JP2001164014A - 生分解性難燃断熱材 - Google Patents
生分解性難燃断熱材Info
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- JP2001164014A JP2001164014A JP34706699A JP34706699A JP2001164014A JP 2001164014 A JP2001164014 A JP 2001164014A JP 34706699 A JP34706699 A JP 34706699A JP 34706699 A JP34706699 A JP 34706699A JP 2001164014 A JP2001164014 A JP 2001164014A
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 火災時に有害なガスの発生がなく、また廃棄
処理の問題も軽減され、しかも適度に吸水性があり、結
露の問題もなく、難燃性、断熱性のある断熱材を提供す
る。 【解決手段】 断熱材を無機質のノンハロゲン系難燃剤
を含む有機高分子発泡体からなるものとし、有機高分子
として、生分解性プラスチックとポリプロピレンの重量
比８５〜６５：１５〜３５混合物を使用した。ノンハロ
ゲン系難燃剤は、製品に１０〜３０重量％程度含有され
るのが好ましい。
処理の問題も軽減され、しかも適度に吸水性があり、結
露の問題もなく、難燃性、断熱性のある断熱材を提供す
る。 【解決手段】 断熱材を無機質のノンハロゲン系難燃剤
を含む有機高分子発泡体からなるものとし、有機高分子
として、生分解性プラスチックとポリプロピレンの重量
比８５〜６５：１５〜３５混合物を使用した。ノンハロ
ゲン系難燃剤は、製品に１０〜３０重量％程度含有され
るのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、押出発泡された生
分解性プラスチックからなる軽量で難燃性ある断熱材に
関する。
分解性プラスチックからなる軽量で難燃性ある断熱材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、断熱材は住宅をはじめ、産業・工
場施設、ビル・建設設備及び冷蔵庫等の家庭製品などと
多方面に大量に使用されている。これら断熱材は無機繊
維系のグラスウール及びロックウールと発泡プラスチッ
ク系のポリスチレンフォーム及びウレタンフォームに大
別される。
場施設、ビル・建設設備及び冷蔵庫等の家庭製品などと
多方面に大量に使用されている。これら断熱材は無機繊
維系のグラスウール及びロックウールと発泡プラスチッ
ク系のポリスチレンフォーム及びウレタンフォームに大
別される。
【０００３】無機繊維系断熱材は、断熱性に優れるが、
無機繊維が肌に付着することや耐水性への配慮などの取
扱性に問題があり、また、発癌性への懸念や、使用後の
廃棄物処理の問題等、多くの問題があった。一方、発泡
プラスチック系断熱材は高断熱性と優れた耐水性、化学
的安定性のため、近年急速に需要が伸びているが、弱点
として、火災に弱く、燃焼時に有害なガスを出すこと、
吸水性がなく、結露し易いこと、廃棄物処理等の問題が
ある。
無機繊維が肌に付着することや耐水性への配慮などの取
扱性に問題があり、また、発癌性への懸念や、使用後の
廃棄物処理の問題等、多くの問題があった。一方、発泡
プラスチック系断熱材は高断熱性と優れた耐水性、化学
的安定性のため、近年急速に需要が伸びているが、弱点
として、火災に弱く、燃焼時に有害なガスを出すこと、
吸水性がなく、結露し易いこと、廃棄物処理等の問題が
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、火災時に有
害なガスの発生がなく、焼却処分時にもダイオキシン等
の発生もなく、また生分解性のため廃棄処理の問題も軽
減され、しかも適度に吸水性があり、結露の問題もな
く、難燃性、断熱性のある断熱材を提供することを課題
とする。
害なガスの発生がなく、焼却処分時にもダイオキシン等
の発生もなく、また生分解性のため廃棄処理の問題も軽
減され、しかも適度に吸水性があり、結露の問題もな
く、難燃性、断熱性のある断熱材を提供することを課題
