JPH06271639A - Production of inorganic substance-packed flame-retardant rigid urethane foam - Google Patents

Production of inorganic substance-packed flame-retardant rigid urethane foam

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Publication number
JPH06271639A
JPH06271639A JP5085354A JP8535493A JPH06271639A JP H06271639 A JPH06271639 A JP H06271639A JP 5085354 A JP5085354 A JP 5085354A JP 8535493 A JP8535493 A JP 8535493A JP H06271639 A JPH06271639 A JP H06271639A
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JP
Japan
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flame
water
polyol
test
urethane foam
Prior art date
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Pending
Application number
JP5085354A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takamiki Kabetani
隆幹 壁谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
POLYURETHAN KASEI KK
Inoac Corp
Original Assignee
POLYURETHAN KASEI KK
Inoue MTP KK
Inoac Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by POLYURETHAN KASEI KK, Inoue MTP KK, Inoac Corp filed Critical POLYURETHAN KASEI KK
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Publication of JPH06271639A publication Critical patent/JPH06271639A/en
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject product having improved flame retardance and reduction in physical properties of foam suppressed as much as possible by using a specific, a prescribed inorganic filler and water as a blowing agent. CONSTITUTION:A raw material mixture comprising (A) a polyisocyanate, (B) a sucrose-based polyether polyol, (C) a blowing agent containing at least 1-2.5 pts.wt. of water based on 100 pts.wt. of the component B and (D) 30-70 pts.wt. of an inorganic filler composed of an aluminum compound (e.g. aluminum hydroxide) based on the composition except the component C is expanded to give the objective product. The component B uses sucrose as a reaction initiator and is obtained by adding propylene oxide. A volatile blowing agent such as difluorodichloromethane is usually used besides water as the component C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、難燃性硬質ウレタンフ
ォームに関するものであり、特に建築材料として使用す
る高度の難燃性を有する無機物充填難燃性硬質ウレタン
フォームに関する。特にJIS A−1321(建築物
の内装材料及び工法の難燃性試験方法)に基づく難燃2
級Aに合格するものを提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flame-retardant rigid urethane foam, and more particularly to an inorganic-filled flame-retardant rigid urethane foam used as a building material and having a high degree of flame retardancy. Especially flame retardancy based on JIS A-1321 (flame retardancy test method for interior materials of construction and construction method) 2
It is intended to provide those who pass Class A.

【0002】[0002]

【従来の技術】硬質ウレタンフォームは断熱性、成形
性、軽量性及び高強度性等多くの特長を有することから
各種の断熱材、建築材料として幅広く使用されている。
しかし、この材料にも種々の問題点が指摘されており、
とりわけ近年の火災による災害防止の観点から特に難燃
性に対する抵抗性の点で改善が要望されており、各種の
難燃性フォームが開発されている。難燃性を高めるため
に従来より各種の方法が試みられている。例えば硬質ウ
レタンフォームを発泡成形する際に、予め原料中に各種
の難燃剤を添加しておく方法がある。この方法として
は、例えば、(1)リン酸化合物、ハロゲン化合物、ハ
ロゲン化リン酸化合物及び三酸化アンチモン等のうちの
1種又は2種以上を使用する方法、(2)原料であるポ
リオールの一部若しくは全部に含ハロゲンポリオール、
含リンポリオールを使用する方法、更に(3)フォーム
中にイソシアヌレート結合を導入する方法等が知られて
いる。
2. Description of the Related Art Rigid urethane foam is widely used as various heat insulating materials and building materials because it has many features such as heat insulating property, moldability, light weight and high strength.
However, various problems have been pointed out for this material,
In particular, from the viewpoint of preventing fire disasters in recent years, improvement has been particularly demanded in terms of resistance to flame retardancy, and various flame retardant foams have been developed. Various methods have hitherto been attempted in order to improve flame retardancy. For example, when foaming a rigid urethane foam, there is a method of adding various flame retardants to raw materials in advance. As this method, for example, (1) a method of using one kind or two or more kinds of a phosphoric acid compound, a halogen compound, a halogenated phosphoric acid compound, antimony trioxide, etc., and (2) a polyol as a raw material Halogen-containing polyol in part or all,
A method of using a phosphorus-containing polyol, and a method of introducing an isocyanurate bond into a foam (3) are known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のいずれ
の方法によっても近年益々厳しくなる難燃化要求に対し
て充分に満足する難燃性フォームを得ることはできなか
った。イソシアヌレート基を導入した一部のフォームで
は、フォームの厚味が少ない場合や厚い表面材を使用す
る場合等の極く限られた条件下で、目的の難燃フォーム
を得ることができる場合もあった。また、更に難燃性を
改善するために高価格の難燃剤を多量に使用する必要が
あり、このためフォームの物性が低下し、原料コストが
高くつく等の欠点があった。
However, none of the above-mentioned methods has made it possible to obtain a flame-retardant foam which sufficiently satisfies the increasingly demanding flame-retardant requirements in recent years. With some foams having isocyanurate groups introduced, the desired flame retardant foam may be obtained under extremely limited conditions such as when the thickness of the foam is small or when a thick surface material is used. there were. Further, in order to further improve the flame retardancy, it is necessary to use a large amount of expensive flame retardant, which causes the physical properties of the foam to be deteriorated and the raw material cost to be high.

