JPS6023128B2 - 軽量な発泡性粒状物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機質粒状物を骨格材とし、その表面（外殻）
に高温下において発泡すると共に、炭化層を形成する組
成物からなる被覆層を形成した軽量な発泡性粒状物（以
下単に粒子と称す）に関する。

有機質粒状物、例えばスチレンビーズは軽量にして加工
性に富むため建築、断熱等の資材として多用されている
。

またスチレンビ−ズあるいは合成樹脂体のチップ、合成
樹脂発泡体のチップ、ゴムのチップ等を骨材として混在
せしめた資材も広範囲に亘つて利用されている。しかし
ながら、上記有機費粒状物は高温下で殆んど溶融もしく
は燃焼するため防火性において全く無力であった。

そのため特に最近の如く法的規制が強化されつつ中にお
いて、ますますそのすぐれた特性を利用できる分野がせ
ばめられる傾向がある。また合成樹脂発泡体、例えば硬
質ポリウルタンフオームのチップ等を合成樹脂発泡体に
添加し機械強度を向上した発泡体を形成するときはその
外周面にある気泡面のため均一に分散することが非常に
困難であった。さらに合成樹脂体の耐火性を向上する方
法としては無機質粒状物を添加したフオーム等もある。
しかし、無機質粒状物としてパーラィト粒、ガラス粒を
混入すると、前者はカサ比重が、後者は比重が問題にな
り均一分散は困難である。そのため、いくら不燃物を添
加したとしても、部分的であり、かつ不燃物相互間に何
等の機械的等の連結構造がないので、結果的には合成樹
脂体等の耐火性を向上することになり得ない。特に粘度
鉱物を造粒したり、岩石等の自然石を混入した合成樹脂
発泡体はその特性を全く減殺されてしまう結果になりか
ねない等の欠点があった。本発明はこのような欠点を除
去し、有機質粒状物の特性を有効に利用して合成樹脂体
、あるいは合成樹脂発泡体の原料とのぬれを改善して均
一に分散できるようにし、しかも、高温下においては上
記粒状物が焼失してもその表面にコーテングした被覆層
が発泡すると共に、炭化層を形成して粒子間を相互に連
結した構造とし、防火性、および高温下における断熱性
を改質した粒子を提供する。

以下に図面を用いて本発明に係る粒子について詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る粒子の代表的な一例を概略的に示
す縦断面図であり、１は粒子で骨格材となる有機質粒状
物２の表面を高温下において発泡すると共に、炭化層を
形成する組成物３でコーテングした被覆層４とから構成
したものである。さらに詳しく説明すると、有機質粒状
物２は約１〜２０の？位の粒径を有するものである。な
お、外観は必らずしも球径とは限らず、楕円形、多角形
、および種々雑多の形状も含むものである。また有機質
粒状物２には構造上から■多孔粒（発泡粒）、■中空粒
と◎密実粒がある。具体的には■として合成樹脂発泡体
のチップであり、■としては一次または２次発泡したス
チレンビーズであり、◎としては合成樹脂板のチップ、
ゴム等である。また有機質粒状物の表面を被覆もしくは
場合によっては含浸等する組成物は上記粒状物を核とし
て発泡炭化層を形成し、軽量にして寸法変化の少ない防
火断熱層を形成するものである。すなわち被覆層４は下
記する如き組成物３を成分として構成する。組成物３に
は主成分から分類して■有機高分子と発泡剤からなる組
成物、■有機高分子と発泡剤兼炭化促進剤からなる組成
物と、■有機高分子と発泡剤と炭化促進剤からなる組成
物とがある。上記有機高分子は被覆層を形成する主材で
あると共に高温下において炭化するものである。概略的
に説明すると有機高分子としては合成樹脂を主に用いる
。これに対流動性あるいは被覆層の形成などからして被
覆形成副材、例えば溶剤あるいは希釈剤を添加した合成
樹脂も含むものである。なお有機高分子と発泡剤と発泡
剤兼炭化促進剤の配合比は任意であるが、有機高分子の
量は有機質粒状物を被覆できる量が最小限必要である。
ここで上記有機高分子、すなわち合成樹脂の具体的な例
について説明すると、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂「 メラミン樹脂、ュリァ樹脂、ァミノアルキッ
ド樹脂、ュリアーメラミンー酢酸ビニル樹脂、エチレン
−酢酸ビニル共重合体ェマルジョン、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ塩化ビニリヂン樹脂、ェポキシ樹脂、タールェ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、アクリ
ル樹脂、フェノール樹脂、アルキルフェノ−ル樹脂、ア
ルキッド樹脂、ブタジェン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、フタル酸樹脂、塩化ゴム系樹脂、スチレン樹脂、カ
ルボキシメチルセルロース、およびこれらを変性した樹
脂等である。なお使用においては上記樹脂の一種のみで
なく、数種を併用することもできる。また溶剤、希釈剤
、例えば水、トリオール、キシロール、酢酸エチル等を
必要に応じて任意量添加する。また前記した発泡剤ある
いは発泡剤兼炭化促進剤としては、アゾジカルボン酸ア
ミド、ジシアンジアミド、リン酸ーアンモニウム、ベタ
エリトツト、ヘラミン、ユリア、シュウ酸アンモニウム
、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、ホウ酸ハロゲ
ン化炭化水素、ポリリン酸アンモニウム、ピロリン酸ア
ンモニウム、オルトリン酸アンモニウム、リン酸グアニ
ジン、ｌｉン酸尿素、リン酸メラミン、第一リン酸ァン
モン、第二リン酸ァンモン、五酸化リン、ポリリン酸、
モリブデン酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、硫酸
アンモニウム、スルフアミン酸グアニル尿素、硝酸アン
モニウム、酢酸アンモニウム、トリメチルフオスフエー
ト、トリエチルフオスフエート、トリブチルフオスフエ
ート、ジメチルフオスフエート、ジアリルフオスフエ−
ト、トリフェニルフオスフェ−ト、カルバミン酸アンモ
ン、ビューレツト、スルフアミン酸、スルフアミン酸ア
ンモン、炭酸アンモン、酸化第２鉄、酸化クロム、炭酸
ナトリウム、過硫酸アンモニウム、リン酸シリカアンモ
ン、トリス（Ｂ−クロルエチル）フオスフエート〜トリ
ス（ジグロルブロピル）フオスフェート等である。なお
上記した物質は発泡剤であるか、発泡剤兼炭化促進剤で
あるか明確でないものが多い。また場合によってはハロ
ゲン化リン酸ェステルの如く発煙抑制剤としても作用す
るものである。さらに使用においては一種類のみならず
、数種類を併用することもできる。その他組成物３には
発煙抑制剤、残炎抑制剤等を添加することもある。発煙
抑制材としては、鉄、亜鉛化合物、ホウ酸のアルカリま
たはアルカリ士金属塩、ホゥ酸とアルコールとの縮合生
成物、含水アルミナ、固体カルボン酸としてのアジピン
酸、フマール酸、クロレンド酸を添加する場合もある。
残炎抑制材としてはホウ酸がある。さらに繊維状物、例
えばガラスセンィ、石綿物質等を添加すると、炭化発泡
層がより大きい発泡形状かち得られる。次に実施例につ
き説明する。

