耐火断熱被覆材
【課題】発泡ウレタンの優れた断熱性を損なうことなく、充分な防・耐火性を持ち、天井、壁、鉄骨等構造物を火炎から長時間にわたって保護できる耐火断熱被覆材を提供する。
【解決手段】本発明は、少なくとも、有機イソシアネート、ポリオール、水、ウレタン化触媒、難燃剤、整泡剤および発泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体であって、該ウレタン発泡体組成物に黒曜石粉末および膨張性黒鉛を、活性水素含有化合物に対して、重量比で４０ＰＨＲ以上望ましくは６０ＰＨＲ以上であり１５００ＰＨＲ以下、含有してなる耐火断熱被覆材である。かかる耐火断熱被覆材は、ポリウレタン発泡体を用いたものであるから、現場での発泡のしやすさや、優れた断熱性を有すると共に、難燃材により難燃性化したり、黒曜石粉末及び膨張性黒鉛が膨張して耐火断熱殻が形成され、充分な難燃耐火性能を発揮することとなる。
【解決手段】本発明は、少なくとも、有機イソシアネート、ポリオール、水、ウレタン化触媒、難燃剤、整泡剤および発泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体であって、該ウレタン発泡体組成物に黒曜石粉末および膨張性黒鉛を、活性水素含有化合物に対して、重量比で４０ＰＨＲ以上望ましくは６０ＰＨＲ以上であり１５００ＰＨＲ以下、含有してなる耐火断熱被覆材である。かかる耐火断熱被覆材は、ポリウレタン発泡体を用いたものであるから、現場での発泡のしやすさや、優れた断熱性を有すると共に、難燃材により難燃性化したり、黒曜石粉末及び膨張性黒鉛が膨張して耐火断熱殻が形成され、充分な難燃耐火性能を発揮することとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の天井、壁、床や家具、建具、車両などの芯材として、断熱などの目的で利用されている硬質、軟質のポリウレタン発泡体からなる耐火断熱被覆材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来の建物は建具等の性能向上により気密性が高まり、外気温との差異により生じる結露防止や省エネの観点から、様々な断熱、結露防止材が開発され利用されてきた。なかでもポリウレタン発泡体はこれらの性能が顕著であるばかりか、軽量、接着性、コストなどにも優れていたために多用されているが、一方化石系原料であることから耐火性は非常に劣り、しばしば火災による被害拡大の原因となることから、この対策が建築業界では長年の懸案となっていた。
【０００３】
この問題解決のために各種の断熱建材の研究開発がなされ、ポリウレタン発泡体の代替となる材料としてはアスベスト、グラスウール、ロックウール、ケイ酸カルシウム板、岩綿吸音板あるいは耐火塗料などであるが、アスベストは強度の発がん性が知られており、施工性を含めた総合的性能はいずれもポリウレタン発泡体を凌ぐものではなく、このためポリウレタン発泡体の防・耐火性の改良のための研究開発が様々になされていた。
【０００４】
この対策として過去には、ポリウレタン発泡体に難燃剤等を混合し難燃化したり、膨張性黒鉛を使用したりして、防火性を持たせる方法等が提案されている（特許文献１、特許文献２）。しかしこれらの方法は、燃焼時の形状保持性が良くないため、この欠点を改良する方法として硼酸や、燐酸アンモニウムを使用する方法が開示されている（特許文献３）。また、より高い耐火性と発煙量の少ない組成物にするには、無機系添加剤等の添加量を増やす必要がある。しかし、これらの方法では、十分な耐火性や低発煙量の組成物にすることが出来ずにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７３２４３５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４８４８７号公報
【特許文献３】特開２００２−３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は発泡ウレタンの優れた断熱性を損なうことなく、充分な防・耐火性を持ち、天井、壁、鉄骨等構造物を火炎から長時間にわたって保護できる耐火断熱被覆材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の耐火断熱被覆材は、少なくとも有機イソシアネート、活性水素含有化合物、水、ウレタン化触媒、難燃剤及び整泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体であって、加熱発泡させていない黒曜石粉末および膨張性黒鉛を、活性水素含有化合物に対して、重量比で４０ＰＨＲ以上（望ましくは６０ＰＨＲ以上）で、１５００ＰＨＲ以下、含有してなるものである。
【０００８】
本発明者らは、有機イソシアネート、活性水素含有化合物、ウレタン化触媒、難燃剤、及び整泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体にあって、黒曜石粉末および膨張性黒鉛を活性水素含有化合物に対して、重量比で４０ＰＨＲ以上で、１５００ＰＨＲ以下、配合することによって、さらに必要に応じ、硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボン等を加えることにより、従来のポリウレタン発泡体の持つ断熱性を保持しながら充分な防・耐火性性能を付与できる耐火断熱被覆材を提供され得ることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明においては水、ウレタン化触媒と有機イソシアネートと反応しうる活性水素含有基を２以上有する活性水素含有化合物成分（ポリオール）を含む第一液と、有機イソシアネート成分を含む第二液のポリウレタン発泡体形成組成物からなり、第一液及び／又は第二液に、加熱発泡させていない黒曜石粉末、膨張性黒鉛を一定量以上含み、難燃剤、整泡剤、発泡剤等さらに必要に応じ、硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を配合したことを特徴とする耐火断熱被覆材（発泡性耐火化合物）を提供するものである。ここで前記無機物粉体はスプレー等によって吹き付け施工される場合、その一部または全部を吹き付け時に粉体のまま同時に吹き付け、より高濃度に配合できるようにすることが出来る。
【００１０】
防・耐火性を付与する黒曜石粉末は、従来では加熱発泡体（製品名パーライト）として軽量と耐火性により建材の添加材として知られている。またポリウレタン発泡体の防・耐火性向上のために、黒曜石に熱を加えることで得られた黒曜石発泡体を利用した技術（特開平１０−２６６５０４）もあるが、本発明においては、黒曜石粉末を加熱発泡させずに配合することを特徴としている。
【００１１】
