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JPH0529658B2 - - Google Patents
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JPH0529658B2 - - Google Patents

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JPH0529658B2
JPH0529658B2 JP58054957A JP5495783A JPH0529658B2 JP H0529658 B2 JPH0529658 B2 JP H0529658B2 JP 58054957 A JP58054957 A JP 58054957A JP 5495783 A JP5495783 A JP 5495783A JP H0529658 B2 JPH0529658 B2 JP H0529658B2
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stg
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Ansonii Sumisu Dereku
Jon Gureison Sutefuan
Hyuumu Jon
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0023Use of organic additives containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Emergency Medicine (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、材料、とくにイソシアネート部分を
含む天然および合成高分子フオーム材料、例え
ば、建築構造、装飾物、家具備品およびその他の
交通機関や工業技術の分野において使用頻度が高
まつている、硬質および柔軟性ポリウレタンフオ
ームの燃焼に際して煙および有毒物質の生成抑制
に関する。 従来、火災に際して発生する煙および有毒物質
が市民や消防士の死亡や傷害の主なる原因である
と長い間認識されている、この理由のため、構造
上およびデザインの変更の点から、また材料それ
自身の構造の点からその効果を減少させるため広
範な研究が行われてきた。すなわち、後者に関し
て、燃焼に際して生成する多くの物質の効果を排
除し、または減少するため種々の添加剤が提案さ
れてきており、提案された添加剤としては難燃剤
として作用する材料から、燃焼に際して生成する
物質、すなわち煙、一酸化炭素およびNO2
NO、HCN、その他有毒有機窒素物質、例えば、
アミン類、ニトリル類およびイソシアネート類を
含む、含窒素物質の有害効果を抑制するために作
用する無機物質および有機物質にわたる。 しかしながら、ポリウレタンフオーム材料が死
亡および傷害に寄与した火災に起因する最近の数
件の災害により不幸にして証明されるように、現
在まで全く満足される添加剤は見出されていない
し、さらに提案された添加剤のうちの多くのもの
は加工に関して商業的に不適当であることが明ら
かになり、しかも多くの場合、とくにそれらを高
い割合で添加するとき、フオームの所期物性を逆
にそこなうものである。 まず第一に本発明は、可燃物質の燃焼に関する
煙および有毒ガス(STG)の発生は一般には
個々の化学反応や物理的反応に帰因するものでは
なく、STG生成に集合的に寄与する一連の種々
の反応に依存するという認識に基づく。この点に
関して、本発明は煙の発生および有毒ガスの生成
を減少し、または遅延すべく完全にもしくは主と
して作用する材料に関するが、さらに本発明は煙
発生を減少または遅延するために完全にまたは主
として作用する材料および有毒ガス生成を減少ま
たは遅延するために完全にまたは主として作用す
る材料を含み、なおここで使用される用語
“STG”は全ゆるかかる可能性を含むように解決
されるべきである。用語“抑制”はSTG全量が
