JPH0414871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、構造体の製造時の作業性にすぐれ、
かつ難燃性にすぐれた難燃性構造体に関する。 （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向上す
るが、とくに発泡時の液の流動性が劣るため、パ
ネル製造時に端部への充てん性が悪く、また高密
度の発泡体しか得られずコスト高となり、生産性
も劣つている。 （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、構造体製造時の作業性にすぐれ、かつ難燃
性にすぐれた難燃性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、反応触媒、イソシアネート化合物、シリコー
ン整泡剤、界面活性剤および必要に応じて難燃剤
を含有する組成物より得られる発泡体の少なくと
も片面に難燃も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。 本発明に用いられ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。 本発明に用いられる界面活性剤としては、ノニ
オン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン
界面活性剤および両性界面活性剤のいずれも使用
可能であり、これらを単独であるいは組み合わせ
て使用することができる。 ノニオン系界面活性剤としては、日本油脂株式
会社製のノニオンLP−20R、ノニオンOP−85R、
ノニオンLT−221、ノニオンPT−221、ノニオン
Ａ−13P、ノニオンMN−811、ノニオンＥ−
206、ノニオンＰ−208、ノニオンＰ−215、ノニ
オンＫ−204、ノニオンＴ−208.5、パーソフト
NK−60、パーソフトNK−100、ノニオンNS−
202、ノニオンNS−240、ノニオン−206、ノニオ
ンHS−208、ノニオンＬ−２、ノニオンＳ−２、
ノニオンＳ−10、ノニオンＯ−２、ノニオンＯ−
６、ノニオンＴ−４、プロノン102、プロノン
201、デイスパノールLS−100、デイスパノール
Ｋ−３、スタホームＦ、スタホームFK、スタホ
ームDL、スタホームDO、スタホームDO−Ｓ、
スタホームＴ、ベネゾールＨ−100、カーボダツ
シユシリーズ、住友スリーエム株式会社製のFC
−170C、FC−430、FC−431、三洋化成工業株式
会社製のノニポール20、ノニポール60、ノニポー
ル140、ノニポール800、ノニポールＤ−160、オ
クタポール45、オクタポール80、オクタポール
100、オクタポール400、ノニポールソフトSM−
55、ノニポールソフトSMH−30、エマルミン40、
エマルミン70、エマルミン240、エマルミンＬ−
380、イオネツトMS−400、イオネツトMO−
400、イオネツトDO−200、イオネツトＳ−20、
イオネツトＳ−85、イオネツトＴ−20C、イオネ
ツトＴ−80C、ニユーポールPE−61、ニユーポ
ールPE−71、ニユーポールPE108、ニユーポー
ルNPE−2700、プロフアンEX−24、プロフアン
2012E、プロフアン1281などが用いられる。 アニオン系界面活性剤としては、日本油脂株式
会社のダイヤポンＳ、トラツクスＨ−45、トラツ
クスＨ−45W、トラツクスＫ−40、トラツクスＫ
−300、トラツクスＮ−300、ニユーレツクスRS、
ニユーレツクスＲ、ノニサールOK−１、ノニサ
ールOK−２、ナイリユーベ、パーソフトSFT、
パーソフトSLT、パーソフトEF、パーソフト
ELT、パーソフトEDO、ラピゾールＢ−30、ラ
ピゾールＢ−90、ポリスターＡ−1060、ポリスタ
ーSMX−１、オレオイルザルコシン221P、サン
アミドＣ−３、フイレツトＬ、ソルノンSS、ロ
イヤルＭ、ソルノンＰ、住友スリーエム株式会社
製のFC−93、FC−95、FC−98、FC−129などが
用いられる。カチオン系界面活性剤としては、日
本油脂株式会社製のカチオンSA、カチオンMA、
カチオンDTA、カチオンAB、カチオンAB−
600、カチオンABT₂−500、カチオンBB、カチ
オンFB、カチオンPB−40、カチオンVB、カチ
オンF₂−20R、カチオンF₂−50E、カチオンE₂−
40PO、カチオンＬ−207、ナイミーンＬ−201、
ナイミーンＬ−202、ナイミーンＦ−215、ナイミ
ーンＳ−202、ナイミーンＳ−220、ナイミーン
T₂−202、ナイミーンT₂−260、ナイミーンDT−
208、フイレツトＱ、アスフアゾール10、住友ス
リーエム株式会社製のFC−135などが用いられ
る。両性界面活性剤としては、日本油脂株式会社
製のアノンBF、アノンBL、アノンLGなどがあ
る。 本発明において用いられるシリコーン整泡剤に
は特に制限はないが、組成物の相溶性及び流動性
の点から好ましくは、けい素に結合したメチル
基、

【式】単位及び（−CH₂CH₂O）− 単位を有し、けい素に結合したメチル基のモル数
をＸ、

【式】単位のモル数をＹ及び （−CH₂CH₂O）−単位のモル数をＺとしたときに
Ｙ＋Ｚ／Ｘ＝0.5〜11およびＹ／Ｚ＝０〜1.8のものが用 いられる。Ｙ＋Ｚ／Ｘ＝0.5〜11およびＹ／Ｚ＝０〜1.0 の範囲のものが好ましい。 このようなシリコーン整泡剤としては、例えば
次式に示されるものがある。 上式においてＲはアルキレン基等、R′はアル
キル基等、ｍ，ｎ，Ｚ，Ｙは０又は正の整数であ
る。 本発明に使用されるシリコーン整泡剤として
は、東芝シリコーン株式会社製のTFA−4200、
