JPS582814B2 - ナンネンセイハツポウザイノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐火、耐熱性に富むパーライト粒を温度によ
ってその反応速度等が触媒のごとく大きく影響を受ける
独立気泡組織のポリウレタンフォームを形成する原料に
、その反応を阻害することなしに添加して、難燃性を改
善したポリウレタンフォームの製造方法に関する。

ポリウレタン樹脂からなる発泡体（以下、単にフォーム
という）は、易燃性であると共に、化学反応が急激で、
かつ反応系は温度に極めて敏感な物質であることが知ら
れている。

特に発泡剤としてフレオン１１、クレオン１２等を用い
た独立気泡組織を形成するフォームの原料はより敏感で
ある。

また、この種樹脂は超断熱性を発揮すること、および基
材等の形状に関係なく注入、吐出が容易なことなどのた
めに建材等に多用されつつある。

そして、フォームの難燃化を図る為には耐火、耐熱性の
パーライト粒を添加することが行なわれている。

しかしながら、ポリウレタン樹脂は温度の影響が発熱、
反応系において触媒のように作用するため、その反応途
中に単なるパーライト粒、所謂外気温のパーライト粒を
添加すると当然に種々の不利が生ずる。

すなわち、■外気温状態のパーライト粒を反応途中の原
料にその３割以上（重量比）を添加した場合には反応速
度、粘度、発泡タイミングを所期の設定に対し大きく変
化させる間題がある。

特に厳寒の冬では、パーライト粒が屋内でも通常５〜１
０℃であり、反応途中の原料が３０〜４０℃であるため
反応がパーライト粒添加部分だけ部分的に冷却し、反応
速度を不均一にすると共に発泡前の発泡剤における気化
のタイミングと粘度とをも乱し、発泡組織をひどく荒ら
す。

従って、フォームはバラバラな発泡密度となり、ボイド
の発生、連通化により発泡倍率が低下すると共に、発泡
組織が一部破壊される。

従って、フォームの機械強度はひどく低下する。

もちろん、パーライト粒が僅少量の場合は無視できるが
、難燃性を得る程の量が添加されたときは上記のような
結果を免れ得なかった。

■また、反応速度が部分的に狂わされるため樹脂の反応
状態もバラバラになり、接着性度合が不斎一になって全
体としての接着性が劣化される。

■パーライト粒を樹脂の反応熱で樹脂の反応温度と同等
まで上昇せしめるには相当の熱量が必要であり、樹脂の
性状の急速な変化にパーライト粒表面の加温が追従でき
ず、逆に反応速度を狂わすことになる。

■パーライト粒は吸油性が有りパーライト粒を例えば二
液反応型の未発泡のポリウレタン樹脂に混合せしめると
、その吸油性によって樹脂分が大幅に減少する。

従つて、供給された樹脂分に比して発泡倍率が低下する
ことになる。

これは、ポリウレタン樹脂Ａ１Ｂ原液を混合した状態で
は油性であり、これに吸油性の強い多数の気孔を表面に
有するパーライト粒を添加、混合すると、パーライト粒
により低粘度で流動性に富む樹脂が多数の気孔から吸収
されるためである。

なお、吸収される量を予め付加した原料吐出としなけれ
ばならない不利がある。

しかも、この種原料は高価であり、このことが製品のコ
ストアップに直接影響するものである。

勿論吐出量を低減すれば、フォームに種々の凹凸、収縮
が生じ、とても製品になり得ない。

■また、このような欠点を除去せんとして、触媒を使用
した場合は、これ自体高価であり、かつ前記したような
反応が部分的であるため、殆んど無駄になる。

■フォームの発泡組織が実用不可能の状態で難燃化を図
っても意味がない。

■特にフォームに対しこの種パーライト粒を大量に添加
するとフォームの断熱性がひどく低下すると共に、樹脂
の使用量が増加する等の欠点があった。

本発明はこのような欠点を除去するため、パーライト粒
を加温、例えば原料の加温温度以上に加温して添加し、
このパーライト粒が反応途中の樹脂との出合いにおいて
、その熱によりパーライト粒表面に付着した樹脂分を急
激に反応膨脹せしめて樹脂粘度を短時間の間に上昇せし
め、パーライト粒の吸油性を遮断し、かつ他周囲への温
度の悪影響を阻止して所期の反応速度、発泡倍率を得る
と共に難燃性をも改善したフォームの製造方法を提案す
る。

以下に図面を用いて本発明に係る難燃性フォームの製造
方法について詳細に説明する。

第１図は上記発明の実施に供する装置の→りを示す側面
図であり、１はフォーム、２，３は上、下の型部材で無
端の金属板あるいは無端帯に多数の分割型部片を連結し
て発泡体１を対面して挾持し、一定厚さの型４を形成す
る。

