JPS6320314A - 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） 本発明は得られる発泡体の難燃特性に優汎、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【同第１３７２号模型箱試験が追加されるに致
りました。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
２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
厳しいものである。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ンシアヌレ
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熱量も大きいため、前
記第１３７２号模型箱型試験に合格するのけ難しい。

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。従来イン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９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啄めて
作業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
原料とするイン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。

とく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、また高密度の発泡体しか得ら
れずコスト高となり、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、シリコーン整泡剤お
よび必要に応じて難燃剤を含有してなる発泡用樹脂組成
物において、シリコーン整泡剤をけＨｓ い素に結合したメチル基、　ｆＣＨＣＨｚＯ÷単位及び
＋ＣＨ２０Ｈ２０＋単位を有し、けい素に結合し　Ｈｓ たメチル基のモル数をＸ、ｆＣＨＣＨ２Ｏ÷Ｈ２Ｏ上ル
数をＹ及び÷ＣＨ２ＣＨ２０÷単位のモル数をＺＯ〜１
．８であるシリコーン整泡剤とした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は果塘５５．９重量係、ぶどう糖３９．２重
量係、その他の糖分４．９重量係を含むものであり、さ
らに水分を全体として２４．５重量幅含む混合物である
。また参松工業株式会社製、サンクラフト５５０に糖成
分として果糖５５．６重竜憾、ぶどう糖３９．３重量％
、オリゴ糖５．１重量係を含むものであり、さらに水分
を全体として２４．５重量係官む混合物である。

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−アミノ−２−メチル−１−プロパツー
ル等のアミン化合物などがある。

本発明に用いられるシリコーン整泡剤はけい素Ｈ３ に結合したメチル基、　ｆＣＨＣＨｚＯ士単位及びｆ　
ＣＨｚＣＨｚＯ十単位を有し、けい素に結合したメＨｓ チル基のモル数をＸ　、　ｆ　ＣＨ−ＣＨｚＯ＋単位の
モルＨｓ 数をＸ、ｆＣＨＣＨ２Ｏ÷Ｈ２Ｏ上ル数Ｙ、及びｆｃＨ
ｚｃＨｚｏ＋単位のモル数をＺとしたときにが用いられ
る。

囲のものがさらに好ましい。

このようなシリコーン整泡剤としては９例えば次式に示
されるものがある。

（ＣＨ２ＣＨ２０量ＨＣＣＨｘＯ片Ｒ′上りにおいてＲ
はアルキレン基等、Ｒ′はアルキル基等＊　ｒｎＨｎ＋
　ＺＨＹは０又は正の数である。

本発明に使用されるシリコーン整泡剤としては。

東芝シリコーン株式会社製のＴＦＡ−４２００゜ＴＳＦ
−４４５０，ＴＳＦ−４４５２，ＴＦＡ−４３１０、Ｔ
ＳＦ−４４４５，日本ユニカー株式％式％ −１６１０，信越化学株式会社製のＦ−３１８゜Ｆ−３
４１，Ｆ−３４７，Ｆ’−３５０８などがある。

シリコーン整泡剤の各セグメントのモル数Ｘ。

Ｙ、Ｚは通常Ｎ　Ｍ　Ｒ分光法で測定される。テトラメ
チルシランのメチル基のピークをｏｐｐｒｎとすると （ａｌ　　ｆｆい素に結合する。メチル基のピークは０
．０５〜０．３０１）ｐｍにあられれるので、このピー
クのｆλ分値をメチル基のプロトン数３で割った１１Ｎ
ヲＸとする。

ＣＨ３ ｔｂｌ　　＋ＣＨ−ＣＨ＊０÷単位においてはＣＨＳ　
　（メチル基）のピークが０．９０〜１．３０１）ｐｍ
ｌにあられれるので、このピークの積分値をメチル基の
プロトン数３で割った値をＹとする。

ｔｃ）　　＋ＣＨ，ＣＨ１０÷単位においては３．１０
〜３．９０１）Ｉ）ｍにＣＨ，のピークがあられれるの
で。

このピークの積分値をプロトン数４で割った値を乙とす
る。

本発明に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。

塩素化パラフィン、ヘキサブロムベンゼン等の有機系難
燃剤、三酸化アンチモン、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。

本発明におけるイソシアネート化合物としてはトリレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
インホロンジインシアネート、ジフェニルメタン−４，
ス−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソ
シアネート等、これらの混合物、これらのイソシアネー
トの誘導体などがあり精製又は粗製の何れのイソシアネ
ート化合物も使用でき、フェニルイソシアネート等のモ
ノイソシアネート化合物を併用することもできる。