TSF−4450、TSF−4452、TFA−4310、TSF−
4445、日本ユニカー株式会社製のSZ−1605、SZ
−1623、SZ−1610、信越化学株式会社製のＦ−
318、Ｆ−341、Ｆ−347、Ｆ−350Sなどがある。 シリコーン整泡剤の各セグメントのモル数Ｘ，
Ｙ，Ｚは通常NMR分光法で測定される。テトラ
メチルシランのメチル基のピークを0PPMとする
と (a) けい素に結合するメチル基のピークは0.05〜
0.30PPMにあらわれるので、このピークの積
分値をメチル基のプロトン数３で割つた値をＸ
とする。 (b)

【式】単位においてはCH₃− （メチル基）のピークが0.90〜1.30PPMにあら
われるので、このピークの積分値をメチル基の
プロトン数３で割つた値をＹとする。 (c) （−CH₂CH₂O）−単位においては、3.10〜
3.90PPMにCH₂のピークがあらわれるので、
このピークの積分値をプロトン数４で割つた値
をＺとする。 以上のようにして求めたＸ，Ｙ，Ｚから
Ｙ＋Ｚ／ＸおよびＹ／Ｚの値が決定される。 本発明において、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。 本発明におけるイソシアネート化合物としては
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、これ
らの混合物、これらのイソシアネートの誘導体な
どがあり精製又は粗製の何れのイソシアネート化
合物も使用でき、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を併用することもでき
る。 また本発明になる構造体を造る場合に、発泡体
の少なくとも片面に設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、銅板等の金属板、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) 反応触媒 0.1〜５重量部 (c) 界面活性剤 0.1〜５重量部 (d) シリコーン整泡剤 0.1〜５重量部 (e) イソシアネート化合物 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、 (a) 炭水化物の水溶液及び／又はスラリー
50〜150重量部 (b) 反応触媒 0.5〜4.0重量部 (c) 界面活性剤 0.5〜4.0重量部 (d) シリコーン整泡剤 0.5〜4.0重量部 (e) イソシアネート化合物 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(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。発泡体を形成す
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℃〜90℃に加温しておく。次に前記の
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℃〜90℃
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） 本発明の実施例を説明する。実施例において
Ｘ，Ｙ，Ｚは前記の基のモル数を示す。 実施例 １ 果糖75重量部、水道水25重量部、両性界面活性
剤（日本油脂製、商品名ニツサンアノンBF）1.0
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重量部にシリコーン整泡剤（日本ユニカー社
製、商品名整泡剤SZ−1623、NMR分光法による
測定値Ｙ＋Ｚ／Ｘ＝1.32、Ｙ／Ｚ＝０）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。 流動性を評価するためにパネル充てん性等を調
べた。パネルのコーナー部への充てん性（流れ
性）を５段階評価（点数が高い方が充てん性がす
ぐれている）するもので次のような方法で調べ
た。 溶液A100重量部と溶液B150重量部を加え、タ
ービン羽根の付いた撹拌機を用いて2000回転／分
で５秒間撹拌、混合したものを70℃に保温した平
板パネル作成型（鉄製、内寸350mm×250mm×高さ
15mm）に流し込む。90秒後に脱型してパネル（厚
さ15mm）を得た。パネル充てん性は５点であつ
た。 溶液A100重量部と溶液B150重量部を加え、タ
ービン羽根の付いた撹拌機を用いて2000回転／分
で５秒間撹拌、混合したものを25℃に保温した上
部が開放され底を有する本型製箱（内寸250mm×
250mm×高さ250mm）内に流し込み、120秒後の発
泡体の高さは350mmであつた。 溶液A100重量部と溶液B150重量部を加え、タ
ービン羽根の付いた撹拌機を用いて2000回転／分
で５秒間撹拌、混合したものを第１図に断面図を
示すくさび型（横幅200mm、型温度70℃）内に流
し込み、蓋をして発泡させ90秒後に脱型し流れ距
離を測定したところ、この発泡体の流れ距離は
230mmであつた。 次に溶液A100重量部と溶液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、混合したものを40℃に保温した上
部が開放され底を有する木型（220mm×220mm×高
さ15mm）内に流し込みこれに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0.024、
小口吸水量は90ｇ/mであつた。 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。次に参考
例で得た溶液A100重量部に参考例で得た溶液
