JPH1129648A - Inorganic and organic composite foamed product and its production - Google Patents

Inorganic and organic composite foamed product and its production

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JPH1129648A
JPH1129648A JP9199259A JP19925997A JPH1129648A JP H1129648 A JPH1129648 A JP H1129648A JP 9199259 A JP9199259 A JP 9199259A JP 19925997 A JP19925997 A JP 19925997A JP H1129648 A JPH1129648 A JP H1129648A
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foam
borate
phosphoric acid
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倫和 清水
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忠明 山崎
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進三 開田
Tsuyoshi Tomosada
強 友定
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject foamed product that is improved in its fragility, maintains its low combustion heat and reduced smoke quantity on burning and is excellent in fire prevention with increased foam strength after burning by using a phosphoric acid foamed product, an NCO group-bearing urethane polymer cured product, a polyvalent metal borate and, when necessary, an inorganic filler. SOLUTION: This foamed product contains (A) phosphoric acid, (B) a foaming agent as basic magnesium carbonate, (C) a urethane polymer bearing NCO groups (a reaction product of ethylene diisocyanate with ethylene oxide adduct), (D) a powdery polyvalent metal borate as zinc borate and, when necessary, (E) an inorganic filler. In a preferred embodiment, the amount of the component A is 3-50 wt.%, the component C is 5-30 wt.%, the component D is 1-50 wt.% and the components B and E are 0.1-200 pts.wt. and <=1,800 pts.wt. per 100 pts.wt. of the component A, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は無機有機複合発泡体
及びその製造法に関する。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発泡体;及び、常温
常圧条件下でも発泡体の形成が可能な無機有機複合発泡
体の製造法に関する。
The present invention relates to an inorganic-organic composite foam and a method for producing the same. More specifically, it is an inorganic-organic composite foam having an inorganic foam structure and remarkably improved brittleness by an elastic polymer, compared to a foam having flexibility and resilience such as urethane foam or styrene foam. The present invention relates to an inorganic-organic composite foam which can be made comparable to the above, and also has a fire prevention performance; and a method for producing an inorganic-organic composite foam capable of forming a foam even under normal temperature and normal pressure conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、リン酸類の発泡体が常温常圧条件
下でも発泡体の形成が可能な無機質発泡体として提案さ
れている(例えば、特公昭56−36145号公報)。
この公報記載の発泡体は、リン酸金属塩等のリン酸類
と、多価金属炭酸塩等の発泡剤とを撹拌混合し、発泡硬
化させることにより発泡体を得るというものであって、
次のような特徴を有するため、パネル等の定型材はもち
ろん、開口部を埋めるための不定形充填材にも適用が考
えられる等、従来にない優れた材料として位置付けるこ
とができる。 (1)得られる発泡体は不燃性、耐火性に優れる。 (2)発泡体の作成においては、広範囲での比重コント
ロールを容易に行うことができる。 (3)自己発泡性をもつ。
2. Description of the Related Art Hitherto, a foam of phosphoric acid has been proposed as an inorganic foam capable of forming a foam under normal temperature and normal pressure conditions (eg, Japanese Patent Publication No. 56-36145).
The foam described in this publication is to obtain a foam by mixing and stirring a phosphoric acid such as a metal phosphate and a foaming agent such as a polyvalent metal carbonate, and foaming and curing the foam.
Since it has the following features, it can be positioned as a superior material that has not been seen in the past, for example, it can be applied to not only a fixed material such as a panel but also an irregular filler for filling an opening. (1) The obtained foam is excellent in nonflammability and fire resistance. (2) In producing a foam, specific gravity control over a wide range can be easily performed. (3) Self-foaming.

【0003】しかし、リン酸類の発泡体は、完全な無機
材料であるが故に脆くて、少々の力でも泡が破壊されて
元に戻らない欠点があり、特に、低比重の大型パネルを
作成した場合、触っただけで表層が崩れる、パネル強度
が弱すぎて持ち運びができない等の問題があるため、実
用性にかなう材料といえるものではなかった。このよう
なリン酸類の発泡体の欠点を改善する手段として、ウレ
タンプレポリマーを系内に添加する方法が提案されてい
る(例えば、特開平9−157061号公報)。この方
法では、ウレタンプレポリマーを用いることにより、高
発泡倍率の発泡体とした場合、有機無機複合体であるに
もかかわらず、軟質ウレタンフォームと見間違える程の
柔軟性と反発弾性を有する発泡体が得られ、更に、使用
するウレタンプレポリマーの組成により軟質から硬質ま
で調整でき、且つ軟質、硬質の何れの場合も脆性が著し
く改善することができる。
[0003] However, the foam of phosphoric acid is fragile because it is a completely inorganic material, and has a drawback that the foam is broken even by a small force and cannot be restored. In particular, a large panel having a low specific gravity has been produced. In this case, there are problems such as the surface layer being collapsed just by touching, and the panel strength being too weak to be portable, and thus it cannot be said to be a material suitable for practical use. As a means for remedying such a drawback of the phosphoric acid foam, a method of adding a urethane prepolymer to the system has been proposed (for example, JP-A-9-157061). In this method, when a foam having a high expansion ratio is used by using a urethane prepolymer, a foam having flexibility and resilience enough to be mistaken for a soft urethane foam despite being an organic-inorganic composite. Can be adjusted from soft to hard by the composition of the urethane prepolymer to be used, and brittleness can be remarkably improved in both cases of soft and hard.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしウレタンプレポ
リマーを用いることにより、高発泡倍率の発泡体の脆さ
を改質し、更に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を得ることがで
き、更に発泡体燃焼時の燃焼熱、発煙量はこれら有機系
フォームより格段少なくすることができたものの、燃焼
後の発泡体の強度が弱く、長時間火炎に曝される場合に
おいては、発泡体が崩壊してしまう可能性がある。
However, by using a urethane prepolymer, the brittleness of a foam having a high expansion ratio is improved, and a foam having flexibility and resilience such as urethane foam or styrene foam is obtained. Although the heat of combustion and the amount of smoke generated during combustion of the foam can be significantly reduced compared to those of the organic foams, the strength of the foam after combustion is weak, and when the foam is exposed to a flame for a long time. May cause the foam to collapse.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決すべく鋭意検討した結果、ウレタンプレポ
リマーの硬化物により脆性が改善されたリン酸類発泡体
に粉末状の多価金属硼酸塩を添加することにより、これ
までと同等の発泡体物性および燃焼時の低燃焼熱と低発
煙量を維持したまま、更に、燃焼後の発泡体強度を向上
させ、火災時の延焼を遅延でき、防災上非常に優れた材
料と位置づけることが出来ることを見いだした。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve these problems, and as a result, have found that powdered polyvalent polyphosphoric acid foams having improved brittleness by a cured urethane prepolymer have been obtained. By adding metal borate, while maintaining the same foam physical properties as before and low combustion heat and low smoke generation during combustion, the foam strength after combustion is further improved, and fire spread in the event of fire It was found that it can be delayed and can be positioned as a very good material for disaster prevention.

