[发明专利]用于火焰复合的阻燃块状聚氨酯泡沫组合物

说明书

技术领域

本公开涉及不需要单独的阻燃剂添加剂的用于火焰复合(火焰层合，flame lamination)的阻燃块状聚氨酯泡沫组合物。

背景技术

通常，“复合(层合，lamination)”是指通过使用粘合树脂或加热而粘合原料和辅助材料来制备产品。原料的实例包括天然皮革、合成皮革和织物。辅助材料可以是软质聚氨酯泡沫。在已知为“火焰粘合(flame adhesion)”的特定复合技术中，通常将用作辅助材料的软质聚氨酯泡沫称为“火焰复合泡沫(flame lamination foam)”。

通常将复合产品用于车辆座椅、沙发、办公椅等的皮革覆盖物或织物覆盖物。通过使它们更舒适并且因此更令人想要，将它们用于升级产品。

用于制备火焰复合泡沫的方法包括多个步骤。通过计量泵称量主要材料和各种添加剂。将它们转移到泡沫发生器的混合头中，搅拌，并且排出至以恒速水平移动的传送带。然后，使它们反应，以便将它们以具有恒定尺寸的块状泡沫的形式连续或间断地制备，固化一定时间，以及加工成适合于消费者需要的尺寸或形状。

用作火焰复合泡沫的软质聚氨酯泡沫是块状泡沫(slabstock foam)。其通过使用多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)作为主要材料并且添加各种添加剂如阻燃剂、催化剂和发泡剂来制备。[韩国专利注册号10-1321576和韩国专利公开号10-2010-0052928]。

用作主要材料的甲苯二异氰酸酯(TDI)是异构体(80％的2,4-甲苯二异氰酸酯和20％的2,6-甲苯二异氰酸酯)的混合物。由于其优异的发泡率，因此它具有容易控制泡沫密度和优异的加工性的优点。然而，当发泡时，泡沫内部的反应热升高至约170℃至180℃，并且该反应热在泡沫内部累积直至反应完成。由于这可能引起焦烧，其中，泡沫内部通过碳化而脱色或着火，因此很可能会降低产品价值。在更严重的情况下，内部反应热的增加可能引起大火。因此，当制备聚氨酯泡沫时，防止内部反应热的累积是非常重要的。

用在火焰复合中的块状聚氨酯泡沫的重要特性是阻燃性。在聚氨酯泡沫应用至车辆内部的情况下，聚氨酯泡沫的阻燃性由当地和产品制备商的标准(例如，FMVSS-302、BS-5852、加利福尼亚第117号等)管制，目的是减少由燃烧时间推迟引起的气体产生并且防止着火。

用于改善聚氨酯泡沫的阻燃性的方法包括：1)使用阻燃剂材料，其中，将阻燃剂原子如磷、氮或卤素化学键合至多元醇或异氰酸酯，以及更通常地，2)添加单独的阻燃剂添加剂。

阻燃剂添加剂的实例包括卤素系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、以及无机阻燃剂。当添加至聚氨酯泡沫时，诸如磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、膦酰基烷基磷酸酯(phosphinyl alkyl phosphate ester)(CR530)等的含卤素的磷系阻燃剂由于其卤素和磷原子成分而具有阻燃效果。已知当燃烧时，卤素原子转化为气体类型的分子或原子并且稳定活性基团，因此具有阻燃效果。然而，由于含卤素的阻燃剂添加剂具有低分子量，因此在高温下可以容易扩散。另外，当将包含卤素系阻燃剂的聚氨酯泡沫用作车辆座椅的覆盖物时，卤化氢、由磷酸酯产生的胺盐、以及包含在泡沫的原料中的胺催化剂或磷酸酯的分解物分散在车辆中。在高温条件下，这些化合物的分散可以引起车窗起雾。

进一步地，存在由燃烧情况下产生的气体引起的金属腐蚀的问题，以及随着时间的推移阻燃性降低的问题。德国于1983年宣布，当燃烧含卤素的阻燃剂时产生了二噁英(致癌物质)，预示着发现一系列环境问题。之后，在欧洲国家开始管制释放有毒HCl气体和HBr气体的卤素系阻燃剂的使用。近来，在美国批准了两种阻燃剂如磷酸三(2-氯乙基)酯(TCPP)和磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)的使用监管法案。

因此，由于严格管制单独的阻燃剂添加剂的添加，因此对于开发内在阻燃性的阻燃块状聚氨酯泡沫组合物存在迫切需要。

在该背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此，其可以包含并不形成这个国家中的本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

作为与在上文中描述的现有技术相关的问题的解决方案，本公开的目的是提供具有内在阻燃性(固有阻燃性)的用于火焰复合的块状聚氨酯泡沫组合物，从而消除了对于单独的阻燃剂添加剂的需要。