ここで黒曜石粉末を加熱発泡させずに利用する根拠は、容積がかさむことと施工機器から吐出する際に粒径が大きく支障をきたすこと、多量に配合することが出来なくなること、また比重が大きく異なるために不均一になる原因を避けるなどにある。
【００１２】
本発明で用いる黒曜石粉末は、無機鉱物を１０メッシュから１５０メッシュ程度に微細粉末にしたものが適当で、この程度の粒子径とすることにより、多量に配合することが可能となり、耐火性を向上させることができる。これより細かいと組成物溶液が増粘し、多量の配合が出来なくなったり、作業性が劣ってしまうし、またこれより大きいと燃焼発泡時大きく膨張しすぎて殻強度が低下し、火炎に耐えられなくなる。
【００１３】
本発明で用いられる膨張性黒鉛は特に限定されない。膨張性黒鉛は天然グラファイト、熱分解グラファイト等の粉末を硫酸、硝酸等の無機酸と濃硝酸、過マンガン酸塩等の強酸化剤とで処理されたもので、グラファイト層状構造を維持した結晶化合物であり、２００℃程度以上の温度に曝され熱膨張する。粉末には脱酸処理に加え、更に中和処理したタイプ他、各種品種があるがいずれも使用できる。粒度は、４０〜８００μｍ程度が好ましい。４０μｍより細かいと組成物溶液が増粘し、多量の配合が出来なくなったり、作業性が劣ってしまい、また燃焼発泡時に充分に発泡しなくなるからである。８００μｍより大きいと燃焼発泡時の発泡物が大きくなりすぎ、殻強度が低下して火炎に耐えられなくなるからである。
【００１４】
黒曜石粉末及び膨張性黒鉛の含有量は、ポリウレタン樹脂の種類、所望の膨張倍率等によって適宜設定することが出来るが、通常は活性水素含有化合物１００質量部に対し、重量比で４０ＰＨＲ以上望ましくは６０ＰＨＲ以上、１５００ＰＨＲ以下で使用する。なんとなればポリウレタン樹脂、難燃剤等が熱分解し消失しても、４０ＰＨＲ以上あればこれら黒曜石粉末及び膨張性黒鉛が膨張して耐火断熱燃焼殻を形成し、充分な難燃耐火性能を発揮するからであり１５００ＰＨＲをこえると強度が著しく低下し、耐火断熱被覆材としての機能を果たせなくなるからである。尚、黒曜石粉末及び膨張性黒鉛の含有量が、活性水素含有化合物１００質量部に対し、重量比で６０ＰＨＲ以上であると、充分な防・耐火性を有する燃焼殻が形成される利点がある。このため、この６０ＰＨＲ以上が黒曜石粉末及び膨張性黒鉛の含有量の望ましい範囲である。
【００１５】
本発明においては、充分な難燃性、耐火性を実現するため、難燃剤を加えるが、この難燃剤は、燐酸化合物、ハロゲン化合物、アンチモン化合物、水酸化金属化合物、赤燐等が知られており、いずれも使用することができるが、望ましくは、液状燐酸エステル化合物、液状ハロゲン化合物等が望ましい。なんとなれば、液状品を用いることによって組成物の粘度を低く抑え、作業性を向上させることが出来、また黒曜石粉末及び膨張性黒鉛をより多量に配合することが出来るからである。液状燐酸エステル化合物、液状ハロゲン化合物等は使用する材料によっても変化するが、通常ポリオール成分に対して５ＰＨＲ〜２００ＰＨＲ望ましくは１０ＰＨＲ〜１５０ＰＨＲ程度が望ましい。５ＰＨＲより少ないと充分な難燃性を示すことが出来ず、２００ＰＨＲより多いと発泡体の機械的強度が低下してしまい使用に耐えられない。
【００１６】
本発明においては必要に応じ硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を加えることが出来る。これらはポリウレタン樹脂が熱分解した後の耐火断熱燃焼殻をより安定させることが出来るからである。通常、活性水素含有化合物（ポリオール成分）に対して１００ＰＨＲ以下望ましくは６０ＰＨＲ以下程度が望ましい。６０ＰＨＲ以上になると溶液の粘度が上昇し、作業性を悪くする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の耐火断熱被覆材は、ポリウレタン発泡体を用いたものであるから、現場での発泡のしやすさや、優れた断熱性を有すると共に、難燃材により難燃性化したり、黒曜石粉末及び膨張性黒鉛が膨張して耐火断熱殻が形成され、充分な難燃耐火性能を発揮することになり、従来のポリウレタン発泡体の持つ断熱性を保持しながら充分な防・耐火性性能を付与でき、優れた耐火難燃材料を提供し得ることとなる。また、黒曜石粉末を加熱発泡させずに用いたものであるから、容積が嵩むことは無く、施工機器から吐出する際に粒径が小さく、多量に配合することができ、また比重が小さくて、均一となり、取り扱いが容易となる利点がある。
【００１８】
この難燃剤として、液状燐酸エステル化合物、液状ハロゲン化合物を用いた場合には、液状品であるから、組成物の粘度を低く抑え、作業性を向上させることが出来、また黒曜石粉末及び膨張性黒鉛をより多量に配合することが可能となる。
【００１９】
ここで硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、及びホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を加えることにより、ポリウレタン樹脂が熱分解した後の耐火断熱殻をより安定させることができる利点がある。また、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボンは混合溶液の流動性を減らし、スプレー等を用いて組成物を壁面等に塗布したとき、垂れにくくして作業性を改善できる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の最良の形態を詳細に説明する。
本発明においてイソシアネート成分としては、公知の各種多官能性の脂肪族，脂環族及び芳香族イソシアネートを使用でき、例えばヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ），イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ），４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（ＨＭＤＩ），２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ），２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ），４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ），オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ），ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ），キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ），リジンジイソシアネート（ＬＤＩ）およびこれらイソシアネート類を用いたイソシアネート含有プレポリマーなどが挙げられる。ポリイソシアネートとして、ＮＣＯ含有量が５から５５％、好適には２０から５０％であって、分子ごとの平均ＮＣＯ基数が２から５、好適には２から４であるポリイソシアネートを用いることが好ましい。特に好適なポリイソシアネートは、メチレンジフェニルジイソシアネートを主成分とするもの、及び／又はその高分子同族体である。
