JPS5832174B2 - タイカ タイネツセイジユシソセイブツ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐火、耐熱性に優れ、かつ、発泡膨張率が大き
く、しかも耐候性の極めて高い耐火、耐熱性樹脂組成物
に関する。

従来、樹脂の難燃化を計るために、一般に水ガラスと称
されているアルカリケイ酸塩、或はアルカリ硼酸塩を合
成樹脂に配合して耐火、耐熱性の軽量錘材組戒物として
いた。

しかしながら、上記アルカリケイ酸塩等は一応８００〜
１０００℃位度の耐火度があり、しかも発泡膨張率もか
なり良く、例えば、常温硬化性合成樹脂に配合した場合
、熱に際して十分発泡膨張して合成樹脂組成物間に浸透
して合成樹脂を被覆保護し、これの発煙、燃焼を防止す
る役割を果すものであるが、その耐火度も前述の如く一
応８００〜１０００℃位であるから成る程度の保護力は
あるが、実際の火災に際しては１２００℃程度まで温度
が上昇すると認められている。

また、これらに配合されている発泡材はアルカリケイ酸
塩、アルカリ硼酸塩等のアルカリ金属があるため耐候性
に不安があり、使用条件等において限定されるおそれが
あったので実用上不向とされる場合が多い。

本発明はこのような従来品の欠点を改善するため研究開
発されたものである。

本発明は硼素化合物又は硼素水和物の一種にリン酸アン
モニウム塩およびゲル状物等を合成樹脂に配合すること
を特徴とした耐火、耐熱性樹脂組成物を提案するもので
ある。

本発明に用いる硼素酸化物又は硼素水和物、或はリン酸
アンモニウム塩は単体では加熱しても発泡しないが一定
の配合割合のもとにおいては盛んに発泡して、さらに耐
火温度も１５００℃以上に上昇することが認められた。

本発明に係る樹脂体に混入する組成物の一つが、特に耐
火度に優れている理由としてはリン酸アンモニウムがポ
リリン酸、メタリン酸となりさらにポリメタリン酸とな
ってこのメタリン酸塩のもつ無限鎖状構造が破壊されに
くい点にあるものと思われる。

また、上記、酸化硼素とリン酸アンモニウムの実用上の
配合比は３ニア〜８：２の範囲であり、好ましくは４：
６〜５：５の範囲である。

このような割合の混合物は火炎に熱されたとき発泡する
。

さらに上記配合割合において水を重量比で１／１゜加え
た場合の発泡性ならびに発泡膨張率を調べてみると前記
酸化硼素リン酸アンモニウムの比において２：８〜８：
２の範囲においてのみ発泡が認められたが、この範囲の
中にあっても４：６〜５：５の範囲に最大の発泡を示し
た。

ここにおいて上記発泡性の有無は肉眼で見た限りのもの
である。

更に上記配合割合について、その発泡体の耐火温度を調
べたところ１２００〜１３００℃の耐火度があり、特に
２：８〜３ニアの割合においては１５００℃以上に加熱
しても発泡体の溶融は認められず、それ以上の温度につ
いては装置の関係で検討することができなかった。

また、硼素水和物として硼酸Ｈ３ＢＯ３とリン酸アンモ
ニウムを用い、硼酸ニリン酸アンモニウムの配合比をＯ
：１０〜１０：０までの範囲で各種に配合し、その発泡
性の有無ならびに発泡膨張率を比較検討してみると硼酸
ニリン酸アンモニウムの比が２：８〜８：２の範囲内に
おいて発泡が認められた。

そして発泡倍率の大小を比較してみたところ上記範囲内
であっても４：６〜５：５の範囲において最大を示した
。

そして上記と同様に水を加えた場合も比較してみたとこ
ろ２：８〜８：２の範囲においてのみ発泡が認められ、
しかも４：６〜５：５の範囲において発泡が最大となっ
た。

又、耐火温度についても試験の結果、前記と同程度の高
い耐火性があることが認められた。

この様に本発明に係る耐火、耐熱性合成樹脂組成物に添
加する混合物は硼素酸化物又は硼素水和物とリン酸アン
モニウム塩を成る比率に配合することによって加熱する
と発泡し、その発泡膨張も犬であり、しかも発泡体自体
の耐火度も非常に高い性能を有する。

さらに、本発明はこの混合物にゲル状物質および無機質
中空粒、造粒耐火材、その他の無機材の一種以上を添加
したものである。

なお、本発明に使用する硼素酸化物又は硼素水和物とし
ては酸化硼素、硼酸の他、メタ硼酸等があげられ、リン
酸アンモニウム塩としてはリン酸２水素アンモニウム、
リン酸アンモニウム ＊三ＩＪン酸アンモニウム等さら
にメタリン酸があげられる。

