JPH08176260A - 有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物とその製造方法 - Google Patents

有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物とその製造方法

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JPH08176260A
JPH08176260A JP6321052A JP32105294A JPH08176260A JP H08176260 A JPH08176260 A JP H08176260A JP 6321052 A JP6321052 A JP 6321052A JP 32105294 A JP32105294 A JP 32105294A JP H08176260 A JPH08176260 A JP H08176260A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 嵩比重が0.65以下と軽量で、かつ十分な
機械的強度と耐水性、及び優れた防火性能を発揮する有
機−無機ハイブリッド型の熱硬化性軽量発泡硬化体とそ
の製造方法を提供する事にある。 【構成】 水媒体からなる多価アミノプラスト樹脂水溶
液と有機ポイソシアネートとセメントや生石灰を除く再
生和可能な無機骨材粉とウレタン化触媒と整泡剤とを水
の存在下に一括混合後、発泡硬化反応させることで、主
とて熱硬化性の多価アミノプラスト樹脂変性ウレタン硬
化樹脂相からなる発泡有機体と十分な結晶水を保有する
形で水和硬化してなる無機物とが一体し、発泡複合相構
造を形成してなる有機−無機ハイブリッド型発泡硬化体
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】本発明は建材用難燃材として有用な
有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物と
その製造方法に関する。
【0002】より詳しくは、水媒体からなる多価アミノ
プラスト樹脂水溶液と有機ポリイソシアネートとセメン
トや生石灰を除く再水和可能な無機骨材粉とウレタン化
触媒と整泡剤とを、水の存在下に一括混合した後、発泡
硬化反応させることにより、主として熱硬化性の多価ア
ミノプラスト樹脂変性ウレタン硬化樹脂相からなる発泡
有機体と十分な結晶水を保有する形で水和硬化してなる
無機物とが一体となって、発泡複合体構造を形成してい
る、いわゆる有機−無機ハイブリッド型発泡硬化体組成
物に関するものであって、その発泡硬化体組成物は強靭
でかつ耐水性に富み、かつ難燃3級以上の高度な難燃性
と軽量性を兼備えている事を特徴とする有機無機ハイブ
リッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物およびその製造方
法に関する。
【0003】
【従来の技術】従来より焼石膏は水で固結する素材とし
て知られ、固定用ギブスなどの形でなじみの深い材料で
ある。そしてその固結石膏は2水塩の形で安定化してお
り、耐水性を持たず硬くて脆いが不燃性を示す事が知ら
れ、その性質を有効利用し実用化された工業製品として
は石膏ボードがある。
【0004】これまで石膏組成物に関する技術紹介は数
多くあるが、その中でも、耐水性に劣る石膏の性質を改
善する試みが幾つかおこなわれている。
【0005】例えば特開平5−213645号には、ポ
リエーテルポリオールを5重量%以内で含んでいる事を
特徴とする石膏材料、必要に応じ更にポリウレタン及び
またはポリウレタン−尿素水性分散物である基本的に熱
可塑性の有機系添加物を併用させた石膏組成物ならびに
その製造方法が提案されており、その石膏組成物は緻密
で加工性が良好で吸水性が改善されるとされ、建築用部
材の厚板や化粧漆喰などに好ましく使用する事ができる
と記載されている。
【0006】しかし、該技術で得られる組成物は極めて
緻密性に富む事から重くて軽量建材としては向かない。
また熱可塑性有機物添加系から成っている組成物であ
り、耐水性に欠け耐熱剛性に著しく難が見られる。
【0007】また強化石膏ボード組成物に関し特開昭6
3−40751号には、再水和可能な石膏系結合剤と水
及びセルロース粒子または木材チップなどの随時強化用
材料とを混合し、得られる混合物を続いて圧締めして得
られる石膏ボードの製造方法に於いて、圧締め前に該混
合物にポリイソシアネートを添加し及びまたは圧締め後
に石膏ボードの表面にポリイソシアネートを塗布する事
を特徴とする強化石膏ボードの製造方法が提案されてい
る。
【0008】この方法で製造された強化石膏ボードは曲
げ強度及び耐水性が改善され、添加されるポリイソシア
ネートはセルロース粒子と何等かの化学的作用効果が発
揮され、曲げ強度が著しく向上するとしている。しかし
乍ら、得られる石膏ボードは基本的には非自己発泡性の
硬化体であり、重く軽量建材としては不向きな点があ
る。
【0009】耐水性と同時に軽量化の改善方法として提
案されている例では、特開昭49−134722号や特
開平5−105544号が代表され、発泡石膏ボード製
造方法として知られている。
【0010】特開昭49−134722号には、焼石膏
と一般骨材との混合物に、水溶性熱硬化型樹脂としてフ
ェノール樹脂初期縮合物またはメラミン樹脂初期縮合物
の水溶液を混合し、常温下で焼石膏を凝結後、次いで8
0℃以下の雰囲気下で樹脂を半硬化させた後、80℃以
上に加温し、加熱硬化時に発生する水の気化に伴う膨張
を利用して、樹脂層及び石膏及び骨材相互間の間隔を拡
張させながら完全硬化させる事を特徴とする発泡石膏ボ
ードの製造方法が開示され、得られる石膏ボードは熱伝
導率や吸水率が低い事が特徴的であるとしている。
【0011】特開平5−105544号には、炭酸カル
シウムに硫酸またはその塩類を加え、次いで無水石膏を
加え、添加によって発生する炭酸ガスにより発泡を行な
いながら水と共に混練した後、無水石膏を2水石膏に副
生させて発泡石膏硬化体を製造する石膏含有組成物およ
びその発泡体製造方法が開示されている。
【0012】しかしいずれの軽量発泡石膏ボードの製造
方法に於いても、得られる石膏ボードの嵩比重はおおよ
そ0.7〜0.8附近と重く、安定かつ再現性良く製造
可能な技術とは言えない。
【0013】石膏ボード以外の石膏組成物の現状は、主
としてしっくいなどへの用途向けに、石膏と熱可塑性有
機物との複合化が検討されている。
【0014】例えば特開昭59−227919号には、
いわゆる有機−無機複合体材料組成物及びその製造方法
として、石膏とポリウレタン熱可塑有機物とをベースと
した、主としてしっくい用途向けの組成物が示され、石
膏の持つ耐水性と脆さを改善する技術として提案されて
いる。
【0015】その開示によれば、焼成石灰または焼無水
石膏を水に分散しうるポリウレタンまたはポリウレタン
−尿素熱可塑性樹脂(熱可塑性の100%懸濁樹脂水溶
液)の存在下に、かつ適宜20重量%以下のアルコール
等の有機溶媒の存在下に水を作用させて成形乾燥固結さ
せて複合体を製造する方法であり、特に全体の硬化体
(非発泡性)に占めるゴム弾性性の可塑性ポリウレタン
の使用割合を1〜50重量%、好ましくは5〜45重量
%とする事により、弾性に富む非発泡性の可塑性石膏複
合材料を与えるとしている。
【0016】その組成物は耐衝撃性と耐水性に富む事が
最も特徴的であるとされるが、最大の欠点として、建材
用としては見かけの空気連包体ではあるが、積極的な発
泡構造体とは言えず、むしろ非自己発泡性の構造体と言
え、重くて剛性に欠け、漆喰以外の分野には著しく実用
範囲に制約を受け、難燃性にも限界がある。特に発泡型
軽量建材部材としては不向きであり、耐水性、耐熱性、
軽量化、難燃3級以上の難燃性確保、物理的強度と剛性
保持性等まだ多くの課題を残している。
【0017】この様に、難燃及び不燃の軽量建材分野で
は、嵩比重が小さくて耐水性や靱性に富む安価な組成物
の開発課題を引続きかかえていると言える。
【0018】近年では、主要な建材製品の一つに外壁用
サイディング製品が知られている。そのなかでも、メタ
ルサイディングが注目されており、その芯材に硬質ウレ
タンフォームや硬質イソシアヌレートフォームまたはフ
ェノールフォーム等が使用されている。これらの建材は
金属被覆材と芯材が一体を成しており、全体として超軽
量、意匠性、現場施工性、耐水性が優れている事が注目
される。
【0019】しかし、メタルサイディング材に使用され
る硬質ウレタンフォーム芯材技術ではそれぞれ以下の課
題を抱えている。
【0020】すなわち、硬質ウレタンフォーム芯材では
低コスト化、脱フロン化、ならびに難燃性付与等の主要
な課題がある。
【0021】硬質ウレタンフォーム芯材の低コスト化と
難燃性付与の課題に対し、特開昭57−18721号に
よれば、メラミンとホルムアルデヒドを1:1.1〜
1:1.75のモル比に於いて水溶液中で縮合させるこ
とにより得られた有効成分含有比率が40〜85重量%
に予め調製されたメラミン−ホルムアルデヒド予備縮合
体水溶液と、ポリオールと、有機ポリイソシアネート
と、触媒及び発泡剤等の添加剤の存在下に反応させる硬
質性のウレタン発泡体物質の製法を提案している。しか
し、この特開昭57−18721号に開示された発泡硬
化体は、可燃性有機物を多く含む為、着火防火性はある
程度認められるものの、一端着火すると激しく燃える性
質を有し、建築用パネル芯材としてはまだ課題がある。
特にJISに規定される建材製品の難燃3級以上の単体
不燃または難燃特性を満足する素材とは言えない。
【0022】またこの技術に於て所望により無機防炎性
の補助添加剤として三酸化アンチモン、燐酸アンモニウ
ム、硫酸カルシウムの一種を、メラミン予備縮合体の樹
脂分の100重量部に対し5〜50重量部添加配合する
提案がなされているが、変性されたウレタン泡状硬化体
物質であっても同様にJIS認定3級以上の難燃性を示
さない課題があり、単純に同提案技術に基ずいて該無機
防炎成分を大量に添加しても発泡収縮がかえって顕著に
かつ頻繁に発生し実質的に嵩比重が0.7以下の軽量発
泡難燃体物質を得る事ができない。
【0023】したがってこれまで報告された硬質ウレタ
ン発泡体物質単体またはその物をパネル芯材として応用
利用した場合のメタルサイディング材では、そのいずれ
においてもJIS難燃3級以上に適合する製品や芯材組
成物が製造された例は知られていない。
【0024】特に硬質ウレタン発泡体物質の従来技術で
は、嵩密度が0.1〜0.65の範囲で難燃3級以上の
難燃特性と同時にメタルサイディング材の芯材として応
用可能で十分な芯材強度特性を合わせ持つ組成物やその
建材製品の開示例はこれまで見当らない。
【0025】唯一メタルサイディング材の準不燃に認定
された実績を有する芯材としては、別個に調製された両
面紙貼り石膏ボードからなる芯材を切出した後、石膏ボ
ードと鋼板とを接着ラミする方法とその製品が唯一知ら
れているが、その方法で得た製品では、芯材比重が0.
7前後と極めて重く、現場施工性に難がある事、耐水性
に極めて欠けるといった課題がある。
【0026】近年では特に燃えにくくて防火性に富み、
軽量で安価に製造可能な耐水性や断熱性に富む建材製品
が強く求められている現状があり、また施工性の容易
さ、高意匠性の面も同時に満足する建材用新規構造体ま
たは同複合体・メタルサイディング新規難燃軽量芯材の
出現が特に望まれている。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】前記した様に、軽量難
燃建材分野では石膏ボードに代表される再水和固結可能
な無機骨材をベースとする難燃建材製品が多く出回って
いるが、その実用化石膏ボード製品は嵩比重的にはまだ
高く、0.65以下の嵩比重を持つものは実用化された
例は無い。
【0028】メタルサイディング製品に於いては、その
防火性能を犠牲にしても施工容易性と軽量断熱特性を勘
案して硬質ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポ
リイソシアヌレートフォームが知られている事を記し
た。
【0029】すなわち、現状に於いて、嵩比重が0.6
5以下と軽量で、かつ十分な機械的強度と耐水性、及び
優れた防火性能を発揮する有機−無機ハイブリッド型の
熱硬化性軽量発泡硬化体が見当らず、新規な軽量難燃芯
材開発が強く望まれている。従って解決しようとする課
題は、前記要望に答えるべく、新規な建材用の難燃軽量
発泡体とその製造方法を提供する事にある。
【0030】より、詳しくは以下の1〜6の課題を同時
に満足させる事が出来る新規な熱硬化性の難燃発泡軽量
硬化体組成物を提供する事であり、その硬化発泡体は、
安価にかつ必要に応じて連続生産可能な、また更にメタ
ルサイディングの軽量難燃芯材として応用可能な新規な
有機−無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物
とその製造方法を提供する事にある。
【0031】1.硬化組成物中の有機物含有量が10〜
60重量%と高濃度に複合化されていても建材用部材と
して十分な難燃防火性能を発揮する事。
【0032】2.室温附近から85℃未満の範囲の比較
的低温下で、有機成分による自己発泡発熱硬化反応及び
無機物再水和化発熱硬化反応が同時平行的に進行し、1
時間以内の短時間で2次加工に容易に供しうる一次強度
を発現する事。
【0033】3.発泡硬化反応のみのいわゆる前記2の
項に示す複合反応で発泡複合硬化体組成物が得られ、従
来の石膏ボード製品製造例の様に大量の余剰水を乾燥機
中で乾燥放出させること無く、発泡後は非密閉系で硬化
反応を完結させ、発泡硬化体は、十分な圧縮強度と耐水
強度特性を合わせ持つ事。
【0034】4.生成する発泡硬化体及びその複合建材
製品の難燃特性はJIS−A−1321(1975)に
規定されている難燃性試験の難燃3級以上である事。
【0035】5.発泡硬化体の耐水特性として、48時
間室温水浸漬後の圧縮強度保持率が少なくとも80%以
上である事。
【0036】6.硬化体の嵩密度が0.01(超高発泡
体)〜0.65(高発泡体)の範囲、より好ましくは
0.25〜0.65の範囲となる様、任意に発泡倍率が
調製可能な発泡組成物であり、再現性の高い複合硬化体
組成物の製造方法である事。
【0037】
【課題を解決する為の手段】前記課題を合わせて解決す
る為の手段として、鋭意検討した結果、予め水媒体下で
製造・調製された特定の多価アミノプラスト樹脂水溶液
と有機ポリイソシアネートと、再水和硬化可能な安価な
無機骨材粉とを、ウレタン化触媒と整泡剤と前記多価ア
ミノプラスト樹脂の媒体としても共有される水の存在下
に一括混合後、発泡硬化反応させ、主として熱硬化性の
難燃改質ウレタン樹脂相からなる有機物硬化相と十分な
結晶水を保有する形で水和硬化してなる無機物相とが一
体化し、発泡複合相構造体を形成している、いわゆる有
機−無機ハイブリッド型の熱硬化性発泡硬化体組成物と
する事により、短時間低温硬化乾燥が可能で、かつ基本
的に非常に嵩高い発泡体物質が生成すると共に、その物
質は強靭で、耐水性に富み、かつ極めて高度な難燃性の
性質と軽量性を兼備える事を見出し、本発明を達成し
た。
【0038】すなわち、本発明は、有機成分として、下
記(イ)と(ロ)で表されるいずれか一方または混合物
系及び/または(イ)と(ロ)を混合後更に共縮合を進
めて得られる初期共縮合体系からなる多価アミノプラス
ト樹脂水溶液の有効樹脂成分の39.98〜80重量%
と、一分子中にイソシアネート基を少なくとも2ケ以上
含有する有機ポリイソシアネートの19.98〜60重
量%と、3級アミン系ウレタン化触媒の0.01〜3重
量%と、シリコン系整泡剤及びまたはアニオン系界面活
性整泡剤の0.01〜5重量%とからなる有機成分の1
00重量部に対し、再水和硬化可能な無機骨材の70〜
850重量部とを、その再水和可能な無機骨材を再水和
するに必要な理論水の50〜200モル%に相当する水
の存在下に、一括混合し反応させて得られる有機無機ハ
イブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物である。
【0039】(イ)一分子中に活性アミノ基を2ケ以上
有するε−トリアジン型アミノ化合物1モルに対しホル
ムアルデヒドの1.8〜4モルが付加してなる単量体及
びまたはその初期縮合体の10〜85重量%を含有して
なるε−トリアジン型アミノプラスト樹脂水溶液 (ロ)尿素及び/またはチオ尿素の1モルに対しホルム
アルデヒドの0.75〜3モルが付加して成る単量体及
びまたはその初期縮合体の10〜85重量%を含有して
なる尿素型及び/またはチオ尿素型のアミノプラスト樹
脂水溶液 また、本発明は、有機成分として (イ)一分子中に活性アミノ基を2ケまたは3ケ有する
ε−トリアジン型アミノ化合物の1モルに対しホルムア
ルデヒドの1.8〜4モルを付加してなる単量体及びま
たはその初期縮合体の10〜85重量%を含有するε−
トリアジン型アミノプラスト樹脂水溶液 (ロ)尿素及び/またはチオ尿素の1モルに対しホルム
アルデヒドの0.75〜3モルを付加してなる単量体及
びまたはその初期縮合体を10〜85重量%含有する尿
素及び/またはチオ尿素型アミノプラスト樹脂水溶液。
【0040】上記(イ)と(ロ)で表されるいずれか一
方または混合物系及び/または(イ)と(ロ)を混合後
更に共縮合を進めて得られる初期共縮合体系からなる多
価アミノプラスト樹脂水溶液の有効樹脂成分の39.9
8〜80重量%と、一分子中にイソシアネート基を少な
くとも2ケ含有する有機ポリイソシアネートの19.9
8〜60重量%と、3級アミン系ウレタン化触媒の0.