減少する場合およびSTG生成の全量が減少でき
なくてもその効果が主としてSTG発生を遅延す
るものである場合を含むように使用される。 それ故に、その最も広い局面において、本発明
は、とくにイソシアネート部分を含む高分子材料
においてSTG生成を抑制することができる多機
能システムを提供する。便宜のため、本発明はポ
リウレタンを基材とする材料、とくにフオーム材
料に関しては以下に論じることにするが、本発明
は、例えば、天然フオームラバーおよびネオプレ
ンを基材とするフオームを含む他の材料ならび
に、燃焼に際して発生する煙および/または有毒
ガスが重大な問題を提供する他の材料に適用でき
ると解釈される。 本発明の本質はかかる物質中に多機能STG抑
制システムを添加することであるが、煙抑制は燃
焼に際して安定な炭を生成することができる材料
によつて一般に上昇するということが見出された
ので、その基礎的成分はSTG抑制材料(A)、好ま
しくは炭誘発材料または炭増強材料である。 ポリウレタン類に対する煙抑制剤を検討してき
たが、当業者であれば、これらの物質が本発明に
よる多機能システムの他の成分(類)と相溶性で
なければならないことおよび好ましくは他の所望
の性質を有意に阻害することなしにそれらをポリ
ウレタン類に添加できることに注意すれば、検討
と選択の価値ある材料を知ることになろう。理解
されるとおり、STG抑制剤はポリウレタンの製
造過程もしくは発泡過程で添加されるか、あるい
はポリウレタンフオームの後含浸によつて塗布さ
れ得るし、さらにこの理由によつて、例えば、あ
る種の物質はポリウレタンの生成過程でイソシア
ナートなどの他の成分と望ましくなく反応するた
め、若干の利用に不適当となる場合もある。これ
と同一の基準が本発明の多機能システムの他成分
にも適用される。 しかしながら、上記の考察と一致して、必須の
STG抑制成分(A)としては特に炭素数20以下、有
利には炭素数10以下のカルボン酸、好ましくはジ
カルボン酸または高級ポリカルボン酸あるいは対
応する酸無水物が使用され得る。炭素−炭素不飽
和とくにエチレン性不飽和を有する脂環化合物を
含む脂肪族化合物または芳香族化合物が好まし
い。かかる化合物の中では、マレイン酸、フマー
ル酸、ピロメリツト酸、メリツト酸または対応す
る酸無水物が有利に使用されるが、好ましい化合
物はマレイン酸およびピロメリツト酸ジ無水物で
ある。他の用い得る化合物はクロレンド酸、コハ
ク酸、アジピン酸、安息香酸、フタル酸、イソフ
タル酸およびそれらの酸無水物である。適当な酸
類の他の誘導体、例えば、エステル類などもまた
使用され得る。出願人は如何なる理論にも制限さ
れることを望まないが、とくに適当な誘導体は、
それらが添加または燃焼の条件下で酸または、か
かる条件下で生成する、その酸の誘導体を生成す
るように働くという意味での酸の先駆物質である
と考えられる。 下記成分(B)および(C)が酸類である場合、それら
は適当かつ望ましいものであるなら、無水物また
は他の誘導体として同様に使用され得る。 多機能システムは、好ましくは炭生成により
STG抑制剤として機能する、上記で列挙したよ
うな材料の少くなくとも一種を含有することが本
発明に必須である。 しかしながら、そのシステムが、好ましくは相
乗的に作用して基礎となるSTG抑制効果を増強
させる成分を含有することもまた本発明の基礎的
概念にとつても必須である。 それ故に、一つの態様として本発明は天然およ
び合成材料、とくにポリウレタンフオーム類など
のイソシアネート部分を含むものに対する多機能
STG抑制システムを提供するものであつて、上
記システムは (A) STG抑制成分ならびに; (B) 燃焼速度−減少成分および/または炎温度−
減少成分および/または (C) 炭安定化成分を含有する。 本発明はまたかかるシステムを添加する材料、
とくにポリウレタンフオーム材料を提供する。 この点に関して、論理上本発明を限定せずに考
えられることは、STG抑制物質(A)の基本的存在
とは別に、下記に示すとおり、関連した成分(B)と
成分(C)というさらに二つの基本的考察点がある
が、理解出来ることに全体のシステムが(A)+(B)
