JPS63139910A - 発泡用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は難燃特性に優れ、かつ発泡時の液の流動性の優
れた発泡用樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 最近、建築用材料とくに住宅用外壁材に対する難燃性の
要求は厳しさを増しており、建設省告示第１２３１号準
不燃試験に同第１３７２号模型箱試験が追加されるに至
った。前記建設省告示第１３７２号模型箱試験とは同第
１２３１号準不燃試験における残炎、温度時間面積１発
煙係数の規制値を満たした上で、試験体を大型化し、燃
焼時の発熱量、燃焼後の形状を判定するという大変酸し
いものである。工業用ポリオールを原料として発泡させ
たイソシアヌレート環を有する従来のイソシアヌレート
発泡体（ポリウレタン発泡体の一種）を用いた構造体は
燃焼後の形状変化が著しく発ｆ！Ａｆｋも大きいため、
前記第１３７２号模型箱型試験に合格するのは難しい。

一方、公知のフェノール発泡体を用いた構造体は、燃焼
後の形状変化は少ないが、燃焼後の残炎時間が長いとい
う欠点を持つ。従来イソシアヌレート環を有するイソシ
アヌレート発泡体（ポリウレタン発泡体の一種）を成形
するのに使用している製造設備をフェノール発泡体成形
用に切替える場合は１発泡時及び発泡後の加熱装置を高
温で且つ長時間加熱できる装置に変更しなければならず
。

又この装置を用いたフェノール発泡体の製造法も極めて
作条性の悪いものである。一方、炭水化物を原料として
発泡させた発泡体を用いた構造体は工業用ポリオールを
原料とするイソシアヌレート発泡体を用いた構造体に比
べ難燃性は向上するが。

特に発泡時の液の流動性が劣るため、パネル製造時に端
部への充てん性が悪く、マた高密度の発泡体しか得られ
ずコスト高となり、いちじるしく生産性も劣っている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、ポ
リウレタン発泡体の優れた作業性を生かして、得られる
発泡体の難燃特性に優れ、かつ発泡時の液の流動性の優
れた発泡用樹脂組成物を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は炭水化物の水溶液及び／又はスラリー。

反応触媒、イソシアネート化合物及び必要に応じて整泡
剤及び／又は難燃剤を含有する発泡用樹脂組成物におい
て、イソシアネート化合物がポリメチレンポリフェニル
ポリイソシアネート及びトリレンジイソシアネートのプ
レポリマーの混合物である発泡用樹脂組成物に関する。

本発明における発泡用樹脂組成物に使用する炭水化物の
水溶液及び／又はスラリーとは、果糖。

ぶどう糖、砂糖、麦芽糖、セルロース等を単独で。

又は２種以上を組み合わせて水に溶解させた水溶液、水
に分散させたスラリー又はその水溶液とスラリーの混合
溶液である。市販品として入手し得るものとしては、王
子コンスターチ株式会社製。

異性化糖Ｆ−４２，Ｆ−５５およびＨＣがある。

例えばＨＣは果糖５５．９重量％、ぶどう糖３９．２重
量％、その他の糖分４．９重量％を含むものであり、さ
らに水分を全体として２４．５重量％含む混合物である
。また参松工業株式会社製、サンクラフト５５０は糖成
分として果＄１５５．６重量％、ぶどう糖３９．３重量
憾、オリゴ糖５．１重量慢を含むものであり、さらに水
分を全体として２４．５重量％含む混合物である。

本発明における反応触媒としては、ジブチルスズジラウ
レート、ジブチルスズジオクトエート等のスズ化合物、
トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、トリエタノ
ールアミン、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−プ
ロパツール、２−７ミノー２−メチル−１−プロパツー
ル等のアミン化合物などがある。

本発明のイソシアネート化合物に用いられるポリメチレ
ンポリフェニルポリイソシアネートとはであられされる
ものでｎは整数である。市販されているものはｎが０．
１．２の混合物を主成分としており、ｎが３以上のもの
も含まれる。

その例としては、ミリオネートＭｆＬ−１００゜ＭＲ−
２００，ＭＲ−３００（日本ポリウレタン工業株式会社
商品名）、スミジュール４４Ｖ−１０゜４４Ｖ−２０（
住友バイエルウレタン株式会社商品名）がある。