01〜3重量%と、シリコン系整泡剤及びまたはアニオ
ン系界面活性整泡剤の0.01〜5重量%とからなる有
機成分の100重量部に対し、再水和硬化可能な無機骨
材の70〜850重量部とを、その再水和可能な無機骨
材を再水和するに必要な理論水の50〜200モル%に
相当する水の存在下に一括配合すると同時に1〜40秒
間高速混合し、反応開始温度を5〜85℃の範囲とした
上で、ウレタン化反応と無機骨材の再水和硬化反応を行
ない、その際反応の進行に伴って発生する炭酸ガスによ
りその硬化系を発泡させると共に手触乾燥する程度まで
硬化発泡を進め、必要に応じてこの段階で切断加工処理
をおこなって後、室温から100℃の範囲で熟成させ、
最終的に嵩密度が0.65以下の有機無機ハイブリッド
型の熱硬化性発泡体とする事を特徴とする有機無機ハイ
ブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物の製造方法であ
る。
【0041】更に本発明は、表面材が無機繊維板、鋼
板、セメント板、石膏板、硬質塩化ビニル板のいずれか
からなり、前記した組成物およびその製造方法で示した
有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物を
バックアップ芯材とする事を特徴とする複合建材パネ
ル、更に、表面材が鋼板、裏面材が紙またはアルミ箔ラ
ミネート紙からなり、上記の有機無機ハイブリッド型の
熱硬化性難燃発泡体組成物を芯材とするサンドイッチ建
材パネルをも提供するものである。
【0042】本発明では、ε−トリアジン型アミノ化合
物が、メラミンであることが好ましい。
【0043】また、その際生成するメチロール基の1〜
35モル%がメチルエーテルにより変性されているメラ
ミン型アミノプラスト樹脂水溶液であることが更に好ま
しい。
【0044】より好ましくは、ε−トリアジン型アミノ
化合物がミラミンであり、メラミン1モルに対しホルム
アルデヒド2.0〜3.0モルが付加及びまたは付加縮
合させてなる単量体及びまたは初期縮合体とした後、更
に亜硫酸ソーダを作用させて結合メチロール基の0.6
〜15モル%をスルフォン化して得られる、一部アニオ
ン基を導入してなるアニオン性メラミン型アミノプラス
ト樹脂水溶液とする事が挙げられる。
【0045】またε−トリアジン型アミノ化合物が、ベ
ンゾカルボグアナミン、アセトカルボグアナミン、ノル
ボルネンカルボグアナミン、ノルボルナンカルボグアナ
ミンから選ばれた1種または2種以上の混合系またはそ
れらのカルボグアナミン類とメラミンとをモル比で
(1:9)〜(3:1)で併用してなることも好まし
い。また、(ロ)が、水媒体中、尿素及び/またはチオ
尿素の1モルに対しホルムアルデヒド1.3〜2モルが
付加または付加縮合されてなる尿素及び/またはチオ尿
素型アミノプラスト樹脂水溶液とする事は大いに好まし
い。
【0046】多価アミノプラスト樹脂水溶液の水希釈性
が、縮合溶液:希釈水比率で1:1〜1:10になるま
で縮合反応を進める事は更に好ましい。
【0047】多価アミノプラスト樹脂水溶液が(イ)と
(ロ)の混合物系及び/または(イ)と(ロ)の初期共
縮合体であり、その(イ)と(ロ)の重量比率が1:9
〜9:1であり、かつその樹脂分濃度を45〜80重量
%として測定した時の20℃溶液粘度が1,000cp
s以下である事が更に好ましい。
【0048】多価アミノプラスト樹脂水溶液が有効樹脂
成分を100とした時の系中にフリーに存在する低級ア
ルコキシ剤の含有量を5重量%以下とする事が更に好ま
しい態様である。
【0049】多価アミノプラスト樹脂水溶液が有効樹脂
成分を100とした時の系中にフリーに存在する低級ア
ルコキシ剤の含有量を1重量%以下とし、かつまたその
20℃水溶液粘度が500cps以下とした透明ないし
半懸濁の多価アミノプラスト樹脂水溶液とする事は最も
好ましい態様である。
【0050】また、有機ポリイソシアネートとしては、
ジフェニルメタンジイソシアネート及びまたはその多核
体またはそのポリメリック体とする事が好ましい。
【0051】また更に、有機ポリイソシアネートとし
て、ジフェニルメタンジイソシアネート及びまたはその
多核体、トリレンジイソシアネート、テトラメチルキシ
リレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネー
ト、テトラメチレンジイソシアネート、ノルボルナンジ
イソシアネートから選ばれた1種または2種以上の有機
ポリイソシアネートとポリエーテルポリオールとから誘
導されたNCO含有量が5〜28重量%の範囲でかつ1
分子中に2ケ以上のイソシアネート基を導入してなるプ
レポリマー(活性イソシアネートプレポリマー)を用い
る事がより好ましい。
【0052】3級アミンウレタン化触媒としては、トリ
エチレンジアミン、2,4,6−トリ(ジメチルアミノ
メチル)フェノール、1,8−ジアゾビシクロ(5,
4,0)−ウンデセン−7、ジメチルアミノエタノー
ル、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N,N’,
N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミンから選ばれ
た1種または2種以上とする事が好ましい。
【0053】整泡剤としては、シリコン系整泡剤であ
り、そのシリコン系整泡剤が、分子中の活性水素にプロ
ピレンオキサイド及びまたはエチレンオキサイドを作用
させて最終的にポリアルキレングリコールペンダント基
を有した変性シリコン化合物であり、その変性シリコン
化合物はジメチルシロキサンとして0.05〜0.2モ
ル分率、エチレンオキサイドとして0.3〜0.8モル
分率、プロピレンオキサイドとして0.3〜0.8モル
分率の範囲で構成されかつその重量平均分子量は5,0
00〜25,000の範囲である事が好ましい態様であ
る。
【0054】また、整泡剤として、炭素数10〜12の
脂肪族モノアルキルポリアルキレングリコールエーテル
スルフォン酸のアルカリ金属塩、炭素数8〜18のアル
キルスルフォン酸のアルカリ金属塩のいずれかのアニオ
ン界面活性剤である事も好ましい態様である。
【0055】前記いずれかの整泡剤を用いた本発明の態
様では、目的物が整泡された高発泡体を与えることから
特に好ましい。
【0056】再水和硬化可能な無機骨材としては、無水
石膏、半水石膏、α−第3燐酸カルシウムからなる群か
ら選ばれた一種であることが好ましい。β型半水石膏粉
や、α型半水石膏粉の単独とする事は、本発明の熱硬化
性難燃発泡体組成物の最も好ましい態様に挙げられる。
【0057】また、水和可能な前記無機骨材はブレーン
値が2,000〜7,000cm2/gの範囲のβ型半
水石膏である事はより好ましい態様である。
【0058】また本発明の組成物では、発泡硬化体の嵩
密度が0.01〜0.65の範囲にあり、組成物中の半
水石膏が完全水和してなる2水石膏含有比率が最終的に
60〜85重量%と成っている事が大いに好ましい。
【0059】また本発明の製造方法の好ましい態様とし
て次の7つがあげられ、下記の順により好ましい態様で
ある。
【0060】その第1は、ウレタン硬化発泡反応および
無機骨材成分の水和硬化反応に際して、多価アミノプラ
スト樹脂水溶液及び/または混合系全体をPH値で8以
上12以下のアルカリ性とする製造方法である。
【0061】その第2は、ウレタン硬化発泡反応および
無機骨材成分の水和硬化反応に際して、多価アミノプラ
スト樹脂水溶液及び/または混合系全体をPH値で3以
上6.9以下の酸性とする製造方法である。
【0062】その第3は、ウレタン硬化発泡反応および
無機骨材成分の水和硬化反応に際して、再水和可能な無
機骨材粉100重量部に対し、有機物と水との合計重量
部が40〜100重量部となる様に配合し、初期流動性
を確保すると同時に、混合攪拌後は直ちに成形用治具上
または成形ベルト上に配合スラリーを排出させて、フリ
ー発泡または拘束発泡させ、任意の所定の厚みおよび形
状を有する嵩密度が0.65以下の発泡成形硬化体を得
る製造方法である。
【0063】その第4は、一括混合高速攪拌条件とし
て、室温から40℃の範囲の温度の保温浴と攪拌翼を配
した混合機を用いて、その攪拌翼の回転数が毎分1,0
00〜10,000回転で1〜40秒間で有機ポリイソ
シアネート及び水和可能な無機骨材粉の均一分散化を図
り、混合機から排出後は室温から80℃未満の温度雰囲
気下に1時間以内で発泡硬化反応させ、その後密閉下に
室温〜85℃の範囲で養生反応させる事により嵩密度が
0.25〜0.65の範囲の発泡硬化体を得る製造方法
である。
【0064】その第5は、再水和化可能な無機骨材粒子
成分の水和化の割合を、理論水和化重量比率で80重量
%以上となる様に一次硬化発泡反応工程および必要に応
じて2次硬化養生工程の場に於いて、密閉場と開放乾燥
場を組合せる製造方法である。
【0065】その第6は、再水和可能な無機骨材粒子成
分を100とした時のその全無機骨材成分中に、10重
量%以内でセメント粉、生石灰粉、消石灰粉、酸化マグ
ネシウム粉、炭酸マグネシウム粉から選ばれた1種また
は2種以上の炭酸ガス吸収骨材を併用使用して、発泡倍
率を制御する製造方法である。
【0066】その第7は、前記(イ)と(ロ)のいずれ
か一方または混合物系及び/または初期共縮合体からな
る多価アミノプラスト樹脂水溶液と、3級アミンウレタ
ン化触媒と、シリコン系整泡剤及びまたはアニオン系界
面活性整泡剤と、更に無機骨材を再水和するに必要な理
論水の50〜200モル%に相当する水の存在下、無水
石膏、半水石膏、α−第三リン酸カルシウムから選ばれ
た少なくとも1種または2種以上からなる再水和硬化可
能な無機骨材とを含んでなるA液、および一分子中にイ
ソシアネート基を少なくとも2ケ以上含有する有機ポリ
イソシアネートのB液、からなる2液を混合槽に定量供
給すると同時に高速攪拌し、室温から40℃の温度下で
1〜40秒間混合して後、混合槽外へ排出させ、一定の
形状に発泡硬化反応させる製造方法である。
【0067】以下に本発明をより詳細に説明する。
【0068】本発明の有機成分とは、下記の(イ)と
(ロ)で表されるいずれか一方または混合物系及び/ま
たはその(イ)と(ロ)を混合後更に共縮合を進めて得
られる初期共縮合体系からなる多価アミノプラスト樹脂
水溶液の有効樹脂成分の39.98〜80重量%と、一
分子中にイソシアネート基を少なくとも2ケ以上含有す
る有機ポリイソシアネートの19.98〜60重量%
と、3級アミン系ウレタン化触媒の0.01〜3重量%
と、シリコン系整泡剤及びまたはアニオン系界面活性整
泡剤の0.01〜5重量%とからなる。
【0069】また本発明の好ましい有機無機ハイブリッ
ド型の熱硬化性難燃発泡体組成物とは、その有機成分の
100重量部に対し、再水和硬化可能な無機骨剤、好ま
しくは無水石膏、半水石膏、α−第三リン酸カルシウム
から選ばれた少なくとも1種または2種以上からなる再
水和硬化可能な無機骨材の70〜850重量部とを、そ
の再水和可能な無機骨材を再水和するに必要な理論水の
50〜200モル%に相当する水の存在下に、一括混合
反応させて得られる、有機成分と無機成分が一体複合硬
化されて成る発泡硬化体組成物である。
【0070】本発明記載の(イ)とは、一分子中に活性
アミノ基が2ケまたは3ケ有するε−トリアジン型アミ
ノ化合物1モルに対しホルムアルデヒド(以下単にホル
マリンとも言う)の1.8〜4モルが付加してなる単量
体及びまたはその初期縮合体であるε−トリアジン型ア
ミノプラスト樹脂濃度が10〜85重量%であるε−ト
リアジン型アミノプラスト樹脂水溶液である。
【0071】特に本発明ではε−トリアジン型アミノプ
ラスト樹脂濃度が10〜85重量%の範囲と限定してい
るが、ε−トリアジン型アミノプラスト樹脂水溶液を得
た後、一度、氷結真空乾燥や常温真空乾燥等の極く低温
下に脱水処理し、固体状の状態下に低温保存し、本発明
を実施する際に水溶液とする方法、再水和硬化可能な無
機骨材との複合化に必要な再水和用の水成分を加える時
点で、結果として該固体のε−トリアジン型アミノプラ
スト樹脂が水に溶解し、その樹脂濃度が10〜85重量
%濃度の水溶液となる場合等であっても本発明の(イ)
に包含される。
【0072】肝要な事はε−トリアジン型アミノプラス
ト樹脂水溶液の保存安定性と、他の必須成分との短時間
混和可能な溶液濃度範囲が決定されるという事であり、
低粘度の液状または希薄な懸濁溶液で容易に取扱える樹
脂溶液濃度として前記範囲が指定される。
【0073】前記ε−トリアジン型アミノ化合物とは以
下の物が代表的な例として挙げられる。
【0074】好ましいε−トリアジン型アミノ化合物と
はベンゾカルボグアナミン、アセトカルボグアナミン、
シクロヘキシルカルボグアナミン、ノルボルネンカルボ
グアナミン、ノルボルナンカルボグアナミンの1種又は
2種以上の混合系、またはカルボグアナミン類とメラミ
ンとをモル比で(1:9)〜(3:1)の範囲で併用使
用する事が挙げられ、特に好ましくはメラミンの単独で
使用する態様が良い。ここでε−トリアジン型アミノ化
合物は以下の記載では単にグアナミン化合物と呼ぶ。
【0075】すなわち、(イ)記載のε−トリアジン型
アミノプラスト樹脂とは、トリアジン環に結合している
2または3個のアミノ窒素上に、多くとも2個以内が下
記一般式のいずれかの基が結合し、その4個以内がメチ
ロール基が導入結合された単量体及び/またはその初期
縮合体であると言える。
【0076】式1:−CH2 OR 式2:−(CH2 CH2 O)n−R 式3:−[CH2 C(CH 3)CH2 O]n−R 式4:−SO3 M 式5:−CH2 −NH− 式6:−CH2 0CH2 −NH− 式7:−CH2 −N(CH2 OR)− 式8:−CH2 0CH2 −N(CH2 OR)− 但し、Rはメチル、エチル、ブチル、プロピル、フェニ
ル等の各官能基を、Mは水素原子またはアルカリ金属原
子またはアルカリ土類金属原子、またはアミン基または
アンモニウム基をそれぞれ表す。
【0077】一般的に(イ)で代表されるアミノプラス
ト樹脂は、前記したε−トリアジン型アミノ化合物にホ
リマリンを、水媒体中、必要に応じて低級アルコール化
合物を添加した系で、アルカリ性下で、付加・縮合反応
させる事で簡単に得る事ができる。
【0078】グアナミン化合物へのホルマリン付加反応
は、水媒体または水/低級アルコール混合媒体中、初期
PH値で7以上のアルカリ性下で行なわれる事が良く知
られており、その初期縮合を進める場合にはそのままア
ルカリ性を保った状態下で加熱を継続する方法、または
初期アリカリ性−途中弱酸性域下とするなどのいわゆる
途中酸性下で脱水縮合反応を促進させた後その系を再度
アルカリ性とし急冷停止する等の方法で、容易に達成で
きる。
【0079】本発明記載の(イ)成分も同様にして調製
可能であり、特に調製方法には制約は無い。
【0080】本発明記載の(イ)では、前記したグアナ
ミン化合物の1種または2種以上の混合物とホルマリン
との付加・縮合に際し、製造調製方法は何等制約は無
く、任意のPH条件下、このましくはアルカリ性下で調
製されて良い。
【0081】特に本発明の(イ)のε−トリアジン型ア
ミノプラスト樹脂とは、前記したグアナミン化合物の1
モルに対しホルマリンの1.8〜4モルが反応して得ら
れた単量体及びまたは初期縮合体であれば良く、そのモ
ル比は仕込モル比及び/または反応モル比である。その
際、低級アルコール化合物とを介在作用させて得た物も
包含され、水/アルコール共存媒体としては炭素数1〜
6の低級アルコールと水との混合媒体系が好ましい。
【0082】グアナミン化合物の1モルに対しホルマリ
ンの1.8モル以下とする場合では、生成するε−トリ
アジン型アミノプラスト樹脂が多くの場合水溶性が欠如
し、常温で固体となり取扱が困難であるから、加温状態
で液化させて使用した場合やメラミン系の低モルホルム
アルデヒド付加単量体の使用例では、しばしば発泡破壊
現象が顕著に発生し、硬化発泡再現性が著しく欠如する
事から最終生成発泡硬化体の嵩比重が0.6以上と重く
なる問題が発生するからである。
【0083】またグアナミン化合物の1モルに対しホル
マリンの4モル以上とする場合では、生成するε−トリ
アジン型アミノプラスト樹脂が保存安定性に欠ける事お
よびフリーホルマリン臭気が残存しやすく硬化反応時に
多量にホルマリン臭気が発生して環境汚染問題を内在す
る等の理由からである。
【0084】前記の単量体の定義は、トリアジン核単位
で1核体のみから成るアミノプラスト体と言い、そのモ
ル分率は1核体が0.95以上を占める場合である。
【0085】一方、前記の初期縮合体とは、トリアジン
核単位で1核体のみならず2核体以上の多核体を多く含
有する場合であり、2核体以上の多核体が占めるモル分
率で0.05以上である場合を言う。
【0086】なお、(イ)記載のε−トリアジン型アミ
ノ化合物とホルマリンを付加してなる単量体とは、トリ
アジン環上のアミノ基窒素原子に導入結合された全メチ
ロール基のモル分率を1とした時、その多くとも0.
8、好ましくは0.5、最も好ましくは0.25以下
が、前記した一般式1〜8のいずれか任意の官能基で置
換された場合が含まれる。
【0087】またその前記した(イ)記載の単量体と
は、水媒体中の全アミノプラスト樹脂を100として、
トリアジン核単位で1核体のみのアミノプラスト単量体
の重量含有比率が95重量%以上となる様に縮合反応を
制御して得たメラミン型アミノプラスト単量体もしくは
カルボグアナミン型アミノプラスト(以下単にグアナミ
ン型アミノプラストと呼ぶ)単量体と再定義される。
【0088】また更に(イ)記載のε−トリアジン型多
価アミノ化合物とホルマリンが付加・縮合してなる初期
縮合体には、水媒体中の全アミノプラスト樹脂を100
として、前記したメラミン型アミノプラスト単量体及び
またはグアナミン型アミノプラスト単量体を更に引続き
アルカリ性及びまたは途中弱酸性下とする等の継続加熱
縮合法で得た、トリアジン核単位で2核体以上の縮合
体、いわゆるメラミン型アミノプラスト多核体及びまた
はグアナミン型アミノプラスト多核体の重量含有比率
が、すくなくとも5重量%となる様に縮合反応を進めて
得た物を意味し、該多核体のみから成っている場合もも
ちろん含まれる。
【0089】本発明の(イ)とは言換えれば、メラミン
型アミノプラスト単量体及びまたはグアナミン型アミノ
プラスト単量体の10〜85重量%濃度の水溶液、ない
しメラミン型アミノプラスト多核体及びまたはグアナミ
ン型アミノプラスト多核体をすくなくとも全アミノプラ
スト樹脂成分を100として表される5重量%以上含有
させた10〜85重量%濃度の水溶液である。
【0090】そして(イ)は透明または一部懸濁水溶液
であって良く、その初期水溶液の形態に関して制約は無
い。
【0091】好ましくは(イ)の状態は透明かつ低粘度
化されている事である。
【0092】より好ましくは、メラミンおよび/または
置換メラミンの1モルに対しホルムアルデヒドの1.8
〜4モル、好ましくは1.8〜3.5モル、より好まし
くは2.0〜3.0モルが付加されてなる初期縮合体を
得、その際結合された全メチロール基の1〜35モル%
が、より好ましくは2〜25モル%、最も3〜20モル
%が炭素数1〜4のアルキル基でアルキルエーテル化さ
れている事が、長期の保存安定性と透明水溶液化が可能
である事から好ましい。
【0093】また本発明の(イ)では、更により最も好
ましくは、フリーに存在する炭素数1〜4の低級アルコ
ール類の含有量は全く無い事が理想であるが、少量存在
していても良く、その許容濃度は5重量%以内であり、
より好ましくは1重量%以内、最も好ましくは0〜0.