【0004】本発明は上記欠点を克服するものであり、
難燃性に優れ、フォームの一般物性の低下を最小限度に
押さえ、安価で、且つ幅広い適用範囲をもつ難燃性硬質
ウレタンフォームの製造方法を提供することを目的とす
る。
The present invention overcomes the above drawbacks,
An object of the present invention is to provide a method for producing a flame-retardant rigid urethane foam which has excellent flame retardancy, minimizes deterioration of general physical properties of foam, is inexpensive, and has a wide range of application.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、硬質ウレタ
ンフォームの難燃性を高めるために鋭意研究を重ねた結
果、原料ポリオールの種類の限定、発泡剤として使用す
る水の配合量の限定、無機充填剤の種類及びその配合量
の限定により、従来の難燃化手法では達成できない顕著
な相乗効果を発見し、本発明を完成するに至ったのであ
る。本発明は、ポリイソシアナート、ポリオール、無機
充填剤及び発泡剤を含む原料組成物を用いて発泡させて
無機物充填難燃性硬質ウレタンフォームを製造する方法
において、上記ポリオールとしてシュクロース系ポリエ
ーテルポリオールを使用し、上記発泡剤として少なくと
も水を使用し、且つ該水の配合量がポリオール100重
量部(以下、単に「部」という。)に対して1.0〜
2.5部であり、上記無機充填剤としてアルミニウム化
合物を使用し、且つ該アルミニウム化合物の配合量が上
記発泡剤を除く原料組成物に対して30〜70重量%で
あることを特徴とする。
Means for Solving the Problems As a result of earnest studies for improving the flame retardancy of rigid urethane foams, the present inventors have found that the types of raw polyols are limited and the amount of water used as a blowing agent is limited. The present inventors have completed the present invention by discovering a remarkable synergistic effect that cannot be achieved by the conventional flame-retardant method, due to the limitation of the type of inorganic filler and the blending amount thereof. The present invention relates to a method for producing an inorganic material-filled flame-retardant rigid urethane foam by foaming a raw material composition containing a polyisocyanate, a polyol, an inorganic filler and a foaming agent, wherein the polyol is a sucrose-based polyether polyol. And at least water is used as the foaming agent, and the blending amount of water is 1.0 to 100 parts by weight of the polyol (hereinafter, simply referred to as “parts”).
It is 2.5 parts, an aluminum compound is used as the inorganic filler, and the compounding amount of the aluminum compound is 30 to 70% by weight based on the raw material composition excluding the foaming agent.

【0006】上記「シュクロース系ポリエーテルポリオ
ール」は、主な反応開始剤としてシュクロースを使用し
(必要に応じてグリセリン、水、エチレングリコール等
を併用してもよい。)、アルキレンオキシドを添加して
なるポリエーテルポリオールであり、通常の硬質ウレタ
ンフォームの製造に使用するものはそのまま使用でき
る。反応開始剤であるシュクロースは固体であるため、
そのままではアルキレンオキシドを付加することが困難
であるため、適宜グリセリン、水、エチレングリコール
等を併用することができるが、反応開始剤中のシュクロ
ースの比率は高い方が好ましい。一例としてシュクロー
スの比率は50モル%以上であることが好ましい。
In the above-mentioned "sucrose-based polyether polyol", sucrose is used as a main reaction initiator (glycerin, water, ethylene glycol, etc. may be used together if necessary), and alkylene oxide is added. Polyether polyols obtained by using the same as those used in the usual production of rigid urethane foam can be used as they are. Since the reaction initiator sucrose is a solid,
Since it is difficult to add alkylene oxide as it is, glycerin, water, ethylene glycol and the like can be appropriately used in combination, but a higher sucrose ratio in the reaction initiator is preferable. As an example, the sucrose ratio is preferably 50 mol% or more.

【0007】また、上記アルキレンオキシドとしては、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド等を単独使用又は併用することができるが、プロピ
レンオキシドを使用することが一般的であり、価格上及
びフォームの物性上好ましい。
Further, as the alkylene oxide,
Although ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like can be used alone or in combination, it is common to use propylene oxide, which is preferable in terms of cost and foam physical properties.

【0008】このシュクロース系ポリエーテルポリオー
ルのヒドロキシル価は300以上、好ましくは350以
上が好ましい。このヒドロキシル価が300未満のポリ
オールを使用すると、フォームの寸法安定性が悪くな
る。また、シュクロース系ポリエーテルポリオール以外
のポリオールを副ポリオールとして使用することもでき
るが、それらはできるだけ少量にし、多くとも50%以
下にするのが好ましい。
The sucrose-based polyether polyol has a hydroxyl value of 300 or more, preferably 350 or more. If a polyol having a hydroxyl number of less than 300 is used, the foam has poor dimensional stability. Further, a polyol other than the sucrose-based polyether polyol can be used as the auxiliary polyol, but it is preferable that the amount thereof is as small as possible and at most 50% or less.