(すなわち(C)を欠く);(A)+(C)(すなわち、(B)を欠
く);または(A)+(B)+(C)を含有し、かつ適当な組
合せの選択は特定の基材高分子材料と関連する最
終用途に依存し、また場合によつては、単一の成
分が機能(A)、(B)および(C)のいずれかの2種類また
は3種類全部を発揮することもあり得るが、一般
にはそれらは少くとも2種、好ましくは3種の相
異なる化学物質によつて提供され、しかも考えら
れることには、一般にそれぞれの機能に対して
別々の物質を使用することによつて最適の性能が
達成され得る。 一つの態様として、本発明は、成分(A)のSTG
抑制効果が、意味のある量の煙を発生することな
しに、有利に炭生成を阻害せずに、また成分(A)の
効果を増進させる程度の炭生成を好ましくは伴つ
て、燃焼速度を低下させ、および/または基材の
炎温度を減少させる成分(B)を添加することにより
(好ましくは酸素の排除よりはむしろ燃焼に際し
て生成するガスを希釈することによつて)有意義
に改良され得るという出願人の驚くべき知見に基
づくものである。この点に関してポリウレタンフ
オームにとくに適当であることが認められた成分
(B)の材料としてはシユウ酸またはトリメリツト酸
が挙げられる。 理解できることには、成分(B)は成分(A)および成
分(C)の場合と同様に、燃焼に際してそれ自身相当
な量の煙および/または有毒ガスを生成しないも
のである。 他の態様として、本発明は、成分(A)および成分
(A)+(B)のSTG抑制能が、下記の実施例において
詳細に説明されるように、当業者によつて従来理
解されなかつたと考えられる機能を充足させる。
成分(C)の添加によつて増強されるという出願人の
発見に基づくものである。驚くべきことに、最初
の煙と有毒ガスの発生は成分(A)の存在によつて著
るしく抑制され得るが、場合によつては体験した
強力な熱のもとでは最初に生成した炭の低減と熱
分解により二次STG生成が生起することがある
ことが発見された。しかしながら、結合剤または
炭安定化剤として成分(C)を添加することによつ
て、これらの二次反応が実質的に減少または遅延
され得る。このことは、成分(C)が存在しない場
合、二次的な炭燃焼とSTG生成反応が通常生起
するが、成分(C)の存在する場合、燃焼過程が比較
的円滑であつて、唯一つの燃焼ピークが達成さ
れ、成分(A)および、好ましくは、成分(B)の添加に
よつてSTG生成を制御することが一層容易とな
ることを示す実験結果によつて立証される。この
ことの全体としての効果は、フオーム中に比較的
高い割合(最初に存在する量に基づいて)の潜在
的に有毒なガスと煙と生成する元素、とくに炭素
と窒素を保持することができる炭を生成すること
である。 成分(C)として好適な物質としては、ヒドロキシ
カルボン酸類、とくにヒドロキシポリカルボン酸
類、例えば、フルーツ酸類が例示される。具体的
にアスコルビン酸、ムチン酸、クエン酸、酒石
酸、リンゴ酸が挙げられるが、後者がとくに好ま
しい。しかしながら、当業者なら本発明の教示を
得て、必要なら通常の試験を行うことにより、他
の適当な材料を選択することができる。 成分(A)の場合と同様に、成分(B)および/または
成分(C)も2種以上の材料の混合物を含有してもよ
く、また理解され得ることには、基材および所期
用途に従つて他の添加剤を加えてもよい。 上記で説明したように、本発明の多機能抑制シ
ステムは種々の基材中に使用できるが、それらは
とくにイソシアネート結合含有物質、とりわけト
ルエンジイソシアネート(TDI)およびジフエニ
ルメタン−4,4′−ジイソシアネート(MDI)を
通常基材とする硬質フオームならびに特別に、近
代的備付け家具、備品および部品において使用頻
度が高まつている。通常TDIを基材とする柔軟性
フオームに適している。これらのポリウレタン類
は、例えば、ポリエステル類ならびにポリエーテ
ルポリオール類、トリアルカノールアミン類およ
びアミノポリオール類、例えば、アミン類とアン
モニアのアルキレンオキシド付加物から誘導され
るものを基材とし得る。それらは水、炭酸ガスな
どの発泡剤、トリクロロフルオロメタンなどのパ