又、混合に際しての水の存在は、前記したように、これ
の有無についての差は特に認められなかったが、硼素水
和物を使用した場合は加熱反応中において水を放出する
のでその使用を控えてもよい。

次にゲル状物について説明すると、この物質は水分が約
９０％以上もあり、難燃化および自己消化性において不
可欠のものである。

このゲル状物の添加量としては合成樹脂の発泡倍率の関
係などから、５〜５０重量部程度である。

なお、ゲル状物を樹脂、例えばポリウレタン樹脂に添加
する時は、そのままばかりでなく、ゲル状物を粒状ある
いは小片状に形成し、その外局をある程度乾燥せしめて
から混入してもよい。

このゲル状物質としては■アルギン酸ソーダと２価のＣ
ａイオン、３価のＡＩイオン、２価のＦｅイオンのいず
れかを用いたもの、＠ホリビニールアルコールと硼砂、
○ミルクカゼインと３価のＣａイオン、■酸、カルボキ
シルメチルセルロースと３価のＡＩイオンなどであり、
この粒径は約０．１〜１０ｍｍ位である。

もちろん、この粒状物に水酸化アルミニウム、石コウな
どを添加してもよい。

本発明に係る第２の発明は前記した組成物に硼砂、メタ
硼酸ソーダ等の硼酸金属塩および（または）その混合物
を混合した耐火、耐熱性樹脂組成物であり、この種金属
塩は曝熱された時、まず溶融し、その後に１２０〜２０
０℃で発泡し、可燃な合成樹脂を無機発泡層で保護する
のに役立つ。

特にこの種、無機材は、水分の供給があれば再度発泡す
る物性があるためゲル状物等の水分補給により大きな無
機発泡層を形成できる。

また本発明に係る第３の発明は合成樹脂に無機材、無機
質多孔粒、造粒耐火材などの一種以上を添加、難燃化に
寄与すると共に骨材、増量材として作用し、発泡合成樹
脂体の機械強度を補強するのにも作用する。

この種物質としては、炭酸カルシウム、石コウ、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム、炭酸ソーダ、パーライト粒、
シラスバルーン、バーミキュライト、カオリンおよび前
記したような発泡可能な無機材などであり、これらの一
種以上を造粒またはパーライト粒等に含浸せしめたり、
このように形成した粒状物を樹脂などでコーティングし
たものなどである。

次に本発明の実施例につき説明する。

実施例 １ 配合比 ポリウレタン樹脂 １００重量部酸化硼
素 １．７ウア７、＝つ、）■ °°重量部硼砂 、１．イ＝−７，７７、。

−７，）■ ′。重量部まず、ポリウレタン樹脂
のＡ、Ｂ液を混合した後に金属板上に吐出し、発泡開始
と同時に■の組成物および■のゲル状物を添加し、その
上からアルミ箔を重ね一体的に形成する。

これを加熱、加圧しながら一定厚さの板体に成形した。

これを９００℃の直火にて５分間、加熱したところ、あ
まり熱変形もなく、着火してもゲル状物の水分によって
自己消火され残炎もなかった。

実施例 ２ 配合比 パーライト粒（平均粒径３ｒＩＬｒＩＬφ） １５重
量部以上を実施例１と同様の板体に成形した。

この場合は無機材が増加されたため実施例１より熱変化
、着火も少なかった。

実施例 ３ 配合比 硼砂 ３０重量部マス、
ホリウレタン樹脂Ａ、Ｂ液を混合したのちに硼砂および
パーライト粒とこれを混合し、金属板上に吐出する。

その上に酸化硼素等■、ゲル状物■をバラマキ、その上
からアルミ箔を重ね板体に形成した。

この板体を１２００℃の直火炎に１０分間さらしたとこ
ろ結果的には酸化硼素等の高耐火性の無機発泡層によっ
て樹脂が保護され、内部破壊も見当らなかった。

上述したように本発明に係る耐火、耐熱性樹脂組成物は
、高温に耐える。

またその応用範囲は広く、耐火組成物として従来のもの
に較べて卓越した効果を奏するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硼素化合物又は硼素水和物のうちの一種にリン酸ア
   ンモニウム塩を配合し、これに水を加え或は加えずして
   成る混合物とゲル状物質を合成樹脂に配合した耐火、耐
   熱性樹脂組成物。 ２、特許請求の範囲第１項において、無機質発泡材を配
   合して成る耐火、耐熱性樹脂組成物。 ３ 特許請求の範囲第１項および第２項において、無機
   質多孔粒、造粒耐火材、無機材の少なくとも一種以上を
   配合して成る耐火、耐熱性樹脂組成物。