JPS63312828A - 難燃性構造体 - 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、建築用材料として有用な難燃特性の優れた難
燃性構造体に関する。

（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シ、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号準不燃試験に訃ける残炎、温度時間面積９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１３７
２号模型箱型試験に合格するのは難しい。−万、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ンシアヌレート発泡
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２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業性の悪い
ものである。

またフェノール発泡体は鉄板との接着性が悪くさらに発
泡体がもろく、吸水率が大きいなどの物性面にも問題が
ある。

一万、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幾分向上してき
ているものの充分とは言えず、また難燃性を向上させた
結果として強度（曲げ強さ）の低下、吸水率の増大など
の弊害が出て来ている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであシ
ワポリウレタン発泡体の優れた作業性を生かして燃焼時
の形状変化が少なく、燃焼時の発熱量の少ないポリウレ
タン発泡体を用いた難燃性構造体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、ポリ
エステルポリオール、反応型難燃剤９反応触媒、インシ
アネート化合物、及び必要に応じて整泡剤、添加型難燃
剤及び／又は発泡剤を含有する組成物よυ得られる発泡
体の少なくとも片面に難燃又は不燃性の板又はシートを
設けてなる難燃性構造体に関する。

本発明において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
ス等を単独で又はこれらを２種以上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物である。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゜）’−
５５，ＨＣ，参松工業株式会社製サンクラフト５５０な
どがある。王子コンスターチ株式会社製ＨＣは果糖、ぶ
どう糖およびその他の糖の水溶液であシ、参松工業株式
会社製サンクラフト５５０は果糖、ぶどう糖およびオリ
ゴ糖の水溶液である。

炭水化物の水溶液及び／又はスラリーにおける水分含有
率には特に制限はないが、５〜２０重量％であることが
好ましい。２０重量−を越えると発泡体の強度が低下し
、ｉた５重量％未満になると粘度が高くなシ作業性が低
下する傾向がある。

本発明のポリエステルポリオールは飽和酸と多価アルコ
ール、必要に応じてα、β−エチレン性不飽和二塩基酸
とを常法により縮合させて得られるものである。

またポリエチレンテレフタレートヲエチレンクリコール
、ジエチレングリコールなどのグリコールでクツキング
した低分子量のオリゴマを使用することも可能である。

さらに必要に応じて７タル酸、イノフタル酸、テレフタ
ル酸、コハク酸、アジピン酸、セパチン酸、テトラヒド
ロフタル酸。

５−メチル−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、トリメリット酸
、ピロメリット酸等の多塩基酸、これらの無水物、安息
香酸等の一塩基酸類なども用いることができる。

多価アルコールとしては例えばプロピレングリコール、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、フチレンクリコール、水素添加形ビス
フェノールＡ、　　）リメチロールプロパンなどが用い
られベンジルアルコール。

トリメチロールプロパンジアリルエーテル等の１価のア
ルコールなどを併用してもよい。

またポリエステルポリオールは不飽和又は飽和の何れで
も良く、固形又は溶液の何れの状態でも良い。ただし溶
液の場合、樹脂の濃度を７５重量−以上とすることが好
ましい。溶液の場合は水溶性のポリエステル樹脂を用い
て水溶液とすることが好ましい。ポリエステルポリオー
ルの分子量には特に制限はないが２００〜４０００の範
囲が好ましく、特に２００〜１０００の範囲が好ましい
。

ポリエステルポリオールの分子量が高くなると炭水化物
との相溶性が低下するため、流動性の低下し、密度が高
くなる傾向がある。

ポリエステルポリオールの酸価には特に制限はないが、
均一な発泡体とし２発泡速度を一定にするには酸価が１
０以下であることが好ましく、酸価５以下がさらに好ま
しい。

上記のポリエステルポリオールを加えることにより９発
煙係数や燃焼温度を上げることなく発泡体の強度が高く
な）発泡体の吸水率が低下する等特性が向上する。

ポリエステルポリオールの市販品としては。

ＵＣＣ社製ＡＰＰ−２６０，ＡＰＰ−３１５，エムディ
ー化成工業株式会社製ＰＸ−８３，ＰＸ−８４、ＰＸ−
８５，ＰＸ−８６，帝人株式会社製テレ−）　２０２．
テレ−）　２０３．播磨化成工業株式会社製ハリボール
Ｐ−５，・・リボールＰ−８等があるがこれらを用いて
も良い。

