JPH0414627B2 - - 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。前記建築省告示第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号模型箱型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、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
特性は幾分向上しているものの充分とは言えず、
また難燃特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、低吸水率のポリウレタン発泡体を用
いた難燃特性の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、ポリエステル樹脂、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ポリウレタン発泡体の少な
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二種以
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−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、これらの単独
で又は組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透導
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。 本発明におけるポリエステル樹脂は、飽和、不
飽和のいずれでも良く、固形又は溶液のいずれの
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。溶液の場合は、水溶性
のポリエステル樹脂を用いて水溶液とすることが
好ましい。分子量には特に制限はないが200〜
4000の範囲が好ましく、200〜1000の範囲が特に
好ましい。これはポリエステル樹脂の分子量が高
くなると炭水化物との相容性が低下しゲル化が速
くなり発泡倍率が低くなるためである。また本発
明のポリエステル樹脂には、ポリエチレンテフタ
レートをエチレングリコールなどのグリコールで
クツキングした低分子量オリゴマを使用すること
も可能である。ポリエステル樹脂の酸価は、特に
制限はないが均一な発泡体を得るためには低い方
が良く、酸価が10以下であることが好ましい。上
記ポリエステル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発泡体の吸水率が低下
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) ポリエステル樹脂 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
20〜150重量部 (b) ポリエステル樹脂 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
た発泡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板又はシートは同一のもの
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 ポリエチレンテレフタレートのチツプ200重量
部にエチレングリコール100重量部、ジブチルス
ズジラウレート0.2重量部を四つ口フラスコに入
れ、180℃、３時間反応させてポリエステル樹脂
を得た。 果糖60重量部、水道水20重量部にトリエタノー
ルアミン1.5重量部、前記ポリエステル樹脂20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、商品名製泡剤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×220
mm×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0.037ｇ／cm³、
圧縮強さ（20％圧縮時）は0.93Kg／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、混合し、以下実
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
（サンアボツト社製、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
ような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
の発泡体が焼失していた。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110℃整泡剤（保土谷化学
社整、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0.040ｇ／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ポリ
エステル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、ポリ
   エステル樹脂、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。