JPS5825084B2 - Nannen Seigou Seijyushitai - Google Patents

Nannen Seigou Seijyushitai

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Publication number
JPS5825084B2
JPS5825084B2 JP328075A JP328075A JPS5825084B2 JP S5825084 B2 JPS5825084 B2 JP S5825084B2 JP 328075 A JP328075 A JP 328075A JP 328075 A JP328075 A JP 328075A JP S5825084 B2 JPS5825084 B2 JP S5825084B2
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JP
Japan
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fire retardant
foam
water
weight
polyurethane foam
Prior art date
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JP328075A
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Japanese (ja)
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JPS5177640A (en
Inventor
高橋隆一
滝口好
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IG Technical Research Inc
Original Assignee
IG Technical Research Inc
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリウレタンフォーム中に高い含水率により
自己消火性を増加せしめると共に曝熱下において大きく
発泡し、かつ、すぐれた耐火、耐熱性を有する粒状物を
分布した難燃性ポリウレタンフォーム(以下、単にフオ
ームという)に関スる 従来から水溶性ポリマーをゲル化する製造法はよく知ら
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a polyurethane foam that increases self-extinguishing properties due to a high water content, expands greatly when exposed to heat, and distributes granules that have excellent fire resistance and heat resistance. BACKGROUND OF THE INVENTION A method for producing flammable polyurethane foam (hereinafter simply referred to as foam) by gelling a water-soluble polymer is well known.

しかし、これに加熱により発泡する無機物質を混入し、
その高い含水率(自己消化性)との相乗効果により、大
きな無機発泡層を形成するような防火剤とし、かつ、こ
れをフオームの難燃化に用いたものは見当らない。
However, by mixing inorganic substances that foam when heated,
Due to its synergistic effect with its high water content (self-extinguishing property), it is a fire retardant that forms a large inorganic foam layer, and no fire retardant has been found that has been used to make foam flame retardant.

本発明は水溶性ポリマーと硼酸アルカリ金属塩とを混合
した状態の防火剤などをポリウレタンフォーム中に混入
、分布し、可燃なポリウレタンフォームの難燃性を図っ
たフオームを提案する。
The present invention proposes a foam that improves the flame retardancy of combustible polyurethane foam by mixing and distributing a fire retardant in the form of a mixture of a water-soluble polymer and an alkali metal borate salt into the polyurethane foam.

以下に、本発明に係るフオームについて詳細に説明する
Below, the foam according to the present invention will be explained in detail.

すなわち、本発明に用いる防火剤とは、水溶性ポリマー
のゲル中に硼酸アルカリ金属塩を混在せしめた粒状物で
ある。
That is, the fire retardant used in the present invention is a granular material in which an alkali metal borate salt is mixed in a gel of a water-soluble polymer.

上記水溶性ポリマーとはPVA(ポリビニールアルコー
ル)、CMC(カルボキシメチルセルロース)などの1
種からなり、硼酸アルカリ金属塩とはオルト硼酸ソーダ
、ピロ硼酸ソーダ、メタ硼酸ソーダの1種からなるもの
である。
The above water-soluble polymers include PVA (polyvinyl alcohol), CMC (carboxymethyl cellulose), etc.
The alkali metal borate is one of sodium orthoborate, sodium pyroborate, and sodium metaborate.

また、防火剤を製造するには、水に水溶性ポリマーを投
入した原料と、水に硼酸アルカリ金属塩を投入し、加熱
溶解した原料とを用意し、次に両原料を加熱しながら混
合して溶液とする。
In addition, to manufacture fire retardants, a raw material is prepared by adding a water-soluble polymer to water and a raw material by adding an alkali metal borate salt to water and dissolving it by heating, and then mixing both raw materials while heating. Make a solution.

その後で、この溶液を冷却してゲル状物とし、これを破
砕して適宜粒径にすればよい。
Thereafter, this solution may be cooled to form a gel-like material, which may be crushed to an appropriate particle size.

また、本発明においてポリウレタンフォームとは、ポリ
イソシアネート(一般にB液という)、ポリオール(一
般にA液といつ)、発泡剤、触媒、シリコーンなどから
なる安定剤、必要により加える難燃剤とからなる材料を
一定の割合にコンベンショナル法、フロス法により混合
し、注入法、吹きつげ法により所定の厚さのポリウレタ
ンフォームを形成するものである。
Furthermore, in the present invention, polyurethane foam refers to a material consisting of polyisocyanate (generally referred to as B component), polyol (generally referred to as A component), a foaming agent, a catalyst, a stabilizer such as silicone, and a flame retardant added as necessary. The ingredients are mixed in a fixed proportion by a conventional method or a floss method, and then a polyurethane foam of a predetermined thickness is formed by an injection method or a blowing method.

さらに説明すると、ポリイソシアネートの例としてはジ
フェニルメタン−4−4′−ジイソシアネート(MDI
)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、ト
リフェニルメタントリイソシアネート(TTI)、ポリ
メチレンポリフェニルイソシアネート(PAPI)、メ
タキシレンジイソシアネート(MXDI)などがある。
To further explain, examples of polyisocyanates include diphenylmethane-4-4'-diisocyanate (MDI
), hexamethylene diisocyanate (HMDI), triphenylmethane triisocyanate (TTI), polymethylene polyphenylisocyanate (PAPI), metaxylene diisocyanate (MXDI), and the like.