【0009】上記「無機充填剤」としてはアルミニウム
化合物が用いられる。このアルミニウム化合物としては
水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、硫酸アルミニ
ウム、炭酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硅酸アル
ミニウム等が使用できる。この配合量は、揮発性発泡剤
及び水(発泡剤)を除く原料組成物、即ち樹脂構成成分
に対して30〜70重量%である。これが30重量%未
満では難燃性効果が少なく、70重量%を越えると混合
性が悪くなるため好ましくない。
An aluminum compound is used as the "inorganic filler". As the aluminum compound, aluminum hydroxide, aluminum oxide, aluminum sulfate, aluminum carbonate, aluminum nitrate, aluminum silicate or the like can be used. The blending amount is 30 to 70% by weight based on the raw material composition excluding the volatile foaming agent and water (foaming agent), that is, the resin constituent component. If it is less than 30% by weight, the flame retardant effect is small, and if it exceeds 70% by weight, the mixing property is deteriorated, which is not preferable.

【0010】上記アルミニウム化合物としては通常の工
業薬品をそのまま使用することができる。ポリウレタン
原料中への分散性をよくするために平均粒径として10
〜200μm程度のものが好適である。また、このアル
ミニウム化合物としては、表面処理(シラン処理、脂肪
酸処理、チタネート処理等)がなされていてもいなくて
もよいが、この表面処理を施すとポリウレタン原料中で
の分散性が改良されることが多いので、より好ましい。
Usual industrial chemicals can be used as they are as the aluminum compound. The average particle size is 10 in order to improve the dispersibility in the polyurethane raw material.
It is preferably about 200 μm. The aluminum compound may or may not be surface-treated (silane treatment, fatty acid treatment, titanate treatment, etc.), but this surface treatment improves the dispersibility in the polyurethane raw material. Is more preferable, so that it is preferable.

【0011】上記「発泡剤」としては、少なくとも水が
使用され、通常は水及び揮発性発泡剤が用いられる。こ
の水としては、蒸留水又はイオン交換水が好ましい。水
道上水、地下水等をそのまま使用しても差し支えない
が、アミン触媒等の安定性を欠く恐れがあるので、好ま
しくない。水の配合量は、ポリオール100部に対して
1.0〜2.5部、好ましくは1.5〜2.0部がよ
い。水の使用量をこの様に限定した根拠は1.0部未満
並びに2.5部を越える場合はフォームの難燃性が劣る
からである。特に上記の難燃性試験において発煙量が増
大するからである。また、この揮発性発泡剤としては、
公知の通常用いられる発泡用中性液が用いられ、例え
ば、ジフロロジクロロメタン等のような塩化フッ化炭
素、トリクロロモノフロロメタン、1,1ジクロロ−1
−フロロメタン、2,2ジクロロ−1,1,1トリフロ
ロエタン等のような塩化フッ化炭化水素、メチレンクロ
ライド等のような塩化アルキレン、イソペンタン等のよ
うな炭化水素等が挙げられる。
As the "foaming agent", at least water is used, and usually water and a volatile foaming agent are used. As this water, distilled water or ion-exchanged water is preferable. Although tap water, ground water, etc. may be used as they are, they are not preferable because they may lack stability of the amine catalyst and the like. The amount of water to be added is 1.0 to 2.5 parts, preferably 1.5 to 2.0 parts, relative to 100 parts of polyol. The reason for limiting the amount of water used in this way is that the flame retardancy of the foam is inferior when it is less than 1.0 part and when it exceeds 2.5 parts. This is because the amount of smoke generated increases particularly in the above flame retardancy test. Further, as this volatile foaming agent,
Known, commonly used neutralizing liquids for foaming are used, for example, fluorocarbon carbon such as difluorodichloromethane, trichloromonofluoromethane, 1,1 dichloro-1.
Examples include chlorofluorohydrocarbons such as fluoromethane and 2,2 dichloro-1,1,1 trifluoroethane, alkylene chlorides such as methylene chloride, and hydrocarbons such as isopentane.

【0012】上記「ポリイソシアナート」としては、公
知の各種のもの、例えばポリメリッMDIを使用するこ
とができる。更に、その他の原料成分として、反応触
媒、整泡剤、その他の助剤等を適宜配合することができ
る。この反応触媒としては、各種の第3級アミン及び/
又は有機金属化合物を使用することができる。この整泡
剤としては各種のシリコーン系界面活性剤等を使用する
ことができる。
As the "polyisocyanate", various known ones, for example, Polymeric MDI can be used. Furthermore, as other raw material components, a reaction catalyst, a foam stabilizer, other auxiliaries and the like can be appropriately blended. As this reaction catalyst, various tertiary amines and / or
Alternatively, an organometallic compound can be used. As the foam stabilizer, various silicone-based surfactants can be used.

