JPH038648B2

JPH038648B2 -

Info

Publication number: JPH038648B2
Application number: JP59260383A
Authority: JP
Inventors: Yukyoshi Aoyama; Noritoshi Tokimoto; Masao Tooyama
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1991-02-06
Also published as: JPS61138616A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は不燃性あるいは準不燃性で軽量かつ断
熱性に優れた無機・有機複合発泡性組成物に関す
るものである。従つて、例えば建築用内外壁の金
属サイデイングの断熱用裏打材の様なものとして
利用出来る。（従来の技術）近年、建築分野においては省エネルギーの観点
から軽量断熱材料が数多く用いられる様になつ
た。しかしながら、従来の軽量断熱材料のあるも
のは有機質高分子材料であるポリスチレン、ポリ
ウレタン等を発泡した多孔質発泡体であり、耐熱
性に弱いものであつて建築分野においては防火構
造壁として規制された地域への施工は出来なかつ
た。また、軽量断熱材料のあるものは無機・有機
複合材料であり、特公昭54−119528や特公昭58−
2274に見られる様なものであり、そのいずれにお
いても乾燥時のみかけ密度がやや大きく必ずしも
軽量とは言い難いものであつた。また軽量断熱材
料のあるものは無機質材料であり、珪酸アルカリ
を発泡した多孔質発泡体あるいは、水硬性セメン
トを発泡した多孔質発泡体であり、これらにおい
ては加熱を必要としたり、硬化までかなり時間を
要するものであつたため工場生産における生産性
の面において問題点があつた。「発明の目的」本発明の目的としては不燃性あるいは準不燃性
でかつ軽量な断熱材を得るための無機・有機複合
発泡性組成物を提供することにある。（発明が解決しようとする問題点）本発明が解決しようとする問題点は、従来の技
術で述べた様に、スチレンフオーム、ウレタンフ
オーム等有機質発泡体では適用出来なかつた防火
構造壁規制地域に対し使用可能とし、かつ無機質
発泡体の生産性面での欠点を解決することにあ
る。「発明の構成」本発明は(a)無機質充填剤を得られる発泡体の中
心成分、中心骨格となる様にしてあり、(c)ウレタ
ンプレポリマーの有する(f)水と反応して急結する
という性質を生産性を高める目的に利用し、(c)ウ
レタンプレポリマーと(f)水との反応で発生した
CO₂ガスを発泡に役立て、発生した活性なCO₂ガ
スで(b)無機質発泡体の化学反応を促進せしめ、よ
り高度な発泡を可能にし、(d)反応速度調整剤で工
場生産での作業適合性を高め、(e)添加剤で泡径を
調節したり、安定性を高めたりすることが出来る
様に構成したものである。即ち本発明は(a)無機質
充填剤、(b)無機発泡剤、(c)ウレタンプレポリマ
ー、(4)反応速度調整剤、(e)添加剤、(f)水の(a)〜(f)
で構成したものである。本発明でいう(a)無機質充填剤とはポリトランド
セメント、ホワイトセメント、高炉セメント、ア
ルミナセメント等セメント類、無水石膏、半水石
膏、２水石膏、高炉スラグ、フライアツシユ、水
酸化アルミニウム、アルミナ粉、硅石粉、クレ
ー、タルク、炭酸カルシウム、シラスバルーン、
パーライト等の無機質材料から選ばれた単独又は
２種以上の混合物を言う。また、本発明でいう(b)無機発泡剤とは周期律表
で言うアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭
酸水素金属塩、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナト
リウム、炭酸アンモニウム等の中から選ばれた１
種又は２種以上を含むことを必須条件とするが、
他の無機発泡剤の亜硝酸アンモニウム、亜硝酸ナ
トリウムと塩化アンモニウムのブレンド品、アジ
ド化合物、Al粉末等の中から１種又は２種以上
選んで併用することも可能である。この様な炭酸
水素金属塩の例として炭酸水素ナトリウム、炭酸
水素カリウム、炭酸水素カルシウム等があげられ
る。また本発明でいう(c)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
ものであり、本発明においてポリオールのみの場
合と、特別にイソシアネート化合物モノマーをブ
レンドすることも含む。さらにMEKの様な溶剤
を含んでいても良い。そのポリオールとしては
OH基数が、２以上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。また遊離イソシアネートが５重量
％以上であることが好ましい。これは、５重量％