【００２１】
本発明に使用される水は、ポリイソシアネート化合物との反応により、二酸化炭素を発生し発泡剤として作用する。その水の使用量は、目的とする発泡体の密度によって決められ、活性水素含有化合物１００重量部に対して１．５〜２０重量部が適当である。水の使用量の割合が１．５重量部より低いと発泡体の密度が高くなりすぎ、逆に２０重量部を超えると機械的強度が低下してしまい使用に耐えられない。
【００２２】
活性水素含有化合物としては、水酸基やアミノ基などの活性水素含有官能基を２以上有する化合物、あるいはその化合物の２種以上の混合物がある。特に、２以上の水酸基を有する化合物やその混合物、またはそれを主成分としさらにポリアミンなどを含む混合物が好ましい。２以上の水酸基を有する化合物としてはポリオールがあり、該ポリオールとしてはポリエーテル系ポリオール，ポリエステル系ポリオール，多価アルコール，ひまし油ポリオール、ひまし油変性ポリオール、水酸基含有ジエチレン系ポリマーなどがある。
【００２３】
ポリエーテル系ポリオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等または、これらにアルキレンオキシドを１種又は２種以上付加重合した２官能性ポリオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン等または、これらにアルキレンオキシドを付加重合した３官能性ポリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュガー等または、これらにアルキレンオキシドを付加重合した多官能性ポリオール、その他アルカノールアミンにアルキレンオキシドを付加重合したものなどが例示される。
【００２４】
ポリエステル系ポリオールとしては多価アルコールと多塩基酸成分との縮合により得られる末端水酸基を有するポリエステルポリオールが挙げられる。多価アルコール成分としては、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン等のトリオール類、その他ペンタエリストール、ソルビトールが挙げられ、多塩基性成分としては、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、シソフタル酸、ヘット酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸があげられる。
【００２５】
ポリウレタン発泡体は前記イソシアネート化合物、該有機イソシアネートと反応しうる活性水素含有基を２以上有する活性水素含有化合物に所望の発泡密度をもつポリウレタン発泡体が生成される分量の水を添加しさらに、ウレタン化触媒、整泡剤を用い作成される。その使用量はイソシアネート基とポリオール成分混合液中の活性水素との当量比０．７〜５．０、好ましくは０．８〜３．０の範囲である。前記当量比が１．０より小さいと、未反応活性水素基が残り難燃性、耐熱性が悪くなり、５．０より大きいと発泡体の脆性が増加し、面材との接着性が悪くなる。
【００２６】
本発明では水とともに発泡剤を用い、発泡させることができる。発泡剤としては、フッ素化炭化水素、メチレンクロライド、ペンタン、シクロペンタン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル等の低沸点溶剤などがあげられる。
【００２７】
ウレタン化触媒としては、一般にウレタン化触媒として知られているものを使用することが出来る。例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキセン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルメチルアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルピペラジル）エタン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（ジエチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン等の第３級アミンおよび、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート等が単独で、またはそれぞれの併用で使用できる。
【００２８】
整泡剤としては、たとえばポリジメチルシロキサンのオキシアルキレン共重合体、フッ素系の界面活性剤など一般的な整泡剤を必要に応じ使用できる。発泡剤としては、一般に低沸点の有機溶剤が使用されており、これらを水と併用して加えても良い。すなわちフロン系発泡剤、塩化メチレン、（シクロ）ペンタン、（シクロ）へキサン、酢酸エチル、アセトン等である。
【００２９】
難燃剤として用いる液状燐酸エステル、液状ハロゲン化合物とはトリスフェニルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、トリスクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、トリス（ｔ−ブチル化フェニル）フォスフェート、トリス（ｉ−プロピル化フェニル）フォスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、１，３−フェニレンビス（ジフェニルフォスフェート）、１，３−フェニレンビス（ジキシレニル）フォスフェート、ビスフェノールＡビス（ジフェニルフォスフェート）等芳香族縮合燐酸エステル類、トリス（ジクロロプロピル）フォスフェート、トリス（クロロプロピル）フォスフェート、トリス（クロロエチル）フォスフェート、２，２ビス（クロロメチル）トリメチレンビス（ビス（２−クロロエチル）フォスフェート）、ポリオキシアルキレンビスジクロロアルキルフォスフェート、等の含ハロゲン縮合燐酸エステル類、トリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリオクチルフォスフェート、トリブトキシエチルフォスフェート、トリラウリルフォスフェート、とリセチルフォスフェート、トリステアリルフォスフェート、トリオレイルフォスフェート等の正燐酸エステル類、塩素化パラフィン等が例示される。
【００３０】