B150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
フト紙を溶液Ａ，Ｂ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。またこの構造体はカラー鉄板
およびアルミクラフト紙に対する接着性は優れて
いた。 実施例 ２ 果糖75重量部、水道水25重量部、ノニオン系界
面活性剤（日本油脂社製、商品名ノニオンNS−
200）1.0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A100重量部に溶液
C150重量部を加え、タービン羽根の付いた撹拌
機を用いて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、発泡体のパネル充
てん性は５点、発泡高さ350mm、くさび型流れ距
離225mm、発泡体の密度は0.026ｇ/cm³、小口吸水
量は130ｇ/m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実施例１
と比べ小口吸水量が大きくなつているが、流動
性、難燃性は同等であり、この構造体はカラ鉄板
およびアルミクラフト紙に対する接着性は優れて
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Ｄを得
た。 ジフエニルメタジイソシアネート（日本ポリウ
レタン社製、商品名ミリオネートMR−100）80
重量部にシリコーン整泡剤（東芝シリコーン社
製、商品名TSF−4450、NMR分光法による測定
値Ｙ＋Ｚ／Ｘ＝98.6、Ｙ／Ｚ＝２）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Ｅを得た。 溶液D100重量部に溶液E150重量部を加え、タ
ービン羽根の付いた撹拌機を用いて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、発泡体のパネル充てん性は２点、発泡高
さは290mm、流れ距離は180mm、発泡体の密度は
0.035ｇ/cm³、小口吸水量は100ｇ/mで均一で微細
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、流動性
に劣つていた。 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／分だ５秒間撹拌、混
合し以下比較例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を得た。この場
合、イソシアヌレート発泡体のパネルの充てん性
は４〜５点、発泡高さは290mm、くさび型流れ距
離は210mm、発泡体の密度は0.035ｇ/cm³、小口吸
水量は40ｇ/m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流動性（パネル充てん性）、
小口吸水量において実施例の発泡体に比べすぐれ
ているが、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。 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５秒
間撹拌、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、フエノール発泡体のパネルの充てん性は２
点、発泡高さ230mm、くさび型流れ距離は100mm、
発泡体の密度は0.040ｇ/cm³、小口吸水量は210ｇ/
ｍであつた。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。 この構造物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） 本発明になる難燃性構造体は、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
アヌレート発泡体等を用いた構造体に比べ、流動
特性および難燃性にすぐれた構造体である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例においてくさび型
流れ距離の測定に用いた型の略図である。

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、反応
   触媒、イソシアネート化合物、シリコーン整泡
   剤、界面活性剤および必要に応じて難燃剤を含有
   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。 ２ 界面活性剤がノニオン系界面活性剤である特
   許請求の範囲第１項記載の難燃性構造体。 ３ 界面活性剤がアニオン系界面活性剤である特
   許請求の範囲第１項記載の難燃性構造体。 ４ 界面活性剤がカチオン系界面活性剤である特
   許請求の範囲第１項記載の難燃性構造体。 ５ 界面活性剤が両性界面活性剤である特許請求
   の範囲第１項記載の難燃性構造体。 ６ シリコーン整泡剤を、けい素に結合したメチ
   ル基、【式】単位及び（−CH₂CH₂O ）−単位を有し、けい素に結合したメチル基のモル
   数をＸ、【式】単位のモル数をＹ及 び（−CH₂CH₂O）−単位のモル数をＺとしたとき
   に、Ｙ＋Ｚ／Ｘ＝0.5〜11、およびＹ／Ｚ＝０〜1.8であ るシリコーン整泡剤とした特許請求の範囲第１項
   記載の難燃性構造体。 ７ シリコーン整泡剤をＹ＋Ｚ／Ｘ＝0.5〜11および Ｙ／Ｚ＝０〜1.0であるシリコーン整泡剤とした特許 請求の範囲第６項記載の難燃性構造体。