JPH0657636U

JPH0657636U - 複合断熱材

Info

Publication number: JPH0657636U
Application number: JP456693U
Authority: JP
Inventors: 浩雄高橋; 晃小池澤
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1994-08-09
Anticipated expiration: 2008-01-22
Also published as: JP2592338Y2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】無機粉末を含まずウレタン変性ーフェノール樹
脂フォームとの接着性に優れ、かつ防火性、環境衛生、
防湿性、防水性などの諸性能に優れた不燃シートとウレ
タン変性ーフェノール樹脂フォームを接合一体化した複
合断熱材。【構成】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム３を
芯材とし、その片面または両面に燐酸化パルプを必須の
成分とし所望により無機繊維、有機繊維、結合剤及び／
又はその他の添加剤を含む不燃シート、及び所望により
前記不燃シートに防湿・防水材、補強材を接合一体化し
てなることを特徴とする複合断熱材。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は建築その他の各種産業分野において用いられる防火性断熱性などに優れるウレタン変性ーフェノール樹脂フォームを芯材とする複合断熱材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来断熱材としては難燃・防火性に優れたフェノール樹脂フォームが建築その他の産業分野に利用されている。フェノール樹脂フォームはこの様な優れた性能を有しているが、他のプラスチックフォームと比較し、面材との接着性が弱く、強度、フライアビリティーなどの物理的な性能に弱点がある。このような性能の弱点を補い、かつ防火性をさらに高めるために、フォーム密度を高くすること、各種無機質シート又は難燃性の有機質シート等の面材との複合、さらには、石膏ボード、アスベストセメント板、珪酸カルシウム板、金属板、等と複合された形で実用に供されている。特にフェノール樹脂フォームーアスベスト配合無機質シートの複合断熱材が最も広く実用に供されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のフェノール樹脂フォームに複合する面材には次のような問題があるため、実際には未だ実用上十分に満足し得る断熱材は市場に提供されていない。まず、従来無機質シートとして、アスベスト繊維を配合した無機質シート、水酸化アルミニウムあるいは炭酸カルシウムなどの無機粉末を配合した無機質シートが面材として使用され、また有機質シートとして、難燃剤を含浸した難燃化処理紙等の有機質シートが面材として使用されている。アスベスト繊維を配合した無機質シートは、フェノール樹脂フォームの防火性を犠牲にすることなく、面材として好適な性能を有するものの、アスベスト繊維が特定化学物質に指定され、公害防止、労働環境衛生面から使用制限を受け、一部の国では使用禁止になっているのが現状である。水酸化アルミニウムあるいは炭酸カルシウム等の無機粉末を配合した無機質シートは不燃性ではあるものの、燃焼時の面材の保形性がなく、防火性にはプラスの効果がない。特に無機粉末はフェノール樹脂フォームとの接着性が悪いため面材として補強効果も弱い。難燃剤を含浸した難燃化処理有機質シートは、フェノール樹脂フォームを物理的な性能の面で改善はするものの、難燃薬剤がパルプと混在しているためパルプを劣化変質変色したり、使用中水に濡らしたりすると難燃性が低下または消失したりするため防火性にはマイナスである。更に、前記無機質シート及び有機質シートは、防湿性、防水性が不十分で、施工後の断熱材の水分透湿により断熱性能の低下を来すなどの問題点がある。以上述べたように、フェノール樹脂フォーム用面材として従来使用されている無機質シート及び有機質シートには防火性が不充分であること、環境衛生上の問題があること（アスベスト毒性、皮膚刺激）、フェノール樹脂フォームとの接着性が不足すること、取扱い性が悪いこと、経済性（高価）、面材としての補強性の点で問題がある。

【０００４】本考案は、上記問題点に鑑み、軽量、断熱性、難燃・防火性に優れ、かつ強度、フライアビリティー、環境衛生、防湿性、防水性などの諸性能に優れた不燃シートとウレタン変性ーフェノール樹脂フォームを接合一体化した複合断熱材を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題は本考案の（１）ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームを芯材とし、その片面または両面に燐酸化パルプからなる不燃シートを接合一体化してなる複合断熱材。（２）ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームを芯材とし、その片面または両面に燐酸化パルプからなる不燃シートを接合し、更に前記不燃シートに防湿防水材を接合一体化してなる複合断熱材。（３）ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームを芯材とし、その片面に燐酸化パルプからなる不燃シートを接合し、その他の片面に石膏ボード、ロックウール硬質板、珪酸カルシウム板、アスベストセメント板、パルプセメント板、金属板、ベニヤ板、木毛セメント板、木片セメント板、塩化ビニルシート、不織布及び紙からなる群から選ばれる基材を接合一体化してなる複合断熱材。によって解決される。以下、本考案の複合断熱材について詳述する。