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、断熱材の主原
料として生分解性プラスチックに着目し、断熱材を、ノ
ンハロゲン系無機質難燃剤を含有する有機高分子発泡体
で、該高分子として生分解性プラスチックとポリプロピ
レンの混合物を使用することにより、上記課題を解決し
た。
料として生分解性プラスチックに着目し、断熱材を、ノ
ンハロゲン系無機質難燃剤を含有する有機高分子発泡体
で、該高分子として生分解性プラスチックとポリプロピ
レンの混合物を使用することにより、上記課題を解決し
た。
【０００６】生分解性プラスチックとポリプロピレンの
混合割合は、生分解性プラスチックが８５〜６５重量
％、ポリプロピレンが１５〜３５重量％とするのがよ
い。
混合割合は、生分解性プラスチックが８５〜６５重量
％、ポリプロピレンが１５〜３５重量％とするのがよ
い。
【０００７】また、有機高分子と無機質のノンハロゲン
系難燃剤の配合割合は、重量比率で、９０〜７０：１０
〜３０であるのが好ましい。
系難燃剤の配合割合は、重量比率で、９０〜７０：１０
〜３０であるのが好ましい。
【０００８】なお、生分解性プラスチックとしては、微
生物産生系、化学合成系及び天然物利用系のいずれが使
用されてもよいが、天然物利用系のものを使用するのが
好ましく、例えば、澱粉類、セルロース又はセルロース
誘導体、植物性蛋白、キトサン等を使用するのがよい。
特に、澱粉類及び植物性蛋白は、比較的容易に発泡で
き、原料価格も安く取扱易い。澱粉類としては、ハイア
ミロース澱粉、化工澱粉、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱
粉、タピオカ澱粉等が、また植物性蛋白としては、大豆
蛋白、小麦蛋白、トウモロコシ蛋白等がいずれも利用で
き、これは混合使用されてもよい。
生物産生系、化学合成系及び天然物利用系のいずれが使
用されてもよいが、天然物利用系のものを使用するのが
好ましく、例えば、澱粉類、セルロース又はセルロース
誘導体、植物性蛋白、キトサン等を使用するのがよい。
特に、澱粉類及び植物性蛋白は、比較的容易に発泡で
き、原料価格も安く取扱易い。澱粉類としては、ハイア
ミロース澱粉、化工澱粉、馬鈴薯澱粉、トウモロコシ澱
粉、タピオカ澱粉等が、また植物性蛋白としては、大豆
蛋白、小麦蛋白、トウモロコシ蛋白等がいずれも利用で
き、これは混合使用されてもよい。
【０００９】本発明の代表的な製品としては、生分解性
プラスチックが澱粉又は植物性蛋白であり、生分解性プ
ラスチック、ポリプロピレン及びノンハロゲン系難燃剤
の重量比率が、４５〜７５：１５〜２５：１０〜３０で
ある混合物を押出発泡成形したものを挙げることができ
る。
プラスチックが澱粉又は植物性蛋白であり、生分解性プ
ラスチック、ポリプロピレン及びノンハロゲン系難燃剤
の重量比率が、４５〜７５：１５〜２５：１０〜３０で
ある混合物を押出発泡成形したものを挙げることができ
る。
【００１０】かかる本発明の製品は、有機高分子の６５
重量％以上が生分解性素材からなるため、廃棄物処理の
問題が軽減され、しかも、発泡体であるため（製品密
度：約０．０５〜０．５ｇ／cm3 ）、断熱性にも富んだ
ものとなる。
重量％以上が生分解性素材からなるため、廃棄物処理の
問題が軽減され、しかも、発泡体であるため（製品密
度：約０．０５〜０．５ｇ／cm3 ）、断熱性にも富んだ
ものとなる。
【００１１】次に、ポリプロピレンは、本発明の製品の
成形性を高め、耐水性を付与するために必要なものであ
り、その量が少なすぎると、壁の施工などに利用できる
耐水性ある製品を得難い。また、逆に、ポリプロピレン
は生分解せず、また、燃焼し易いため、その量が多すぎ
ると、廃棄物処理及び難燃処理に問題が生ずる。本発明
で使用するポリプロピレンは、有機高分子の１５〜３５
重量％、特に２０〜３０重量％であるのが好ましい。な
お、澱粉類として特開平８−２８３４５９号公報等に記
載されるような改質加工し、耐水性を付与したものを使
用した場合には、ポリプロピレンの量を減少させること
も可能である。
成形性を高め、耐水性を付与するために必要なものであ
り、その量が少なすぎると、壁の施工などに利用できる
耐水性ある製品を得難い。また、逆に、ポリプロピレン
は生分解せず、また、燃焼し易いため、その量が多すぎ