5重量%である。
【0094】フリーに存在している低級アルコール類の
含有量を限定する理由は、本発明の熱硬化性難燃発泡体
組成物を得る上で傷害となるからであり、その傷害と
は、発泡硬化課程に於いて消泡剤的な作用効果をきたす
からであり、5重量%以上の含有では、おおくの場合か
ならずといって良い程発泡硬化課程での顕著な消泡収縮
硬化現象が観察されて問題があるからである。
【0095】特にグアナミン原料としてメラミンのみを
選択して調製された(イ)は製造コスト的に優位である
事から最も推奨される。
【0096】その理由はメラミンは市場に大量にあり、
入手原価が安い事からである。
【0097】ところで前記アルキルエーテル化とは、水
性樹脂のメチロール基の一部に対し、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、n
−プロピルアルコール、t−ブタノール等の低級アルコ
ール類を作用させて、アルコキシメチロール基へと改質
する事を意味し、以下の記載でも同様である。
【0098】またさらに前記アルキルエーテル化とは、
(イ)の全メチロール基の一部に対し、エチレンオキサ
イド及びまたはプロピレンオキサイドを付加する方法、
またはポリエチレングリコールやポリプロピレングリコ
ールを脱水縮合させる等の方法でポリアルキレングリコ
ールエーテル化改質された基や、また(イ)の全メチロ
ール基の一部に対し、ε−カプロラクタムで代表される
環状ラクタム化合物を開環付加させて改質して成る基を
も包含するものである。
【0099】本発明の(イ)では、必要に応じてグアナ
ミン化合物を2種以上併用して(イ)を調製する際に
は、全グアナミン化合物中の使用割合をメラミン50〜
95モル%、置換メラミン5〜50モル%となる様に使
用される。
【0100】理由は本発明の発泡硬化組成物のJIS−
A−1321規定・難燃3級以上の難燃特性確保の点と
生産コストが低く出来る等の点で市場性が優位にあるか
らである。
【0101】本発明の(ロ)とは、前記式2であらわさ
れた尿素型及びまたはチオ尿素型アミノプラスト樹脂水
溶液であり、アミノ基の窒素原子上に、その一部分が前
記式1〜式8のいずれかの基が結合し、その大部分がメ
チロール基が結合された単量体及び/または初期縮合体
である。
【0102】一般的に(ロ)で代表されるアミノプラス
ト樹脂は、尿素及びまたはチオ尿素にホリマリンを、水
媒体中必要に応じて低級アルコール化合物を添加した系
で、アルカリ性下で、付加・縮合反応させる事等の公知
の方法で容易に得る事ができる。
【0103】本発明の(ロ)では、尿素及び/またはチ
オ尿素の1モルに対しホルムアルデヒド0.75〜3モ
ル、好ましくは1.3〜2モル、最も好ましくは1.7
5〜2モルが付加または付加縮合されてなる有効成分濃
度が10〜85重量%、より好ましくは30〜75重量
%、最も好ましくは40〜70重量%に調製された尿素
及び/またはチオ尿素型アミノプラスト樹脂水溶液とす
る事が良い。
【0104】前記反応モル比は仕込モル比を限定制約す
るものでは無い。
【0105】本発明記載の(ロ)では、尿素及びまたは
チオ尿素とホルマリンとの付加・縮合に際し、製造調製
方法は何等制約は無く、任意のPH条件下、このましく
はアルカリ性下で調製されて良い。
【0106】特に本発明の(ロ)記載の尿素及び/また
はチオ尿素型アミノプラスト樹脂とは、前記した尿素及
び/またはチオ尿素の1モルに対しホルマリンの0.7
5〜3モルと必要量の炭素数1〜6の低級アルコールを
共存させて付加縮合反応して得られた単量体及びまたは
初期縮合体も包含され、その炭素数1〜6の低級アルコ
ールとは(イ)の項で示したと同様な低級アルコールが
好ましく使用出来る。またその際、低級アルコールのメ
チロール基への反応では、全メチロール基の35モル%
以内、好ましくは25モル%以内、より好ましくは1〜
20モル%が低級アルキルエーテル化される様に適宜改
質されても良い。
【0107】尿素及び/またはチオ尿素の1モルに対し
ホルマリンが0.75モル以下とした(ロ)記載の水性
樹脂では、本発明の有機無機ハイブリッド型の熱硬化性
難燃発泡硬化体を得る際に、該水性樹脂の結晶性が強す
ぎて水溶性が不足する事から、しばしば発泡破壊現象が
顕著に発生し、硬化発泡再現性が著しく欠如する事から
である。
【0108】また尿素及び/またはチオ尿素1モルに対
しホルマリンが3モル以上とした場合の(ロ)記載の水
性樹脂では、その樹脂の保存安定性が極めて欠ける事お
よびフリーホルマリン臭気が残存しやすく、硬化反応時
に多量にホルマリン臭気が発生して問題となる等の理由
からである。
【0109】本発明の(ロ)の使用初期状態としては溶
液として取扱可能な範囲であれば何等差し支え無いが、
好ましくは完全に透明な溶液または一部縮合反応を進め
媒体との相溶性をいくぶん低下させたいわゆる懸濁樹脂
溶液とする事であって良い。以下の説明では(イ)と
(ロ)を一括して多価アミノプラスト樹脂水溶液と呼
ぶ。
【0110】その本発明の多価アミノプラスト樹脂に於
いて、前記式2で示される基を導入する方法としては、
公知の方法を採用して良く、特に制約は無いが、例えば
活性アミノ基に対して必要量のエチレンオキサイドを作
用させる方法等が挙げられる。
【0111】また本発明の多価アミノプラスト樹脂に於
いて、式3で示される基を導入する方法としては、公知
の方法を採用して良く、特に制約は無いが、例えば活性
アミノ基に対して必要量のプロピレンオキサイドを付加
させる方法が挙げられる。
【0112】また本発明の多価アミノプラスト樹脂に於
いて、式4で示される基を導入する方法としては、公知
の方法を採用して良く、特に制約は無いが、例えば活性
メチロール基に対し必要量の酸性亜硫酸塩を作用させて
実施可能である。
【0113】また式5〜8で示される基を内在する本発
明の多価アミノプラスト樹脂では、(イ)及びまたは
(ロ)を適宜公知の方法で縮合反応を進める事で得ら
れ、例えばメチロール基同士の脱水縮合反応または脱H
CHO反応を適宜進める事で達成できる。
【0114】本発明では発泡時の破泡確率をある程度た
かめて最終的に比較的嵩密度の大きい熱硬化性難燃発泡
硬化体を得る等の目的で、前もってそれぞれ(イ)と
(ロ)に示した多価アミノプラスト樹脂の単量体または
その初期縮合反応を、それぞれ(イ)と(ロ)の単独系
または(イ)と(ロ)の混合物系に於いて予め縮合を進
めた樹脂水溶液を用いる等の選択が可能である。
【0115】上記の操作をすると、当然の事ながら一般
的には該多価アミノプラスト樹脂自体の多核体化が進行
し、水溶解性能が減少され、結果として非水溶性樹脂成
分の増分化が進む結果、その樹脂液は初期著しく懸濁状
態になる傾向にある。
【0116】従って流動性が欠けたいわゆるゲル状態の
(イ)のゲル及びまたは(ロ)のゲルまたは(イ)と
(ロ)の共縮合体ゲル化液等は本発明からは除外され
る。
【0117】一般的に(イ)がメラミン型アミノプラス
ト樹脂水溶液である場合等では、(ロ)と任意に混合
後、更に初期縮合を進める事で、かえって単独からなる
場合と比較して共縮合した場合の方が長期に渡る室温下
の粘度安定性と溶解安定性が向上する結果も良く知られ
ている事であり、本発明では(イ)と(ロ)の単独及び
または混合系での初期共縮合反応を1段で行なったり、
2段以上としたりする事は任意で良く、流動性のある水
溶液の状態が保たれれば特に限定は無い。
【0118】またその縮合反応の際に使用できる触媒は
特に限定は無く、公知の無機酸や有機酸を少量添加使用
する事で達成できる。
【0119】例えば無機酸としては、塩酸、硫酸、燐
酸、フッ酸、硝酸やそれらの塩類等を、また有機酸とし
ては酢酸、琥珀酸、リンゴ酸、シュウ酸、乳酸、アルキ
ルベンゼンスルフォン酸、アルキリフォスフォン酸、ア
ルキルフォスフィン酸やそれらのアルカリ金属塩類、同
アルカリ土類金属塩類、同アミン塩類、同アンモニウム
塩類等が使用できる。
【0120】また本発明の多価アミノプラスト樹脂水溶
液では、(イ)と(ロ)で表されるいずれか一方の単独
系または両者混合物系または両者共縮合系からなる初期
縮合体であり、その初期縮合度がPH値で8以上で加温
状態60〜130℃の温度で、水希釈性に於いて、縮合
溶液:希釈水比率で1:0.1〜1:20、好ましくは
1:1〜1:10になるまで縮合反応を進める事が良
い。
【0121】かくして、本発明の無機含有率を50重量
%以上として熱硬化性難燃発泡体組成物の嵩密度を0.
65以下に軽量化することが好ましい。
【0122】前記水希釈性とは、反応生成水溶液を水希
釈した際に非流動性の粘調な樹脂が析出凝集して希釈測
定用の容器面が汚染される状態、もしくはその容器の低
部または上部の溶液に瀘過分離できる程度の樹脂分が凝
集分離するまでの最大水希釈量を測定する事を意味し、
ただ単に系が濁り懸濁した状態で全体が均一に取扱える
状態はまだ十分更に水希釈可能である事の意味である。
【0123】その水希釈可能性に於いて、縮合溶液:希
釈水比率で1:0.2以下の縮合度で調製された多価ア
ミノプラスト樹脂水溶液では、本発明の熱硬化性難燃発
泡体組成物の硬化前のスラリー組成物がやや流動性に欠
ける事や、ダマが発生しやすく安定した状態で他の成分
との混和性が顕著に欠ける事からであり、また更には発
泡硬化させた際の起泡安定性にやや欠け破泡現象が発生
して最終的に嵩比重がやや重い発泡硬化体を与える傾向
が強い事等からである。
【0124】一方、前記縮合度が極めて高い多価アミノ
プラスト樹脂水溶液では、逆に高密度の本発明の発泡硬
化体を生成させる手段として採用出来、本発明に採用可
能なケースは全くゼロでは無い。
【0125】また縮合溶液:希釈水比率で1:20以上
の縮合度で調製された多価アミノプラスト樹脂水溶液は
全く問題外とする事では無く、本発明では単量体として
取扱う程度の初期縮合度と判断したまでである。
【0126】希釈水比率が特に1:1〜1:10の範囲
の縮合度である場合では、各成分の混合時に多価アミノ
プラスト樹脂の水溶性が欠如する事により発生するダマ
の発生がほんんど観察されない事から好ましい。
【0127】クリームタイムが1分以内と短かい場合に
は、水希釈倍率10以上でも特に問題は発生しない。従
って本発明を特に制約する事項では無い。
【0128】一般的に多価アミノプラスト樹脂の分子中
の活性メチロール基の低級アルキルエーテル化の度合い
に水希釈作業性は大きく依存する傾向があり、従って同
一縮合度であってもメチロール基のアルキルエーテル化
(メチルエーテル化で代表される)の割合が大きい程水
希釈安定性が高い事がしられている。従って前記水希釈
比率に規定された値は、全メチロール基の35モル%以
内が例えばメチルエーテル化されて改質され縮合反応を
進めて前記した範囲の水希釈比率を満たす多価アミノプ
ラスト樹脂初期縮合体水溶液が好ましく採用出来る。
【0129】また本発明の多価アミノプラスト樹脂で
は、(イ)と(ロ)のブレンド比及び/または(イ)と
(ロ)の初期共縮合比が(1:9)〜(9:1)である
事が本発明の好ましい態様の一つであるとした理由は以
下の理由による。
【0130】(イ)と(ロ)の共縮合時の仕込反応重量
比率が前記割合で初期共縮合されて保存安定性に優れる
本発明の多価アミノプラスト樹脂が得られる事及び本発
明の熱硬化性難燃発泡体物質の耐水膨潤抵抗と圧縮強度
バランスに優れている事からであり、特に本発明を限定
する物では無い。
【0131】多価アミノプラスト樹脂水溶液を調製する
際に使用されるPH調節剤としては、公知の物を使用し
て良く、例えば無機塩類、例えば可性ソーダや可性カ
リ、及び/または有機塩基、例えば3級アミン類、モ
ノ、ジ−及びトリエタノールアミン、N−アルキル−及
びN,N−ジアルキルアルカノールアミン類、N−アル
キルジアルカノールアミン類、その他を使用出来る。
【0132】また多価アミノプラスト樹脂は、その有効
成分濃度を水媒体中で10〜85重量%とした時の20
℃溶液粘度が20cps〜300psの範囲であって良
く、好ましくは1,000cps以下である。その理由
は、本発明の熱硬化性難燃発泡体物質の硬化前スラリー
の流動性がスムースに採れる粘度範囲であるからであ
る。多価アミノプラスト樹脂の初期粘度は特に本発明を
限定する物では無い。
【0133】多価アミノプラスト樹脂の貯蔵安定性を確
保する目的に公知の安定剤を多価アミノプラスト樹脂の
製造時に使用して良い。
【0134】反応の初期から、または縮合の経過中に、
または縮合の終了時の任意の段階で、例えば低級アルコ
ール類、トルオールスルフォンアミドとアルコールまた
は庶糖との組合せ、ラマタム、カプロラクタム等を加
え、その添加量を多価アミノプラスト樹脂の固形分有効
樹脂に対し、25重量%以内、好ましくは15重量%以
内、より最も好ましくは0.1〜5重量%使用されて良
い。
【0135】中でもより最も好ましい安定剤として低級
アルコールやラクタム、カプロラクタムが挙げられる。
【0136】また多価アミノプラスト樹脂水溶液では、
有効樹脂成分を100とした時の系中にフリーに存在す
る低級アルコキシ剤の含有量を5重量%以下とする事が
好ましいとした理由は、本発明の熱硬化性難燃発泡体組
成物が再現性よくかつ嵩密度が最大0.01の軽量化を
達成する上で重要な因子として挙げられるからであり、
低級アルコキシ剤の含有量が5重量%以上である場合に
はよくても嵩密度的に0.1附近が限界の硬化発泡体し
か与えない事からである。
【0137】また多価アミノプラスト樹脂水溶液が
(イ)と(ロ)のいずれか一方単独または(イ)と
(ロ)の混合物及び/または(イ)と(ロ)の初期共縮
合体であり、かつ有効樹脂成分を100としてその中に
フリーに存在する低級アルコキシ剤の含有量は1重量%
以下とし、かつまたその20℃水溶液粘度が500cp
s以下とした透明及びまたは半懸濁の多価アミノプラス
ト樹脂水溶液とする態様が好ましいとした理由は、本発
明の熱硬化性難燃発泡体組成物の硬化前スラリー組成物
の流動性が良好でかつ再現性の良い発泡硬化体を与える
からであり、特に本発明を限定する物では無い。
【0138】本発明では多価アミノプラスト樹脂水溶液
の有効成分換算の使用量は、有機成分中に39.98〜
80重量%の範囲で使用する。
【0139】得られる多価アミノプラスト樹脂水溶液
は、場合によりその製造後直ちにポリイソシアネートを
除く他の有機成分と混合する事が出来る。好ましくは得
られる多価アミノプラスト樹脂水溶液製造直後に(発
泡)整泡剤、第3級アミン系ウレタン触媒を含有させて
混合液の形で貯蔵されて良い。
【0140】優位には更にその混合系を使用直前に公知
の前記無機酸またはその希釈水溶液や有機酸等でPH値
を2〜6.5の酸性に調製して使用される事は特に優位
にある。
【0141】本発明の有機ポリイソシアネートとは分子
中に活性イソシアネート基が少なくとも2ケ含有してな
る単量体及びまたは同イソシアネートプレポリマーであ
り、公知の物を使用して良い。
【0142】その有機ポリイソシアネートは本発明の有
機成分中に19.98〜60重量%の範囲で使用する。
【0143】その際、有機成分中19.98重量%以下
では本発明の熱硬化性発泡体物質の機械的強度の発現が
不十分で耐水性に著しく欠ける事からであり、60重量
%以上の使用では本発明の熱硬化性発泡体物質が着火性
に富み少炎を取り去ってもそのまま燃え続ける等、いわ
ゆる可燃性を示す事からである。
【0144】すなわち、必須成分である前記した多価ア
ミノプラスト樹脂中の活性ヒドロキシル基及びまたはア
ミノ基の1モルに対して有機ポリイソシアネートの活性
イソシアネート基の0.5〜1.5モルに相当する配合
比率で、最も好ましくは0.8〜1.5モルの範囲で使
用される。
【0145】多価アミノプラスト樹脂の活性基に対して
理論量以上の有機ポリイソシアネートを使用する事があ
っても問題ないとする理由は、有機ポリイソシアネート
が水と作用する事で一部が消費されるからである。
【0146】その有機ポリイソシアネート単量体の代表
的な例としては、脂肪属、脂環属、芳香脂肪属、複素環
属及び好ましくは芳香属の多価イソシアネート化合物単
量体が挙げられる。
【0147】脂肪属単量体ではエチレンジイソシアネー
ト、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6
−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,12−ドデカ
ンジイソシアネート等とその多核体が、また脂環属単量
体ではシクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、シ
クロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、ノルボルネ
ンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、
ならびにそれらの異性体の任意の混合物等とその多核体
が代表的な例として挙げられる。
【0148】芳香脂肪属単量体では例えば1−イソシア
ネート−3,3,5−トリメチル−5−イソシアネート
メチルシクロヘキサン、2,4−ヘキサヒドロトルイレ
ンジイソシアネート、2,6−ヘキサヒドロトルイレン
ジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネートジシク
