JPH058925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、難燃特性の優れた発泡体を与える発
砲用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、建築省告示
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
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。 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、難燃特性のさらに良い、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手段） 本発明は、炭水化物の水溶液及び／又はスラリ
ー、フエノール樹脂にアルキレンオキサイドを反
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
樹脂組成物に関する。 本発明になる発泡用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
はこれらを２種以上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
ーチ株式会社製異性化糖HCは果糖、ぶどう糖お
よびその他の糖の水溶液であり、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。 本発明におけるアルキレンオキサイドが反応さ
れるフエノール樹脂としてはノボラツクタイプ及
びレゾールタイプの何れのフエノール樹脂も使用
可能であり、このフエノール樹脂にエチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレン
オキサイドを反応させてポリエーテルポリオール
が得られる。このポリエーテルポリオールの市販
されているものとしては旭硝子株式会社製エクセ
ノール700R、701Rなどがある。 このフエノール樹脂にアルキレンオキサイドを
反応させて得られる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、得られる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末端プロ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、発泡体として、
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もできる。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、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) フエノール樹脂にアルキレンオキサイドを反
応させて得られるポリエーテルポリオール
５〜200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) 発泡剤（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) フエノール樹脂にアルキレンオキサイドを反
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) 発泡剤（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、混合時の攪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
く。次に前記発泡体の各材料を攪拌し混合して、
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
体を得ることができる。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、フエノール樹脂にアルキレ
ンオキサイドを反応させて得られるポリエーテル
ポリオール（エクセノール700R旭硝子株式会社
製、商品名ヒドロキシル価544）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（韮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
攪拌機で2000回転／分で５秒間攪拌、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0.032ｇ／cm³、曲げ強さは2.0Kg／cm²、吸
水率２％であつた。 以下、本発明になる発泡用樹脂組成物を用いて
得た難燃性構造体を参考例を示す。 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攪拌機で2000回転／
分で５秒間攪拌、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
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を接着した
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0.032ｇ／cm³、圧縮強さ（20％圧縮
時）は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
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攪拌
機で2000回転／分で５秒間攪拌、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、未だ強さは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、曲
げ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攪拌機で2000回転／分で５
秒間攪拌、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、
曲げ強さは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発泡剤（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
た攪拌機で2000回転／分で５秒間攪拌、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
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。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、曲げ強さは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（ぽろぽろと欠けること）
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、フエ
   ノール樹脂にアルキレンオキサイドを反応させて
   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樹脂組成
   物。 ２ 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
   項記載の発泡用樹脂組成物。