JPH0228610B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、難燃特性および機械特性にすぐれた
発泡体を生成する発泡用の樹脂組成物に関する。 （従来の技術） 最近、建築用材料とくに住宅用外壁材に対する
難燃性の要求は厳しさを増しており、建設省告示
第1231号準不燃試験に同第1372号模型箱試験が追
加されるに至つた。この建設省告示第1372号模型
箱試験とは同第1231号準不燃試験における残炎、
温度時間面積、発煙係数の規制値を満たした上
で、試験体を大型化し、燃焼時の発熱量、燃焼後
の形状を判定するという大変厳しいものである。 従来工業用ポリオールを原料として発泡させた
イソシアヌレート環を有するイソシアヌレート発
泡体（ポリウレタン発泡体の一種）、フエノール
発泡体、炭水化物を原料として発泡させた発泡体
等が知られている。 （発明が解決しようとする問題点） 工業的ポリオールを原料として発泡させたイソ
シアヌレート環を有するイソシアヌレート発泡体
を用いた構造体は燃焼後の形状変化が著しく発熱
量も大きいため、前記の第1372号模型箱型試験に
合格するのは難しい。 一方、フエノール発泡体を用いた構造体は、燃
焼後の形状変化は少ないが、燃焼後の残炎時間が
長いという欠点を持つ。イソシアヌレート環を有
するイソシアヌレート発泡体を成形するのに使用
している製造設備をフエノール発泡体成形用に切
替える場合は、発泡時及び発泡後の加熱装置を高
温で且つ長時間加熱できる装置に変更しなければ
ならず、またこの装置を用いたフエノール発泡体
の製造法も極めて作業性の悪いものである。 一方、炭水化物を原料として発泡させた発泡体
を用いた構造体は工業用ポリオールを原料とする
イソシアヌレート発泡体を用いた構造体に比べ難
燃性は幾分向上してきているものの充分とは言え
ず、また難燃性を向上させた結果として強度（曲
げ強さ）の低下、吸水率の増大などの弊害が出て
来ている。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもの
であり、ポリウレタン発泡体の優れた作業性を生
かして、難燃特性にすぐれ、高強度（高い曲げ強
さ）で、低吸水率の発泡体を与える発泡用の樹脂
組成物を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、炭水化物の水溶液及び／又はスラリ
ー、１分子中にヒドロキシル基を３個以上有する
直鎖状の脂肪族多価アルコールとアルキレンオキ
サイドとを反応させて得られるポリエーテルポリ
オール、反応触媒ならびにイソシアネート化合
物、必要に応じて整泡剤及び／又は難燃剤を含有
してなる発泡用の樹脂組成物に関する。 本発明になる発泡用の樹脂組成物に使用する炭
水化物の水溶液及び／又はスラリーとは、果糖、
ぶどう糖、砂糖、麦芽糖、セルロース等を単独で
又はこれら２種以上を組み合わせて水に溶解させ
た水溶液、水に分散させたスラリー又はその水溶
液とスラリーの混合物である。市販品として入手
し得るものとしては、王子コンスターチ株式会社
製異性化糖Ｆ―42，Ｆ―55，HC，参松工業株式
会社製サンクラフト550などがある。王子コンス
ターチ株式会社製HCは果糖、ぶどう糖およびそ
の他糖の水溶液であり、参松工業株式会社製サン
クラフト550は果糖、ぶどう糖およびオリゴ糖の
水溶液である。炭水化物の水溶液及び／又はスラ
リーにおける水分含有率には特に制限はないが、
５〜20重量％であることが好ましい。20重量％を
越えると発泡体の強度が低下し、また５重量％未
満になると粘度が高くなり作業性が低下する傾向
がある。得られる発泡体の難燃特性から直鎖状の
脂肪族多価アルコールのヒドロキシル基は３個以
上とされる。 本発明におけるアルキレンオキサイドが反応さ
れる１分子中にヒドロキシル基を３個以上有する
直鎖状の脂肪族多価アルコールとしては、グリセ
リン，トリメチロールプロパン，トリメチロール
エタン，ペンタエリトリツト，ジペンタエリトリ
ツト，ソルビトール，マンニツト，Ｄ―キシロ
ス，エリトリトール等があり、またアルキレンオ
キサイドとしては、エチレンオキサイド，プロピ
レンオキサイドなどが用いられる。 このポリエーテルポリオールの市販品として
は、三洋化成株式会社製サンニツクスTPシリー
