JPH039917A - 発泡用樹脂組成物、発泡体および難燃性構造体 - 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〕 本発明は発泡用樹脂組成物ならびにこの組成物を用いた
発泡体および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。この建設省告示第１３７２号模型箱試験とは前記
第１２３１号準不燃試験における残炎、温度時間面積、
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。

従来、発泡体としては、工業用ポリオールを原料とした
イソ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）、フェノール発泡体、炭水
化物を原料とした発泡体等が知られている。

しかしながら、前記イソシアヌレート発泡体を用いた構
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は難しい
。前記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
がある。前記イソシアヌレート発泡体成形用の製造設備
を、フェノール発泡体成形用に切替える場合は、発泡時
および発泡後の加熱装置を高温でかつ長時間加熱できる
装置に変更する必要があり、またこの装置を用いたフェ
ノール発泡体の製造法は極めて作業性の悪いものである
。またこのフェノール発泡体は脆く、鉄板との接着性に
劣り、吸水率が大きいなど物性面にも問題がある。前記
炭水化物を原料とした発泡体を用いた構造体は、前記イ
ソシアヌレート発泡体を用いた構造体と比べると、難燃
性は幾分向上するが、まだ充分ではなく、さらに難燃性
を向上させると、強度（曲げ強さ）の低下、吸水率の増
大などの弊害が生じる。

また炭水化物（Ｖ！！質類）を用いた発泡体およびフェ
ノール（レゾール系）発泡体では、発泡体を水に浸漬す
ると経口により浸漬水がｐＨ３以下の酸性を示すように
なるため、錆の発生が大きな問題となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、発泡体
のｐＨの低下がなく、かつ難燃性に優れた発泡体および
難燃構造体を得ることができる、炭水化物（Ｉ！質類）
を用いた発泡用樹脂組成物を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、果糖の含有率が８５重量％以上である糖質類
の水溶液および／またはスラリー、反応触媒、イソシア
ネート化合物およびトリス（モノクロロプロピル）フォ
スフェートを含んでなる発泡用樹脂組成物ならびにこの
発泡用樹脂組成物から得られる発泡体およびこの発泡体
の少なくとも片面に難燃もしくは不燃性の板またはシー
トを設けてなる難燃性構造体に関する。

本発明に用いられる糖質類は、果糖の含有率が全糖質類
の８５重量％以上、好ましくは９０重量％以上のもので
ある。該果糖の含有率が８５重量％未満では、発泡体の
ｐＨの低下をおさえることができないからである。果糖
は、一般に他の糖質類に比べて溶けやすいため結晶化し
にくい、かつ安価で難燃性に優れる利点を有する。

本発明の糖質類の水溶液および／またはスラリーには果
糖が単独で用いられてもよいが、果糖以外の糖質類とし
て、例えば、ブドウ糖（グルコース）、キシロース、マ
ントス等の単＊ｉ、ショ糖、麦芽ＰＩ（マルトース）、
乳Ｐ！（ラクトース）などの二＊類、ソルビトール（ソ
ルビット）、マンニット、アラビトール、キシリット等
の糖アルコール、メチルグリコツト等のグリコツトなど
のＩ！誘導体を用いてもよい。これらの糖質類は１種ま
たは２種以上併用して用いることができる。

糖質類は水溶液および／またはスラリー状として用いら
れるが、この際の水分含有率は、２０重量％以上である
ことが好ましく、より好ましくは２５〜３０重量％であ
る。水分含有率が２０重量％未満では粘度が著しく高く
なったり、経口により結晶化またはペースト状となり、
取扱い作業性が著しく劣り、また発泡機を使用する場合
に発泡不能またはノズル内のつまり等の障害が生じるこ
とがある。