【0006】すなわち本発明は、リン酸類(a)と、発
泡剤(b)とからのリン酸類発泡体構造であり、NCO
基を有するウレタンプレポリマー(c)の硬化物により
脆性が改善されてなり、かつ粉末状の多価金属硼酸塩
(d)及び必要により他の無機充填材(e)を含有され
てなる無機有機複合発泡体;及びリン酸類(a)、発泡
剤(b)、NCO基を有するウレタンプレポリマー
(c)、粉末状の多価金属硼酸塩(d)、水及び必要に
より無機充填材(e)からなる成分を混合することによ
り発泡硬化させる無機有機複合発泡体の製造法である。
That is, the present invention relates to a phosphoric acid foam structure comprising phosphoric acid (a) and a foaming agent (b),
Inorganic organic material having improved brittleness by a cured product of a urethane prepolymer (c) having a group, and containing a powdery polyvalent metal borate (d) and optionally another inorganic filler (e). Composite foam; phosphoric acid (a), foaming agent (b), urethane prepolymer having NCO group (c), powdered polyvalent metal borate (d), water and, if necessary, inorganic filler (e) This is a method for producing an inorganic-organic composite foam which is foamed and cured by mixing components consisting of:

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の発泡体は、例えば、リン
酸類(a)、金属炭酸塩(b)、該プレポリマー
(c)、粉末状の多価金属硼酸塩(d)及び必要により
無機充填材(e)からなる成分を水性混合物とすること
により、発泡硬化して得られるものである。即ち、この
水性混合物とすることにより(a)と(b)との発泡硬
化反応及び(c)の水による硬化反応が進行して、本発
明の発泡体が得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The foam of the present invention comprises, for example, a phosphoric acid (a), a metal carbonate (b), the prepolymer (c), a powdered polyvalent metal borate (d), and if necessary. It is obtained by foaming and hardening by using an aqueous mixture as the component comprising the inorganic filler (e). That is, by using this aqueous mixture, the foaming and curing reaction of (a) and (b) and the curing reaction of (c) with water proceed, and the foam of the present invention is obtained.

【0008】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、亜リン酸等のと別々に系内に添
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。
In the present invention, the phosphoric acids (a) include, for example, phosphoric acid, phosphorous acid, phosphoric anhydride, condensed phosphoric acid, polyvalent metal salts thereof, and mixtures of two or more thereof. Among these, as the polyvalent metal salt of phosphoric acid,
There are polyvalent metal salts of primary phosphoric acid, polyvalent metal salts of secondary phosphoric acid, and polyvalent metal salts of tertiary phosphate. Examples of the metal constituting the polyvalent metal salt include magnesium, calcium, aluminum, zinc, barium, iron and the like. These polyvalent metal components may be added in the form of a polyvalent metal salt of phosphoric acid or a polyvalent metal salt of phosphorous acid, or a metal compound chemically active with phosphoric acid or phosphorous acid, for example, magnesium oxide. , Polyhydric metal oxides such as calcium oxide, polyhydric metal hydroxides such as aluminum hydroxide gel, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc. are separately added to the system separately from phosphoric acid, phosphorous acid, etc. Alternatively, the reaction may be carried out in a system. Preferred examples of the phosphoric acids (a) include:
Phosphoric acid, magnesium monophosphate, aluminum monophosphate, zinc monophosphate and a mixture of two or more thereof, particularly preferred are phosphoric acid, magnesium monophosphate, aluminum monophosphate And mixtures of two or more of these.

【0009】リン酸類(a)の含有量は、発泡体の防火
性能及び発泡構造の均一性の観点から、発泡体を構成す
る全成分中通常3〜50重量%であり、又、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。
The content of the phosphoric acid (a) is usually 3 to 50% by weight based on all components constituting the foam, from the viewpoint of the fire protection performance of the foam and the uniformity of the foam structure. In a preferred range converted to the content of phosphorus atom of
-20% by weight, especially 4-18% by weight.

【0010】本発明において、発泡剤(b)としては、
例えば、(b1)炭酸塩化合物、(b2)酸またはアル
カリと反応してガスを発生する軽金属等が挙げられる。
炭酸塩化合物(b1)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、塩基性炭酸マグ
ネシウム,塩基性炭酸亜鉛等が挙げられ、上記軽金属
(b2)の具体例としては、マグネシウム,アルミニウ
ム,亜鉛等が挙げられる。発泡剤(b)として例示した
もののうち好ましいものは、塩基性炭酸マグネシウムで
ある。発泡剤(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。
In the present invention, as the foaming agent (b),
For example, (b1) a carbonate compound, and (b2) a light metal which reacts with an acid or alkali to generate a gas, and the like can be mentioned.
Specific examples of the carbonate compound (b1) include sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, basic magnesium carbonate, basic zinc carbonate and the like, and the light metal (b2) Specific examples include magnesium, aluminum, zinc and the like. Preferred among those exemplified as the blowing agent (b) are basic magnesium carbonate. The amount of the blowing agent (b) may be determined according to a desired expansion ratio in a wide range from soft to hard. The amount of (b) is not particularly limited as long as (a) and (b) are well mixed in an aqueous mixture, but usually 0.1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of phosphoric acid (a). Parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight.

