本発明は、建築物の断熱工事に用いる建築物用断熱材および断熱方法、並びに当該断熱材のリサイクル方法、ならびに当該断熱材用の吹付装置に関する。

RC造やS造住宅では、結露防止や断熱、省エネルギーを目的として吹付硬質ウレタンフォーム断熱材が多く用いられている。 近年、稀に工事管理の不備等によって断熱材への引火を原因とした火災が発生している。また、一般の火災が発生した際にも、火が断熱材に燃え移って延焼を引き起こしている場合がある。 そのため、建設時の関連法規等で不燃材、準不燃材、難燃材の使用が義務付けられている場合以外にも、施主、元請け等が自主的に燃焼対策を実施しているケースがある。

このようなウレタンフォームの燃焼を防止する手段として、以下の様な方法が知られている。 方法1:ウレタンフォームの表面に耐火コート(セメント系等無機物吹付材等)を施す。 方法2:ウレタンフォーム自体の難燃性能を高める。以下の特許文献1には、赤リンを必須成分とした難燃剤を添加してなるウレタン樹脂組成物が開示されている。

特許第6200435公報

しかし、上記した従来方法では、以下の問題のうち少なくとも何れか1つの問題を有する。 (1)方法1の場合 耐火コートの施工に時間がかるだけでなく、耐火コートの施工後にウレタンフォームとの接着が十分でなく、耐火コートが脱落する等の問題が残されている。 また、ウレタンフォームの部分から耐火コートの部分を取り除いて分別することが現実的でないため、廃棄物は埋め立てなどの最終処分に限られ、リサイクルの途が無い。 (2)方法2の場合 難燃性能を高めたウレタンフォームは当然燃えにくくなる事と、難燃性能を高める添加物がボイラーの損傷を引き起こす要因にもなり得ることから、残材などの廃棄物を、固形燃料に転用(サーマルリサイクル)することが難しく、最終処分場に埋め立てる形でしか処分できない。 近年では、建築由来のウレタン廃材が、燃料化や焼却処分が困難になり最終処分場での埋め立て処理に回されており、受け入れの限界を越える勢いである。さらに、中国で受け入れていたプラスチック廃材の輸入停止の影響も加わって、最終処分の処分費用の高騰が避けられない状況となっている。

よって、本発明は、建築物用の断熱材の燃焼を防止するにあたり、施工性やリサイクル性にも優れる手段の提供を少なくとも目的の一つとするものである。

上記課題を解決すべくなされた本願の第1発明は、建築物用断熱材であって、断熱材の表面の一部または全部を、ISO−5660に準拠した発熱性試験において少なくとも準不燃性を有する現場発泡式のウレタン樹脂組成物で構成した保護部と、その余を、前記保護層よりも難燃性能の低い発泡プラスチック系の組成物で構成した基部と、を少なくとも有し、前記基部と保護部とが一体化してあることを特徴とする。 また、本願の第2発明は、前記第1発明に記載の建築物用断熱材を用いた断熱方法であって、断熱層の形成予定箇所に対し、基部の形成工程と保護部の形成工程とを順番を問わずに繰り返して行う際に、先行する形成工程の完了直後に、後行する形成工程を実施することで、基部と保護部とを一体化した断熱層を形成することを特徴とする。 また、本願の第3発明は、前記第1発明に記載の建築物用断熱材のリサイクル方法であって、回収した建築物用断熱材の廃材または残材について、前記基部と保護部とを分離して仕分けすることなく、再生断熱材としてリサイクルすることを特徴とする。 また、本願の第4発明は、前記第1発明に記載の建築物用断熱材のリサイクル方法であって、回収した建築物用断熱材の廃材または残材について、前記基部と保護部とを分離して仕分けすることなく、固形燃料としてリサイクルすることを特徴とする。 また、本願の第5発明は、建築物に、組成の異なる断熱材を積層してなる断熱層を形成するための現場発泡式の吹付装置であって、各断熱材を吹き付けるための原料の供給系統を複数組み込んであることを特徴とする。 また、本願の第6発明は、前記第5発明において、原料の供給系統毎にスプレーガンを設けてあることを特徴とする。 また、本願の第7発明は、前記第5発明において、複数の供給系統のうち何れかの供給系統を切り替え可能な1つのスプレーガンを有することを特徴とする。 また、本願の第8発明は、前記第5発明乃至第7発明のうち何れか1つの発明において、各断熱材を構成する原料のうち少なくとも何れか1つの原料を、複数の供給系統で兼用してあることを特徴とする。

