難燃剤、リン酸エステル、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー、及びホウ素含有難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つは、それぞれウレタン樹脂100質量部に対して、1.5質量部〜50質量部の範囲であることが好ましく、ホウ素含有難燃剤はウレタン樹脂100質量部に対して、0.6重量部〜60質量部の範囲であることが好ましい。一つの実施形態では、リン酸塩含有難燃剤、リン酸エステル、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー及びホウ素含有難燃剤の合計量は、9質量部〜200質量部であり、より好ましい合計量は10質量部〜50質量部である。また、より好ましい上限は40質量部、30質量部、25質量部、又は20質量部であり、より好ましい下限は15質量部である。

上述の赤リン以外の難燃剤としてはリン酸エステル、臭素含有難燃剤、針状フィラー、ホウ素含有難燃剤を使用することが好ましく、リン酸エステル、針状フィラー、ホウ素含有難燃剤を使用することがより好ましく、リン酸エステルと、針状フィラー及び/又はホウ素含有難燃剤とを併用することが更に好ましく、リン酸エステル、針状フィラー及びホウ素含有難燃剤を併用することが最も好ましい。

一つの例では、難燃性ウレタン樹脂組成物は、ウレタン樹脂100重量部に対して、1.5重量部〜50重量部の範囲のリン酸塩含有難燃剤、臭素含有難燃剤、金属水酸化物、針状フィラー、及びホウ酸含有難燃剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの難燃剤を含む。このような構成は機械強度の点で好ましい。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、無機充填剤を含むことができる。

無機充填剤としては、特に限定されないが、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸カルシウム等のカリウム塩、タルク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、イモゴライト、セリサイト、ガラスビーズ、シリカ系バルーン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素バルーン、木炭粉末、各種金属粉、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコン酸鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、各種磁性粉、フライアッシュ、無機系リン化合物等が挙げられる。

無機充填剤は、一種もしくは二種以上を使用することができる。

さらに難燃性ウレタン樹脂組成物は、それぞれ本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、フェノール系、アミン系、イオウ系等の酸化防止剤、熱安定剤、金属害防止剤、帯電防止剤、安定剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料、粘着付与樹脂等の添加剤、ポリブテン、石油樹脂等の粘着付与剤を含むことができる。

難燃性ウレタン樹脂組成物は反応して硬化するため、その粘度は時間の経過と共に変化する。そこで難燃性ウレタン樹脂組成物を使用する前は、難燃性ウレタン樹脂組成物を二以上に分割して、難燃性ウレタン樹脂組成物が反応して硬化することを防止しておく。そしてウレタン樹脂組成物を使用する際に、二以上に分割しておいた難燃性ウレタン樹脂組成物を一つにまとめることにより、難燃性ウレタン樹脂組成物が得られる。

なお難燃性ウレタン樹脂組成物を二以上に分割するときは、二以上に分割された難燃性ウレタン樹脂組成物のそれぞれの成分単独は硬化が始まらず、難燃性ウレタン樹脂組成物のそれぞれの成分を混合した後に硬化反応が始まるようにそれぞれの成分を分割すればよい。

難燃性ウレタン樹脂組成物は、難燃性ウレタン樹脂組成物の各成分を混合する、難燃性ウレタン樹脂組成物を有機溶剤に懸濁する、加温して溶融させたりして塗料状とする、溶剤に分散してスラリーを調製する等の方法により得ることができる。

また、ウレタン樹脂の主剤と硬化剤とをそれぞれ別々に充填剤等と共に混練しておき、注入直前にミキサー等で混練して得ることもできる。さらに触媒を除く難燃性ウレタン樹脂組成物の成分と、触媒とを注入直前に同様に混練して得ることもできる。

難燃性ウレタン樹脂組成物の注型方法は特に限定されず、例えば、通常ウレタンを発泡するときに用いられる低圧発泡機、高圧発泡機等の任意の装置を使用して撹拌し、ノズルなどを使用して直接注入してもよく、一度カップに取ったものを硬化する前に流し込んでもよい。装置で発泡しない場合も注型方法は特に限定されないが、例えば、メカニカル撹拌機を使用し、カップ内で撹拌したものを手動で流し込む方法が挙げられる。

また、上記の実施形態では、難燃性ウレタン樹脂組成物を型に注入し、型を加圧することにより難燃性ウレタン樹脂組成物自身の発泡により加圧下で硬化される構成としたが、型に外部からプレス機等により圧力をかけて、難燃性ウレタン樹脂組成物を硬化させてもよい。

以上説明した方法により、難燃性ウレタン樹脂組成物を得ることができる。

難燃性ウレタン樹脂組成物のそれぞれの成分を混合すると反応が始まり、時間の経過と共に粘度が上昇し、流動性を失う。難燃性ウレタン樹脂組成物を、型へ注入して硬化、成形させることにより、難燃性ウレタン樹脂組成物からなる耐火断熱層を得ることができる。

難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれから形成された難燃性ウレタン発泡体の比重に特に限定されないが、0.02〜0.2の範囲であることが好ましく、0.02〜0.1の範囲であることがより好ましく、0.03〜0.08の範囲が更に好ましく、0.03〜0.06の範囲が最も好ましい。

かかる難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれから形成された難燃性ウレタン発泡体は比重が小さいことから取り扱い易く、海水又は淡水に浮揚させることができる。難燃性ウレタン樹脂組成物を硬化して得られる耐火断熱層は、ポリウレタンフォームからなり、内部に気泡を有する。気泡はポリウレタンフォーム内で独立した気泡であることが好ましい。