【0011】本発明において、NCO基を有するウレタ
ンプレポリマー(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)〜(n5)が挙げられる。但し、(n
1)〜(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)これらのポリイソシアネートの変成物
In the present invention, examples of the urethane prepolymer having an NCO group (c) include those derived from an organic polyisocyanate compound (n) and an active hydrogen-containing compound (h) and having NCO in the molecule. Can be
Examples of the organic polyisocyanate compound (n) include the following (n1) to (n5). However, (n
The carbon number in 1) to (n5) is a value excluding the carbon number in the NCO group. (N1) an aliphatic polyisocyanate having 2 to 12 carbon atoms (n2) an alicyclic polyisocyanate having 4 to 15 carbon atoms (n3) an araliphatic polyisocyanate having 8 to 12 carbon atoms (n4) having 6 to 20 carbon atoms Aromatic polyisocyanate (n5) Modified products of these polyisocyanates

【0012】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。
Specific examples of the aliphatic polyisocyanate (n1) include: ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, -Lysine diisocyanate;-1,3,6-hexamethylene triisocyanate.

【0013】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。
Specific examples of the alicyclic polyisocyanate (n2) include: isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), 1,4-cyclohexane diisocyanate, methyl Cyclohexane-2,4-diisocyanate (hydrogenated TDI); and 1,4-bis (2-isocyanatoethyl) cyclohexane.

【0014】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。
Specific examples of the araliphatic polyisocyanate (n3) include: p-xylylene diisocyanate, and tetramethyl xylene diisocyanate.

【0015】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(粗製MD
I) 等が挙げられる。
Specific examples of the aromatic polyisocyanate (n4) include: 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane-2,4'- or 4 , 4′-diisocyanate (MDI) ・ naphthalene-1,5-diisocyanate ・ 3,3′-dimethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate ・ crude TDI ・ polyphenylmethane polyisocyanate (crude MD
I) and the like.

【0016】ポリイソシアネートの変性物(n5)の具
体例としては、上記のポリイソシアネートのイソシアネ
ート基のか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。
Specific examples of the modified polyisocyanate (n5) include a carbonamide group, a uretdione group,
Modified products into which a uretoimine group, a urea group, a burette group, an isocyanurate group, a urethane group or the like are introduced.

【0017】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。
The selection of the organic polyisocyanate compound (n) is not particularly limited, and may be used alone or in any combination as a component for deriving a urethane prepolymer in accordance with the physical properties and cost of the foam. it can.

【0018】活性水素含有化合物(h)としては、例え
ば、下記(h1)〜(h7)が挙げられる。 (h1)アルコール類 (h2)ポリオキシアルキレンポリオール (h3)ポリエステルポリオール (h4)ポリオレフィンポリオール (h5)アクリルポリオール (h6)ヒマシ油系ポリオール (h7)重合体ポリオール
Examples of the active hydrogen-containing compound (h) include the following (h1) to (h7). (H1) Alcohols (h2) Polyoxyalkylene polyol (h3) Polyester polyol (h4) Polyolefin polyol (h5) Acrylic polyol (h6) Castor oil-based polyol (h7) Polymer polyol

【0019】アルコール類(h1)の具体例としては、
脂肪族2価アルコール類(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)、環状基を有する低分子ジオール類
(1、4ビス(2ヒドロキシエトキシフェニル)プロパ
ンなど)、3価アルコール類(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)、4官能以上
の多価アルコール類(ソルビトール、シュークローズな
ど)、アルカノールアミン類(トリエタノールアミン、
メチルジエタノールアミン等)等が挙げられる。また、
これらに一部、脂肪族1価アルコール類(エタノール、
メタノール、ペンタノール、ドデカノール等)を使用し
てもよい。
Specific examples of the alcohols (h1) include:
Aliphatic dihydric alcohols (ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, 1,6 hexanediol, 1,8 octamethylenediol, etc.), having a cyclic group Low molecular weight diols (1,4 bis (2hydroxyethoxyphenyl) propane, etc.), trihydric alcohols (glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, etc.), tetrafunctional or higher polyhydric alcohols (sorbitol, sucrose, etc.) , Alkanolamines (triethanolamine,
Methyldiethanolamine, etc.). Also,
Some of these include aliphatic monohydric alcohols (ethanol,
Methanol, pentanol, dodecanol, etc.).

【0020】ポリオキシアルキレンポリオール(h2)
としては、アルコール類(h1)、低分子アミン類、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。フェ
ノール類としては、アルキルフェノール、ハイドロキノ
ン、ビスフェノールA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)
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。
Polyoxyalkylene polyol (h2)
Examples thereof include alcohols (h1), low molecular weight amines, phenols, and the like, to which alkylene oxide has been added. Examples of the low molecular amines include low molecular polyamines such as ethylenediamine, tetramethylenediamine, and hexamethylenediamine, and low molecular monoamines such as nbutylamine and stearylamine. Examples of phenols include alkylphenol, hydroquinone, bisphenol A and the like. Examples of the alkylene oxide to be added include alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms, for example, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and a combination thereof (in the case of a combination, block or random addition). Polyoxyalkylene polyol (h2)
Examples of the polyoxypropylene glycol,
Examples thereof include polyoxypropylene triol, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene triol, polyoxypropylene tetraol, and polyoxytetramethylene glycol.

【0021】ポリエステルポリオール(h3)として
は、例えば、下記(h31)〜(h33)が挙げられ
る。 (h31)2官能以上の多価アルコール類とジカルルボ
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 (h32)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 (h33)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
Examples of the polyester polyol (h3) include the following (h31) to (h33). (H31) Condensed polyester polyol obtained by reacting a difunctional or higher polyhydric alcohol with dicarboxylic acids. (H32) Polylactone polyol obtained by ring-opening polymerization of lactone. (H33) Ethylene carbonate and 1,6-hexanediol Polycarbonate polyol obtained by reaction

【0022】縮合ポリエステルポリオール(h31)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(h32)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。
The dicarboxylic acids constituting the condensed polyester polyol (h31) include, for example, aliphatic dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, azelaic acid, maleic acid, fumaric acid, etc.); Group dicarboxylic acids (such as terephthalic acid and isophthalic acid); anhydrides of these dicarboxylic acids, lower alkyl (1 to 4 carbon atoms) esters or acid halides (such as acid chloride), and mixtures of two or more of these. Examples of the lactone used for the polylactone polyol (h32) include ε-caprolactone.