ーハロ炭化水素類ならびに他の補助剤(またはそ
の残渣)、例えば、ジブチル酢酸錫などの錫化合
物の如き触媒、界面活性剤および乳化剤、ならび
に通常の防火剤、例えば、酸化アンチモン、有機
リン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩などのリン
化合物およびハロゲン含有化合物を含有してもよ
い。 好ましい成分(A)、成分(B)および/または成分(C)
のある種のものの添加はそれらの材料の重合また
は次の工程に使用される他の成分との望ましくな
い相互作用の問題を引起し得るので、必要なら、
それらはカプセル化した形でまたは、ポリウレタ
ンの生成中、発泡中および/または燃焼条件下に
活性成分を放出する非反応性誘導体として添加し
てもよい。別の方法として、それは必ずしも商業
的規模では実行可能ではないが、それらは、適当
な揮発性液体、例えば、工業的にメチル化したア
ルコール(IMS)、メタノールおよびエタノール
の分散性としたのち含浸によつて添加され得る。 成分(A)および成分(B)および/または成分(C)の量
は基材の種類および用途によつて異なるが、各成
分は一般に分散液、例えば、ポリオールの溶液と
して添加される。一般に成分(A)と成分(B)および/
または成分(C)の合計量は、目下のところ、基材の
1〜50重量部、好ましくは5〜40重量部、とくに
好ましくは7〜30重量部である。これに関連し
て、成分(A)および成分(B)および/または成分(C)の
割合は当該器材および用途によつて同様に変わり
得るが、一般に成分(A)は好ましくは抑制システム
の30%以上、通常40〜80%を占め、また成分(B)お
よび成分(C)は、ともに存在する場合、(B):(C)の割
合4:1〜1:4、好ましくは3:1〜1:3、
とくに2:1〜1:2に対応する量で、特別に好
ましくはほぼ等量で使用される。 かくして、本発明の3種のとくに好ましい抑制
システムの場合を挙げると、 1 マレイン酸(A)−シユウ酸(B)システムは、(A):
(B)の割合約2:1にて、柔軟性TDIポリウレタ
ンフオームを基材にして全量の30%まで使用さ
れる。 2 マレイン酸(A)−シユウ酸(B)−リンゴ酸(C)シス
テムは(A):(B):(C)の割合約4:1:1にて、全
量の30%まで使用される。 3 ピロメリツト酸ジ無水物(A)−トリメリツト酸
(B)−酒石酸(C)システムは、(A):(B):(C)の割合約
4:1:1にて、全量の30%まで使用される。 強調すべきことには、本発明は、その本質的役
割が煙と有毒ガスの生成の遅延または抑制を達成
して充足されるシステムに関し、しかもこの点に
関して、下記の実施例において例示されるよう
に、本発明のシステムは、一般にそうでなければ
遊離して有毒物質を生成するおそれがある残留炭
素と窒素の保持に導かれる炭生成を増加すること
により、考えられることだが、煙の生成を減少さ
せるのみならず、CO、HCN、窒素酸化物、有機
窒素化合物などの有毒ガスの発生を著るしく遅延
させるかまたは減少させる。 最後に理解され得ることは、本発明の組成物は
広範囲な製品中に使用され得る。同じく理解され
得ることに、各成分の役割は、火災の過程におい
て変化し得る、燃焼の種々の形態、例えば自由な
燃焼、熱分解などに従つて変化し得る。すなわ
ち、それらは、例えば、皮、織物、ポリ塩化ビニ
ル、ポリプロピレンまたはビスコースベロアなど
の天然または人工の材料の外被覆を施した家具を
含む、STG発生を阻止するための他の手段が施
されている処方および構成と連携して使用され、
したがつて本発明は火災中におけるSTG発生を
実質的に良好に排除または遅延させるためにかか
る材料や構成と連携して使用するように意図され
ている。とくにことわらない限り、パーセントは
全て重量パーセントであるが、以下に実施例を挙
げて本発明の態様を示す。 実施例 1 上記で説明したように、本発明のSTG抑制シ
ステムの重要な態様は、それらが炭生成の増加を
導き、とくにその炭中に有意義に高い割合の潜在
的に危険な元素である炭素と窒素を保持せしめる
ことである。 下記の第1表は、標準柔軟性ポリウレタンフオ
