JPH0377061B2

JPH0377061B2 -

Info

Publication number: JPH0377061B2
Application number: JP59232880A
Authority: JP
Inventors: Takenori Kashiwabara; Akyoshi Nakagami; Masao Tooyama
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1991-12-09
Also published as: JPS61112894A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は不燃性でかつ断熱性能の優れた金属板
とその製造方法に関するものである。従つて、二
水石膏と高炉スラグをおよびウレタンプレポリマ
ーの発泡物と金属板による複合板は、例えば建築
物の内外壁のサイデイングの他、プラント、車
両、船舶等の断熱材として利用できる。（従来の技術）従来より、金属と断熱材の複合板とし、ウレタ
ンフオームを裏打ちした金属板が多く用いられて
きたが、不燃性が著しく悪く、例えばJIS A1301
における２級加熱曲線を用いた試験を満足させる
ことはなかつた。その為、防火構造壁として規制
させる地域への施工を行なうことができないとい
う問題点があつた。一方、単にポルトランドセメントのような石灰
質材料粉末に対して、アルミニウムのような金属
粉末を添加し、更に金属粉末の化学反応から生じ
る反応ガスを利用し、発泡モルタルを形成させる
方法があつた。しかし、このように得られる発泡
モルタルの硬化体は、衝撃に弱いものであつた。
また、ウレタンプレポリマーをポルトランドセメ
ント等の石灰質材粉末に添加し、このポルトラン
ドセメントの強度や可撓性を増加せしめているこ
とも既に行われているが、それらを発泡せしめ断
熱性を付与したものはなかつた。（発明が解決しようとする問題点）この発明では、従来の技術で述べたように、ウ
レタンフオームと金属板の組み合わせによる断熱
材では防火構造壁として規制を受ける地域への適
用ができなかつた点を、不燃性の材料を選択する
ことにより、新しい断熱金属板を提供しようとす
るものである。この発明の課題は、不燃性を有する断熱金属板
を創作すること、および、その為に無機材料であ
る２水石膏と高炉スラグを利用し、金属板へ接着
性、可撓性のある発泡組成物を形成させることに
ある。（問題点を解決するための手段）本発明はウレタンフオームの有する可撓性、接
着性等の特性を無機物への改質剤として生かしつ
つ、しかも、本質的に無機物の発泡体を金属板上
に形成せしめたものであるため、従来からのウレ
タンフオームの可燃性を根本的に改善でき、不燃
化せしめられたものである。すなわち本発明は、２水石膏及び高炉スラグを
必須成分とするスラリーを見掛け比重が0.4以上
0.9以下になるように起泡剤を用いた上で機械発
泡せしめた後、ポリアルキレンポリオールとイソ
シアネート化合物との反応生成物であるウレタン
プレポリマーを、２水石膏及び高炉スラグの合計
乾燥重量に対して、１重量％以上20重量％以下の
割合により、発泡スラリーに添加し、撹拌せし
め、ただちに金属板裏面に厚さ５mm以上に塗布し
硬化せしめたことを特徴とする不燃性断熱金属板
をもつて達成せしめることができる。本発明において、２水石膏及び高炉スラグを必
須成分としている理由は、反応硬化が早いことお
よび二成分の反応によつて生じるエトリンガイト
が結晶水を多く含むことにより不燃化に有効成分
となることによる。本発明でいう２水石膏とは通常工業的に使用さ
れる安定なものであればリン酸石膏のような副産
石膏でもよい。また、本発明でいう高炉スラグとは一般に製鉄
工場の副産物の形で得られる物であり塩基度すな
わち、CaO、MgO、Al₂O₃の合計の比率をSiO₂
の比率で除した値が1.4以上であることが望まし
い。この値が1.4以下の場合、２水石膏及び高炉
スラグの反応が進行しにくく、良質な硬化体が得
られない。本発明では上記の２水石膏と高炉スラグを併用
して用いているが、その割合は重量で１：９〜
５：１において用いられる。そして、この範囲に
対して２水石膏の割合が少なくなると硬化反応が
遅くなり生産性が悪くなり、逆に高炉スラグの割
合が少なくなると硬化体の耐水性が悪くなつてし
まう。その他に、焼石膏あるいはポルトランドセメン
ト等の石灰質材料粉末を加えることも可能である
が、硬化速度の関係からみて、２水石膏と高炉ス
ラグの合計重量に対して30％以下に抑えておくの
が良い。本発明で用いる起泡剤とは、通常石膏やポルト
ランドセメントの起泡剤として用いられるものの
他、洗剤工業界等で使用される界面活性剤であつ
てもよい。それらの例としては、ポリオキシエチ
レンアルキルフエノールエーテル、芳香族炭化水
素スルフオン酸塩、蛋白質系界面活性剤等が挙げ
られる。本発明でいうウレタンプレポリマーとは、トリ
レンジイソシアネート、キシレンジイソシアネー
ト等のイソシアネート基を有する化合物に以下に
述べるポリオールと反応させて得られるものであ
る。そのポリオールとしては、OH基数が２〜８
のもので、水との相溶性をよくするために５重量
％以上のオキシエチレン分を含有するものがよ
く、その例としてはポリオキシアルキレンポリオ
ールエーテルが最適である。これは５重量％以下
では疎水性が強くなり、本発明における配合組成
物との混合が困難で分離し易くなるためである。２水石膏及び高炉スラグを必須成分とするスラ
