(57)【要約】  本発明は、膨張黒鉛に砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを混合して製造することによって、火災時に熱によって接着剤が発泡して発泡断熱層を形成できるようにする熱発泡性塗布剤及びその製造方法に関し、本発明の熱発泡性塗布剤を製造するための方法は、砂糖（Ｓｕｃｒｏｓｅ）とリン酸（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ）を混合して砂糖加リン酸分解反応させて、砂糖リン酸カラメルを形成する段階と、ポリオールに前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛及び分散剤を混合して撹拌させる段階と、前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛の混合物にイソシアネートを混合する段階とを含むことを特徴とする。
2017503044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソシアネート及びポリオールと、膨張黒鉛（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ）と、砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを混合して製造され、熱によって発泡して断熱層を形成することを特徴とする熱発泡性塗布剤。
【請求項２】
砂糖（Ｓｕｃｒｏｓｅ）とリン酸（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ）を混合して砂糖加リン酸分解反応させて、砂糖リン酸カラメルを形成する段階と、
ポリオールに前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛及び分散剤を混合して撹拌させる段階と、
前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛の混合物にイソシアネートを混合する段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項３】
前記ポリオールに砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛を混合して形成された混合物（Ｂ液）を、イソシアネートを含有する液体（Ａ液）と別に建築構造物に塗布した後、混合することによって、Ｂ液とＡ液を反応させて、熱発泡性塗布剤を製造することを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項４】
前記砂糖リン酸カラメルの形成時に整泡剤と砂糖−リン酸シンターゼ（Ｓｕｃｒｏｓｅ−Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  Ｓｙｎｔｈａｓｅ）を添加することを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項５】
前記砂糖リン酸カラメルの形成時に前記砂糖１００重量部に対してリン酸２０〜７０重量部を混合することを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項６】
砂糖リン酸カラメル１００重量部に対してウレタン用ポリオール２００〜８００重量部を混合することを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項７】
前記ウレタン用ポリオールは、ポリエーテルポリオール（Ｐｏｌｙｅｈｅｒ  Ｐｏｌｙｏｌ）またはポリエステルポリオール（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｐｏｌｙｏｌ）のうちいずれか１つ以上であることを特徴とする請求項６に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項８】
前記イソシアネートは、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ，Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉｐｈｅｎｙｌ  Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）であることを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項９】
前記メチレンジフェニルジイソシアネートは、２，２’−ＭＤＩ、２，４’−ＭＤＩまたは４，４’−ＭＤＩのうちいずれか１つ以上よりなるＭＤＩ単量体またはＰｏｌｙｍｅｒｉｃ  ＭＤＩのうちいずれか１つであることを特徴とする請求項８に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１０】