ームD7(ポリプロピレンオキシド/TDI)を基材
とする種々の処方物を空気中で自由に燃焼した場
合に生成する残留炭の分析によつて得られる結果
を示す。未処理フオームとした標準フオームとは
別に、微粒子添加物をメチル化アルコール中に分
散させた分散液を使用してフオームを含浸させて
他の試料を得た。ポリウレタンフオームの重量に
対する添加物の割合をそれぞれ示す。発煙レベル
は1(低い)、2(普通)および3(高い)と視覚的
に評価された。
【表】 明白なことに、標準フオームと対比して、マレ
イン酸の添加はフオーム中の個々の元素の保持率
の大きな増加を伴つて炭生成率の有意義な増加を
導いた。かかる改良は酒石酸およびリンゴ酸を添
加しても認められなかつた。しかしながら、また
注意されることに、本発明に従つてマレイ酸、シ
ユウ酸およびリンゴ酸を含有する多機能システム
を使用すると、炭の全生成率はマレイン酸単独の
対比レベルに比べて大きく、とくに炭素および窒
素の保持率は有意義に増加した。 実施例 2 種々の温度におけるHCNの収量を検討するた
めに、B.C.CoxおよびB.Ellis、Analytical
Chemistry 1964、36、p90に記載のミクロ熱分解
炉を使用して、実施例1に記載のマレイン酸、リ
ンゴ酸およびシユウ酸を含む試料をさらに試験し
た。結果は下記の第2表で示すが、HCNレベル
はフオーム材料またはフオーム材料プラス添加剤
mgあたりの単位で示された。明白なことに、700
℃で本発明に従つて処理されたフオームからの
HCNの収量は未処理フオームの場合の25%と低
くなつたし、またこの収量の差は温度が850℃、
次いで1000℃と上昇するにつれて減少したが、理
解できることに、真実の火災中では燃焼に際して
温度が上昇するにつれてHCNの発生が連続的に
生起し、従つて処理材料からのHCNの全発生量
は未処理材料の場合よりも実質的に低くなるか、
あるいは火災中であとで最大濃度に達する。
【表】 さらにA.M.Calcraft、R.J.S.GreenおよびT.S.
McRoberts、Plastics & Polymers 1974、42
(No.161)、200に記載された、円錐炉中で上記試料
を発煙試験に付したが、発火剤を使用して300℃
で試験を行つた。この場合、本発明による多機能
システムはまた、ポリウレタンフオーム中にマレ
イン酸のみ30重量%を含む試料と比較された、対
数値である最大光学濃度は未処理フオームについ
て0.8、マレイン酸30%含有フオームについて
0.36および、理解されることに、発煙の極めて有
意義な低下を示す、本発明の多機能三酸システム
含有フオームについて0.31であつた。 実施例 3 本実施例において、3種の試料を空気中で自由
に燃焼させて試験した。試料は、直径3″(〜75
mm)、厚み1″(〜25mm)の円盤として調製され、熱
電対をデイスクの上下両面の中心に挿入した。デ
イスクの上部に燃焼を開始するため炎を点火した
のち一定時間、これらの地域上で体験される温度
を追跡した。標準たわみポリウレタンフオーム、
マレイン酸20重量%を含浸した同じフオームおよ
びマレイン酸20重量%とシユウ酸10重量%をそれ
ぞれ含浸した同じフオームについて得られた結果
を第1〜3図に示す。 第1〜3図から明らかに認められることに、マ
レイン酸それ自身は下部熱電対によつて体験され
る温度を実質的に減少することに役立つたが、こ
れはデイスクの下部を絶縁するように作用した炭
生成によるものであつて、本発明による多機能二
酸システムは再び炭生成により下部熱電対によつ
て体験される温度の大きな減少を達成したのみな
らず、上部熱電対によつて体験される温度をまた
有意義に減少した。 本発明によるシステムの有効性は、試験後に得
られる残留炭値、すなわちフオーム材料のそれぞ
れ14重量%、26重量%および50重量%によりさら
に例示される。理解され得ることに、本発明によ
るシステムを使用することにより得られる高い残
留炭値は、そうでなければ危険な煙および有毒ガ
ス化合物を発生するおそれがある、炭素と窒素部
分の有意義な保持率を示す。この保持率は実施例