【0013】また、硬質ウレタンフォームの原料組成物
(処方)のイソシアナート指数(以下、単にIndex とい
う。)は、通常のウレタンフォームの処方と同様に10
0〜150の範囲、特に好ましくは105〜130の範
囲で使用することができる。本発明では、特にイソシア
ヌレート組成物のようにこのIndex を高く設定する必要
がない。このIndex が100未満ではフォームの寸法安
定性が悪くなる場合があり、また150を越える場合は
難燃性の発煙量が増大することがあるので、好ましくな
い。
The isocyanate index (hereinafter, simply referred to as Index) of the raw material composition (formulation) of the rigid urethane foam is 10 as in the case of the usual urethane foam formulation.
It can be used in the range of 0 to 150, particularly preferably in the range of 105 to 130. In the present invention, it is not necessary to set this Index as high as in the isocyanurate composition. If this Index is less than 100, the dimensional stability of the foam may deteriorate, and if it exceeds 150, the flame-retardant smoke generation amount may increase, which is not preferable.

【0014】[0014]

【作用】本発明においてポリオール及び無機充填剤の種
類及びその配合量、並びに水配合量の限定により、難燃
性に優れた硬質ウレタンフォームを製造することができ
たが、これらの理論的根拠についてはまだ充分に解明す
ることができていない。現時点では、シュクロース系ポ
リオールの使用はフォームの燃焼時の炭化残留分を増量
する効果があり、水の使用により発泡の安定化及び低密
度化の達成並びに難燃性の向上効果があり、無機充填剤
の使用により燃焼時の発熱量及び発煙量の抑制、着火性
の抑制が期待でき、これらの相乗効果により本発明の優
れた効果が発揮できるものと推測される。
In the present invention, it has been possible to produce a rigid urethane foam having excellent flame retardancy by limiting the types of the polyol and the inorganic filler, their blending amounts, and the water blending amount. Has not yet been fully elucidated. At present, the use of sucrose-based polyols has the effect of increasing the amount of carbonization residues during foam combustion, and the use of water has the effects of stabilizing foaming and achieving low density and improving flame retardancy. The use of the filler can be expected to suppress the amount of heat generated during combustion, the amount of smoke emitted, and the ignition property, and it is presumed that the synergistic effect of these can exert the excellent effect of the present invention.

【0015】本発明による効果を具体化するために、本
発明では両面に着色亜鉛鉄板等の面材を使用したサンド
イッチパネルが、通常使用される。このサンドイッチパ
ネルは現在屋根材、外壁材、床材、間仕切材等の建築材
料として、また、冷凍冷蔵倉庫等の断熱材として非常に
幅広く使用されている。尚、従来のサンドイッチパネル
として、難燃性試験において難燃2級Aに合格するため
には、芯材としてイソシアヌレートフォームを使用し、
パネル総厚味を30mm以下にする必要があった。その
ため相当高価にならざるを得なかった。本発明によれば
硬質ウレタンフォーム処方によりパネル総厚味の制限な
しに上記の難燃性試験に合格することができる。従っ
て、製造コストの上昇を回避し、パネル仕様(厚味等)
の制限もなく高度の難燃性を発揮することができる。
In order to realize the effects of the present invention, a sandwich panel using face materials such as colored zinc iron plates on both sides is usually used in the present invention. This sandwich panel is now very widely used as a building material such as a roofing material, an outer wall material, a flooring material, a partitioning material, and a heat insulating material for a refrigerating warehouse. As a conventional sandwich panel, in order to pass the flame retardant class A in the flame retardancy test, isocyanurate foam is used as the core material,
It was necessary to make the total thickness of the panel 30 mm or less. Therefore, it was inevitably expensive. According to the present invention, it is possible to pass the above flame retardancy test without limiting the total thickness of the panel by the rigid urethane foam formulation. Therefore, increase in manufacturing cost is avoided and panel specifications (thickness etc.)
It is possible to exert a high degree of flame retardancy without restriction.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。尚、各実施例及び比較例中にある部又は
%は各々重量部、重量%を示す。 (1)難燃性能試験体の作製 本実施例において、以下のようにして難燃性能試験体を
作製した。まず、厚さ0.5mmの着色亜鉛鉄板(市販
品)を220×220mmに切断して面材として使用し
た。内寸法約300×300mm(厚さ方向は可変)の
アルミニウム製モールドの中央部中に上記の2枚の着色
亜鉛鉄板を所定厚みになるように設定した。この際、所
定厚味のスペーサを4個使用した。この中で、表1〜8
等(以下に示す実施例1〜24及び比較例1〜11)に
示す所定処方の硬質ウレタンフォーム原料組成物をハン
ドミキシング法で注入し、一体発泡成形を行った。この
際の原料組成物温度は20±2℃、アルミニウムモール
ド温度は45±5℃に設定した。その後、着色亜鉛鉄板
の大きさに沿って220×220mmの大きさに、フォ
ームを切断して試験体を得た。また、付加試験用試験体
は、以下に示す試験方法に基づく規格に基づき、25m
mφの孔を3個設けた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples. The parts or% in the examples and comparative examples represent parts by weight and% by weight, respectively. (1) Preparation of flame-retardant performance test body In this example, a flame-retardant performance test body was prepared as follows. First, a colored zinc iron plate (commercial item) having a thickness of 0.5 mm was cut into 220 × 220 mm and used as a face material. The above-mentioned two colored zinc iron plates were set to have a predetermined thickness in the center of an aluminum mold having internal dimensions of about 300 × 300 mm (variable in the thickness direction). At this time, four spacers having a predetermined thickness were used. Among these, Tables 1-8
Etc. (Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 11 shown below) were injected with a hard urethane foam raw material composition having a predetermined formulation by a hand mixing method to perform integral foam molding. The raw material composition temperature at this time was set to 20 ± 2 ° C., and the aluminum mold temperature was set to 45 ± 5 ° C. Then, the foam was cut into a size of 220 × 220 mm along the size of the colored zinc iron plate to obtain a test body. In addition, the test piece for additional test is 25m based on the standard based on the following test method.
Three mφ holes were provided.