また本発明になる構造体を造る場合には９発泡体の少な
くとも片面に難燃若しくは不燃性の板又はシートが設け
られるが、この板又はシートとしてはアルミクラフト紙
、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔、アルミアスベスト
シート、不毛セメント板、鉄板、銅板、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９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
に使用する塗料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２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。

本発明になる発泡用樹脂組成物中の各成分の配合割合に
は特に制限はないが （ａ）　　炭水化物の水溶液及び／又はスラリー５０〜
２００重量部 （ｂ）　　反応触媒　　　　　　　　　０．１〜５重量
部（Ｃ）　　シリコーン整泡剤　　　　　０．１〜５重
量部（ｄ）　　イソシアネート化合物　５０〜２００３
１１部（ｅ）　　難燃剤（選択的）　　　　０．１〜１
００重量部の割合で使用することが好ましく。

＋３）　　炭水化物の水溶液及び／又はスラリー５０〜
１５０重量部 （ｂ）　　反応触媒０．５〜１００重量部（Ｃ）　　シ
リコーン整泡剤　　　　０．５〜４．０重量部（ｄｌ　
　インシアネート化合物　５０〜１５０重量部（ｆ）　
　難燃剤（選択的）　　　　　５〜５０重量部の割合で
使用することがさらに好せしい。また作業性の関係で２
例えば（ａ）及び（ｂｌの混合物とｆｃ）；　（ｄｌ及
び（ｆ）の混合物を準備しておき、この両者を混合し９
反応させ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℃が好ましく、混合時の攪拌
機の回転数も特に制限はないが１、０００〜７，０００
回転／分が好ましい。発泡体を成形するのく際しては、
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３０６Ｃ〜９０℃に加温しておく。

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２発泡させることにより２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２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２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） 実施例１ 本発明の詳細な説明する。実施例においてＸ。

Ｙ、Ｚは前記の基のモル数を示す。

果糖７５重量部、水道水２５重量部、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。

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）ＭＲ−１００）８０重量部に
シリコーン整泡剤（信越化学社製。

商品名Ｆ−３４１．ＮＭＲ分光法による測定値（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Ｂ１５０重量部を加え、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７０°ＣＫ保温した平板
パネル作成型（鉄製、内寸３５０ｍｍＸ　２５０ｍｍＸ
高さ１５薗）内に流し込む。

９０秒後に脱型してパネル（厚さ１５Ｍ）を得た。

このパネルの充てん性は４点であった。

溶液Ａ１００重量部と溶液Ｂ１５０Ｍ量部をタービン羽
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２５℃に保温し上部が開放され底を
有する木型製箱（内寸２５０閣Ｘ　２５０　ｍｍｘ高さ
２５０　ｍｍ　）内に流し込み。

１２０秒後の発泡体の高さは３２０−であった。

溶液Ａ１００１量部と溶液Ｂ１５０ｆｉ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、混合したものを第１図のくさび型（型
温度７０℃）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２２０ｍｍであっ
た。

次に溶液Ａ１００重量部と溶液Ｂ１５０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、混合したものを４０℃に保温した上部が開放
され底を有する木型（２２゜ｇＸ２２０ｍｍＸ高さ１５
ｍｍ）内に流し込みこれに４０℃に保温した上型を載せ
て型締めした。１゜分径に脱型して発泡体（厚さ１５−
）を得た。この発泡体の密度は０．０２８９／ｃｍ’で
あった。

上部が開放され底を有する木型（内容積２２０ｍｍＸ　
２２０ｍｍＸ　１５ｍｍ）の下面にカラー鉄板（厚さ０
．２７ｍｍ）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Ａ１００ｉｉ量部に溶液Ｂ１
５０重量部を加えタービン羽根の付いた攪拌機でｚｏｏ
ｏ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４
０℃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１５ａｎ）の表面にカラー鉄板（厚さ０．２７　ｍ
ｍ　ｌ　、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０．０２８ｇ／
ｃ！ｎ８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
に基つ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。

実施例２ 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ＭＲ−１００）８０重量部に
シリコーン整泡剤（東芝シリコーン社製、商品名ＴＳＦ
−４４５２，ＮＭＲ分光法にｉ部、）リス（２−クロロ
エチル）フォスフェートを２０重量部を加え混合し溶液
Ｃを得た。