また、ポリオールの例としては、ポリエーテルとポリエ
ステル系があり、前者としてエチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、ブチレン
オキサイド、α−メチルトリメチンオキサイド、3・9
−ジメチルトリメチレンオキサイド、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサンなどである。
Examples of polyols include polyethers and polyesters, and the former include ethylene oxide, propylene oxide, trimethylene oxide, butylene oxide, α-methyltrimethine oxide, 3.9
-dimethyltrimethylene oxide, tetrahydrofuran, dioxane, etc.

後者としてはエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、フロピレンゲリコール、
フチレンクリコール、トリメチロールエタン、トリメチ
ロールエタン、ヘキサントリオール、グリセリン、ソル
ビトールなどがある。
The latter include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, fluoropylene glycol,
Examples include phthylene glycol, trimethylolethane, hexanetriol, glycerin, and sorbitol.

さらに、発泡剤としては、水、含水化物、カルボキシル
ポリエステル、揮発性溶剤、ホルムアルデヒド発生剤、
チッソガス発生剤などからなり、代表的なものとしては
水、トリクロロモノフルオロメタン(R−11)などで
ある。
Furthermore, as blowing agents, water, hydrates, carboxyl polyesters, volatile solvents, formaldehyde generators,
It consists of a nitrogen gas generating agent, and representative examples include water and trichloromonofluoromethane (R-11).

また、触媒としてはアミン類、有機金属化合物、アルカ
リ金属化合物ラジカル発生剤などである。
In addition, examples of catalysts include amines, organometallic compounds, and alkali metal compound radical generators.

その具体例としては有機錫、有機第3級アミンなどであ
る。
Specific examples thereof include organic tin and organic tertiary amine.

さらに、加熱により発泡する無機物質としては、硼砂、
メタ硼酸ソーダ、珪酸ソーダ粉末、メタ珪酸ソーダなど
であり、パーライト粒としてはパーライト粒、シラスバ
ルーンなどである。
Furthermore, examples of inorganic substances that foam when heated include borax,
These include sodium metaborate, sodium silicate powder, sodium metasilicate, etc., and the pearlite particles include pearlite particles, shirasu balloons, etc.

そして、ポリウレタンフォームに添加する防火剤、無機
物質、骨材の割合はポリウレタンフォーム原料ioo重
量部に対し、防火剤が30〜100重量部、無機物質が
20〜50重量部、骨材が20〜ioo重量部位である
The ratio of the fire retardant, inorganic substance, and aggregate added to the polyurethane foam is 30 to 100 parts by weight of the fire retardant, 20 to 50 parts by weight of the inorganic substance, and 20 to 20 parts by weight of the aggregate to ioo parts by weight of the polyurethane foam raw material. ioo weight part.

なお、防火剤等を大量に添加すると、難燃性は向上する
が発泡体としての物性が低下するため添加量を少なくし
て所定の難燃性を発揮させるように混合比を考慮すると
、最大でも前記の割合位である。
Note that if a large amount of fire retardant is added, the flame retardant properties will improve, but the physical properties of the foam will deteriorate. But it is about the same percentage as above.

次に実施例につき説明する。Next, an example will be explained.

実施例 l ポリウレタン樹脂■ 100重量部 防火剤■ 50重量部 まず、■の原料としてはポリエーテルポリオール(OH
価450)58重量部にフロン(R−11)40重量部
とトリエチルジアミン1重量部、シリコーン1重量部を
混合したA液と、クルードMDI100重量部からなる
B液とをコンベンショナル法により混合、発泡させるこ
ととする。
Example l Polyurethane resin ■ 100 parts by weight Fire retardant ■ 50 parts by weight First, as a raw material for ■, polyether polyol (OH
Liquid A, which is a mixture of 58 parts by weight of fluorocarbon (R-11), 1 part by weight of triethyldiamine, and 1 part by weight of silicone, and liquid B, which consists of 100 parts by weight of crude MDI, are mixed and foamed by a conventional method. I will let you do so.

また、前記■としては、例えば原料としてPVAを20
重量部、4水塩のメタ硼酸ナトリウムを100重量部、
水を210重量部用意する。
In addition, as for the above (2), for example, 20% of PVA is used as the raw material.
parts by weight, 100 parts by weight of sodium metaborate tetrahydrate,
Prepare 210 parts by weight of water.

そこで、100℃に加熱した180重量部の水にPVA
を添加し、約10分間程度ゆっくりと攪拌し、完全な糊
状とする。
Therefore, PVA was added to 180 parts by weight of water heated to 100°C.
and stir slowly for about 10 minutes to form a complete paste.

一方、メタ硼酸ソーダは30重量部の水に添加し、約8
0℃で加熱しながら攪拌し、溶液とする。
On the other hand, sodium metaborate was added to 30 parts by weight of water, and about 8
Stir while heating at 0°C to form a solution.