【0023】これらのポリエステルポリオール(h3)
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(ポリテトラメチレネーテル)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。
These polyester polyols (h3)
Specific examples of polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyneopentyl adipate, polyethylene polypropylene adipate, polyethylene butylene adipate, polybutylene hexamethylene adipate, polydiethylene adipate, poly (polytetramethylenetel) adipate , Polyethylene azelate, polyethylene sebacate, polybutylene azelate, polybutylene sebacate, polyethylene terephthalate, polycaprolactone diol, polycarbonate diol and the like.

【0024】ポリオレフィンポリオール(h4)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(h5)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(h6)としては、(h61)ヒマ
シ油;(h62)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。
(h62)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。
Specific examples of the polyolefin polyol (h4) include polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and the like. Specific examples of the acrylic polyol (h5) include a copolymer of hydroxyethyl acrylate and ethyl acrylate, and a copolymer of hydroxyethyl acrylate, ethyl acrylate and styrene. Examples of the castor oil-based polyol (h6) include (h61) castor oil; (h62) polyester polyol of a castor oil fatty acid with a polyhydric alcohol or a polyoxyalkylene polyol, and a mixture of two or more thereof.
Specific examples of (h62) include mono, di or triester of castor oil fatty acid and trimethylolpropane; and mono or diester of castor oil fatty acid and polyoxypropylene glycol.

【0025】重合体ポリオール(h7)としては、(h
2)〜(h6)等のポリオール中で特開平4−2926
83号公報に記載のエチレン性不飽和単量体を重合して
得られるもの等が挙げられる。重合体ポリオールを構成
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(h7)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3383351号明細書記載の方法)
が挙げられる。
The polymer polyol (h7) includes (h
JP-A-4-2926 in polyols such as 2) to (h6)
No. 83 can be obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated monomer. The content of the ethylenically unsaturated monomer units constituting the polymer polyol is usually 0.1
-90% by weight, preferably 5.0-80% by weight.
As a method for producing the polymer polyol (h7), for example,
A method of polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol in the presence of a polymerization initiator (such as a radical generator) (for example, a method described in US Pat. No. 3,383,351)
Is mentioned.

【0026】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)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。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。
Among the compounds exemplified above as the active hydrogen-containing compound (h), particularly preferred are the ethylene oxide adducts of the polyoxyalkylene polyol (h2). It is preferably used as a part of (h). By using the ethylene oxide adduct, the dispersibility of the prepolymer (c) in forming an aqueous mixture is improved.

【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度で反応すれば製造でき
る。
The NCO content in the prepolymer (c) is
Preferably it is 0.5 to 30% by weight. The properties of the urethane prepolymer (c) are not particularly limited, but are preferably liquid at room temperature and have a certain molecular weight and molecular composition, and the molecular weight of (c) is preferably 1,000. ~ 50,000. As an example of a method for producing the prepolymer (c), the prepolymer (c) can be produced by charging an organic polyisocyanate (n) and an active hydrogen-containing compound (h) in a reaction vessel and reacting at a reaction temperature of 50 to 120 ° C.

【0028】本発明の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、発泡体の脆性改善効
果及び防火性能の観点から、通常5〜30重量%であ
り、10〜25重量%が好ましい。
The content of the urethane prepolymer (c) unit in the foam of the present invention, that is, the content of (c) with respect to the total solid content during the production of the foam, depends on the brittleness improving effect of the foam and the fireproof performance. In light of this, it is usually 5 to 30% by weight, and preferably 10 to 25% by weight.

【0029】粉末状の多価金属硼酸塩(d)としては、
例えば、硼酸亜鉛、硼酸アルミニウム、硼酸鉛、硼酸バ
リウム、硼酸マンガン、硼酸マグネシウム、硼酸ニッケ
ル、硼酸カドミウム、硼酸ビスマス、硼酸銅、硼酸銀等
が挙げられる。粉末状は任意の粒径のものが使用可能で
あり、粒状、塊状等も含まれる。これら多価金属硼酸塩
は、多価金属硼酸塩の形で添加する方法の他に、硼酸と
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や、炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸亜鉛等の多価金属炭酸塩を硼酸と別々に
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。粉末状の多価金属硼酸塩(d)として例示したもの
のうち好ましいものは、硼酸亜鉛、硼酸マグネシウム、
硼酸カルシウム、硼酸アルミニウム、硼酸鉄およびこれ
らの2種以上の混合物である。
As the polyvalent metal borate (d) in powder form,
Examples include zinc borate, aluminum borate, lead borate, barium borate, manganese borate, magnesium borate, nickel borate, cadmium borate, bismuth borate, copper borate, silver borate, and the like. The powder may be of any particle size, including granules and lumps. These polyvalent metal borates may be added in the form of a polyvalent metal borate, or a metal compound chemically active with boric acid, for example, a polyvalent metal oxide such as magnesium oxide or calcium oxide, or water. Add a polyvalent metal hydroxide such as aluminum oxide gel, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc., or a polyvalent metal carbonate such as magnesium carbonate, calcium carbonate, zinc carbonate, etc., separately from boric acid into the system. The reaction can be carried out by Preferred examples of the powdered polyvalent metal borate (d) include zinc borate, magnesium borate,
Calcium borate, aluminum borate, iron borate and mixtures of two or more of these.

【0030】本発明の発泡体中の粉末状の該硼酸塩
(d)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(d)の含有量は、燃焼炭化した発泡体の
強度及び発泡体の発泡倍率の観点から、通常1〜50重
量%であり、好ましくは5〜40重量%である。
The content of the powdery borate (d) unit in the foam of the present invention, that is, the content of (d) with respect to the total solid content in the production of the foam, is determined by the strength of the foam obtained by combustion and carbonization. From the viewpoint of the expansion ratio of the foam, the amount is usually 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight.