【0017】各実施例及び比較例において使用した原料
は、各々以下に示す如くである。 「ポリオールA」;住友バイエルウレタン株式会社のシ
ュクロース系「ポリオール#480J」であり、OH価
が480、粘度が50,000cp(25℃)である。 「ポリオールB」;旭硝子株式会社のシュクロース系ポ
リオール、「エクセノール455S」であり、OH価が
455、粘度が31,000cp(25℃)である。 ポリオールC;旭硝子株式会社のシュクロース系ポリオ
ール、「エクセノール375S」であり、OH価が37
5、粘度が2350cp(25℃)である。 ポリオールD;旭硝子株式会社のソルビトール系ポリオ
ール、「エクセノール500S」であり、OH価が50
0、粘度が39,000cp(25℃)である。 シリコーン整泡剤;トーレダウコーニングシリコーン株
式会社の「SH−193」を使用した。 ポリメリックMDI;日本ポリウレタン工業株式会社の
「ミリオネートMR−100」を使用した。
The raw materials used in each Example and Comparative Example are as follows. "Polyol A": Sucrose type "Polyol # 480J" manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., having an OH value of 480 and a viscosity of 50,000 cp (25 ° C). "Polyol B"; a sucrose-based polyol from Asahi Glass Co., Ltd., "EXCENOL 455S", which has an OH value of 455 and a viscosity of 31,000 cp (25 ° C). Polyol C: Asahi Glass Co., Ltd.'s sucrose-based polyol, "EXCENOL 375S", having an OH value of 37.
5. The viscosity is 2350 cp (25 ° C.). Polyol D; a sorbitol-based polyol from Asahi Glass Co., Ltd., “EXCENOL 500S”, having an OH value of 50.
0, viscosity is 39,000 cp (25 ° C). Silicone foam stabilizer: "SH-193" manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. was used. Polymeric MDI; "Millionate MR-100" manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. was used.

【0018】(2)難燃性能試験方法 上記により製作された試験体について、JIS A13
21(建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法)の
難燃2級Aに基づき、表面試験及び付加試験(穿孔試験
という)を行った。本発明では各性能項目を次の通り略
記して示す。 Tdθ−標準温度曲線を越える温度時間面積(℃分) CA −単位面積当たりの発煙係数 AFT−残炎時間(秒)
(2) Flame-retardant performance test method Regarding the test body manufactured as described above, JIS A13
A surface test and an additional test (referred to as a perforation test) were carried out based on the flame-retardant class A of 21 (interior material for buildings and flame-retardant test method for construction method). In the present invention, each performance item is abbreviated as follows. Tdθ-Temperature area over standard temperature curve (° C min) CA-Smoke emission coefficient per unit area AFT-Afterflame time (sec)

【0019】(3)実施例1〜4及び比較例1〜3 これらの試験例により、水配合量を0〜3.0部の範囲
にて変動させて、難燃性の評価を行った。 実施例1 先ず、表1に示す実施例1に係る原料組成物(Index:1
05)を用いて0.5mm着色亜鉛鉄板(2枚)を使用
して、総厚み35mmの試験体(サンドイッチパネル)
を各3枚ずつ作成した。
(3) Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 In these test examples, the flame retardancy was evaluated by varying the water content in the range of 0 to 3.0 parts. Example 1 First, the raw material composition according to Example 1 shown in Table 1 (Index: 1
Test piece (sandwich panel) with a total thickness of 35 mm using 0.5 mm colored zinc iron plates (2 sheets)
Was prepared for each 3 sheets.