リーを、界面活性剤等の起泡剤を用いて機械発泡
せしめる具体的方法としては、通常発泡コンクリ
ート等を製造する方法と同様で良く、撹拌翼のつ
いた高速ミキサーで該スラリーの体積を管理しつ
つ比重0.4以上0.9以下になるように気泡を連行せ
しめる状態で高速で撹拌すればよい。この際スラ
リーは水硬性があるので、硬化時間を調整するた
めに、リターダーまたはアクセレーターをあらか
じめ配合せしめておいてもよい。かかるリターダ
ーとしては、クエン酸塩、珪弗化マグネシウム、
ポリハイドロキシ化合物、グルコン酸塩、リグニ
ンスルフオン酸塩等が挙げられる。またアクセレ
ーターとしては、塩化カルシウム、塩化アルミニ
ウム、炭酸ソーダー、ケイ酸ソーダー、アルミン
酸ソーダー等が挙げられる。本発明において、起泡剤を用いて２水石膏及び
高炉スラグのスラリーを比重0.4〜0.9の間にもつ
てゆくが、この比重が0.9より大きいと得られる
発泡体の比重も大きくなり、断熱性の良い金属板
が得られなく、なおかつ単位面積、単位厚さの重
量が増すため、使用される場所における取り扱い
易さが悪くなる。また、このスラリーの比重を
0.4よりも小さくもつてゆくと、気泡の安定性が
低下し、得られる金属板の断熱層にバラツキを生
じる。また、この断熱層の圧縮・曲げ強度の低下
および付着強さの低下をもたらす。ここで、比重
0.4より小さいスラリーを用いて、強度を発現さ
せようとするとウレタンプレポリマーの添加量を
増加させねばならず、そうすると不燃性が低下す
る。上記したように、発泡せしめられた該スラリー
は、このままの状態で３時間程度まではリターダ
ーまたはアクセレーター等の添加剤の配合により
安定化される。しかしながら、本発明でいう不燃性断熱金属板
を連続的に生産せしめ、生産効率を上げるために
は、急速に硬化せしめる必要がある。しかし都合
のよいことには、該発泡スラリーにウレタンプレ
ポリマーを添加し、撹拌混合せしめると該発泡ス
ラリーは急速に硬化し、効率の高い生産性を得る
ことができる。そのためには、該ウレタンプレポ
リマーの添加は、金属板に該発泡スラリーが塗装
される直前に行なうのが能率的であると考えられ
る。該プレポリマーを、該発泡スラリーに対し添加
するには、スタステイクミキサーまたは撹拌ミキ
サー等を用いて、定量的に混合する方法でよい。
この際の該ウレタンプレポリマーの添加量は、本
発明で用いる２水石膏及び高炉スラグの合計乾燥
重量に対して、１重量％以上20重量％以下の範囲
でなければならない。１重量％より小さいと、金
属板との密着性が悪いばかりか、該発泡硬化体の
可撓性が劣り、外力が加わると亀裂を生じるとい
う問題がでる。また20重量％より大きいと、本発
明でいう不燃性を得ることができない。本発明における、２水石膏・高炉スラグおよび
ウレタンプレポリマーによる複合発泡層の厚さは
５mm以上必要である。この厚みが５mmより小さい
と２級加熱曲線を用いた防火性能試験を満足させ
ることができなくなつてしまう。断熱性および防
火性そして材料費、金属複合板の取り扱い易さか
ら考えると、この厚みは７〜15mmにあるのが良
い。（実施例）以下に実施例をもつて詳述する。実施例１発泡スラリーの配合として２水石膏 50重量部高炉スラグ 50重量部水 60重量部起泡剤 0.2重量部クエン酸ソーダ 0.3重量部上記配合量に従つてそれぞれ順次添加混合し、
スラリー状物をえる。さらに該スラリーの比重が
0.8になるまで高速ミキサーにて撹拌する。その
後、ウレタンプレポリマー〔商品名：ポリグラウ
トＷ−１（第一工業製薬社製）〕５重量部を添加混
合し、厚さ0.3mmのカラー鋼板の裏面に、10mmの
厚さに均一に塗布した。塗布後25℃の室温で２分
後に硬化することを確認した。さらに同様な方法
で、本発明でいう不燃性断熱金属板を作製し、各
種試験の供試験体とした。その結果を表１に記
す。実施例２実施例１の発泡スラリーの配合中２水石膏を80
重量部高炉スラグ20重量部として、あとはまつた
く実施例１と同様にして供試体を作製した。その
試験の結果を表１に記す。実施例３実施例１のウレタンプレポリマーの種類を変え
て〔商品名：ハイセルOH−IA（東邦化学社製）〕、
あとはまつたく同様にして供試体を作製した。そ
の試験の結果を表１に記す。実施例４実施例１におけるウレタンプレポリマーの添加
割合を１重量部とした上で、あとはまつたく実施
例１と同様にして供試体を作成した。その試験結
果を表１に記す。実施例５実施例１における発泡スラリーの比重を0.9と
し、ウレタンプレポリマーの添加割合を20重量部
とした上で、あとは実施例１を同様にして供試体
を作製した。その試験結果を表１に記す。実施例６、実施例７実施例１における発泡スラリーの比重を実施例
６では0.4、実施例７では0.9にし、他はまつたく
実施例１と同様にして供試体を作製した。その試
験結果を表１に示す。実施例８実施例１における発泡スラリーの配合は同じも
のを使用し、このスラリーの比重が0.9になるま
で高速ミキサーにて撹拌する。その後、実施例１
と同じウレタンプレポリマー５重量部を添加混合
し、厚さ0.3mmのカラー鋼板の裏面に５mmの厚さ
に均一に塗布した。硬化時間は塗布後25℃の室温
にて２分であつた。この不燃性断熱金属板による
各種試験の試験結果を表１に記した。比較例１〜２実施例１のウレタンプレポリマーの配合量を下
記の様にして、あとはまつたく実施例１と同様な
方法で供試体を作製し、その試験の結果を表１に
記す。

