JPS5834832A - 難燃性発泡バインダ−による耐熱、耐水性断熱材料 - 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】 本発明は耐熱及び耐水性に優れた断熱材料に関するもの
である。

更に詳しく述べれば、廃プラスチックの有効利用の一環
として、粉砕プラスチックな゛主反復ポリマー単位がイ
ンシアヌレートである難燃性発泡ポリマーをバインダー
止して加熱成形することを特徴とする耐熱、耐水性に優
れた断熱材料に関するものである。

主反復ポリマ一単位がインシフヌレ−トチする気泡ポリ
マーは周知で、あり、そしてこの技術は広く使用されて
いる。概して先行技術に従って造られるポリイソシアヌ
レートフォー上はフオーム技術において公知であり、そ
して使用される種々の試験刃、法に供した場合にはポリ
ウレタンフォームと比較して、より耐熱性、難燃性を有
していることが見い出される。又耐水性、熱伝導性に関
してはポリウレタンフォームのそれと遜色ない。これら
の理由から、よりポリイソシアヌレートを実用的な方向
に改良しようとする努力がなされてきた。ポリイソシア
ヌレートフォー上の最大の欠点はそのポリマーの構造上
の特徴から脆性を有することであり、その欠点を解決す
るための多くの提案がみられる。

例えば、特公昭４６−４２３８６−４６−２２６９・４
７−２８９１９−４６−４５９１０４９−３２８００特
開昭４８−１０１４９７−５４−９８などが知られてい
る。これらの改良技術がかなりの程度で進歩し、かなり
広い分野で使用されていることは事実である。

本発明者等は鋭意研究の結果、ポリイソシアヌレートフ
オームの物性上の特徴を最大限に利用し、更にそのポリ
マー生成における反応特性を利用することで、発泡ポリ
ャーを粉砕プラスチックのバインダーとして有効使用す
ることに成功した。

即ち本発明は、粉砕プラスチックのバインダーとして有
機インシアネート　及びポリオールを三量化触媒の存在
下に反応させることから成る主反復ポリマ一単位がイン
シアヌレートである難燃性発泡ポリマーを使用し、且つ
５０℃以上で加熱成形することを特徴とする耐熱、耐水
性断熱材料に関するものである。

有機インシアネートの反応を利用して、インシアヌレー
ト生成触媒の存在下にポリオールと有機インシアネート
とを発泡剤を用いて反応させると、通常、ウレタン生成
反応へインシアヌレート生成反応は対時間経過でみる限
り、各々異なり、インシアヌレートポリマーの生成＋１
主ウレタン反応の進行より遅れることは周知である。こ
の考え方に基づき、発泡バインダーとしてウレタンイソ
シアヌレート基生成発泡バインダーを用いることにより
、初期の反応性は遅く、加熱によりインシアヌレート化
が促進されるので、バインダーとして粉砕プラスチック
を処理する時間的制約に拘束されることなく；処理出来
るのが本バインダーを使用する最大の特徴である。又、
一般にポリイソシアヌレート構造のみからなるポリマー
は、ウレタン構造のみからなるポリマーに比べて脆性（
Ｆｒ１ａｂｉｌｉｔｙ）が大で強力な接養力は得にくい
が、ウレタン結合構造との混在によって接着力は向上し
、ウレタン基／イソシアヌレート基の割合が易〜３１０
．２の範囲では共に優れた接着力と耐熱性を共存せしめ
得るため耐熱離断熱材としてのバインダーには最適であ
る。更に、本バインダーの反応性は通常の発泡原液に比
べ゛極端に小゛さく、特に発泡開始時間が後者の５倍以
上′と遅いのが特徴で、／（インダーとして使用する際
の作業性は極めて優れている。

本発明において使用・される粉砕プラスチックは元来廃
物であり、その処理に関しては多くの検討がなされてき
た。バインダーを使用して、粉砕プラスチックを成形加
工する技術は既に広く提案されており、又実用化されて
いる。本発明者等は、この有効利用法に注目し、更に容
易な手段によって、耐熱性、耐水性に優れた成形品を得
ることに成功した。

成形は、従来既に実用化されている方法、即ち、粉砕プ
ラスチック表面へのバインダーの塗布後、加熱プレス成
形することも勿論充分可能であるが、本発明者等は更に
容易な方法、つまり表面材を必要としない場合は成形品
を離型可能な下面材上に発泡バインダーを塗布しておき
、その上に粉砕プラスチックを所望する厚みのスペーサ
ー分敷きつめ、更にその上から発泡バインダーを塗布し
たのち、直ちにその上に成形品と離型可能な上面材を置
ぎ、５０℃以上に加熱されたプレス内で加熱養生するこ
とで得ることが出来る。表面材を必要とする場合は、成
形品と接着性のある材質のものを使用すれば良く操作は
同様である。この方法で成形が可能になることで、粉砕
プラスチックにバインダーを均一に塗布するための混合
装置はまったく必要とせず、発泡バインダーを塗布する
ことが可能なスプレー発泡機と５０℃以上に加熱可能な
プレスがあれば良いことになる。加熱温度は発泡バイン
ダーの反応特性及びプレス時間を゛考慮に入れると６０
℃〜１１０℃の範囲の一定温度に保持出来ることが望ま
しく、温度設定は粉砕プラスチックの種類によって決定
さレル。