本発明によれば、以下に記載する効果のうち少なくとも何れか1つの効果を有する。 (1)断熱材の表面の一部または全部をISO−5660に準拠した発熱性試験において少なくとも準不燃性を有する現場発泡式のウレタン樹脂組成物で構成した保護部で構成し、その余を前記保護層よりも難燃性能の低い発泡プラスチック系の組成物で構成した基部と、で構成することによって、着火の恐れが高い部分にのみ難燃性能を高めることができる。 (2)保護部の厚みを断熱層の厚みとしてカウントすることができるため、セメント系等無機物吹付材のように、断熱層の厚みとして単純にカウントできない場合よりも、断熱機構を設ける空間を薄く設計することができる。また、厚みピンによる断熱材の厚み確認作業にも悪影響が無い。 (3)断熱材の全てを、ISO−5660に準拠した発熱性試験において少なくとも準不燃性を有する保護部で形成するものではないため、固形燃料としてリサイクルする際にもボイラーへの影響が少なく、処分業者にとっても受け入れやすい。よって、保護部と基部とを分別することなく、そのまま廃材をリサイクルに回すことができる。 (4)再生断熱材(ブローイング材や、板状に固めた断熱材など)としてリサイクルする際には、保護部と基部とを分別することなく、そのまま若しくはその他の断熱材の廃材・残材等と混ぜ合わせてリサイクルに回すことができる。 (5)組成の異なる断熱材(基部、保護部)を吹き付けるための原料の供給系統を複数組み込んだ現場発泡式の吹付装置を用意することで、断熱層の形成予定箇所に対し、効率良く基部と保護部を形成することができる。

本発明に係る断熱材を適用した各建築物の断熱構造の一例を示す概略図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

<1>全体構成 図1に、本発明に係る断熱材を適用した各建築物の断熱構造の一例について説明する。 図1(a)は、木造の建築物の柱Xまたは間柱の間に断熱層Aを形成した例であり、図1(b)は、RC造の建築物のコンクリート躯体Yに断熱層Aを形成した例である。

なお、本発明に係る断熱材を適用する建築物は、上記の例に限定されるものではなく、あらゆる構造にも適用することができる。 また、対象とする建築物は、既築・新築の何れであっても良い。

また、図1に示した断熱層Aの形成に用いる断熱材は、基部10と保護部20とによって、少なくとも二層構造を呈しているが、本発明では、基部10の両側を保護部20で挟んだ三層構造などを呈してもよい。

<2>基部 基部10は、断熱材の主部分を構成するための要素である。 基部10は、後述する保護部20で用いるウレタン樹脂組成物よりも難燃性能の低い発泡プラスチック系の組成物で構成することができる。 この発泡プラスチック系組成物には、現場吹き付け型、現場注入型、工場製作型などの公知の態様で形成される、硬質ウレタンフォーム系、ポリスチレンフォーム系、フェノールフォーム系、ポリイソシアヌレートフォーム系などの公知の組成物を使用することができる。

