JPS62250020A - 発泡用の樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、難燃特性および機械特性にすぐれた発泡体を
生成する発泡用の樹脂組成物に関する。

（従来の技術） 最近、建築用材料とくに住宅用外壁材に対する難燃性の
要求は厳しさを増しており、建設省告示第１２３１号準
不燃試験に同第１３７２号嘆型０試験が追加されるに至
った。この建設省告示第１３７２号模型箱試験とは同第
１２３１号準不燃試験における残条、温度時間面積１発
煙係数の規制値を満たした上で、試験体を大型化し、燃
焼時の発熱量、燃焼後の形状を判定するという大変厳し
いものである。

従来工業用ポリオールを原料として発泡させたイソシア
ヌレート環を有するイソシアヌレート発泡体（ポリウレ
タン発泡体の一糧）、フェノール発泡体、炭水化物を原
料として発泡させた発泡体等が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 工業用ポリオールを原料として発泡させたインシアヌレ
ート環を有するイソシアヌレート発泡体を用いた構造体
は燃焼後の形状変化が著しく発熱量も大きいため、前記
の第１３７２号模型箱型試験に合格するのは難しい。

一方、フェノール発泡体を用いた構造体は、燃焼後の形
状変化は少ないが、燃焼後の残炎時間が長いという欠点
を持つ。イソシアヌレート環を有するイソシアヌレート
発泡体を成形するのに使用している製造設備をフェノー
ル発泡体成形用に切替える場合は９発泡時及び発泡後の
加熱装置を高温で且つ長時間加熱できる装置に変更しな
ければならず、またこの装置を用いたフェノール発泡体
の製造法も極めて作業性の悪いものである。

一方、炭水化物を原料として発泡させた発泡体を用いた
構造体は工業用ポリオールを原料とするイソシアヌレー
ト発泡体を用いた構造体に比べ難燃性は幾分向上してき
ているものの充分とは言えず、また難燃性を向上させた
結果として強度（曲げ強さ）の低下、吸水率の増大など
の弊害が出て来ている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、
ポリウレタン発泡体の優れた作業性を生かして、難燃特
性にすぐれ、高強度（高い曲げ強さ）で、低吸水率の発
泡体を与える発泡用の樹脂組成物を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、炭水化物の水溶液及び／又はスラリー、１分
子中にヒドロキシル基を３個以上有する直鎖状の脂肪族
多価アルコールとアルキレンオキサイドとを反応させて
得られるポリエーテルポリオール、反応触媒ならびにイ
ソシアネート化合物。

必要に応じて整泡剤及び／又は難燃剤を含有してなる発
泡用の樹脂組成物に関する。

本発明になる発泡用の樹脂組成物に使用する炭水化物の
水溶液及び／又はスラリーとは、果糖、ぶどう糖、砂糖
、麦芽糖、セルロース等を単独で又はこれら２種以上を
組み合わせて水に溶解させた水溶液、水に分散させたス
ラリー又はその水溶液とスラリーの混合物である。市販
品として入手し得るものとしては、王子コンスターチ株
式会社製異性化糖Ｆ−４２，Ｆ−５５，ＨＣ，参松工業
株式会社製サンクラフト５５０などがある。王子コンス
ターチ株式会社製ＨＣは果糖、ぶどう糖およびその他糖
の水溶液であり、参松工業株式会社製サンクラフト５５
０は果糖、ぶどう糖およびオリゴ糖の水溶液である。炭
水化物の水溶液及び／又はスラリーにおける水分含有率
には特に制限はないが、５〜２０重量％であることが好
ましい。２０重量％を越えると発泡体の強度が低下し、
また５重量−未満になると粘度が高くなシ作業性が低下
する傾向がある。得られる発泡体の難燃特性から直鎖状
の脂肪族多価アルコールのヒドロキシル基は３個以上と
される。

本発明におけるアルキレンオキサイドが反応される１分
子中にヒドロキシル基を３個以上有する直鎖状の脂肪族
多価アルコールとしては、グリセリン、トリメチロール
プロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリトリット
、ジペンタエリトリット、ソルビトール、マンニット、
Ｄ−キジロス。

エリトリトール等があり、またアルキレンオキサイドと
しては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドな
どが用いられる。

このポリエーテルポリオールの市販品としては。

三洋化成株式会社製サンニックスＴＰシリーズ。

サンニツクスＧＰシリーズ、サンニツクスＧＥＰシリー
ズ、サンニックスＧＬシリーズ、ニューボールＴＬシリ
ーズ等がある。

直鎖状の脂肪族多価アルコールをソルビトールとしたポ
リエーテルポリオールの市販品としては。

旭硝子株式会社製エクセノール４５１８０．エクセノー
ル５００８０．三洋化成株式会社製５Ｐ−７５０（平均
分子量７００）等がある。ソルビトールを用いた場合に
は、難燃性にすぐれた発泡体を得ることができる。この
ポリエーテルポリオールを用いることによシ２発煙係数
や燃焼温度を上げることなく発泡体の強度を高め、吸水
率を低下させることができる。