前記難燃剤に、難燃性を補助する等のため、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ及びこれのエポキシオリゴマー及びカーボネートオリゴマー、テトラブロモビスフェノールＡビス（ジブロモプロピルエーテル）、テトラブロモビス（アリールエーテル）、テトラブロモビス（ペンタブロモフェニル）エタン、１，２ビス（２，４，６−トリブロモフェノキシ）エタン、２，４，６−トリス（２，４，６−トリブロモフェノキシ）−１，３，５−トリアジン、臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモベンジルアクリレート、ペンタブロモベンジルアクリレート等の臭素系難燃剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤等を加えることが出来る。
【００３１】
本発明において、必要に応じて架橋剤、減粘剤、無機充填剤や着色剤を使用することが出来る。架橋剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール，１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリエタノールアミン、エチレンジアミン等が単独又は併用で使用出来る。減粘剤として、含窒素系、含硫黄系、リン系、エーテル系、炭化水素系、エステル系、カーボネート系等の常温液状溶剤及び／または可塑剤等または界面活性を有する湿潤分散剤である。無機充填剤や着色剤としては、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムタルク、珪石粉、石膏、ガラス粉、酸化チタン、カーボンブラック等である。これらの添加剤およびその他の添加剤は、ポリオール成分（Ｂ）を含有する混合物にあらかじめ混合しても良いし、反応時に添加しても良い。
【００３２】
ポリウレタン樹脂の発泡方法としては、ポリウレタンの技術分野において公知の発泡方法を限定なく使用することができる。例えば、連続製造法、不連続製造法、スプレー法、注入法等が使用できる。特に、スプレー法は施工対象物に２成分の原液をスプレー装置で混合し吹き付ける方法で、対象物に到達すると発泡・硬化し、施工が容易なため、有効な方法である。また、連続製造法は連続コンベア上において、下面材上に混合原液を流し、上面材を供給して連続発泡させる方法であり、所定の長さに裁断することにより、サンドイッチパネルを製造することができる。このようにして得られた発泡性耐火化合物は、ポリウレタン発泡体塗装機により構造物の屋根、壁や間仕切りなど断熱、結露防止、防・耐火などを求められる部位に吹き付け、または空隙に注入することで、従来のポリウレタン発泡体の特性に更に防・耐火材として新たな用途に利用することが出来る。
【００３３】
本発明の硬質の断熱耐火被覆材の密度は、１０ｋｇ／ｍ３〜９００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、より好ましくは２０〜８００ｋｇ／ｍ３である。
【実施例】
【００３４】
＜実施例１＞
以下の、ｂ〜ｌの材料及び、水、発泡剤、整泡剤を、表１に示す配合で混合した。そして、この混合組成物と、材料ａ（４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート）を表１の配合で混合し、混合後に直ちに２００ｍｍ角の離型処理した容器に注入し、発泡させて、実施例１の耐火断熱被覆材を得た。
【００３５】
ａ）４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート：スミジュール４４Ｖ−２０（住化バイエルウレタン）、ＮＣＯ％＝３１．０％
ｂ）トリメチロールプロパンとプロピレンオキサイドを付加重合した分子量約４００の３官能ポリオール
ｃ）グリセリンとプロピレンオキサイドを付加重合した分子量約３０００の３官能ポリオール
ｄ）アジピン酸とネオペンチルグリコールを縮重合した水酸基当量５００の２官能ポリオール
ｅ）第４級アンモニウム塩触媒（Ｄａｂｃｏ ＴＭＲ）（エアプロダクツ）
ｆ）ジブチル錫ジラウレート１２％液：ＴＮ−１２（堺化学）
ｇ）トリス（クロロプロピル）フォスフェート
ｈ）黒曜石粉末：フヨーエクス０号（芙蓉パーライト）
ｉ）膨張性黒鉛：ＳＹＺＲ１００２（三洋貿易）
ｊ）燐酸アンモニウム：タイエンＳ（太平化学産業）
ｋ）水酸化アルミニウム：ハイジライトＨ−３１０（昭和電工）
ｌ）セピオライト：ミラクレーＬＦＣ−２Ｚ（近江鉱業）
整泡剤：ポリジメチルシロキサンのオキシアルキレン共重合体（ＳＺ−５８０ 東レ、ダウコーニング株式会社）
発泡剤：１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）
【００３６】
＜実施例２〜５＞
材料を表１の配合に変える他は、上記実施例１と同様にして、実施例２〜５の耐火断熱被覆材を得た。
【００３７】
＜比較例１，２＞
材料を表１の配合に変える他は、上記実施例１と同様にして、比較例１，２の耐火断熱被覆材を得た。
【００３８】
＜実施例６＞
材料ｈ（黒曜石粉末）を除いた、ｂ〜ｌの材料及び、水、発泡剤、整泡剤を、表１に示す配合で混合した。そして、スプレー装置（株式会社カワタ製）を用いて、混合した組成物と、材料ａ（４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート）を表１の配合でミキシングしながら、材料ｈ（黒曜石粉末）を表１の配合となるように粉体のまま同時に吹き付け、硬化発泡させ耐火断熱被覆材を得た。
【００３９】
【表１】
【００４０】
＜燃焼試験＞
実施例１〜６および比較例１，２の耐火断熱被覆材を、それぞれ、５０ｍｍ×２００ｍｍ×２００ｍｍの板状にカットして試験片とした。各試験片の表面を１３００℃のバーナーで加熱するとともに、裏面温度の経時変化を測定し、耐火性能を評価した。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２の結果に示されるように、実施例１〜６の試験片は充分な耐火性を発揮したが、比較例の試験片は、時間の経過とともに耐火性が失われていった。
【００４３】
また、上記燃焼試験において、バーナーで加熱した各試験片の外殻の安定性を評価した。その結果、比較例１の試験片は加熱後の外殻が弱く、また、外殻の剥離が認められた。比較例２の試験片の外殻は強度はあったものの、体積が減容しており、また外殻が所々で剥離しており、見た目にも耐火性を失っていると認められた。これに対して、実施例１〜６の試験片は、バーナー加熱後であっても、外殻は十分な強度を有しており、また、外殻の剥離も認められず、実施例１〜６の試験片の外殻は優れた安定性を有していることがわかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の天井、壁、床や家具、建具、車両などの芯材として、断熱などの目的で利用されている硬質、軟質のポリウレタン発泡体からなる耐火断熱被覆材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来の建物は建具等の性能向上により気密性が高まり、外気温との差異により生じる結露防止や省エネの観点から、様々な断熱、結露防止材が開発され利用されてきた。なかでもポリウレタン発泡体はこれらの性能が顕著であるばかりか、軽量、接着性、コストなどにも優れていたために多用されているが、一方化石系原料であることから耐火性は非常に劣り、しばしば火災による被害拡大の原因となることから、この対策が建築業界では長年の懸案となっていた。