<3>保護部 保護部20は、断熱材の表面の一部または全部を被覆して断熱材の燃焼を防止または抑制するための要素である。 保護部20は、基部10よりも難燃性能の高い組成物で構成することができる。 前記の通り、保護部20に用いるウレタン樹脂組成物は、ISO−5660に準拠した発熱性試験において少なくとも準不燃性を有するもの、すなわち下記の表1において、不燃材料および順不燃材料に属するものとなるように各材料の配合を決定する。 より好ましくは、保護部20を、下記の表1に示すISO−5660に準拠した発熱性試験において少なくとも準不燃性を有する現場発泡式のウレタン樹脂組成物で構成することができる。

[表1]

保護部20に用いるウレタン樹脂組成物は、前記した特許文献1に記載の難燃剤を添加してなるウレタン樹脂組成物を用いても良いし、その他にも、例えば以下のウレタン樹脂組成物を用いることもできる。 (例1)ポリイソシアネート化合物、エステル系ポリオール化合物、三量化触媒、添加剤、および非シリコン系表面調整剤を少なくとも含み、かつ整泡剤を含まないものとし、前記添加剤が、赤リンを必須成分とし、且つ、リン酸塩含有難燃剤および塩素含有難燃剤のうち少なくとも何れか1つを組み合わせてなるウレタン樹脂組成物。 (例2)(例1)における前記リン酸塩含有難燃剤が、リン酸アンモニウムおよび亜リン酸アルミニウムのうち少なくとも何れか1つからなるウレタン樹脂組成物。 (例3)(例1)または(例2)における前記塩素含有難燃剤が、塩素系リン酸エステルであるウレタン樹脂組成物。 (例4)(例1)〜(例3)における前記非シリコン系表面調整剤が、アクリル系表面調整剤であるウレタン樹脂組成物。 以下、これらのウレタン樹脂組成物の詳細について説明する。

<3.1>整泡材を含まないもの 保護部20に用いるウレタン樹脂組成物は、ポリイソシアネート化合物、エステル系ポリオール化合物、三量化触媒、添加剤、および非シリコン系表面調整剤を少なくとも含み、かつ整泡剤を含まないものを用いることができる。 上記の組成物を、ポリイソシアネート化合物(第1液)とそれ以外との成分(第2液)とに分けておき、両者を噴霧しながら混合して吹き付ける方法や、両者を混合しながら吹き付ける方法等によって、建築物に断熱層を形成することができる。

<3.2>ポリイソシアネート化合物 ポリイソシアネート化合物は、主剤として用いる材料である。 ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート等が挙げられる。

前記芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジメチルジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。 前記脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジメチルジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。

前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。 前記ポリイソシアネート化合物は一種もしくは二種以上を使用することができる。 前記ウレタン樹脂組成物の主剤は、使い易いこと、入手し易いこと等の理由から、ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。

ウレタン樹脂組成物における前記イソシアネート化合物の含有量(重量%)は20〜80%が望ましく、20%未満の場合は難燃性能が悪くなり、80%超の場合は躯体等との接着性が悪化する。

<3.3>ポリオール化合物 ポリオール化合物は、硬化剤として用いる材料である。 ポリオール化合物は、エステル系ポリオール化合物またはエーテル系ポリオール化合物およびこれらの組合せからなる。

<3.3.1>エステル系ポリオール化合物 エステル系ポリオール化合物としては、例えば、多塩基酸と多価アルコールとを脱水縮合して得られる重合体、ε−カプロラクトン、α−メチル−ε−カプロラクトン等のラクトンを開環重合して得られる重合体、ヒドロキシカルボン酸と上記多価アルコール等との縮合物が挙げられる。 ここで前記多塩基酸としては、具体的には、例えば、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸等が挙げられる。難燃性能の面ではテレフタル酸変性が好ましく、接着性の面では脂肪酸変性が好ましい。

ウレタン樹脂組成物における前記エステル系化合物の含有量(重量%)は20〜80%が望ましく、20%未満の場合は躯体等との接着性が悪化し、80%超の場合は樹脂強度が小さくなり収縮等の問題が発生する可能性がある。