前記ポリオールに砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛を混合する段階で、前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛の混合時に、固状のソジウムオクタボレートテトラハイドレートをコロイド状のシリケートに混合して生成されたソジウムオクタボレート溶液を添加することを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１１】
ソジウムオクタボレート溶液の形成時に、ソジウムオクタボレート１００重量部に対してコロイド状のメタシリケート１０〜４０重量部を混合することを特徴とする請求項１０に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１２】
前記ソジウムオクタボレート溶液を砂糖リン酸カラメルと混合時に、砂糖リン酸カラメル１００重量部に対してソジウムシリケート溶液１０〜５０重量部を混合することを特徴とする請求項１１に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１３】
前記ポリオールに砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛を混合する段階で、粘度を維持するためにペトロラタムまたはワセリンのうちいずれか１つ以上をさらに添加することを特徴とする請求項２に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１４】
コロイドシリカに砂糖を添加して溶解することによって、砂糖シリカカラメルを製造する段階と、
ポリオールに前記砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛及び分散剤を混合して撹拌させる段階と、
前記砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛の混合物にイソシアネートを混合する段階とを含むことを特徴とする請求項１に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１５】
前記ポリオールに砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛を混合して形成された混合物（Ｂ液）を、イソシアネートを含有する液体（Ａ液）と別に建築構造物に塗布した後、混合することによって、Ｂ液とＡ液を反応させて、熱発泡性塗布剤を製造することを特徴とする請求項１４に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１６】
前記砂糖シリカカラメルを製造する段階では、コロイドシリカ１００重量部に対して砂糖を５０〜８０重量部添加して溶解することを特徴とする請求項１４に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１７】
前記ポリオールに砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛を混合する段階では、分子量１０００ｇ／ｍｏｌ〜３０００ｇ／ｍｏｌのポリオール１００重量部に対して砂糖シリカカラメル１５〜３０重量部と膨張黒鉛２０〜５０重量部を投入して撹拌することを特徴とする請求項１４に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１８】
前記ポリオールに砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛を混合する段階で、前記砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛の混合時に、固状のソジウムオクタボレートテトラハイドレートをコロイド状のメタシリケートに混合して生成されたソジウムオクタボレート溶液を添加することを特徴とする請求項１４に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項１９】
前記ソジウムオクタボレート溶液の形成時に、ソジウムオクタボレート１００重量部に対してコロイド状のメタシリケート１０〜４０重量部を混合することを特徴とする請求項１８に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【請求項２０】
前記ポリオールに砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛を混合する段階で、粘度を維持するために、ペトロラタムまたはワセリンのうちいずれか１つ以上をさらに添加することを特徴とする請求項１４に記載の熱発泡性塗布剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱発泡性塗布剤に関し、より詳細には、膨張黒鉛に砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを混合して製造することによって、火災時に熱に起因して接着剤が発泡して発泡断熱層を形成できるようにする熱発泡性塗布剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サンドイッチパネルは、建物や構造物の壁体等に使用される建築資材であって、一対の鋼板の間にスタイロフォーム等の断熱材を介在させ、鋼板と断熱材を接着剤で接着させて製造される。
