JPH11279316A - 無機有機複合スラブ発泡体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断熱性と難燃性に優れ、かつ環境負荷の
低い難燃性スラブ発泡体の製造方法を提供する。 【解決手段】 リン酸類水溶液、炭酸金属塩、ＮＣＯ基
を有するウレタンプレポリマー、および必要により無機
充填材を連続的に混合し、この混合された液をコンベア
上に吐出し、コンベア上で発泡硬化することにより難燃
性スラブ発泡体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無機有機複合スラブ
発泡体の製造法に関する。更に詳しくは、無機質の発泡
体構造を持ち、且つ反応性の弾性ポリマーにより脆性が
顕著に改善された無機有機複合スラブ発泡体であって、
ウレタンフォームやスチレンフォームのような柔軟性、
反発弾性のあるフォームと比べても遜色ないものとする
ことができ、且つ防火性能を兼備する無機有機複合スラ
ブ発泡体の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スラブ発泡成形法で成形可能な発
泡体としては、ウレタン樹脂系発泡体、尿素樹脂系発泡
体、フェノール樹脂系発泡体等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの発泡
体は、燃焼時に不完全燃焼による有毒ガスや煤の発生、
過大な燃焼熱発生による焼却炉破損などが避け難く、そ
うした点で環境への負荷が高い問題があった。また、難
燃性試験（ＪＩＳ Ａ−１３２１）において温度時間面
積と発煙係数が顕著に大きくなり、難燃１〜３級に合格
しない等の問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、環境負荷
が低く、かつ低密度の難燃性発泡体について誠意検討し
た結果、本発明に到達した。

【０００５】すなわち本発明は、リン酸類（ａ）水溶
液、炭酸金属塩（ｂ）、ＮＣＯ基を有するウレタンプレ
ポリマー（ｃ）および必要により無機充填材（ｄ）を連
続的に混合し、この混合された液をコンベア上に吐出
し、コンベア上で発泡硬化させることを特徴とする無機
有機複合スラブ発泡体の製造法である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の製造法により得られる無
機有機複合スラブ発泡体は、リン酸類（ａ）と、炭酸金
属塩（ｂ）とが反応して発泡した無機質の発泡体構造を
有し、ＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマー（ｃ）に
より脆性が改善されたものである。炭酸金属塩（ｂ）は
リン酸類（ａ）と反応して無機質の骨格を形成すると同
時に二酸化炭素を発生する。この二酸化炭素により、発
泡が起こる。二酸化炭素の発生速度は炭酸金属塩の比表
面積によって変動し、比表面積が大きいと速く、比表面
積が小さいと遅くなる。二酸化炭素の発生速度が速すぎ
ると、無機質の骨格の強度が出ないうちに発泡が起こる
ため、発泡体の崩壊が起こる。該プレポリマー（ｃ）は
反応性の弾性ポリマーであり、水等の活性水素を有する
化合物との反応性を有するＮＣＯ基を有する。本発明の
発泡体製造法は該プレポリマー（ｃ）が反応硬化して形
成される弾性ポリマーにより発泡体の脆性を改善するも
のである。

【０００７】本発明において、リン酸類（ａ）として
は、例えば、リン酸、亜リン酸、無水リン酸、縮合リン
酸、これらの多価金属塩及びこれらの二種以上の混合物
が挙げられる。このうちリン酸の多価金属塩としては、
第一リン酸多価金属塩、第二リン酸多価金属塩、第三リ
ン酸多価金属塩がある。また、上記多価金属塩を構成す
る金属としては、マグネシウム、カルシウム、アルミニ
ウム、亜鉛、バリウム、鉄等が挙げられる。これら多価
金属成分は、リン酸多価金属塩、亜リン酸多価金属塩等
の形で添加する方法の他に、リン酸、亜リン酸と化学的
に活性な金属化合物、例えば、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム等の多価金属酸化物や、水酸化アルミニウム
ゲル、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の多価
金属水酸化物等をリン酸、亜リン酸等と別々に系内に添
加し、系内で反応させる方法をとることもできる。リン
酸類（ａ）として例示したもののうち好ましいものは、
リン酸、第一リン酸マグネシウム、第一リン酸アルミニ
ウム、第一リン酸亜鉛およびこれらの二種以上の混合物
であり、特に好ましいものは、リン酸、第一リン酸マグ
ネシウム、第一リン酸アルミニウムおよびこれらの２種
以上の混合物である。