ロヘキシルメタン、2,4’−ジイソシアネートジシク
ロヘキシルメタン、テトラメチルキシリレンジイソシア
ネート等とその多核体があげられ、また芳香属単量体の
代表例としては例えば、1,3−フェニレンジイソシア
ネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4
−トリレンジイソシアネートとその多核体、2,6−ト
リレンジイソシアネートとその多核体、2,2’−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートとその多核体、、2,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとその多核
体、、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートと
その多核体、、ナフタレン1,5−ジイソシアネート、
4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネー
ト、2,4,6−トリイソシアネートベンゾール等が挙
げられる。
【0149】複素環属単量体の例としては、例えばカル
ボジイミド基含有ポリイソシアネート、アルファナート
基含有ポリイソシアネート、イソシアヌレート基含有ポ
リイソシアネート等が挙げられ、おおくの場合これらは
公知のジイソシアネートを二量化または三量化触媒の存
在下に於て多核化反応する事で得られるポリイソシアネ
ートが一般的に包含される。
【0150】また前記イソシアネートプレポリマーとは
前記したポリイソシアネート単量体と有機ジオールとか
ら誘導された一分子中に少なくとも2ケ以上の活性イソ
シアネート基が導入されたプレポリマーを云う。
【0151】その有機ポリオールとは公知のジオール
(多価アルコール)やその他既知の方法で得た以下の例
えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオー
ル、ポリエーテルポリエステルポリオール、ポリシロキ
サンポリオール、ポリブタジエンポリオールとその水素
付加物、ポリイソプレンポリオールとその水素付加物、
アクリルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及
びそれらの複合または混合ポリオールであれば好ましく
使用出来、制約するものでは無いがその重量平均分子量
が200〜10,000の範囲、好ましくは200〜
8,000、特に好ましくは250〜6,000、特に
最も好ましくは300〜3,000とする事が良く、中
でもジオールまたはポリエーテルポリオール及びまたは
ポリエステルポリオールが良い。
【0152】前記公知のジオールとして代表的な例を挙
げると、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、1,2−または1,3−プロ
ピレングリコール、ジまたはトリプロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール、1,10−デ
カンジオール等がある。また前記した有機ポリオールを
用いて調製された線状及びまたは分岐状のイソシアネー
トプレポリマーである有機ポリイソシアネートでは、8
0℃未満の温度雰囲気下で液体または粘調な流動体であ
る事が取扱上容易であり、好ましい。
【0153】またそのイソシアネートプレポリマーのイ
ソシアネート含有濃度を5重量%以上、好ましくは10
重量%以上、より好ましくは15重量%以上で可能な限
り高めのプレポリマーとする事が良い。その理由は本発
明の熱硬化性難燃発泡体組成物がより難燃特性に優れる
傾向にあるからであり、プレポリマーの粘性が軽くな
り、混合反応時のミクロ分散性とウレタン化反応性に優
れるからである。
【0154】当然有機ポリイソシアネートに於いては取
扱作業性に関する限り、イソシアネートプレポリマーを
使用するよりも前記イソシアネート単量体を選択使用し
た方がイソシアネート含有率が高い事から、必要量が少
量で済み、経済的である事からである。
【0155】有機ポリイソシアネートのうち、工業的に
容易に入手可能なジーまたはポリイソシアネートは大い
に好ましい例であり、2,2’−、2,4’−、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネ
ート、イソフォロンジイソシアネート、テトラメチレン
ジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートから
選ばれた1種または2種以上は大いに好ましい。
【0156】特に本発明では有機ポリイソシアネートの
取扱上のイソシアネート蒸気の発生による環境汚染と健
康疎外を防止できる面に於いて、トリアジン骨格を含有
する粗(クルード型の)ジフェニルメタン型ポリメリッ
クイソシアネートは大いにこのましい有機ポリイソシア
ネートである。
【0157】本発明の前記多価アミノプラスト樹脂水溶
液と有機ポリイソシアネートとの硬化反応を促進する為
に使用される、いわゆるウレタン化触媒としては3級ア
ミン系ウレタン化触媒が使用される。
【0158】その3級アミン系ウレタン化触媒として
は、既知の物を使用して良く、特に制約は無い。好まし
くは、トリエチレンジアミン、N,N,N’,N’,
N’−ペンタメチルジプロピレントリアミン、N,N,
N’,N’,N’−ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、2
−(N,Nジメチルアミノ)−エチル−3−(N,Nジ
メチルアミノ)プロピルエーテル、N,N’−ジメチル
シクロヘキシルアミン、N,N−ジシクロヘキシルメチ
ルアミン、メチレンビス(ジメチルシクロヘキシル)ア
ミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアセチルア
ミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、N,N−ジメ
チルヘキサデシルアミン、N,N,N’,N’−テトラ
メチル−1,3−ブタンジアミン、N,N−ジメチルベ
ンジルアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N
−エチルモルホリン、N−(2−ジメチルアミノエチ
ル)モルホリン、4,4’−オキシジエチレンジモルホ
リン、N,N’−ジメチルピペラジン、N,N’−ジエ
チルピペラジン、N,−メチル−N’−ジメチルアミノ
エチルピペラジン、2,4,6−トリ(ジメチルアミノ
メチル)フェノール、テトラメチルグアニジン、3−ジ
メチルアミノ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、
N,N,N’,N’−テトラ(3−ジメチルアミノプロ
ピル)メタンジアミン、N,N−ジメチルアミノエタノ
ール、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジ
アミノ−2−プロパノール、N,N,N’−トリメチル
アミノエチルエタノールアミン、1,4−ビス(2−ヒ
ドロキシプロピル)−2−メチルピペラジン、1−(2
−ヒドロキシプロピル)イミダゾール、3,3−ジアミ
ノ−N−メチルプロピルアミン、1,8−ジアゾビシク
ロ(5,4,0)−ウンデセン−7、N−メチル−N−
ヒドロキシエチルピペラジン等から選ばれた1種または
2種以上とする事が良い。
【0159】その中でも2,4,6−トリ(ジメチルア
ミノメチル)フェノール、N,N−ジメチルアミノエタ
ノール、1,8−ジアゾビシクロ(5,4,0)−ウン
デセン−7、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,
N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン
から選ばれた1種または2種以上とする事が良く、本発
明の熱硬化性難燃発泡体組成物の初期硬化反応が短時間
に炭酸ガス発泡しつつ強固かつ靱性の高い硬質ないし半
硬質ウレタン硬化相の形成がなされる事から大いに好ま
しい。
【0160】前記した第3級アミン系ウレタン化触媒の
使用割合は、本発明記載の有機成分に0.01〜3重量
%、より好ましくは0.05〜2重量%の範囲、より最
も好ましくは0.1〜1.5重量%の範囲で使用され
る。
【0161】第3級アミン系ウレタン化触媒と合わせ
て、必要に応じて、更に既知の有機金属系ウレタン化触
媒を併用して良い。有機金属系ウレタン化触媒の併用割
合に限定は無いが、好ましくは再水和可能な無機骨材と
水を除いた有機成分中への含有濃度で0.001〜0.
5重量%、より好ましくは0.01〜0.2重量%の範
囲で併用されて良い。
【0162】第3級アミン系ウレタン化触媒等は使用す
る前に多価アミノプラスト樹脂水溶液成分またはポリイ
ソシアネート成分のいずれか一方にまたは両者に配合さ
れていて良い。
【0163】有機金属系ウレタン化触媒としては有機錫
系の例としてジブチルチンジアセテート、ジブチルチン
ジラウレート、ジブチルチンメルカプタイド、ジブチル
チンチオカルボキシレート、ジメチルチンメルカプタイ
ド、ジメチルチンジマレート、ジメチルチンカルボキシ
レート、ジオクチルチンチオカルボキシレート、ジオク
チルチンメルカプタイドが、また有機鉛系では鉛オクト
エート、鉛オレート、鉛ステアレート等が、有機コバル
ト系ではコバルトステアレート等が挙げられる。
【0164】前記したウレタン化触媒の他に、例えば
「反応場の酸性」を確保する為に公知の酸性触媒を併用
をして良い。
【0165】その方法として、P−トルエンスルフォン
酸、アミドスルフォン酸、ルイス酸例えば三弗化ホウ
素、三塩化燐、オキシ塩化燐等、また更に有機カルボン
酸クロライド類例えばベンゾイルクロライド、また塩化
アンモニウムや塩化マグネシウム等を本発明記載の有機
成分中への含有濃度で0.1〜3重量%、より好ましく
は0.1〜1重量%の範囲で併用されて良い。
【0166】しかし使用直前に製造される多価アミノプ
ラスト樹脂水溶液がすでに酸性下に整泡剤とウレタン化
触媒を混合している場合等では、前記した酸性ウレタン
化触媒をあえて併用使用しなくても良い事は明白であ
る。
【0167】本発明の前記多価アミノプラスト樹脂水溶
液と有機ポリイソシアネートとの硬化反応時の発泡をス
ムーズに行なう為に使用されるいわゆる整泡剤に、本発
明ではシリコン系及びまたは界面活性剤であるアニオン
及びまたはカチオン及びまたはノニオン系石鹸を使用す
る事ができる。
【0168】そのシリコン系整泡剤としては、すでに既
知の物を使用して良く、特に制約は無い。代表的な物に
は自己乳化ミセルを形成するタイプの液状変性シリコン
オイルがあげられる。
【0169】汎用的には重量平均分子量が高くとも3万
以内の、ジエチルポリシロキサン主鎖に末端が水酸基ま
たは炭素数1から6の低級アルキルで活性封鎖されてい
ても良いポリアルキレングリコールのペンダント分岐鎖
が導入されてなる変性シリコンオイルが最も一般的であ
るが、そのジメチルシロキサン主鎖のメチル基の一部が
フェニル基で置換されているタイプであっても良く、純
水に少量添加すると低い表面張力特性を示すシリコン系
界面活性であれば問題なく使用できる。
【0170】シリコン系整泡剤の中でも、分子中の活性
水素にプロピレンオキサイド及びまたはエチレンオキサ
イドを作用させて最終的にポリアルキレングリコールペ
ンダント基を有する変性シリコン化合物であり、かつジ
メチルシロキサンとして0.05〜0.2モル分率、エ
チレンオキサイドとして0.3〜0.8モル分率、プロ
ピレンオキサイドとして0.3〜0.8モル分率の範囲
で構成され、更にその重量平均分子量は5,000〜2
5,000の範囲、より最も好ましくは7,500〜1
5,000の範囲である事が、主成分が炭酸ガスである
気泡の整泡効果が特に著しく、比較的少量の添加で、優
れた整泡効果を産む事から特に良い例である。
【0171】本発明では前記したシリコン系整泡剤の使
用割合は本発明記載の有機成分中の含有濃度で、0.0
1〜5重量%、より好ましくは0.25〜2重量%、よ
り最も好ましくは0.5〜1重量%の範囲で使用され
る。
【0172】また本発明では整泡剤がアニオン、カチオ
ン、ノニオンのいずれかまたは複合もしくは両性の石鹸
である界面活性剤を整泡剤の一種として使用しても良
く、その石鹸では好ましくはアニオン性石鹸が良い。
【0173】特に、炭素数10〜12の脂肪族モノアル
キルポリアルキレングリコールエーテルスルフォン酸の
アルカリ金属塩、炭素数8〜18のアルキルスルフォン
酸のアルカリ金属塩のいずれかのアニオン界面活性剤か
ら選ばれた一種が良い。
【0174】シリコン系整泡剤と同様、石鹸系整泡剤の
使用割合は本発明記載の有機成分中に占める濃度で、石
鹸単独で使用の場合は、0.01〜5重量%、より好ま
しくは0.2〜2重量%の範囲、より最も好ましくは
0.5〜1.5重量%の範囲で、前記シリコン系整泡剤
と併用される場合は、0.01〜1重量%、より好まし
くは0.25〜1重量%の範囲で使用される。
【0175】各整泡剤は使用前に本発明の多価アミノプ
ラスト樹脂水溶液成分またはポリイソシアネート成分の
いずれか一方にまたは両者に予め配合されて貯蔵されて
良い。
【0176】但し、ポリイソシアネート成分に事前に配
合し保存される場合には、活性イソシアネート基に対し
て未反応な物に限る事は肝要であり、イソシアネート化
合物に対して化学的に不活性かつ安定な整泡剤を選定し
て使用出来る。
【0177】本発明では次に再水和可能な無機骨材をハ
イブリッド化する事が最も特徴的な事として挙げられ
る。
【0178】ハイブリッドなる定義は、ここでは無機骨
剤が水和した状態で有機相と複合化して存在すると云う
状態を表す。
【0179】再水和可能な無機骨材とは、セメントや生
石灰や消石灰を除く、無水石膏粉及びまたは半水石膏粉
や第3燐酸カルシウム粉から選ばれた1種または2種以
上の混合粉である。
【0180】天然及び/または工業的に副生する2水石
膏粒子を、予め130〜150℃で流動焼成し、乾燥粉
砕して得たβ型半水石膏粉や、α型半水石膏粉または無
水石膏粉やα−第3燐酸カルシウム粉から選ばれたもの
が、本発明の熱硬化性難燃発泡体組成物から得られる発
泡体製品に関する規格認定に合格出来る難燃特性と機械
的強度物性と耐候性とを付与できる事から大いに好まし
い。
【0181】特に好ましい再水和化可能な無機骨材とし
ては、市場価格が安価な半水石膏粉が挙げられる。
【0182】ここで前記無水石膏とはIII型β−無水
石膏の意味であり、I型〜II型の安定で水和困難な無
水石膏は除外される。
【0183】再水和可能な無機骨材の平均粒子径には特
に制約は無いが、0.1〜50μm、好ましくは1〜3
0μmの範囲である事が良く、その結果、取扱作業性や
分散性や生成複合硬化発泡体物質の無機相複合化が均一
性に優れる傾向がある。
【0184】またその再水和可能な無機骨材のブレーン
値が2,000〜7,000cm2/gである事は無機
骨剤の適度な水和速度をもたらす事から好ましい。
【0185】再水和可能な前記無機骨剤の使用割合は、
本発明の有機成分の100重量部に対し、70〜850
重量部の範囲、より好ましくは155〜480部の範囲
である。
【0186】肝要な事は、本発明の有機無機ハイブリッ
ド比率が、無機骨剤が再水和化された状態で、該ハイブ
リッド硬化体中に存在する割合として45〜90重量%
とする事にある。このましくは、55〜85重量%とす
る事、より好ましくは60〜75重量%とする。
【0187】理由として、再水和化骨剤の存在量が該ハ
イブリッド硬化体中、45重量%以下では十分なJIS
−A−1321規定の製品の難燃3級以上の特性を発揮
出来ないからであり、90重量%以上では硬化物が高発
泡体となりにくい事やその他耐水時に脆く撓みやすく実
用性が欠ける事等からである。
【0188】より優位には、前記の多価アミノプラスト
樹脂溶液系をPH値で8〜12のアルカリ性にて混合添
加使用される事は、無機骨材の水和速度を特に顕著に高
速化できる傾向が認められる事から好ましく、酸性系で
は逆に前記水和化可能な無機骨材の水和速度を一部に大
きく遅延する事があるから注意する必要がある。
【0189】従って系のPH値の最適化は、使用するP
H調製剤と該無機骨材の水和速度に与える影響を十分知
った上で対応する事が肝要である。
【0190】本発明では、前記再水和可能な無機骨材に
更に公知の無機充填材を一部併用して良く、JISに規
定されている難燃3級以上の不燃特性が確保できる範囲
内で適宜併用出来る。
【0191】無機充填材としては、例えば銀、銅、鉄、
ニッケル、真鍮、アルミニウム、ステンレス、鉛等で代
表される微細な金属粉または金属メッキ粉、水酸化アル
ミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化アルカリ金属
塩類、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウ
ム等の炭酸塩類、酸化珪素、酸化鉄、酸化銅、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ナ
トリウム、酸化錫、酸化銀、酸化亜鉛、酸化ニッケル、