【０００３】
この問題解決のために各種の断熱建材の研究開発がなされ、ポリウレタン発泡体の代替となる材料としてはアスベスト、グラスウール、ロックウール、ケイ酸カルシウム板、岩綿吸音板あるいは耐火塗料などであるが、アスベストは強度の発がん性が知られており、施工性を含めた総合的性能はいずれもポリウレタン発泡体を凌ぐものではなく、このためポリウレタン発泡体の防・耐火性の改良のための研究開発が様々になされていた。
【０００４】
この対策として過去には、ポリウレタン発泡体に難燃剤等を混合し難燃化したり、膨張性黒鉛を使用したりして、防火性を持たせる方法等が提案されている（特許文献１、特許文献２）。しかしこれらの方法は、燃焼時の形状保持性が良くないため、この欠点を改良する方法として硼酸や、燐酸アンモニウムを使用する方法が開示されている（特許文献３）。また、より高い耐火性と発煙量の少ない組成物にするには、無機系添加剤等の添加量を増やす必要がある。しかし、これらの方法では、十分な耐火性や低発煙量の組成物にすることが出来ずにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７３２４３５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４８４８７号公報
【特許文献３】特開２００２−３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は発泡ウレタンの優れた断熱性を損なうことなく、充分な防・耐火性を持ち、天井、壁、鉄骨等構造物を火炎から長時間にわたって保護できる耐火断熱被覆材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の耐火断熱被覆材は、少なくとも有機イソシアネート、活性水素含有化合物、水、ウレタン化触媒、難燃剤及び整泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体であって、加熱発泡させていない黒曜石粉末および膨張性黒鉛を、活性水素含有化合物に対して、重量比で４０ＰＨＲ以上（望ましくは６０ＰＨＲ以上）で、１５００ＰＨＲ以下、含有してなるものである。
【０００８】
本発明者らは、有機イソシアネート、活性水素含有化合物、ウレタン化触媒、難燃剤、及び整泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体にあって、黒曜石粉末および膨張性黒鉛を活性水素含有化合物に対して、重量比で４０ＰＨＲ以上で、１５００ＰＨＲ以下、配合することによって、さらに必要に応じ、硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボン等を加えることにより、従来のポリウレタン発泡体の持つ断熱性を保持しながら充分な防・耐火性性能を付与できる耐火断熱被覆材を提供され得ることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明においては水、ウレタン化触媒と有機イソシアネートと反応しうる活性水素含有基を２以上有する活性水素含有化合物成分（ポリオール）を含む第一液と、有機イソシアネート成分を含む第二液のポリウレタン発泡体形成組成物からなり、第一液及び／又は第二液に、加熱発泡させていない黒曜石粉末、膨張性黒鉛を一定量以上含み、難燃剤、整泡剤、発泡剤等さらに必要に応じ、硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を配合したことを特徴とする耐火断熱被覆材（発泡性耐火化合物）を提供するものである。ここで前記無機物粉体はスプレー等によって吹き付け施工される場合、その一部または全部を吹き付け時に粉体のまま同時に吹き付け、より高濃度に配合できるようにすることが出来る。
【００１０】
防・耐火性を付与する黒曜石粉末は、従来では加熱発泡体（製品名パーライト）として軽量と耐火性により建材の添加材として知られている。またポリウレタン発泡体の防・耐火性向上のために、黒曜石に熱を加えることで得られた黒曜石発泡体を利用した技術（特開平１０−２６６５０４）もあるが、本発明においては、黒曜石粉末を加熱発泡させずに配合することを特徴としている。
【００１１】
ここで黒曜石粉末を加熱発泡させずに利用する根拠は、容積がかさむことと施工機器から吐出する際に粒径が大きく支障をきたすこと、多量に配合することが出来なくなること、また比重が大きく異なるために不均一になる原因を避けるなどにある。
【００１２】
本発明で用いる黒曜石粉末は、無機鉱物を１０メッシュから１５０メッシュ程度に微細粉末にしたものが適当で、この程度の粒子径とすることにより、多量に配合することが可能となり、耐火性を向上させることができる。これより細かいと組成物溶液が増粘し、多量の配合が出来なくなったり、作業性が劣ってしまうし、またこれより大きいと燃焼発泡時大きく膨張しすぎて殻強度が低下し、火炎に耐えられなくなる。
【００１３】
本発明で用いられる膨張性黒鉛は特に限定されない。膨張性黒鉛は天然グラファイト、熱分解グラファイト等の粉末を硫酸、硝酸等の無機酸と濃硝酸、過マンガン酸塩等の強酸化剤とで処理されたもので、グラファイト層状構造を維持した結晶化合物であり、２００℃程度以上の温度に曝され熱膨張する。粉末には脱酸処理に加え、更に中和処理したタイプ他、各種品種があるがいずれも使用できる。粒度は、４０〜８００μｍ程度が好ましい。４０μｍより細かいと組成物溶液が増粘し、多量の配合が出来なくなったり、作業性が劣ってしまい、また燃焼発泡時に充分に発泡しなくなるからである。８００μｍより大きいと燃焼発泡時の発泡物が大きくなりすぎ、殻強度が低下して火炎に耐えられなくなるからである。
【００１４】
黒曜石粉末及び膨張性黒鉛の含有量は、ポリウレタン樹脂の種類、所望の膨張倍率等によって適宜設定することが出来るが、通常は活性水素含有化合物１００質量部に対し、重量比で４０ＰＨＲ以上望ましくは６０ＰＨＲ以上、１５００ＰＨＲ以下で使用する。なんとなればポリウレタン樹脂、難燃剤等が熱分解し消失しても、４０ＰＨＲ以上あればこれら黒曜石粉末及び膨張性黒鉛が膨張して耐火断熱燃焼殻を形成し、充分な難燃耐火性能を発揮するからであり１５００ＰＨＲをこえると強度が著しく低下し、耐火断熱被覆材としての機能を果たせなくなるからである。尚、黒曜石粉末及び膨張性黒鉛の含有量が、活性水素含有化合物１００質量部に対し、重量比で６０ＰＨＲ以上であると、充分な防・耐火性を有する燃焼殻が形成される利点がある。このため、この６０ＰＨＲ以上が黒曜石粉末及び膨張性黒鉛の含有量の望ましい範囲である。
【００１５】