<3.3.2>その他のポリオール化合物 その他のポリオール化合物としては、例えば、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、芳香族ポリオール、脂環族ポリオール、脂肪族ポリオール、ポリマーポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。 前記ポリラクトンポリオールとしては、例えば、ポリプロピオラクトングリコール、ポリカプロラクトングリコール、ポリバレロラクトングリコールなどが挙げられる。 前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオールなどの水酸基含有化合物と、ジエチレンカーボネート、ジプロピレンカーボネートなどとの脱アルコール反応により得られるポリオール等が挙げられる。 前記芳香族ポリオールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。 前記脂環族ポリオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオール、メチルシクロヘキサンジオール、イソホロンジオール、ジシクロヘキシルメタンジオール、ジメチルジシクロヘキシルメタンジオール等が挙げられる。 前記脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等が挙げられる。 前記多価アルコールとしては、具体的には、例えば、ビスフェノールA、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,6−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。 また前記ヒドロキシカルボン酸としては、具体的には、例えば、ひまし油、ひまし油とエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。 難燃性能の面では芳香族ポリオールが望ましい。

<3.4>三量化触媒 三量化触媒は、ポリイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基を反応させて三量化させ、イソシアヌレート環の生成を促進するための材料である。 三量化触媒としては、例えば、触媒として、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4−ビス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロ−S−トリアジン等の窒素含有芳香族化合物、酢酸カリウム、2−エチルヘキサン酸カリウム、オクチル酸カリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩、トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、トリフェニルアンモニウム塩等の3級アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム、テトラフェニルアンモニウム塩等の4級アンモニウム塩等を使用することができる。 低温時の接着性や難燃性能の面からカルボン酸アルキル金属塩と4級アンモニウム塩の組み合わせが望ましい。

ウレタン樹脂組成物における前記三量化触媒のウレタン樹脂の含有量(重量%)は1〜20%が望ましく、1%未満の場合は難燃性能が悪化し、20%超の場合は反応が早すぎてスプレーガンの混合部の詰まり等の問題が発生する場合がある。

<3.5>添加剤 添加剤は、難燃性能を高めるために用いる要素である。 添加剤は、赤リンを必須成分とし、赤リン以外にリン酸塩含有難燃剤および塩素含有難燃剤のうち少なくとも何れか1つを組み合わせて構成する。

<3.5.1>赤リン 赤リンは、燃焼時の総発熱量を抑制するための要素である。 本発明で使用する赤リンに限定はなく、市販品を適宜選択して使用することができるが、ポリオール液の製造を考慮する場合、消防法第二類の危険物である赤リンを熱可塑性プラスチック等で表面処理した酸化しにくく安全性と安定性を向上したものを使用することが望ましい。

ウレタン樹脂組成物における前記赤リンのウレタン樹脂の含有量(重量%)は0.3〜25%が望ましく、0.3%未満の場合は難燃性能が悪化し、25%超の場合はスプレーガンの混合部の詰まり等の問題が発生する場合がある。

<3.5.2>リン酸塩含有難燃剤 リン酸塩含有難燃剤は、赤リンとの組み合わせでさらに総発熱量を抑制するための要素である。 本発明に使用するリン酸塩含有難燃剤は、リン酸を含むものである。

前記リン酸塩含有難燃剤としては、例えば、前記各種リン酸と周期律表IA族〜IVB族の金属、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミンから選ばれる少なくとも一種の金属または化合物との塩からなるリン酸塩を挙げることができる。 前記周期律表IA族〜IVB族の金属として、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、鉄(II)、鉄(III)、アルミニウム等が挙げられる。 また前記脂肪族アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピペラジン等が挙げられる。 また前記芳香族アミンとして、ピリジン、トリアジン、メラミン、アンモニウム等が挙げられる。 なお、上記のリン酸塩含有難燃剤は、シランカップリング剤処理、メラミン樹脂で被覆する等の公知の耐水性向上処理を加えてもよく、メラミン、ペンタエリスリトール等の公知の発泡助剤を加えても良い。