以下では粘度が高く使用困難なことと、反応性が
低くなり高度な発泡が出来なくなるからである。
尚、ウレタンプレポリマーの使用に当たつては、
ポリオールに異にする数種のウレタンプレポリマ
ーと、TDI（トリレンジイソシアネート）、MDI
（メチレンジイソシアネート）等のイソシアネー
ト化合物モノマーとの混合物が最も好結果をもた
らす。また数種のウレタンプレポリマーの混合
物、単一のウレタンプレポリマーであつても好結
果となるので、これらいずれの用い方としても良
い。また本発明でいう(d)反応速度調整剤は、使用時
の練置き時間や発泡可能時間や発泡体の硬度発現
時間を調整するためのもので、セメント類に使用
するリターダーやアクセレーターが利用出来る。
かかるリターダーとしては、ほうしや、クエン酸
塩、珪弗化マグネシウム、グルコン酸塩、リグニ
ンスルホ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、炭酸ナトリウム、珪酸ナトリウム、アルミン
酸ナトリウム等が挙げられる。必要に応じ、これ
らの中から、１種又は２種以上の混合物として使
用することが出来る。また本発明でいう(e)添加剤とは気泡径を均一に
したり、安定にしたりして発泡体の品質を均一に
する整泡剤を主に意味する。他には、作業性改良
のための増泡剤、難燃性向上のための難燃化剤等
を使用することがある。整泡剤の例としては、シ
リコーン系整泡剤、アンモニウムステアレート、
ワツクスエマルシヨン等がある。増粘剤の例としては、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチル
セルロース等である。難燃化剤としては、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸ナトリ
ウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム等があ
る。また本発明でいう(f)水とは、地下水、工業用
水、水道水のいずれでも良い。また水含有物の無
機高分子コロイダルシリカや合成樹脂エマルシヨ
ンを一部併用して、それらの中に含まれる水も本
発明でいう水と考える。また本発明における配合比率は(a)無機質充填剤
100重量部に対し、(b)無機発泡剤１〜40重量部(c)
ウレタンプレポリマー２〜40重量部(d)反応速度調
整剤0.1〜20重量部(e)添加剤０〜20重量部(f)水10
〜200重量部から選択したものである。また無
機・有機複合発泡性組成物の組成において(c)のウ
レタンプレポリマーの量は、(a)無機質充填剤100
重量部に対し２〜40重量部の範囲であることが必
要である。２重量％未満では発泡性が充分に得ら
れない。急結性が少なくなる等の問題点ができ
る。また40重量％を過ぎた組成の場合、本発明で
言う不燃性あるいは準不燃性を得ることが出来な
い。（問題点を解決するための手段）本発明では従来における不燃性、低発泡性、工
場生産性等の問題点を解決するために無機材料を
中心骨格となる様にして不燃性を高めたものであ
る。特に特徴とする事は、水とウレタンプレポリ
マーの反応により発生する活性CO₂ガスは水に一
部溶け炭酸化し、続いて無質発泡体である炭酸水
素金属塩等が、酸（炭酸）＋塩基（炭酸塩）反応
により反応分解し、CO₂ガスを新たに多量に発生
させ、多孔性の無機・有機複合材料とし、従来の
方法では見られなかつた高度の発泡体を可能とし
たことである。また別の特徴の一つはウレタンプレポリマーが
水をとり込み、短時間のうちに含水状態のハイド
ロゲルを作る性質を巧みに利用して工場生産性を
高めたことである。この様な本発明の無機・有機
複合発泡性組成物の工場での使用に当たつては、
常温下でも使用後加熱してもどちらでも採用出来
る点も大きな特徴である。（作用）本発明における無機・有機複合発泡性組成物
は、以上の様な不燃性あるいは準不燃性を持たせ
つつ、かつ高い断熱性及び生産性、物性を有する
発泡体を得ることが出来、例えば建築分野では金
属サイデイング等の裏打ち断熱材として利用可能
である。（実施例）以下い実施例をもつて詳述する。（実施例１）無機・有機複合発泡性組成物として（重量部）無機質充填剤……高炉スラグ……100 無機発泡剤……炭酸水素カリウム……４水……地下水……50 反応速度調整剤……ほうしや……0.3 添加剤……［商品名：SN−FORM200（サン
ノプコ社製）］……0.2 ウレタンプレポリマー……［商品名：ポリグ
ラウトＷ−４（日本ポリウレタン社製）］……10 上記配合量に従つてそれぞれ順次添加混合し発
泡体を標準状態（20℃・１気圧）下で得た。発泡
開始時間は３秒、発泡の終決は35秒後であり、標
準状態下３分で硬化することを確認した。また必
要寸法の供試体を作り、各恒数、性能を測定し
た。その結果を表１に示す。（実施例２）無機・有機複合発泡性組成物として、実施例１
のウレタンプレポリマーの部分を数種のブレンド