酸化鉛、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化コバルト等
の金属酸化物類とその混合物、アパタイト成分である貝
殻粉や卵殻粉または骨粉、その他一般的な砂類、火山
灰、天然産出鉱物粉や同短繊維類、消却灰、ガラス粉や
ガラス短繊維、炭素短繊維、金属短繊維等が挙げられ
る。
【0192】無機充填材は本発明の水和可能な無機骨材
の100重量部に対し同量以内で、好ましくは50重量
部以内で併用する事が出来る。その際の最適併用比率は
本発明の発泡硬化体物質の前記難燃特性を当然満足する
事が可能な範囲であることはいうまでもなく、併用した
結果として2次的な新たな付加機能、すなわち、例えば
色相の高級感や質感や遮音/消音性または導電性等の向
上がもたらされる。
【0193】本発明の再水和可能な無機骨材としてはセ
メント粉や生石灰などは含まれないが、硬化体の嵩密度
を故意に低減させる副資材として併用する事は本発明で
はさしつかえない。
【0194】特に本発明の発泡メカニズムはすでに述べ
ている様に水とポリイソシアネートの反応で生成する炭
酸ガス(二酸化炭素ガス)である為、硬化組成物中にセ
メント粉や生石灰等のいわゆる炭酸ガスを吸収する性質
を持つ無機骨材が適宜存在すれば発泡が制御される事は
明らかであり、未発泡に至る程大量の炭酸ガス吸収骨材
を存在される事は本発明の本意では無いので除外され
る。しかし乍ら、適度な嵩密度の製造方法として採用で
きることから、セメント粉や生石灰を再水和化可能な無
機骨材として併用しても差し支えない。
【0195】無機骨材成分を100とした時に最大30
重量%以内で、このましは10重量%以内、最も好まし
くは0.1〜5重量%の範囲内でセメント粉、生石灰
粉、消石灰粉から選ばれた1種または2種以上の炭酸ガ
ス吸収無機骨材を併用使用出来る。
【0196】本発明の熱硬化性難燃発泡体組成物中に
は、必要に応じてさらに公知の顔料、チクソ性付与剤、
耐候性助剤、紫外線安定剤、有機金属系カップリング
剤、溌水剤、可塑剤、高沸点溶剤、発泡剤、粘性付与
剤、分散安定剤、PH緩衝剤やPH調節剤、セメント系
減水剤等を適宜添加して良い。これらの副資材成分はそ
れぞれ単独で、好ましくは本発明の全組成物中に占める
添加量として5重量%以内、より好ましくは3重量%以
内が良い。
【0197】顔料としてはカーボンブラックや有機体質
顔料等が、チクソ性付与剤ではコロイダルシリカ等の超
微粉体やその他多価脂肪属メルカプタン化合物、ポリア
ミン化合物等が挙げられる。耐候性助剤の例ではフェノ
チアジンやヒドロキノン誘導体やヒンダードフェノール
系酸化防止剤や亜リン酸エステル類があげられ、紫外線
安定剤ではヒンダードアミン類が、有機金属系カップリ
ング剤ではトリメトキシシラン類、ジメトキシメチルシ
ラン類等のシラン系カップリング剤またはチタネート系
カップリング剤があげられる。
【0198】また溌水剤ではパラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス、天然ワックス、合成ポリエ
チレンワックス、ポリプロピレンワックス、繊維処理用
シリコーンオイルの各エマルションやそのミクロ分散液
または塩化ビニルエマルション、塩化ビニリデンラテッ
クス液、スチレン−ブタジエン系ラテックス液、アクリ
ルエマルション液等がその例として挙げられる。
【0199】また前記可塑剤としては、塩化ビニルやポ
リスチレンを可塑化する事が可能な既知の物が挙げら
れ、高沸点溶剤としてはパラフィン系油、ナフテン系
油、灯油、軽油、重油等の鉱物油やアマニ油、桐油、菜
種油、柿油、ゴマ油等の植物油やα−ピネンやβ−ピネ
ン等の芳香性油その他沸点が200℃以上の各種溶剤が
挙げられる。
【0200】また粘性付与剤としては公知の例えばポリ
アクリル酸塩類、可溶性デンプン、可溶性アルギン酸
塩、グアーガムとその誘導体、メチルセルロースやヒド
ロキシエチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロ
ース等で代表されるセルロース誘導体等がその例として
あげられる。
【0201】発泡剤としては、熱分解して窒素ガスを放
出する有機アゾ化合物類や沸点が80℃未満の水溶解ま
たは乳化可能な低沸点溶剤類、例えばジメチルエーテ
ル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、なら
びにフロン−141bで代表されるオゾン層をあまり破
壊しない代替フロン化合物などが挙げられる。
【0202】分散安定剤としては公知の水溶性高分子が
挙げられ、例えばポリアクリルアミド系高分子、レゾー
ル型フェノール樹脂、スチレン−マレイン酸交互重合体
がある。
【0203】またセメント系減水剤としてはナフタレン
スルフォン酸系減水剤、メラミン系減水剤、ポリアクリ
ルアミド系減水剤、ポリカルボン酸系減水剤等があげら
れる。
【0204】本発明とは、有機成分として多価アミノプ
ラスト樹脂水溶液の有効樹脂成分の39.98〜80重
量%と、一分子中にイソシアネート基を少なくとも2ケ
以上含有する有機ポリイソシアネートの19.98〜6
0重量%と、3級アミン系ウレタン化触媒の0.01〜
3重量%及びシリコン系整泡剤及びまたはアニオン系界
面活性整泡剤の0.01〜2重量%とを含有してなる有
機成分の100重量部に対し、好ましくは無水石膏、半
水石膏、α−第三リン酸カルシウムから選ばれた少なく
とも1種または2種以上からなる再水和硬化可能な無機
骨材の60〜850重量部を、その無機骨材を再水和す
るに必要な理論水の50〜200モル%に相当する水の
存在下に、一括混合し反応させて得た、嵩密度が1.2
以下の熱硬化性難燃発泡体組成物であるとした事が特徴
的である。
【0205】本発明の解決すべき前記課題を同時にかつ
十分満足する為に於て、前記した本発明の有機無機ハイ
ブリッド該組成物中の各成分は、何一つ欠かせないもの
である。
【0206】また、無水石膏、半水石膏、α−第三リン
酸カルシウムから選ばれた少なくとも1種または2種以
上からなる再水和硬化可能な無機骨材の再水和に必要な
水は、本発明の必須有機成分のひとつである多価アミノ
プラスト樹脂の媒体である水をそのまま当てて良く、理
論水量に対し不足する場合には水を追加しても良い。本
発明の有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組
成物を得る際には、ウレタン硬化発泡反応および無機骨
材成分の水和硬化反応が任意に進行して達成される。
【0207】その硬化系に於ける初期設定PH値や硬化
中のPH値等は任意に設定して良く、アルカリ性であっ
たり、中性であったり、酸性であったりして良い。
【0208】好ましくはその際の各硬化反応系は、各成
分を混合する直前または混合時等の任意の条件下に、有
機成分混合系及び/または必要に応じて加えられる添加
用水等のPH値を8以上12以下のアルカリ性とする事
が好ましい。
【0209】すなわち、アルカリ性の方が、その同一組
成条件下に於てその混合系の初期PH値が6以上の酸性
とした場合の硬化系よりも、適度な嵩高さの発泡硬化体
を一般的に与えると同時に、更にその硬化体中の無機骨
材の水和速度が向上し、一次硬化段階の複合硬化時間を
短縮できるメリットがあるからである。
【0210】本発明の有機無機ハイブリッド型の熱硬化
性難燃発泡体の製造方法とは、前記した各有機成分を含
有してなる有機成分の100重量部に対し、好ましくは
無水石膏、半水石膏、α−第三リン酸カルシウムから選
ばれた少なくとも1種または2種以上からなる再水和硬
化可能な無機骨材の60〜850重量部を、その無機骨
材を再水和するに必要な理論水の50〜200モル%に
相当する水の存在下に、一括配合し5〜30秒間高速混
合し、5〜85℃の温度下でウレタン化反応と無機骨材
の再水和化反応を行ない、その際にポリイソシアネート
と水との反応で発生する炭酸ガスによりその配合系を発
泡させつつ硬化させ、手触乾燥する程度まで硬化発泡を
進めて、必要に応じてその段階で切断加工処理をおこな
って後、更に室温から130℃の温度下で十分熟成反応
させて得る方法である。
【0211】特に良好な再現性と高生産性と兼ねる好ま
しい製造方法としては、再水和可能な無機骨材粉100
重量部に対し、有機成分と再水和用の水との総合計重量
部が40〜100重量部となる様にして製造する方法が
良く、該組成物の混合時の初期流動性がスムーズに確保
されるので良い。
【0212】また更に好ましい製造方法として、混合攪
拌後は直ちに予め用意された成形用治具内または同成形
ベルト上に適宜排出させ、フリー発泡及びまたは拘束発
泡させて、任意の所定厚みの発泡成形体を得る製造方法
が挙げられる。
【0213】また、混合時の高速攪拌条件として、室温
から40℃の範囲の温度の保温浴と攪拌翼を配し、その
上部に各成分をそれぞれ定量供給可能な供給口を複数個
有し、また更に下部または横部分には吐出口または排出
口を内蔵した混合攪拌機を用いて、その攪拌翼の回転数
が毎分1,000〜10,000回転下に攪拌され、平
均滞留時間が5〜40秒間となる様にして排出され、そ
の排出物を無攪拌状態下でかつ室温から80℃未満の温
度雰囲気下に5分から5時間程一次硬化と発泡反応をさ
せる。そして更に密閉または大気開放下のいずれかの条
件下に室温/数日〜85℃/24時間程度熟成させる。
【0214】以上の各工程をへて製造する方法は、最終
的に嵩密度が0.01〜0.65の範囲の発泡硬化体を
再現性良く、かつ連続製造可能である事から大いに好ま
しい本発明の製造方法として挙げられる。
【0215】また本発明の製造方法では、1次及び/ま
たは2次反応場の熟成条件を再水和化可能な無機骨材粒
子成分の完全水和の割合を理論完全水和化量に対して少
なくとも50モル%以上、好ましくは70モル%以上、
最も好ましくは80モル%以上となる様に、脱水乾燥工
程と完全水和反応化工程を組合せて製造する方法を採用
して良い。
【0216】また本発明の製造方法では、再水和可能な
無機骨材粒子成分を100とした時30重量%以内でセ
メント粉、生石灰粉、消石灰粉から選ばれた1種または
2種以上の炭酸ガス吸収骨材を併用使用して反応生成物
の発泡硬化倍率を制御して製造する方法は大いに好まし
い製造方法の一つである。
【0217】また更に最も簡便な本発明の製造方法とし
ては、(イ)と(ロ)のいずれか一方または混合物及び
/または初期共縮合体からなる多価アミノプラスト樹脂
水溶液と、3級アミンウレタン化触媒と、シリコン系整
泡剤及びまたはアニオン系界面活性整泡剤と、更に無機
骨材を再水和するに必要な理論水の50〜200モル%
に相当する水と、無水石膏、半水石膏、α−第三リン酸
カルシウムから選ばれた少なくとも1種または2種以上
からなる再水和硬化可能な無機骨材とを含んでなるA
液、一分子中にイソシアネート基を少なくとも2ケ以上
含有する有機ポリイソシアネートのB液、上記A液,B
液からなる2液を混合槽に定量供給すると同時に高速攪
拌し、室温から40℃の温度下で5〜40秒間すばやく
混合して後、混合槽外へ排出させ、一定の形状に発泡硬
化反応させる事を特徴とする製造方法が挙げられ、この
製造方法はもっとも工業的に適した方法の例である。
【0218】前記いずれかの方法を任意に組合せて最終
的に嵩密度が高くとも0.8以下、最も好ましくは0.
01〜0.65の範囲、より最も最も好ましくは0.2
5〜0.65の範囲にの有機無機ハイブリッド型の熱硬
化性難燃発泡体を得る製造方法もまた大いに最も好まし
い。
【0219】
【実施例】以下に本発明の実施例を述べるが、特に本発
明を特定または制約する物ではなく、製造例、実施例及
び比較例中の部、%とはそれぞれ重量部、重量%の意味
である。
【0220】表面燃焼試験:JIS−A−1321に準
ずる評価機器として東洋精機製作所製作のJIS認定・
建築材料燃焼性試験機にて試験を行なった。その際、表
面燃焼試験の判定項目は変形、溶融、残炎時間、排気温
度、発煙係数とし、その総合結果から難燃等級を判定表
示した。
【0221】硬化体の圧縮破壊強度特性評価:インテス
コ社の万能引張り圧縮試験機にて行ない、圧縮速度は2
mm/minとし、測定試料に圧縮クラックや圧縮降伏
値が認められた時点のその検出最大圧縮荷重値より単位
面積当りの圧縮荷重を算出し、圧縮破壊強度値とした。
【0222】有機無機複合硬化体中の無機骨材の水和化
率%:硬化体を微粉砕してそのサンプル量5mgにて空
気中下でのTG・DTA測定(示差熱・熱重量分析)を
行なって110〜145℃の吸熱脱水曲線が見られる領
域の重量減少割合(重量減%)から下記計算式より求め
た。
【0223】水和化率%=(TG・DTA測定からの脱
水重量%/再水和に必要な理論水和重量%)×100 水浸漬体積膨張率:各例で得た硬化体の圧縮強度測定用
サンプルと同等サイズの試験体を用いて、試験前の各辺
の寸法を測定後に、20℃の市水中に投入し、試験体は
落とし蓋にて完全に水中に没する様にして48時間放置
後、取り出して直ちに浸漬後の各辺の寸法を再測定し、
試験前の体積を100として水浸漬後に変化した増減分
を体積%で算出して体積膨張率として表示した。また同
時に体積変化率測定が終了した試験体は水浸漬取り出し
後の時間で5分以内の短時間の内にそのまま20℃雰囲
気下の圧縮破壊強度測定を行なって耐水試験前の圧縮破
壊強度を100とした時に耐水試験後の圧縮破壊強度の
変化割合を耐水強度保持率%とした。
【0224】多価アミノプラスト樹脂水溶液の製造 製造例1 反応容器中に56%ホルマリンの321部、メラミンの
252部、及び水の325部を仕込み攪拌下に40%可
性カリ溶液の2.5mlを加え初期PHを11〜12に
調製した。
【0225】次いでその系の温度を65℃に昇温し、全
体が透明な溶液になるまで同温度で反応を継続した。更
に透明溶液になった以降40%可性カリ溶液にてPH値
10〜11の間になる様に適宜1.0〜1.5ml分割
添加しつつ反応温度80℃で約60分反応を続け、20
℃まで急冷させた。更に室温〜45℃、100mmHg
の高真空下で10分間処理して遊離ホルマリン除去・濃
縮をし、再度20℃に冷却して全体で864部の樹脂水
溶液を得た。そして最終溶液のPH値は最終10.4で
あった。
【0226】ホルマリン/メラミンのモル比は回収ホル
マリン量を勘案して算出される反応モル比で2.95で
あった。また溶液粘度は20℃で58cp、固形分換算
の有効メラミン系アミノプラスト樹脂濃度が50%の水
溶液A−1を得た。
【0227】A−1の水希釈倍率測定に於て1:4の初
期縮合体溶液であった。
【0228】製造例2 製造例1と同様にした得たメラミン系アミノプラスト樹
脂水溶液の800部から水の229部を真空下に取り去
って固形分換算樹脂濃度が70%のA−2を得た。A−
2の溶液粘度は20℃で133cpであった。
【0229】製造例3 製造例1と同様にした得たメラミン系アミノプラスト樹
脂水溶液の800部から水の300部を真空下に取り去
って固形分換算樹脂濃度が80%のA−3を得た。A−
3の溶液粘度は20℃で162cpであった。
【0230】製造例4 製造例1と同様にした得たメラミン系アミノプラスト樹
脂水溶液の100部と水の400部を加えて固形分換算
樹脂濃度が10%のA−4を得た。A−4の溶液粘度は
20℃で約15cpであった。
【0231】製造例5 製造例1に於て56%ホルマリンとして214部とした
以外は同様にして676部を得た、その溶液粘度が55
cp、固形分換算の有効成分樹脂濃度が53%、ホルマ
リン/メラミンの反応モル比が1.98の初期縮合体で
あるメラミン系アミノプラスト樹脂水溶液Bを得た。な
おBの水希釈倍率は1:2.5であった。
【0232】製造例6 反応容器に6%メタノール含有する低メタ37%ホルマ
リン溶液の139部と56%ホルマリンの350部とメ
ラミンの345部および20%可性ソーダ水溶液の2.
8部を仕込攪拌した。更にその系にメタノールの68部
と萠晶の1部を添加して75℃で全体が透明になるまで
反応させた。更に同温度で4時間反応を継続させて40
℃まで急冷し、そして100mmHg真空下で脱遊離メ
タノール処理と脱水濃縮を行なって最終溶液PHが10
で固形分換算の有効樹脂成分濃度が63%、溶液粘度が
20℃で105cp、水希釈倍率1:10、ホルマリン
/メラミンの反応モル比が3、プロトンNMRと13C−
NMRの測定から算出した全生成メチロール基のほぼ3
4モル%がメチルエーテル化メチロール基に改質されて
いた改質メラミン系アミノプラスト樹脂水溶液Cを調製
した。13C−NMR測定から算出した単量体と縮合体の
生成比率は重量比率でおおよそ82:18であった。
【0233】製造例7 反応容器に56%ホルマリン溶液の536部と粒状尿素
の273部とメタノールの5部および20%可性ソーダ
水溶液の0.28部と水の12部を仕込初期PH値を
8.7として系を攪拌した。その系を85℃に昇温して
50分間反応後、急冷し最終溶液PHが8.2、固形分
換算の有効樹脂成分濃度が70%、溶液粘度が20℃で
43cp、水希釈倍率1:3、ホルマリン/尿素の反応
モル比が2.15、プロトンNMR測定から算出した全
生成メチロール基のほぼ1.5モル%がメチルエーテル
化メチロール基に改質されていた尿素系アミノプラスト
樹脂水溶液Dを調製した。
【0234】D中には遊離した状態でメタノールが0.