【0031】本発明の発泡体には、物性やコストを考慮
して必要により無機充填材(e)を含有させても良い。
無機充填材(e)としては、例えば下記(e1)〜(e
5)が挙げられる。 (e1)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 (e2)粘土鉱物: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 (e3)無機質軽量骨材:パーライト、シラスバル−ン
等 (e4)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 (e5)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、硫酸カルシウム等
The foam of the present invention may contain an inorganic filler (e) if necessary in consideration of physical properties and cost.
Examples of the inorganic filler (e) include the following (e1) to (e)
5). (E1) Cement: Portland cement, silica cement, alumina cement blast furnace cement, fly ash cement, white cement, etc. (e2) Clay mineral: morillonite, bentonite, mica, sericite, kaolin talc, philite, zeolite, etc. (e3) Inorganic Light aggregate: perlite, shirasu balloon, etc. (e4) Inorganic fiber: carbon fiber, asbestos, rock wool, glass fiber, ceramic fiber, potassium titanate fiber, steel fiber, etc. (e5) Other water-insoluble inorganic powder materials: Fly ash, silica fume, silica powder, ceramic powder, aluminum hydroxide, alumina, calcium sulfate, etc.

【0032】以上(e)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(e1)の添加により発泡体の硬度が
向上する。セメント(e1)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
(e4)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、(e5)のうちの水酸化ア
ルミニウムは、添加することにより防火性能を向上させ
る。その他(e)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材的な用い方ができる。(e)
の添加量は特に制限はなく、通常、リン酸類(a)10
0重量部に対して、1800重量部以下、好ましくは5
00重量部以下である。上記無機繊維(e4)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。
There is no particular limitation on the selection of those exemplified as (e) above, and they may be added alone or in any combination according to the requirements of the physical properties and cost of the foam.
For example, the hardness of the foam is improved by adding the cement (e1). Among the cements (e1), alumina cement is preferable because it has low alkalinity even in the cement, and thus has low reactivity with the phosphoric acids (a). By the addition of the inorganic fiber (e4), the tensile strength and the bending strength of the foam are improved, and the shape retention after the organic matter in the foam is temporarily burned is improved. Further, the aluminum hydroxide of (e5) improves the fire prevention performance by being added. Others exemplified as (e) can be mainly used as an expanding material for cost reduction. (E)
There is no particular limitation on the addition amount of the phosphoric acid (a) 10
1800 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight with respect to 0 parts by weight
Not more than 00 parts by weight. Organic fibers can be used instead of or in combination with the inorganic fibers (e4). Organic fibers also have an effect of improving the tensile strength, bending strength, etc. of the foam. Examples of the organic fiber include vinylon fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, and cellulose fiber. However, the amount of the organic fibers used must be within a range that does not cause any problem in consideration of the required level of the fire protection performance of the foam.

【0033】本発明の発泡体は、(c)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でもよい。難燃剤の使用量は通常ウ
レタンプレポリマー100重量部に対して0.1〜40
部である。
If the content of (c) is within the above-mentioned preferred range, the foam of the present invention has a considerably high fire protection. However, in order to provide a higher fire protection, a flame retardant is added to the component. Can be foamed and cured. Non-halogen phosphates (triphenyl phosphate,
Cresyl diphenyl phosphate, ammonium polyphosphate, etc.), halogen-containing phosphates (trischloroethylphosphonate, trisdichloropropylphosphate, tris (tribromophenyl)
Phosphate, trisdibromopropyl phosphate, etc.), active hydrogen-containing flame retardant (di (isopropyl)
N, N bis (2-hydroxyethyl) aminomethyl phosphate, an alkylene oxide adduct of brominated bisphenol A, etc.), antimony trioxide, antimony pentoxide, zinc oxide, and the like. The above examples are
One type or two or more types may be used. The amount of the flame retardant used is usually 0.1 to 40 with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer.
Department.

【0034】本発明の方法によって、リン酸類(a)、
発泡剤(b)、NCO基を有するウレタンプレポリマー
(c)、粉末状の多価金属硼酸塩(d)及び必要により
無機充填材(e)からなる成分を混合して水性混合物と
することにより発泡硬化させると、本発明の発泡体が得
られる。この水性混合物中の水の量は混合水スラリー化
が可能な範囲であれば、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、通常水性混合物
の濃度が50〜90重量%程度となる量である。
According to the method of the present invention, phosphoric acids (a),
By mixing a foaming agent (b), a urethane prepolymer having an NCO group (c), a powdery polyvalent metal borate (d) and, if necessary, an inorganic filler (e) into an aqueous mixture. When foamed and cured, the foam of the present invention is obtained. As long as the amount of water in the aqueous mixture is within a range that can be made into a mixed water slurry, it is not necessary to add more water than necessary. As the amount of water increases, the foamed and hardened product takes more time and labor to dry. The amount of water is not particularly limited, but is usually such that the concentration of the aqueous mixture becomes about 50 to 90% by weight.

【0035】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部に対して0.0
01〜30部である。
In the method of the present invention, in order to control the curing speed of the prepolymer (c), for example, a catalyst may be added. As the catalyst, dibutyltin dilaurate, alkyl titanate, organosilicon titanate, stannas octoate, lead octylate, zinc octylate, bismuth octylate, dibutyltin diorthophenylphenoxite, tin oxide and an ester compound ( Metal catalysts such as reaction products of dioctyl phthalate, etc., monoamines (such as triethylamine), diamines (such as N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine), and triamines (such as N, N, N', Amine catalysts such as N ", N" -pentamethyldiethylenetriamine) and cyclic amines (such as triethylenediamine). The catalyst may be used alone or in combination of a metal and an amine. The amount of the catalyst is usually 0.00.0 parts per 100 parts of the prepolymer (c).
01 to 30 parts.