本発明における反応型難燃剤は、υノ及び／又はハロゲ
ンを有し、かつ少なくとも２個の水酸基を有する難燃性
ポリオールなどが用いられる。

この難燃性ポリオールの市販品としては、旭電化株式会
社製ＦＣ−４５０，ＦＣ−３３０，ＦＬ−５００，大八
化学株式会社製Ｃ几−１０４，大日本インキ化学株式会
社製Ｒ，Ｆ−４２０，ＲＦ−１０２０、武田薬品工業株
式会社製ファイヤーシャット、モービルケミカル株式会
社製Ｖｉｒｃｏ　１８２゜ストウファーケミカル社製フ
ァイロール６、ＵＣＣ社製Ｎｉ　ａｘ几０−３５０等が
ある。

ハロゲンを有する難燃性ポリオールの市販品としては大
日本インキ化学株式会社製Ｒ，Ｎ−６６０゜ＲＮ−７２
０，化成アップジョン社製イソノール３６、オーリン社
製Ｒ，Ｆ−２３０等がある。

リンおよびハロゲンを有する難燃性ポリオールの市販品
としては、大日本インキ化学株式会社製０Ｄ−Ｘ−３５
１，０Ｄ−Ｘ−６９９等がある。

上記の難燃性ポリオールを加えることにより。

発煙係数や燃焼温度を上げることなく９発泡体の強度が
高くなシ、吸水率の低下、相溶性などの特性が向上する
。

本発明における反応触媒としては、ジブチルススジラウ
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−ブ
ロノ（ノール、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。

本発明におけるインシアネート化合物としては特に制限
はなく９例えばフェニルインシアネート等のモノイソシ
アネート化合物、トリレンジインシアネート、ヘキサメ
チレンジインシアネート。

ナフタレンジイソシアネート、インホロンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタン−４，４′−ジインシ７ネー）
、パラフェニレンジイソシアネート等のジイソシアネー
ト化合物、トリフェニルメタン−４、４’、　４’　−
）リイソシアネート等のトリイソシアネート化合物など
及びこれらのイソシアネート類から導かれる低分子もし
くは高分子のＮＣＯ末端プレポリマーなどが使用される
。

本発明において必要に応じて使用される整泡剤としては
シリコーンポリマーがあり２日本ユニカー株式会社製Ｌ
　−５２０，Ｌ　−５４０，Ｌ−５３４０゜Ｌ−５３５
０，Ｌ−５４１０，Ｌ−５４３０，ダウコーニング株式
会社製１９０，１９１，１９３゜レートシリコン株式会
社製５）ｌ−１９３，５Ｆ２９３１．５Ｆ２９３３，８
Ｈ−１９０，５ＲＸ２９８等がある。

必要に応じて使用される添加量難燃剤としてはトリス（
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、水利マグネシア、酸化ケイ素等
の無機系難燃剤などがあシ、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。

さらに組成物の粘度などの作業性を改善し、高発泡倍率
の発泡体を得るために９発泡剤として。

モノフルオルトリクロルメタン、トリフルオルトリクロ
ルエタンなどの低沸点溶剤を使用することも可能である
。市販品としては三井・デュポンフロロケミカル株式会
社製フレオン１１（沸点２３．８℃）、フレオン１１３
（沸点４７．６℃）等がある。

難燃性構造体を造る場合に１発泡体の少なくとも片面に
難燃又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、木毛セメ
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石臂ボード。

セメント板、ガラス繊維強化セメント板等の無機質不燃
板などが好ましい。

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９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。　　
　　゛本発明における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）ポリエステルポリオール　５〜２００重量部（Ｃ
）　　反応型難燃剤　　　　　０．１〜１００重量部（
ｄ）　　反応触媒　　　　　　　　　０．１〜６重量部
（ｅ）　　インシアネート化合物　５０〜２００重量部
（ｆ）整泡剤（選択的）０．１〜５重量部（ｇ）　　添
加型難燃剤（選択的）０．１−１００重量部（ｈ）　　
発泡剤（選択的）　　　　２〜１５０重量部の割合で使
用することが好ましく。