また、前記リン酸塩含有難燃剤の具体例としては、例えば、モノリン酸塩、ピロリン酸塩、ポリリン酸塩等が挙げられる。

前記モノリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、リン酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素ニアンモニウム等のアンモニウム塩、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、亜リン酸一ナトリウム、亜リン酸二ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等のナトリウム塩、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、亜リン酸一カリウム、亜リン酸二カリウム、次亜リン酸カリウム等のカリウム塩、リン酸一リチウム、リン酸二リチウム、リン酸三リチウム、亜リン酸一リチウム、亜リン酸二リチウム、次亜リン酸リチウム等のリチウム塩、リン酸二水素バリウム、リン酸水素バリウム、リン酸三バリウム、次亜リン酸バリウム等のバリウム塩、リン酸一水素マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、リン酸三マグネシウム、次亜リン酸マグネシウム等のマグネシウム塩、リン酸二水素カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸三カルシウム、次亜リン酸カルシウム等のカルシウム塩、リン酸亜鉛、亜リン酸亜鉛、次亜リン酸亜鉛等の亜鉛塩等が挙げられる。

また前記ポリリン酸塩としては特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸ピペラジン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウムアミド、ポリリン酸アルミニウム等が挙げられる。

これらの中でも、前記リン酸塩含有難燃剤の自己消火性が向上するため、ポリリン酸塩を使用することが好ましく、ポリリン酸アンモニウムや加熱時に発泡層を形成する亜リン酸アルミニウムを使用することがより好ましい。

前記リン酸塩含有難燃剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。

ウレタン樹脂組成物における前記リン酸塩含有難燃剤のウレタン樹脂の含有量(重量%)は0.3〜25%が望ましく、0.3%未満の場合は難燃性能が悪化し、25%超の場合はスプレーガンの混合部の詰まりや攪拌した原料が短期間で粉体が沈降する等の問題が発生する場合がある。

<3.5.3>塩素含有難燃剤 塩素含有難燃剤は、燃焼初期の最大発熱速度を抑制するための要素である。 塩素含有難燃剤として多く使用されているものは、以下の5種の難燃剤である。 (a)トリス(クロロエチル)ホスフェート (TCEP) CAS番号115−96−8 (b)トリス(β−クロロプロピル)ホスフェート (TCPP) CAS番号13674−84−5 (c)トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート (TDCP )CAS番号13674−87−8 (d)テトラキス(2クロロエチル)ジクロロイソペンチルジホスフェート (V6) CAS番号38051−10−4 (e)ポリオキシアルキレンビス(ジクロロアルキル)ホスフェート (CR−504L) CAS番号184530−92−5

ウレタン樹脂組成物における前記塩素含有難燃剤のウレタン樹脂の含有量(重量%)は2〜30%が望ましく、2%未満の場合は難燃性能が悪化し、30%超の場合は樹脂強度が小さくなり収縮等の問題が発生する可能性がある

<3.6>非シリコン系表面調整剤 非シリコン系表面調整剤としては、例えば、アクリル系表面調整剤などが挙げられる。 アクリル系表面調整剤は、アクリル系重合物を主成分とする無溶剤の表面調整剤であり、硬化樹脂の表面自由エネルギーを上昇させる機能を有している。 アクリル系表面調整剤は、分子中に高極性部を組み込むことにより、添加した塗膜の表面自由エネルギーを上昇させ、上塗りに対する濡れ性及び密着性の向上や、親水性の付与に効果を発揮する。 また、アクリル系表面調整剤は、無溶剤の液状品であるため、添加が容易であり、溶剤系塗料だけではなく無溶剤系塗料にも適用可能です。 なお、本発明において表面調整剤を非シリコン系としたのは、積層時の接着性の悪化を防ぎ脱落やめくれを防止するためである。