【０００８】リン酸類（ａ）の含有量は、本発明の製造
法により得られる発泡体を構成する全成分中通常３〜５
０重量％であり、又、本発明の発泡体中のリン原子の含
有量に換算した好ましい範囲で言えば、３〜２０重量
％、特に４〜１８重量％である。リン原子の含有量が３
重量％未満では得られる発泡体の防火性能が低下する。
リン原子の含有量が２０重量％を超えると、該プレポリ
マー（ｃ）の分散性が低下し、又均一な発泡構造が得ら
れなくなることもある。

【０００９】本発明における、炭酸金属塩（ｂ）の金属
としては一価金属としてアルカリ金属（例えばナトリウ
ム、カリウム、ルビジウム）；多価金属としてアルカリ
土類金属（例えばマグネシウム、カルシウム、バリウ
ム）、IIIａ，IVａ金属（例えばアルミニウム、ゲルマ
ニウム、スズ）及び遷移金属（例えば鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、亜鉛）が挙げられる。 これらのうち好ま
しくは多価金属であり、さらに好ましくはカルシウム、
マグネシウム、バリウム、亜鉛、アルミニウム及び鉄か
らなる群より選ばれた少なくとも１種の多価金属であ
る。炭酸金属塩（ｂ）の具体例としては、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウ
ム，炭酸亜鉛等が挙げられ、好ましくは、炭酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウムである。炭酸金属塩（ｂ）の量
は、軟質から硬質迄の幅広い範囲の所望の発泡倍率に応
じて決めればよい。（ｂ）の量は、水性混合物とした際
（ａ）と（ｂ）がよく混ざる範囲であれば特に制限はな
いが、リン酸類（ａ）１００重量部に対して、通常０．
１〜２００重量部、好ましくは１〜１００重量部であ
る。また炭酸金属塩（ｂ）と併用して、他の発泡剤を使
用してもよい。他の発泡剤としては、該プレポリマー
（ｃ）が系内の水と反応して炭酸ガスが発生し発泡の一
部とすることもできる。また、（ｃ）中に加熱により分
解する有機系発泡剤（ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミンやＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレ
フタールアミドなどのニトロソ系発泡剤；ベンゼンスル
ホニルヒドラジド、アゾジカルボンアミド、ｐ−トルエ
ンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベン
ゼンスルホニルヒドラジド）、３，３’−ジスルホヒド
ラジドジフェニルスルフホンなどのスルホヒドラジド系
発泡剤；アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスホルム
アミド、ジエチルアゾジカルボキシレートなどのアゾ系
発泡剤など）をあらかじめ混合し、加熱により二次発泡
させる方法もとることができる。また、他の発泡剤とし
てはフレオンガス、ブタンガス、液化炭酸ガス等のガス
ないし低沸点溶剤類、水等が挙げられる。

【００１０】本発明において、該プレポリマー（ｃ）と
しては、有機ポリイソシアネート化合物（ｎ）と活性水
素含有化合物（ｈ）とから誘導され、且つＮＣＯを分子
内に有するものが挙げられる。有機ポリイソシアネート
化合物（ｎ）としては、例えば、下記（ｎ１）〜（ｎ
５）が挙げられる。但し、（ｎ１）〜（ｎ５）における
炭素数は、ＮＣＯ基中の炭素数を除く値である。 （ｎ１）炭素数２〜１２の脂肪族ポリイソシアネート （ｎ２）炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート （ｎ３）炭素数８〜１２の芳香脂肪族ポリイソシアネー
ト （ｎ４）炭素数６〜２０の芳香族ポリイソシアネート （ｎ５）（ｎ１）〜（ｎ４）のポリイソシアネートの変
成物

【００１１】脂肪族ポリイソシアネート（ｎ１）の具体
例としては、 ・エチレンジイソシアネート、 ・テトラメチレンジイソシアネート、 ・ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、 ・ドデカメチレンジイソシアネート、 ・２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ
ート、 ・リジンジイソシアネート、 ・１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート 等が挙げられる。脂環族ポリイソシアネート（ｎ２）の
具体例としては、 ・イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、 ・ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネー
ト（水添ＭＤＩ）、 ・１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、 ・メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアネート
（水添ＴＤＩ）、 ・１，４−ビス（２イソシアネートエチル）シクロヘキ
サン 等が挙げられる。

【００１２】芳香脂肪族ポリイソシアネート（ｎ３）の
具体例としては、 ・ｐ−キシリレンジイソシアネート、 ・テトラメチルキシレンジイソシアネート 等が挙げられる。芳香族ポリイソシアネート（ｎ４）の
具体例としては、 ・１，４−フェニレンジイソシアネート、 ・２，４−または２，６−トルエンジイソシアネート
（ＴＤＩ）、 ・ジフェニルメタン−２，４’−または４，４’−ジイ
ソシアネート（ＭＤＩ） ・ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、 ・３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジ
イソシアネート、 ・粗製ＴＤＩ、 ・ポリフェニルメタンポリイソシアネート［通称粗製Ｍ
ＤＩ：アニリン等の芳香族アミンまたはその混合物と、
ホルムアルデヒドとの縮合物（ジアミノジフェニルメタ
ンと、少量、例えば１〜２０重量％の３個以上のアミノ
基を有するポリアミンとの混合物となる）の、フォスゲ
ン化物である。］等が挙げられる。