【０００３】
しかし、サンドイッチパネルの鋼板の間に介在されるスタイロフォームは、耐火性を持っていないため、建築物に火災が発生する場合等、サンドイッチパネルが火炎に露出されると、容易に全焼してしまうという問題がある。これを解決するために、スタイロフォーム断熱材の表面に難燃剤を塗布する方法、各発泡粒子の表面に難燃剤を塗布した状態でスタイロフォームを発泡させる方法、スタイロフォームの内部に難燃剤を注入する方法等を適用して、スタイロフォーム断熱材の難燃性を向上させている。
【０００４】
なお、従来のサンドイッチパネルは、鋼板と断熱材を接着させるために接着剤が使用されるが、接着剤も、難燃性が非常に弱いため、鋼板が火災に露出する場合、その熱気に起因して接着剤がすぐ燃焼してしまい、そのため、火災の熱が断熱材にまで伝達されやすいという問題がある。
【０００５】
接着剤は、サンドイッチパネルの難燃性に及ぶ影響が非常に小さいと考えられ、その間接着剤の難燃性は看過されてきたが、実際実験結果によれば、接着剤の難燃性の度合いによってサンドイッチパネルの難燃性に相当な差異があることが報告されたことがある。すなわち、従来の一般的な接着剤であるポリウレタンボンドの場合、火気に弱くて、一度点火すれば、容易に鎭火できず、有毒ガスと黒い煙により人体に悪影響を及ぼすものと知られている。
【０００６】
先進国では、難燃性及び親環境性の側面から、サンドイッチパネルの製造に使用される接着剤の量を規制していることを見るとき、火災に対する抵抗性を持って有毒ガスに対する吸着性能を有するサンドイッチパネル用熱発泡性接着剤の開発が至急であることが現況である。
【０００７】
このような問題を解決するためのものであって、韓国特許公開第２００９−０１１４８９８号には、Ａ液とＢ液を混合して製造される二液型接着剤であって、Ａ液は、イソシアネートを含み、Ｂ液は、ポリオールを含むものの、Ｂ液１００重量部に対して発泡性フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）５〜３５重量部を含む接着剤と、これを適用したサンドイッチパネルが開示されている。
【０００８】
また、韓国特許公開第２００８−０００１７０２号には、熱によって発泡して不燃性炭化層を形成する熱発泡性防炎塗布剤が開示されている。前記特許公開の熱発泡性防炎塗布剤は、水分酸性ゴム（Ｌａｔｅｘ）と膨張黒鉛粉末、メラミン系難燃剤、アンモニウムホスフェート系難燃剤、単糖類、二糖類、多糖類のうち１種以上を含む糖類（ｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）等を混合及び分散したものであって、ハロゲン系難燃剤を含まず、生分解が容易な物質であり、ゴムの弾力性が維持されて屈曲柔軟性を有し、火炎と接触時に塗布厚さの５０倍以上発泡し、燃焼時に環境を有害にするガスを発生しないようにしたものである。
【０００９】
前述したような二液型接着剤または熱発泡性防炎塗布剤を含めた従来の熱発泡性塗布剤は、大部分ポリウレタンフォームを使用するか、または膨張黒鉛を混合して使用することが一般的であったが、単純な混合は、火災の発生時に黒鉛が膨脹して断熱層を形成することがあるが、膨張黒鉛の低い比重と結束力の不在によって飛散しやすく、そのため、発泡層が飛散し、持続的な断熱層を形成できないという短所がある。
【００１０】
また、膨張黒鉛をそのまま塗布剤に希釈する場合、膨張黒鉛の発泡は図ることができるが、塗布剤の引火性を抑制することはできない問題をも有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前述したような従来の諸問題点を解消するために提案されたものであって、本発明の目的は、サンドイッチパネルや防火戸、防火壁体のようなパネルの接着剤または耐火充填構造体の充填材として使用されるイソシアネートとポリオールを活用しながらも、膨張黒鉛と砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを添加して、火災時に熱によって自動的に発泡して断熱層を形成し、発泡後に飛散せず、発泡形状をそのまま維持できるようになって、優れた耐火性を有する熱発泡性塗布剤及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明による熱発泡性塗布剤は、イソシアネート及びポリオールと、膨張黒鉛（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ）と、砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを混合して製造され、熱によって発泡して断熱層を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の熱発泡性塗布剤を製造するための１つの方法は、砂糖（Ｓｕｃｒｏｓｅ）とリン酸（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