ウレタン樹脂組成物における前記非シリコン系表面調整剤の含有量は0.2〜10%が望ましく、0.2%未満の場合は所定の発泡倍率が得られず、10%超の場合は樹脂強度が小さくなり収縮等の問題が発生する可能性がある。

<3.7>整泡剤について(配合に含めない理由) 整泡剤は、発泡剤を表面張力により閉じ込めることで、発泡体を作るときの表面張力を調整する役割を持つものであり、整泡剤を抜いた配合では発泡体にならずに樹脂の塊になることから、本発明に係る技術分野では必須の成分として考えられている。 一方で、整泡剤の使用には、ウレタンの自己接着力の低下、環状シロキサンの発生、またはHFO発泡剤との組合せによる発泡性への悪影響、等のデメリットも存在する。 そこで、本発明に係るウレタン樹脂組成物では、整泡剤を含めずとも、その他の材料の配合条件の選択によって、建築物の断熱材として支障の無い発泡体を形成するものとする。

<3.8>その他 その他、保護部20に用いるウレタン樹脂組成物には、以下の材料を含めることもできる。

<3.8.1>発泡剤 発泡剤は、ポリイソシアネート化合物(第1液)とそれ以外との成分(第2液)とを混合して発泡体を形成する際の発泡作用を良好とするための材料である。 発泡剤は、ウレタン樹脂の発泡を促進する。発泡剤としては、例えば、水;プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の低沸点の炭化水素;ジクロロエタン、プロピルクロリド、イソプロピルクロリド、ブチルクロリド、イソブチルクロリド、ペンチルクロリド、イソペンチルクロリド等の塩素化脂肪族炭化水素化合物;CHF3、CH2F2、CH3F等のフッ素化合物;トリクロルモノフルオロメタン、トリクロルトリフルオロエタン、ジクロロモノフルオロエタン、(例えば、HCFC141b(1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン)、HCFC22(クロロジフルオロメタン)、HCFC142b(1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン))等のハイドロクロロフルオロカーボン化合物;HFC−245fa(1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン)、HFC−365mfc(1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン)等のハイドロフルオロカーボン;HFO−1233zd((E)−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン)等のハイドロフルオロオレフィン;ジイソプロピルエーテル等のエーテル化合物、あるいはこれらの化合物の混合物等の有機系物理発泡剤、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等の無機系物理発泡剤等が挙げられる。

環境への影響や断熱性能に優れるという観点から、発泡剤としてハイドロフルオロオレフィン(HFO)を含むことが好ましい。

発泡剤の含有量は特に限定されないが、ポリオール100重量部に対して、0.3重量部〜112重量部であることが好ましく、より好ましくは0.3重量部〜67部の範囲、更に好ましくは1.8重量部〜67重量部の範囲、最も好ましくは3.7重量部〜37重量部の範囲である。発泡性ポリウレタン組成物においては、ウレタン樹脂100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部の範囲とすることができ、0.1重量部〜18重量部の範囲であることがより好ましく、0.5重量部〜18重量部の範囲であることが更に好ましく、1重量部〜10重量部の範囲であることが最も好ましい。

発泡剤の範囲が上記下限値以上の場合は発泡が促進され、得られる成形体の密度を低減することができ、上記上限値以下の場合は、発泡体が発泡せず発泡体が形成されないことを防ぐことができる。

また、本発明では、前記の発泡剤を一種もしくは二種以上使用してもよい。

<3.8.2>ウレタン化泡化触媒 ウレタン化泡化触媒は、イソシアネート化合物と水の反応を特に促進する材料である。具体的にはイソシアネートと水の反応により生成する炭酸ガスにより原液の泡化を促進する。 泡化触媒としては、具体的には、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N−ジメチルアルキルアミンなどの鎖状第3級アミン、3級アミン樹脂組成物がカルボン酸で中和された酸ブロック型の泡化触媒を挙げることができる。 HFCやHFOの分解を生じさせない観点から酸ブロック型の泡化触媒の使用が好ましい。