糖質類の市販品としては、第一工業製薬社製のレプ０７
，５Ｆ−Ａ、　Ｌ／プｏスＬＦ−Ａ　（１００重量％果
糖の水溶液、水分含量＝３ｏ重量％）、弁栓工業社製の
サンクラフト９００（９ｏ重量％果糖の水溶液、水分含
量２５重量％）などが挙げられる。また王子コンスター
チ社製の異性化ｔＭ　Ｆ　−４２、Ｆ−５５、ＨＣ１参
松工業社製サンクラフト５５０などを、果糖含有率が８
５重量％以上となるように調整して用いることもできる
。例えば王子コンスターチ社製ＨＣは、果１！５５．９
重量％、ブドウｖａ３９．２重量％およびオリゴ１２５
．１重量％を含み、水分含量が２４．５重量％である混
合物であるが、これを果糖含有率が８５重量％以上にな
るように調整して用いてもよい。さらに東和化成工業社
製のツルピッ）Ｄ−７０，ソルビットＷ−７０（ソルビ
ットの水溶液）、キシリット（固形）、マンニットＰ（
固形）、マンニラ）Ｓ（固形）などの糖アルコール、キ
シロースＸＬ（固形）、マルチ東和（還元麦芽糖水溶液
）、Ｐｏ−東和（還元澱粉糖化物の水溶液）、弁栓工業
社製のクリスタ（ぶとう糖、固形）、ＬＧ−８５（ぶど
う糖の水溶液）、日新製薬工業社製のシー！糖などを用
いることもできる。これらを用いる場合は、固形で市販
されているものは水溶液および／またはスラリー状とし
、８５重量％以上が果糖になるように８周整して用いら
れる。これらの車Ｊ！質類のうち果糖、異性化糖、ソル
ビット、キシリットまたはこれらの混合物が好ましく用
いられる。

本発明に用いられるイソシアネート化合物としては特に
制限はなく、例えば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、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、ナフタレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタン
−４，４′ジイソシアネート、バ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”−トリイソシアネート等のトリイ
ソシアネート化合物およびこれらのイソシアネートｍか
ら導かれる低分子または高分子のイソシアネート末端プ
レポリマーなどが挙げられる。

本発明に用いられ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、ナフテン酸コバルト、ナフテ
ン酸カルシウム、ナフテン酸銅、ナフテン酸マンガン、
ジブチルスズジラウレート等の有機金属系などが挙げら
れる。

本発明に用いられるトリス（モノクロロプロピル）フォ
スフェートは、難燃剤として用いられ、発泡体のｐＨの
低下を防止し、また発泡体の脆さを改善することができ
る。この市販品には日本油脂社製アンフラーム３ＰＸボ
クスイ、ブラウン社製ドルガートＴＭＣＰ等が挙げられ
る。またこの難燃剤に、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、二酸化アンチモン、水酸
化アルミニウム等の無機系難燃剤などを併用することも
できる。該有機および無機系難燃剤は単独でまたは組合
わせて使用することができる。

本発明の発泡用樹脂組成物には、必要に応じてシリコー
ンポリマーなどの整泡剤を用いることができる。Ｍ１シ
リコーンポリマーとしては、日本ユニカー社製のＬ−５
２０、Ｌ−５４０、Ｌ−５３４０、Ｌ−５３５０、Ｌ−
５４１０、Ｌ−５４３０、ダウコーニング社製の１９０
，１９１．１９３、レートシリコン社製の５Ｈ−１９３
，５Ｆ２９３１．５Ｈ２９３３，５Ｈ−１９０，５ＲＸ
２９８などが挙げられる。

また前記組成物には、必要に応じ、組成物の粘度などを
調製して作業性を改善し、高発泡倍率の発泡体を得るた
めに、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発泡剤として使用す
ることも可能である。

この市販品としては三井・デュポンフロロケミカル社製
フレオン１１（沸点２３．８°Ｃ）、フレオン１１３（
沸点４７．６°Ｃ）等が挙げられる。

さらに前記組成物には、発泡体の強度および難燃性の向
上のために、ガラスミルドファイバーガラス繊維などの
無機質繊維、ナイロン、ビニロンなどの有機質繊維を加
えて発泡させることも可能である。

本発明の発泡用樹脂組成物を用いて発泡体を得ることが
できるが、さらにこの発泡体を備えた構造体を得ること
ができる。構造体を造る場合には発泡体の少なくとも片
面に難燃もしくは不燃性の板またはシートが設けられる
。この板またはシートとしては、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、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、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、ガラス繊維強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）板などが好ましい。

これらの板またはシートは外観上、腐食防止等の点から
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、その材質または塗膜の厚みを
充分考慮する必要があるが、塗膜が薄ければその材質に
特に制限はない。また通常市販されているカラー鉄板を
不燃性の板として使用することもできる。

本発明の発泡用樹脂組成物の各成分の配合割合には特に
制限はないが、好ましくは（ａ）糖質Ｍ（果糖含有率８
５重量％以上）の水溶液および／またはスラリーが５０
〜２００重量部、より好ましくは５０〜１５０重量部、
（ｂ）反応触媒が０．１〜５重量部、より好ましくは０
．５〜４重量部、（Ｃ）イソシアネート化合物が５０〜
２００重量部、より好ましくは５０〜１５０重量部、（
ロ）トリス（モノクロロプロピル）フォスフェートが０
．１〜１００１ｉ１部、より好ましくは５〜５０重量部
、必要に応じて添加される整泡剤が０．１〜５重景重量
より好ましくは０．５〜４重量部とされる。