ａｃｉｄ）を混合して砂糖加リン酸分解反応させて、砂糖リン酸カラメルを形成する段階と、ポリオールに前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛及び分散剤を混合して撹拌させる段階と、前記砂糖リン酸カラメルと膨張黒鉛の混合物にイソシアネートを混合する段階とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の熱発泡性塗布剤を製造するための他の方法は、コロイドシリカに砂糖を添加して溶解することによって、砂糖シリカカラメルを製造する段階と、ポリオールに前記砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛及び分散剤を混合して撹拌させる段階と、前記砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛の混合物にイソシアネートを混合する段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による膨張黒鉛及び砂糖加リン酸分解反応を利用した熱発泡性塗布剤は、火災のプルーム圧や風圧によって飛散せず、発泡形態が維持される効果がある。
【００１６】
また、膨張比率が高くて、堅い炭化膜を有するようになって、有毒ガスを遮断することができ、耐火性能に優れた熱発泡性塗布剤を提供することができる。
【００１７】
これとともに、熱発泡性塗布剤を活用したサンドイッチパネルを製造するとき、既存の設備と生産方式をそのまま利用してサンドイッチパネルを製造できるので、製造コストの上昇を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による熱発泡性塗布剤が適用された耐火性サンドイッチパネルの斜視図及び拡大断面図である。
【図２】砂糖の分子式を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による熱発泡性塗布剤の製造方法を説明する流れ図である。
【図４】本発明の他の実施例による熱発泡性塗布剤の製造方法を説明する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照して本発明による耐火性サンドイッチパネル用熱発泡性塗布剤及びこれを利用したサンドイッチパネルの製造方法の実施例を詳しく説明する。
【００２０】
本発明は、多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは、本発明を特定の開示形態について限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解しなければならない。各図面を説明しつつ、類似の参照符号を類似の構成要素に対して使用した。添付の図面において、構造物の寸法は、本発明の明確性を図るために、実際より拡大するか、または概略的な構成を理解するために実際より縮小して図示したものである。
【００２１】
図１を参照すれば、耐火性サンドイッチパネル１０は、２個の鋼板１１の間に断熱材である芯材１２が介在された構造を有し、前記芯材１２は、鋼板１１の表面に塗布される熱発泡性塗布剤１３によって鋼板１１に堅固に接合される。この実施例において、本発明の熱発泡性塗布剤１３は、接着剤の機能をする。
【００２２】
前記熱発泡性塗布剤１３は、イソシアネートとポリオールを活用しながらも、膨張黒鉛と砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを添加して耐火性を強化させたことをその特徴とする。より具体的に説明すれば、前記熱発泡性塗布剤１３は、Ａ液とＢ液を一定の比率で建築構造物（この実施例においてサンドイッチパネルの鋼板）に個別的に塗布した後に反応させて製造した二液型接着剤であって、Ａ液は、イソシアネート系よりなり、Ｂ液は、ポリオールに膨張黒鉛と砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを添加して製造される。
【００２３】
このようなＡ液とＢ液を混合、撹拌して反応させて製造された熱発泡性塗布剤１３は、接着性と熱膨脹性を有し、熱によって発泡した膨張黒鉛が飛散しないように、別途の粘質性チャー（木炭形態のすす）を形成し、持続的な断熱及び遮熱効果を維持するようにする一方で、媒質（接着剤または基材）の引火性を抑制すると同時に、媒質もチャーの一部分になり得るようにした。
【００２４】
熱発泡性塗布剤１３は、膨張黒鉛が添加されて熱と接触時に膨張黒鉛が発泡する特性を有する。膨張黒鉛による発泡層は、火災のプルーム圧や風圧によって飛散せず、発泡形態が維持される場合、最善の効果を維持できる。このような発泡形態を維持するために、型崩壊防止は必須であり、このために、本発明では、砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルの粘質性を利用して発泡黒鉛の飛散を防止し、燃焼をも抑制する二重効果を得るようにした。
【００２５】
以下では、このような本発明の熱発泡性塗布剤を製造する方法の一実施例を説明する。
【００２６】