【0036】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−ン社製のSH−19
2、SH−193、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−53
20、L−5340、L−5350等、信越シリコン社
製のF−121、F−122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0.001〜3重量部である。
In the method of the present invention, in order to control the cell structure of the foam, a foam stabilizer may be added. Examples of the foam stabilizer include conventionally known silicone-based activators, and for example, SH-19 manufactured by Tore Silicone Co., Ltd.
2, SH-193, SH-194, etc .; TFA-4200, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd .; L-53, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.
20, L-5340, L-5350, etc., and F-121, F-122 manufactured by Shin-Etsu Silicon Co., Ltd. The amount of the foam stabilizer is usually 0.001 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane prepolymer.

【0037】本発明の方法において、各成分を混合する
ことにより発泡硬化させる方式としては、下記の[1]
から[4]に例示するような種々の方式がある。 [1]リン酸類(a)、該プレポリマー(c)および水
を混合した後、発泡剤(b)、粉末状の多価金属硼酸塩
(d)および必要により無機充填材(e)を併せて投入
し混合、発泡硬化させる方式。 [2]リン酸類(a)と水の混合物である成分(イ)
と、該プレポリマー(c)と、発泡剤(b)と、粉末状
の多価金属硼酸塩(d)および必要により無機充填材
(e)の混合物である(ロ)を混合し、発泡硬化させる
方式。 [3]リン酸類(a)と水と粉末状の多価金属硼酸塩
(d)の混合物である成分(ハ)と、該プレポリマー
(c)と、発泡剤(b)、および必要により無機充填材
(e)の混合物である(ニ)を混合し、発泡硬化させる
方式。 [4]リン酸類(a)、該プレポリマー(c)と水の一
部を混合した後、あらかじめ炭酸金属塩(b)、粉末状
の多価金属硼酸塩(d)および必要により無機充填材
(e)と水の残りとを混合してスラリー化した(ホ)を
投入混合し、発泡硬化させる方式。 これらの内、好ましいのは、[1]、[2]、[4]の
方式である。
In the method of the present invention, as a method of foaming and curing by mixing each component, the following [1] is used.
To [4]. [1] After mixing phosphoric acid (a), the prepolymer (c) and water, a foaming agent (b), a powdered polyvalent metal borate (d) and, if necessary, an inorganic filler (e) are combined. And mixing, foaming and curing. [2] Component (a) which is a mixture of phosphoric acid (a) and water
And a prepolymer (c), a foaming agent (b), and a powdery polyvalent metal borate (d) and, if necessary, a mixture (b) of an inorganic filler (e). Method to make. [3] Component (c), which is a mixture of phosphoric acid (a), water and polyvalent metal borate (d) in powder form, prepolymer (c), blowing agent (b), and inorganic if necessary A method in which (d), which is a mixture of the filler (e), is mixed and foam-hardened. [4] Phosphoric acid (a), the prepolymer (c) and a part of water are mixed, and then a metal carbonate (b), a powdery polyvalent metal borate (d) and an inorganic filler as necessary A method in which (e) and the rest of water are mixed to form a slurry (e), and the mixture is charged and foamed and cured. Of these, the methods [1], [2] and [4] are preferred.

【0038】本発明の発泡体は、本発明の方法により常
温常圧条件下、上記方式に基づき各成分を混合後、静置
することにより得られる。混合溶液(スラリー)は、静
置後、数分〜数十分の内に発泡し、次いで硬化が終了
し、発泡体を形成する。但し、冬期、気温が低いケース
や、工程上発泡硬化時間を短縮したいケースについて
は、静置中、50℃程度に加熱してもよい。
The foam of the present invention can be obtained by mixing the components according to the above-mentioned method under normal temperature and normal pressure conditions by the method of the present invention, and then allowing the mixture to stand. After standing, the mixed solution (slurry) foams within a few minutes to several tens of minutes, and then the curing is completed to form a foam. However, in a case where the temperature is low in winter or a case where the foam hardening time is desired to be shortened in the process, it may be heated to about 50 ° C. during standing.

【0039】本発明の方法により、 型枠中に混合物を流し込んで成形した本発明の発泡体
とすることもでき、 壁面等の任意の基材へ塗布したり、任意の空隙へ充填
した本発明の発泡体とすることもできる。成型体の場合
は、任意の形状の型枠等(例えば、大型パネルの型枠
等)を用いて上記に例示した方式で発泡体とすればよ
い。塗布する場合は、上記の方式で混合したものを吹き
付けやこて塗等で、発泡体とすればよい。
According to the method of the present invention, the foam of the present invention can be formed by pouring the mixture into a mold, and the foam of the present invention can be applied to an arbitrary base material such as a wall surface or filled in an arbitrary space. Foam. In the case of a molded body, a foam may be formed by a method exemplified above using a mold having an arbitrary shape (eg, a mold of a large panel). In the case of application, a mixture obtained by the above method may be formed into a foam by spraying or trowel coating.

【0040】本発明の発泡体は、発泡剤(b)の添加量
を加減することにより、その比重を広範囲に調整でき
る。また、得られる発泡体は比重0.1以下の低比重時
においても、発泡表面にもろさはなく、組成および配合
上の調整から、硬質から軟質ものまで、幅広い材質の発
泡体を得ることができる。又発泡体の断熱性能も比重の
コントロールにより、例えば、0.03kcal/m・
hr・℃以下の低い熱伝導率を付与することが可能な
上、防火性も不燃材から準不燃材相当のレベルである
等、グラスウール、硬質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
とが出来る。
The specific gravity of the foam of the present invention can be adjusted over a wide range by adjusting the amount of the foaming agent (b). In addition, even when the obtained foam has a low specific gravity of 0.1 or less in specific gravity, the foam surface is not brittle, and from the adjustment of composition and composition, foams of a wide range of materials from hard to soft can be obtained. . Also, the thermal insulation performance of the foam is controlled by controlling the specific gravity, for example, 0.03 kcal / m ·
In addition to being able to provide a low thermal conductivity of less than hr. ° C., the fire resistance is also at a level equivalent to a quasi-noncombustible material from noncombustible materials, such as glass wool, even when compared to existing heat insulating materials such as rigid urethane foam, It is positioned as a material with excellent properties. Therefore, the foam of the present invention can be used as a heat insulating material, a soundproofing material, a fireproofing material, a fireproofing covering material, a lightweight aggregate, a heatproofing material for a fireproof safe, etc. of a large outer wall panel or an inner wall panel.