次に、糊状の原料と上記溶液を100℃に加熱しながら
攪拌すると、次第に反応固化し、ゲル化する。
Next, when the paste-like raw material and the above solution are stirred while being heated to 100° C., they gradually react and solidify to form a gel.

さらに、20分間加熱しながらゆっくりと攪拌すると、
両物質は完全に溶融する。
Furthermore, if you stir slowly while heating for 20 minutes,
Both substances melt completely.

そこで、次にこの溶液は冷却されるとゲル状に固化する
The solution then solidifies into a gel when cooled.

この固化物が防火剤であるが、添加の都合上、適宜大き
さ、例えば約1〜3籠のリン片状等に破砕して防火剤と
したものである。
This solidified product is a fire retardant, but for convenience of addition, it is crushed into flakes of an appropriate size, for example, about 1 to 3 cages, to form a fire retardant.

そこで、A液とB液が混合される際に防火剤をミキサー
に添加して、ポリウレタン樹脂と防火剤を混合した状態
で下型上に吐出し、その後で上型をのせ、約5分間位加
熱(60〜90℃)、加圧して厚さ10龍のフオームを
得た。
Therefore, when liquids A and B are mixed, a fire retardant is added to the mixer, and the mixed polyurethane resin and fire retardant are discharged onto the lower mold, and then the upper mold is placed on the mixer for about 5 minutes. A foam with a thickness of 10 mm was obtained by heating (60 to 90 DEG C.) and applying pressure.

次に、このフオームを切断して観察すると、防火剤がポ
リウレタンフォーム内に平均に分布していた。
The foam was then cut and observed, and the fire retardant was evenly distributed within the polyurethane foam.

また、このフオームに対し、難燃性を貫炎テスト(Bu
reauof Mines、 Report of
Investigation A6366(196
4))の方法により行なったところ、防火剤の分布しな
いポリウレタンフォーム単体に比して約3倍の貫炎時間
となった。
In addition, this foam was tested for flame retardancy by a through-flame test (Bu
Reau of Mines, Report of
Investigation A6366 (196
When the test was carried out using method 4), the flame penetration time was approximately three times longer than that of polyurethane foam alone, in which no fire retardant was distributed.

さらに、実施例1に係るフオームは極めて優れた自己消
火性を示すと共に、メタ硼酸ソーダが発泡し、ポリウレ
タンフォームを保護した。
Furthermore, the foam according to Example 1 exhibited extremely excellent self-extinguishing properties, and the sodium metaborate foamed to protect the polyurethane foam.

実施例 2 配合比 ポリウレタン樹脂 防火剤 実施例1と同じ パーライト粒(平均 、。Example 2 Mixing ratio polyurethane resin fire retardant Same as Example 1 Pearlite grains (average,.

0重量部粒径3mmφ) メタ硼酸ソーダ(45o重量部 水塩) これを実施例1のように所定厚さの板体に形成した。0 parts by weight particle size 3mmφ) Sodium metaborate (45 parts by weight) water salt) This was formed into a plate having a predetermined thickness as in Example 1.

この場合は実施例1より、さらに耐火、耐熱性において
優れた特性を示した。
In this case, it showed even better characteristics than Example 1 in terms of fire resistance and heat resistance.

上述したように本発明に係るフオームによれば、大量の
水分を含有した防火剤をポリウレタンフォーム内に分布
できるため、すぐれた防火性を得ることができる特徴が
ある。
As described above, the foam according to the present invention has a feature that excellent fire retardant properties can be obtained because a fire retardant containing a large amount of water can be distributed within the polyurethane foam.

また、防火剤はフォームの定常な状態下で骨材として役
立ち、高熱下では炭化すると共にゲル状物を核として発
泡し、周囲に無機質発泡層を形成してポリウレタンフォ
ームを保護する特徴がある。
In addition, fire retardant serves as an aggregate under steady state conditions for foam, and under high heat it carbonizes and foams with a gel-like material as a core, forming an inorganic foam layer around it to protect polyurethane foam.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水溶性ポリマーのゲル中に硼酸アルカリ金属塩を混
在せしめた防火剤をポリウレタンフォーム中に分布した
ことを特徴とする難燃性ポリウレタンフォーム。 2 水溶性ポリマーのゲル中に硼酸アルカリ金属塩を混
在せしめた防火剤と、加熱により発泡する無機材、パー
ライト粒の1種以上とをポリウレタンフォーム中に分布
したことを特徴とする難燃性ポリウレタンフォーム。
[Scope of Claims] 1. A flame-retardant polyurethane foam characterized in that a fire retardant containing an alkali metal borate mixed in a water-soluble polymer gel is distributed in the polyurethane foam. 2. A flame-retardant polyurethane characterized by distributing in a polyurethane foam a fire retardant in which an alkali metal borate salt is mixed in a gel of a water-soluble polymer, and one or more types of pearlite particles, an inorganic material that foams when heated. form.
JP328075A 1974-12-27 1974-12-27 Nannen Seigou Seijyushitai Expired JPS5825084B2 (en)

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