まず、この実施例では、砂糖加リン酸分解反応を利用するために、砂糖リン酸カラメルを添加して熱発泡性塗布剤を製造する方法について説明する。
【００２７】
本発明において利用する砂糖加リン酸分解反応をみれば、砂糖は、一般的にα−Ｄ−グルコピラノシル−β−Ｄ−フルクトフラノシドに該当し、甘味がする非還元性二糖類である。元々は、サトウキビに多量含有されており、砂糖大根から得られるものを甜菜糖と言い、光合成能力のあるすべての植物の中で発見される。本発明では、一般的に生産されている砂糖を利用する。
【００２８】
図２は、砂糖の分子式を示す図である。
【００２９】
砂糖は、通常、二糖類であって、分子式がＣ１２Ｈ２２Ｏ１１であり、砂糖の熱による分解は、下記の［化学式１］のように行われる。
【００３０】
【化１】
2017503044.tif 000003
【００３１】
前記化学式１によって多量の水分を放出することが砂糖分解の特殊性であり、このような砂糖は、環境的に無害であり、埋め込みのときにも生分解が容易であり、燃焼時にも全然有害ガスが形成されないという長所がある。
【００３２】
なお、砂糖は、希酸またはβ−Ｄ−フルクトシダーゼ（スクラーゼ、インベルターゼともいう）で加水分解すれば、Ｄ−ブドウ糖とＤ−果糖の等量混合物（比旋光度［α］Ｄ＝−２０゜）を形成し、旋光度は、右線から左線に逆転する。この反応を転化と言い、その混合糖を転化糖と言う。砂糖は、腸の粘膜細胞にあるマルターゼＩＩＩまたはＩＶによってもブドウ糖と果糖に加水分解される。任意の種類の細菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓａｃｃｈａｒｏｐｈｉｌａ，Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ  ｍｅｓｅｎ−ｔｅｒｏｉｄｅｓ等）は、リン酸の存在の下で砂糖をα−Ｄ−ブドウ糖−１−リン酸とＤ−果糖に分解する砂糖加リン酸分解を有する。なお、砂糖を作る酵素反応としては、ＵＤＰ−ブドウ糖からＤ−果糖またはＤ−果糖−６−リン酸へのグリコシル基転移反応が知られている。前者は、砂糖合成酵素（ＥＣ２．４．１．１３）によって触媒作用が起きるが、可逆反応で生理的にはむしろ分解方向、すなわちＵＤＰ−ブドウ糖の供給のために作用する可能性が大きいのに対し、後者は、砂糖合成を担当しており、砂糖リン酸合成酵素（ＳＰＳ，ＥＣ２．４．１．１４）によって触媒される。生成物である砂糖リン酸は、ホスファターゼによる非可逆的な脱リン酸を受けて砂糖になる。
【００３３】
加リン酸分解というのは、分子にリン酸を添加して分解する反応を意味する。このようなＲ１−Ｒ２＋Ｈ３ＰＯ４Ｒ１−ＯＰＯ３Ｈ２＋Ｒ２Ｈ反応を触媒する酵素を加リン酸分解酵素と総称し、グリコゲン加リン酸分解酵素が代表的である。本発明では、砂糖の加リン酸分解を利用し、加リン酸分解酵素は、産業界に広く知られているので、本発明では別に説明しない。
【００３４】
以下では、このような加リン酸分解反応を利用して本発明による熱発泡性塗布剤を製造する方法を図３を参照して説明する。
【００３５】
まず、二糖類である砂糖１００重量部にリン酸２０〜７０重量部を混合して反応させる（段階Ｓ１）。これは、前述した砂糖加リン酸分解反応を利用するものであって、その最終産物として暗褐色の砂糖リン酸カラメルが形成される。砂糖リン酸は、砂糖６−リン酸の形態であり、このような反応を触媒する酵素として、砂糖−リン酸シンターゼ（Ｓｕｃｒｏｓｅ−Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ  Ｓｙｎｔｈａｓｅ）を使用する。前記の産物である砂糖６−リン酸は、非結晶質であって、構造不明のカラメルの形態を呈する。前記砂糖とリン酸を混合させて反応するときには、使用する触媒酵素によって熟成をしなければならない場合もある。
【００３６】
なお、後述する膨張黒鉛による発泡形態が維持されるためには、型崩壊防止が必須であるため、砂糖リン酸カラメルは、このような型崩壊防止作用をする。すなわち、砂糖リン酸カラメルは、粘質性に優れているため、発泡黒鉛の飛散を防止し、燃焼も抑制する二重の効果を示すようになる。
【００３７】
また、本反応では、その他添加剤として整泡剤や反応促進剤を添加してもよい。
【００３８】
整泡剤は、ポリウレタンフォーム等を製造するとき、乳化作用（原料の混合を容易にする）、セル成長促進（気泡を成長させ、気泡間の圧力差を低めて、ガスの拡散を防止し、ウレタンセルが大きくなって不均一化することを予防）、セル膜の安定化（粘度の上昇時に気泡の不安定化によるセルの破壊、結合及びセル膜が薄くなる等の問題を予防）、製品密度均一のために添加する成分である。
【００３９】
二番目に、前記砂糖リン酸カラメルに膨張黒鉛と分散剤を投入して希釈させると同時に、撹拌してＢ液を完成する（段階Ｓ２）。この際、砂糖リン酸カラメル１００重量部に対してウレタン用ポリオール２００〜８００重量部を希釈して撹拌する。前記分散剤としては、エチレンオキシド付加型界面活性剤のような非イオン系界面活性剤を使用することができる。
【００４０】