【００１３】（ｎ１）〜（ｎ４）のポリイソシアネート
の変性物（ｎ５）の具体例としては、（ｎ１）〜（ｎ
４）として上記に例示したポリイソシアネートのイソシ
アネート基の代わりに、カーボンアミド基、ウレチジオ
ン基、ウレトイミン基、ウレア基、ビューレット基、イ
ソシアヌレート基、ウレタン基等を導入した変性物が等
が挙げられる。これら有機ポリイソシアネート化合物
（ｎ）の選択には、特に限定はなく、発泡体の物性およ
びコストに合わせ、単独もしくは任意の組み合わせでウ
レタンプレポリマーを誘導するための成分として使用す
ることができる。

【００１４】活性水素含有化合物（ｈ）としては、例え
ば、低分子量ポリオール（ｈ１）および高分子量ポリオ
ール（ｈ２）が挙げられる。ここで、（ｈ１）と（ｈ
２）の各分子量の範囲をヒドロキシル基価で示すと、
（ｈ１）のヒドロキシル基価は、通常３００〜１０００
又はそれ以上、好ましくは３５０〜８００である。又、
（ｈ２）のヒドロキシル基価は、通常３００未満、好ま
しくは２０〜２５０、特に５０〜２００である。又、活
性水素含有化合物（ｈ）の官能基数は（ｈ１）、（ｈ
２）の何れの場合も通常２〜８又はそれ以上である。

【００１５】低分子量ポリオール（ｈ１）としては、下
記（ｈ１−１）〜（ｈ１−６）が挙げられる。 （ｈ１−１）脂肪族２価アルコール類 （ｈ１−２）環状基を有する低分子ジオール類 （ｈ１−３）３価アルコール類 （ｈ１−４）４官能以上の多価アルコール類 （ｈ１−５）アルカノールアミン類 （ｈ１−６）（ｈ１−１）〜（ｈ１−５）の化合物の、
エチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイ
ドの低モル付加物

【００１６】一方高分子量ポリオール（ｈ２）としては
下記（ｈ２−１）〜（ｈ２−６）が挙げられる。 （ｈ２−１）ポリオキシアルキレンポリオール （ｈ２−２）ポリエステルポリオール （ｈ２−３）ポリオレフィンポリオール （ｈ２−４）アクリルポリオール （ｈ２−５）ヒマシ油系ポリオール （ｈ２−６）重合体ポリオール

【００１７】低分子量ポリオール（ｈ１）のうち、脂肪
族２価アルコール類（ｈ１ー１）の具体例としては、エ
チレングリコール、ジエチレングルコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、１，４ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコール、１，６ヘキサンジオ
ール、１，８オクタメチレンジオール等が挙げられる。
環状基を有する低分子ジオール類（ｈ１−２）の具体例
としては、１，４ビス（２ヒドロキシエトキシフェニ
ル）プロパンなどが挙げられる。３価アルコール類（ｈ
１−３）の具体例としては、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ヘキサントリオールなどが挙げられる。４
官能以上の多価アルコール類（ｈ１−４）の具体例とし
ては、ソルビトール、シュークローズなどが挙げられ
る。アルカノールアミン類（ｈ１−５）の具体例として
は、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン
等が挙げられる。上記低モル付加物（ｈ１−６）の具体
例としては、これら（ｈ１−１）〜（ｈ１−５）の具体
例として挙げたものに、エチレンオキサイドおよび／ま
たはプロピレンオキサイドをヒドロキシル基価が３００
以上となる範囲内の低モル付加させたものが挙げられ
る。

【００１８】一方、高分子量ポリオール（ｈ２）のう
ち、ポリオキシアルキレンポリオール（ｈ２−１）とし
ては、低分子量ポリオール（ｈ１）の項で説明した（ｈ
１−１）〜（ｈ１−５）の化合物や、低分子アミン類、
多価フェノール類などにアルキレンオキサイドを付加し
たものが挙げられる。低分子アミン類としては、エチレ
ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミンなどの低分子ポリアミンや、ｎブチルアミン、
ステアリルアミン等の低分子モノアミンが挙げられる。
多価フェノール類としては、ハイドロキノン、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなどが
挙げられる。付加するアルキレンオキサイドとしては、
炭素数２から４のアルキレンオキサイド、例えばエチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサ
イドおよびこれらの併用（併用の場合、ブロックでもラ
ンダム付加でもよい）が挙げられる。ポリオキシアルキ
レンポリオール（ｈ２−１）の具体例としては、ポリオ
キシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレントリ
オール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリ
コール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリ
オール、ポリオキシプロピレンテトラオール、ポリオキ
シテトラメチレングリコール等が挙げられる。

