JP6573360B2 - 断熱材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
イソシアネート中のイソシアネート基とポリオール中の活性水素との当量比(ここでポリオールの中の活性水素は水酸基であり、当量比は(イソシアネート基当量)/(活性水素当量)をいう)が、0.95になるように、イソシアネートと活性水素含有化合物を使用し、イソシアネート100質量部に対して反応触媒を0.7質量部、活性水素含有化合物100質量部に対して水を2質量部、イソシアネート、活性水素含有化合物、水、及び、反応触媒の合計100質量部に対して表1に示す量のエトリンガイトを加えて混合した後、発泡させて24時間静置した。得られた発泡体について密度、熱伝導率、消火時間を測定した。結果を表1に示す。
イソシアネート:4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソシアネート含有量31質量%、市販品
活性水素含有化合物A:グリセリンとプロピレンオキサイドを付加重合した数平均分子量3000の3官能性ポリオール、市販品
反応触媒:N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、市販品
水:水道水
エトリンガイトa:硫酸アルミニウムと水酸化カルシウムより合成したエトリンガイト、繊維長5〜40μm
エトリンガイトc:12CaO・7Al2O3組成のカルシウムアルミネートとセッコウを、質量比1:1で混合した混合物の水和物、繊維長5〜40μm
エトリンガイトd:硫酸アルミニウムと水酸化カルシウムより合成したエトリンガイト、繊維長50〜80μm
エトリンガイトe:硫酸アルミニウムと水酸化カルシウムより合成したエトリンガイト、繊維長0.54μm
水酸化アルミニウムf:市販品
密度:発泡体を5×5×5cmに成形し、その質量を測定した後、密度を下記式より求めた。
密度(g/cm3)=質量(g)/125(cm3)
着火性試験:コーンカロリーメーター法(ISO 5660−1)に準拠した。輻射加熱量50kW/m3の加熱ヒーターを用いた。断熱材を縦10cm×横10cm×厚さ5cmに成形し、専用ホルダーにセットし、そのホルダーを650℃に加熱された雰囲気下に、加熱体(加熱ヒーター)より断熱材表面が25mmの位置になるように置き、電気スパークにより着火させ、着火してから消火するまでの時間を計測した。
熱伝導率:断熱体を縦10cm×横5cm×厚み3cmに成形し、ボックス式プローブ法による熱伝導率計を用いて測定した。
繊維長:走査型電子顕微鏡(SEM)(例えば、JEOL製「JSM−5300」)に試料をセットし、倍率2000倍で写真撮影をし、任意に選ばれた繊維50本の繊維長を、写真に表示されるスケールと対比し、平均繊維長を測定し、繊維長とした。
活性水素含有化合物Aの代わりに活性水素含有化合物Bを使用し、エトリンガイトとしてエトリンガイトaを使用したこと以外は実施例1と同様に実施した。結果を表2に示す。
活性水素含有化合物B:グリセリンとプロピレンオキサイドを付加重合した数平均分子量1000の3官能ポリオール、市販品
実施例1に示す実験No.1−7の配合に、イソシアネート100質量部に対して、表3に示す量の整泡剤を加えたこと以外は実施例1と同様に実施した。結果を表3に示す。
整泡剤:ポリジメチルシロキサン−ポリオキシプロピレン共重合体、市販品
実施例1に示す実験No.1−7の配合に、イソシアネート、活性水素含有化合物、水、及び、反応触媒の合計100質量部に対して、表4に示す量の水酸化アルミニウム及び/又は熱膨張性黒鉛を加えたこと以外は実施例1と同様に実施した。結果を表4に示す。
水酸化アルミニウム:市販品
熱膨張性黒鉛:GRAFTECH社製「GRAFGUARD 160−80」、発泡開始温度160℃
木枠の内側に、実験No.1−7、実験No.1−16、実験No.1−20、実験No.3−3、及び、実験No.4−4の配合からなる組成物を充填し、縦1m×横1m×厚さ1.3cmとなる発泡成形体を作製した。それを金属性の枠にはめ込み、垂直に立て、発泡成形体の中心部に1300℃程度のバーナーの火炎をあて燃焼性を確認した。又、上記発泡成形体を用いて、密閉した箱体を作り、箱体内部の中心付近に60Wの電球を1個設置し、発泡成形体の内壁近傍に熱電対を設置した。電球を点灯させ箱内の温度が50℃に達したら電灯を消灯し温度変化を測定した。箱体の外気温度は20℃一定とした。尚、比較のために、実験No.1−1,実験No.1−2、及び、実験No.1−3についても同様に実施した。
又、実験No.1−7、実験No.1−16、実験No.1−20、実験No.3−3、及び、実験No.4−4は、箱体内部の温度が50℃に達してから24時間後まで30℃を維持していた。一方、実験No.1−2及び1−3は12時間後には30℃以下を示した。
以上のことから、本発明の断熱材は良好な不燃性と断熱性を有することがわかる。
Claims (6)
- イソシアネート、活性水素含有化合物、水、反応触媒、及び、繊維長が5〜40μmのエトリンガイトを含有し、密度が350kg/m3以下である断熱材であり、イソシアネート、活性水素含有化合物、水、及び、反応触媒の合計100質量部に対して10〜200質量部のエトリンガイトを含有する断熱材。
- エトリンガイトが、カルシウムアルミネートとセッコウの混合物を水で反応し得られたもの、水酸化カルシウムと硫酸アルミニウムを反応させて合成したもの、遊離石灰、無水セッコウ、及びアウインを含有する物質を水で反応して得られたものから選ばれる1種以上であり、イソシアネート中のイソシアネート基と活性水素含有化合物中の活性水素との当量比が0.7〜5.0であり、活性水素含有化合物100質量部に対して0.1〜5質量部の水を含有し、反応触媒の使用量が、イソシアネート100重量部に対して0.1〜1.5質量部である請求項1記載の断熱材。
- イソシアネート100質量部に対して、0.005〜6質量部の整泡剤を含有する請求項1又は2記載の断熱材。
- イソシアネート類、活性水素含有化合物類、水、及び、反応触媒の合計100質量部に対して、100質量部以下の水酸化アルミニウム及び/又は0.01〜5質量部の熱膨張性黒鉛を含有する請求項1〜3のうちの1項記載の断熱材。
- イソシアネートのNCO(イソシアネート基)含有量が5〜55質量%であり、イソシアネートがジフェニルメタンジイソシアネートであり、活性水素含有化合物が2個以上の水酸基を有する化合物であり、活性水素含有化合物の数平均分子量が500〜5000であり、断熱材の熱伝導率が0.01〜0.180W/m・Kである断熱材であり、輻射加熱量50kW/m 3 の加熱ヒーターで600〜700℃に加熱しながら、電気スパークで着火させた場合に、着火後3分以内に消火するか、又は、20分間加熱しても着火しない請求項1〜4のうちの1項記載の断熱材。
- イソシアネート、活性水素含有化合物、水、反応触媒、及び、繊維長が5〜40μmのエトリンガイトを混合することにより得られる請求項1〜5のうちの1項記載の断熱材の製造方法。
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