ズ，サンニツクスGPシリーズ，サンニツクス
GEPシリーズ，サンニツクスGLシリーズ，ニユ
ーポールTLシリーズ等がある。 直鎖状の脂肪族多価アルコールをソルビトール
としたポリエーテルポリオールの市販品として
は、旭硝子株式会社製エクセノール451SO，エク
セノール500SO，三洋化成株式会社製SP―750
（平均分子量700）等がある。ソルビトールを用い
た場合には、難燃性にすぐれた発泡体を得ること
ができる。このポリエーテルポリオールを用いる
ことにより、発煙係数や燃焼温度を上げることな
く発泡体の強度を高め、吸水率を低下させること
ができる。 本発明における反応触媒としては、ジブチルス
ズジラウレート，ジブチルスズジオクトエート等
のスズ化合物，トリエチルアミン，トリエチレン
ジアミン，トリエタノールアミン，２―ジメチル
アミノ―２―メチル―１―プロパノール，２―ア
ミノ―２―メチル―１―プロパノール等のアミン
化合物などが用いられる。 本発明におけるイソシアネート化合物として
は、特に制限はなく、例えばフエニルイソシアネ
ート等のモノイソシアネート化合物，トリレンジ
イソシアネート，ヘキサメチレンジイソシアネー
ト，ナフタレンジイソシアネート，イソホロンジ
イソシアネート，ジフエニルメタン―４，4′―ジ
イソシアネート，パラフエニレンジイソシアネー
ト等のジイソシアネート化合物，トリフエニルメ
タン―４，4′，4″―トリイソシアネート等のトリ
イソシアネート化合物などまたはこれらのイソシ
アネート類から導かれる低分子もしくは高分子の
NCO未満プレポリマーなどが使用される。 本発明において必要に応じて使用される整泡剤
としてはシリコーンポリマーがあり、日本ユニカ
ー株式会社製Ｌ―520，Ｌ―540，Ｌ―5340，Ｌ―
5350，Ｌ―5410，Ｌ―5430，ダウコーニング株式
会社製、190，191，193等がある。 必要に応じて使用される難燃剤としてはトリス
（２―クロロエチル）フオスフエート，トリス
（２―クロロプロピル）フオスフエート，塩素化
パラフイン，ヘキサブロムベンゼン等の有機系難
燃剤、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム等
の無機系難燃剤などがあり、これらを単独で又は
組み合わせて使用することができる。 さらに組成物の粘度などの作業性を改善し、高
発泡倍率の発泡体を得るために、発泡剤として、
モノフルオルトリクロルメタン，トリフルオルト
リクロルエタンなどの低沸点溶剤を使用すること
も可能である。 市販品としては、三井・デユポンフロロケミカ
ル株式会社製フレオン11（沸点23.8℃）、フレオン
113（沸点47.6℃）等がある。使用量は発泡用の樹
脂組成物に対して２―15重量％の範囲が好まし
い。 また本発明になる発泡用の樹脂組成物を用いて
発泡体を得ることができるが、さらにこの発泡体
を備えた構造体を得ることができる。構造体を造
る場合に、発泡体の少なくとも片面に板又はシー
トが設けられるが、この板又はシートとしては、
アルミクラフト紙、アルミニウム箔、銅箔等の金
属箔、アルミアスベストシート、木毛セメント
板、鉄板、鋼板、ステンレス板、アルミニウム
板、鋼板等の金属板、スレート板、ケイ酸カルシ
ウム板、石膏ボード，セメント板、ガラス繊維強
化セメント板等の難燃若しくは不燃性の板又はシ
ートが好ましい。 これら難燃若しくは不燃性の板又はシートは外
観上又は腐食防止等の理由で塗装をしても差し支
えがない。塗装に使用する塗料は難燃性を低下さ
せないよう、その材質又は塗膜の厚みを充分考慮
する必要があるが、塗膜が薄ければその材質に特
に制限はなく、通常市販されているカラー鉄板で
も充分不燃性の板として使用できる。 本発明において発泡用の樹脂組成物中の各成分
の配合割合には特に制限はないが (a) 炭水化物の水溶液及び／又はスラリー
50〜200重量部 (b) 上記の直鎖状の脂肪族多価アルコールとアル
キレンオキサイドとを反応させて得られるポリ
エーテルポリオール ２〜200重量部 (c) 反応触媒 0.1〜５重量部 (d) イソシアネート化合物 50〜200重量部 (e) 整泡剤（選択的） 0.1〜５重量部 (f) 難燃剤（選択的） 0.1〜100重量部 の割合で使用することが好ましく、 (a) 炭水化物の水溶液及び／又はスラリー
