(57)【要約】【課題】  本発明は、特に可燃性ガスを発泡剤として使用した環境適合性の高い合成樹脂発泡体において、簡便かつ安価に、高い難燃性を付与することができ、特に工事現場などでの溶接火花による着火を抑制することが出来る合成樹脂発泡体を提供することを目的とする。【解決手段】  合成樹脂発泡体において、示差走査熱量計により測定される７０〜２００℃の間で３．０ｋＪ／ｇ以上の吸熱ピークを有する物質が、合成樹脂発泡体の少なくとも１表面に、単位面積当たり１０ｇ／ｍ2以上付着することを特徴とする難燃被覆合成樹脂発泡体。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂発泡体において、示差走査熱量計により測定される７０〜２００℃の間で３．０ｋＪ／ｇ以上の吸熱ピークを有する物質（低温吸熱性物質）が、前記発泡体の単位面積当たり１０ｇ／ｍ2以上付着することを特徴とする難燃被覆合成樹脂発泡体。
【請求項２】
合成樹脂発泡体中に可燃性ガスが含有されていることを特徴とする、請求項１記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
【請求項３】
前記合成樹脂発泡体が、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォームから選ばれることを特徴とする請求項１または２記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
【請求項４】
前記低温吸熱性物質が、硫酸ナトリウム１０水和物、硫酸マグネシウム７水和物、硫酸カルシウム２水和物、炭酸ナトリウム１０水和物、リン酸３ナトリウム１２水和物、酸化アルミニウム３水和物、硫酸銅５水和物、硫酸鉄７水和物、リン酸マグネシウム８水和物、炭酸マグネシウム３水和物、ホウ酸、メタホウ酸ナトリウム４水和物の中から選ばれる金属塩水和物、および、または、炭酸水素ナトリウムからなる請求項１〜３いずれかに記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
【請求項５】
前記低温吸熱性物質を合成樹脂発泡体に塗布することを特徴とする請求項１〜４記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用断熱材等に使用される、難燃性を有する合成樹脂発泡体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリエチレンフォーム等の合成樹脂を基材とした発泡体は、その施工性、断熱特性の好適性から建屋の断熱材として汎用されて来た。
【０００３】
従来、これらの発泡体を製造するにあたっては、優れた断熱特性を得るためにフロン１４１ｂ、フロン１４２ｂ、フロン１３４ａ等に代表されるフロン類や、塩化アルキル等のハロゲン含有化合物を使用していた。
【０００４】
しかし近年、オゾン層問題、地球温暖化問題、大気汚染等の環境問題が注目されており、フロン類や塩化アルキル類は、可能ならば代替していくことが望まれており、これらの背景のもと、フロン類から可燃性の高い飽和炭化水素化合物等、非ハロゲン系化合物への発泡剤の代替が進められてきている。
【０００５】
しかし、非ハロゲン系化合物は、その殆どが高い可燃性を有しており、特に、工事現場等での溶接火花やその他着火源により、これまで以上に発泡体及び発泡剤へ着火しやすくなっている。
【０００６】
これらの問題を解決するため、合成樹脂発泡体に防火性塗料、難燃性塗料、防火シート等を塗布、若しくは貼り付ける方法等が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００７】
しかし、これらの方法においては、塗布ムラや無機塗料のひび割れによる難燃性の低下や、有機溶剤による合成樹脂発泡体の変形・溶融等が顕著に発生しやすく、さらには、乾燥工程が必要な場合が多く、工期の長期化に繋がってしまう。
【０００８】
また、シート状のものを使用する場合においては原料コストが膨大となり、また、設備も大規模なものとなる事から、結果、大幅なコストアップに繋がってしまい、実用性に乏しいものであった。
【特許文献１】特開昭５３−１４３６３２号公報
【特許文献２】特開昭６２−７４９３７号公報
【特許文献３】特公平４−４８３４４号公報
【特許文献４】特許第３５５１８０８号公報  一方、従来より、難燃剤を合成樹脂発泡体の組成として種々の難燃剤として、吸熱性を有する金属水酸化物が使用されてきた。しかし、これらを使用した場合には、含有している水を放出する温度が比較的高いため、可燃性ガスの燃焼を抑制する効果はほとんど見られず、その難燃効果を得ようとする場合、大量に添加する必要があり、その結果、成形性の低下や大幅なコストアップに繋がるため実用性に乏しい物であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記従来技術に鑑みてなされたものであり、特に可燃性ガスを発泡剤として使用した合成樹脂発泡体において、簡便かつ安価に、高い難燃性を付与することができ、特に工事現場などでの溶接火花による着火を抑制することが出来る合成樹脂発泡体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記課題解決のため、鋭意研究の結果、示差走査熱量計により測定される７０〜２００℃の間で３．０ｋＪ／ｇ以上の吸熱ピークを有する物質（以下、低温吸熱性物質という）を合成樹脂発泡体表面に存在させることで、合成樹脂発泡体の性能を低下させることなく、簡便且つ安価にて高い難燃性を付与することが出来ることを見いだした。
【００１１】
すなわち、本発明は、次の難燃被覆合成樹脂発泡体を提供する。
（１）合成樹脂発泡体において、示差走査熱量計により測定される７０〜２００℃の間で３．０ｋＪ／ｇ以上の吸熱ピークを有する物質が、合成樹脂発泡体の少なくとも１表面に、単位面積当たり１０ｇ／ｍ2以上付着着することを特徴とする難燃被覆合成樹脂発泡体。
（２）合成樹脂発泡体中に可燃性ガスが含有されていることを特徴とする、（１）記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