本発明においては、充分な難燃性、耐火性を実現するため、難燃剤を加えるが、この難燃剤は、燐酸化合物、ハロゲン化合物、アンチモン化合物、水酸化金属化合物、赤燐等が知られており、いずれも使用することができるが、望ましくは、液状燐酸エステル化合物、液状ハロゲン化合物等が望ましい。なんとなれば、液状品を用いることによって組成物の粘度を低く抑え、作業性を向上させることが出来、また黒曜石粉末及び膨張性黒鉛をより多量に配合することが出来るからである。液状燐酸エステル化合物、液状ハロゲン化合物等は使用する材料によっても変化するが、通常ポリオール成分に対して５ＰＨＲ〜２００ＰＨＲ望ましくは１０ＰＨＲ〜１５０ＰＨＲ程度が望ましい。５ＰＨＲより少ないと充分な難燃性を示すことが出来ず、２００ＰＨＲより多いと発泡体の機械的強度が低下してしまい使用に耐えられない。
【００１６】
本発明においては必要に応じ硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を加えることが出来る。これらはポリウレタン樹脂が熱分解した後の耐火断熱燃焼殻をより安定させることが出来るからである。通常、活性水素含有化合物（ポリオール成分）に対して１００ＰＨＲ以下望ましくは６０ＰＨＲ以下程度が望ましい。６０ＰＨＲ以上になると溶液の粘度が上昇し、作業性を悪くする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の耐火断熱被覆材は、ポリウレタン発泡体を用いたものであるから、現場での発泡のしやすさや、優れた断熱性を有すると共に、難燃材により難燃性化したり、黒曜石粉末及び膨張性黒鉛が膨張して耐火断熱殻が形成され、充分な難燃耐火性能を発揮することになり、従来のポリウレタン発泡体の持つ断熱性を保持しながら充分な防・耐火性性能を付与でき、優れた耐火難燃材料を提供し得ることとなる。また、黒曜石粉末を加熱発泡させずに用いたものであるから、容積が嵩むことは無く、施工機器から吐出する際に粒径が小さく、多量に配合することができ、また比重が小さくて、均一となり、取り扱いが容易となる利点がある。
【００１８】
この難燃剤として、液状燐酸エステル化合物、液状ハロゲン化合物を用いた場合には、液状品であるから、組成物の粘度を低く抑え、作業性を向上させることが出来、また黒曜石粉末及び膨張性黒鉛をより多量に配合することが可能となる。
【００１９】
ここで硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、及びホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を加えることにより、ポリウレタン樹脂が熱分解した後の耐火断熱殻をより安定させることができる利点がある。また、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、ホワイトカーボンは混合溶液の流動性を減らし、スプレー等を用いて組成物を壁面等に塗布したとき、垂れにくくして作業性を改善できる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の最良の形態を詳細に説明する。
本発明においてイソシアネート成分としては、公知の各種多官能性の脂肪族，脂環族及び芳香族イソシアネートを使用でき、例えばヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ），イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ），４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（ＨＭＤＩ），２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ），２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ），４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ），オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ），ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ），キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ），リジンジイソシアネート（ＬＤＩ）およびこれらイソシアネート類を用いたイソシアネート含有プレポリマーなどが挙げられる。ポリイソシアネートとして、ＮＣＯ含有量が５から５５％、好適には２０から５０％であって、分子ごとの平均ＮＣＯ基数が２から５、好適には２から４であるポリイソシアネートを用いることが好ましい。特に好適なポリイソシアネートは、メチレンジフェニルジイソシアネートを主成分とするもの、及び／又はその高分子同族体である。
【００２１】
本発明に使用される水は、ポリイソシアネート化合物との反応により、二酸化炭素を発生し発泡剤として作用する。その水の使用量は、目的とする発泡体の密度によって決められ、活性水素含有化合物１００重量部に対して１．５〜２０重量部が適当である。水の使用量の割合が１．５重量部より低いと発泡体の密度が高くなりすぎ、逆に２０重量部を超えると機械的強度が低下してしまい使用に耐えられない。
【００２２】
活性水素含有化合物としては、水酸基やアミノ基などの活性水素含有官能基を２以上有する化合物、あるいはその化合物の２種以上の混合物がある。特に、２以上の水酸基を有する化合物やその混合物、またはそれを主成分としさらにポリアミンなどを含む混合物が好ましい。２以上の水酸基を有する化合物としてはポリオールがあり、該ポリオールとしてはポリエーテル系ポリオール，ポリエステル系ポリオール，多価アルコール，ひまし油ポリオール、ひまし油変性ポリオール、水酸基含有ジエチレン系ポリマーなどがある。
【００２３】
ポリエーテル系ポリオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等または、これらにアルキレンオキシドを１種又は２種以上付加重合した２官能性ポリオール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン等または、これらにアルキレンオキシドを付加重合した３官能性ポリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、シュガー等または、これらにアルキレンオキシドを付加重合した多官能性ポリオール、その他アルカノールアミンにアルキレンオキシドを付加重合したものなどが例示される。
【００２４】