ると、廃棄物処理及び難燃処理に問題が生ずる。本発明
で使用するポリプロピレンは、有機高分子の１５〜３５
重量％、特に２０〜３０重量％であるのが好ましい。な
お、澱粉類として特開平８−２８３４５９号公報等に記
載されるような改質加工し、耐水性を付与したものを使
用した場合には、ポリプロピレンの量を減少させること
も可能である。
【００１２】難燃性を付与するためのノンハロゲン系難
燃剤は、ノンハロゲン無機質のものであれば、どのよう
なものでもよいが、硼酸、燐酸またはその塩類とアンモ
ニウム塩類と複合体を改良し、粉体化したものを使用す
るのが好ましい。
燃剤は、ノンハロゲン無機質のものであれば、どのよう
なものでもよいが、硼酸、燐酸またはその塩類とアンモ
ニウム塩類と複合体を改良し、粉体化したものを使用す
るのが好ましい。
【００１３】かかるノンハロゲン系無機質難燃化剤は、
硼酸化合物、燐酸化合物、アンモニウム化合物の三種類
の複合体から構成されたものであるのが好ましく、その
配合比率は、使用素材の種類によって異なるが、通常、
モル比で、ＰＯ4 -3：ＮＨ4 +：ＢＯ3 -3＝１：３〜１
０：１〜５となるように配合するのがよい。
硼酸化合物、燐酸化合物、アンモニウム化合物の三種類
の複合体から構成されたものであるのが好ましく、その
配合比率は、使用素材の種類によって異なるが、通常、
モル比で、ＰＯ4 -3：ＮＨ4 +：ＢＯ3 -3＝１：３〜１
０：１〜５となるように配合するのがよい。
【００１４】ＰＯ4 -3１モルに対してＮＨ4 + が１０モ
ルを越えると、処理剤の貯蔵安定性に支障が生じ、また
３モル未満では十分な難燃性を得ることができない。ま
た、ＰＯ4 -3１モルに対してＢＯ3 -3が５モルを越える
と性能上より経済的に問題を生じ、１モル未満では難燃
性に劣るものとなる。代表的な配合比率は、モル比で、
ＰＯ4 -3：ＮＨ4 + ：ＢＯ3 -3＝３：１２：５となる。
なお、硼酸化合物は、Ｈ + 、Ｎａ+ 等のアルカリ金属塩
として、燐酸化合物は、Ｎａ+ 、Ｍｇ+2 、ＮＨ 4 + 等
の塩類として、また、アンモニウム化合物は無機系アン
モニウム塩として使用される。
ルを越えると、処理剤の貯蔵安定性に支障が生じ、また
３モル未満では十分な難燃性を得ることができない。ま
た、ＰＯ4 -3１モルに対してＢＯ3 -3が５モルを越える
と性能上より経済的に問題を生じ、１モル未満では難燃
性に劣るものとなる。代表的な配合比率は、モル比で、
ＰＯ4 -3：ＮＨ4 + ：ＢＯ3 -3＝３：１２：５となる。
なお、硼酸化合物は、Ｈ + 、Ｎａ+ 等のアルカリ金属塩
として、燐酸化合物は、Ｎａ+ 、Ｍｇ+2 、ＮＨ 4 + 等
の塩類として、また、アンモニウム化合物は無機系アン
モニウム塩として使用される。
【００１５】なお、ノンハロゲン系無機質難燃剤として
は、前述の如き複合体に水酸化アルイニウム及び／又は
水酸化マグネシウムを併用してもよいが、この場合、水
酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの使用
量は、難燃剤の５〜２０重量％であるのがよい。水酸化
アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムが、難燃剤
の５重量％未満であると十分な強度の成形体を得難く、
また、２０重量％を越えると成形体が脆くなる。
は、前述の如き複合体に水酸化アルイニウム及び／又は
水酸化マグネシウムを併用してもよいが、この場合、水
酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの使用
量は、難燃剤の５〜２０重量％であるのがよい。水酸化
アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムが、難燃剤
の５重量％未満であると十分な強度の成形体を得難く、
また、２０重量％を越えると成形体が脆くなる。
【００１６】更に、本発明では、製品に防カビ性を付与
するため、澱粉用の抗菌剤を少量（製品重量に対して0.
１〜１重量％程度）添加してもよく、また、製品の難燃
性や成形性等に悪影響を与えない範囲で、必要に応じ
て、着色料、発泡調節剤等の添加剤を加えてもよい。
するため、澱粉用の抗菌剤を少量（製品重量に対して0.