【0020】この試験体を使用して表面試験及び付加試
験(穿孔試験)を行い、次の結果を得た。結果は各3個
の平均値で示した。 (A)フォーム密度(kg/m3) 35.1 (B)表面試験結果 Tdθ 75(100未満※) CA 36( 60未満※) AFT 25( 30未満※) (C)付加試験結果(表1にも示す。) Tdθ 100(150未満※) CA 45( 60未満※) AFT 55( 90未満※) (D)判定 合格 尚、上記において※印は、同規格の合格基準を示す。
A surface test and an additional test (perforation test) were performed using this test body, and the following results were obtained. The results are shown as an average value of 3 samples each. (A) Foam density (kg / m 3 ) 35.1 (B) Surface test result Tdθ 75 (less than 100 *) CA 36 (less than 60 *) AFT 25 (less than 30 *) (C) Additional test result (Table 1 Tdθ 100 (Less than 150 *) CA 45 (Less than 60 *) AFT 55 (Less than 90 *) (D) Judgment Pass In addition, in the above, the * mark indicates the acceptance standard of the same standard.

【0021】実施例1の場合は、上記のように表面試験
及び付加試験とも一定基準に合格するものである。これ
らの一連の実験を進める中で、このような両面に厚い鉄
板の面材を使用した試験体では、表面試験は殆ど問題な
く合格することができる。従って、以下の実施例及び比
較例では付加試験(穿孔試験)の結果のみを示すことに
した。尚、以下の実施例及び比較例について付加試験で
合格したものについては表面試験を実施した所、比較例
3を除いて全て合格することを確認しているが、この結
果は各表に併記していない。
In the case of Example 1, both the surface test and the additional test pass a certain standard as described above. In the course of conducting these series of experiments, the surface test can be passed with almost no problem with such a test piece using thick iron plate face materials on both sides. Therefore, in the following Examples and Comparative Examples, only the results of the additional test (piercing test) will be shown. Regarding the following examples and comparative examples, those that passed the additional test were subjected to the surface test, and it was confirmed that all of them passed except the comparative example 3, but the results are also shown in each table. Not not.

【0022】実施例2〜4及び比較例1〜3 表1に示す原料組成物を用いて上記と同様にして付加試
験用試験体を製作して、付加試験を実施し、その結果を
表1に示した。これらの結果によれば、水添加量が1.
0〜2.5部の範囲(実施例1〜4)において難燃2級
Aに合格している。一方、水添加量の少ない比較例1及
び2(各々、0部及び0.5部)では付加試験では不合
格であった。また、比較例3(水添加量が3.0部の場
合)では付加試験では合格したが、表面試験で不合格に
なった。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 Using the raw material compositions shown in Table 1, test specimens for additional tests were manufactured in the same manner as above, and additional tests were conducted. The results are shown in Table 1. It was shown to. According to these results, the amount of water added was 1.
In the range of 0 to 2.5 parts (Examples 1 to 4), it passed the flame retardant class A. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 (0 part and 0.5 part, respectively) with a small amount of water added failed the additional test. In addition, in Comparative Example 3 (when the amount of water added is 3.0 parts), the additional test passed, but the surface test failed.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】(4)実施例5〜7、比較例4〜5 表2に示す原料組成物を用いて、特に、Index を105
から130に変えて同様に実施し、水使用量1.0〜
2.5部の範囲(実施例5〜7)で良好の結果を得た。
一方、ない比較例4(水の不添加)及び比較例5(水添
加量が3.0部)では付加試験が不合格であった。
(4) Examples 5 to 7 and Comparative Examples 4 to 5 Using the raw material compositions shown in Table 2, in particular, the Index was 105.
Change from 130 to 130 and carry out the same procedure,
Good results were obtained in the range of 2.5 parts (Examples 5 to 7).
On the other hand, in Comparative Example 4 (no addition of water) and Comparative Example 5 (the amount of water added was 3.0 parts), which did not exist, the addition test failed.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】(5)実施例8〜10、比較例6〜7 表3に示す原料組成物を用いて、特に、水酸化アルミニ
ウムを0〜63%配合して同様に実施し、この結果を同
表に示す。この結果によれば、水酸化アルミニウムの配
合量が、水及び揮発性発泡剤を除いた組成物に対し30
〜63重量%(%という。)では、すべて難燃2級Aに
合格した。一方、比較例6(不添加)及び比較例7(1
5%の添加)では不合格であった。
(5) Examples 8 to 10 and Comparative Examples 6 to 7 The raw material compositions shown in Table 3 were used, and in particular, aluminum hydroxide was blended in an amount of 0 to 63%. Shown in the table. According to this result, the compounding amount of aluminum hydroxide was 30 with respect to the composition excluding water and the volatile foaming agent.
In the range of up to 63% by weight (referred to as%), all of them passed the flame retardant class A. On the other hand, Comparative Example 6 (no addition) and Comparative Example 7 (1
5% addition) failed.