【００１９】ポリエステルポリオール（ｈ２−２）とし
ては、例えば、下記（ｈ２−２１）〜（ｈ２−２３）が
挙げられる。 （ｈ２−２１）２官能以上の多価アルコール類とジカル
ボン酸類とを反応させて得られる縮合ポリエステルポリ
オール （ｈ２−２２）ラクトンの開環重合により得られるポリ
ラクトンポリオール （ｈ２−２３）エチレンカーボネートと１，６ヘキサン
ジオールの反応により得られるポリカーボネートポリオ
ール

【００２０】縮合ポリエステルポリオール（ｈ２−２
１）を構成するジカルボン酸類としては、例えば、 ・脂肪族ジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシ
ン酸、グルタル酸、アゼライン酸、マレイン酸、フマル
酸など）、 ・芳香族ジカルボン酸（テレフタル酸、イソフタル酸
等）、 ・これらジカルボン酸の無水物、低級アルキル（炭素数
１〜４）エステルもしくは酸ハライド（酸クロライドな
ど） およびこれらの２種以上の混合物があげられる。ポリラ
クトンポリオール（ｈ２−２２）に用いるラクトンとし
ては、例えば、εカプロラクトンが挙げられる。

【００２１】これらのポリエステルポリオール（ｈ２−
２）の具体例としては、ポリエチレンアジペート、ポリ
ブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、
ポリネオペンチルアジペート、ポリエチレンポリプロピ
レンアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポ
リブチレンヘキサメチレンアジペート、ポリジエチレン
アジペート、ポリ（ポリテトラメチレンエーテル）アジ
ペート、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンセバケ
ート、ポリブチレンアゼレート、ポリブチレンセバゲー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリカプロラクトン
ジオール、ポリカーボネートジオールなどが挙げられ
る。

【００２２】ポリオレフィンポリオール（ｈ２−３）の
具体例としては、ポリブタジエンポリオール、水添ポリ
ブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等が
挙げられる。アクリルポリオール（ｈ２−４）の具体例
としては、ヒドロキシエチルアクリレートとエチルアク
リレートの共重合物、ヒドロキシエチルアクリレートと
エチルアクリレートとスチレンの共重合物等があげられ
る。ヒマシ油系ポリオール（ｈ２−５）としては、（ｈ
２−５１）ヒマシ油；（ｈ２−５２）ヒマシ油脂肪酸と
多価アルコールやポリオキシアルキレンポリオールとの
ポリエステルポリオールおよびこれらの２種以上の混合
物があげられる。（ｈ２−５２）の具体例としては、ヒ
マシ油脂肪酸とトリメチロールプロパンとのモノ、ジま
たはトリエステル；ヒマシ油脂肪酸とポリオキシプロピ
レングリコールとのモノまたはジエステルなどが挙げら
れる。

【００２３】重合体ポリオール（ｈ２−６）としては、
（ｈ２−１）〜（ｈ２−５）として例示した高分子量ポ
リオール中で、アクリロニトリル、スチレン等、米国特
許第３３８３３５１号明細書等に記載のエチレン性不飽
和単量体を重合して得られるものが挙げられる。重合体
ポリオール（ｈ２−６）を構成するエチレン性不飽和単
量体単位の含量は、通常０．１〜９０重量％、好ましく
は５．０〜８０重量％である。重合体ポリオール（ｈ２
−６）の製造法としては、例えば、ポリオール中でエチ
レン性不飽和単量体を重合開始剤（ラジカル発生剤な
ど）の存在下に重合させる方法（例えば、米国特許第３
３８３３５１号明細書記載の方法）が挙げられる。

【００２４】以上活性水素含有化合物（ｈ）として例示
したもののうち特に好ましいものは、ポリオキシアルキ
レンポリオール（ｈ２−１）のうちのエチレンオキサイ
ド付加物であり、エチレンオキサイド付加物を単独、も
しくは活性水素含有化合物（ｈ）の一部として使用する
ことが好ましい。この場合、活性水素含有化合物（ｈ）
中のオキシエチレン単位の含有量で言うと、１０〜９５
重量％、特に５０〜９０重量％とするのが好ましい。エ
チレンオキサイド付加物を使用することにより、水性混
合物とする際の該プレポリマー（ｃ）の分散性が向上す
る。