5%存在する様に適宜メタノールを追加調製した。
【0235】製造例8 製造例7と同様にした得た固形分樹脂有効濃度70%の
尿素系アミノプラスト樹脂水溶液Dの100部と、製造
例6で得たメラミン系アミノプラスト樹脂水溶液Cの4
00部及び水の36.7部とを室温で一括単純ブレンド
してメラミン−尿素複合系アミノプラスト樹脂水溶液E
を調製した。Eは有効成分濃度が60%であった。
【0236】製造例9 製造例8と同様に混合してなる液をPH値が6.0とな
る様に酢酸で調製後、水希釈性比率が1:0.5となる
まで85℃温度下で注意深く徐々に縮合反応を進め、急
冷しかつ20%可性カリ水溶液でPHを9に最終調製し
て溶液粘度が1800cpsの粘調な有効性分濃度60
%のメラミン−尿素共縮合型アミノプラスト樹脂水溶液
Fを得た。
【0237】製造例10 製造例7に於て使用した粒状尿素の1/3モル相当量を
チオ尿素に置き換えて同様に反応を行なって有効成分濃
度60%、ホルマリン/[尿素とチオ尿素の合計]で表
される反応モル比が2.18である尿素−チオ尿素複合
型アミノプラスト樹脂水溶液Gを得た。
【0238】製造例11 反応容器に水の93部と7.9%メタノール含有する高
メタ37%ホルマリン溶液の81部と56%ホルマリン
溶液の108部とベンゾカルボグアナミンの96.2部
とノルボルナンカルボグアナミンの102部および10
%炭酸ナトリウム水溶液の0.40部を仕込攪拌しなが
ら昇温し、75℃で全体が透明になるまで反応させた。
系の初期PH値は8.5で行なった。更に同温度同PH
下で3時間反応を継続させて40℃まで急冷し、そして
100mmHg真空下で脱遊離メタノール処理と脱水濃
縮を行なって最終溶液PHが7.8で固形分換算の有効
樹脂成分濃度が60%、溶液粘度が20℃で66cp、
水希釈倍率1:7、ホルマリン/グアナミン類の反応モ
ル比が2.99、13C−NMR測定から算出した全生成
メチロール基のほぼ3モル%がメチルエーテル化メチロ
ール基に改質され、さらに該反応生成物はε−トリアジ
ン骨格単位で1核体のアミノプラスト単量体がほほ95
%と観察された複合グアナミン系アミノプラスト樹脂水
溶液H−1を得た。
【0239】製造例12 製造例11と同様にして得たH−1水溶液480部を反
応容器中に仕込み、90℃にて酢酸にてPHを6とし、
約4時間縮合反応を進めた。反応系が白濁が観察された
所で120℃にすると共に系のPHを再度10%可性カ
リ水溶液で8.5に調製し、常圧下で遊離ホルマリンと
一部の水を系外へ除去して有効成分濃度80%の複合グ
アナミン共縮合系アミノプラスト樹脂溶液H−2を得
た。H−2の13C−NMR測定から算出した単量体と縮
合体の生成比率は重量比率でおおよそ43:57であっ
た。
【0240】製造例13 反応容器に水の90部と7.9%メタノール含有する高
メタ37%ホルマリン溶液の242部と56%ホルマリ
ン溶液の242部とメラミンの252部とアセトカルボ
グアナミンの153部および10%炭酸カリウム水溶液
の0.55部を仕込攪拌しながら昇温し、75℃で全体
が透明になるまで反応させた。系の初期PH値は8.1
で行なった。更に5時間反応を継続させて40℃まで急
冷し、そして100mmHg真空下で脱遊離メタノール
処理と脱水濃縮を行なって最終溶液PHが7.6で固形
分換算の有効樹脂成分濃度が65%、溶液粘度が20℃
で43cp、水希釈倍率1:8、ホルマリンの反応モル
比が2.47、13C−NMR測定から算出した全生成メ
チロール基のほぼ4モル%がメチルエーテル化メチロー
ル基に改質され、さらに該反応生成物はε−トリアジン
骨格単位で1核体のアミノプラスト単量体がほほ87%
と観察された複合グアナミン系アミノプラスト樹脂水溶
液Jを得た。
【0241】製造例14 製造例1と同様にして得たA−1水溶液500部を反応
容器中に仕込み、78℃にて重亜硫酸ナトリウムの20
部を加えPH値で10.6で2時間反応させた。 その
後急冷却して室温とし、60%燐酸水溶液でPH値が7
〜8となる様中和及び水希釈して、有効成分濃度50%
のアニオン化変性メラミン系アミノプラスト樹脂溶液K
を得た。Kの13C−NMR測定から算出した単量体と縮
合体の生成比率は重量比率でおおよそ83:17であっ
た。
【0242】実施例1 カップを用意しその中に表1に示す各成分割合で、製造
例1〜4で得たアミノプラスト樹脂水溶液に整泡剤とウ
レタン化触媒、必要に応じて無機酸希釈溶液であるPH
調節剤とを添加分散後、クルードジフェニルメタンジイ
ソシアネート(三井東圧化学社製品:商品名/CR−2
00)とβ型半水石膏(三東石膏ボード社品)とを一括
添加し、直径70mm径のタービン羽を有する攪拌機に
て1000回転で20秒間攪拌させ、直ちに全面離型処
理された厚さ12mm、底辺300mm角の成形カップ
中に移液して成形硬化させた。移液初期のスラリー温度
は表1記載の硬化体番号(ト)は50℃とした以外の硬
化体番号(イ)〜(ヘ)は23℃で行なった。
【0243】また同一配合条件下で行なったポリカップ
中でのフリー発泡を行ない、硬化発泡挙動特性を測定
し、その際の測定結果としてクリームタイム及びライズ
タイム及び手触タックフリータイムは表1の硬化挙動結
果の項に表示した。
【0244】成形物及びフリー発泡硬化物は常温硬化3
時間後に75℃乾燥機にて8時間2次養生させて表1記
載の有機無機ハイブリッド型発泡硬化体(イ)〜(ト)
を得た。フリー発泡で得た(イ)〜(ト)からは、それ
ぞれ厚さ25mm、底辺50×50mmの角片に切削加
工して、その試験片にて圧縮強度試験と耐水性試験と嵩
密度と独立気泡率をそれぞれ測定し、結果を表1に記載
した。
【0245】また、厚さ12mm成形発泡体として得た
各(イ)〜(ト)は、大きさ220mm角とし、JIS
−A−1321に準ずる表面燃焼試験に供し、その結果
は表1に表示した。
【0246】実施例2 カップを用意しその中に表2に示す各成分割合で、前持
って42℃に加温した製造例5〜9で得た各アミノプラ
スト樹脂水溶液に整泡剤とウレタン化触媒及び必要に応
じて更に無機酸水溶液であるPH調製液を添加分散後、
40℃のテトラメチルキシリレンジイソシアネート(T
MXDIと略称する)とジフェニルメタンジイソシアネ
ートの重量比1:1混合してなるポリイソシアネート液
と、天然石膏塊を連続流動床型焼成炉で138℃雰囲気
下で半水焼成して得た平均一次粒子径12μm、ブレー
ン値が約6,500cm2 / gにある40℃のβ型半
水石膏粉と更に必要に応じて追添加用の水とを一括添加
し、直径55mm径のタービン羽を有する攪拌機にて8
50回転で20秒間攪拌させ、直ちに全面離型処理され
た厚さ12mm、底辺300mm角の成形カップ中に移
液して成形硬化させた。移液初期のスラリー温度は45
℃であった。
【0247】また同一配合条件下で行なったポリカップ
中でのフリー発泡を行ない、硬化発泡挙動特性を測定
し、その際の測定結果としてクリームタイム及びライズ
タイム及び手触タックフリータイムは表2の硬化挙動結
果の項に表示した。
【0248】成形物及びフリー発泡硬化物は硬化開始1
0分後に硬化試料体の水蒸発を防いだ状態下に75℃乾
燥機にて8時間2次養生させて脱型し、発泡硬化体とし
て表−2記載の各有機無機ハイブリッド型発泡硬化体
(チ)〜(カ)を得た。
【0249】フリー発泡で得た(チ)〜(カ)からは、
それぞれ厚さ25mm、底辺50×50mmの角片に切
削加工して、その試験片にて圧縮強度試験と耐水性試験
と嵩密度と独立気泡率をそれぞれ測定し、結果を表2に
記載した。
【0250】また、厚さ12mm成形発泡体として得た
各(チ)〜(カ)は、大きさ220mm角とし、JIS
−A−1321に準ずる表面燃焼試験に供し、その結果
は表−2に表示した。
【0251】実施例3 カップを用意しその中に表3に示す各成分割合で、前持
って35℃に加温した製造例10〜14で得た各アミノ
プラスト樹脂水溶液に整泡剤とウレタン化触媒と20%
硫酸水溶液とを一括添加した後、その系に更に、26%
NCO含有の三井東圧化学製品「商品名MC−82」の
ジフェニルメタンジイソシアネート主成分型ポリメリッ
ク多価イソシアネート液と、平均一次粒子径17μm、
ブレーン値が約5,100cm2 /gにあるα型半水石
膏粉とを一括添加し、直径55mm径のタービン羽を有
する攪 拌機にて850回転で20秒間攪拌させ、直ち
に全面離型処理された厚さ12mm、底辺300mm角
の成形カップ中に移液して成形硬化させた。移液初期の
スラリー温度は36℃であった。
【0252】また同一配合条件下で行なったポリカップ
中でのフリー発泡を行ない、硬化発泡挙動特性を測定
し、その際の測定結果としてクリームタイム及びライズ
タイム及び手触タックフリータイムは表3の硬化挙動結
果の項に表示した。
【0253】成形物及びフリー発泡硬化物は硬化中の発
泡手触乾燥後の段階から水の希散を完全に防止しつつ密
閉して、室温で24時間放置後、取り出して表3記載の
有機無機ハイブリッド型発泡硬化体(ヨ)〜(ネ)を得
た。フリー発泡で得た(ヨ)〜(ネ)からは、それぞれ
厚さ25mm、底辺50×50mmの角片に切削加工し
て、その試験片にて圧縮強度試験と耐水性試験と嵩密度
と独立気泡率をそれぞれ測定し、結果を表3に記載し
た。
【0254】また、厚さ12mm成形発泡体として得た
各(ヨ)〜(ネ)は、大きさ220mm角とし、JIS
−A−1321に準ずる表面燃焼試験に供し、その結果
は表3に表示した。
【0255】実施例4 トップコートがグレー色のポリエステル系塗料が焼きつ
け処理されまた裏面コート材として同様に防錆サービス
塗料が処理されてなる厚さ0.27mm、30cm角の
平板化粧鋼板を用意し、その鋼板をサービスコート面を
上面として設置し、かつその鋼板は厚さ12mm一辺の
長さが28cmの正方四角形の木枠で囲んでなる、発泡
硬化成形型を2組用意した。
【0256】一方、2リットルビーカーに実施例1の表
1の実験番号(イ)で示しPH調製用燐酸溶液を使用し
ない以外は全く同様な配合割合にて、予めアミノプラス
ト樹脂A−2にシリコン整泡剤とウレタン化触媒X1:
トリエチレンジアミンとジメチルアミノエタノールと
N,N−ジメチルベンジルアミンの1:1:1の70%
純分からなる混合触媒液、同X2:ジブチルチンジラウ
レートとβ型半水石膏粉(ブレーン値が5,800cm
2/g)と を予め混合してなるA液ペースト802部を
用意した。
【0257】A液調製後5分以内のA液ペーストに対
し、B液としてポリイソシアネート成分であるイソシア
ネート基含有量33%の三井東圧化学製品CR#200
の185部を加え、直径70mm径のタービン羽を有す
る攪拌機にて1000回転で20秒間攪拌させた。
【0258】そのスラリーの250部±10部づつを直
ちに前記2組の発泡硬化成形治具中の鋼板裏面上に流し
込み、アルミラミネート紙を乗せた後、更にその上に5
mm厚みの50℃加温ステンレス板を被せ、鋼板下部に
も同様の5mm厚みの50℃加温ステンレス板をあて
た。そしてそのステンレス板間の四辺をクリップ等で圧
締結する形を取り、水平を保ちつつ内部充填スラリー液
の発泡硬化反応を進行させた。
【0259】移液初期のスラリー温度は45℃で、そし
て内部の最高発熱状態は熱電対による測定で充填時から
の時間で1分55秒後に76℃が観察された。
【0260】充填後から35分後に木枠や押え蓋を取外
した所、木枠で規制された部分全体に発泡流動して一次
硬化している事が肉眼観察された。そして厚み12m
m、幅24cm角の表面鋼板ラミネート接着された一次
発泡硬化パネル試験片2枚が得られた。
【0261】十分持運びが出来る程度に該発泡芯材は硬
化が進行していた。
【0262】その一次発泡硬化パネル試験片2枚をラッ
プ材で包み水蒸気の気散を完全防止した状態下に75℃
オーブンに3時間入れて後取り出し、そのまま室温まで
冷却後、ラップ材を離脱させ、表面化粧鋼板に表1の
(イ)に準じた組成からなる無機有機ハイブリッド型の
複合発泡硬化体がバックアップ芯材として賦形されたA
−2系鋼板ラミ体を得た。
【0263】A−2系鋼板ラミ体の2枚を22cm角と
なる様に切削加工後の試験体にてJIS−A−1321
に準じた、鋼板面を表面とし、所定の3ケ所に25mm
直径の貫通穴を設けた難燃2級合否を判定する表面燃焼
試験を10分行なった結果、排気温度特性はJIS規定
の試験開始後3〜10分までの基準温度曲線から逸脱し
た曲線の面積で表されるtdθ値 で2枚共に35以下、
また発煙係数であるJIS規定のCA値は45と48の
結果、残炎 時間は2枚共に0秒、その他全厚み溶融や
著しい変形異状等が全く認められず、建材製品に関する
難燃2級の基準に合格する材料と判明した。
【0264】なお、A−2系鋼板ラミ体の総重量から鋼
板重量分を引いて求めた芯材重量とその支配容積から算
出した芯材嵩比重はそれぞれ0.34と0.35であっ
た。
【0265】また、切削断片から採取した、幅2.5×
5cm角のブロック片を用いた芯材自体の圧縮破壊強度
は5.2〜5.4Kg/cm2 で、48時間水浸漬後の
強度保持率も最低でも 89%と良好な耐水強度特性を
示した。
【0266】実施例5 実施例4に於いて使用された化粧鋼板の替りに3mm厚
みの比重0.88の石膏板とした以外は同様にして得た
A−2系石膏ラミ体は、その22cm角となる様に切削
加工後の試験体に於いて、JIS−A−1321に準じ
た、石膏板を表面とし表面燃焼試験を10分行なった結
果、排気温度特性はJIS規定の試験開始後3〜10分
までの基準温度曲線から逸脱した曲線の面積で表される
tdθ値で30以下、また発煙係数であるJIS規定 の
CA値は43、残炎時間は0秒、その他全厚み溶融や著
しい変形異状等が全く認められ ず、建材製品に関する
難燃2級の基準に合格する材料と判明した。
【0267】またA−2系石膏ラミ体の無機有機ハイブ
リッド型複合発泡硬化芯材部分から採取した粉砕試料5
mgを使ってのTG・DTA測定の結果、2水石膏ハイ
ブリッド化比率が66%と判明。また同結果より求めた
半水石膏の水和化率は87%であった。
【0268】実施例6 実施例4に於いて使用された化粧鋼板の替りに3mm厚
みの石綿スレート板とした以外は同様にして得たA−2
系石綿スレートラミ体は、、その22cm角となる様に
切削加工後の試験体に於いて、JIS−A−1321に
準じた、石綿スレートを燃焼試験表面とし所定の3ケ所
に25mm直径の貫通穴を設けた燃焼試験を10分行な
った結果、排気温度特性はJIS規定の試験開始後3〜
10分までの基準温度曲線から逸脱した曲線の面積で表
されるtdθ値で5以下、また発煙係数であるJIS規
定のCA値は48、残炎時間は0秒、その他全厚み溶融
や著しい変形異状等が全く認められず、建材製品に関す
る難燃2級の基準に合格する材料と判明した。
【0269】またA−2系石綿板ラミ体の無機有機ハイ
ブリッド型複合発泡硬化芯材部分の嵩比重は0.41、
圧縮破壊強度は5.8Kg/cm2 、圧縮破壊時の圧縮
変位量は8.7%圧縮 の時点であった。
【0270】実施例7 トップコートがグレー色のポリエステル系塗料が焼きつ
け処理され、また裏面コート材として同様に防錆サービ
ス塗料が処理されてなる、厚さ0.27mm、30cm
角の平板化粧鋼板を用意し、その鋼板をサービスコート
面を上面として設置しかつその鋼板は、厚さ15mm一
辺の長さが28cmの正方四角形の木枠で囲んでなる、
発泡硬化成形型を2組用意した。
【0271】一方、2リットルビーカーに、実施例2の
表−2の実験番号(リ)で示し、ポリイソシアネート成
分以外は同様な配合割合にて、予めアミノプラスト樹脂
Bの200部にシリコン整泡剤L−5305の8部とウ
レタン化触媒X3:2,4,6−トリ(ジメチルアミノ
メチル)フェノールの4部、同X2:ジブチルチンジラ
ウレートの0.1部とβ型半水石膏粉(ブレーン値が
5,800cm2/g)の545部とポリイソシアネー
ト成分である イソシアネート基含有量33%の三井東
圧化学製品CR#100の145部を一括して加え、直
径70mm径のタービン羽を有する攪拌機にて600回
転で5秒間攪拌させた。
【0272】そのスラリーの350部±10部づつを直
ちに前記2組の発泡硬化成形治具中の鋼板裏面上に流し
込み、アルミラミネート紙を乗せた後、更にその上に5
mm厚みの50℃加温ステンレス板を被せ、鋼板下部に
も同様の5mm厚みの50℃加温ステンレス板をあて
た。そしてそのステンレス板間の四辺をクリップ等で圧
締結する形を取り、水平を保ちつつ内部充填スラリー液
の発泡硬化反応を進行させた。
【0273】移液初期のスラリー温度は40℃で、そし
て内部の最高発熱状態は熱電対による測定で充填時から
の時間で2分25秒後に68.5℃が観察された。
【0274】充填後から60分後に木枠や押え蓋を取外
した所、木枠で規制された部分全体に発泡流動して一次
硬化している事が肉眼観察された。そして厚み15m
m、幅24cm角の表面鋼板とアルミラミネート紙が接
着された一次発泡硬化サイドイッチパネル試験片2枚が
得られた。
【0275】その一次発泡硬化サンドイッチパネル試験
片2枚をラップ材で包み水蒸気の気散を完全防止した状
態下に75℃オーブンに12時間入れて後取り出し、そ
のまま室温まで冷却後、ラップ材を離脱させ、表面化粧
鋼板に表2の(リ)に準じた組成からなる無機有機ハイ
ブリッド型の複合発泡硬化体がサンドイッチ化芯材とし
て賦形されたB系鋼板/有機無機ハイブリッド複合発泡
硬化芯材/アルミラミネート紙サンドイッチ体(B系S
体と略す)を得た。
【0276】B系S体の2枚を22cm角となる様に切
削加工後の試験体にてJIS−A−1321に準じた、
鋼板面を表面とし、所定の3ケ所に25mm直径の貫通
穴を設けた難燃2級合否を判定する表面燃焼試験を10
分行なった結果、排気温度特性はJIS規定の試験開始
後3〜10分までの基準温度曲線から逸脱した曲線の面
積で表されるtdθ値で2枚共に 0、また発煙係数であ
るJIS規定のCA値は40と42の結果、残炎時間は
2枚共 に0秒、その他全厚み溶融や著しい変形異状等
が全く認められず、建材製品に関する難燃2級の基準に
合格する材料と判明した。
【0277】なお、B系S体の総重量から鋼板とアルミ
ラミネート紙の重量分を引いて求めた芯材重量とその支
配容積から算出した芯材嵩比重は0.26と一緒であっ
た。また、切削断片から採取した、幅2.5×5cm角
のブロック片を用いた芯材自体の圧縮破壊強度は2.1
〜2.2Kg/cm2 で、48時間水浸漬後の強度保持
率も最低でも 91%と良好な耐水強度特性を示した。
【0278】実施例8 実施例7に於いて使用された化粧鋼板の替りに3mm厚
みの比重1.3のセメント板とした以外は同様にして得
たB系セメント板/有機無機ハイブリッド複合発泡硬化
芯材/アルミラミネート紙サンドイッチ体(B系S−2
体と略す)は、その22cm角となる様に切削加工後の
試験体に於いて、JIS−A−1321に準じた、芯材
を表面とし表面燃焼試験を10分行なった結果、排気温
度特性はJIS規定の試験開始後3〜10分までの基準
温度曲線から逸脱した曲線の面積で表されるtdθ値で
0、また発煙係数であるJ IS規定のCA値は34、残
炎時間は0秒、その他全厚み溶融や著しい変形異状等が
全く 認められず、建材製品に関する難燃2級の基準に
合格する材料と判明した。
【0279】またB系S−2体の無機有機ハイブリッド
型複合発泡硬化芯材部分から採取した粉砕試料5mgを
使ってのTG・DTA測定の結果、2水石膏ハイブリッ
ド化比率が70%と判明。また同結果より求めた半水石
膏の水和化率は97%であった。
【0280】実施例9 実施例7に於いて使用された化粧鋼板の替りに200μ
m厚みの半硬質塩化ビニルフィルムラミ鋼板とした以外
は同様にして得たB系半硬質塩化ビニルフィルムラミ鋼
板/有機無機ハイブリッド複合発泡硬化芯材/アルミラ
ミネート紙サンドイッチ体は、その22cm角となる様
に切削加工後の試験体に於いて、JIS−A−1321
に準じた、塩化ビニル被覆鋼板材を表面とし表面燃焼試
験を6分行なった。
【0281】その結果、排気温度特性はJIS規定の試
験開始後3〜10分までの基準温度曲線から逸脱した曲
線の面積で表されるtdθ値で105以下、また発煙係
数であるJIS規定の CA値は78、残炎時間は0秒、
その他全厚み溶融や著しい変形異状等が全く認められず
、建材製品に関する難燃3級の基準に合格する材料と
判明した。
【0282】実施例10 実施例4に於いて、実施例1の表−1の実験番号(イ)
で示した組成でかつPH調製用燐酸溶液を使用せず、シ
リコン整泡剤の替りにアニオン界面活性剤としてポリオ
キシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムである花
王製品「エマールE−70C」の 部とした以外は全く
同様にして行なった得た化粧鋼板/有機無機ハイブリッ
ド発泡硬化芯材複合板は、JIS−A−1321に準じ
た、鋼板面を表面とし、所定の3ケ所に25mm直径の
貫通穴を設けた難燃2級合否を判定する表面燃焼試験を
10分行なった結果、排気温度特性はJIS規定の試験
開始後3〜10分までの基準温度曲線から逸脱した曲線
の面積で表されるtdθ値で30以下、また発煙係数で
あるJIS規定のCA値は45の結果、残炎時間0秒、
その他全厚み溶融や著しい変形異状等が全く認められ
ず、建材製品に関する難燃2級の基準に合格と判明し
た。
【0283】なお、実施例4と同様、該鋼板ラミ体の総
重量から鋼板重量分を引いて求めた芯材重量とその支配
容積から算出した芯材嵩比重はそれぞれ0.35であっ
た。また芯材自体の圧縮破壊強度は平均5.3Kg/c
m2で、48時間水浸漬後の強度保 持率も最低でも89
%と良好な耐水強度特性を示した。
【0284】製造例15 40%ホルマリン溶液2390部、メラミン2590
部、水2100部、0.7%苛性カリウム溶液の130
部を混合し、反応温度85℃に昇温して、PH値を10
〜10.5に保って3時間反応させて、透明な液を得
た。
【0285】溶液粘度は室温で33cp、固形分含有量
50%の水希釈比率1:2のメラミン1モルに対しホル
ムアルデヒドが1.5モル付加してなり、C13−NMR
より求めたトリアジン骨格単位で表されるホルムアルデ
ヒド付加単量体が96%を占める低F化メラミン系アミ
ノプラスト樹脂水溶液(MF−1)であった。
【0286】前記低F化の略称は、低モル数のホルムア
ルデヒドを付加してなるとの意味である。
【0287】比較例1 1リットル容量のポリカップに製造例15で得られた低
F化メラミン系アミノプラスト樹脂(MF−1)水溶液
の200部、重量平均分子量535のポリエーテルポリ
オールとしてグリセリンを出発物質とするそのポリプロ
ピレンオキサイドを付加してなるトリオール化合物であ
る三井東圧化学社製品;MN−500の20部、ウレタ
ン化触媒としてジメチルベンジルアミンの5部、同ジブ
チルチンジラウレートの0.1部、整泡剤としてアルキ
ルスルフォン酸ソーダの一種であるアニオン系界面活性
剤として日本油脂製品;エマール20Cの2部、ポリイ
ソシアネート成分として活性イソシアネート含有量33
%の三井東圧化学社製品;CR#200の100部とを
秤量添加し、一括して毎分600回転のタービン羽式攪