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】(6)実施例11〜13 表4に示す原料組成物を用いて、特に、前例(実施例
8、3及び9)の水酸化アルミニウムの代わりに酸化ア
ルミニウムを使用して同様に実施し、この結果を同表に
示す。この結果によれば、酸化アルミニウムの配合量が
30〜59%では、水酸化アルミニウムの場合と同様
に、すべて難燃2級Aに合格した。
(6) Examples 11 to 13 Using the raw material compositions shown in Table 4, in particular, using aluminum oxide in place of the aluminum hydroxide of the previous examples (Examples 8, 3 and 9), the same procedure was carried out. The results are shown in the same table. According to this result, when the blending amount of aluminum oxide was 30 to 59%, all of the flame retardant second grade A passed, as in the case of aluminum hydroxide.

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】(7)実施例14、比較例8〜10 表5に示す原料組成物を用いて、特に、無機充填剤とし
て硫酸アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸及び二
酸化硅素を使用して同様に実施し、この結果を同表に示
す。硫酸アルミニウム使用の場合(実施例14)は難燃
2級Aに合格するが、他の非アルミニウム化合物の場合
(比較例8〜10)は不合格であった。また、水酸化マ
グネシウム及び二酸化硅素を使用する場合では、ポリウ
レタン原料の粘度上昇が著しく、同表に示す量以上は配
合できなかった。
(7) Example 14 and Comparative Examples 8 to 10 Using the raw material compositions shown in Table 5, particularly, using aluminum sulfate, magnesium hydroxide, boric acid and silicon dioxide as the inorganic filler, the same procedure is carried out. The results are shown in the same table. When aluminum sulfate was used (Example 14), it passed the flame-retardant secondary class A, but when other aluminum compounds were used (Comparative Examples 8 to 10), it failed. Further, when magnesium hydroxide and silicon dioxide were used, the viscosity of the polyurethane raw material increased remarkably, and it was not possible to add more than the amount shown in the table.

【0031】[0031]

【表5】 [Table 5]

【0032】(8)実施例15〜16、比較例11 表6に示す原料組成物を用いて、特に、シュクロース系
ポリエーテルポリオールAの代わりに、ポリオールB及
びC(両者はシュクロース系)並びにD(ソルビトール
系)を使用して同様に実施し、この結果を同表に示す。
シュクロース系ポリエーテルポリオール(B及びC)を
使用した場合(各々、実施例15及び16)はいずれも
合格した。一方、非シュクロース系のソルビトール系ポ
リエーテルポリオール(D)を使用した場合は不合格で
あった。
(8) Examples 15 to 16, Comparative Example 11 Using the raw material compositions shown in Table 6, in particular, instead of the sucrose-based polyether polyol A, polyols B and C (both are sucrose-based). And D (sorbitol type), and the results are shown in the same table.
When the sucrose-based polyether polyols (B and C) were used (Examples 15 and 16, respectively), both passed. On the other hand, when the non-sucrose-based sorbitol-based polyether polyol (D) was used, it failed.

【0033】[0033]

【表6】 [Table 6]

【0034】(9)実施例17〜19 上記までの試験例ではサンドイッチ試験体の総厚味が3
5mmのものを用いて評価してきたが、本例では表7に
示すように、試験体の総厚味を25〜60mmに変化さ
せて同様に試験し、この結果を同表に示す。この結果に
よれば、試験体の総厚みを種々変えても、これらのすべ
てにおいて合格した。
(9) Examples 17 to 19 In the test examples described above, the total thickness of the sandwich test bodies was 3
Although the test piece having a size of 5 mm has been used for evaluation, in this example, as shown in Table 7, the total thickness of the test piece was changed to 25 to 60 mm, and the same test was performed, and the results are shown in the same table. According to this result, even if the total thickness of the test piece was changed, all of them passed.

【0035】[0035]

【表7】 [Table 7]

【0036】(10)実施例20〜22 本例では、難燃性硬質ウレタンフォームの密度を約30
〜50kg/m3の範囲において変化させて同様に試験し、
その結果を表8に示す。この結果によれば、このように
広い密度範囲の場合でもすべて合格した。
(10) Examples 20 to 22 In this example, the density of the flame-retardant rigid urethane foam is about 30.
The same test is performed by changing in the range of up to 50 kg / m 3 .
The results are shown in Table 8. According to this result, all pass in this wide density range.

【0037】[0037]

【表8】 [Table 8]

【0038】(11)実施例23及び24 本例では、実施例12で用いたトリクロロモノフロロメ
タン120部の代わりに、1,1ジクロロ−1−フロロ
メタン(揮発性発泡剤B)108部(実施例23)及び
2,2ジクロロ−1,1,1−トリフロロエタン(揮発
性発泡剤C)125部(実施例24)を使用して実施例
12と同様に発泡成形し、同様に試験を行った。その結
果を以下の表9に示す。
(11) Examples 23 and 24 In this example, instead of 120 parts of trichloromonofluoromethane used in Example 12, 108 parts of 1,1 dichloro-1-fluoromethane (volatile blowing agent B) (implementation) Example 23) and 125 parts of 2,2 dichloro-1,1,1-trifluoroethane (volatile foaming agent C) (Example 24) were used to foam-mold as in Example 12 and similarly test. went. The results are shown in Table 9 below.