【０００６】不燃シートの構成：本考案の不燃シートは燐酸化パルプを必須の成分とし所望により繊維物質、結合剤及び／又はその他の添加剤を含む成分を水中に分散し抄造する抄紙方法により得られる。必須の成分である燐酸化パルプはセルロースに燐酸アンモンを化学的に結合させたもので

【化１】Ｏ ‖ Ｃｅｌｌ−Ｏ−Ｐ−ＯＮＨ₄ ｜ＯＨの化学式を有する。本考案の不燃シートに使用する燐酸化パルプの量は３０〜１００重量％である。３０重量％より少ないと燃焼時の面材の保形性が不足する。所望により配合する無機繊維としてはガラス繊維、セラミック繊維、ロックウール繊維等が挙げられる。無機繊維の配合は７０重量％以下である。７０重量％を越えると不燃シートの耐折性及び皮膚を刺激するなどの作業性が低下する。

【０００７】上記配合物に関し、湿潤時の引張強度等の紙力強度、固形組成物の抄紙留向上（リテンション）、抄紙性（瀘水性）向上、シートの発水性付与、着色等を目的に有機繊維、有機結合剤、定着剤、サイズ剤、着色剤等を合計量が３０重量％以下配合する。上限３０重量％は不燃性を維持するために限定される。有機繊維としてはＮ型又はＬ型のクラフトパルプ、再生パルプ等のセルロース繊維及び種々の合成繊維等が挙げられる。

【０００８】有機結合剤としてはアクリル系樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲ等の合成ゴム、エチレン酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の粉末、エマルジョンがあげられる。定着剤の代表例としては、硫酸バンド、ポリアクリルアミドがあげられる。サイズ剤としては、ニカワ、アルキルケテンダイマー、ロジンサイズ、ワックスエマルジョンが挙げられる。着色剤としては、有機・無機複合系又は無機系の一般市販の顔料を使用することができる。

【０００９】不燃シートの製造：本考案の不燃シートの製造は予定割合の燐酸化パルプ、繊維物質、結合剤及びその他の添加剤を多量の水の中へ固形分０．５重量％以上で均一に分散させ長網式（フォードリニヤタイプ）、円網式（オリバータイプ）、ロートフォーマータイプ、傾斜タイプ等の抄紙機を用いて常法により抄き上げる。

【００１０】不燃シートの防湿・防水材、補強材による加工：前記の方法で得られる不燃シートは、ウレタン変性フェノール樹脂フォームと接合一体化し複合し断熱材として利用できるが、例えば、コンクリート直打込みタイプとしての断熱下地板あるいはダクト保温材に利用する場合には防水性、防湿性、強度、熱線反射性能を更に付与する必要がある。かかる目的に合致させるため、プラスチックフイルム又は不織布とのラミネート複合、あるいはアルミ箔、アルミ蒸着膜とのラミネート複合無機質シートとすることあるいはガラス不織布又はガラスペーパーとのラミネート複合とすることが効果的である。プラスチックフイルム又は不織布としての選定基準は、厚みにもよるが、防湿性、防水性の点から水に難溶性で、かつ耐燃性のものが好ましい。これに適正なフイルムとしては、例えば薄手のＰＥフイルム、又はＰＰフイルム、薄手〜中手のＰＥＴフイルム、ポリアミドフイルム、塩ビフイルム、塩化ビニリデン樹脂フイルムを挙げることができる。アルミ箔、アルミ蒸着膜とのラミネートとしては金属アルミニウムを延展した箔、又はＰＥＴフイルム等にアルミ蒸着したものを、前記無機質シートにラミネート加工できる。更に、ウレタン変性フェノール樹脂フォームとの密着性改善を目的に、上記複合無機質シートにコロナ放電処理、酸化被膜の形成、あるいは両方法を併用した処理をすることが好ましい。