【0041】[0041]

【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ものではない。製造例、実施
例及び比較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−2を得た。
The present invention will be further described with reference to the following examples.
The present invention is not limited to this. Parts in Production Examples, Examples and Comparative Examples are parts by weight. Production Example 1 [Production of the Prepolymer (c)] A raw material component required for a 4-port separable corvene was charged,
The following urethane prepolymers c-1 to c-2 having NCO groups were obtained by a method of reacting at 90 ° C. for 5 hours.

【0042】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[三洋化成工業(株)製、商品名:ニュ−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%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(三洋化成工業(株)製、商品名サンニックスGL−
3000)150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%で、常温
で粘調な樹脂溶液。
C-1: TDI [Nihon Polyurethane Co., Ltd.
Polyoxyethylene polyoxypropylene glycol [manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: Newpole PE]
-62] A prepolymer obtained by reacting 420 parts by weight. The prepolymer has an NCO content of 6.2% and is a viscous resin solution at room temperature. c-2: 100 parts by weight of crude MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., trade name "Millionate MR-100"), and polyoxyethylene polyoxypropylene triol (manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Sannics GL) −
3000) 150 parts by weight reacted to obtain a prepolymer. NCO content of prepolymer is 10.0%, viscous resin solution at normal temperature.

【0043】実施例1〜4、比較例1〜2 実施例1〜4、比較例1〜2各々下記表1の組成に基づ
き、リン酸類(a)、該プレポリマー(c)および水道
水をホモミキサ−で均一に攪拌した。得られた攪拌混合
物に更に、実施例1、3は発泡剤(b)及び粉末状の多
価金属硼酸塩(d)を、実施例2、4は発泡剤(b)、
粉末状の多価金属硼酸塩(d)及び無機充填材(e)
を、比較例1は発泡剤(b)を、比較例2は発泡剤
(b)及び無機充填材(e)を各々添加し、攪拌混合し
た後、型枠(50×30×3cm)に流し込み、自由発泡
させて実施例1〜4及び比較例1〜2の成形した発泡体
を得た。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-2 Examples 1-4, Comparative Examples 1-2 Based on the compositions shown in Table 1 below, phosphoric acid (a), the prepolymer (c) and tap water were used. The mixture was uniformly stirred with a homomixer. Examples 1 and 3 further include a blowing agent (b) and a powdered polyvalent metal borate (d) in Examples 1 and 3, and Examples 2 and 4 illustrate a blowing agent (b).
Powdered polyvalent metal borate (d) and inorganic filler (e)
In Comparative Example 1, the foaming agent (b) was added, and in Comparative Example 2, the foaming agent (b) and the inorganic filler (e) were added, and the mixture was stirred and mixed, and then poured into a mold (50 × 30 × 3 cm). The foam was free-foamed to obtain molded foams of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】注1)略記号で示す化合物は次のとおり。 (a)リン酸類 a−1:第一リン酸カルシウム a−2:第一リン酸マグネシウム a−3:リン酸 (b)発泡剤 b−1:塩基性炭酸マグネシウム (c )該プレポリマー c−1、c−2:製造例1で得られたプレポリマー (d )粉末状の多価金属硼酸塩 d−1:硼酸亜鉛 d−2:硼酸バリウム (e)無機充填材 e−1:水酸化アルミニウムNote 1) The compounds indicated by the abbreviations are as follows. (A) Phosphates a-1: Calcium monophosphate a-2: Magnesium monophosphate a-3: Phosphoric acid (b) Blowing agent b-1: Basic magnesium carbonate (c) The prepolymer c-1, c-2: Prepolymer obtained in Production Example 1 (d) Powdery polyvalent metal borate d-1: Zinc borate d-2: Barium borate (e) Inorganic filler e-1: Aluminum hydroxide

【0046】試験例1 [実施例1〜4、比較例1〜2
の発泡体の評価] 実施例1〜4及び比較例1〜2の発泡体を、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)熱伝導率 JIS A−1412(保温板の熱伝導率測定方法) (2)発泡体の柔軟性 JIS Z1536(ポリスチレンフォーム包装用緩衝
材)に規定される柔軟性試験に準拠。試験片を40mm
円筒の円周に沿って巻き付けた時の状態観察から判定し
た。 (3)不燃・準不燃・難燃性(以下防火性と総称する) 建設省公示第1231号(準不燃材料及び難燃材料の試
験方法)、建設省公示第1828号(不燃性材料の試験
方法)にそれぞれ規定される表面試験方法に準拠して測
定した。更に燃焼試験後の発泡体について、30mm角
に切り取り、圧縮強度を測定した。 (4)圧縮強度 JIS K−7220(硬質発泡プラスチックの圧縮試
験方法)
Test Example 1 [Examples 1-4, Comparative Examples 1-2]
Evaluation of foam of Example 1] The foams of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were left in a well-ventilated room for one month, and then dried in a dryer at 40 ° C for 120 minutes.
After being dried for a period of time, one left in a desiccator for 24 hours was subjected to a test according to the following test method. [Test Method for Physical Properties of Foam] (1) Thermal Conductivity JIS A-1412 (Method of Measuring Thermal Conductivity of Heat Insulating Plate) (2) Flexibility of Foam Specified in JIS Z1536 (A cushioning material for polystyrene foam packaging). Compliant with the flexibility test. The test piece is 40 mm
Judgment was made by observing the condition when the film was wound along the circumference of the cylinder. (3) Non-combustible / quasi-incombustible / flame retardant (hereinafter collectively referred to as fire protection) Ministry of Construction Public Notice No. 1231 (test method for semi-combustible materials and flame retardant materials), Ministry of Construction Public Notice No. 1828 (test of noncombustible materials) Method), the measurement was carried out in accordance with the surface test method specified respectively. Further, the foam after the combustion test was cut into a 30 mm square, and the compressive strength was measured. (4) Compressive strength JIS K-7220 (Compression test method for hard foamed plastic)

【0047】[試験結果]各発泡体の物性試験および外
観観察の結果を表2にまとめる。
[Test Results] Table 2 summarizes the results of the physical property test and appearance observation of each foam.