１〜１重量％程度）添加してもよく、また、製品の難燃
性や成形性等に悪影響を与えない範囲で、必要に応じ
て、着色料、発泡調節剤等の添加剤を加えてもよい。
【００１７】本発明の製品は、澱粉類等の混合物に、水
を加えつつ、押出機で加熱混練し、押出機ダイスより連
続的に発泡押出成形し、所定の寸法に仕上げるという方
法で製造できる。
を加えつつ、押出機で加熱混練し、押出機ダイスより連
続的に発泡押出成形し、所定の寸法に仕上げるという方
法で製造できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に従って更
に詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。なお、実施例において％とあるのは、特に断ら
ない限り、重量％を示す。実施例１〜１１ 表１に示す組成の混合物を、株式会社日本製鋼所のＴＥ
Ｘ４７Ｆ型二軸押出機（スクリュー径４７mm）を用い、
原料供給７０kg／hr、水２Ｌ／hr、混合域温度５０〜１
１０℃、混練域温度１３０℃、剪断部１８０℃で、発泡
成形した。なお、実施例において主原料として使用した
澱粉は、王子製袋株式会社の高アミロースの王子レギュ
ラーコーンスターチ及び日本エヌエスシー株式会社のタ
ピオカ澱粉である。また、難燃剤はアドコスミック株式
会社の特開平１１−１４０７８９号公報に記載されたノ
ンハロゲン系難燃剤を改良し、粉体化した複合難燃剤で
あり、ポリプロピレンは徳山ソーダ株式会社の粒状ポリ
プロピレン（ＰＮ−２４０Ａ）、抗菌剤はソマール株式
会社のソマサイド−ＢＭである。
に詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。なお、実施例において％とあるのは、特に断ら
ない限り、重量％を示す。実施例１〜１１ 表１に示す組成の混合物を、株式会社日本製鋼所のＴＥ
Ｘ４７Ｆ型二軸押出機（スクリュー径４７mm）を用い、
原料供給７０kg／hr、水２Ｌ／hr、混合域温度５０〜１
１０℃、混練域温度１３０℃、剪断部１８０℃で、発泡
成形した。なお、実施例において主原料として使用した
澱粉は、王子製袋株式会社の高アミロースの王子レギュ
ラーコーンスターチ及び日本エヌエスシー株式会社のタ
ピオカ澱粉である。また、難燃剤はアドコスミック株式
会社の特開平１１−１４０７８９号公報に記載されたノ
ンハロゲン系難燃剤を改良し、粉体化した複合難燃剤で
あり、ポリプロピレンは徳山ソーダ株式会社の粒状ポリ
プロピレン（ＰＮ−２４０Ａ）、抗菌剤はソマール株式
会社のソマサイド−ＢＭである。
【００１９】各実施例で得られた製品の性能試験を下記
の方法で実施した。その結果を表１に示す。 〔難燃性試験〕試験片を４５°に保持し、下部よりガス
バーナーで１５秒間接炎後、ガスバーナーを除去し、試
験片の残炎時間の長短で評価した。 〔熱伝導度試験〕株式会社ユニチカリサーチラボにて、
京都電子工業株式会社の熱伝導計（ＴＣ−３２）にて測
定した。 〔防カビ性試験〕財団法人日本化学繊維協会にて、ＪＩ
Ｓ Ｚ２９１１のカビ抵抗性試験を実施した。 〔耐水性試験〕試験片を水中に浸漬し、外観変化を目視
で観察した。
の方法で実施した。その結果を表１に示す。 〔難燃性試験〕試験片を４５°に保持し、下部よりガス
バーナーで１５秒間接炎後、ガスバーナーを除去し、試
験片の残炎時間の長短で評価した。 〔熱伝導度試験〕株式会社ユニチカリサーチラボにて、
京都電子工業株式会社の熱伝導計（ＴＣ−３２）にて測
定した。 〔防カビ性試験〕財団法人日本化学繊維協会にて、ＪＩ
Ｓ Ｚ２９１１のカビ抵抗性試験を実施した。 〔耐水性試験〕試験片を水中に浸漬し、外観変化を目視
で観察した。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例１２〜１４ 表２に示す組成の混合物を、株式会社日本製鋼所のＴＥ
Ｘ４７Ｆ型二軸押出機（スクリュー径４７mm）を用い、
原料供給７０kg／hr、水２Ｌ／hr、混合域温度５０〜１
１０℃、混練域温度１３０℃、剪断部１８０℃で、発泡
成形した。なお、実施例において主原料として使用した
澱粉は、日本エヌエスシー株式会社のタピオカ澱粉であ
る。また、ノンハロゲン系無機質難燃剤としては、硼酸
化合物、燐酸化合物、アンモニウム化合物の三種類の複
合体（ＰＯ4 -3：ＮＨ4 + ：ＢＯ3 -3のモル比が３：１
２：５であるもの）と、これに水酸化アルミニウム又は
水酸化マグネシウムを併用したものを使用した。各実施
例で得られた製品の難燃性試験結果を表２に示す。
Ｘ４７Ｆ型二軸押出機（スクリュー径４７mm）を用い、
原料供給７０kg／hr、水２Ｌ／hr、混合域温度５０〜１
１０℃、混練域温度１３０℃、剪断部１８０℃で、発泡
成形した。なお、実施例において主原料として使用した
澱粉は、日本エヌエスシー株式会社のタピオカ澱粉であ
る。また、ノンハロゲン系無機質難燃剤としては、硼酸
化合物、燐酸化合物、アンモニウム化合物の三種類の複
合体（ＰＯ4 -3：ＮＨ4 + ：ＢＯ3 -3のモル比が３：１
２：５であるもの）と、これに水酸化アルミニウム又は
水酸化マグネシウムを併用したものを使用した。各実施
例で得られた製品の難燃性試験結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明の製品は、廃棄物処理問題のない