拌機にて15秒間高速混合後、静置してクリーム温度が
23℃でポリカップ中でフリー発泡させた。
【0288】その混合組成物のクリームタイムは32
秒、ライズタイムが1分57秒でタックフリータイムが
2分であった。
【0289】1時間後に75℃のオーブンに入れて24
時間乾燥と養生を行なって比較例1のメラミン変性硬質
ウレタン発泡体を得た。該発泡体の嵩比重は0.085
であり、圧縮強度が197g/cm2を示した。
【0290】一方、新たに前記した該未硬化の高速混合
組成物を調製し、その内の100部を直ちに25cm角
厚さ12mmの離形箱に取り、その箱の上面を離形紙を
ラミネートした鋼板蓋で覆い、圧締結発泡させて1時間
後に脱型し、同様に75℃オーブン中で24時間養生と
乾燥を行なって後、嵩比重0.09の22cm角の発泡
シートを得、建材製品に対する表面燃焼試験に供した
所、排気温度曲線の0〜3分値がすでに基準温度を超え
る挙動を示し難燃3級に不合格。発煙係数CA値が6分
値で120をはるかに超える167を示し、全 く建材
用の難燃材としては合格しない物であった。
【0291】比較例2 1リットル容量のポリカップに製造例15で得られた低
F化メラミン系アミノプラスト樹脂(MF−1)水溶液
の200部、分子量535のポリエーテルポリオールと
してグリセリンを出発物質としてそのポリプロピレンオ
キサイドを付加してなるトリオールである三井東圧化学
社製品;MN−500の20部、ウレタン化触媒として
ジメチルベンジルアミンの5部、同ジブチルチンジラウ
レートの0.1部、整泡剤としてアニオン界面活性剤で
ある日本油脂製品;エマール20Cの2部、60%燐酸
水溶液の1部、ポリイソシアネート成分として活性イソ
シアネート含有量33%の三井東圧化学社製品;CR#
200の100部、及び平均粒子径が約35μmの天然
石膏粉の100部とを秤量添加し、一括して毎分600
回転のタービン羽式攪拌機にて15秒間高速混合後、静
置してクリーム温度が23℃でポリカップ中でフリー発
泡させた。
【0292】その混合組成物のクリームタイムは37
秒、ライズタイムが2分42秒でタックフリータイムが
2分30秒であったが、発泡途中で破泡現象が顕著に見
られ発泡破壊硬化収縮が観察された。
【0293】1時間後に75℃のオーブンに入れて24
時間乾燥と養生を行なって比較例2の天然石膏と低F化
メラミン変性硬質ウレタン発泡複合体を得た。該複合発
泡体の嵩比重は0.76であった。
【0294】一方、新たに前記した該未硬化の高速混合
組成物を調製し、その全量を直ちに25cm角厚さ12
mmの離形箱に取り、フリー発泡させて1時間後に脱型
し、同様に75℃オーブン中で24時間養生と乾燥を行
なって後、嵩比重0.81の22cm角の厚さ7mmの
発泡上面が細かく波打った粗面の30%天然石膏含有の
複合発泡シートを得た。
【0295】該シートの発泡シート下平面に対する建材
製品・表面燃焼試験を実施した所、排気温度曲線の0〜
6分値のtdθ値が120を越す325を示し難燃3級
に不合格。同じく発煙 係数CA値が6分値で120をは
るかに超える133を示し、建材用の難燃材として全く
不適格なものであった。
【0296】比較例3 比較例2に於いて天然石膏粉の替りに水酸化アルミニウ
ム微粉とした以外は全く同様にして得た水酸化アルミニ
ウムと低F化メラミン変性硬質ウレタン発泡複合体は、
比較例2と同様な硬化挙動を示し、その反応1時間後の
未乾燥硬化物は余剰水分が多く含まれていて全く脆く撓
みやすい性質を示した。また比較例2と同様な条件で行
なった乾燥後の嵩比重も0.84と高く軽量発泡硬化体
が生成しなかった。
【0297】同様に該水酸化アルミニウムと低F化メラ
ミン変性硬質ウレタン発泡複合体シート裏面に対するJ
IS−A−1321規定の難燃試験の結果は難燃3級以
下の特性であった。
【0298】比較例4 カップを用意しその中に表−4に示す各成分割合で、製
造例1で得たアミノプラスト樹脂水溶液A−1に整泡剤
とウレタン化触媒及び必要に応じて無機酸希釈溶液であ
るPH調節剤とを添加分散後、クルードジフェニルメタ
ンジイソシアネート(三井東圧化学社製品:商品名/C
R−200)と必要に応じてβ型半水石膏(三東石膏ボ
ード社品)とを一括添加し、直径70mm径のタービン
羽を有する攪拌機にて1000回転で20秒間攪拌さ
せ、直ちに全面離型処理された厚さ12mm、底辺30
0mm角の成形カップ中に移液して成形硬化させた。移
液初期のスラリー温度は表4記載の硬化体番号(Y1)
は50℃とし、硬化体番号(Y2)は23℃で行なっ
た。
【0299】また同一配合条件下で行なったポリカップ
中でのフリー発泡を行ない、硬化発泡挙動特性を測定
し、その際の測定結果としてクリームタイム及びライズ
タイム及び手触タックフリータイムは表4の硬化挙動結
果の項に表示した。
【0300】成形物及びフリー発泡硬化物は常温硬化3
時間後に75℃乾燥機にて8時間2次養生させて表−4
記載の発泡硬化体(Y1)と(Y2)を得た。フリー発
泡で得た(Y1)と(Y2)は、それぞれ厚さ25m
m、底辺50×50mmの角片に切削加工して、その試
験片で嵩密度をそれぞれ測定した後、圧縮強度試験と耐
水性試験に供しその結果を表4に記載した。
【0301】また、厚さ12mm成形発泡体として得た
各(Y1)と(Y2)は、大きさ220mm角とし、J
IS−A−1321に準ずる表面燃焼試験に供し、その
結果は合わせて表4に表示した。
【0302】
【表1】
【0303】
【表2】
【0304】
【表3】
【0305】
【表4】 表1〜4中の記号及び字句の説明シリコン 整泡剤L-5302;水酸基価が約30のジメチルポリシ
ロキサンとポリアルキレングリコールがブロック状に結
合されてなる日本ユニカ社製品であるウレタンフォーム
用シリコン整泡剤シリコン 整泡剤L-5305;水酸基価が375の連通化推進整泡
剤である日本ユニカ社製品の硬質ウレタンフォーム用シ
リコン系整泡剤シリコン 整泡剤YY ;ジメチルシロキサンとして0.15
モル分率、エチレンオキサイドとして0.51モル分
率、プロピレンオキサイドとして0.34モル分率の範
囲で構成されその重量平均分子量は約21,000の範
囲にあるジメチルポリシロキサン主鎖型整泡剤。
【0306】ウレタン化触媒 X1 ;トリエチレンジアミン
とジメチルアミノエタノールとN,N−ジメチルベンジ
ルアミンとの重量比で1:1:1混合してなる有効成分
濃度70%のジオクチルフタレート溶液。
【0307】ウレタン化触媒 X2 ;ジブチルチンジラウレ
ートウレタン 化触媒 X3 ;2,4,6−トリ(ジメチルアミノ
メチル)フェノールウレタン 化触媒 X4 ;1,8−ジアゾビシクロ(5,4,
0)−ウンデセン−7 CR−200 ;クルードジフェニルメタンジイソシ
アネート型ポリイソシアネート[三井東圧化学製品] MDI ;ジフェニルメタンジイソシアネート
の意味 TMXDI ;テトラメチルキシリレンジイソシア
ネートの意味 MC−82 ;ジフェニルメタンジイソシアネート
型ポリイソシアネート[三井東圧化学製品] αTCP粉 ;α型第3燐酸カルシウム粉の意味 クリームタイム ;発泡開始時間、そして’は分、”は
秒を表す ライズタイム ;発泡終了時間、そして’は分、”は
秒を表す タックフリータイム;手触乾燥に至るまでの硬化時間、
また’は分、”は秒。
【0308】20℃圧縮破壊強度・x方向;垂直発泡方
向に対して圧縮応力を加えた時、破壊が認められた時点
での単位面積当りの印加応力値。
【0309】20℃圧縮破壊強度・y方向;発泡方向に
対して真横方向に圧縮応力を加えた時、破壊が認められ
た時点での単位面積当りの印加応力値。
【0310】
【発明の効果】比較例1では、製造例15で得たメラミ
ン1モルに対し1.5モルのホルムアルデヒド付加単量
体で改質したメラミン変性硬質ウレタン発泡体は、可燃
性が強く、建築製品に関する難燃3級以上の不燃特性に
合格しない事が明確。
【0311】また同様に比較例2及び比較例3では、比
較例1の組成に硬化前の段階で天然石膏粉または水酸化
アルミニウム粉を硬化物中に40重量%含まれる様にし
た場合であるが、その非水和無機骨材との混合生成物発
泡体は硬化発泡過程で顕著な破泡現象と硬化収縮が観察
され、嵩比重が高く軽量発泡体を生成しなかった。
【0312】その原因は明確では無いが、メラミン系ア
ミノプラスト樹脂の分子内へのメチロール基の導入量の
低さからもう一方の硬化主剤であるポリイソシアネート
との作用効果で生成する熱硬化性反応組成物の初期構造
粘性の立上がり不足及び無機骨材の悪影響と推定され、
いずれにしても、非水和性の公知の難炎性無機充填助剤
を硬化体組成物中に45重量%添加配合例においても、
その物は重く、かつ建材製品に関する難燃3級以上の不
燃特性は満足する物でない事が明らか。
【0313】また更に比較例4で明らかな様に、本発明
範囲外の有機無機ハイブリッド複合体では、たとえ水和
可能な無機骨材と高ホルムアルデヒド付加してなるアミ
ノプラスト樹脂改質硬質ウレタン樹脂との複相構造を形
成させても、例えば比較例4の実験番号Y1の結果より
低無機骨材相領域では十分満足する本発明の不燃特性を
示さない事、また比較例4の実験番号Y2の結果で明ら
かなように、耐水特性や軽量化特性を満足しない事等が
明らかである。
【0314】本発明の効果は、実施例1〜3に於いて示
される様に、特定された多価アミノプラスト樹脂水溶液
の有効樹脂成分の39.98〜80重量%と、一分子中
にイソシアネート基を少なくとも2ケ以上含有する有機
ポリイソシアネートの19.98〜60重量%と、3級
アミン系ウレタン化触媒の0.01〜3重量%と、シリ
コン系整泡剤及びまたはアニオン系界面活性整泡剤の
0.01〜5重量%とからなる有機成分の100重量部
に対し、無水石膏、半水石膏、α−第3燐酸カルシウム
から選ばれた1種または混合物からなる再水和硬化可能
な無機骨材の70〜850重量部とを、その無機骨材を
再水和硬化するに必要な理論水の50〜200モル%に
相当する水の存在下に、一括混合し反応させて得た有機
無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物とする
事で、その単体製品(部材)に於いても優れた建材製品
に関する難燃3級以上の不燃特性を満足すると共に嵩比
重で0.65以下と軽量でかつ優れた圧縮強度特性、耐
水性をかね備えている事が判明。
【0315】特に強制乾燥等の工程を経なくとも基本的
に本発明の複合体が得られる事が明らかであり、メタル
サイディン製品の芯材部材として容易に賦形使用できる
事も明かとした。 また本発明の組成物は各種の無機表
面板に対する密着性に富み、化粧鋼板表面材に対するラ
ミネート建材製品や該サンドイッチ型建材製品が容易に
かつ安価に製造出来る事を明らかにした。
【0316】すなわち、本発明の組成物では、低温短時
間に発泡硬化し、その発泡固結後は基本的に強制乾燥に
よる脱水工程が不必要であって、水和可能な無機骨剤の
水和化に際してはクローズ系で取扱え、その結果十分な
強度を発現する事が本発明の長所及び特徴の一つと言え
る。
【0317】アミノプラスト樹脂の溶液媒体である水成
分をほぼ100%有効に該硬化体組成物に反映でき、省
資源型組成物であり、顕著に低コスト化できるメリット
が明確である。
【0318】実施例4〜10に於いて明らかな様に、本
発明の有機無機ハイブリッド型の熱硬化性発泡硬化体組
成物をバックアップ芯材またはサンドイッチ型芯材とす
る建材製品は本発明の目的を十分満足させる芯材であっ
た。
【0319】本発明は前記した様に、工業的価値が高く
新規な軽量発泡建材製品部材としておおいに社会貢献で
きる物であると判断された。
【手続補正書】
【提出日】平成7年1月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0076
【補正方法】変更
【補正内容】
【0076】式1:−CH2 OR 式2:−(CH2 CH2 O)n−R 式3:−[CH2 CH(CH 3)O]n−R 式4:−CH2 SO3 式5:−CH2 −NH− 式6:−CH2 0CH2 −NH− 式7:−CH2 −N(CH2 OR)− 式8:−CH2 0CH2 −N(CH2 OR)− 但し、Rはメチル、エチル、ブチル、プロピル、フェニ
ル等の各官能基を、Mは水素原子またはアルカリ金属原
子またはアルカリ土類金属原子、またはアミン基または
アンモニウム基をそれぞれ表す。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項5
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項13
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】またε−トリアジン型アミノ化合物が、ベ
ンゾカルボグアナミン、アセトカルボグアナミン、5−
または6−ノルボルネンカルボグアナミンまたはその異
性体混合物、5−または6−ノルボルナンモノカルボグ
アナミンまたはその異性体混合物からなる群より選ばれ
ノルボルネンカルボグアナミン、ノルボルナンカルボ
グアナミンから選ばれた1種または2種以上の混合系ま
たはそれらのカルボグアナミン類とメラミンとをモル比
で(1:9)〜(3:1)で併用してなることも好まし
い。また、(ロ)が、水媒体中、尿素及び/またはチオ
尿素の1モルに対しホルムアルデヒド1.3〜2モルが
付加または付加縮合されてなる尿素及び/またはチオ尿
素型アミノプラスト樹脂水溶液とする事は大いに好まし
い。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0052
【補正方法】変更
【補正内容】
【0052】3級アミンウレタン化触媒としては、トリ
エチレンジアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミ
ノメチル)フェノール、1,8−ジアゾビシクロ(5,
4,0)−ウンデセン−7、ジメチルアミノエタノー
ル、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N,N’,
N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミンから選ばれ
た1種または2種以上とする事が好ましい。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0074
【補正方法】変更
【補正内容】
【0074】好ましいε−トリアジン型アミノ化合物と
はベンゾカルボグアナミン、アセトカルボグアナミン、
シクロヘキシルカルボグアナミン、1、2−または1、
3−または1、4−シアノシクロヘキシルモノグアナミ
ンまたはその異性体混合物、5−または6−ノルボルネ
ンカルボグアナミンまたはその異性体混合物、2、5−
または2、6−シアノノルボルネンモノカルボグアナミ
ンまたはその異性体混合物、5−または6−ノルボルナ
ンカルボグアナミンまたはその異性体混合物、の1種又
は2種以上の混合系、またはカルボグアナミン類とメラ
ミンとをモル比で(1:9)〜(3:1)の範囲で併用
使用する事が挙げられ、特に好ましくはメラミンの単独
で使用する態様が良い。 ここでε−トリアジン型アミ
ノ化合物は以下の記載では単にグアナミン化合物と呼
ぶ。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0119
【補正方法】変更
【補正内容】
【0119】例えば無機酸としては、塩酸、硫酸、燐
酸、フッ酸、硝酸やそれらの塩類等を、また有機酸とし
ては酢酸、琥珀酸、リンゴ酸、シュウ酸、乳酸、アルキ
ルベンゼンスルフォン酸、アルキルフォスフォン酸、
ルキルフォスフィン酸やそれらのアルカリ金属塩類、同
アルカリ土類金属塩類、同アミン塩類、同アンモニウム
塩類等が使用できる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0158
【補正方法】変更
【補正内容】
【0158】その3級アミン系ウレタン化触媒として
は、既知の物を使用して良く、特に制約は無い。好まし
くは、トリエチレンジアミン、N,N,N’,N’,
N’−ペンタメチルジプロピレントリアミン、N,N,
N’,N’,N’−ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレン
ジアミン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、2
−(N,Nジメチルアミノ)−エチル−3−(N,Nジ
メチルアミノ)プロピルエーテル、N,N’−ジメチル
シクロヘキシルアミン、N,N−ジシクロヘキシルメチ
ルアミン、メチレンビス(ジメチルシクロヘキシル)ア
ミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアセチルア
ミン、N,N−ジメチルドデシルアミン、N,N−ジメ
チルヘキサデシルアミン、N,N,N’,N’−テトラ
メチル−1,3−ブタンジアミン、N,N−ジメチルベ
ンジルアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N
−エチルモルホリン、N−(2−ジメチルアミノエチ
ル)モルホリン、4,4’−オキシジエチレンジモルホ
リン、N,N’−ジメチルピペラジン、N,N’−ジエ
チルピペラジン、N,−メチル−N’−ジメチルアミノ
エチルピペラジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミ
ノメチル)フェノール、テトラメチルグアニジン、3−
ジメチルアミノ−N,N−ジメチルプロピオンアミド、
N,N,N’,N’−テトラ(3−ジメチルアミノプロ
ピル)メタンジアミン、N,N−ジメチルアミノエタノ
ール、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジ
アミノ−2−プロパノール、N,N,N’−トリメチル
アミノエチルエタノールアミン、1,4−ビス(2−ヒ
ドロキシプロピル)−2−メチルピペラジン、1−(2
−ヒドロキシプロピル)イミダゾール、3,3−ジアミ
ノ−N−メチルプロピルアミン、1,8−ジアゾビシク
ロ(5,4,0)−ウンデセン−7、N−メチル−N−
ヒドロキシエチルピペラジン等から選ばれた1種または
2種以上とする事が良い。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0159
【補正方法】変更
【補正内容】
【0159】その中でも2,4,6−トリス(ジメチル
アミノメチル)フェノール、N,N−ジメチルアミノエ
タノール、1,8−ジアゾビシクロ(5,4,0)−ウ
ンデセン−7、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,
N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン
から選ばれた1種または2種以上とする事が良く、本発
明の熱硬化性難燃発泡体組成物の初期硬化反応が短時間
に炭酸ガス発泡しつつ強固かつ靱性の高い硬質ないし半
硬質ウレタン硬化相の形成がなされる事から大いに好ま
しい。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0211
【補正方法】変更
【補正内容】
【0211】特に良好な再現性と高生産性と兼ねる好
ましい製造方法としては、再水和可能な無機骨材粉10
0重量部に対し、有機成分と再水和用の水との総合計重
量部が40〜100重量部となる様にして製造する方法
が良く、該組成物の混合時の初期流動性がスムーズに確
保されるので良い。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0271
【補正方法】変更
【補正内容】
【0271】一方、2リットルビーカーに、実施例2の
表−2の実験番号(リ)で示し、ポリイソシアネート成
分以外は同様な配合割合にて、予めアミノプラスト樹脂
Bの200部にシリコン整泡剤L−5305の8部とウ
レタン化触媒X3:2,4,6−トリス(ジメチルアミ
ノメチル)フェノールの4部、同X2:ジブチルチンジ
ラウレートの0.1部とβ型半水石膏粉(ブレーン値が
5,800cm2/g)の545部とポリイソシアネー
ト成分である イソシアネート基含有量33%の三井東
圧化学製品CR#100の145部を一括して加え、直
径70mm径のタービン羽を有する攪拌機にて600回
転で5秒間攪拌させた。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0307
【補正方法】変更
【補正内容】
【0307】ウレタン化触媒 X2 ;ジブチルチンジラウレ
ートウレタン 化触媒 X3 ;2,4,6−トリス(ジメチルアミ
ノメチル)フェノールウレタン 化触媒 X4 ;1,8−ジアゾビシクロ(5,4,
0)−ウンデセン−7 CR−200 ;クルードジフェニルメタンジイソシ
アネート型ポリイソシアネート[三井東圧化学製品] MDI ;ジフェニルメタンジイソシアネート
の意味 TMXDI ;テトラメチルキシリレンジイソシア
ネートの意味 MC−82 ;ジフェニルメタンジイソシアネート
型ポリイソシアネート[三井東圧化学製品] αTCP粉 ;α型第3燐酸カルシウム粉の意味 クリームタイム ;発泡開始時間、そして’は分、”は
秒を表す ライズタイム ;発泡終了時間、そして’は分、”は
秒を表す タックフリータイム;手触乾燥に至るまでの硬化時間、
また’は分、”は秒。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0308
【補正方法】変更
【補正内容】
【0308】20℃圧縮破壊強度・x方向;発泡方向に
対し垂直真上から圧縮応力を加えた時、破壊が認められ
た時点での単位面積当りの印加応力値。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0309
【補正方法】変更
【補正内容】
【0309】20℃圧縮破壊強度・y方向;発泡方向に
対し直角真横から圧縮応力を加えた時、破壊が認められ
た時点での単位面積当りの印加応力値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 9/02 CFF C08L 75/04 NFY // C08G 12/40 NCH (C08G 18/54 101:00)

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機成分として、下記(イ)と(ロ)で
    表されるいずれか一方または混合物系及び/または
    (イ)と(ロ)を混合後更に共縮合を進めて得られる初
    期共縮合体系からなる多価アミノプラスト樹脂水溶液の
    有効樹脂成分の39.98〜80重量%と、一分子中に
    イソシアネート基を少なくとも2ケ以上含有する有機ポ
    リイソシアネートの19.98〜60重量%と、3級ア
    ミン系ウレタン化触媒の0.01〜3重量%と、シリコ
    ン系整泡剤及びまたはアニオン系界面活性整泡剤の0.