ここで、ウレタン用ポリオールは、通常、分子の中に水酸基（Ｈｙｄｒｏｘｙｌ  Ｇｒｏｕｐ，−ＯＨ）あるいはアミン基（Ａｍｉｎｅ  Ｇｒｏｕｐ、−ＮＨ２）を２つ以上有する多官能（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｔｉｏｎａｌ）アルコールまたは芳香族アミン等の開始剤（Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）と酸化プロピレン（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｏｘｉｄｅ、ＰＯ）または酸化エチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｏｘｉｄｅ、ＥＯ）を適正条件の下で反応させて得られる物質を利用する。通常、ポリオールは、大きく、ポリエーテルポリオール（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  Ｐｏｌｙｏｌ）とポリエステルポリオール（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  Ｐｏｌｙｏｌ）とに分類され、本発明では、使用する用途によって適切に選択して利用することができる。
【００４１】
ここで、膨張黒鉛（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ）は、天然の鱗片状黒鉛を化学処理を施して黒鉛層間化合物を形成させたものを意味する。このような化合物は、熱を受ければ、化学成分とともに膨脹し、一種の膜を形成し、膨張黒鉛を含有するスタイロフォームやウレタン等が熱を受ければ、すなわち火災が発生すれば、この膨脹した膜が保護膜の役目をすることによって、難燃効果を起こす。膨張黒鉛による発泡層は、火災のプルーム圧や風圧によって飛散せず、発泡形態が維持される。膨張黒鉛を一名軟性黒鉛とも言い、産業界において広く使用されているので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００４２】
なお、固状のソジウムオクタボレートテトラハイドレートをコロイド状のメタシリケートに混合して生成された溶液を前記二番目の段階（段階Ｓ２）に添加し、難燃性を補強する。このようなソジウムオクタボレート溶液は、接着成分や燃焼成分が混合されたとき、燃焼性基材の燃焼を抑制し、チャーの形成を助ける役目をする。
【００４３】
ソジウムオクタボレート溶液の形成時に、ソジウムオクタボレート１００重量部に対してコロイド状のメタシリケート１０〜４０重量部を混合する。このように生成されたソジウムオクタボレート溶液を砂糖リン酸カラメルと混合するときには、砂糖リン酸カラメル１００重量部に対してソジウムシリケート溶液１０〜５０重量部を投入する。
【００４４】
この際、Ｂ液の粘度を維持するために、ペトロラタムまたはワセリンを添加することができる。
【００４５】
三番目に、前記砂糖リン酸カラメルとウレタン用ポリオール混合物よりなるＢ液と、イソシアネートを主成分とするＡ液を鋼板に噴霧した後、ミキシング板を利用して混合及び反応させれば、一定程度膨張しながら熱発泡性塗布剤を生成する（段階Ｓ３）。本実施例では、イソシアネート（Ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）として、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ，Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉｐｈｅｎｙｌ  Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）を使用した。
【００４６】
ここで、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ，Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉｐｈｅｎｙｌ  Ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）は、芳香族ジイソシアネート類の化学物質である。メチレンジフェニルジイソシアネートは、大きく、ＭＤＩ単量体とＰｏｌｙｍｅｒｉｃ  ＭＤＩとに区分され、ＭＤＩ単量体は、２，２’−ＭＤＩ、２，４’−ＭＤＩ、４，４’−ＭＤＩの三種類の異性体で構成されているので、本発明では、その用途に合わせて三種類の異性体のうちいずれか１つまたはその混合物を選択して利用する。
【００４７】
上記過程を経て鋼板１１上に熱発泡性塗布剤１３が塗布されれば、その上に芯材１２を配置し、加圧して付着させることによって、サンドイッチパネルを製造する。
【００４８】
このように、本発明は、熱発泡性塗布剤１３を構成するＡ液とＢ液をサンドイッチパネルの鋼板１１と芯材１２との間に塗布して接着し（段階Ｓ４）、このような最終結果物は、難燃材料や準不燃材料を具現する。この際、サンドイッチパネルを製造する工程は、既存の塗布及び接着方法と同一にすることによって、作業性に優れ、難燃性能によって塗布量を調節できる。本出願人による実験結果、２００〜１０００ｇ／ｍ２程度である場合、良好なものと確認された。