なお、型の高さは前記フォームの自然発泡高さより小さ
い間隙に設定する。

５６は案内輪、？，８は駆動輪で上記上下型部材を巻掛
するものであり、９，１０は補助輪で型４０部分で上下
に向い合った型部材２，３を支持する。

１１，１２は温度制御装置で上記各型部材２，３に向っ
て加熱空気を吹付けるダクトを備え、樹脂原料の養生を
短時間に行なうものである。

１３は例えばキャタピラ式の成形機で、上記型部材２，
３、案内輪５，６、駆動輪７，８、補助輪９，１０、温
度制御装置１１，１２から構成されている。

なお下型部材３は図から明らかなように型４が移動する
方向と逆方向（図では左）に延びている。

１４はフォーム原料供給機で型４０入口に対し前方の適
所に設置する。

この供給機はその原料であるポリイソシアネートとポリ
オールとを独立して収容した槽１５，１６を混合機１７
に連結してなる。

１８はパイブレータ、ミキサーなどのパーライト粒散布
機でその上部に加温装置１９が連結されている。

この加温装置１９はヒータあるいは円筒体に火炎雰囲気
を作りこの中を短時間通過することにより約２０〜８０
℃に骨材を加温するものである。

２０は例えばパーライト粒、シラスバルーン、バーミキ
ュライトなどからなり、合成樹脂原料１００重量部に対
し３０〜２００重量部添加する。

なお、上、下限を設定したのは、添加量が少量の場合そ
れほど悪影響を与えず、かつ難燃性も殆んど期待できな
いことになる。

また、上限は樹脂量があまり少ないと、嵩の大きいパー
ライト粒を平均に混合できにくくなるためである。

２１は下側用基材（表面材）で金属板、石膏板、２２は
上側用基材（裏面材）で例えばアルミ箔、防水紙、合成
樹脂フイルムなどからなる。

次に、本願発明の製造方法を説明すると、いま成形機１
３が矢印方向に回転し、左側から基材２２１が送給され
、下型部材３に載置されたと仮定する。

そこで基材２１が混合機１７の下に到来するとその平面
上に樹脂混合物２３が散布（吐出）される。

この面が骨材散布機１８の下に到来すると例えば２５〜
８０℃に加温装置１９によって加温されたパーライト粒
が落下、散布（バラマキもありうる）される。

なお、１００℃以上になると樹脂自体の反応にスコーチ
等の悪影響が考えられる。

次にこの上に基材２２が載置され成形機１３を経て型４
の出口から難燃性フォームとして送出される。

そこで、このフォームを切断し、観察したところ、■発
泡組織が荒れておらず、独立気泡の均質セル構造が形成
されていた。

■パーライト粒は殆んど樹脂を吸油せず、かつその表皮
に樹脂の急激な反応発泡でうすいスキン層が形成された
跡が見られた。

しかし、その周りの発泡組織への影響は見られなかった
。

■発泡倍率は原料単体の発泡より幾分低下するほどであ
り、加温しないで添加した場合に比し、はるかに高かっ
た。

また難燃性は難燃３級程度の性能が得られた。

■機械強度は従前に比し、向上した。

■フォームには欠陥部位（ボイド）が認められなかった
。

ここで、これらをより明確にするため実施例を示す。

実施例１ 配合比 ポリウレタン樹脂 １００重量部パーラ
イト粒（平均粒径３ｍｍφ） ３０重量部そこでポ
リウレタン樹脂原料（ポリオールとポリイソシアネート
）を各々２０℃に加温し、１：１の割合で混合して加温
された型上に吐出する。

そして、この原料が反応、例えばクリームタイム時に６
０℃に加温されたパーライト粒を添加し、フリー発泡さ
せた。

この場合のカサ比重は０．０４８０ｇ／ｃｍ３、なおこ
の配合でパーライトの温度を１０℃、２５℃、８０℃に
変化した場合のカサ比重をグラフで示すと第２図におげ
る■のようになる。

実施例２ 配合比 ポリウレタン樹脂 １００重量部パーラ
イト粒（平均粒径３ｍｍφ） ５０重量部これを実
施例１と同一条件でフォームを製造した。

この場合も実施例１と同じようにパーライト粒の温度を
変化したときのカサ比重を第２図＠に示す。

比較例１ 配合比 ポリウレタン樹脂 １ｏｏ重量部パーラ
イト粒（平均粒径３ｍｍφ） １０重量部この成分を
実施例１と同じように添加混合し、フリー発泡体を製造
した。

この場合もパーライト粒の添加温度を変化せしめたとき
のカサ比重の特性を第２図θに示す。

第２図から明らかなように、パーライト粒の添加量が少
ない場合はそれほどカサ比重を低減せしめないが、増加
するに従って顕著に影響することが解る。

以上説明したのは本発明の一実施例にすぎず、その他の
無機粉粒物、例えば硼砂、メタ硼酸ソーダなどの硼酸化
合物、硅酸化合物、炭酸塩などをパーライト粒供給機１
９０前後に設置したりすることもできる。

上述したように、本発明に係る難燃性フォームの製造方
法によれば、添加物表面の熱によって熱に敏感に反応す
るフォーム原料を直ちに発泡させ、吸油性のパーライト
粒の表面を包囲し、発泡倍率に悪影響を与える吸油性を
最小範囲内で遮断し、最良の発泡倍率で難燃性フォーム
を安価に製造できる大きな特徴がある。

また樹脂反応発泡状態を阻害することなしに加温された
パーライト粒を添加するため従前の如き高価な触媒を使
用する必要がなくコストを大幅に低減できる。

また本発明によれば、均質な発泡組織を得ることができ
る特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に供する装置を示す側面図、第２
図は本発明に係る製造方法によって製造した際の発泡体
のカサ比重を示す特性線図である。 １・・・・・・発泡体、２，３・・・・・・型部材、４
・・・・・・型、１３・・・・・・成形機、１７・・・
・・・混合機、１８・・・・・・パーライト散布機、１
９・・・・・・加熱装置、２０・・・・・・骨材、２１
，２２・・・・・・基材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 温度によって急激に反応速度、粘度が変化するポリ
   ウレタン樹脂原料にパーライト粒を添加し、上記原料を
   反応、発泡せしめて所定形状の独立気泡組織からなる難
   燃性ポリウレタンフォームを製造するに当り、前記原料
   がクリームタイム状態のときに原料１００重量部に対し
   て約２５〜８０℃に加温したパーライト粒を３０重量部
   以上添加したことを特徴とする難燃性ポリウレタンフォ
   ームの製造方法。