トリレンジイソシアネートのプレポリマーては。

トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付
加物のように多官能アルコールのヒドロキシル基にトリ
レンジイソシアネート付加物させたもの、シュークロー
ズ系ポリエーテルをベースにして、このポリエーテルの
ヒドロキシル基にトリレンジイソシアネートを反応させ
たプレポリマーの例のようにポリエーテルのヒドロキシ
ル基にトリレンジイソシアネートを反応させたもの、イ
ソフタル酸、オルソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族
有機酸にジエチレングリコール等のグリコールを付加さ
せたポリエステル、アジピン酸等の脂肪族有機酸にジエ
チレングリコール等のグリコールを付加させたポリエス
テル等のヒドロキシル基にトリレンジイソシアネートを
反応させたものなどが用いられる。得られる発泡体の強
度の点からシュークローズ系ポリエーテルを用いたもの
が好ましい。

本発明におけるインシアネート化合物における好ましい
配合割合は。

（ａ）　　ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネー
ト　　　　　　　　　　　　　　　５０〜９０重量部（
ｂ）トリレンジイソシアネートのプレポリマー１０〜５
０重量部 の範囲である。。

また９作業性９強度等を改善する目的でヘキサメチレン
ジイソシアネート、インホロンジイソ７アネート等の他
のインシアネートを混合することモ可能であり、ジフェ
ニルメタンジイソシアネートのプレポリマー等のインシ
アネートプレポリマーを併用することも可能である。

本発明において必要に応じて使用される整泡剤トシでは
、シリコーンポリマー、界面活性剤があり、それぞれ単
独あるいは併用して使用することができる。

シリコーンポリマーとしては９日本二二カー株式会社製
Ｌ−５２０，Ｌ−５４０，Ｌ−５３４０゜Ｌ−５３５０
，Ｌ−５４１０，Ｌ−５４３０，ダウコーニング株式会
社製１９０，１９１，１９３等がある。

本発明だおいて必要に応じて使用される難燃剤トシては
トリス（２−クロロエチル）フォスフェート、トリス（
２−クロロプロピル）フォスフェート、ｊ３１素化ハラ
フィン、ヘキサブロムベンゼン等の有機系難燃剤、三階
化アンチモン、水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤な
どがあり、これらを単独で、又は組み合わせて使用する
ことができる。

また本発明になる発泡用樹脂組成物を用いて構造体を造
る場合に、該樹脂組成物からなる発泡体の少なくとも片
面に設ける難燃若しくけ不燃性の板又は７−トとしては
、アルミクラフト紙、アルミニウム箔、Ｍ箔等の金属箔
、アルミアスベストシート、不毛セメント板、鉄板、鋼
板、ステンレス板、アルミニウム板、銅板等の金属板、
スレート板、ケイ酸カルシウム板１石膏ボード、セメン
ト板、ガラス繊維強化セメント板等の無機質不燃板など
がある。

これらの難燃若しくは不燃性の板又はシートは外観上又
は腐食防止等の理由で塗装をしても差し支えがない。塗
装に使用する学科は難燃性を低下させないよう、その材
質又は塗膜の厚みを充分考慮する必要があるが、塗膜が
薄ければその材質に特に制限はなく１通常市販されてい
るカラー鉄板でも充分不燃性の板として使用できる。

本発明において発泡体を成形する上での各使用材料の配
合割合には特に制限はないが。

（ａｌ炭水化物の水溶液及び／又はスラリー５０〜２０
０重量部 （ｂ１反応触媒　　　　　　　　　０．１〜　５重量部
（Ｃ）整泡剤（選択的）０，１〜　５重量部（ｄｌイソ
ンアネート化合物　　５０〜２００重潰部＋ｅｌ難燃剤
（選択的）　　　　　　０．１〜１００１ｉｉ１部の割
合で使用することが好ましく。

ｌａ）炭水化物の水溶液及び／又はスラリー５０〜１５
０重量部 （ｂ１反応触媒　　　　　　　　　０．５〜４．０重量
部（Ｃ）整泡剤（選択的）０．５〜４．０型片部（ｄ）
イソシアネート化合物　　５０〜１５０重量部（ｅｌ難
燃剤（選択的）　　　　　５〜５０重計部の割合で使用
することがさらに好ましい。また作業性の関係で例えば
（ａ）及びｔｂ＋の混合物とｆｃｌ、　（ｄｌ及び（ｅ
）の混合物を準備しておき、この両者を混合し。