    01〜5重量%とからなる有機成分の100重量部に対
    し、再水和硬化可能な無機骨材の70〜850重量部と
    を、その無機骨材を再水和硬化するに必要な理論水の5
    0〜200モル%に相当する水の存在下に、一括混合し
    反応させて得られる有機無機ハイブリッド型の熱硬化性
    難燃発泡体組成物。 (イ)一分子中に活性アミノ基を2ケまたは3ケ有する
    ε−トリアジン型アミノ化合物の1モルに対しホルムア
    ルデヒドの1.8〜4モルを付加してなる単量体及びま
    たはその初期縮合体の10〜85重量%を含有するε−
    トリアジン型アミノプラスト樹脂水溶液 (ロ)尿素及び/またはチオ尿素の1モルに対しホルム
    アルデヒドの0.75〜3モルを付加してなる単量体及
    びまたはその初期縮合体を10〜85重量%含有する尿
    素及び/またはチオ尿素型アミノプラスト樹脂水溶液。
  2. 【請求項2】 ε−トリアジン型アミノ化合物がメラミ
    ンである請求項1記載の熱硬化性難燃発泡体組成物。
  3. 【請求項3】 ε−トリアジン型アミノ化合物がメラミ
    ンであり、生成するメチロール基の1〜35モル%がメ
    チルエーテル化変性されているメラミン型アミノプラス
    ト樹脂水溶液である請求項1記載の熱硬化性難燃発泡体
    組成物。
  4. 【請求項4】 ε−トリアジン型アミノ化合物がメラミ
    ンであり、メラミンの1モルに対しホルムアルデヒド
    2.0〜3.0モルが付加及びまたは付加縮合させてな
    る単量体及びまたは初期縮合体とした後、更に亜硫酸ソ
    ーダを作用させて結合メチロール基の0.6〜15モル
    %をスルフォン化して得られる一部アニオン基を導入し
    てなるアニオン性メラミン型アミノプラスト樹脂水溶液
    である請求項1記載の熱硬化性難燃発泡体組成物。
  5. 【請求項5】 ε−トリアジン型アミノ化合物が、ベン
    ゾカルボグアナミン、アセトカルボグアナミン、ノルボ
    ネンカルボグアナミン、ノルボルナンカルボグアナミン
    から選ばれた1種または2種以上の混合系又はそれらの
    カルボグアナミン類とメラミンとをモル比で(1:9)
    〜(3:1)で併用してなる、請求項1〜4記載のいず
    れかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  6. 【請求項6】 (ロ)が水媒体中、尿素及び/またはチ
    オ尿素の1モルに対しホルムアルデヒド1.3〜2モル
    が付加または付加縮合されてなる尿素及び/またはチオ
    尿素型アミノプラスト樹脂水溶液である請求項1〜5記
    載のいずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  7. 【請求項7】 多価アミノプラスト樹脂水溶液の水希釈
    性が、縮合溶液:希釈水比率で1:1〜1:10になる
    まで縮合反応を進める請求項1〜6記載のいずれかの熱
    硬化性難燃発泡体組成物。
  8. 【請求項8】 多価アミノプラスト樹脂水溶液が(イ)
    と(ロ)のブレンド及び/または(イ)と(ロ)の初期
    共縮合体であり、その(イ)と(ロ)の重量比率が1:
    9〜9:1であり、かつその樹脂分濃度を45〜80重
    量%として測定した時の20℃溶液粘度が1,000c
    ps以下である請求項1〜7記載のいずれかの熱硬化性
    難燃発泡体組成物。
  9. 【請求項9】 多価アミノプラスト樹脂水溶液が有効樹
    脂成分を100とした時の系中にフリーに存在する低級
    アルコキシ剤の含有量を5重量%以下とする請求項1〜
    8記載のいずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  10. 【請求項10】 多価アミノプラスト樹脂水溶液が有効
    樹脂成分を100とした時の系中にフリーに存在する低
    級アルコキシ剤の含有量を1重量%以下とし、かつまた
    その20℃水溶液粘度が500cps以下とした透明な
    いし半懸濁の多価アミノプラスト樹脂水溶液とする請求
    項9記載の熱硬化性難燃発泡体組成物。
  11. 【請求項11】 有機ポリイソシアネートを、ジフェニ
    ルメタンジイソシアネート及びまたはその多核体または
    そのポリメリック体とする請求項1〜10記載のいずれ
    かの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  12. 【請求項12】 有機ポリイソシアネートとして、ジフ
    ェニルメタンジイソシアネート又はその多核体、トリレ
    ンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシ
    アネート、イソフォロンジイソシアネート、テトラメチ
    レンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート
    から選ばれた1種または2種以上の有機ポリイソシアネ
    ートとポリエーテルポリオールとから誘導された、NC
    O含有量が5〜28重量%の範囲で調製され1分子中に
    2ケ以上のイソシアネート基を導入してなるプレポリマ
    ーを用いる請求項1〜10記載のいずれかの熱硬化性難
    燃発泡体組成物。
  13. 【請求項13】 3級アミン系ウレタン化触媒が、トリ
    エチレンジアミン、2,4,6−トリ(ジメチルアミノ
    メチル)フェノール、1,8−ジアゾビシクロ(5,
    4,0)−ウンデセン−7、ジメチルアミノエタノー
    ル、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N,N’,
    N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミンから選ばれ
    た1種または2種以上である請求項1から12記載のい
    ずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  14. 【請求項14】 整泡剤がシリコン系整泡剤であり、そ
    のシリコン系整泡剤は、分子中の活性水素にプロピレン
    オキサイド及びまたはエチレンオキサイドを作用させて
    最終的にポリアルキレングリコールペンダント基を有し
    た変性シリコン化合物であり、その変性シリコン化合物
    はジメチルシロキサンとして0.05〜0.2モル分
    率、エチレンオキサイドとして0.3〜0.8モル分
    率、プロピレンオキサイドとして0.3〜0.8モル分
    率の範囲で構成されかつその重量平均分子量は5,00
    0〜25,000の範囲である請求項1〜15記載のい
    ずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  15. 【請求項15】 整泡剤が、炭素数10〜12のアルキ
    ル基を持つ脂肪族モノアルキルポリアルキレングリコー
    ルエーテルスルフォン酸のアルカリ金属塩、炭素数8〜
    18のアルキルスルフォン酸のアルカリ金属塩のいずれ
    かのアニオン界面活性剤である請求項1〜13記載のい
    ずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  16. 【請求項16】 無機骨材がβ型半水石膏粉である請求
    項1〜15記載のいずれかの熱硬化性難燃発泡体組成
    物。
  17. 【請求項17】 無機骨材がα型半水石膏粉である請求
    項1〜15記載のいずれかの熱硬化性難燃発泡体組成
    物。
  18. 【請求項18】 無機骨材がブレーン値が2,000〜
    7,000cm2 /gの範囲のβ 型半水石膏粉及び/
    またはα型半水石膏粉である請求項1または16、17
    記載のいずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  19. 【請求項19】 発泡硬化体の嵩密度が0.01〜0.
    65の範囲にある請求項1〜17記載のいずれかの熱硬
    化性難燃発泡体組成物。
  20. 【請求項20】 発泡硬化体の嵩密度が0.25〜0.
    65の範囲にある請求項19記載の熱硬化性難燃発泡体
    組成物。
  21. 【請求項21】 発泡硬化体組成物中の半水石膏が再水
    和してなる2水石膏の含有比率が、最終的に60〜85
    重量%の範囲で含有されている請求項1〜20記載のい
    ずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  22. 【請求項22】 有機成分100重量部に対し、ウレタ
    ン化助触媒として有機錫化合物、有機鉛化合物、有機コ
    バルト化合物から選ばれた、1種を0.001〜1重量
    部添加してなる事を特徴とする請求項1〜21記載のい
    ずれかの熱硬化性難燃発泡体組成物。
  23. 【請求項23】 有機成分として、 (イ)一分子中に活性アミノ基を2ケまたは3ケ有する
    ε−トリアジン型アミノ化合物の1モルに対しホルムア
    ルデヒドの1.8〜4モルを付加してなる単量体及びま
    たはその初期縮合体の10〜85重量%を含有するε−
    トリアジン型アモノプラスト樹脂水溶液 (ロ)尿素及び/またはチオ尿素の1モルに対しホルム
    アルデヒドの0.75〜3モルを付加してなる単量体及
    びまたはその初期縮合体を10〜85重量%含有する尿
    素及び/またはチオ尿素型アミノプラスト樹脂水溶液、
    上記(イ)と(ロ)で表されるいずれか一方または混合
    物系及び/または(イ)と(ロ)を混合後更に共縮合を
    進めて得られる初期共縮合体系からなる多価アミノプラ
    スト樹脂水溶液の有効樹脂成分の39.98〜80重量
    %と、一分子中にイソシアネート基を少なくとも2ケ含
    有する有機ポリイソシアネートの19.98〜60重量
    %と、3級アミン系ウレタン化触媒の0.01〜3重量
    %と、シリコン系整泡剤及びまたはアニオン系界面活性
    整泡剤の0.01〜5重量%とからなる有機成分の10
    0重量部に対し、再水和硬化可能な無機骨材の70〜8
    50重量部とを、その無機骨材を再水和するに必要な理
    論水の50〜200モル%に相当する水の存在下に、配
    合すると同時に1〜40秒間短時間高速混合し、反応開
    始温度を5〜85℃の範囲とした上で、ウレタン化反応
    と無機骨材の再水和硬化反応を行ない、その際、反応の
    進行に伴って発生する炭酸ガスによりその硬化系を発泡
    させると共に手触乾燥する程度まで硬化発泡を進め、必
    要に応じてこの段階で切断加工処理をおこなって後、更
    に室温から100℃の範囲で熟成養生させて、最終的に
    嵩密度が1.2以下の有機無機ハイブリッド型の熱硬化
    性発泡体とする事を特徴とする有機無機ハイブリッド型
    の熱硬化性難燃発泡体組成物の製造方法。
  24. 【請求項24】 ウレタン硬化発泡反応および無機骨材
    成分の水和硬化反応に際して、多価アミノプラスト樹脂
    水溶液及び/または混合系全体をPH値で8以上12以
    下のアルカリ性とする請求項23記載の熱硬化性難燃発
    泡体組成物の製造方法。
  25. 【請求項25】 ウレタン硬化発泡反応および無機骨材
    成分の水和硬化反応に際して、多価アミノプラスト樹脂
    水溶液及び/または混合系全体をPH値で3以上6.9
    以下の酸性とする事を特徴とする請求項23記載の有機
    無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組成物の製造
    方法。
  26. 【請求項26】 ウレタン硬化発泡反応および無機骨材
    成分の水和硬化反応に際して、再水和可能な無機骨材粉
    100重量部に対し、有機物と水との合計重量部が40
    〜100重量部の範囲となる様に配合し、初期流動性を
    確保すると同時に、混合攪拌後は直ちに成形用治具上ま
    たは成形ベルト上に配合スラリーを排出させて、フリー
    発泡または拘束発泡させ、任意の所定の厚みおよび形状
    を有する嵩密度が0.65以下の発泡成形硬化体とする
    請求項23、および24のいずれかに記載の熱硬化性難
    燃発泡体組成物の製造方法。
  27. 【請求項27】 一括混合高速攪拌条件として、室温か
    ら40℃の範囲の温度の保温浴と攪拌翼を配した混合機
    を用いて、その攪拌翼の回転数が毎分1,000〜1
    0,000回転で1〜40秒間有機ポリイソシアネート
    及び水和化可能な無機骨材粉の均一分散化を図り、混合
    機から排出後は室温から80℃未満の温度雰囲気下に1
    時間以内で発泡硬化させ、その後密閉下に室温〜85℃
    の範囲で養生反応させる事により嵩密度が0.25〜
    0.65の範囲の発泡硬化体を得る事からなる請求項2
    3〜26のいずれか記載の熱硬化性難燃発泡体組成物の
    製造方法。
  28. 【請求項28】 再水和化可能な無機骨材粒子成分の水
    和化の割合を、理論水和化重量比率で80重量%以上と
    なる様に一次硬化発泡反応工程および必要に応じて2次
    硬化養生工程の場に於いて、密閉場と開放乾燥場を組合
    せる事からなる請求項23〜27のいずれか記載の熱硬
    化性難燃発泡体組成物の製造方法。
  29. 【請求項29】 再水和可能な無機骨材粒子成分を10
    0とした時のその全無機骨材成分中に、10重量%以内
    でセメント粉、生石灰粉、消石灰粉、酸化マグネシウム
    粉、炭酸マグネシウム粉から選ばれた1種または2種以
    上の炭酸ガス吸収骨材を併用使用して、発泡倍率を制御
    する請求項23〜28記載のいずれかの熱硬化性難燃発
    泡体組成物の製造方法。
  30. 【請求項30】 (イ)と(ロ)のいずれか一方または
    混合物系及び/または初期共縮合体からなる多価アミノ
    プラスト樹脂水溶液と、3級アミンウレタン化触媒と、
    シリコン系整泡剤及びまたはアニオン系界面活性整泡剤
    と、更に無機骨材を再水和するに必要な理論水の50〜
    200モル%に相当する水の存在下、無水石膏、半水石
    膏、α−第三リン酸カルシウムから選ばれた少なくとも
    1種または2種以上からなる再水和硬化可能な無機骨材
    とを含んでなるA液、および一分子中にイソシアネート
    基を少なくとも2ケ以上含有する有機ポリイソシアネー
    トのB液からなる2液を混合槽に定量供給すると同時に
    高速攪拌し、室温から40℃の温度下で1〜40秒間混
    合して後、混合槽外へ排出させ、一定の形状に発泡硬化
    反応させる請求項23〜29記載のいずれかの熱硬化性
    難燃発泡体組成物の製造方法。
  31. 【請求項31】 表面材が無機繊維板、鋼板、セメント
    板、石膏板、硬質塩化ビニル板のいずれかからなり、請
    求項1〜21記載のいずれかの有機無機ハイブリッド型
    の熱硬化性難燃発泡体組成物をバックアップ芯材とする
    複合建材パネル。
  32. 【請求項32】 表面材が無機繊維板、鋼板、セメント
    板、石膏板、硬質塩化ビニル板のいずれかからなり、そ
    の表面材の裏面に対して請求項23〜30記載のいずれ
    かの製造方法により製造された請求項1〜22記載のい
    ずれかの有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体
    組成物をバックアップ芯材として一体賦形化する事を特
    徴とする複合建材パネルの製造方法。
  33. 【請求項33】 表面材が鋼板、裏面材が紙またはアル
    ミ箔ラミネート紙からなり、請求項1〜22記載のいず
    れかの有機無機ハイブリッド型の熱硬化性難燃発泡体組
    成物を芯材とする事を特徴とするサンドイッチ建材パネ
    ル。
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KR102145163B1 (ko) * 2020-05-06 2020-08-18 에스켐텍(주) 로터리 캐스팅용 속경화성 폴리우레탄 수지조성물

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