【００１１】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム：本考案に使用する難燃性の高いウレタン変性ーフェノール樹脂フォームは、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ベンジリックエーテル型フェノール樹脂にポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオール、ＭＤＩ、ＴＤＩ等のイソシアネート、およびジクロロモノフルオロエタン等の発泡剤、シリコーン系界面活性剤などの整泡剤、オクチル酸カリウム、第三アミン等の触媒、ＴＣＥＰ、三酸化アンチモン等の難燃剤を配合し、加熱発泡硬化したものである。

【００１２】複合断熱板の製法：前記不燃シートは、ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームと接合一体化して、最終的には複合断熱材の形をとるが、接合方法としては、ウレタン変性ーフェノール樹脂を発泡硬化させる段階で、片面又は両面に不燃シートを置いて注入あるいは塗布発泡硬化させて一体化させる。ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの片面に不燃シートを接合一体化し、更に他の片面に、石膏ボード、ロックウール硬質板、珪酸カルシウム板、アスベストセメント板、パルプセメント板、木毛セメント板、ベニヤ板、金属板、塩化ビニルシート、不織布、紙を用いる場合も、前記複合化と同等の方法で行うことができる。また出来たウレタン変性ーフェノール樹脂フォームにエポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、ゴム系の樹脂、等の一般市販の接着剤を塗布して後加工による接合一体化する方法をとることもできる。本考案の複合断熱材の構成の態様を図示すると図１〜図５の通りである。図１は不燃シート１，ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム３からなる複合断熱材であり、図２は不燃シート１ーウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム３ー不燃シート１からなる複合断熱材であり、図３及び図４は不燃シート１ーウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム３ー基材２からなる複合断熱材である。特に図４は基材が金属板である場合の複合断熱材の一つの態様である。図５はウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの片面に、不燃シートに防湿・防水材、補強材をラミネートした面材を接合一体化した複合断熱材である。

【００１３】

【実施例】

複合断熱材の構造フェノール１００重量部、３７％ホルマリン６０．４重量部、をフラスコに投入し蓚酸１重量部を添加混合し、徐々に加熱し、９５℃で９０分間等温反応を行った。次いで減圧下１３０℃で脱水後水酸化ナトリウム１重量部添加し次いでプロピレンオキサイド１１２重量部を徐々に添加した後２時間反応し酢酸により中和し遊離フェノール０．６％のノボラックフェノール樹脂を得た。次ぎに、得られたフェノール樹脂１６０重量部にポリエーテルポリオール（住友バイエルウレタン（株）製ＳＢＵ−０４７４）４０重量部、整泡剤（トーレシリコーン（株）製ＳＨ０１９３）４重量部、オクチル酸カリウム６重量部、ＨＣＦＣ−１４１ｂ３０重量部、難燃剤ＴＣＥＰ７重量部と粗製ＭＤＩ（住友バイエルウレタン（株）製４４Ｖ−２０）を３１０重量部を配合し、これを次ぎの構成を有する不燃シート〜基材間又は不燃シート〜不燃シートに供給し７５℃で１５分間加熱して発泡硬化させた。

【００１４】［実施例１］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度３０ｋｇ／ｍ³、厚み１６ｍｍ。（Ｂ）基材：石膏ボード、一般市販品、厚み９ｍｍ。（Ｃ）面材：不燃シート、燐酸化パルプ７０重量％、ガラス繊維（Ｅガラス、カット長３ｍｍ）２７重量％、硫酸バンド１重量％、結合剤塩化ビニリデン樹脂エマルジョン（呉羽化学（株）製）２重量％を水中に約１重量％の濃度で分散し常法により抄紙し不燃シートを得た。

【００１５】［実施例２］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度４０ｋｇ／ｍ³、厚み１５ｍｍ。（Ｂ）基材：珪酸カルシウム板、一般市販品、厚み１０ｍｍ。（Ｃ）面材：［１］の不燃シートにＰＥフイルム（厚さ約１０μｍ）をラミネートしたもの、厚み０．２８ｍｍ。