ウレタン樹脂組成物における前記ウレタン化泡化触媒のウレタン樹脂の含有量(重量%)は0.1〜10%が望ましく、0.1%未満の場合は所定の発泡倍率が得られず、10%超の場合は反応が早くなりすぎてスプレーガンの混合部の詰まり等の問題が発生する場合がある。

<3.8.3>ウレタン化金属触媒 ウレタン化金属触媒は、イソシアネート化合物とポリオール化合物の反応を促進するための材料である。 ウレタン化金属触媒としては、鉛、錫、ビスマス、銅、亜鉛、コバルト、ニッケルなどからなる金属塩が挙げられ、好ましくは鉛、錫、ビスマス、銅、亜鉛、コバルト、ニッケルなどからなる有機酸金属塩であり、アミン系ウレタン触媒によるHFCやHFO発泡剤の分解を生じさせない効果がある。

前記ウレタン化金属触媒のウレタン樹脂の含有量(重量%)は0.1〜10%が望ましく、0.1%未満の場合は所定の発泡倍率が得られず、10%超の場合は反応が早くなりすぎてスプレーガンの混合部の詰まり等の問題が発生する場合がある。

<3.8.4>接着促進剤 接着促進剤は、接着性を向上させるための材料である。 接着促進剤としては、例えば、環状エステルなどが挙げられる。 接着促進剤は、フォーム表面の重合を促進することで、高インデックスおよび/または高含水配合で発生しがちな表面のフライアビリティーを抑え、また、低温環境でのスプレーフォーム塗布時でも適切なフォーム接着性を実現することができる。

<3.8.5>分散剤 分散剤は、難燃剤の分散性を良好にするための材料である。 分散剤としては、例えば、水酸基を有する酸性コポリマーのアルキルアンモニウム塩などが挙げられる。 分散剤を含めることにより、分散時の赤リンや、リン酸塩含有難燃剤フィラーの湿潤分散速度が向上し、粘度が低下するので、フィラーの配合量を高めることができる。 そして、フィラーの配合量が高くなると、難燃性能が向上する。 また、フィラーを攪拌羽等で攪拌混合した後にフィラーが容器底に沈降する時間を大幅に遅くする効果を得ることができる。

保護部20に用いるウレタン樹脂組成物における前記分散剤のウレタン樹脂の含有量(重量%)は0.1〜10%が望ましく、0.1%未満の場合はフィラーの分散性が向上せず、10%超の場合は樹脂強度が小さくなり収縮等の問題が発生する可能性がある。

<3.9>保護部に用いるウレタン樹脂組成物の効果 前記<3.1>〜<3.8>以降で説明したウレタン樹脂組成物は、配合に整泡剤を含めないことにより、発泡体の接着性が良好となる。より詳細にはウレタンフォームの原料として用いられるシリコン系の整泡剤を使用することに起因するスキン層表面の滑り性向上に伴う重ね吹き時の接着が悪くなる恐れを回避できる。

また、特にシリコン系の整泡剤を含めない場合、環状シロキサンの拡散が無く、電気・電子機器等の接点不良等による誤動作や、水質汚染等の悪影響が無くなることが期待できる。

また、赤リンの他にリン酸塩含有難燃剤や塩素含有難燃剤を含めることによって、脱水縮合や加水分解、脱水炭化作用(イントメッセント効果)や燃焼時の発泡層の形成により更に高い難燃性能を得る事が期待できる。

また、ウレタン樹脂組成物の配合に整泡剤を含めないため、特にHFO1233zd等のHFO発泡剤がアミン触媒等によって分解生成するフッ化水素によるシリコン整泡剤等の分解によって発泡しなくなる問題や、化学反応が遅くなってしまう問題が生じない。その結果、HFO発泡剤の使用に支障が無くなり、HFO発泡剤を用いることによる効果(原料の長期保存安定性の向上、現場での施工性の向上)も期待できる。