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の無機有機複合発泡体及びその製
造法は、以下の効果を奏する。 (1)本発明の発泡体は、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り、 高発泡倍率の発泡体とした場合は、無機有機複合体で
あるにも拘らず、軟質ウレタンフォームと見間違える程
の柔軟性と反発弾性を有する発泡体であり、 この発泡倍率は軟質から硬質まで調整でき、且つ 軟質・硬質の何れの場合も脆性が改善されている。 (2)低比重、高発泡倍率の発泡体でも、運用上全く問
題ない程度の強度を有するため、断熱性に優れる軽量の
パネル等が作製できる。 (3)常温常圧下での条件でも製造することができるた
め、オートクレーブ養生等の特殊な反応装置を必要とし
ない。 (4)所望の形状の型枠中で容易に多孔化でき、硬化さ
せることができる。また、壁面にこて塗りや吹き付け等
を行い、硬化させることも可能である。 (5)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不燃材
〜準不燃材に相当するレベルの材料であり、防災上、安
全性の高い材料を市場に供給することができる。
The inorganic-organic composite foam of the present invention and the method for producing the same have the following effects. (1) The foam of the present invention significantly improves brittleness, which has been a problem of the conventional phosphoric acid foam, and when a foam having a high expansion ratio is used, it is an inorganic-organic composite. Nevertheless, it is a foam having flexibility and resilience enough to be mistaken for a soft urethane foam, and this expansion ratio can be adjusted from soft to hard, and brittleness is improved in both soft and hard cases. I have. (2) Even a foam having a low specific gravity and a high foaming ratio has a strength that does not cause any problem in operation, so that a lightweight panel or the like having excellent heat insulating properties can be manufactured. (3) Since it can be produced even under conditions of normal temperature and normal pressure, a special reaction device such as autoclave curing is not required. (4) It can be easily made porous in a mold having a desired shape and can be cured. It is also possible to perform troweling, spraying, and the like on the wall surface to cure the wall. (5) In terms of appearance and performance, existing urethane foam,
Although it is almost at the same level as styrene foam, the fire resistance of the material is at a level equivalent to nonflammable materials to quasi-nonflammable materials that are higher than these existing organic insulation materials. Can supply to market.

【0050】以上の効果を奏することから、本発明の発
泡体は、その防火性能、断熱性、弾性、柔軟性、強度等
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。 列車、自動車、住宅、ビル等防火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、
外壁パネルや内壁パネルの断熱材、床面や壁面の防音
材、防耐火材。 その他、耐火金庫、冷凍庫、冷蔵庫等の断熱材、耐火
被覆材、軽量骨材、空隙充填材、防火性能を有する合成
木材等。
Because of the above effects, the foam of the present invention can be used for the following applications, taking advantage of its properties of fire protection, heat insulation, elasticity, flexibility, strength and the like. It is suitable for. In applications where fire protection performance is required, such as trains, cars, houses, buildings, etc., alternatives to those in which organic foams such as urethane foam and styrene foam have been used conventionally;
Insulation for exterior and interior panels, sound insulation for floors and walls, and fire protection. In addition, insulation materials for fire-resistant safes, freezers, refrigerators, etc., fire-resistant coating materials, lightweight aggregates, void fillers, synthetic wood with fire-proof performance, etc.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友定 強 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tsuyoshi Tomosada 11-11, Hitotsubashi Nohonmachi, Higashiyama-ku, Kyoto Inside Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リン酸類(a)と、発泡剤(b)とから
のリン酸類発泡体構造であり、NCO基を有するウレタ
ンプレポリマー(c)の硬化物により脆性が改善されて
なり、かつ粉末状の多価金属硼酸塩(d)及び必要によ
り他の無機充填材(e)を含有されてなる無機有機複合
発泡体。
1. A phosphoric acid foam structure comprising a phosphoric acid (a) and a foaming agent (b), wherein brittleness is improved by a cured product of a urethane prepolymer (c) having an NCO group, and An inorganic-organic composite foam comprising a powdery polyvalent metal borate (d) and optionally another inorganic filler (e).
【請求項2】 リン酸類(a)が、(無水)リン酸、亜
リン酸、縮合リン酸及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記載の発
泡体。
2. The phosphoric acid (a) according to claim 1, wherein the phosphoric acid (a) is at least one compound selected from the group consisting of (anhydrous) phosphoric acid, phosphorous acid, condensed phosphoric acid, and polyvalent metal salts thereof. Foam.
【請求項3】 発泡剤(b)が、炭酸塩化合物である請
求項1または2記載の発泡体。
3. The foam according to claim 1, wherein the foaming agent (b) is a carbonate compound.
【請求項4】 粉末状の多価金属硼酸塩(d)の含有量
が、1〜50重量%である請求項1〜3のいずれか記載
の発泡体。
4. The foam according to claim 1, wherein the content of the powdery polyvalent metal borate (d) is 1 to 50% by weight.
【請求項5】 粉末状の多価金属硼酸塩(d)が、硼酸
亜鉛、硼酸カルシウム、硼酸マグネシウム、硼酸アルミ
ニウム及び硼酸鉄からなる群より選ばれる1種以上の粉
末状化合物である請求項1〜4のいずれか記載の発泡
体。
5. The powdery polyvalent metal borate (d) is at least one powdery compound selected from the group consisting of zinc borate, calcium borate, magnesium borate, aluminum borate and iron borate. 5. The foam according to any one of items 4 to 4.
【請求項6】 リン酸類(a)、発泡剤(b)、NCO
基を有するウレタンプレポリマー(c)、粉末状の多価
金属硼酸塩(d)、水及び必要により無機充填材(e)
からなる成分を混合することにより発泡硬化させる無機
有機複合発泡体の製造法。
6. Phosphoric acid (a), blowing agent (b), NCO
Urethane prepolymer having a group (c), powdered polyvalent metal borate (d), water and optionally inorganic filler (e)
A method for producing an inorganic-organic composite foam which is foamed and cured by mixing components consisting of:
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