この配合物は、作業性の点から、例えば（ａ）と（ｂ）
の混合物および（Ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の混合物を予め
準備しておき、この両者を混合して反応させて発泡させ
ることが可能である。

発泡の際の反応温度には特に制限はないが、１０〜５０
°Ｃが好ましい。また混合時の撹拌機の回転数にも特に
制限はないが、１．０００〜７，０００回転回転炉好ま
しい。

本発明の発泡体または難燃性構造体の成形方法には特に
制限はないが、型を使用するのが好ましく、例えば次の
ようにして成形される。まず上部が開放され、底を有す
る型の下面に、難燃もしくは不燃性の板またはシートを
置き、この型を均一な発泡体を得るのに好ましい温度３
０°Ｃ〜６０°Ｃに加温しておく０次に発泡用樹脂組成
物の各材料を撹拌、混合し、これを前記型内に流し込む
。次いで難燃もしくは不燃性の板またはシートを備え、
かつ均一な発泡体を得るのに好ましい温度３０°Ｃ〜６
０℃に加温しておいた上型を、板またはシートの面を前
記溶液の混合物に向けて載せ、型締めし、発泡させて発
泡体と板またはシートとが密着した構造体を得る。前記
板またはシートは発泡体の片面または両面のいずれに設
けても良いが、両面に設け、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、発
泡体の両面に設ける板またはシートは同一のものでも異
種のものの組合わせでも良い。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１ 果Ｉ！７５重量部、水道水２５重量部およびトリエタノ
ールアミン１．５重量部を加えてよく混合し、溶液（Ａ
）を得た。ま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、整泡剤（ダウコーニング社製商品名、
整泡剤１９０）１．０重量部および難燃剤トリス（モノ
クロロプロピル）フォスフェート（日本油脂社製商品名
、アンフラーム３ＰＸ）２０重量部を加えて混合し、溶
液（Ｂ）を得た。

次に溶液（＾）１００重量部に溶液（Ｂ）１５０重量部
を加え、タービン羽根の付いた撹拌機で５゜０００回転
回転炉５秒間撹拌、混合し、これを４０°Ｃに保温され
、上部が開放された底を有する木型（２２０ｍｍＸ　２
２０ａｍＸ高さ１５舗）内に流し込み、４０℃に保温し
た上型を載せて型締めし、１０分後に脱型し、発泡体（
厚さ１５ｍｍ）を得た。

得られた発泡体の密度は０．０３０ｇ／ｃ−であった。

この発泡体２ｇをビンに入ったイオン水１００ｃｃに浸
漬させ、浸漬水のｐＨの経口変化（０日、１ケ月、２ケ
月、３ケ月および４ケ月）により、発泡体のｐＨの経日
変化を調べ、その結果を第１表に示したが、ｐＨの低下
はほとんど見られなかった。

また前記木型（２２０ｓＸ　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、これに前記溶液（Ａ）１００重量部
と溶液（Ｂ）１５０重量部の混合物を上記型内へ流し込
み、さらに上面にアルミクラフト紙を貼り付・けて４０
℃に加温した上型を、アルミクラフト紙を溶液に向けて
載せ、型締めし、１０分後に脱型して発泡体（厚さ１５
ｎｏｉ）の表面にカラー鉄板（厚さ０．２７＋ｍｎ）、
裏面にアルミクラフト紙が接着された構造体を得た。

この構造体を用いて建設省告示第１２３１号に基づく準
不燃試験を行い、その結果を第１表に示したが、この構
造体は燃焼後の外観形状、残炎、発煙係数および温度時
間面積（穿孔試験）において極めて優れていた。

比較例１ 果糖４１．２重量部、ブドウ糖３０重量部、オリゴ２３
．８重量部、水道水２５重量部およびトリエタノールア
ミン１．５重量部を加えよく混合し、溶液（Ｃ）を得た
。