反応させて発泡させることも可能である。反応温度は特
に制限はないが、１０〜５０℃が好オしぐ。

混合時の攪拌機の回転毅も製に制限はないが１、　ｏ　
ｏ　ｏ〜７，０００回転／分が好ましい。発泡体を成形
するのに際しては、特に制限はないが、型を使用するの
が好ましく９例えば、上部が開放され底を有する型を用
い、この下面に難燃若しくは不燃性の板又はシートを置
き、型を均一な発泡体を得るのに好ましい３０°Ｃ〜９
０℃に加温してお〈。次に前記発泡体の各材料を攪拌し
混合して。

この型内に流し込むついで難燃若しくは不燃性の板又は
シートを備え、均一な発泡体を得るのに好ましい３０℃
〜９０℃に加温しておいた上型をこの板又はシートの面
を溶液の混合物に向けて載せ。

型締めし１発泡させることにより９発泡体と難燃若しく
は不燃性の板又はシートとが密着した構造体を得ること
が出来る。ここで難燃若しくは不燃性の板又はシートは
発泡体の片面又は両面の何れに設けても良いが９両面に
設はサンドインチ構造にしたものの方が難燃特性を高め
る上で好ましい。

この場合９発泡体の両面に設ける難燃若しくは不燃の板
又はシートは同一のものでも異種のものの組み合わせで
も良い。

実施例１ 果糖７５重量部、水道水２５ｆｉ１１部、トリエタノー
ルアミン１．５重量部を加えよく混合し溶液Ａを得た。

ポリメチレンポリフェニルイソシアネート（日本ポリウ
レタン工業株式会社製商品名ミ１７オネー）ＭＲ−１０
０）３５重量部およびシェークローズ系ポリエーテル（
旭硝子株式会社製商品名エクセノール４５０８　）５重
量部とトリレンジイソシアネート４０重量部とのプレポ
リマーの混合物８０重量部にシリコーン整泡剤（ダ９コ
ーニング社製商品名整泡剤１９０）１．０重量部、トリ
ス（２−クロロエチル）フォスフェート２０重量部を加
え混合し溶液Ｂを得た。

流動性を評価するためにパネル充てん性等を調べた。パ
ネルのコーナ一部への充てん性（流れ性）を５段階評価
（点数が高い方が充てん性がすぐれている）するもので
次のような方法で調べた。

溶液Ａ、１００重量部と溶液Ｂ、１５０重量部を加え、
タービン羽根の付いた攪拌機を用いてｚ０００回転／分
で５秒間攪拌、混合したものを７０℃に保温した平板パ
ネル作成型（鉄製、内寸３５０ａｍＸ　２５０ｍＸ高さ
１５１）内に流し込む。

９０秒後に脱型してパネル（厚さ１５−）を得た。

このパネルの充てん性は５点であった。

溶液Ａ、Ｚｏｏ重景部と重液部、１５０重量部をタービ
ン羽根の付いた攪拌機を用いて２，０００回転／分で５
秒間攪拌、混合したものを２５℃に保温し上部が開放さ
れ底を有する木型製箱（内寸２５０ｏｍＸ２５０ｇｘ高
さ２５０ａｍ）内に流し込み、１２０秒後の発泡体の高
さは３５０国であった。

溶液Ａ、１００重量部と溶液Ｂ、１５０重量部を、ター
ビン羽根の付いた攪拌機を用いてλ０００回転／分で５
秒間攪拌、混合したものを第１図のくさび型（型温度７
０℃）内に流し込み９０秒後に脱型し流れ距離を測定し
たが、この発泡体の流れ距離は２４０Ｇ＋１１１であっ
た。

次に溶液Ａ、１００１ｉｉ量部と溶液Ｂ、１５０重量部
を加え、タービン羽根の付いた攪拌機でｚｏｏｏ回転／
分で５秒間攪拌、混合したものを４０’（Ｊ保温した上
部が開放され底を有する木型（２２０＋ｎｍＸ２２０Ｉ
ｎＩＩＸ高さ１５−）内に流し込みこれに４０℃て保温
した上型を載せて型締めした。１０分後に脱型して発泡
体（厚さ１５ｍ）を得た。この発泡体の密度は０．０２
３　ｇ／ｃｍ”であった。