ウレタンプレポリマー［即ちここでは例えば商品
名：ポリグランドＷ−４型（第一工業製薬社製）
50重量％・商品名：コロネート3060（日本ポリウ
レタン社製）50重量％のブレンドから成るもの］
を同量で置き換え、他は全く同様にして供試体を
作り、各恒数、性能を測定した。その結果を同じ
く表１に示す。（実施例３）無機・有機複合発泡性組成物として、実施例１
のウレタンプレポリマーの部分を数種のブレンド
ウレタンプレポリマーとイソシアネート化合物モ
ノマーのブレンド物［即ちここでは例えば、商品
名：ポリグラウトＷ−４型（第一工業製薬社製）
40％重量％と、商品名：コロネート3060（日本ポ
リウレタン社製）40重量％と、TDI（トリレンジ
イソシアネート）20重量％のブレンドから成るも
の］を同量で置き換え、他は全く同様にして供試
体を作り、各恒数、性能を測定した。その結果を
同じく表１に示す。（実施例４）無機・有機複合発泡性組成物として、実施例３
の無機質充填剤の部分を（高炉スラグ30重量％、
炭酸カルシウム30重量％、ポリトランドセメント
40重量％のブレンド物から成るもの）を同量で置
き換え、他は全く同様にして供試体を作り、各恒
数、性能を測定した。その結果を同じく表１に記
す。（実施例５）無機・有機複合発泡性組成物として、実施例４
の無機発泡剤の部分を（炭酸水素カルシウム50重
量％と炭酸水素ナトリウム50重量％のブレンド物
から成るもの）を同量で置き換え、他は全く同様
にして供試体を作り、各恒数、性能を測定した。
その結果を同じく表１に示す。（実施例６）無機・有機複合発泡性組成物として、実施例５
のウレタンプレポリマーブレンド物の配列割合を
重量％で10→40とし、他は全く同様にして供試体
を作り、各恒数、性能を測定した。その結果を同
じく表１に記す。（比較例１）無機・有機複合発泡性組成物として、実施例４
において無機発泡剤の炭酸水素カリウムを削除し
て、他は全く同様にして供試体を作り、各恒数、
性能を測定した。その結果を同じく表１に示す。（比較例２）無機発泡組成物として、実施例４においてウレ
タンプレポリマーブレンド物を削除して他は全く
同様にして供試体を作り、各恒数、性能を測定し
た。その結果を同じく表１に記す。（比較例３）無機・有機複合発泡性組成物として実施例４の
ウレタンプレポリマーブレンド物の配合割合を重
量％で10→50とし他は全く同様にして供試体を作
り、各恒数、性能を測定した。その結果を同じく
表１に記す。（比較例４）無機・有機複合発泡性組成物として実施例４の
ウレタンプレポリマーブレンド物の配合割合を重
量％で10→１とし他は全く同様にして供試体を作
り、各恒数、性能を測定した。その結果を同じく
表１に示す。

【表】試験までの材令はすべて20℃60％中で21日間の
もの。また燃焼性試験は0.27mmの鋼板に流し込ん
だもので鋼板面から加熱して試験した。（発明の効果）以上の試験結果より明らかな様に、本発明にお
いては、耐水性、耐凍害性、物理的強度、耐燃焼
性に優れた性能を有する無機・有機複合発泡性組
成物を提供できることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１組成物の構成と組成比率が (a) 無機質充填剤 100重量部 (b) 無機発泡剤として、アルカリ金属またはアル
カリ土類金属の炭酸水素金属塩、炭酸水素アン
モニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム
等の中から選ばれた１種または２種以上の混合
物 (a)に対して１〜40重量部 (c) ウレタンプレポリマー (a)に対して２〜40重量部 (d) 反応速度調整剤 (a)に対して 0.1〜20重量部 (e) 添加剤として整泡剤、増粘剤、難燃化剤等 (a)に対して０〜20重量部 (f) 水 (a)に対して 10〜200重量部の(a)〜(f)から成り、その有機樹脂固型分の量が無
機固型分100重量部に対し40重量部以下であるこ
とを特徴とする無機・有機複合発泡性組成物。２無機質充填材が、セメント、石膏、スラグ、
フライアツシユ、クレー、タルク、炭酸カルシウ
ム、パーライト等の無機質材料から選ばれた、単
独又は２種以上の混合物である特許請求の範囲第
１項記載の無機・有機複合発泡性組成物。３反応速度調整剤が、セメント類に使用するリ
ターダーやアクセレーターであり、リターダーと
しては、ほうしや、クエン酸塩、珪弗化マグネシ
ウム、グルコン酸塩、リグニンスルホン酸塩等で
あり、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、炭酸ナトリウム、珪酸ナ
トリウム、アルミン酸ナトリウム等である特許請
求の範囲第１項ないし第２項記載の無機・有機複
合発泡性組成物。４整泡剤が、シリコーン系整泡剤である特許請
求の範囲第１項ないし第３項記載の無機・有機複
合発泡性組成物。