得られた溶液（Ｃ）１００重量部に実施例１で用いた溶
液（Ｂ）１５０重量部を加え、タービン羽根の付いた撹
拌機で５，０００回転／分で５秒間撹拌、混合し、以下
実施例１と同様にして発泡体（厚さ１５ｎ＋ｍ）および
構造体を得た。この発泡体の密度は０．０３１　ｇ／ｃ
＋ａであった。また実施例１と同様にして発泡体のｐＨ
の経口変化および建設省告示第１２３１号に基づく構造
体の準不燃試験を行い、結果を第１表に示した。構造体
は燃焼後の外観形状、残炎、発煙係数および温度時間面
積において実施例１と同様に優れていたが、発泡体のｐ
　Ｈは４ケ月後で２．８に低下していた。

比較例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
整泡剤（ダウコーニング社製商品名、整泡剤１９０）１
．０重量部および難燃剤トリス（２−クロロエチル）フ
ォスフェート２０重量部を加えて混合し、溶液（Ｄ）を
得た。

この溶液（Ｄ）１５０重量部に実施例１で用いた溶液（
Ａ）１００重量部を加え、タービン羽根の付いた撹拌機
で５，０００回転／分で５秒間撹拌、混合し、以下実施
例１と同様にして発泡体（厚さ１５ｍｍ）を得た。この
発泡体の密度は０．０．３０ｇ／　ｃｄであった。また
実施例１と同様にして発泡体のｐＨの経口変化および建
設省告示第１２３１号に基づく構造体の準不燃試験を行
い、結果を第１表に示した。構造体は燃焼後の外観形状
、残炎、発煙係数および温度時間面積において実施例１
と同様に優れていたが、発泡体のｐ　Ｈは４ケ月後で３
．０に低下していた。

比較例３ ヘテロフオーム２８２６４　（ポリオール、フッカ−社
製商品名）２１．１重量部、ヘテロフオーム２９６９６
　（ポリオール、フッカ−社製商品名）２３．５重量部
、ＤＣ−１９３（整泡剤、ダウコーニング社製商品名）
１重量部、ポリキャット４１（触媒、サンアボット社製
商品名）１．４２重量部およびフレオン１１（発泡剤、
三井デュポン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（イソシアネート化
合物、アン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撹拌機で２．０００回転／分で５
秒間撹拌、混合し、以下実施例１と同様にしてイソシア
ヌレート発泡体（厚さ１５ｍｍ）および構造体を得た。

この発泡体の密度は０．０３５　ｇ／ｃｄであった。発
泡体のｐＨは４ケ月経過後も低下しなかったが、構造体
の燃焼後の外観変化が著しく、はとんどの発泡体が焼失
し、また発煙係数、温度時間面積の点においても著しく
劣っていた。

比較例４ ダンフェノンｌｌ０Ａ（フェノール樹脂、保土谷化学社
製商品名）１００重量部およびフレオン１１３（発泡剤
、三井デュポン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ｌｌ０Ｂ硬化剤（保土
谷化学社製商品名）４０重量部およびダンフェノンｌｌ
０Ｃ（イソシアネート、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撹拌
機で２．０００回転／分で５秒間撹拌、混合し、以下実
施例１と同様にしてフェノール発泡体（厚さ１５ａａ）
および構造体を得た。なお、フェノール発泡体は硬化性
が著しく劣るため１００°Ｃ３０分でアフターキュアを
行った。この発泡体の密度は０．０４ｇ／ａｉｌであっ
た。発泡体のｐＨは３．１の酸性を示し、４ケ月後には
ｐＨは２．４に低下した。

またフェノール発泡体の表面にフライアビリティ（ぼろ
ぼろ欠けること）が生じるため、発泡体とアルミクラフ
ト紙およびカラー鉄板との接着が劣っていた。さらに構
造体の燃焼後の外観は良好であったが、残炎が長（劣っ
ていた。

〔発明の効果〕

本発明の発泡用樹脂組成物によれば、ｐＨの低下がなく
、かつ難燃特性に優れた発泡体および難燃性構造体を得
ることができるため、錆の発生等の問題がなく、かつ建
設省公告第１３７２号模型箱型試験に合格することがで
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、果糖の含有率が８５重量％以上である糖質類の水溶
   液および／またはスラリー、反応触媒、イソシアネート
   化合物およびトリス（モノクロロプロピル）フォスフェ
   ートを含んでなる発泡用樹脂組成物。 ２、糖質類の水溶液および／またはスラリーの水分含有
   率が２０重量％以上である請求項１記載の発泡用樹脂組
   成物。 ３、請求項１または２記載の発泡用樹脂組成物から得ら
   れる発泡体。 ４、請求項１または２記載の発泡用樹脂組成物から得ら
   れる発泡体の少なくとも片面に難燃もしくは不燃性の板
   またはシートを設けてなる難燃性構造体。