（ａ）　　炭水化物の水溶液及び／又はスラＩＪ　−５
０〜１５０重量部 （ｂ）　　ポリエステルポリオール １０〜１００重量部 （Ｃ）　　反応型難燃剤　　　　　　　５〜２５重量部
（ｄ）　　反応触媒　　　　　　　　　０．５〜４重量
部（ｅ）　　インシアネート化合物　５０〜１５０重量
部（ｆ）　　整泡剤（選択的）０．５〜４重量部（ｇ）
　　添加型難燃剤（選択的）　　５〜２５重量部（ｈ）
　　発泡剤（選択的）　　　　５〜１００重量部の割合
で使用することがさらに好ましい。また作業上の関係で
１例えば（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）、　（
ｆｌ、　（ｇ）及び（ｈ）の混合物と（ｅ）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。発泡体又は構造体を
成形するに際しては２％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、この下面に難燃又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℃〜６０℃に
加温しておく。次に前記の各材料を攪拌し混合して。

この型内に流し込む。ついで難燃又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℃〜
６０℃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９発泡させることにより２発泡体と難燃又は不
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。ここで難燃又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
ドイッチ構造にしたものの方が難燃性を高める上で好ま
しい。この場合。

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） 実施例によυ本発明を説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートのチップ２００重量部にエ
チレングリコール１００ＴＬｆｊｋ部、ジブチルスズジ
ラウレート０．２重量部を四つロフラスコに入れ、１８
０℃、３時間反応させてポリエステルポリオールを得た
。

このポリエステルポリオール２５重量部重量部型反応剤
（大八化学株式会社製、商品名Ｃ几−１０４、ジ（イン
プロピル）−Ｎ、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ア
ミンメチルホスホネート）７．０重量部、添加型難燃剤
、トリス（２−クロロエチルフォスフニー）　ｔ　２０
　重ｔ　部−シリコーン整泡剤（ダウコーニング社製、
商品名整泡剤１９０）１．０重量部、トリエタノールア
ミン１．０重量ｉ＆混合した溶液を２０℃に保温しなが
らフレオン１１（三井フロロケミカル社製、商品名）１
６重量部を加え混合し溶液Ａを得た。

別に果糖８９重量部、水道水１１重量部、トリエタノー
ルアミン２重量部を混合し溶液Ｂを得た。

次に上部が開放され底を有する木型（内容積２２０閣Ｘ
２２０ａｎＸ１５ｍ）を用意し、この下面にカラー鉄板
（厚さ０．２７　ｍｍ　）を用いて型を４０℃に加温し
た。

次に前記溶液Ａ７０重量部に溶液８８０重量部を加え混
合し、この混合物に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−１
００）１５０重量部を加えタービン型羽根のついた攪拌
機で２，０００回転／分で５秒間攪拌、混合し、これを
上記型内に流し込み、これに、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の面を溶
液の混合物に向けて載せ型締めした。１０分後に脱型し
てポリウレタン発泡体（厚さ１５１！＋１１１）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難燃
性構造体を得た。

この構造体の芯である発泡体の密度は０．０３６ｇ　／
ａｍ”　、圧縮強さく２０チ圧縮時）は０．７　ｋｇ／
ａｍ”であシ、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実施例になる構造体は燃焼後
の外観形状、残炎２発煙係数、温度時間面積の各点にお
いて極めて優れていた。

実施例２ ポリエステルポリオール（ＵＣＣ社製、商品名ＡＰＰ−
２６０）２５重量部９重量部９燃応（大八化学株式会社
製、商品名０Ｒ−１０４）７重量部、添加型難燃剤トリ
ス（２−クロロエチルフォスフェート）２０重量部、シ
リコーン整泡剤（ダウコーニング社製、商品名整泡剤１
９０）１．０重量部、トリエタノールアミン２重量部を
混合し２０℃に保温しながらフレオン１１（三井フロロ
ケミカル社製、商品名）１６重量部を加え混合し溶液Ｃ
を得た。

溶液０７０重量部と実施例１で用・いた溶液８８０重量
部と混合し、この混合物に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）１５０重量部を加え
、以下実施例１と同様にして発泡体を芯材とした難燃性
構造体を得た。この発泡体の密度は０、０３６　ｇ／ｃ
ｍ”圧縮強さくＪＩＳ　　Ｋ　　７２２０に準じて測定
した）（２０％圧縮時）は０．７　ｋｇ／ａｎ”であシ
、微細なセル構造を有する発泡体であつ九。

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
ように本実施例になる構造体は燃焼後の外観形状、残炎
２発煙係数、温度時間面積の各点において極めて優れて
いた。

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ＭＲ−１００）１００重量部
に水酸化アルミニウム（昭和電工社製、商品名ハイジラ
イ）Ｈ３２）３０重量部を加え混合し、溶液りを得た。