1の第1表に定量的に示される。 実施例 4 下記の成分を含有する試料デイスクについて実
施例3で記載した方法と同じ試験を実施した: (A) 標準フオーム+マレイン酸20重量% (B) 標準フオーム+マレイン酸20重量%+シユウ
酸5重量% (C) 標準フオーム+マレイン酸20重量%+リンゴ
酸10重量% (D) 標準フオーム+マレイン酸20重量%+シユウ
酸6重量%+リンゴ酸4重量% 熱電対を各デイスクの上下面の中心に挿入した
のち、デイスクの上面にて再び燃焼を開始した。 第4図は得られた結果を示し、曲線A〜Dは燃
焼が進むにつれて下部熱電対により体験された温
度を示す。曲線は、処方Aおよび処方Bについ
て、最初の温度頂点は燃焼温度における増加によ
りやがて二次温度頂点に導かれるが、その温度は
図示されるように、熱分解に続く最初に生成した
炭の低減に帰すると考えられる。 他方、本発明に従つて炭安定化剤としてリンゴ
酸を含有する処方Cおよび処方Dについて、曲線
は単一の温度頂点のみを示し、炭生成は規則的で
あつて、とくに第二次炭熱分解は生起しないこと
(これは視角判定で確認された)を示した。また
注意されることに、好ましい三成分シテムDを使
用すると、温度が鋭く上昇する前に有意義に比較
的長い遅延時間が存在した。 実施例 5 本実施例では、未処理標準柔軟性ポリウレタン
フオームおよび本発明によるマレイン酸20%、シ
ユウ酸6%およびリンゴ酸4%で含浸したフオー
ムを次のような大規模試験に付した。 上記2種の処方によるポリウレタンフオームク
ツシヨンにその発火抵抗性を向上させるように特
別の裏地を施したポリプロプレン織物で被覆し
た。この織物は、発火源の影響下に開放して、熱
可塑性を示すことが期待された。 次いで、このクツシヨンを椅子状に組立てたの
ち、スチール性椅子枠上に支えた。それぞれの椅
子型はシートクツシヨン(45cm×20cm×10cm)と
後もたれクツシヨン(45cm×50cm×10cm)より構
成された。 組立椅子を廓下(12cm×1.2m×2.5m)へ広が
る部屋(4m×3m×2.5m)からなる火災試験
施設に入れた。調整可能な風穴を備えたスチール
戸を廓下の端および試験部屋の外側入口に取付
け、これらの戸は試験部屋中の試料への換気を制
御するために使用された。試験中試験部屋を撮影
したり、ガス濃度および煙暗化などの遠隔操作を
することが出来るように観察室を設けた。外壁中
に観察用にのぞき穴をさらに設けた。 燃える新聞紙を火種として使用し、1枚をシー
トクツシヨン上に置いて背もたせクツヨンと接触
させ、他の1枚を前者と直角にして置いた。紙の
低い部分の端をマツチで点火した。 両試料からの発煙は、それぞれ視準し、かつ焦
点を合せるレンズを備えて、白熱タングステン光
源およびシリコン光電池からなる垂直に設けた光
リンクを使用して測定した。そのシステムから発
生する電圧を多段階電位差チヤート記録計(範囲
20V〜10mV)上に連続的に追跡した。発生電圧
とそのシステムの光通路における暗化を引起す媒
質の光学密度との関係は、標準中性密度フイルタ
ーによる目盛定めによつて決定される。測定は廓
下と試験部屋との間の戸の位置および試験部屋に
て実施した。測定は、ベアの法則によつて導か
れ、D=log10F0/F (式中、F0=煙の不存在下における光電池での
光密度 F=煙の存在下における光電池での光強度) にて表わされ、第5図(戸)および第6図(廓
下)で示される単位である光学密度によつて示さ
れる。ただし、図中曲線Fは未処理標準試料、曲
線Gは本発明による試料を表わす。図から明らか
なように、未処理フオームにおける最大暗化(数
値も対数である)は本発明の多機能STG抑制シ
ステムを添加したフオームの場合よりもはるかに
高いものであつた。 さらに、試料ラインは観察室から、直立した成
人が呼吸する空気層にほぼ対応する床上1.6mの
高さでの戸口の点に連結した;試料ラインはドレ
ガーガス測定システムに取付けた。 測定は、窒素酸化物、炭酸ガス、一酸化炭素お
よび青酸ガスそれぞれに対してドレガー比色管型
6724001、CH23501、CH20601およびCH25701を
使用して間欠的に実施し、結果は第7,8,9お