【００１６】［実施例３］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度４０ｋｇ／ｍ³、厚み１３ｍｍ。（Ｂ）基材：ロックウール硬質板、比重０．４、厚み１２ｍｍ，準不燃（難燃二級合格）タイプ、日東紡績（株）製ミネラボード（Ｃ）面材：［２］の不燃シートに２インチ間隔でコロナ放電及びシンプ加工をしたもの、厚み０．２８ｍｍ。

【００１７】［実施例４］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度４０ｋｇ／ｍ³、厚み２５ｍｍ。（Ｂ）面材：［１］の不燃シートにアルミ箔（厚み約７μ）をＰＥフイルム（厚み約１０μ）にてラミネートしたもの２枚、厚み０．２９ｍｍ。

【００１８】［実施例５］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度３０ｋｇ／ｍ³、厚み２０ｍｍ。（Ｂ）基材：着色亜鉛硬板、一般市販品、厚み０．４５ｍｍ、ポリマーコート処理タイプ。（Ｃ）面材：［１］の不燃シートにアルミ蒸着膜（厚み約３μ）をＰＥシート（厚み約１０μ）にてラミネートし、コロナ放電及びシンプ加工をしたもの、厚み０．２８ｍｍ。

【００１９】［実施例６］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度３３ｋｇ／ｍ³、厚み２５ｍｍ。（Ｂ）面材：［１］の不燃シート２枚。

【００２０】［実施例７］［実施例６］で得られたパネルを流温水中に３日間浸漬後乾燥したパネル。

【００２１】なお、上記複合断熱材の製造において、その基本的構成については［実施例１］〜［実施例３］は第３図を、［実施例４］［実施例６］及び［実施例７］は第２図を、［実施例５］は第４図を参照。

【００２２】［比較例］複合断熱材の構造フェノール８４重量部、３７％ホルマリン８７重量部、水酸化カルシウム１１．１重量部をフラスコに投入し、９０℃で６０分間等温反応させ、続いて臭素化クレゾールモノグリシジルエーテル８５重量部を添加し、更に２０分間反応させた後、反応液のＰＨが７．０〜７．３になるように修酸を添加し、反応液を中和し、減圧下８０℃で脱水し、固形分８９重量％、３０℃における粘度５７ポイズ、遊離フェノール３．０重量％、遊離ホルマリン１．９重量％のレゾール型フェノール樹脂液を得た。この樹脂液１００重量部に、発泡剤のトリクロルフルオルメタン２０重量部、整泡剤（ユニオンカーバイド社製Ｌ−５３４０）０．２重量部、硬化剤のパラトルエンスルホン酸１５重量部、添加剤（難燃化剤）三酸化アンチモン１０重量部を配合し、更に配合物のＰＨが中性となるようにＰＨ調整剤を加えた後、これを次の構成を有する不燃シートー基材間又は不燃シートー不燃シート間に供給し７０℃で２０分間加熱して発泡硬化させた。

【００２３】［比較例１］（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度４２ｋｇ／ｍ³、厚み１６ｍｍ。（Ｂ）基材：石膏ホード、一般市販品、厚み９ｍｍ。（Ｃ）面材：実施例１の不燃シートト

【００２４】［比較例２］（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５８ｋｇ／ｍ³、厚み１５ｍｍ。（Ｂ）基材：珪酸カルシウム板、一般市販、厚み１０ｍｍ．（Ｃ）面材：実施例１の不燃シートにＰＥフイルム（厚さ約１０μｍ）をラミネートしたもの、厚み０．２８ｍｍ。

【００２５】［比較例３］（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度４５ｋｇ／ｍ³、厚み１３ｍｍ。（Ｂ）基材：ロックウール硬質板、比重０．４、厚み１２ｍｍ、準不燃（難燃二級合格）タイプ、日東紡績（株）製ミネラボード。（Ｃ）面材：比較例２の不燃シートに２インチ間隔でコロナ放電およびシンプ加工をしたもの、厚み０．２８ｍｍ。

【００２６】［比較例４］（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度６２ｋｇ／ｍ³、厚み２５ｍｍ。（Ｃ）面材：実施例１の不燃シートにアルミ箔（厚み約７μｍ）をＰＥフイルムにてラミネートしたもの２枚、厚み０．２９ｍｍ。

