JPS5940099B2 - 難燃性合成樹脂断熱材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可燃性であるが高断熱性、施工性にすぐれた合
成樹脂発泡層を無機多孔質粒子等からなる緻密な耐火層
および不燃性板部材で保護した難燃性合成樹脂断熱材の
製造方法に関する。

最近、軽量にして抜群の断熱性があり、しかも施工性、
接着性等にも優れた特性を有する合成樹脂発泡体が断熱
材として非常に広範囲に使用されている。

しかし、この合成樹脂発泡体の最大の欠点は可燃物であ
り、かつ２００〜３００℃で溶融、熱分解し、簡単に燃
焼すると共に場合によつては有毒ガスを発生することで
あつた。そのため、断熱材の需要が拡大の一途を辿る反
面、何等かの難燃化法が望まれていた。その対策として
ポリウレタンフォームの場合を例とすると、１原料成分
による難燃化、２添加型難燃化剤、３低融点化法、４後
処理法、５耐熱性構造の導入、６特定処理による難燃化
法等が提案されている。しかしながら、上記のいづれの
難燃化法も、断燃性能の低下、発泡組織の荒れ、コスト
アップ等に難点があるばかりでなく、確実に難燃性を保
証する断熱材の構造とならない致命的欠点があつた。換
言すれば、不確定な要素例えば上記２の場合は添加混合
により有機系あるいは無機系の難燃剤を合成樹脂発泡体
内に分散せしめるため均一分散を確実に保証することが
できなかつた。もちろん大量に添加した場合は難燃剤が
主材で合成樹脂発泡体は結果として単にバインダーとし
て作用することになり、難燃性は相当に向上する反面、
断熱性能の大幅な低下、比重が増す等の欠点が顕蓄に表
われ、合成樹脂発泡体の最も大きな特徴を抹殺し断熱材
としての機能を発揮しなくなる不都合があつた。またそ
の他の難燃化法はいづれも、せいぜい合成樹脂発泡体の
耐熱温度を従来より１００〜２００℃程度アップする程
度であり、かつその確実性にも疑問があつた。本発明は
このような欠点、難点を除去するために不燃性板部材、
無機多孔質粒子、ネット状物の順に積層し、その後で加
熱により発泡する無機物質の一種以上を含有する合成樹
脂原料を吐出し、これら構成材を合成樹脂発泡層で結合
すると共に耐火層の上に合成樹脂発泡層を一体に構成せ
しめ、抜群の断熱性および難燃性を具備させた断熱材の
製造方法を提供するものである。

本発明において不燃性板部材１とはセメントモルタル板
、石コウ板、木毛セメント板、金属板等の適当な寸法形
状に形成された部材である。

無機多孔質粒子２としてはシラスバルーン、パーライト
粒、ガラスバルーン、抗火石、滑石およびコークス、人
造多孔石の一種以上またはこれらに耐火、耐熱処理を施
した所謂、改質された多孔質粒子である。また主に合成
樹脂発泡層３を形成すると共にバインダーとしても機能
する合成樹脂としてはポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂
、メラミン樹脂、アクリル樹脂、フツソ樹脂、尿素樹脂
およびＡＢＳ樹脂等である。またこの合成樹脂に添加し
含有せしめる加熱により発泡する無機物質４としては、
ホウ砂、メタホウ酸ソーダ、ケイ酸ソーダ、メタケイ酸
ソーダ、第２リン酸ソーダ、ホウ、ケイ酸カリウムおよ
びメタケイ酸ソーダとホウ砂、ケイ酸塩と酢酸マグネシ
ウムの混合物などである。なお、ケイ酸ソーダとホウ酸
ソーダなどは結晶水をコントロールした状態、あるいは
分子構造を破壊しない温度で緩加熱した所謂、加工ホウ
、ケイ酸ソーダも含む。さらにこの無機物質は合成樹脂
原料に吐出時にあるいは混合状態で吐出する等の任意手
段を介してこれら物質を含有状態で下記するネツト状物
上に吐出される。ネツト状物５としては合成樹脂、木綿
、麻糸、金網、ガラス繊維等を編んだり、不織布に形成
したり、プレスによりネツト状に圧着、融着等した種々
の構造である。またこのネツト状物の網目の大きさは無
機多孔質粒子、無機粉粒状物の大きさによつて異なるも
のが少なくとも無機多孔質粒子２がネツト状物５の網目
を通過しない大きさである。また裏面材６としては、ア
スベスト紙、クラフト紙、アスフアルトフエルト、防水
紙、金属箔などの一種以上を積層したものである。また
接着剤７としては水ガラス、デン分等である。次に本発
明に係る難燃性合成樹脂断熱材（以下、単に断熱材と称
す）の製造方法を図面を用いて説明する。