実施例１で得られた溶液Ａ１００重量部に溶液Ｃ１５０
重量部を加え、タービン羽根の付いた攪拌機で２，００
０回転／分で５秒間攪拌、混合し以下参考例１と同様に
して発泡体（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体を得た。この場合
２発泡体のパネル充てん性３〜４点９発泡高さは３１０
ｍｍ、流れ距離は２００ｍｍ、発泡体の密度は０．０２
８６／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。

建設省告示第１２３１号に基づく準不燃試験を行った結
果実施例１と同等の結果を得た。

実施例３ 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）８０重量部にシ
リコーン整泡剤（日本ユニカー社製５Ｚ−１６２３，Ｎ
ＭＲ分光法による測定値（２−クロロエチル）フォスフ
ニー）２０１ｉｔ部を加え混合し溶液りを得た。

実施例１で得られた溶液Ａ１００重量部に溶液Ｄ１５０
重量部を加え、タービン羽根の付いた攪拌機で４０００
回転／分で５秒間攪拌、混合し以下参考例１と同様に発
泡体（厚さ１５　ｍｍ　ｌの表面にカラー鉄板２Ｍ面に
アルミクラフト紙が接着した構造体を得た。この場合パ
ネル充てん性Ｖｉ４〜５点９発泡高さは３５０閤、流れ
距離は２２５　ｍｍｌこの発泡体の密度は０．０２５９
／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。

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実施例１と同等の結果が得られ
た。

比較例ト 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）ＭＲ１００）８０重量部にシ
リコーン整泡剤（東芝シリコーン社製、商品名Ｔ８Ｆ−
４４５０，ＮＭＲ分光法にトリス（２−クロロエチル）
フォスフェートを２０重量部を加え混合し溶液Ｅｔ−得
た。

実施例で得られた溶液Ａ１００重量部に溶液８１５０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、混合し以下参考例１と同様にして
発泡体（厚官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２９０ｍｍ、
流れ距離は１８０＋ｎｍ＋発泡体の密度は０．０３５　
ｇ／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。またこの構造体を用いて建設省告示第１２
３１号に基づく準不燃試験を行った結果を表ＩＫ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ンシ
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２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Ｗ、ｉ品名）
２１．１重量部、ヘテロフオーム２９６９６（フッカ−
社製、商品名１２３．５重量部、ＤＣ−１９３（ダウコ
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、フレオン１
１（三井フロロケミカル社製、商品名）２５重量部を混
合した溶液にインネート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と同様にしてインシアヌレート発泡体（厚さ１５−）
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９発泡体のパネル充てん性は４
〜５点１発泡高さは２９０胴、くさび型流れ距離ｈ２１
０ｍｍ、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重量部とフレオン１１（三井フロロケミカル社製、商
品名）１５重量部を混合した溶液にダンフェノン１１０
Ｂ硬化剤（保土谷化学社製。

商品名）４０重量部、ダンフェノン１１００ｕ泡剤（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措拌機で４０００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１５ｍｍ１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２発泡体のパネル
充てん性は２点１発泡高さは２３０ｍｍ、＜さび型流れ
距離は１００ｍｍ、発泡体の密度は０．０４０６／ａｎ
″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該発泡
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。

以下会１″ １）パネル充てん性（５点法） 内寸３５０Ｘ２５０Ｘ１５ｍｍの平板パネル作製型（鉄
板）に樹脂を注入（ａ（脂量３９ｇ）Ｌパネル（型温度
７０℃）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ｍｍ） 内寸２５０ｘ２５０ｘ２５０口の木型（型温度２５０℃
）に樹脂３００９を注入９発泡し、最高発泡高さを測定
した。

３）くさび型流れ距離（ｗｎ　） 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。

（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に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。

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、シリコーン整泡剤および必要に
   応じて難燃剤を含有してなる発泡用樹脂組成物において
   、シリコーン整泡剤をけい素に結合したメチル基、▲数
   式、化学式、表等があります▼単位及 び−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）−単位を有し、ケイ素に結
   合したメチル基のモル数をＸ、▲数式、化学式、表等が
   あります▼単位の モル数をＹ及び−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）−単位のモル
   数をＺとしたときに、Ｙ＋Ｚ／Ｘ＝０．５〜１１および
   Ｙ／Ｚ＝０〜１．８であるシリコーン整泡剤とした発泡
   用樹脂組成物。 ２、シリコーン整泡剤をＹ＋Ｚ／Ｘ＝０．５〜１１およ
   びＹ／Ｚ＝０〜１．０であるシリコーン整泡剤とした特
   許請求の範囲第１項記載の発泡用樹脂組成物。