【００２７】［比較例５］（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５５ｋｇ／ｍ³、厚み２０ｍｍ。（Ｂ）基材：着色亜鉛硬板、一般市販品、厚み０．４５ｍｍ、ポリマーコート処理タイプ。（Ｃ）面材：実施例１の不燃シートにアルミ蒸着膜（厚み約３μｍ）をＰＥシートにてラミネートし、コロナ放電及びシンプ加工をしたもの、厚み０．２８ｍｍ。

【００２８】［比較例６］（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５０ｋｇ／ｍ³、厚み２５ｍｍ。（Ｃ）面材：実施例１の不燃シート２枚。

【００２９】［比較例７］比較例６で得られたパネルを流温水中に３日間浸漬後乾燥したパネル。

【００３０】［比較例８］（Ａ）ウレタン変性フェノール樹脂フォーム：密度２５ｋｇ／ｍ³、厚み２５ｍｍ。（Ｂ）面材：無機質シート２枚無機質シート…水酸化アルミニウム５０重量％、Ｌパルプ３３重量％、ガラス繊維（Ｅガラス、カット長３ｍｍ）１０重量％、定着剤（明成化学工業（株）製ファイレックスＲＣ１０７）１重量％、結合剤塩化ビニリデン樹脂エマルジョン（呉羽化学（株）製）２重量％、を水中に約１重量％の濃度で分散し常法により抄紙し無機質シートを得た。

【００３１】［比較例９］（Ａ）ウレタン樹脂フォーム：密度２５ｋｇ／ｍ³、厚み２５ｍｍ。（Ｂ）面材：比較例４で使用した不燃シート。

【００３２】［複合断熱材の性能］上記の如く製造した複合断熱材実施例１〜７及び比較例１〜９の面材とウレタン変性フェノール樹脂フォームとの間の接着性を手剥がし後目視評価した。フライアビリティーはＡＳＴＭＣ−４２１により、フォーム密度、曲げ強度はＪＩＳＡ−９５１４により、熱伝導率はＪＩＳＡ−１４１２によりそして防火性はＪＩＳＡ−１３２１により測定した。防水性は水に２４時間浸漬後目視評価した。特性値を表１及び表２に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案の複合断熱材は、軽量、防火性、断熱性、防湿性、機械的特性などの諸性能が著しく優れており建材のほか各種産業分野の素材として有用である。さらに本考案の複合断熱材は、詳細に説明した如く構成され、ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム層と表面材板の接着に優れているため、断熱及び内装の施工を容易に行うことができ、施工のスピードアップを計ることができる。更に、ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム層が難燃性で、発煙及び有害ガスの発生がないことから、優れた実用効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの片面
に面材（不燃シート）を接合一体化した本考案の複合断
熱材の断面図。

【図２】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの両面
に面材（不燃シート）を接合一体化した本考案の複合断
熱材の断面図。

【図３】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの片面
に面材（不燃シート）を他の面に基材を接合一体化した
本考案の複合断熱材の断面図。

【図４】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの片面
に面材（不燃シート）を接合一体化し、面材の面以外の
他の面を基材で包むように接合した本考案の複合断熱材
の断面図である。

【図５】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォームの片面
に面材（不燃シートに防湿・防水材、補強材をラミネー
トしたもの）を接合一体化した本考案の複合断熱材の断
面図。

【符号の説明】

１：面材２：基材３：ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム４：不燃シート５：防湿・防水材、補強材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム
を芯材とし、その片面または両面に燐酸化パルプからな
る不燃シートを接合一体化してなる複合断熱材。
【請求項２】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム
を芯材とし、その片面または両面に燐酸化パルプからな
る不燃シートを接合し、更に前記不燃シートに防湿防水
材を接合一体化してなる複合断熱材。
【請求項３】ウレタン変性ーフェノール樹脂フォーム
を芯材とし、その片面に燐酸化パルプからなる不燃シー
トを接合し、その他の片面に石膏ボード、ロックウール
硬質板、珪酸カルシウム板、アスベストセメント板、パ
ルプセメント板、金属板、ベニヤ板、木毛セメント板、
木片セメント板、塩化ビニルシート、不織布及び紙から
なる群から選ばれる基材を接合一体化してなる複合断熱
材。