上部が開放され底を有する木型（内容積２２０ａｍＸ　
２２０ａｍ＋Ｘ　１５ｍｍ　）の下面にカラー鉄板（厚
さ０．２７　ａｍ　）を置いて型を４０℃に加温してお
く。

次に実施例１で用いた溶液Ａ、１００重量部に溶液８．
１５０重量部を加えタービン羽根の付いた攪拌機で２，
０００回転／分で５秒間攪拌、混合し。

これを上記型内へ流し込み、これに、上面にアルミクラ
フト紙を貼り付け４０℃に加温した上型をアルミクラフ
ト紙を溶液の混合物に向けて載せ型締めした。１０分後
に脱型して発泡体（厚さ１５ａｎｎ）の表面にカラー鉄
板（厚さ０．２７　ａｎｎ　）　＋裏面にアルミクラフ
ト紙が接着した難燃性構造体を得た。この構造体の芯材
である発泡体の密度は０．０２３６／ｃｍ”であり、均
一で微細なセル構造を有する発泡体であった。この構造
体を用いて建設省告示第１２３１号に基づく不燃試験を
行った結果を表１に示す。表１から明らかなようにこの
構造体は燃焼後の外観形状、残炎９発煙係数、温度係数
、温度時間面積の各点において極めて優れていた。

また、この構造体はカラー鉄板およびアルミクラフト紙
に対する接着性は優れていた。

比較例１′ ジフェニルメタンジイソシアネート（日本ポリウレタン
社製、商品名ミリオネートＭＲ１００）８０ｆ量部にシ
リコーン整泡剤（ダ９コーニング社裂、商品名整泡剤１
９３）１．０重量部、トリス（２−クロロエチル）フォ
スフェートｔ−２０重１１部加え混合し、溶液Ｃを得た
。

実施例で得られた溶液Ａ、１００重量部に溶液Ｃ，１５
０重量部を加え、タービン羽根の付いた攪拌機でｚ００
０回転／分で５秒間攪拌、混合し以下実施例１と同様に
して発泡体（厚さ１５　ｓ　）の表面にカラー鉄板、裏
面にアルミクラフト紙が接着した構造体を得た。この場
合９発泡体のパネル充てん性は２点９発泡高さは２９０
ａａｓ流れ距離は１８０ｍｍ５発泡体の密Ｉｆ　Ｉｄ　
Ｏ，０３５ｇ／ａｍ”であり、均一で微細なセル構造を
有する発泡体であったＣ、またこの構造体を用いて建設
省告示第１２３１号に基づく準不燃試験を行った結果を
表１に示す。表１から明らかなように本比較例になる構
造体はイソシアヌレート発泡体や、フェノール発泡体を
用いた構造体に比べ燃焼後の外観形状。

発煙係数、５分後の排気温度の各点において向上してい
るものの、流動性が劣っていた。

比較例２ ヘテロフオーム２８２６４（フッカ−社ｍ、　商品名）
２１．１重量部、ヘテロフオーム２９６９６（フッカ−
社製、商品名）２３．ＳＪｉ量部、ＤＣ−１９３（ダツ
コーニング社製、商品名）１重量部ポリキャット４１（
サンアボット社製、商品名）１．４２重量部、トリクロ
ルモノフルオシメタフ２５重普部を混合した溶液にイソ
ネート５８０（アップジョン社製、商品名）１０１重量
部を加えタービン羽根の付いた攪拌機で３．０００回転
／分で５秒間攪拌、混合し以下参考例１と同様にしてイ
ソシアヌレート発泡体（厚さ１５ｍｍ）の表面にカラー
鉄板、裏面にアルミクラフト紙が接着した構造を得た。