本発明における反応触媒としては、ジブチルスズジラウ
レート、ジブチルスズジオクトエート等のスズ化合物、
トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、トリエタノ
ールアミン、２−ジメチルアミノ−２−メチル−１−グ
ロバノール、２−アミノー２−メチル−１−プロパツー
ル等のアミン化合物などが用いられる。

本発明におけるインシアネート化合物としては。

特に制限はなく１例えばフェニルイソシアネート等のモ
ノイソシアネート化合物、トリ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。

ナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート
、バラフェニレンジイソシアネート等のジイソシアネー
ト化合物、トリフェニルメタン−４，４：４”−トリイ
ソシアネート等のトリイソシアネート化合物などまたは
これらのインシアネート類から導かれる低分子もしくは
高分子のＮＣＯ末端プレポリマーなどが使用される。

本発明において必要に応じて使用される整泡剤としては
シリコーンポリマーがあり１日本ユニカー株式会社製Ｌ
−５２０，Ｌ−５４０，Ｌ−５３４０゜Ｌ−５３５０，
Ｌ−５４１０，Ｌ−５４３０，ダウコーニング株式会社
製、１９０，１９１，１９３等がある。

必要に応じて使用される難燃剤としてはトリス（２−ク
ロロエチル）フォスフェート、トリス（２−クロロプロ
ピル）フォスフェート、塩素化パラフィン、ヘキサブロ
ムベンゼン等の有機系難燃剤、三酸化アンチモン、水酸
化アルミニウム等の無機系難燃剤などがあり、これらを
単独で又は組み合わせて使用することができる。

さらに組成物の粘度などの作業性を改善し、高発泡倍率
の発泡体を得るために１発泡剤として。

モノフルオルトリクロルメタン、トリフルオルトリクロ
ルエタンなどの低沸点済剤を使用することも可能である
。

市販品としては、三井・デュポンフロロケミカル株式会
社製フレオン１１（沸点２３．８℃）、フレオン１１３
（沸点４７．６℃）等がめる。使用量は発泡用の樹脂組
成物に対して２−１５重量−の範囲が好ましい。

また本発明になる発泡用の樹脂組成物を用いて発泡体を
得ることができるが、さらにこの発泡体を備えた構造体
を得ることができる。構造体を造る場合に１発泡体の少
なくとも片面に板又はシートが設けられるが、この板又
はシートとしては。

アルミクラフト紙、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔、
アルミアスベストシート、木毛セメント板。

鉄板、鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、鋼板等の
金属板、スレート板、ケイ酸カルシウム板。

石膏ボード、セメント板１．ガラス繊維強化セメント板
等の難燃若しくは不燃性の板又はシートが好ましい。

これら難燃若しくは不燃性の板又はシートは外観上又は
腐食防止等の理由で塗装をしても差し支えがない。塗装
に使用する塗料は難燃性を低下させないよう、その材質
又は塗膜の厚みを充分考慮する必要があるが、塗膜が薄
ければその材質に特に制限はなく９通常市販されている
カラー鉄板でも充分不燃性の板として使用できる。

の 本発明において発泡用樹脂組成物中の各成分のハ 配合割合には特に制限はないが （ａ）炭水化物の水溶液及び／又はスラリー５０〜２０
０重量部 （ｂｌ上記の直鎖状の脂肪族多価アルコールとアルキレ
ンオキサイドとを反応させて得られるポリエーテルポリ
オール　　　　　５〜２００重量部（Ｃ）反応触媒　　
　　　　　　０．１〜　５重量部（ｄｌイソシアネート
化合物　　５０〜２００重量部（ｅ）整泡剤（選択的）
０．１〜　５重量部（ｆ）難燃剤（選択的）　　　　０
．１〜１ｏｏ重量部の割合で使用することが好ましく。

伸）炭水化物の水溶液及び／又はスラリー５０〜１５０
重量部 （ｂｌ上記の直鎖状の脂肪族多価アルコールとアルキレ
ンオキサイドとを反応させて得られるポリエーテルポリ
オール　　　　１０〜１００重量部（ｃ）反応触媒０．
５〜４．　ＯＭ置部Ｃｄ）イソシアネート化合物　　５
０〜１５０重量部（ｅｌ整泡剤（選択的）０．５〜４．
０重量部（ｆ）難燃剤（選択的）　　　　　５〜５０重
量部の割合で使用することがさらに好ましい。また作業
性の関係で９例えばｆａｌ、　ｆｂ）及び（ｃ）の混合
物と（ｄ）。