【表】比較例３〜５比較例３では、実施例１における発泡スラリー
を比重1.0になるように調整した上で、あとはま
つたく実施例１と同様な方法で供試体を作製し、
その試験の結果を表１に記す。比較例４では、実施例１における発泡スラリー
を比重0.4になるよう高速ミキサーにて調製した。
あとは比較例１と同様にウレタンプレポリマーの
添加量を２水石膏・高炉スラグの乾燥重量100重
量部に対し、0.7重量部として、厚さ10mmの複合
発泡層を作成し、試験を行つた。比較例５では、実施例１における複合発泡層の
塗布厚み４mmとして供試体を作成した。その試験
結果を表１に記す。なお、付着力、衝撃試験、熱
伝導率については、複合発泡層が実施例と同一の
為省略した。比較例６では、実施例１における発泡スラリー
配合中起泡剤を0.3重量部とした上で、発泡スラ
リーの比重を0.3となるように調整した。その後
はウレタンプレポリマーの添加量、複合発泡層の
厚みは実施例１と同じにして供試作を作成し、試
験に供した。

【表】

【表】（発明の効果）本発明における不燃性断熱金属板においては、
従来からのウレタンフオームを用いた断熱金属板
では得られなかつた不燃性を持ちつつ、かつ高い
断熱性を有したものとなつている。また、ウレタ
ンポリマーの働きにより複合発泡層は金属板と接
着性、耐衝撃性、可撓性に優れたものとなつてい
る。そして、製造方法においては、ウレタンプレ
ポリマーと水の反応による硬化促進と機械発泡を
組み合わせた、発泡倍率の安定した高発泡な複合
断熱層を生産性良く得るようにしたものとなつて
いる。

Claims

【特許請求の範囲】１２水石膏及び高炉スラグの合計重量に対し
て、ポリオキシアルキレンポリオールとイソシア
ネート化合物との反応生成物であるウレタンプレ
ポリマーを１重量％以上20重量％以下含む複合発
泡層を金属板裏面に厚み５mm以上積層してなるこ
とを特徴とする不燃性断熱金属板。２２水石膏及び高炉スラグを必須成分とするス
ラリーを見掛け比重が0.4以上0.9以下になるよう
に、起泡剤を用いた上で機械発泡せしめた後、ポ
リオキシアルキレンポリオールとイソシアネート
化合物との反応生成物であるウレタンプレポリマ
ーを、２水石膏及び高炉スラグの合計乾燥重量に
対して１重量％以上20重量％以下の割合により、
発泡スラリーに添加し、撹拌せしめ、ただちに金
属板裏面に厚さ５mm以上に塗布し硬化せしめたこ
とを特徴とする不燃性断熱金属板の製造方法。