【００４９】
なお、前述した実施例では、二液型の熱発泡性塗布剤のＢ液を製造するとき、ポリオール及び膨張黒鉛とともに、砂糖リン酸カラメルを添加したが、砂糖シリカカラメルを添加して下記のように熱発泡性塗布剤のＢ液を製造してもよい。
【００５０】
図４を参照すれば、コロイドシリカ１００重量部に対して砂糖を５０〜８０重量部添加して溶解することによって、砂糖シリカカラメルを製造する（段階Ｓ１１）。
【００５１】
また、分子量１０００ｇ／ｍｏｌ〜３０００ｇ／ｍｏｌのポリオール１００重量部に対して砂糖シリカカラメル１５〜３０重量部と膨張黒鉛２０〜５０重量部を投入して撹拌する（段階Ｓ１２）。
【００５２】
引き続いて、前記段階Ｓ１２を通じて生成された生成物に界面活性剤、溶剤、難燃剤、触媒及び補助剤を投入して撹拌することによって、Ｂ液を完成する（段階Ｓ１３）。この際、前記砂糖シリカカラメルと膨張黒鉛の混合時に、固状のソジウムオクタボレートテトラハイドレートをコロイド状のメタシリケートに混合して生成されたソジウムオクタボレート溶液を添加できる。前記ソジウムオクタボレート溶液の形成時に、ソジウムオクタボレート１００重量部に対してコロイド状のメタシリケート１０〜４０重量部を混合することが好ましい。
【００５３】
また、前記Ｂ液を製造する段階で、Ｂ液の粘度を維持するために、ペトロラタムまたはワセリンのうちいずれか１つ以上をさらに添加してもよい。
【００５４】
前記のように製造されたＢ液と、イソシアネート系よりなるＡ液を実際工程ラインで鋼板に噴霧して、ミキシング板を用いて撹拌することによって、ウレタン反応が始まって膨脹し（段階Ｓ１４）、このときに形成される接着剤を利用してサンドイッチパネルを製作する方法は、既存の塗布及び接着方法とは同一であるが、難燃ないし準不燃パネルを製作するためには、難燃性能によって２００〜１０００ｇ／ｍ２の塗布量を必要とする。
【００５５】
前述したような製造方法によって製造されたＢ液（砂糖シリカカラメル混合）とイソシアネートを含有するＡ液とを混合した熱発泡性塗布剤１３を使用し、ＥＰＳ（Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）断熱材の密度が８．９ｋｇ／ｍ３であり、鋼板は、亜鉛塗０．４ｍｍを使用してサンドイッチパネル試験体を製作し、コーンカロリー試験を行った結果、総発熱量が火災時の許容基準値である８ＭＪ／ｍ２より非常に低い５．１ＭＪ／ｍ２及び５．２ＭＪ／ｍ２を示した。
【００５６】
このように本発明の熱発泡性塗布剤は、サンドイッチパネルのような建築構造物に適用されたとき、火災時の熱によって発泡して火炎の発生を抑制し、熱を遮断する作用を行い、熱発泡性塗布剤１３のＢ液に添加された砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルの優れた粘質性によって発泡黒鉛の飛散が防止され、燃焼が抑制される二重効果が得られる。
【００５７】
前述した実施例の熱発泡性塗布剤は、イソシアネートを含有するＡ液と；ポリオールと、膨張黒鉛（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ）と、砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを含有するＢ液が、個別的に建築構造物（サンドイッチパネルの鋼板）に塗布された後、撹拌されて反応することによって、熱発泡性塗布剤として製造された。
【００５８】
しかし、これとは異なって、イソシアネートを含有する液を、ポリオールと、膨張黒鉛（Ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ）と、砂糖リン酸カラメルまたは砂糖シリカカラメルを混合した混合液に直接混合し、熱発泡性塗布剤を製造した後、これを建築構造物に塗布してもよい。
【００５９】
また、前述した実施例の熱発泡性塗布剤は、サンドイッチパネルの芯材を鋼板に付着させ、火災時に発泡断熱層を形成する熱発泡性接着剤として適用されたが、そのほか、防火戸のハニカム補強材の接着剤または遮炎／遮熱コーティング剤等に適用され得る。これとともに、本発明の熱発泡性接着剤は、アパートや建物の配管と底面または配管と壁面の間を埋めて、火炎や有害ガスの浸透を防止する耐火充填構造体等の発泡性充填材等にも有用に適用され得る。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は、多様な変化と変更及び均等物を使用することができる。本発明は、前記実施例を適切に変形して同一に応用できることが明確である。したがって、前記記載内容は、下記特許請求範囲の限界によって定められる本発明の範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、サンドイッチパネル、防火壁、防火戸、建築用パネル、配管と床または配管と壁の間の有害ガス及び火炎の浸透を防止する耐火充填構造体等に適用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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