【００２５】低分子量ポリオール（ｈ１）と高分子量ポ
リオール（ｈ２）は、それぞれ単独で用いても併用して
もよく、（ｈ１）と（ｈ２）との使用比率は特に制限は
なく、例えば、発泡体の脆性の改善効果をより高度とす
る為や、可とう性の付与効果をより高くするには、重量
比で、（ｈ１）：（ｈ２）＝（０〜５０）：（５０〜１
００）となるよう、（ｈ２）の使用比率を多くするとよ
い。他方、発泡体の剛性をより高くするには、重量比
で、（ｈ１）：（ｈ２）＝（５０〜１００）：（０〜５
０）となるよう、（ｈ１）の使用比率を多くするとよ
い。

【００２６】又、該プレポリマー（ｃ）の分子量、粘度
の調整等のため、（ｈ）成分として必要によりモノオー
ル（ｈ３）を併用してもよい。モノオール（ｈ３）とし
ては、 ・メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノ
ール、ペンタノール、２−エチルヘキサノール、ドデカ
ノール等の脂肪族１価アルコール類、 ・アルキルフェノール（オクチルフェノール、ノニルフ
ェノール、ドデシルフェノール等）のアルキレンオキサ
イド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等）
付加物 等が挙げられる。モノオール（ｈ３）の分子量は、通常
（ｈ１）又は（ｈ２）と同じ範囲である。活性水素化合
物（ｈ）中の必要により用いるモノオール（ｈ３）の割
合は、（ｈ）の平均官能基数が通常２以上、好ましくは
２．５以上となる範囲内である。

【００２７】該プレポリマー（ｃ）中のＮＣＯ含量は、
好ましくは、０．５〜３０重量％である。また、ウレタ
ンプレポリマー（ｃ）の性状については、特に限定はな
いが、常温で液状であり、且つ、ある程度の分子量、分
子組成であることが好ましく、（ｃ）の分子量は好まし
くは１，０００〜５０，０００である。該プレポリマー
（ｃ）の製法を例示すると、例えば、反応缶に有機ポリ
イソシアネート（ｎ）と活性水素含有化合物（ｈ）を仕
込み、反応温度５０〜１２０℃で反応すれば製造でき
る。本発明により得られる発泡体中の該ウレタンプレポ
リマー（ｃ）単位の含有量、即ち、発泡体製造時におけ
る全固形分に対する（ｃ）の含有量は、５〜３０重量
％、特に１０〜２５重量％であることが好ましい。含有
量が５重量％未満では発泡体の脆性改善効果が低下し、
３０重量％より多いと防火性能が低下する。

【００２８】本発明において、物性やコストを考慮して
必要により無機充填材（ｄ）を使用しても良い。無機充
填材（ｄ）としては、例えば下記（ｄ−１）〜（ｄ−
５）が挙げられる。 （ｄ−１）セメント：ポルトラントセメント、シリカセ
メント、アルミナセメント、高炉セメント、フライアッ
シュセメント、白色セメント等 （ｄ−２）粘土鉱物：モンモリロナイト、ベントナイ
ト、雲母、セリサイト、カオリン、タルク、フィライ
ト、ゼオライト等 （ｄ−３）無機質軽量骨材：パーライト、シラスバルー
ン等 （ｄ−４）無機繊維：カーボン繊維、アスベスト、ロッ
クウール、ガラス繊維、セラミック繊維、チタン酸カリ
ウム繊維、スチール繊維等 （ｄ−５）その他非水溶性の無機粉末材料：フライアッ
シュ、シリカフューム、珪石粉、セラミック粉、水酸化
アルミニウム、アルミナ、硫酸カルシウム、ホウ酸ナト
リウム、ホウ酸等