この場合１発泡体のパネル充てん性は４〜５点９発泡高
さは２９０ａｉ、＜さび型流れ距離は２１０ａａ、発泡
体の密度は０．０３５６　／ｃｍ’であった。またこの
構造体を用いて建設省告示第１２３１号に基づく準不燃
試験を行った結果を表１に示す。表１から明らかなよう
に本比較例になる構造体の流動性は参考例の発泡体と同
等であったが、燃焼後の外観変化は著しくほとんどの発
泡体が焼失していた。発煙係数９時間源度面積の点にお
いても著しく劣っていた。

比較例３ ダンフェノンｌｌ０Ａ（保土谷化学社製、商品名）１０
０重量部とトリクロルモノフルオルメタン１５重量部を
混合した溶液にダンフェノン１１０Ｂ硬化剤（保土谷化
学社製、商品名）４０重量部、ダンフェノンＩＩＯＣｌ
Ｉｍ剤（保土谷化学社製、商品名）１５重量部を混合し
た溶液を加えタービン羽根の付いた攪拌機で２，０００
回転／分で５秒間攪拌、混合し以下参考例１と同様にし
てフェノール発泡体（厚さ１５　ａｍ　）の表面にカラ
ー鉄板、裏面にアルミクラフト紙が接着した構造体を得
た。しかし、フェノール発泡体は硬化性が著しく劣るた
め１００℃３０分でアフターキュアを行った。この場合
１発泡体のパネル充てん性は２点９発泡高さは２３０ａ
ａ、＜さび型流れ距離は１００ａｎ＊発泡体の密度は０
．０４０６／ａｍ’で流動性は実施例１と比べ劣ってい
る。またフェノール発泡体の表面にフライアビリティが
生じるため核発泡体とアルミクラフト紙及びカラー鉄板
との接着は劣っていた。

この構造物を用いて建設省告示第１２３１号に基づく準
不燃試験を行った結果を表１に示す。表１より明らかな
ように本比較例の構造体は燃焼後の外観は良好であった
が残炎が長く劣っていた。

以下全白 １）パネル充てん性（５点法） 内寸３５０ｘ２５０Ｘ１５ｏｍの平板パネル作製型（鉄
板）に樹脂を注入（樹脂量３９９）Ｌパネル（型温度７
０℃）コーナ一部への流れ性を評価した。

５点・・・コーナ一部へ完全に充てんした。

４点・・・コーナ一部へ１ケ所未充てん。

３点・・・コーナ一部へ２〜３ケ所未充てん。

２点・・・コーナ一部へ全く充てんしない（但しコーナ
一部付近まで流動する）。

１点・・・コーナ一部近くまでも流動しない。

２）発泡高さく　ａｍ　） 内寸２５０Ｘ２５０Ｘ２５０−の木型（型温度２５０℃
）に樹脂３００９を注入１発泡し、最高発泡高さを測定
した。

３）くさび型流れ距離（ｔｍ　） 第１図に示す先端が細くなったくさび状の型（型温度７
０℃）に混合物（１５ｇ）を注入し流れ距離を測定した
。

図において数字の単位は−である。

４）小口吸水量 発泡体（スキン層なし）を１００ｘ５０Ｘ１５園に切断
し、ＪＩＳ　　Ａ　　１４１４に準じて７２時間水浸漬
後の吸水量を測定した。

（発明の効果） 本発明になる発泡用樹脂組成物は、得られる発泡体の難
燃特性に優れ、かつ発泡時の液の流動性の優れた発泡用
樹脂組成物である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例忙おいてくさび型流れ距離
の測定に用いた型の略図である。 代理人　弁理士　若　林　邦　彦 策　ノ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭水化物の水溶液及び／又はスラリー、反応触媒、
   イソシアネート化合物及び必要に応じて整泡剤及び／又
   は難燃剤を含有する発泡用樹脂組成物において、イソシ
   アネート化合物がポリメチレンポリフェニルポリイソシ
   アネート及びトリレンジイソシアネートのプレポリマー
   の混合物である発泡用樹脂組成物。 ２、トリレンジイソシアネートのプレポリマーがシュー
   クローズ系ポリエーテルをベースとするプレポリマーで
   ある特許請求の範囲第１項記載の発泡用樹脂組成物。 ３、イソシアネート化合物が （ａ）ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート５
   ０〜９０重量部 （ｂ）トリレンジイソシアネートのプレポリマー５０〜
   １０重量部 からなる混合物である特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の発泡用樹脂組成物。