<4>施工方法 本発明に係る断熱材を用いた断熱方法は、従来の断熱材の形成工程を、基部10の形成工程および保護部20の形成工程に置き代えればよい。 なお、基部10の形成工程と保護部20の形成工程の順番や、各工程の回数は特段限定しない。 すなわち、基部10の全面が保護部20で覆われるように、一方の面側の保護部20の形成、基部10の形成、他方の面側の保護部20の形成などを順に行っても良い。 また、保護部20の厚さは、求められる不燃性能に応じて適宜決定することができる。なお、断熱層全体の厚みを問わず、保護部20を、3mm〜30mm程度の厚さに設計すると、燃焼の抑制効果が十分に発揮できるものと思われる。

<5>使用する吹付装置の構成例 本発明において使用する吹付装置は、以下の構成例が考えられる。

<5.1>従来の装置一台で施工する場合 例えば、出願人による特許第5941518号に記載するウレタン吹付システムでは、ポリオールなどの主剤と、イソシアネートなどの硬化剤をそれぞれ個別に収容している二つのタンクと、各タンクから原料を吸引するウレタン供給装置と、ウレタン供給装置から吐き出した各原料を混合するヘッドガンと、ウレタン供給装置およびヘッドガンにエアーを供給するコンプレッサーと、を備えており、本発明に係る基部10を吹き付けるためのタンクセットと、保護部20を吹き付けるためのタンクセットとを別に用意し、各部の形成工程の際に、ウレタン供給装置に設けたポンプを繋ぎ直して使用する構成である。 本例の場合、原料を収容するタンクを別々に用意する必要はあるが、従来のウレタン吹付システムをそのまま流用できる点や、吹付システムそのものを二台用意する必要が無い点で有益である。

<5.2>従来の装置を二台用意して施工する場合 例えば、前記した特許第5941518号に記載するウレタン吹付システムを二台用意し、基部10を形成するためのウレタン吹付システムと、保護部20を形成するためのウレタン吹付システムとを完全に分けた構成である。 本例の場合、ウレタン吹付システムを二台準備するスペースが必要となるが、従来のウレタン吹付システムをそのまま流用できる点や、タンクへの繋ぎ直しの労力が無くなる点で、一日あたりの施工能力の向上が期待できる。

<5.3>一台の装置に原料の切替機構を設けて施工する場合 例えば、前記した特許第5941518号に記載するウレタン吹付システムを構成している、タンク、ウレタン供給装置、各ホースなどに、基部10の形成工程および保護部20の形成工程で用いる複数の原料の供給系統を組み込み、吹き付ける原料を、スプレーガンの手元や、ウレタン吹付装置側で切り替え可能とした構成である。 本例によれば、1台のウレタン吹付システムで異なる断熱層の形成を行うことができる。

<5.4>その他 なお、基部10の形成に用いる原料と、保護部20の形成に用いる原料とで兼用が可能であれば、当該原料を収容するタンクを共通化して、システム全体の設置スペースを節減する構成も考えられる。

<6>従来構造との比較(リサイクル性の比較) 下記の表2に、従来の断熱構造と本発明に係る断熱構造の比較表を示す。 [表2]

このように、本発明に係る断熱材は、回収した残材や廃材を、マテリアルリサイクル(ブローイング材や、板状に固めた断熱材などの「再生断熱材」)およびサーマルリサイクル(固形燃料)の何れにも対応させることができるため、今後予想される最終処分場での受け入れ拒否・処分価格の高騰などの問題を事前に回避することができる。 したがって、従来構造と比較して断熱材の産廃処分の選択肢を拡げ、且つコストを低く抑えることができる。

A 断熱層 10 基部 20 保護部 X 柱 Y コンクリート躯体