実施例１で用いた溶液Ａ７０重量部と溶液８８０重量部
を混合し、さらに溶液ＤＩ５０重量部を加え以下実施例
１と同様にして発泡体を芯材とした難燃性構造体を得た
。この発泡体の密度は０．０４２６／ａｎ”、圧縮強さ
く２０チ圧縮時）０．９ｋｇ／ａｒｒ’であシ均一で微
細なセル構造を有する発泡体であった。この難燃性構造
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ＩＫ示す。表１から明らかなように本
実施例になる難燃性構造体、は、実施例１の構造体より
も。

さらに外観形状９発煙係数、５分後の排気温度の各点に
おいて向上していた。

比較例１ 果糖７５重量部、水道水２５，１１１部にトリエタノー
ルアミン１．５重量部を加えよく混合し、溶液Ｅ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、商品名ミリオネートＭＲ−１００）８０重量部に
シリコーン整泡剤（ダウコーニング社製、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２０ＭＲ部を加え混合し溶液Ｆを得た。

溶液ＦＳ１００重量部に溶液２１５０重量部を加え以下
実施例１と同様にして発泡体を芯材とした難燃性構造体
を得た。この発泡体の密度は０．０３５ｇ／ａｎ”であ
シ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
にこの構造体は燃焼後の外観形状、残炎９発煙係数、温
度時間面積の各点においては優れているが９曲げ強さの
減少や、吸水率の増大など構造体に求められる基本特性
が低下している。゛ 比較例２ ヘテロフオーム２８２６４　（フッカ−社ｍホ！ｊオー
ル、商品名）２１．１重量部、ヘテロフオーム２９６９
６（７ツ力−社製ポリオール、商品名）２３．５重量部
、ＤＣ−１９３（ダウコーニング社製整泡剤、商品名）
１重量部、ポリキャット４１（サンアボット社製触媒、
商品名）１．４２重量部。

フレオン１１（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ソネート５８０（アップジョ
ン社製、商品名）１０１重量部を加え以下実施例１と同
様にしてインシアヌｖ−）発泡体を芯材とする構造体を
得た。この発泡体の密度は０．０３５　ｇ／ｃｒｒ？　
、圧縮強さく２０チ圧縮時）はｏ、　９０　ｋｇ／ａｍ
”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燃焼後
の外観変化が著しくほとんどの発泡体が焼失していた。

発煙係数。

時間温度面積の点でも著しく劣っていた。

比較例３ ダンフェノンｌｌ０Ａ（保土谷化学社製フェノール樹脂
、商品名）１００重量部と７レオン１１（三井フロロケ
ミカル社製発泡剤、商品名）１５重量部を混合した溶液
にダンフェノン１１０Ｂ硬化剤（保土谷化学社製酸触媒
、商品名）４０３ｉ量部、ダンフェノンｌｌ０Ｃ（保土
谷化学社裂イソシアネート、商品名）１５重量部を混合
した溶液を加え以下実施例１と同様にしてフェノール発
泡体を芯材とする構造体を得た。しかし、フェノール発
泡体は硬化性が著しく劣るため１００℃で３０分アフタ
ーキュアを行った。この発泡体の密度は０．０４０ｇ／
♂、圧縮強さく２０チ圧縮時）ｔｄ、　０．９５　ｋｇ
／ｃｍ”であった。またこの構造体はフェノール発泡体
の表面に７ライアビリテイが生じるためアルミクラフト
紙及びカラー鉄板との接着は劣っていた。この構造体を
用いて建設省告示筒１２３１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
（発明の効果） 本発明になる構造体は従来のフェノール発泡体や工業用
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
た構造体と比較して、燃焼後の外観形状、残炎２発煙係
数、温度時間面積の各点において嘔めて優れた特性を示
す難燃性構造体である。

手続補正書（自発） 昭和　６２年　７９３０日 １、事件の表示 昭和６２年特許願第１７／ａｌ’１号 ２、発明の名称 難燃性構造体 ３、補正をする者

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、ポリエステ
   ルポリオール、反応型難燃剤、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、添加型難燃剤及び／
   又は発泡剤を含有する組成物より得られる発泡体の少な
   くとも片面に難燃又は不燃性の板又はシートを設けてな
   る難燃性構造体。 ２、反応型難燃剤が、リン及び／又はハロゲンを有し、
   かつ少なくとも２個の水酸基を有する難燃性ポリオール
   である特許請求の範囲第１項記載の難燃性構造体。 ３、炭水化物の水溶液及び／又はスラリーの水分含有率
   が５〜２０重量％である特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の難燃性構造体。