【００２９】以上の（ｄ）として例示したものの選択に
は特に限定はなく、発泡体の物性、コスト等の要求に合
わせて単独もしくは任意の組み合わせで添加すればよ
い。例えば、セメント（ｄ−１）の添加により発泡体の
硬度が向上する。セメント（ｄ−１）の内では、アルミ
ナセメントが、セメントの内でもアルカリ性が低いた
め、該リン酸類（ａ）との反応性が低い点で好ましい。
無機繊維（ｄ−４）の添加により、発泡体の引張強度、
曲げ強度等の向上や発泡体中の有機物が仮に燃えてしま
った後の形状保持性を向上させる。又、（ｄ−５）のう
ちの水酸化アルミニウムや炭酸カルシウムは、添加する
ことにより防火性能を向上させる。その他（ｄ）として
例示したものは、主としてコスト・ダウンのための増量
剤的な用い方ができる。（ｄ）として、好ましくは（ｄ
−５）であり、特に好ましくは、水酸化アルミニウム、
アルミナ、硫酸カルシウムである。（ｄ）の添加量は特
に制限はなく、通常、リン酸類（ａ）１００重量部に対
して、１８００重量部以下、好ましくは５００重量部以
下である。上記無機繊維（ｄ−４）に代えるか併用し
て、有機繊維の使用も可能であり、有機繊維も発泡体の
引張強度、曲げ強度等の向上効果がある。有機繊維とし
ては、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、
ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、セルロース繊
維等が挙げられる。但し、有機繊維の使用量は、発泡体
の防火性能の要求レベルを考慮して支障のない範囲とす
る必要がある。

【００３０】本発明の製造法によって得られる発泡体
は、（ｄ）の含有量を前記好ましい範囲とすれば、かな
り高い防火性を有しているが、更に高い防火性を付与す
るため、難燃剤を成分に加えて発泡硬化させることもで
きる。難燃剤としては、非ハロゲン燐酸エステル（トリ
フェニルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフ
ェート、アンモニウムポリフォスフェートなど）、ハロ
ゲン含有燐酸エステル（トリスクロロエチルフォスフォ
ネート、トリスジクロロプロピルフォスフェート、トリ
ス（トリブロモフェニル）フォスフェート、トリスジブ
ロモプロピルフォスフェートなど）、活性水素含有難燃
剤｛ジ（イソプロピル）Ｎ，Ｎビス（２ヒドロキシエチ
ル）アミノメチルフォスフェート、臭素化ビスフェノー
ルＡのアルキレンオキサイド付加物など｝、三酸化アン
チモン、五酸化アンチモン、酸化亜鉛等があげられる。
以上例示したものは、一種または二種以上使用してもよ
い。難燃剤の使用量は通常ウレタンプレポリマー（ｃ）
１００重量部に対して、４０重量部以下、好ましくは、
０．１〜３０重量部である。

【００３１】本発明において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
および（ｄ）に使用される媒体としては水が挙げられ
る。本発明において使用する水の量は、それぞれの混合
物がスラリー化できる範囲であれば、必要以上には水を
加える必要はなく、水が多い程発泡硬化したものの乾燥
に時間や手間がかかる。水の量は特に制限はないが、通
常混合物の濃度が５０〜９０重量％程度となる量であ
る。また、炭酸金属塩（ｂ）は液状にせず、粉体の状態
で使用することもできる。

【００３２】本発明の方法において、該プレポリマー
（ｃ）の硬化速度をコントロールするためには、例え
ば、触媒を添加すればよい。触媒としては、ジブチルチ
ンジラウレート、アルキルチタン酸塩、有機珪素チタン
酸塩、スタナスオクトエート、オクチル酸鉛、オクチル
酸亜鉛、オクチル酸ビスマス、ジブチル錫ジオルソフェ
ニルフェノキサイト、錫オキサイドとエステル化合物
（ジオクチルフタレート等）の反応生成物等の金属系触
媒、 ・モノアミン類（トリエチルアミン等）、ジアミン類
（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン
等）、トリアミン類（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペン
タメチルジエチレントリアミン等）、環状アミン類（ト
リエチレンジアミン等）等のアミン系触媒等が挙げられ
る。触媒は、金属系およびアミン系単独または金属系お
よびアミン系を併用して使用してもよい。触媒の配合量
は、通常プレポリマー（ｃ）１００重量部に対して１０
重量部以下、好ましくは０．０１〜５重量部である。

【００３３】本発明の方法において、発泡体のセル構造
をコントロールするためには、整泡剤を添加すればよ
い。整泡剤としては、従来公知のシリコン系活性剤が挙
げられ、例えば、 ・トーレ・シリコーン社製のＳＨ−１９２、ＳＨ−１９
３、ＳＨ−１９４等、 ・東芝シリコーン社製のＴＦＡ−４２００等、 ・日本ユニカー社製のＬ−５３２０、Ｌ−５３４０、Ｌ
−５３５０等、 ・信越化学社製のＦ−１２１、Ｆ−１２２等 等が挙げられる。整泡剤の添加量は、ウレタンプレポリ
マー１００重量部に対して、通常５重量部以下、好まし
くは０．０１〜３重量部である。