加熱成形温度を５０℃以下に設定すると、インシアヌレ
ート化が促進されず発泡バインダーの性能を充分発揮す
ることができないので、満足すべき性能の耐熱、耐水性
断熱材料を得ることができない。

本発°明に於いて使用される難燃性発泡バインダーは有
機インシアネート及びポリオールな発泡剤と三量化触媒
の存在下に反応させることによって得ることが出来る。

有機インシアネートとしてはトリレンジイソンアネート
、キシ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、ジフェニルメタンレインシアネート、ポリフ
ェニルメタンポリイソシアネート、ジフエニｌレエーテ
ルジイソシアネート、メチレンビスシクロヘキシルイソ
シアネート等を挙げることが出来るが、取扱上及び毒性
の面からポリフェニルメタンポリイソシアネートが推奨
される。

三量化触媒としては酢酸カリ、オクチル酸カリ、Ｎ−Ｎ
’・Ｎ″−トリス（ジメチルアミラブルビル）−８−へ
キサヒドロトリアジン、２・４・６−トリス（ジメチル
アミノメチル）フェノール等、公知の三量化触媒を使用
すればよく、一般的なウレタン化触媒との併用も可能で
ある。

発泡剤としては、水、トリクロロモノフルオロメタン、
トリクロ四トリフルオロエタン、塩化メチレンなどが使
用され否。

ポリオールとしては２個以上のヒドロキシル基を有し、
且つヒドロキシル価が３０以上のポリエーテルポリオー
ルなど通常のものが使用される。有機インシアネートと
ポリオール淘化学当量比は７：１から２：１の範囲とす
るのが望ましい。

又、本発明において使用可能な粉砕プラスチックとはプ
ラスチックと一般に呼ばれているものの粉砕凸金てを包
含する。

しかしながら成形品の常用温度を考慮に入れて基材の種
類は選別されなければならな５・。

モールド成形、連続ラミ中−シ璽ン成形、スラブストッ
ク成形等、種々の成形装置を使用した製造現場から排出
される廃プラスチックはその量において膨大である。本
発明はこれらの有効利用の点はもとより、成形方法の簡
易化及び成形品の性能向上という点でも画期的なもので
ある。

本発明の方法によって得られた成形品ｉｔ基材となる粉
砕プラスチックの種類によって違（・をよあるが、発泡
バインダーの特性上から耐熱性、耐水性においてきわめ
て優れている。又、バインダーのセル構造が独立気泡で
あることから断熱性においても優れている。

以下に実施例を示すが、本発明はポリイソシアヌレート
７オームの物性上の特徴ヲ最大限ニ利用し、更にそのポ
リマー生成における反応特性を利用することで、発泡ポ
リマーを粉砕プラスチックのバインダーとして使用する
ことに成功したものであり、更に廃物に過ぎない粉砕プ
ラスチックについて簡易な成形方法によって。

その有効利用をはかったことは省資源の見地からも画期
的なことである。

本発明に使用された難燃性発泡バインダーの基本配合は
次の通りである。単位は重量部。

ポリオール１）１２．１　１）トルエンジアミン系ポリ
エーテル０ＨＶ４００ＰＥＧ　２００２）２．２　２）
ポリエチレングリコール平均分子量２００ＰＥＧ　４０
０３）３．０　３）ポリエチレングリコール平均分子量
４００ＣＭ　　２９４４）　　　４．５　４）７ｆカポ
９ｓ−−Ｔｋポリｔ−ｋ　０ＨＶ３９Ｌ　−５４２０５
）２．０　５）日本ユニカー製シリコーンオイルＣａｔ
ａｃｙｓｔＬＢ６）　０．２　６）日本ポリウレタン工
業製、酢酸カリのエチレングリフール５０％溶液 ７レオン１１　　　３６．０　　　ｈリクローモノフＩ
レオロメタンＭＲ−２００８）９１．０　　　日本ポリ
ウレタン工業製ポリフェニルメタンポリイソシアネート ここで使用されるフレオン１１の量は基材の種類によっ
て適宜調節することができる。