実施例 １ 有機費粒状物・・…・粒径３肌ぐスチレンビーズ（二次
発泡）組成物・・・・・・・・・・・・・・・ポリ酢酸
ビニル樹脂・・・・・・７０タリン酸−アンモニウム…
…４５タベンタエリトリツト ……２０タ ジシアンジアミド ……３０タ ‘ａ｝ 水 ・・・・・・１０タそこで第
２図ａに示す如くスチレンビーズの表面にドライで約６
０ミクロンの膜厚の被覆層４を形成した。

これを約６００ｑｏの高温下に約６分間さらした。この
粒子１を切断してみると、上記ビーズの部分は空隙にな
っており、その外周には約１併音に発泡炭化した被覆層
４がポーラスな状態で形成されていた。実施例 ２ 有機質粒状物・・・・・・トリス（２−クロロェチル）
ホスフェ−ト４０夕を入り硬質ポリウレタンフオーム１
００夕に対し 混したチップ約１伽角体 組成物・・・・・・・・…・・・・フェノール樹脂
１００タベンタエリトリツト ４０タケイフツ
化ソーダ １０チ トリス（２−フロムエチル）ホ スフエート ５夕 そこで第２図ｂに示す如く粒状物の表面に上記組成物を
実施例１と同様に被覆し、その後、発泡性テストを上記
と同様に行った。

この粒子を切断し、観察してみると、粒状物はポーラス
な炭化層が形成され、それと一体構造で被覆層４が約１
母音発泡し、炭化層を形成していた。実施例 ３有機質
粒状物・・・・・・ポリィソシアヌレートフオームのチ
ップ約１仰角組成物・・・・・・・・・…・・・メラミ
ン樹脂 １００タポリリン酸アンチモン ４
０タガラス繊維（繊維長約１ｃ収） １０夕 そこで第２図ｃに示す如く粒状物の表面に組成物を上記
と同様に被覆し、その後に発泡テストを実施例１と同一
条件で行なった。

これを切断して観察してみると、粒子は炭素骨格のポー
ラス体が形成されていた。しかもその外周には上記ポー
ラス体とガラス繊維と発泡炭化した組成物が一体に結合
されていた。換言すれば、この粒子を例えばポリウレタ
ンフオーム、（軟、硬質、難燃剤入り）、ポリイソシア
ヌレートフォーム、フェノールフオーム等の中に混在せ
しめた場合、高温下においては粒子間を相互に連結する
構造となるものである。以上、説明したのは本発明の一
実施例にすぎず、第３図に示し如く、被覆層の外周に無
機質微粒子を付着することも可能である。

上述したように本発明に係る粒子発泡性粒状物は、■有
機質の表面を有機質組成物でコーテングして被覆層を形
成したため、合成樹脂体、または合成樹脂発泡体原料と
の「ヌレ」がよく均質分散できる。

■骨格材が可燃な有機質粒状物であって万一の火災時に
は骨格材が焼失しても被覆層が炭化し、かつ、発泡した
状態で残るため、これが防火断熱層として機能する防火
材となる。■軽量な防火材となる。特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る軽量な発泡性粒状物の代表的な一
例を示す説明図、第２図ａ，ｂおよびｃはその他の実施
例を示す縦断面図、第３図はさらにその他の実施例を示
す縦断面図である。 １・・・…軽量な発泡性粒状物、２…・・・有機質粒状
物、３・・・・・・組成物、４・・・・・・被覆層。 オー図矛２図 する図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有機質粒状物の外表面を、高温下において発泡する
   と共に、炭化層を形成する組成物からなる被覆層によつ
   て被覆したことを特徴とする軽量な発泡性粒状物。