50〜150重量部 (b) 上記の直鎖状の脂肪族多価アルコールとアル
キレンオキサイドとを反応させて得られるポリ
エーテルポリオール 10〜100重量部 (c) 反応触媒 0.5〜4.0重量部 (d) イソシアネート化合物 50〜150重量部 (e) 整泡剤（選択的） 0.5〜4.0重量部 (f) 難燃剤（選択的） ５〜 50重量部 の割合で使用することがさらに好ましい。また作
業性の関係で、例えば(a)，(b)及び(c)の混合物と
(d)，(e)及び(f)の混合物を準備しておき、この両者
を混合し、反応させ発泡させることも可能であ
る。反応温度は特に制限はないが、10〜50℃が好
ましく、混合時の撹拌機の回転数も特に制限はな
いが1000〜7000回転／分が好ましい。発泡体又は
構造体を成形するのに際しては、特に制限はない
が型を使用するのが好ましく、例えば、上部が開
放され底を有する型を用い、この下面に難燃若し
くは不燃性の板又はシートを置き、型を均一な発
泡体を得るのに好ましい30℃〜60℃に加温してお
き、次に前記発泡体の各材料を撹拌し混合して、
この型内に流し込む。ついで難燃若しくは不燃性
の板又はシートを備え、均一な発泡体を得るのに
好ましい30℃〜60℃に加温しておいた上型をこの
板又はシートの面を溶液の混合物に向けて載せ、
型締めし、発泡させることにより、発泡体と難燃
若しくは不燃性の板又はシートとが密着した構造
体を得ることが出来る。ここで難燃若しくは不燃
性の板又はシートは発泡体の片面又は両面の何れ
に設けても良いが、両面に設けサンドイツチ構造
にしたものの方が難燃特性を高める上で好まし
い。この場合、発泡体の両面に設ける難燃若しく
は不燃の板又はシートは同一のものでも異種のも
のの組み合わせでも良い。 （実施例） 実施例 １ 果糖59重量部、水道水11重量部にトリエタノー
ルアミン1.5重量部、ポリエーテルポリオール
（旭硝子株式会社製商品名エクセノール451SO，
ソルビトールとアルキレンオキサイドとの反応生
成物）30重量部を混合し溶液を得た。ジフエニル
メタンジイソシアネート（日本ポリウレタン社製
商品名ミリオネートMR―100）80重量部に整泡
剤（ダウコーニング社製商品名整泡剤190）1.0重
量部、トリス（２―クロロエチル）フオスフエー
トを20重量部を加え混合し溶液Ｂを得た。次に溶
液A100重量部と溶液B100重量部を混合し、ター
ビン羽根の付いた撹拌機で2000回転／分で５秒間
撹拌、混合したものを40℃に保温した上部が開放
され底を有する木型（220×220×高さ15mm）内に
流し込みこれを40℃に保温した上型を載せて型締
めした。10分後に脱型して発泡体（厚さ15mm）を
得た。この発泡体の密度は0.03ｇ／cm³、曲げ強さ
2.0Kg／cm²、吸水率２％であつた。 以下、本発明になる発泡用の樹脂組成物を用い
て得た難燃性構造体の参考例を示す。 参考例 １ 上部が開放され底を有する木型（内容積220mm
×220mm×15mm）の下面にカラー鉄板（厚さ0.27
mm）を置いて型を40℃に加温しておく。次に実施
例１で用いた溶液A100重量部に溶液B100重量部
を加えタービン羽根の付いた撹拌機で2000回転／
分で５秒間撹拌、混合し、これを上記型内へ流し
込み、これに上面にアルミクラフト紙を貼り付け
40℃に加温した上型をアルミクラフト紙の溶液の
混合物に向けて載せ型締めした。10分後に脱型し
て発泡体（厚さ15mm）の表面にカラー鉄板（厚さ
0.27mm）、裏面にアルミクラフト紙が接着した難
燃性構造体を得た。この構造体の芯材である発泡
体の密度は0.035ｇ／cm³、曲げ強さ2.0Kg／cm²、吸
水率は２％であり、均一で微細なセル構造を有す
る発泡体で、従来の発泡体と比べ圧縮強さ、吸水
率の点において遜色ないものであつた。この構造
体を用いて建設省告示第1231号に基づく不燃試験
を行つた結果を表１に示す。表１から明らかなよ
うにこの構造体は燃焼後の外観形状、残炎、発煙
係数、温度係数、温度時間面積の各点において極
めて優れていた。 参考比較例 １ 果糖75重量部、水道水25重量部にトリエタノー
ルアミン1.5重量部を加えよく混合し溶液Ｃを得
た。 実施例１で得られた溶液B100重量部に溶液
C100重量部を加え、タービン羽根の付いた撹拌