実施例４１ 密度０．０４５　ｆ／ｃｌの硬質ポリウレタンフォーム
板を約１０ｍｍ角立方体に粉砕したもの２８Ｏｆを基材
として断熱材料を成形した。離型紙上Ｖこ厚さ２５ＩＩ
ＩＩ１１のアルミ製スペーサーで５００雪角になる様に
枠を組み、離型紙上にスプレー発泡機９）によって発泡
バインダー１５０ｖを均一に塗布し、その上に粉砕され
た硬質ポリウレタンフォーム２８０ｆを均一に敷きつめ
、更にその上から発泡バインダー１５０ｆを均一に塗布
する。直ち１こ離型紙をのせて、予め１００℃に加熱さ
れたプレス内で約１０分吋加熱養生した。得られた成形
品の密度は０．０８５　ｆ／ｄｉであった。熱伝導率０
．０１８−＾ｈｒ、℃、　　１５０℃×７２時間での最
大縁寸法変化率は０．１％以下、　　ＪＩＳ　Ａ　９５
１１法による吸水率は１　ｖｏ１％以下であった。

実施例、２ 密度０．８ｆ／ｃｒｄの自動車バンパー用ＲＩＭ成形品
２５−厚、のものを約５闇角に粉砕し、それを基材とし
て実施例１と同様の大きさの断熱材料を成形した。

離型紙上にスプレー発泡機９）によって発泡バインダー
３００ｔを均一に塗布し、その上に上記基材３８００１
Ｆを均一に敷きつめ、更にその上から発泡バインダー３
００２を均一に塗布し、実施例１と同様の条件で成形品
を得た。成形品の密度は０．６２鷹であった。

熱伝導率０．０２２　Ｋｍｌ／ｒｎ、　ｈｒ、　℃、　
１５０℃×７２時間での最大縁寸法変化率は０．１％以
下、ＪＩＳＡ９５１１法による吸水率１ｖｏ１％以下で
あった。

実施例、３ 密度０．０７９ＡＩの軟質ポリウレタンフォームモール
ド成形品を約１０瓢角立方体に粉砕したもの４４０１を
基材として実施例１と同様の大きさの断熱材料を成形し
た。離型紙上にスプレー発泡機９）によって発泡バイン
ダー２５ｏｆを均一に塗布し、その上に上記基材、４’
　４０　ｆを均一に１敷きつめ、更にその上から発泡バ
インダー２５ｏｆを均一に塗布し、実施例１と同様の条
件で成形品を得た。成形品の密度は０．１５　ｔｌａｄ
であった。

熱伝導率０．０２３　Ｋｔｒｒｌ／ｒｎ、　ｈｒ、　”
０．１５０℃×７２時間での最大縁寸法変化率は０．１
％以下、　　ＪＩＳ　Ａ　９５１１法による吸水率は１
１７０１％以下であ、つた。

実施例、４ 密度０．０１９ｆ／−の発泡スチロールブロックを約１
０瓢角立方体に粉砕したもの１４０ｆを基材として、実
施例１と同様の大きさの断熱材料を成形した。離型紙上
にスプレー発泡機９）によって発泡バインダー１００ｆ
を均一に塗布し、その上に上記基材１４０ｆを均一に敷
゛きつめ、更にその上から発泡バインダー１００ｆを均
一に塗布し、直ちに離型紙をのせて予め８０℃に加熱さ
れたプレス内で約１０分間加熱養生した。

成形品の密度は０．０５４　ｆ／ｃｄであった。

熱・伝導率０．０”２’０ＫＪｙｌＬ、ｈｒ、’０．８
０’ＯＸ７２時間での最大縁寸法変化率は０．１％以下
、　　ＪＩＳ　Ａ　９５１１法による吸水率はｌ、　Ｑ
　ｖｏ１％以下であった。

比較例、１ 密度０．　Ｏ４５ｆ／ｌ−ｄの硬質ポリウレタンフォー
ム板を約１０瓢角立方体に粉砕したもの２８ｏｆを基材
として断熱材料を成形した。離型紙上に厚さ２．５＋ｍ
ｎのアルミ製スペーサーで５ｏｏＷ＋角になる様に枠を
組み、離型紙上にスプレー発泡機９）によって発泡バイ
ンダー１５ｏｆを均一に塗布し、その上に粉砕された硬
質ポリウレタンフォーム２８０２を均一に敷さつめ、更
にその上から発泡バインダー１５０ｆを均一に塗布する
。直ちに離型紙をのせて、予め４５℃に加熱されたプレ
ス内で約１０分間加熱養生した。得られた成形品の密度
は０．０９　ｆ／ｅｌＩであった。

熱伝導率０．０１８　Ｋｄ／ｒｎ、　ｈｒ、　℃、　１
５０℃×７２時間での最大縁寸法変化率は３、θ％、　
ＪＩＳ　Ａ　９５１１法による吸水率は２，５ｖｏ１％
であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉砕プラスチックのバインダーとして有機インシアネー
   ト、及びポリオールな三量化触媒の存在下に反応させる
   ことから成る主反復ポリマ一単位がインシアヌレートで
   ある難燃性発泡ポリマーを使用し、且つ５０　’ＯＯ１
   ２加熱成形することを特徴とする耐熱、耐水性断熱材料
   。