（３）前記合成樹脂発泡体が、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォームから選ばれることを特徴とする請求項１または２記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
（４）
前記低温吸熱性物質が、硫酸ナトリウム１０水和物、硫酸マグネシウム７水和物、硫酸カルシウム２水和物、炭酸ナトリウム１０水和物、リン酸３ナトリウム１２水和物、酸化アルミニウム３水和物、硫酸銅５水和物、硫酸鉄７水和物、リン酸マグネシウム８水和物、炭酸マグネシウム３水和物、ホウ酸、メタホウ酸ナトリウム４水和物の中から選ばれる金属塩水和物、および、または、炭酸水素ナトリウムからなる請求項１〜３いずれかに記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
（５）
前記低温吸熱性物質を合成樹脂発泡体に塗布することを特徴とする請求項１〜４記載の難燃被覆合成樹脂発泡体。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、環境適合性の高い、可燃性ガスを発泡剤として使用した合成樹脂発泡体において、簡便かつ安価に、高い難燃性を付与することが出来、特に工事現場などでの溶接火花による着火を抑制することが可能となる合成樹脂発泡体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に用いられる合成樹脂発泡体は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、イソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ＥＶＡフォーム、ＡＢＳフォーム、アクリルフォーム等の合成樹脂発泡体が挙げられる。これらは単独もしくは複数の積層体でもよく、これらは公知のもの又は市販品をそのまま使用できる。
【００１４】
前記合成樹脂発泡体の寸法は、基材、合成樹脂発泡体の種類、施工部位、断熱性能などにより、適宜設定できる。また、発泡体の形状も施工部位の形状等に応じて設定することができる。
【００１５】
前記合成樹脂発泡体においては、近年、地球温暖化、オゾン層破壊などの環境問題により、フロンガスの代替物質として、飽和炭化水素などの可燃性ガスを使用することが多く、本発明においては、特に可燃性ガスを使用している合成樹脂発泡体に対して非常に高い難燃効果を得ることが出来る。
【００１６】
本発明に用いられる、低温吸熱性物質は、前記の吸熱ピークを有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、硫酸ナトリウム１０水和物、硫酸マグネシウム７水和物、硫酸カルシウム２水和物、炭酸ナトリウム１０水和物、リン酸３ナトリウム１２水和物、酸化アルミニウム３水和物、硫酸銅５水和物、硫酸鉄７水和物、リン酸マグネシウム８水和物、炭酸マグネシウム３水和物、ホウ酸、メタホウ酸ナトリウム４水和物等の金属塩水和物、炭酸水素ナトリウム等の無機系化学発泡剤などが単独若しくは混合使用できる。
【００１７】
これらの低温吸熱性物質は、７０〜２００℃の低温にて水や二酸化炭素等を放出する際に多くの熱を吸収することから、これらの低温吸熱性物質を合成樹脂発泡体表面に一定量以上存在させることにより、合成樹脂発泡体表面で溶接火花などにより発泡体若しくは含有可燃性ガスが着火した場合においても、燃焼熱を低温吸熱性物質が吸収することで燃焼が持続しなくなるため、難燃性を発揮すると考えられる。また低温吸熱性物質を発泡体表面に集中させることで、さらにその難燃効果が高くなる。
【００１８】
前記低温吸熱性物質は示差走査熱量計での測定による吸熱ピークが７０〜２００℃の間であり、その吸熱量が３．０ｋＪ／ｇ以上のものが望ましい。
【００１９】
前記低温吸熱性物質の発泡体表面での存在量は、発泡体表面１ｍ2あたり１０〜７０ｇの範囲で存在していることが望ましい。存在量が１０ｇ未満であると、燃焼熱に対して吸熱量が小さくなるため、難燃効果が得られにくくなる。また、存在量が７０ｇより多くなると、他部位への接着時の影響や、施工時の取扱に支障をきたすことがあり、好ましくない。また、発泡体の手触り、見た目等の観点より、発泡体に対する塗布量を５０ｇ／ｍ2以下とすることが好ましい。また、５０ｇ／ｍ2以下の塗布量で難燃性を発揮しようとした場合、３．０ｋＪ／ｇ以上の吸熱量を有する低温吸熱性物質が必要となる。
【００２０】
吸熱ピーク開始温度が７０℃未満の物質では、雰囲気の温度、湿度によって容易に分解や水などの放出を行ってしまい、必要とする難燃性が得られにくくなる場合がある。
【００２１】
吸熱ピーク開始温度が２００℃より高い物質では、燃焼時における吸熱のタイミングが遅くなってしまうため、難燃性が発揮されにくくなる。
【００２２】
７０〜２００℃の吸熱ピークの吸熱量が３．０ｋＪ／ｇ未満の場合では、燃焼熱に対する吸熱量が小さくなり、難燃効果を発揮させにくくなり、難燃効果を発揮しようとした際には大量に使用しなくてはならなくなり、コストや取扱の面で問題が生じる可能性がある。
【００２３】
前記低温吸熱性物質は、その形状について、特に限定されるものではなく、使用する付着方法によって、液状、固形状などが選ばれる。好ましくは、発泡体の使用上の点（保管、施工性等）から、固形状のものが適しており、均一性の観点から平均粒径５００μｍ以下の粉体が特に好ましい。
【００２４】
また、合成樹脂発泡体に低温吸熱性物質を固着するために、他の添加物を添加若しくは塗布してもよい。
【００２５】
例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＥＶＡ樹脂、アクリル樹脂、合成ゴム、エポキシ樹脂、シアノアクリレート、ポリウレタン等を使用した接着剤等が単独若しくは併用できる。
【００２６】
これらの低温吸熱性物質は、発泡体表面に一定量以上存在させることが出来れば、その付着方法については特に限定するものではなく、例えば、スプレーガンによる粉体及び液体塗布、ブラシによる塗布及び擦り込み、ロールプレス等による圧着、ロールコーターによる塗布、刷毛、ローラーブラシ等による塗布、浸漬等による塗布等が使用できる。
【実施例】
【００２７】
次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに制限されるものではない。なお、発泡体に面材が張られている場合は、面材を取り除き、発泡体のみの状態にして評価を実施した。