また難燃性ウレタン樹脂組成物及びそれから形成された難燃性ウレタン発泡体の密度は特に限定されないが、10〜100kg/m³であることが好ましい。かかる難燃性ウレタン樹脂組成物及び難燃性ウレタン発泡体は軽量で取り扱い易い。

ここまで、本発明の第1〜3実施形態を例にとって説明してきたが、本発明はこれに限られず、以下のような種々の変形が可能である。

難燃性ポリウレタン発泡体を充填される、中空部を有する物体は、可撓性のボート、浮標、タイやに限定されない。例えばボート及び浮標以外の硬質又は可撓性の浮揚装置であってもよい。そのような浮揚装置としては、硬質の救命ボート、硬質又は可撓性の救命いかだ(水上フロートとも称する)、救命胴衣、浮輪、浮き等が挙げられる。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。

1.難燃性ポリウレタン発泡体の製造 表1に示した配合により、実施例1、実施例2、比較例1、及び比較例2に係る難燃性ウレタン樹脂組成物を準備した。なお表1に示した各成分の詳細は次の通りである。単位は明記のない限り質量部である。 (A)ポリオール化合物 A−1:p−フタル酸系ポリエステルポリオール(川崎化成工業社製、製品名:マキシモールRFK−505、水酸基価:250mgKOH/g、官能基数:2[一分子当たり]) A−2:フタル酸系ポリエステルポリオール(川崎化成工業社製、製品名:RDK−133、水酸基価:315mgKOH/g、官能基数:2[一分子当たり]) (B)触媒 B−1:オクチル酸カリウム(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、製品名:K−zero G) B−2:三量化触媒(東ソー社製、製品名:TOYOCAT−TR20) B−3:ペンタメチルジエチレントリアミン(東ソー社製、製品名:TOYOCAT−DT) (C)整泡剤 ポリアルキレングリコール系整泡剤(東レ・ダウコーニング社製、製品名:SH−193、表1の整泡剤) (D)発泡剤 D−1:水 D−2:HFC−365mfc(1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、日本ソルベイ社製) HFC−245fa(1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン、セントラル硝子社製) 混合比率 HFC−365mfc:HFC−245fa = 7:3(表1に「HFC」と記載) (E)ポリイソシアネート化合物 MDI(東ソー株式会社製、製品名:ミリオネートMR−200、イソシアネート含有率 30.5〜32.0%) (F)難燃剤 F−1:赤リン(燐化学工業社製、製品名:ノーバエクセル140) F−2:トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート(大八化学工業社製、製品名:TMCPP、以下「TMCPP」という。) F−3:ホウ酸亜鉛(早川商事製、製品名:FIREbrake ZB) F−4:ウォラストナイト(SiO₂・CaO;針状フィラー)(キンセイマテック社製、製品名:SH−1250)

表1のポリオール化合物、触媒、整泡剤、発泡剤、及び難燃剤を全量が10kgになるように計量し、10分間撹拌し、ポリオールプレミックスを作成した。上記で作成したポリオールプレミックスとポリイソシアネート化合物を低圧発泡機(東邦機械工業社製、A310型低圧発泡機)の別々のタンクに投入した。

ノズルを介して難燃性ウレタン樹脂組成物を金型内に下記の条件で注入した。 型サイズ(内寸):400mm×400mm×70mm(高さ) 型温度:70℃ 型材質:アルミニウム ポリオールプレミックス液温:25℃ イソシアネート液温:25℃ ミキシング方法:低圧ウレタン発泡機を使用し、ポリオールプレミックスとイソシアネートとを流量10kg/min、回転数:3000rpm/min所定の部数を表1の量を吐出して目的の比重になるように混合し、注入した。

難燃性ウレタン樹脂組成物の注入後、ノズルを金型から除去し、金型の開口部に栓をし、難燃性ウレタン樹脂組成物を加圧下で65℃で発泡させ、30分間同温度で養生及び硬化させ、脱型することで400mm×400mm×70mmの難燃性ポリウレタン発泡体を得た。

2.難燃性ポリウレタン発泡体の評価 [燃焼性1の測定] 300mm×300mm角、50mmの厚さにカットした実施例1、実施例2、比較例1、及び比較例2に係る難燃性ポリウレタン発泡体のフォームを床に置き、40cm上からアーク溶接による火花を60秒間滴下した。 60秒の滴下後、貫通もしくは燃焼した場合を×、貫通もしくは燃焼しなかった場合を○とした。

[燃焼性2の測定] 300mm×300mm角、50mmの厚さにカットしたフォームを垂直に設置し、表面に着火したガスバーナーを30秒間当て続けた。 30秒の着炎後、燃焼した場合を×、燃焼しなかった場合を○とした。

[圧縮強度の測定] 発泡後のフォームを100mm×100mm×50mmにカットし、JIS K 7220に準拠して圧縮強度を測定した。

[曲げ強度の測定] 発泡後のフォームを300mm×100mm×16mmにカットし、JIS K 7221−2に準拠して曲げ強度を測定した。

[曲げ弾性率の測定] 発泡後のフォームを300mm×100mm×16mmにカットし、JIS K 7221−2に準拠して曲げ弾性率を測定した。

その結果、実施例1及び2の発泡体では燃焼性1,2、圧縮強度、曲げ強度、及び曲げ弾性率ともに良好であったが、比較例1の発泡体では燃焼性1,2、圧縮強度、及び曲げ弾性率が劣っていた。また、比較例2の発泡体では燃焼性1,2、圧縮強度、曲げ強度、及び曲げ弾性率がいずれも劣っていた。