JPH0471932B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0471932B2 JPH0471932B2 JP56103213A JP10321381A JPH0471932B2 JP H0471932 B2 JPH0471932 B2 JP H0471932B2 JP 56103213 A JP56103213 A JP 56103213A JP 10321381 A JP10321381 A JP 10321381A JP H0471932 B2 JPH0471932 B2 JP H0471932B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- binder
- foam
- flame
- filler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は難燃低発煙及び加熱変形に優れた軽量
な断熱材料に関するものである。 更に詳しく述べれば、一種類以上の固体の充填
材を主反復ポリマー単位がイソシアヌレートであ
る難燃性発泡ポリマーをバインダーとして成形す
ることを特徴とする軽量な超耐熱断熱材料に関す
るものである。 主反復ポリマー単位がイソシアヌレートである
気泡ポリマーは周知であり、そしてこの技術は広
く使用されている。 概して、先行技術に従つて造られるポリイソシ
アヌレートフオームは、フオーム技術において公
知であり、種々の難燃性試験に供した場合には、
ポリウレタンフオームと比較してより難燃度が高
いことが見出される。 しかし、ポリイソシアヌレートフオームはその
ポリマー構造上の特徴から脆性を有するため、こ
の欠点を解決するための多くの努力がなされてき
た。例えば特開昭54−98、英国特許第1223415及
び1404822各号などが参照される。 又、ポリイソシアヌレートフオームの燃焼中に
於ける煙発生の問題に関しても多くの努力がなさ
れてきた。例えば特公昭52−7038・55−1291、特
開昭54−53198・55−86810各号などが参照され
る。 しかし、脆性、発煙性を改良する技術がかなり
の程度で進歩してきた事は否定出来ないが、複合
材として使用した場合、特に密閉状態のサンドイ
ツチパネルの芯材として使用した場合に、例えば
JIS Ａ 1311の２級加熱の如き高温にさらした時
の分解ガス圧による面材の変形及び芯材そのもの
の熱変形が問題となる。特に芯材が発泡体単独の
場合、その分解ガス発生と芯材の変形によつてサ
ンドイツチパネルの変形が大きくなり、嵌合部で
の裏面への炎の貫通が起つたりする。その為サン
ドイツチパネルの面材、枠材の種類、嵌合部の構
造など多くの検討を加えなければならず、ともす
れば非現実的なサンドイツチパネルの構造になつ
たり、製造上複雑な装置を必要とせざるを得ない
事態が発生する恐れがある。 特に薄物のサンドイツチパネルの場合、発泡体
単独では前述のJIS Ａ 1311の２級加熱にさらし
た時、完全に炭化し、加熱裏面材の変形、裏面温
度の上昇までも余儀なくされる。 又、芯材が発泡体単独の薄物のサンドイツチパ
ネルを屋外にバク露すると日光の当る面と当らな
い面の温度差から反りを生じるなどの恐れがあ
り、実用上種々の弊害が起つてくる。 本発明者等はこの種の薄物サンドイツチパネル
をJIS Ａ 1311の２級加熱の如き高温にさらした
時に生じるパネルの変形、及び実用上問題となる
パネルの反りを改良すべく鋭意努力を重ねた結
果、主反復ポリマー単位がイソシアヌレートであ
る難燃性発泡ポリマーをバインダーとして使用
し、一種類以上の固体の充填材を主成分とする断
熱材料を得ることによりこれらの問題点を解決す
ることに成功した。 即ち本発明は、一種類以上の粉末及び／又は粒
状の充填材のバインダーとして有機イソシアネー
ト、三量化触媒、ポリエーテルポリオール、及び
発泡剤を反応させることから成る主反復ポリマー
単位がイソシアヌレートである難燃性発泡ポリマ
ーを使用し、且つ重量混合比が充填剤／ポリマー≧1.5
／１ であることを特徴とする軽量な超耐熱断熱材料に
関するものである。 有機イソシアヌレートの反応を利用して、イソ
シアヌレート生成触媒の存在下にポリオールと有
機イソシアネートとを発泡剤を用いて反応させる
と通常、ウレタン生成反応とイソシアヌレート生
成反応は対時間経過において各々異なり、イソシ
アヌレートポリマーの生成は主ウレタン反応の進
行より遅れることは衆知である。 この考え方に基づき、発泡バインダーとしてウ
レタンイソシアヌレート基生成発泡バインダーを
用いることにより、充填材にバインダーを塗布し
ても初期の反応は遅く、加熱によりイソシアヌレ
ート化が促進されるので、バインダーとして充填
材を処理する時間的制約に拘束されることなく処
理出来るのが本バインダーを使用する最大の特徴
