JPH0414626B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、建築用材料として有用な難燃特性の
優れた構造体に関する。 （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。前記建設省告示第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。
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従来のイソシアヌレート発
泡体（ポリウレタン発泡体の一種）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、前記第1372号模型箱試験に合格するのは難し
い。 一方、公知の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。従来イソシアヌレ
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）を形成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、
又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ポリウレタン発泡体を用い
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（圧縮強さ）
の低下及び吸水率の増大など構造体として本来求
められるべき性能の低下をきたしている。 （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すぐれた作業性を生
かして、難燃特性のさらに良い、高強度（高い圧
縮強さ）で、低吸水率の発泡体を用いた難燃性に
優れた構造体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、メラミン樹脂、反応触媒、ポリイソシアネー
ト及び必要に応じて整泡剤、難燃剤を含有する組
成物より得られる発泡体の少なくとも片面に難燃
若しくは不燃性の板又はシートを設けてなる難燃
性構造体に関する。 本発明における難燃若しくは不燃性の板又はシ
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無機質不燃板などが
ある。 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つ
かえがない。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。 本発明における発泡体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
合溶液である。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およびHCがある。例えばHCは果
糖55.9重量％、ぶどう糖39.2重量％、その他の糖
分4.9重量％を含むものであり、さらに水分を全
体として24.5重量％含む混合物である。また参松
工業株式会社製、サンクラフト550は糖成分とし
て果糖55.6重量％、ぶどう糖39.3重量％、オリゴ
糖5.1重量％を含むものであり、さらに水分を全
体として24.5重量％含む混合物である。 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
合物などがある。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。又、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。 本発明におけるポリイソシアネートとしてはト
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、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、ポリ
メチレンポリフエニルイソシアネート等、及びこ
れらの混合物又はこれらのイソシアネートの誘導
体があり精製又は粗製の何れのポリイソシアネー
トも使用できる。 本発明におけるメラミン樹脂は、メラミン樹
脂、エーテル化メラミン樹脂等が使用可能であ
る。これらのメラミン樹脂は、固形又は溶液の何
れの状態でも良い。ただし溶液の場合、樹脂の濃
度は75重量％以上が好ましい。溶液の場合、水溶
性のメラミン樹脂を用いて水溶液にすることが好
ましい。また分子量は特に制限は無いが、200〜
4000の範囲が好ましく、200〜1000の範囲が特に
好ましい。これはメラミン樹脂の分子量が高くな
ると炭水化物との相溶性が低下し、またゲル化も
速くなり発泡倍率が低下するからである。 上記メラミン樹脂を加えることにより、発煙係
数や燃焼温度が低下する現象が見られる。さらに
発泡体の強度が高まつたり、吸水率が低下する等
の特性が向上する。 本発明において発泡体を得るための各使用材料
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) メラミン樹脂 ５〜200重量部 (c) 反応触媒 0.1〜５重量部 (d) 整泡剤（選択的） 0.1〜５重量部 (e) ポリイソシアネート 50〜200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、さらに好まし
くは (a) 炭水化物の水溶液及び／又はスラリー
50〜150重量部 (b) メラミン樹脂 10〜100重量部 (c) 反応触媒 0.5〜4.0重量部 (d) 整泡剤（選択的） 0.5〜4.0重量部 (e) ポリイソシアネート 50〜150重量部 (f) 難燃剤（選択的） ５〜50重量部 の割合で使用する。また作業性の関係で、例えば
(a)及び(b)の混合物と(c)、(d)、(f)及び(e)の混合物を
準備しておき、この両者を混合し、反応させて発
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
加温しておく。次に前記発泡体の各材料を撹拌混
合し、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
た難燃性構造体を得ることが出来る。 本発明において難燃若しくは不燃性の板又はシ
ートを発泡体の片面に設けても良いが、両面に設
けサンドイツチ構造にしたもの方が難燃性を高め
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性の板又はシートの同一のも
のでも異種のものの組合せでも良い。 （実施例） 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 果糖53重量部、水道水17重量部にトリエタノー
ルアミン1.5重量部、メラミン樹脂（日立化成工
業(株)製、商品名メラン630、平均分子量400、水分
含有量20重量％）30重量部を混合し溶液Ａ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。次に上部が開放され底を有する木型
（内容積220mm×220mm×15mm）を用意し、この下
面にカラー鉄板（厚さ0.27mm）を置いて型を40℃
に加温した。次に前記溶液A100重量部に溶液
B100重量部を加えタービン型羽根のついた撹拌
機で2000回転／分で５秒間撹拌、混合し、これを
上記型内に流し込み、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
ラフト紙の面を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。この難
燃性構造体の芯材である発泡体の密度は0.037
ｇ／cm³、圧縮強さ（20％圧縮時）は0.97Kg／cm²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本実施例
になる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。 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秒間撹拌し、混合し、実施
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、圧縮強さ（20％圧縮時）は0.25Kg／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比較例による構造
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
体として本来求められるべき基本特性が低下し
た。 比較例 ２ ヘテロフオーム28264（フツカー社製、商品名）
21.1重量部、ヘテロフオーム29696（フツカー社
製、商品名）23.5重量部、DC−193（ダウコーニ
ング社製、商品名）１重量部、ポリキヤツト41
（サンアポツト社製、商品名）1.42重量部、フレ
オン11（三井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、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、以下実施例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、
圧縮強さ（20％圧縮時）は0.90Kg／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比較例になる構造体は圧縮
強さ（20％圧縮時）や吸水率においては実施例１
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消失していた。また、
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。 比較例 ３ ダンフエノン110A（保土谷化学社製、商品名）
100重量部とフレオン11（三井フロロケミカル社
製、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／分で撹
拌、混合し、以下実施例１と同様にしてフエノー
ル発泡体（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。し
かし、フエノール発泡体が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0.040ｇ／cm³、圧縮強さ（20
％圧縮時）は0.95Kg／cm²であつた。また該構造体
は圧縮強さ（20％圧縮時）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。 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よ
り明らかなように本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】

【表】 （発明の効果） 以上の説明から明らかなように本発明になる構
造体は、従来のフエノール発泡体、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及びメ
ラミン樹脂が無添加な発泡体を用いた構造体に比
べ、燃焼後の外観形状、残炎、発煙係数、温度時
間面積、５分後の排気温度の各点において優れた
特性を示し、且つ強度（圧縮強さ）の向上、吸水
率の低下とも相まつて難燃特性の優れた構造体で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭水化物の水溶液及び／又はスラリー、メラ
   ミン樹脂、反応触媒、ポリイソシアネート及び必
   要に応じて整泡剤、難燃剤を含有する組成物より
   得られる発泡体の少なくとも片面に難燃若しくは
   不燃性の板又はシートを設けてなる難燃性構造
   体。