【００３４】本発明における無機有機複合スラブ発泡体
の製造は、ウレタンフォームのスラブ発泡体を成形する
設備を使用することができる。一般的には、コンベア上
に連続的に繰り出される紙またはフィルムの上に、専用
の発泡機で連続的に計量混合した液を吐出し、発泡硬化
して製造される。本発明において、（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）および（ｄ）の混合機については何ら制限はな
く、高圧発泡機、低圧発泡機、スパイラルピンミキサ
ー、メカニカルフロス発泡機等いずれのタイプも使用さ
れているが、多成分タイプの低圧発泡機が一般的であ
る。ここで使用されるコンベアとは、通常のローラーコ
ンベアやスラットコンベアであり、この上に混合した液
を吐出し、発泡硬化するものである。スラブフォームの
一般的成形は、ポリウレタン樹脂ハンドブック（岩田敬
治編、日刊工業新聞社、昭和６２年発行）の１５１〜１
５５ページおよび２２７〜２３０ページに記載の方法で
行うことができる。

【００３５】製造方法の一例をここに示す。（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）および必要により（ｄ）液をそれぞれ配
合し、均一に攪拌する。多成分タイプの低圧発泡機の原
料タンクに投入して、各液を１０〜２５℃に調整する。
所定の配合比で吐出することを確認後、吐出圧力４〜７
Ｋｇｆ／ｃｍ²で混合吐出し、２０〜４０℃に調整した
コンベア上に吐出する。硬化終了後、ブロック裁断機で
切断して、所定の発泡体を得る。

【００３６】本発明の発泡体の発泡倍率は目的に応じて
任意に選べるが、発泡体の品質から、通常は５〜５０倍
であり、好ましくは１０〜４０倍である。

【００３７】本発明の発泡体は、上記の方法で得られた
ブロックを種々の裁断加工機により任意の形状の成形
品、板、棒、筒等にすることができる。また、本発明の
発泡体は、例えば塗装等の表面加工、芳香剤含浸等の後
処理を適宜施すこともできる。発泡体の用途としては構
造材、保護材、断熱材、遮音材等が挙げられる。

【００３８】又、発泡体の断熱性能も密度のコントロー
ルにより、例えば、６０ｍＷ／ｍ・Ｋ以下の低い熱伝導
率を付与することが可能な上、防火性も難燃１級（不燃
材）〜２級（準不燃材）のレベルである等、グラスウー
ル、ウレタンフォームといった既存の断熱材と比較して
も、優れた特性を持つ材料と位置づけられる。したがっ
て、本発明の発泡体は、大型外壁パネルや内壁パネルの
断熱材、防音材、防耐火材、耐火被覆材、軽量骨材、耐
火金庫用の断熱材等として用いることができる。

【００３９】

【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが、
本発明はこれに限定される物ではない。製造例および実
施例中の部は重量部である。 製造例１ ［該プレポリマー（ｃ）の製造］ ４口セパラブルコルベンに必要な原材料成分を仕込み、
９０℃で５時間反応させる方法により、下記のＮＣＯ基
を有するウレタンプレポリマーｃ−１〜ｃ−３を得た。

【００４０】ｃ−１：ＴＤＩ［日本ポリウレタン（株）
製、商品名：コロネートＴ−８０］１００重量部に対し
て、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ル［分子量２１８８、エチレンオキサイド２０重量％と
プロピレンオキサイド８０重量％とのブロックコポリマ
ー、三洋化成工業（株）製、商品名：ニューポールＰＥ
−６２］４２０重量部を反応させプレポリマーとしたも
の。プレポリマーのＮＣＯ含量は６．２％、数平均分子
量１３５５で、常温で粘調な樹脂溶液。 ｃ−２：粗製ＭＤＩ（日本ポリウレタン（株）製、商品
名「ミリオネートＭＲ−１００）１００重量部に対し
て、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリオー
ル（分子量３０００、グリセリンプロピレンオキサイド
付加物にエチレンオキサイドを付加したもの、三洋化成
工業（株）製、商品名サンニックスＧＬ−３０００）１
５０重量部を反応させプレポリマーとしたもの。プレポ
リマーのＮＣＯ含量は１０．０％、数平均分子量１２７
６で、常温で粘調な樹脂溶液。 ｃ−３：ＭＤＩ（ＢＡＳＦ製：商品名ルプラネートＭ
Ｉ）１００重量部に対して、エチレンブチレンアジペー
ト［分子量１０００、三洋化成工業（株）製、商品名：
サンエスターＮｏ．２２）１３３重量部とポリエチレン
グリコール［分子量４００、三洋化成工業（株）製、商
品名：ＰＥＧ４００］２６重量部を反応させプレポリマ
ーとしたもの。プレポリマーのＮＣＯ含量は６．５％、
数平均分子量１３００で、常温で粘調な樹脂溶液。