ポリエステル系ポリオールとしては多価アルコールと多塩基酸成分との縮合により得られる末端水酸基を有するポリエステルポリオールが挙げられる。多価アルコール成分としては、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、グリセリン等のトリオール類、その他ペンタエリストール、ソルビトールが挙げられ、多塩基性成分としては、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、シソフタル酸、ヘット酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸があげられる。
【００２５】
ポリウレタン発泡体は前記イソシアネート化合物、該有機イソシアネートと反応しうる活性水素含有基を２以上有する活性水素含有化合物に所望の発泡密度をもつポリウレタン発泡体が生成される分量の水を添加しさらに、ウレタン化触媒、整泡剤を用い作成される。その使用量はイソシアネート基とポリオール成分混合液中の活性水素との当量比０．７〜５．０、好ましくは０．８〜３．０の範囲である。前記当量比が１．０より小さいと、未反応活性水素基が残り難燃性、耐熱性が悪くなり、５．０より大きいと発泡体の脆性が増加し、面材との接着性が悪くなる。
【００２６】
本発明では水とともに発泡剤を用い、発泡させることができる。発泡剤としては、フッ素化炭化水素、メチレンクロライド、ペンタン、シクロペンタン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル等の低沸点溶剤などがあげられる。
【００２７】
ウレタン化触媒としては、一般にウレタン化触媒として知られているものを使用することが出来る。例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキセン−１，６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルメチルアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルピペラジル）エタン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（ジエチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン等の第３級アミンおよび、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート等が単独で、またはそれぞれの併用で使用できる。
【００２８】
整泡剤としては、たとえばポリジメチルシロキサンのオキシアルキレン共重合体、フッ素系の界面活性剤など一般的な整泡剤を必要に応じ使用できる。発泡剤としては、一般に低沸点の有機溶剤が使用されており、これらを水と併用して加えても良い。すなわちフロン系発泡剤、塩化メチレン、（シクロ）ペンタン、（シクロ）へキサン、酢酸エチル、アセトン等である。
【００２９】
難燃剤として用いる液状燐酸エステル、液状ハロゲン化合物とはトリスフェニルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、トリスクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、トリス（ｔ−ブチル化フェニル）フォスフェート、トリス（ｉ−プロピル化フェニル）フォスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、１，３−フェニレンビス（ジフェニルフォスフェート）、１，３−フェニレンビス（ジキシレニル）フォスフェート、ビスフェノールＡビス（ジフェニルフォスフェート）等芳香族縮合燐酸エステル類、トリス（ジクロロプロピル）フォスフェート、トリス（クロロプロピル）フォスフェート、トリス（クロロエチル）フォスフェート、２，２ビス（クロロメチル）トリメチレンビス（ビス（２−クロロエチル）フォスフェート）、ポリオキシアルキレンビスジクロロアルキルフォスフェート、等の含ハロゲン縮合燐酸エステル類、トリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリオクチルフォスフェート、トリブトキシエチルフォスフェート、トリラウリルフォスフェート、とリセチルフォスフェート、トリステアリルフォスフェート、トリオレイルフォスフェート等の正燐酸エステル類、塩素化パラフィン等が例示される。
【００３０】
前記難燃剤に、難燃性を補助する等のため、デカブロモジフェニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡ及びこれのエポキシオリゴマー及びカーボネートオリゴマー、テトラブロモビスフェノールＡビス（ジブロモプロピルエーテル）、テトラブロモビス（アリールエーテル）、テトラブロモビス（ペンタブロモフェニル）エタン、１，２ビス（２，４，６−トリブロモフェノキシ）エタン、２，４，６−トリス（２，４，６−トリブロモフェノキシ）−１，３，５−トリアジン、臭素化ポリスチレン、ポリ臭素化スチレン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモベンゼン、ペンタブロモベンジルアクリレート、ペンタブロモベンジルアクリレート等の臭素系難燃剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機系難燃剤等を加えることが出来る。
【００３１】
本発明において、必要に応じて架橋剤、減粘剤、無機充填剤や着色剤を使用することが出来る。架橋剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール，１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリエタノールアミン、エチレンジアミン等が単独又は併用で使用出来る。減粘剤として、含窒素系、含硫黄系、リン系、エーテル系、炭化水素系、エステル系、カーボネート系等の常温液状溶剤及び／または可塑剤等または界面活性を有する湿潤分散剤である。無機充填剤や着色剤としては、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムタルク、珪石粉、石膏、ガラス粉、酸化チタン、カーボンブラック等である。これらの添加剤およびその他の添加剤は、ポリオール成分（Ｂ）を含有する混合物にあらかじめ混合しても良いし、反応時に添加しても良い。
【００３２】
ポリウレタン樹脂の発泡方法としては、ポリウレタンの技術分野において公知の発泡方法を限定なく使用することができる。例えば、連続製造法、不連続製造法、スプレー法、注入法等が使用できる。特に、スプレー法は施工対象物に２成分の原液をスプレー装置で混合し吹き付ける方法で、対象物に到達すると発泡・硬化し、施工が容易なため、有効な方法である。また、連続製造法は連続コンベア上において、下面材上に混合原液を流し、上面材を供給して連続発泡させる方法であり、所定の長さに裁断することにより、サンドイッチパネルを製造することができる。このようにして得られた発泡性耐火化合物は、ポリウレタン発泡体塗装機により構造物の屋根、壁や間仕切りなど断熱、結露防止、防・耐火などを求められる部位に吹き付け、または空隙に注入することで、従来のポリウレタン発泡体の特性に更に防・耐火材として新たな用途に利用することが出来る。