である。またポリイソシアヌレート構造自体は元
来脆く、強力な接着力は得にくいが、ウレタン結
合構造との混在によつて接着力は向上し、ウレタ
ン基／イソシアヌレート基の割合が１／３〜１／
0.2の範囲では共に優れた接着力と耐熱性を共存
せしめ得るため耐熱材料としてのバインダーには
最適である。更に本発泡バインダーの反応性は通
常の発泡原液に比べ極端に小さく、特に発泡開始
時間が後者の５倍以上に達することが特徴で、バ
インダーとして使用する際の作業性はきわめて優
れている。 本発明に於ける断熱材料の充填材の重量混合比
は発泡ポリマー1.0に対して1.5以上であらねばな
らない。フオーム中に充填材を添加し、難燃性を
向上させる方法は公知の事実であるが、本発明の
特徴は充填材のバインダーとして難燃性発泡ポリ
マーを使用する所にある。その為断熱材料の見掛
け密度は大きくなるのが特徴でその結果として遮
音効果は著しく向上する。又、この方法で作成さ
れた断熱材料は熱伝導率の点でフオーム単体に比
較して幾分劣る性能を有するが、断熱材料として
使用するにはさしつかえない程度のものである。
いづれにせよ本発明による断熱材料はフオーム単
体では到底解決出来がたい耐熱性を有することが
特徴である。しかし乍ら発泡ポリマーに対する充
填材の重量混合比が1.5未満ではその特徴は充分
には発揮され得ないものである。 本発明に於いて使用される難燃性発泡ポリマー
は有機イソシアネートとポリオール成分として三
量化触媒、発泡剤、ポリオール及び整泡剤の混合
物を一諸に反応させることにより得ることが出来
る。 有機イソシアネートとしては、トリレンジイソ
シアネート、キシ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、ジフエニルメタンジ
イソシアネート、常法によつて得られるポリフエ
ニルメタンポリイソシアネート、ジフエニルエー
テルジイソシアネート、メチレンビスシクロヘキ
シルイソシアネート等を挙げることが出来る。 三量化触媒としては酢酸カリ、オクチル酸カ
リ、Ｎ，N′，N″−トリス（ジメチルアミノプロ
ピル）−Ｓ−ヘキサヒドロトリアジン、２，４，
６−トリス（ジメチルアミノメチル）フエノール
等、公知の三量化触媒を使用すればよく、一般的
なウレタン化触媒との併用も可能である。 発泡剤としては、トリクロロモノフルオロメタ
ン、トリクロロトリフルオロエタン、又は塩化メ
チレンなどが使用される。 これらの添加量は、パネル厚、面材の種類及び
最終芯材密度によつて決定されるが、難燃性発泡
ポリマー中の20〜25重量％である。 ポリオールとしては２個以上のヒドロキシル基
を有し、且つヒドロキシル価が30以上のポリエー
テルポリオールなど通常のものが使用される。 整泡剤としては、日本ユニカー製Ｌ−5420（シ
リコーンオイル）が使用できる。 有機イソシアネートとポリオールの化学当量比
は７：１から２：１の範囲とするのが望ましい。 固体の充填材としては無水ケイ酸を70％以上含
有する軽量発泡体、もみ殻、麦殻、活性炭、石
綿、マイカ、シラスバルーン、ガラスビーズ、水
酸化アルミニユウムなどが単独又は併用の形で使
用される。このような充填材は、粉状及び／又は
粒径15mm以下の粒状のものを使用することができ
る。 このような充填材には、高温下で発泡する岩
石、石の未焼成粒状物は含有しない。 充填材は前述のポリマー1.0に対し、重量混合
比1.5以上で使用されるが、望ましくは2.0から4.0
の範囲が耐熱性パネルの成形性及び性能上からみ
て推奨される。 サンドイツチパネルに使用可能な表面材は鋼
板、アルミ板、石綿板、軽量コンクリート板、ス
テンレス板、陶板等の如き不燃材料であればよ
い。 実施例に供されたサンドイツチパネルは予め約
50℃以上、望ましくは60℃から110℃の範囲に加
熱されたプレス内に導びかれ加熱養生された。サ
ンドイツチパネルの面材は0.27mm厚のエンボス加
工カラー鋼板であり、枠材は1.0mm厚のアルミ製
である。サンドイツチパネルのサイズは250×500
×18mmで、この２体を接合した形で加熱試験に提
供される。加熱試験は２体のサンドイツチパネル
をしつかり接合した形で垂直に立てられ、全面に
炎が当たるように６本のガスバーナーをセツト
し、プロパンガス量と空気量で温度調節を行な
う。加熱温度は面材表面で850℃±20℃になるよ
うにする。温度管理は熱電対で行なう。本発明で
実施された加熱試験の加熱時間は30分間である。 加熱試験後、芯材の状態を面材を取りのぞき観
察した所、フオーム単体の場合は裏面まで完全に
炭化し、一部にクラツクを生じており、比較例６
の場合はフオーム単体に比べると数段優れていた
が、小さなクラツクを生じていた。実施例につい
ては10mm以上の未炭化部分を残し、クラツクはま
つたくみられず、厚み、形状などもまつたく変化