【0039】[0039]

【表9】 表 9 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例No. 実施例23 実施例24 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 揮発性発泡剤の種類 揮発性発泡剤B 揮発性発泡剤C −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− パネル密度(kg/m3) 36.7 38.4 Tdθ 102 97 CA 50 52 AFT 75 68 判定 合格 合格 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− これらの結果によれば、いずれの揮発性発泡剤を用いて
も合格した。
[Table 9] Table 9 --------------------------------------------- Example No. Example 23 Example 24 --- Type of Volatile Foaming Agent Volatile Foaming Agent B --------------------------- volatile blowing agent C --------------------------------- panel density (kg / m 3) 36.7 38 .4 Tdθ 102 97 CA 50 52 AFT 75 68 Judgment Pass Pass ----------------------------------------------- According to the report, any volatile blowing agent was used.

【0040】(11)実施例25 本例では、実施例12の原料組成物に更に添加型難燃剤
としてトリス(2クロロエチル)フォスフェートを10
部添加した組成物を使用し、同様に発泡成形して同様に
付加試験を行った。この結果によれば、付加試験結果は
実施例12の場合と比べて殆ど変わらず、合格であっ
た。
(11) Example 25 In this example, 10 parts of tris (2chloroethyl) phosphate was added to the raw material composition of Example 12 as an addition type flame retardant.
Using the composition added in part, foam molding was performed in the same manner, and an additional test was conducted in the same manner. According to this result, the result of the additional test was almost the same as that of the case of Example 12, and it passed.

【0041】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。
The present invention is not limited to the specific examples described above, and various modifications may be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明の製造方法によれ
ば、難燃性を大幅に向上でき、且つ実用的な難燃性硬質
ウレタンフォームを製造できる。即ち、本製造方法にお
いては、難燃2級Aに合格するフォームを製造でき、し
かもフォームの密度及び厚味を広範囲に設定でき、フォ
ーム物性の低下を最小限度に押さえ難燃性を高めること
ができる。
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to significantly improve the flame retardancy and to manufacture a practical flame-retardant rigid urethane foam. That is, in the present production method, a foam which passes flame retardant Class 2 A can be produced, the density and thickness of the foam can be set in a wide range, and deterioration of the physical properties of the foam can be suppressed to the minimum to enhance the flame retardancy. it can.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 75:04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display area C08L 75:04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリイソシアナート、ポリオール、無機
充填剤及び発泡剤を含む原料組成物を用いて発泡させて
無機物充填難燃性硬質ウレタンフォームを製造する方法
において、 上記ポリオールとしてシュクロース系ポリエーテルポリ
オールを使用し、上記発泡剤として少なくとも水を使用
し、且つ該水の配合量がポリオール100重量部に対し
て1.0〜2.5重量部であり、上記無機充填剤として
アルミニウム化合物を使用し、且つ該アルミニウム化合
物の配合量が上記発泡剤を除く原料組成物に対して30
〜70重量%であることを特徴とする無機物充填難燃性
硬質ウレタンフォームの製造方法。
1. A method for producing an inorganic material-filled flame-retardant rigid urethane foam by foaming a raw material composition containing a polyisocyanate, a polyol, an inorganic filler and a foaming agent, wherein the sucrose-based polyether is used as the polyol. A polyol is used, at least water is used as the foaming agent, and the amount of the water is 1.0 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyol, and an aluminum compound is used as the inorganic filler. And the blending amount of the aluminum compound is 30 with respect to the raw material composition excluding the foaming agent.
A method for producing a flame-retardant rigid urethane foam filled with an inorganic material, characterized in that:
【請求項2】 上記アルミニウム化合物としては、水酸
化アルミニウム、酸化アルミニウム及び硫酸アルミニウ
ムより選ばれた1種若しくは2種以上を使用する請求項
1記載の無機物充填難燃性硬質ウレタンフォームの製造
方法。
2. The method for producing an inorganic material-filled flame-retardant rigid urethane foam according to claim 1, wherein one kind or two or more kinds selected from aluminum hydroxide, aluminum oxide and aluminum sulfate is used as the aluminum compound.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08269150A (en) * 1995-04-03 1996-10-15 Denki Kagaku Kogyo Kk Curable composition
WO1999064234A1 (en) * 1998-06-05 1999-12-16 Basf Aktiengesellschaft Composite elements containing compact polyisocyanate polyaddition products
CN106478920A (en) * 2016-10-20 2017-03-08 天津城建大学 A kind of inorganic compounding flame retardant polyurethane rigid foam material and preparation method thereof
CN107936213A (en) * 2017-12-01 2018-04-20 江阴市翔宇航空设备有限公司 A kind of forming method of the hard foamed mould of dinner table board

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