ｔｅｌ及びｆｆｌの混合物を準備しておき、この両者を
混合し１反応させ発泡させることも可能である。反応温
度は特に制限はないが、１０〜５０℃が好ましく、混合
時の攪拌機の回転数も特に制限はないが１，０００〜７
．０００回転／分が好ましい。発泡体又は構造体を成形
するのに際しては、特に制限はないが型を使用するのが
好ましく１例えば、上部が開放され底を有する型を用い
、この下面に難燃若しくは不燃性の板又はシートを置き
、型を均一な発泡体を得るのに好ましい３０℃〜６０℃
に加温しておく１次に前記発泡体の各材料を攪拌し混合
して、この型内に流し込む。ついで難燃若しくは不燃性
の板又はシートを備え、均一な発泡体を得るのに好まし
い３０°Ｃ〜６０℃に加温しておいた上型をこの板又は
シートの面を浴液の混合物に向けて載せ、型締めし１発
泡させることにより。

発泡体と難燃若しくは不燃性の板又はシートとが密着し
た構造体を得ることが出来る。ここで難燃若しくは不燃
性の板又はシートは発泡体の片面又は両面の何れに設け
ても良いが１両面に設はサンドイッチ構造にしたものの
方が難燃特性を高める上で好ましい。この場合１発泡体
の両面に設ける難燃若しくは不燃の板又はシートは同一
のものでも異種のものの組み合わせでも良い。

（実施例） 実施例１ 果糖５９重量部、水道水１１重量部にトリエタノールア
ミン１．５重量部、ポリエーテルポリオール（旭硝子株
式会社製商品名エクセノール４５１ＳＯ，ソルビトール
とアルキレンオキサイドとの反応生成物）３０重量部を
混合し溶液を得た。ジフェニルメタンジイソシアネート
（日本ポリウレタン社製商品名ミリオネートＭＲ−１０
０）８０重量部に整泡剤（ダウコーニング社製商品名整
泡剤１９０）１．０重量部、トリス（２−クロロエチル
）フォスフェートを２０重量部を加え混合し溶液Ｂを得
た。次に溶液Ａ１００重量部と溶液Ｂ１００重量部を混
合し、タービン羽根の付いた攪拌機で２，０００回転／
分で５秒間攪拌、混合したものを４０℃に保温した上部
が開放され底を有する木型（２２０ｘ２２０ｘ高さ１５
ｍｍ）内に流し込みこれに４０℃に保温した上型を載せ
て型締めした。１０分後に脱型して発泡体（厚さ１５　
ａｎ　）を得た。この発泡体の密度は０．０３　ｇ／ｃ
ｍ３ｓ曲げ強さＺＯｋｇ／ｃｍ２．吸水率２俤であった
。

以下１本発明になる発泡用樹脂組成物を用いて△ 得た難燃性構造体の参考例を示す。

参考例１ 上部が開放され底を有する木型（内容積２２０ａＸ２２
０ｍｍＸ１５ｍｍ）の下面にカラー鉄板（厚さ０．２７
■）を置いて型を４０℃に加温しておく。

次に実施例１で用いた溶液Ａ１００重量部に溶液Ｂ１０
０重量部を加えタービン羽根の付いた攪拌機で２，００
０回転／分で５秒間攪拌、混合し、これを上記型内へ流
し込み、これに上面にアルミクラフト紙を貼り付け４０
℃に加温した上型をアルミクラフト紙を溶液の混合物に
向けて載せ型締めした。１０分後に脱型して発泡体（厚
さ１５薗）の表面にカラー鉄板（厚さ０．２７　ｍｍ　
）　＊裏面にアルミクラフト紙が接着した難燃性構造体
を得た。

−１３＝ この構造体の芯材である発泡体の密度は０．０３５ｇ　
／　ｃｍ３ｍ曲げ強さ２．０　ｋｇ　／　Ｃｍ”ｗ吸水
率は２％であり、均一で微細なセル構造を有する発泡体
で、従来の発泡体と比べ圧縮強さ、吸水率の点において
遜色ないものであった。この構造体を用いて建設省告示
第１２３１号に基づく不燃試験を行った結果を表１に示
す。表１から明らかなようにこの構造体は燃焼後の外観
形状、残炎９発煙係数、温度係数、温度時間面積の各点
において極めて優れていた。