よび10図にそれぞれ示した。これらの図から明
らかなように、本発明による多機能システムを添
加したフオームは実質的により少い量の有毒物質
であるHCN、窒素酸化物および一酸化炭素を発
生したが、予期されたように、比較的無毒な、よ
り多量の炭酸ガスを生成した。 下記の実施例において、実施例1および2にお
いて標準として使用された柔軟性ポリウレタンフ
オームD7を基材とした処方により調製された他
の試料を空気中および実施例2で記載した円錐炉
で燃した。標準品以外の試料は実施例1で記載し
た標準品の含浸法により調製した。試料は、実施
例3に記載した熱電対に合わせて、直径3″(〜75
mm)および高さ1″(〜25mm)のデイスクとして調
製した。下部熱電対により体験される最大温度
(℃)、Tnaxは 溶発指数/100=Tnax(D7)−Tnax(試料)/Tnax
試料) で定義される、試料に対する溶発指数を得るため
に使用される。 炭生成のさらに正確な測定には、試料を金網上
にのせて液体を除去した。 下記表中のDnaxは、大気中円錐炉で850℃で試
料を燃焼させたときの煙の最大光学濃度である。 実施例 6 この実施例では、種々の割合のマレイン酸、シ
ユウ酸およびリンゴ酸を使用した。結果は第3表
に示される。 実施例 7 この実施例では成分(A)を変えた。結果は第4表
に示され、ピロメリツト酸ジ無水物を使用して得
られる全般に良好な結果が得られた。 実施例 8 この実施例では、上記実施例で良好な結果を与
えることがわかつた2種の成分(A)、すなわち、マ
レイン酸とピロメリツト酸ジ無水物の存在下に成
分(B)を変えた。とくにピロメリツト酸ジ無水物と
ともに使用した場合、トリメリツト酸はとくに良
好な結果を与える。その結果を第5表に示す。 実施例 9 この実施例では、成分(A)および成分(B)の好まし
い組合せを使用して、成分(C)を変えた。結果は第
6表に示す。 実施例 10 この実施例では、燃焼試験は、ポリプロピレン
またはビスコースベロアの箱で被せるか、または
被せないで、ポリウレタンフオームからなる実物
大のクツシヨンについて実施した。ポリプロピレ
ンで被せたクツシヨンは、実施例5の場合と同様
に、すなわちシートおよび背もたせのクツシヨン
を使用して試験した。裸のクツシヨンとビスコー
スベロアで被せたクツシヨンについての試験は4
種のクツシヨン、つまり45cm(奥行き)×50cm
(幅)×10cm(厚み)のシートクツシヨン、45cm
(高さ)×50cm(幅)×10cmの背もたせおよび45cm
(奥行き)×25cm(高さ)×10cmの2本のひじかけ
を使用し、他の条件は実施例5の場合と同じにし
て実施した。結果は第7表および第8表に示す。
上記の小規模試験の場合を確認する結果から明ら
かなように、本発明によるSTG抑制システムは
煙と有毒ガスの発生を有意義に減少または遅延さ
せる。 成分(A)とともに通常の防火システムを含むフオ
ームKはこれらの利点を有しないことがまた表か
ら明らかである。 本発明の多機能システムと、とくに好ましい態
様として2種以上のカルボン酸の混合物を使用す
るシステムを使用して得られる利点は前記各実施
例から明らかであり、また本発明による種々の他
のシステムもまたかかる利点を与えることが理解
される。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1〜3図は本発明の組成物含浸フオームを自
然燃焼させたときの燃焼状態を示すグラフ、第4
図は本発明による各種フオームを同様に燃焼させ
たときの燃焼状態を示すグラフ、第5〜6図は本
発明の組成物含浸フオームクツシヨン製の組立椅
子を用いて大規模燃焼試験した場合の発煙度を光
学密度で測定した結果を示すグラフ(第5図は
戸、第6図は廓下でのデータ)、第7〜10図は
第5〜6図と同じ大規模試験における窒素酸化
物、炭酸ガス、一酸化炭素および音酸ガスの発生
濃度をそれぞれ示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 可燃性物質および煙および有毒ガス(以下
    STGと略称する)抑制組成物からなり、該STG