まず第１工程としては第１図ａに示すように不燃性板部
材１の片面１ａに無機多孔質粒子２を任意手段を介して
緻密分布になるように散布する。第２工程としては第１
図ｂに示すようにネツト状物５を無機多孔質粒子２の上
に張設することである。このネツト状物５は下記の合成
樹脂原料発泡によつて多孔質粒子が変位、移動するのを
阻止すると共に補強的な機能および結果的に合成樹脂原
料内に含有されたことになる無機物質４がこのネツト状
物をフイルタ一として他部分より高密度に分布せしめら
れることになる。第３工程としては上記ネツト状物５上
に未発泡の合成樹脂原料に無機物質４を混合して平均に
吐出することである。この場合、無機物質４と合成樹脂
原料の混合は例えば合成樹脂原料と無機物質４を混合し
た後にネツト状物５上に吐出するか、原料の吐出領域に
無機物質４を散布し、発泡時にその発泡圧、流動によつ
て混合せしめる等の種々の方法がある。第４工程として
は第１図ｄに示すように合成樹脂原料が発泡し、無機物
質４がネツト状物５の部分に他発泡層部分より高密度に
分布し、かつ無機多孔質粒子２を発泡の際に結合すると
共にネツト状物５上に無機物質４含有の発泡合成樹脂層
３とを一挙に形成する。なおこの際、無機多孔質粒子間
にも無機物質４の幾分はその流動性によつて分布される
。次にこの合成樹脂発泡層が発泡途中に裏面材６を積層
し、キヤタピラ一等の成形型に送給し数分の養生後に取
り出す。このようにして製造した断熱材を第１図ｅに示
す。本発明に係る断熱材の製造方法のもう一つの発明は
第１図においてａで示す工程の前に第２図ａに示す如き
接着剤７塗布工程を設け、この上に無機多孔質粒子２を
第１図ａに示すと同様に緻密に散布し、結果として第２
図ｂになるように形成し、その後の工程は第１図と同様
に行つたものである。

次に実施例につき説明する。そこで不燃性板部材として
板厚が０．２７ｍｍのカラー鉄板、裏面材としてアスベ
ストシート、合成樹脂としてポリウレタン樹脂（１００
重量部）、無機物質として３０メツシユの硼砂（１０重
量部）と３０メツシユのメタホウ酸ソーダ（２０重量部
）を準備する。