生分解プラスチックを主成分とし、これにノンハロゲン
系無機質難燃剤、ポリプロピレンを併用し、押出機発泡
したものであるため、適度に吸水性があり、結露の問題
がなく、しかも耐水性、難燃性及び断熱性のいずれにも
優れた断熱材となる。
生分解プラスチックを主成分とし、これにノンハロゲン
系無機質難燃剤、ポリプロピレンを併用し、押出機発泡
したものであるため、適度に吸水性があり、結露の問題
がなく、しかも耐水性、難燃性及び断熱性のいずれにも
優れた断熱材となる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 89/00 Ｃ０８Ｌ 89/00 101/16 101/16 //(Ｃ０８Ｌ 101/16 (Ｃ０８Ｌ 101/16 23:10） 23:10） Ｆターム(参考） 4F074 AA03 AA04 AA24 AC28 AC31 AC33 AG10 AG12 BA34 CA22 CC22X DA02 DA18 DA24 DA32 4J002 AB041 AD001 AH001 AJ001 BB122 DE077 DE147 DH026 DH046 DK006 FD136 FD137 FD180 GL00
Claims (7)
- 【請求項１】 ノンハロゲン系無機質難燃剤を含む有機
高分子発泡体からなるものであって、前記有機高分子
が、生分解性プラスチックとポリプロピレンの混合物か
らなり、該混合物中、生分解性プラスチックが８５〜６
５重量％であることを特徴とする生分解性難燃断熱材。 - 【請求項２】 前記有機高分子とノンハロゲン系無機質
難燃剤が９０〜７０：１０〜３０の重量比率で使用され
ていることを特徴とする請求項１の生分解性難燃断熱
材。 - 【請求項３】 生分解性プラスチックが澱粉又は植物性
蛋白であり、生分解性プラスチック、ポリプロピレン及
びノンハロゲン系無機質難燃剤が４５〜７５：１５〜２
５：１０〜３０の重量比率で使用されていることを特徴
とする請求項１の生分解性難燃断熱材。 - 【請求項４】 前記ノンハロゲン系無機質難燃剤が、硼
酸、燐酸又はその塩類とアンモニウム塩類との複合体に
よって構成されていることを特徴とする請求項１〜３い
ずれか１項の生分解生難燃断熱材。 - 【請求項５】 前記ノンハロゲン系無機質難燃剤が、前
記複合体に対して５〜２０重量％の水酸化アルミニウム
及び／又は水酸化マグネシウムを併用するものであるこ
とを特徴とする請求項４の生分解生難燃断熱材。 - 【請求項６】 前記断熱材の密度が０．０５〜０．５ｇ
／cm3 であることを特徴とする請求項１〜５いずれか１
項の生分解生難燃断熱材。 - 【請求項７】 微量の抗菌剤を含むことを特徴とする請
求項１〜６いずれか１項の生分解性難燃断熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34706699A JP2001164014A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 生分解性難燃断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34706699A JP2001164014A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 生分解性難燃断熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001164014A true JP2001164014A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18387694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34706699A Pending JP2001164014A (ja) | 1999-12-07 | 1999-12-07 | 生分解性難燃断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001164014A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008031353A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Hitachi Cable Ltd | ノンハロゲン難燃樹脂組成物 |
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| WO2009145341A1 (ja) | 2008-05-27 | 2009-12-03 | 帝人化成株式会社 | 難燃性樹脂組成物およびそれからの成形品 |
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-
1999
- 1999-12-07 JP JP34706699A patent/JP2001164014A/ja active Pending
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