【００３３】
本発明の硬質の断熱耐火被覆材の密度は、１０ｋｇ／ｍ３〜９００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、より好ましくは２０〜８００ｋｇ／ｍ３である。
【実施例】
【００３４】
＜実施例１＞
以下の、ｂ〜ｌの材料及び、水、発泡剤、整泡剤を、表１に示す配合で混合した。そして、この混合組成物と、材料ａ（４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート）を表１の配合で混合し、混合後に直ちに２００ｍｍ角の離型処理した容器に注入し、発泡させて、実施例１の耐火断熱被覆材を得た。
【００３５】
ａ）４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート：スミジュール４４Ｖ−２０（住化バイエルウレタン）、ＮＣＯ％＝３１．０％
ｂ）トリメチロールプロパンとプロピレンオキサイドを付加重合した分子量約４００の３官能ポリオール
ｃ）グリセリンとプロピレンオキサイドを付加重合した分子量約３０００の３官能ポリオール
ｄ）アジピン酸とネオペンチルグリコールを縮重合した水酸基当量５００の２官能ポリオール
ｅ）第４級アンモニウム塩触媒（Ｄａｂｃｏ ＴＭＲ）（エアプロダクツ）
ｆ）ジブチル錫ジラウレート１２％液：ＴＮ−１２（堺化学）
ｇ）トリス（クロロプロピル）フォスフェート
ｈ）黒曜石粉末：フヨーエクス０号（芙蓉パーライト）
ｉ）膨張性黒鉛：ＳＹＺＲ１００２（三洋貿易）
ｊ）燐酸アンモニウム：タイエンＳ（太平化学産業）
ｋ）水酸化アルミニウム：ハイジライトＨ−３１０（昭和電工）
ｌ）セピオライト：ミラクレーＬＦＣ−２Ｚ（近江鉱業）
整泡剤：ポリジメチルシロキサンのオキシアルキレン共重合体（ＳＺ−５８０ 東レ、ダウコーニング株式会社）
発泡剤：１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）
【００３６】
＜実施例２〜５＞
材料を表１の配合に変える他は、上記実施例１と同様にして、実施例２〜５の耐火断熱被覆材を得た。
【００３７】
＜比較例１，２＞
材料を表１の配合に変える他は、上記実施例１と同様にして、比較例１，２の耐火断熱被覆材を得た。
【００３８】
＜実施例６＞
材料ｈ（黒曜石粉末）を除いた、ｂ〜ｌの材料及び、水、発泡剤、整泡剤を、表１に示す配合で混合した。そして、スプレー装置（株式会社カワタ製）を用いて、混合した組成物と、材料ａ（４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート）を表１の配合でミキシングしながら、材料ｈ（黒曜石粉末）を表１の配合となるように粉体のまま同時に吹き付け、硬化発泡させ耐火断熱被覆材を得た。
【００３９】
【表１】
【００４０】
＜燃焼試験＞
実施例１〜６および比較例１，２の耐火断熱被覆材を、それぞれ、５０ｍｍ×２００ｍｍ×２００ｍｍの板状にカットして試験片とした。各試験片の表面を１３００℃のバーナーで加熱するとともに、裏面温度の経時変化を測定し、耐火性能を評価した。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２の結果に示されるように、実施例１〜６の試験片は充分な耐火性を発揮したが、比較例の試験片は、時間の経過とともに耐火性が失われていった。
【００４３】
また、上記燃焼試験において、バーナーで加熱した各試験片の外殻の安定性を評価した。その結果、比較例１の試験片は加熱後の外殻が弱く、また、外殻の剥離が認められた。比較例２の試験片の外殻は強度はあったものの、体積が減容しており、また外殻が所々で剥離しており、見た目にも耐火性を失っていると認められた。これに対して、実施例１〜６の試験片は、バーナー加熱後であっても、外殻は十分な強度を有しており、また、外殻の剥離も認められず、実施例１〜６の試験片の外殻は優れた安定性を有していることがわかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも有機イソシアネート、活性水素含有化合物、水、ウレタン化触媒、難燃剤及び整泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体からなり、加熱発泡させていない黒曜石粉末および膨張性黒鉛を、それぞれ活性水素含有化合物に対して重量比で４０ＰＨＲ以上、１５００ＰＨＲ以下、含有してなる耐火断熱被覆材。
【請求項２】
前記難燃剤として、液状燐酸エステル類及び／又は液状ハロゲン化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の耐火断熱被覆材。
【請求項３】
硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、及びホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を含有してなる請求項１又は請求項２記載の耐火断熱被覆材。
【請求項１】
少なくとも有機イソシアネート、活性水素含有化合物、水、ウレタン化触媒、難燃剤及び整泡剤を用いてなるポリウレタン発泡体からなり、加熱発泡させていない黒曜石粉末および膨張性黒鉛を、それぞれ活性水素含有化合物に対して重量比で４０ＰＨＲ以上、１５００ＰＨＲ以下、含有してなる耐火断熱被覆材。
【請求項２】
前記難燃剤として、液状燐酸エステル類及び／又は液状ハロゲン化合物を含むことを特徴とする請求項１記載の耐火断熱被覆材。
【請求項３】
硼砂、硼酸、（ポリ）燐酸アンモニウム、セピオライト、カオリン、クレー、超微粉粒子状無水シリカ、及びホワイトカーボンから選ばれた１種または２種以上を含有してなる請求項１又は請求項２記載の耐火断熱被覆材。
【公開番号】特開２０１０−１８４９７４（Ｐ２０１０−１８４９７４Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８８３２（Ｐ２００９−２８８３２）
【出願日】平成２１年２月１０日（２００９．２．１０）
【出願人】（３９６０１５８２８）アルファ化研株式会社 (6)
【出願人】（５９６１８０４７８）株式会社環境クリエイト (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１０日（２００９．２．１０）
【出願人】（３９６０１５８２８）アルファ化研株式会社 (6)
【出願人】（５９６１８０４７８）株式会社環境クリエイト (10)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]