【００２８】
以下に示す低温吸熱性物質、実施例１〜９、比較例１〜８の特性として、吸熱量、発泡体中の可燃性ガス残存量、燃焼性（表面溶融距離、燃焼時間）を下記の方法にしたがって調べた。
（１）発泡体表面処理剤の７０〜２００℃における吸熱量の測定方法（ｋＪ／ｇ）
各低温吸熱性物質を約１０ｍｇ精秤したものを、示差走査熱量計（島津製作所製：ＤＳＣ６０）にて、空気雰囲気、昇温速度１０℃/ｍｉｎにて測定を実施した。
【００２９】
吸熱量は、雰囲気温度７０〜２００℃までのピーク面積より求めた。
（２）発泡体中の可燃性ガス残存量（ｗｔ％）の測定方法
各合成樹脂発泡体を約１ｇ切り出し抽出管に入れた後、管状炉にて加熱し、放出されたガスを捕集バッグに採取した。採取したガスをガスクロマトグラフ（島津製作所製  ＧＣ−１４Ｂ）を使用して分析することにより、残存可燃性ガス残存量（ｗｔ％）を求めた。
（３）発泡体の燃焼性試験方法
溶接火花を想定し、且つ確実に着火させるために、３００ｍｍ×３００ｍｍ×製品厚みに切り出したサンプルを水平な状態に固定し、サンプル下面中央に炎の長さを５０ｍｍに調整した点火器（ＪＩＳ  Ｋ  ７２０１に準拠）を使用して２秒間接炎し、燃焼性（燃焼時間、表面溶融距離）を測定した。燃焼時間は点火器を放した時点から消炎するまでの時間とした。この際、燃焼がサンプル末端まで到達し、且つ燃焼時間が１５秒以上の場合は全焼とした。表面溶融距離は、サンプル下面中央部、すなわち着火点から溶融部分の最大水平距離をノギスにて測定した。この際、溶融部分がサンプル末端まで到達した場合は全焼とした。
【００３０】
表１に、下記実施例及び比較例に用いた低温吸熱性物質の吸熱量測定結果を示す。
【００３１】
【表１】
2006160858.tif 000002
（実施例１）
合成樹脂発泡体として、押出法ポリスチレンフォーム（（株）カネカ製、商品名：カネライトスーパーＥＩＩＩｂ、製品厚み３０ｍｍ）を使用し、スライサーにて幅３００ｍｍ
、長さ３００ｍｍにカットした。発泡体表面（３００ｍｍ×３００ｍｍの面）に、低温吸熱性物質として炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）（旭硝子（株）製、商品名：工業用重曹ＫＦ）が単位面積辺り１５ｇ／ｍ2となるよう、粉体の状態でブラシにて擦り込み塗布したものを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が４３ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３２】
（実施例２）
合成樹脂発泡体として、押出法ポリスチレンフォーム（（株）カネカ製、商品名：カネライトスーパーＥＩＩＩｂ、製品厚み７５ｍｍ）を使用した以外は、実施例１と同様の条
件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が４８ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３３】
（実施例３）
低温吸熱性物質として、硫酸マグネシウム７水和物（ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）（馬居化成工業（株）製、商品名：精製硫酸マグネシウム 結晶（７水塩）工業用）を単位面積辺り２０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が５１ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３４】
（実施例４）
発泡体表面に、接着剤としてスプレーのり（住友スリーエム（株）製、商品名：スプレーのり７７）を均一に塗布した上に、低温吸熱性物質として、硫酸マグネシウム７水和物（ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）を単位面積辺り５０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が３１ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３５】
（実施例５）
低温吸熱性物質として、硫酸カルシウム２水和物（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）（石原産業（株）製、硫酸カルシウム２水和物）を単位面積辺り４０ｇ/ｍ2塗布した以外は実施例３と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が４６ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３６】
（実施例６）
低温吸熱性物質として、リン酸３ナトリウム１２水和物（Ｎａ３ＰＯ4・１２Ｈ2Ｏ）（太平化学（株）製、商品名：工業用リン酸３ナトリウム１２水和物）を単位面積辺り２
０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が５２ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３７】
（実施例７）
合成樹脂発泡体として、ビーズ法ポリスチレンフォーム（積水化成品（株）製、商品名：ＥＳダンマットＬＶ、製品厚み７５ｍｍ）を使用し、低温吸熱性物質として、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）を単位面積辺り１５ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで１．７ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が７５ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３８】
（実施例８）