また無機多孔質粒子としては粒径５ｍ鹸のパーライト粒
、ネツト状物としてガラス繊維製不織布で網目が約１０
メツシユを用いた。この構成材を用いて第１図ｅに示す
断熱材を前記第１工程〜第４工程まで順々に行つて製造
した。ここでこの断熱材を切断して観察すると、不燃性
板部材１の片面１ａとネツト状物５の間にパーライト粒
子２が確実に、所謂不存在個所（欠陥部分）なしに緻密
分布に敷設され、その粒子間の空隙は合成樹脂の一部に
よつて充填されると共に結合されていた。またネツト状
物５の部分には無機物質４がこれをフイルタ一として他
合成樹脂発泡層部分より高密度に分布し、第二番目の耐
火層が発泡の際の流動性によつて形成されていた。さら
にネツト状物５より上に形成された無機物質を含有した
合成樹脂発泡層３は発泡組織もあまり荒れておらず相当
の断熱性能を示すと共にある程度の難燃性も具備する。
また合成樹脂原料が一挙に全構成を結合したため一体化
が確実に行なわれていた。その他樹脂経済的には吸油性
等のパーライト粒２と合成樹脂発泡層の形成を期待しな
い部分、所謂結合剤で接触せしめたため大幅に改善され
た。次に難燃性を観察すると、カラー鉄板面を９００′
Ｃの直火炎に５分間きらし、その後に切断した。この場
合、発煙、着火は殆んど認められなかつた。そこでカラ
ー鉄板を剥離して観察するにカラー鉄板と接触していた
低発泡組織の合成樹脂のスキン層３ａが一部暗黒色化し
ていたが、分解はしていなかつた。しかもこのスキン層
にも幾分無機物質４が混入されていた。そして硼砂は７
５℃で溶融し、メタホウ酸ソーダは５４℃で溶融するた
め上記熱により溶融し、その水分がこの周囲を冷却し、
かつ次第に溶融物が高粘度になつて無機質発泡層が合成
樹脂発泡層を骨格として僅かに形成されていた。またカ
ラー鉄板を剥離してこの面を９００℃に１０分間さらし
たところ、パーライト粒子間の合成樹脂は殆んど燃焼し
、これに代つてネツト状物５の部分に存在する無機物質
４が大量に溶融流出してパーライト外周に付着すると共
に無機質発泡層を介してパーライト粒を確実に充填し、
橋絡していた。しかもパーライト粒は１５０００Ｃ以上
の焼成であり、無機質発泡層は９００〜９６００Ｃの耐
熱性がある。そのためこれより奥にある合成樹脂発泡層
はこの無機断熱層によつて保護されるため発煙も着火も
認められなかつた。以上、説明したのは本発明に係る断
熱材の製造方法の一実施例にすぎず、パーライト粒石コ
ウ、水酸化アルミニウム等の加熱により発泡しない無機
物質を添加した断熱材の製造方法も本発明に包含される
。

上述したように本発明に係る断熱材の製造方法によれば
、１合成樹脂発泡層と不燃性板部材間に無機多孔質粒子
からなる無機断熱層を欠陥なく確実に形成できる。

換言すれば合成樹脂発泡の際に軽量にして高カサ比重の
無機多孔質粒子を変位、移動なくネツト状物で押えるこ
とができるためである。２ネツト状物の部分に合成樹脂
原料の挙動を利用して第二番目の耐火層を形成できる。

３高熱下において発泡する無機材が無機多孔質粒子の層
の近くに高密度に分布するため耐火性が抜群である。

４断熱層として働く合成樹脂発泡層に難燃性向上に寄与
する無機物質をその発泡組織を荒らすことなく低密度に
分布されるため樹脂経済を改善できる。

５未発泡の合成樹脂原料によつて全構成材を結合すると
共に高い断熱層を一挙に形成できるため作業性、加工性
および機械強度が大幅に改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｅおよび第２図は本発明に係る難燃性断熱材
の製造方法を説明するために拡大して示す縦断面図であ
る。 １・・・・・・不燃性板部材、２・・・・・・無機多孔
質粒子、３・・・・・・合成樹脂発泡層、４・・・・・
・無機物質、５・・・・・・ネツト状物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不燃性板部材の片面に無機多孔質粒子を緻密密分布
   になるように散布する第１工程と、この無機多孔質粒子
   上に該粒子を通過せしめない網目状のネット状物を張設
   する第２工程と、このネット状物上に加熱により発泡す
   る無機物質等の一種以上を含有する未発泡状態の合成樹
   脂原料を吐出する第３工程と、上記原料発泡の際に不燃
   性板部材と無機多孔質粒子とネット状物を結合すると共
   に発泡時の流動性によりネット状物部分に前記無機物質
   等を高密度に分布せしめることおよびネット状物上に前
   記無機物質等を含有した合成樹脂発泡層を形成する第４
   工程とからなることを特徴とする難熱性合成樹脂断熱材
   の製造方法。 ２ 不燃性板部材の片面に不燃性接着剤を散布した後に
   無機多孔質粒子を散布固着する接着剤塗布工程を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の難燃性合
   成樹脂断熱材の製造方法。