は生じていなかつた。 又、屋外バク露試験は晴天日９時から16時の７
時間水平にバク露し、その反りを測定した。測定
はサンドイツチパネルの中心点の変形長さを水糸
を張つて行なつた。 次に実施例により更に詳しく説明する。例にお
ける「部」は断りのない限り「重量部」である。 実施例 １ 難燃性発泡ポリマーの処方
な断熱材料に関するものである。 更に詳しく述べれば、一種類以上の固体の充填
材を主反復ポリマー単位がイソシアヌレートであ
る難燃性発泡ポリマーをバインダーとして成形す
ることを特徴とする軽量な超耐熱断熱材料に関す
るものである。 主反復ポリマー単位がイソシアヌレートである
気泡ポリマーは周知であり、そしてこの技術は広
く使用されている。 概して、先行技術に従つて造られるポリイソシ
アヌレートフオームは、フオーム技術において公
知であり、種々の難燃性試験に供した場合には、
ポリウレタンフオームと比較してより難燃度が高
いことが見出される。 しかし、ポリイソシアヌレートフオームはその
ポリマー構造上の特徴から脆性を有するため、こ
の欠点を解決するための多くの努力がなされてき
た。例えば特開昭54−98、英国特許第1223415及
び1404822各号などが参照される。 又、ポリイソシアヌレートフオームの燃焼中に
於ける煙発生の問題に関しても多くの努力がなさ
れてきた。例えば特公昭52−7038・55−1291、特
開昭54−53198・55−86810各号などが参照され
る。 しかし、脆性、発煙性を改良する技術がかなり
の程度で進歩してきた事は否定出来ないが、複合
材として使用した場合、特に密閉状態のサンドイ
ツチパネルの芯材として使用した場合に、例えば
JIS Ａ 1311の２級加熱の如き高温にさらした時
の分解ガス圧による面材の変形及び芯材そのもの
の熱変形が問題となる。特に芯材が発泡体単独の
場合、その分解ガス発生と芯材の変形によつてサ
ンドイツチパネルの変形が大きくなり、嵌合部で
の裏面への炎の貫通が起つたりする。その為サン
ドイツチパネルの面材、枠材の種類、嵌合部の構
造など多くの検討を加えなければならず、ともす
れば非現実的なサンドイツチパネルの構造になつ
たり、製造上複雑な装置を必要とせざるを得ない
事態が発生する恐れがある。 特に薄物のサンドイツチパネルの場合、発泡体
単独では前述のJIS Ａ 1311の２級加熱にさらし
た時、完全に炭化し、加熱裏面材の変形、裏面温
度の上昇までも余儀なくされる。 又、芯材が発泡体単独の薄物のサンドイツチパ
ネルを屋外にバク露すると日光の当る面と当らな
い面の温度差から反りを生じるなどの恐れがあ
り、実用上種々の弊害が起つてくる。 本発明者等はこの種の薄物サンドイツチパネル
をJIS Ａ 1311の２級加熱の如き高温にさらした
時に生じるパネルの変形、及び実用上問題となる
パネルの反りを改良すべく鋭意努力を重ねた結
果、主反復ポリマー単位がイソシアヌレートであ
る難燃性発泡ポリマーをバインダーとして使用
し、一種類以上の固体の充填材を主成分とする断
熱材料を得ることによりこれらの問題点を解決す
ることに成功した。 即ち本発明は、一種類以上の粉末及び／又は粒
状の充填材のバインダーとして有機イソシアネー
ト、三量化触媒、ポリエーテルポリオール、及び
発泡剤を反応させることから成る主反復ポリマー
単位がイソシアヌレートである難燃性発泡ポリマ
ーを使用し、且つ重量混合比が充填剤／ポリマー≧1.5
／１ であることを特徴とする軽量な超耐熱断熱材料に
関するものである。 有機イソシアヌレートの反応を利用して、イソ
シアヌレート生成触媒の存在下にポリオールと有
機イソシアネートとを発泡剤を用いて反応させる
と通常、ウレタン生成反応とイソシアヌレート生
成反応は対時間経過において各々異なり、イソシ
アヌレートポリマーの生成は主ウレタン反応の進
行より遅れることは衆知である。 この考え方に基づき、発泡バインダーとしてウ
レタンイソシアヌレート基生成発泡バインダーを
用いることにより、充填材にバインダーを塗布し
ても初期の反応は遅く、加熱によりイソシアヌレ
ート化が促進されるので、バインダーとして充填
材を処理する時間的制約に拘束されることなく処
理出来るのが本バインダーを使用する最大の特徴
である。またポリイソシアヌレート構造自体は元
来脆く、強力な接着力は得にくいが、ウレタン結
合構造との混在によつて接着力は向上し、ウレタ
ン基／イソシアヌレート基の割合が１／３〜１／
0.2の範囲では共に優れた接着力と耐熱性を共存
せしめ得るため耐熱材料としてのバインダーには
最適である。更に本発泡バインダーの反応性は通
常の発泡原液に比べ極端に小さく、特に発泡開始
時間が後者の５倍以上に達することが特徴で、バ
インダーとして使用する際の作業性はきわめて優
れている。 本発明に於ける断熱材料の充填材の重量混合比
は発泡ポリマー1.0に対して1.5以上であらねばな
らない。フオーム中に充填材を添加し、難燃性を