合成樹脂発泡体として、硬質ウレタンフォーム（日新工業（株）製、商品名：シェーンボード、製品厚み３０ｍｍ）を使用し、低温吸熱性物質として、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）を単位面積辺り２０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がシクロペンタンで２．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が３１ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００３９】
（実施例９）
合成樹脂発泡体として、フェノールフォーム（旭化成建材（株）商品名ネオマフォーム、製品厚み２５ｍｍ）を使用し、低温吸熱性物質として、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）を単位面積辺り３０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．２ｗｔ％、ノルマルペンタンで３．２ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が２９ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。
【００４０】
（実施例１０）
低温吸熱性物質として、硫酸マグネシウム７水和物（ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）を単位面積辺り３０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例９と同様の条件にてサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．２ｗｔ％、ノルマルペンタンで３．２ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が３１ｍｍ、燃焼時間は０秒（着火せず）であった。上記実施例の結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
2006160858.tif 000003
（比較例１）
低温吸熱性物質を使用しない以外は、実施例１と同様の条件でサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間も全焼となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００４２】
（比較例２）
低温吸熱性物質として、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）を単位面積辺り５ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件でサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間は１３秒となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００４３】
（比較例３）
低温吸熱性物質として、硫酸マグネシウム７水和物（ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）を単位面積辺り５ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件でサンプルを作成した。得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間は１１秒となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００４４】
（比較例４）
低温吸熱性物質の代わりに、タルク（林化成（株）製、商品名：ＴＡＬＣＡＮ  ＰＡＷＤＥＲ  ＰＫ−Ｚ）を単位面積辺り３０ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件でサンプルを作成した。
【００４５】
得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間は全焼となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００４６】
（比較例５）
低温吸熱性物質の代わりに、ヘキサブロモシクロドデカン（第一工業製薬（株）製、商品名：ＦＲ−１２０６）を単位面積辺り１５ｇ/ｍ２塗布した以外は実施例１と同様の条件でサンプルを作成した。
【００４７】
得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間は全焼となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００４８】
（比較例６）
低温吸熱性物質を使用しない以外は、実施例７と同様の条件でサンプルを作成した。
【００４９】
得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで１．７ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間も全焼となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００５０】
（比較例７）
低温吸熱性物質を使用しない以外は、実施例８と同様の条件でサンプルを作成した。
【００５１】
得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がシクロペンタンで２．５ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間も１２秒となり、実施例と比較して劣る結果となった。
【００５２】
（比較例８）
低温吸熱性物質を使用しない以外は、実施例９と同様の条件でサンプルを作成した。
【００５３】
得られたサンプルは、可燃性ガス残存量がイソブタンで３．２ｗｔ％、ノルマルペンタンで３．２ｗｔ％、燃焼性は、表面溶融距離が全焼、燃焼時間も全焼となり、実施例と比較して劣る結果となった。上記比較例の結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
2006160858.tif 000004
表２、３から明らかな様に、比較例と比べ、実施例に示したものは燃焼を十分に抑制していることにより、発明の効果が十分に認められた。