参考比較例１ 果糖７５重量部、水道水２５重量部にトリエタノールア
ミン１．５重量部を加えよく混合し溶液Ｃを得た。

実施例１で得られた溶液Ｂ１００重量部に溶液０１００
重量部を加え、タービン羽根の付いた攪拌機で２，００
０回転／分で５秒間攪拌、混合し以下参考例１と同様に
して発泡体（厚さ１５ｍｍ）の表面にカラー鉄板、裏面
にアルミクラフト紙が接着した構造体を得た。この場合
１発泡体の密度は−１４＝ ０、０３５　ｇ／ｃｍ３．曲げ強さ０．７　ｋｇ　７ｃ
ｍ”であり、均一で微細なセル構造を有する発泡体であ
った。またこの構造体を用いて建設省告示第１２３１号
に基づく準不燃試験を行った結果を表１に示す。表１か
ら明らかなように本参考比較例になる構造体はイソシア
ヌレート発泡体やフェノール発泡体を用いた構造体に比
べ燃焼後の外観形状１発煙係数。

５分後の排気温度の各点において向上しているものの、
圧縮強さの減少や吸水率の増大など構造体に求められる
基本特性が低下した。

参考比較例２ ヘテロフオーム２８２６４　（フッカ−社製ポリオール
、商品名）２１．１重量部、ヘテロフオーム２９６９６
　（フッカ−社製ポリオール、商品名）２３．５重量部
、ＤＣ−１９３（ダウコーニング社製整泡剤、商品名）
１重量部、ポリキャット４１（サンアボンド社製触媒、
商品名’）　１．４２重量部。

フレオン１１（三井デュポンフロロケミカル社製商品名
）２５重量部を混合した溶液にイソシアネート５８０（
アップジョン社製イソシアネート化金物、商品名）１０
１重量部を加えタービン羽根の付いた攪拌機で２，００
０回転／分で５秒間攪拌。

混合し以下参考例１と同様にしてイソシアヌレート発泡
体（厚さ１５　ｍｍ　）の表面にカラー鉄板、裏面にア
ルミクラフト紙が接着した構造体を得た。

この場合１発泡体の密度は０．０３５　ｇ／ｃｍ３−曲
げ強さ２．４　ｋｇ　／　ｃｍ２であった。またこの構
造体を用いて建設省告示第１２３１号に基づく準不燃試
験を行った結果を表ＩＫ示す。表１から明らかなように
本参考比較例になる構造体は曲げ強さや吸水率において
は参考例の発泡体と同等であったが、燃焼後の外観変化
は著しくほとんどの発泡体が焼失していた。発煙係数１
時間温度面積の点においても著しく劣っていた。

参考比較例３ ダンフェノンｌｌ０Ａ（保土谷化学社製フェノール樹脂
、商品名）１００重量部とフレオン１１（三井デュポン
フロロケミカル社製発泡剤、商品名）１５重量部を混合
した溶液にダンフェノン１１０Ｂ硬化剤（保土谷化学社
製商品名）４０重量部、ダンフェノン１１０Ｃ整泡剤（
保土谷化学社製商品名）１５重量部を混合した溶液を加
えタービン羽根の付いた攪拌機で２，０００回転／分で
５秒間攪拌、混合し以下参考例１と同様にしてフェノー
ル発泡体（厚さ１５　ＩＩｍ）の表面にカラー鉄板、裏
面にアルミクラフト紙が接着した構造体を得た。フェノ
ール発泡体は硬化性が著しく劣るため１００℃３０分で
アフターキュアを行った。この場合１発泡体の密度は０
．０４０６／ｃｍ３．曲げ強さ１．２　ｋｇ／　ｃｍ”
であった。また該構造体は曲げ強さや吸水率の点におい
ては実施例１と同等であったが、フェノール発泡体の表
面にフライアビリティ（ぼろぼろ欠けること）が生じる
ため該発泡体とアルミクラフト紙及びカラー鉄板との接
着は劣っていた。

発泡体の特性及び構造体を用いて建設省告示第１２３１
号に基づく準不燃試験を行った結果を表１に示す。

表１より明らかなように参考比較例の構造体は燃焼後の
外観は良好であったが残炎が長く劣っていた。

（発明の効果） 以上から明らかなように本発明になる発泡用の樹脂組成
物は、難燃特性の高い、高強度（尚い曲げ強さ）で低吸
水率の発泡体を生成する発泡用の樹脂組成物である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭水化物の水溶液及び／又はスラリー、１分子中に
   ヒドロキシル基を３個以上有する直鎖状の脂肪族多価ア
   ルコールとアルキレンオキサイドとを反応させて得られ
   るポリエーテルポリオール、反応触媒ならびにイソシア
   ネート化合物、必要に応じて整泡剤及び／又は難燃剤を
   含有してなる発泡用の樹脂組成物。 ２、直鎖状の脂肪族多価アルコールがソルビトールであ
   る特許請求の範囲第１項記載の発泡用の樹脂組成物。 ３、炭水化物の水溶液及び／又はスラリーの水分含有率
   が５〜２０重量％である特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の発泡用の樹脂組成物。