向上させる方法は公知の事実であるが、本発明の
特徴は充填材のバインダーとして難燃性発泡ポリ
マーを使用する所にある。その為断熱材料の見掛
け密度は大きくなるのが特徴でその結果として遮
音効果は著しく向上する。又、この方法で作成さ
れた断熱材料は熱伝導率の点でフオーム単体に比
較して幾分劣る性能を有するが、断熱材料として
使用するにはさしつかえない程度のものである。
いづれにせよ本発明による断熱材料はフオーム単
体では到底解決出来がたい耐熱性を有することが
特徴である。しかし乍ら発泡ポリマーに対する充
填材の重量混合比が1.5未満ではその特徴は充分
には発揮され得ないものである。 本発明に於いて使用される難燃性発泡ポリマー
は有機イソシアネートとポリオール成分として三
量化触媒、発泡剤、ポリオール及び整泡剤の混合
物を一諸に反応させることにより得ることが出来
る。 有機イソシアネートとしては、トリレンジイソ
シアネート、キシ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、ジフエニルメタンジ
イソシアネート、常法によつて得られるポリフエ
ニルメタンポリイソシアネート、ジフエニルエー
テルジイソシアネート、メチレンビスシクロヘキ
シルイソシアネート等を挙げることが出来る。 三量化触媒としては酢酸カリ、オクチル酸カ
リ、Ｎ，N′，N″−トリス（ジメチルアミノプロ
ピル）−Ｓ−ヘキサヒドロトリアジン、２，４，
６−トリス（ジメチルアミノメチル）フエノール
等、公知の三量化触媒を使用すればよく、一般的
なウレタン化触媒との併用も可能である。 発泡剤としては、トリクロロモノフルオロメタ
ン、トリクロロトリフルオロエタン、又は塩化メ
チレンなどが使用される。 これらの添加量は、パネル厚、面材の種類及び
最終芯材密度によつて決定されるが、難燃性発泡
ポリマー中の20〜25重量％である。 ポリオールとしては２個以上のヒドロキシル基
を有し、且つヒドロキシル価が30以上のポリエー
テルポリオールなど通常のものが使用される。 整泡剤としては、日本ユニカー製Ｌ−5420（シ
リコーンオイル）が使用できる。 有機イソシアネートとポリオールの化学当量比
は７：１から２：１の範囲とするのが望ましい。 固体の充填材としては無水ケイ酸を70％以上含
有する軽量発泡体、もみ殻、麦殻、活性炭、石
綿、マイカ、シラスバルーン、ガラスビーズ、水
酸化アルミニユウムなどが単独又は併用の形で使
用される。このような充填材は、粉状及び／又は
粒径15mm以下の粒状のものを使用することができ
る。 このような充填材には、高温下で発泡する岩
石、石の未焼成粒状物は含有しない。 充填材は前述のポリマー1.0に対し、重量混合
比1.5以上で使用されるが、望ましくは2.0から4.0
の範囲が耐熱性パネルの成形性及び性能上からみ
て推奨される。 サンドイツチパネルに使用可能な表面材は鋼
板、アルミ板、石綿板、軽量コンクリート板、ス
テンレス板、陶板等の如き不燃材料であればよ
い。 実施例に供されたサンドイツチパネルは予め約
50℃以上、望ましくは60℃から110℃の範囲に加
熱されたプレス内に導びかれ加熱養生された。サ
ンドイツチパネルの面材は0.27mm厚のエンボス加
工カラー鋼板であり、枠材は1.0mm厚のアルミ製
である。サンドイツチパネルのサイズは250×500
×18mmで、この２体を接合した形で加熱試験に提
供される。加熱試験は２体のサンドイツチパネル
をしつかり接合した形で垂直に立てられ、全面に
炎が当たるように６本のガスバーナーをセツト
し、プロパンガス量と空気量で温度調節を行な
う。加熱温度は面材表面で850℃±20℃になるよ
うにする。温度管理は熱電対で行なう。本発明で
実施された加熱試験の加熱時間は30分間である。 加熱試験後、芯材の状態を面材を取りのぞき観
察した所、フオーム単体の場合は裏面まで完全に
炭化し、一部にクラツクを生じており、比較例６
の場合はフオーム単体に比べると数段優れていた
が、小さなクラツクを生じていた。実施例につい
ては10mm以上の未炭化部分を残し、クラツクはま
つたくみられず、厚み、形状などもまつたく変化
は生じていなかつた。 又、屋外バク露試験は晴天日９時から16時の７
時間水平にバク露し、その反りを測定した。測定
はサンドイツチパネルの中心点の変形長さを水糸
を張つて行なつた。 次に実施例により更に詳しく説明する。例にお
ける「部」は断りのない限り「重量部」である。 実施例 １ 難燃性発泡ポリマーの処方
【表】
【表】
表１に示したポリオール成分79.5部とMR−
200120.5部を攪拌、混合した後、軽量発泡体300
ｇを添加し、更に攪拌、混合して芯材成分を得
た。この成分全量を250×500×0.27mmのエンボス
カラー鋼板上に均一に散布した後、上面材をの
せ、４方に枠材をセツトし、80℃に加熱したプレ