機で2000回転／分で５秒間撹拌、混合し以下参考
例１と同様にして発泡体（厚さ15mm）の表面にカ
ラー鉄板、裏面にアルミクラフト紙が接着した構
造体を得た。この場合、発泡体の密度は0.035
ｇ／cm³、曲げ強さ0.7Kg／cm²であり、均一で微細
なセル構造を有する発泡体であつた。またこの構
造体を用いて建設省告示第1231号に基づく準不燃
試験を行つた結果を表１に示す。表１から明らか
なように本参考比較例になる構造体はイソシアヌ
レート発泡体やフエノール発泡体を用いた構造体
に比べ燃焼後の外観形状、発煙係数、５分後の排
気温度の各点において向上しているものの、圧縮
強さの減少や吸水率の増大など構造体に求められ
る基本特性が低下した。 参考比較例 ２ ヘテロフオーム28264（フツカー社製ポリオー
ル、商品名）21.1重量部、ヘテロフオーム29696
（フツカー社製ポリオール、商品名）23.5重量部、
DC―193（ダウコーニング社製整泡剤、商品名）
１重量部、ポリキヤツト41（サンアボツト社製触
媒、商品名）1.42重量部、フレオン11（三井デユ
ポンフロロケミカル社製商品名）25重量部を混合
した溶液にイソシアネート580（アツプジヨン社製
イソシアネート化合物、商品名）101重量部を加
えタービン羽根の付いた撹拌機で2000回転／分で
５秒間撹拌、混合し以下参考例１と同様にしてイ
ソシアヌレート発泡体（厚さ15mm）の表面にカラ
ー鉄板、裏面にアルミクラフト紙が接着した構造
体を得た。この場合、発泡体の密度は0.035ｇ／
cm³、曲げ強さ2.4Kg／cm²であつた。またこの構造
体を用いて建設省告示第1231号に基づく準不燃試
験を行つた結果を表１に示す。表１から明らかな
ように本参考比較例になる構造体は曲げ強さや吸
水率においては参考例の発泡体と同等であつた
が、燃焼後の外観変化は著しくほとんどの発泡体
が焼失していた。発煙係数、時間温度面積の点に
おいても著しく劣つていた。 参考比較例 ３ ダンフエノン110A（保土谷化学社製フエノール
樹脂、商品名）100重量部とフレオン11（三井デユ
ポンフロロケミカル社製発泡剤、商品名）15重量
部を混合した溶液にダンフエノン110B硬化剤
（保土谷化学社製商品名）40重量部、ダンフエノ
ン110C整泡剤（保土谷化学社製商品名）15重量
部を混合した溶液を加えタービン羽根の付いた撹
拌機で2000回転／分で５秒間撹拌、混合し以下参
考例１と同様にしてフエノール発泡体（厚さ15
mm）の表面にカラー鉄板、裏面にアルミクラフト
紙が接着した構造体を得た。フエノール発泡体は
硬化性が著しく劣るため100℃30分でアフターキ
ユアを行つた。この場合、発泡体の密度は0.040
ｇ／cm³、曲げ強さ1.2Kg／cm²であつた。また該構
造体は曲げ強さや吸水率の点においては実施例１
と同等であつたが、フエノール発泡体の表面にフ
ライアビリテイ（ぽろぽろ欠けること）が生じる
ため該発泡体とアルミクラフト紙及びカラー鉄板
との接着は劣つていた。 発泡体の特性及び構造体を用いて建設省告示第
1231号に基づく準不燃試験を行つた結果を表１に
示す。 表１より明らかなように参考比較例の構造体は
燃焼後の外観は良好であつたが残炎が長く劣つて
いた。

【表】 （発明の効果） 以上から明らかなように本発明になる発泡用の
樹脂組成物は、難燃特性の高い、高強度（高い曲
げ強さ）で低吸水率の発泡体を生成する発泡用の
樹脂組成物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭水化物の水溶液及び／又はスラリー、１分
   子中にヒドロキシル基を３個以上有する直鎖状の
   脂肪族多価アルコールとアルキレンオキサイドと
   を反応させて得られるポリエーテルポリオール、
   反応触媒ならびにイソシアネート化合物、必要に
   応じて整泡剤及び／又は難燃剤を含有してなる発
   泡用の樹脂組成物。 ２ 直鎖状の脂肪族多価アルコールがソルビトー
   ルである特許請求の範囲第１項記載の発泡用の樹
   脂組成物。 ３ 炭水化物の水溶液及び／又はスラリーの水分
   含有率が５〜20重量％である特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の発泡用の樹脂組成物。