    抑制組成物がシユウ酸およびトリメリツト酸を除
    く少なくとも2個のカルボン酸基を有するカルボ
    ン酸またはその無水物またはエステルから選ばれ
    るSTG抑制成分(A)と、シユウ酸またはトリメリ
    ツト酸から選ばれる燃焼速度−および/または炎
    温度−減少成分(B)およびヒドロキシカルボン酸か
    ら選ばれる炭安定化成分(C)の少くとも1種を含有
    してなり、該STG抑制組成物は、成分(A)および
    (B)としてのシユウ酸、(A)および(C)、または(A)、(B)
    および(C)の組合せからなる少くとも2種の異なる
    化合物を含有することを特徴とする、柔軟性フオ
    ーム形状の煙および有毒ガス抑制性可燃性物質組
    成物。 2 可燃性物質がイソシアネート結合を含む物質
    である、特許請求の範囲第1項に記載の組成物。 3 該物質がポリウレタンである、特許請求の範
    囲第2項に記載の組成物。 4 成分(A)がポリカルボン酸またはカルボン酸無
    水物である、特許請求の範囲第1〜3項のいずれ
    か1つに記載の組成物。 5 成分(A)がマレイン酸またはピロメリツト酸無
    水物である、特許請求の範囲第4項に記載の組成
    物。 6 成分(A)がカルボン酸エステルである、特許請
    求の範囲第1〜3項のいずれか1つに記載の組成
    物。 7 成分(A)がポリカルボン酸エステルである、特
    許請求の範囲第6項に記載の組成物。 8 該STG抑制組成物が成分(C)としてリンゴ酸
    または酒石酸を含有する、特許請求の範囲第1〜
    7項のいずれか1つに記載の組成物。 9 成分(A)、成分(B)および成分(C)を含有する、特
    許請求の範囲第1〜7項のいずれか1つに記載の
    組成物。 10 基材の重量に対して1〜50重量部の成分
    (A)、成分(B)および成分(C)を含有する、特許請求の
    範囲第9項に記載の組成物。 11 基材の重量に対して5〜40重量部の成分
    (A)、成分(B)および成分(C)を含有する、特許請求の
    範囲第9項に記載の組成物。 12 基材の重量に対して7〜30重量部の成分
    (A)、成分(B)および成分(C)を含有する、特許請求の
    範囲第9項に記載の組成物。 13 成分(A)が成分(A)、成分(B)および成分(C)の合
    計重量の少なくとも30重量%を占める、特許請求
    の範囲第9〜12項のいずれか1つに記載の組成
    物。 14 成分(A)が成分(A)、成分(B)および成分(C)の合
    計重量の40〜80重量%を占める特許請求の範囲第
    13項に記載の組成物。 15 成分(B)と成分(C)が4:1〜1:4の重量比
    で存在する、特許請求の範囲第9〜14項のいず
    れか1つに記載の組成物。 16 成分(B)および成分(C)が3:1〜1:3の重
    量比で存在する、特許請求の範囲第9〜14項の
    いずれか1つに記載の組成物。 17 成分(B)および成分(C)が2:1〜1:2の重
    量比で存在する、特許請求の範囲第9〜14項の
    いずれか1つに記載の組成物。 18 成分(B)および成分(C)がほぼ等しい重量で存
    在する、特許請求の範囲第9〜14項のいずれか
    1つに記載の組成物。 19 STG抑制組成物がマレイン酸(A)、シユウ
    酸(B)およびリンゴ酸(C)を含有する、特許請求の範
    囲第9〜18項のいずれか1つに記載の組成物。 20 STG抑制組成物がピロメリツト酸(A)、ト
    リメリツト酸(B)および酒石酸(C)を含有する、特許
    請求の範囲第9〜18項のいずれか1つに記載の
    組成物。 21 成分(A)、成分(B)および成分(C)が基材の重量
    に対してそれぞれ20%、5%および5%の割合で
    存在する、特許請求の範囲第19項または20項
    に記載の組成物。
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