ス内で約10分間加熱養生した。これと同様の方法
で得たもう１体と接合した形で加熱試験に供し
た。結果を表２に示す。 実施例２〜９ 比較例１〜６ 実施例１と同様の方法により表１、表２によつ
て行い、結果を表２に示す。
200120.5部を攪拌、混合した後、軽量発泡体300
ｇを添加し、更に攪拌、混合して芯材成分を得
た。この成分全量を250×500×0.27mmのエンボス
カラー鋼板上に均一に散布した後、上面材をの
せ、４方に枠材をセツトし、80℃に加熱したプレ
ス内で約10分間加熱養生した。これと同様の方法
で得たもう１体と接合した形で加熱試験に供し
た。結果を表２に示す。 実施例２〜９ 比較例１〜６ 実施例１と同様の方法により表１、表２によつ
て行い、結果を表２に示す。
【表】
【表】
実施例および比較例から明らかな様に、一種類
以上の固体の充填剤を難燃性発泡ポリマーをバイ
ンダーとして成形することによつて高温域での変
形、裏面温度の上昇、発煙、屋外バク露時の反り
などが防止出来るものである。
以上の固体の充填剤を難燃性発泡ポリマーをバイ
ンダーとして成形することによつて高温域での変
形、裏面温度の上昇、発煙、屋外バク露時の反り
などが防止出来るものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一種類以上の粉末及び／又は粒状の充填材の
バインダーとして有機イソシアネート、三量化触
媒、ポリエーテルポリオール及び発泡剤を反応さ
せることから成る主反復ポリマー単位がイソシア
ヌレートである難燃性発泡ポリマーを使用し、且
つ重量混合比が 充填剤／ポリマー≧1.5／１であることを特徴とする
軽量 な超耐熱断熱材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10321381A JPS585340A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 難燃発泡バインダ−による超耐熱断熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10321381A JPS585340A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 難燃発泡バインダ−による超耐熱断熱材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585340A JPS585340A (ja) | 1983-01-12 |
| JPH0471932B2 true JPH0471932B2 (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=14348220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10321381A Granted JPS585340A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 難燃発泡バインダ−による超耐熱断熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585340A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022590U (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-16 | 北海道積水工業株式会社 | 多方向型インバ−ト |
| JP5072494B2 (ja) * | 2006-10-05 | 2012-11-14 | ベック株式会社 | 防火断熱体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5529600A (en) * | 1979-09-01 | 1980-03-01 | Ig Tech Res Inc | Fireproofing polyisocyanurate foam |
| JPS5628225A (en) * | 1980-07-11 | 1981-03-19 | Ishikawa Takashi | Preparation of light and high strength inorganic board |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10321381A patent/JPS585340A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS585340A (ja) | 1983-01-12 |
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