【００４１】実施例１〜６ （ａ）および必要により（ｄ）、（ｂ）および（ｃ）液
を、下記表１の組成に基づき配合し、均一に攪拌した。
ガスマーアドミラル社製多成分発泡機３０Ｋ−６ＰＦの
原料タンクに投入して、各液を２０℃に調整した。所定
の配合比で吐出することを確認後、吐出圧力５Ｋｇｆ／
ｃｍ²で混合吐出し、３０℃に調整したコンベア上に吐
出した。コンベア上で硬化完了後、ブロック裁断機で切
断して、所定の発泡体を得た。

【００４２】得られた発泡体を、通気のよい室内に１カ
月放置し、次いで４０℃の乾燥機中で１２０時間乾燥さ
せた後、デシケータ中に２４時間放置したものを、下記
試験方法による試験に供した。 ［発泡体の物性等の試験方法］ （１）密度 （単位：ｇ／ｃｍ³） （２）圧縮強度 （単位：ｋＰａ） ＪＩＳ Ｋ−７２２０（硬質発泡プラスチックの圧縮試
験方法） （３）熱伝導率 （単位：ｍＷ／ｍ・Ｋ） ＪＩＳ Ａ−１４１２（保温板の熱伝導率測定方法） （４）難燃性試験 ＪＩＳ Ａ−１３２１（難燃性の試験方法）に準拠して
測定した。

【００４３】［試験結果］実施例１〜６の配合処方と物
性試験結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】発明の製造法で得られる無機有機複合ス
ラブ発泡体は、以下の効果を奏する。 （１）従来のリン酸類の発泡体の問題点であった脆性を
大幅に改善するものである。 （２）低比重、高発泡倍率の発泡体でも、実質上全く問
題ない程度の強度を有するため、軽量の断熱材を作成で
きる。 （３）外観および性能上は、既存のウレタンフォーム、
スチレンフォームとほぼ同等のレベルにあるものの、材
料の防火性は、これら既存の有機系断熱材以上の難燃１
級（不燃材）〜２級（準不燃材）に相当するレベルの材
料であり、防災上、安全性の高い材料である。

【００４６】以上の効果を奏することから、本発明の製
造法で得られる発泡体は、その防火性能、断熱性、弾
性、柔軟性、強度、低密度等を兼備する特性を生かし、
例えば、以下のような用途に使用するのに好適である。
住宅、ビル、列車、航空機、船舶等の断熱性能が要求さ
れる用途において、従来ウレタンフォーム、スチレンフ
ォーム等の有機質発泡体が用いられていたものの代替；
例えば、天井、壁、床、屋根等の住宅・ビル等の内外装
断熱ボードやパネル、畳心材、ドア等の空隙充填材、屋
根瓦や屋根材の断熱裏材、自動車や列車・航空機・船舶
等の屋根内張り材、エンジン周囲の内装材、ハニカム使
用部分の代替材、冷蔵庫・エアコン・冷凍庫・空調設備
や空調ラインの断熱材、ＬＮＧ等の天然ガスのタンクや
パイプラインの断熱被覆材、工場でのユーテイリテイラ
インの断熱材、冷凍品等の輸送用断熱パッキング材とし
て適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 24:24） Ｂ２９Ｋ 75:00 105:04 105:06 505:00 Ｃ０８Ｌ 75:00 (72)発明者 山崎 忠明 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋 化成工業株式会社内 (72)発明者 西田 秀行 京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋 化成工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リン酸類（ａ）水溶液、炭酸金属塩
   （ｂ）、ＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマー（ｃ）
   および必要により無機充填材（ｄ）を連続的に混合し、
   この混合された液をコンベア上に吐出し、コンベア上で
   発泡硬化させることを特徴とする無機有機複合スラブ発
   泡体の製造法。
2. 【請求項２】 コンベアが、両サイドが拘束されてお
   り、上部のみ拘束されていないコンベアである請求項１
   記載の製造法。
3. 【請求項３】 リン酸類（ａ）が、（無水）リン酸、亜
   リン酸、縮合リン酸およびこれらの多価金属塩からなる
   群より選ばれる１種以上の化合物である請求項１または
   ２記載の製造法。
4. 【請求項４】 炭酸金属塩（ｂ）が炭酸多価金属塩であ
   る請求項１〜３のいずれか記載の製造法。
5. 【請求項５】 発泡倍率が５〜５０倍である請求項１〜
   ４のいずれか記載の製造法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか記載の製造方法
   で得られ、ＪＩＳ規格Ａ−１３２１において難燃１級ま
   たは２級の難燃性能を有する発泡体。