JPH0365575A - 発泡断熱材用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は発泡性断熱材用組成物に関し、更に言えば、常
圧下において加熱することなく均一な気泡を有する発泡
断熱材が得られ、且つ発泡開始時間、硬化時間の安定し
た特性を有する発泡断熱材用組成物に関する。

〈従来の技術〉 近年、省エネルギーあるいは防災上の観点から建築構造
物、工業用設備等の断熱、不燃化への機運が高まってお
り、特に耐熱性の高い無機質系の断熱材が注目を集めて
いる。

このような無機質系の断熱材としては、水ガラスを主原
料とする発泡断熱材に関する多くの技術が既に開示され
ており、例えば、（ａ）水ガラスを加熱脱水することに
より発生する水蒸気により発泡体を得る方法 （ｂ）発泡剤として金属粉末を加え、発泡するガスによ
り発泡体を得る方法 等がある。このうち常圧下で発泡断熱材をを青ることが
できる上記（ｂ）の方法において、用いられる水ガラス
は、式Ｓ　ｉ　Ｏ＋　８２０（Ｒはアルカリ金属）で示
される固形分量が３０〜５５重量％であるアルカリ金属
珪酸塩溶液、あるいは７０〜８０＠量％である含水アル
カリ金属珪酸塩粉末を使用する例がほとんどである。

（特開昭５７−７７０６４号公報、特開昭５７−８２１
６０号公報、特開昭６０−１３７８７８号公報）。

ところで、水ガラス系発泡断熱材において、各種充填剤
を併用して、流し込み、こて塗り、吹き付Ｇｆ等の方法
により施工する場合、（１）充分な、混線及び可使時間
が取れるとともに・発泡開始時間、硬化終了時間が原料
粉末の製品ロンドごとにバラツキが無く一定しているこ
と、　（２）面倒な計量操作を必要とせず、原料粉末に
水を加える程度の簡便な作業で施工準備が整えられるこ
と、 等の要望がなされている。これらの要望、特に（２）に
対して含水アルカリ金属珪酸塩粉末の使用は、各種充填
剤及び発泡剤とともにプレミックスすることが可能であ
り、水ガラスより有利に使用することができる。しかし
ながら、含水アルカリ金属珪Ｍ席と発泡剤として金属系
発泡剤を使用してこれをプレミックスして保存放置した
場合には、珪Ｍ塩の含有する２０〜３０重邑％の水分に
より金属粉末の一部が徐々に反応を起こしその結果、上
記の（１）に示す要望を充分に満足させることが出来な
いのみならず、輸送及び貯蔵中に固結するなどの欠点が
あった。

〈発明が解決しようとする課題〉 叙上の問題点に篤み、本弁明者等は、従来のアルカリ金
属珪酸塩粉末を主剤として使用した、発泡断熱材組成物
の改良につき鋭意研究を行なった結果、意外にも無水ア
ルカリ金属珪酸塩粉末、いわゆる水ガラスカレット粉末
が常圧下において加熱することなく均一な発泡体を４る
ことができるとともに、緒特性の再現性及び作業性の簡
便性に優れ、更には、長間保存性にも侵れたものである
ことを知見し、本発明を完成するに至った。

〈課題を解決するための手段〉 即ち、本発明は、 （八）水ガラスカレント粉末 （Ｂ）充填剤 （Ｃ）発泡剤 ＣＤ）水 とかうなることを特徴とする発泡断熱材組成物である。

本発明における水ガラスカレント粉末は工業的には珪砂
とアルカリ金属を加熱溶融させてガラス化したものであ
り、実質的に結晶水や水和水を有していない無水アルカ
リ金属珪酸塩である。更にいえば、５１０２／Ｒ２０（
ただし、ＲはＮａ、又はＫ）のモル比が１．５〜４．５
、ＳｉＯ２＋Ｒ２０で示される固形分量〈ただし、Ｒは
Ｎａ、又はＫ）が９５重量％以上のものを使用すること
が好ましい。

上記水ガラスカレット粉末において珪酸カリウムガラス
の方が珪酸ナトリウムガラスより格段の溶解速度を有し
でいるので、珪酸カリウムガラスの方がより好ましい。

尤も、後で述べる発泡剤として用いられる金属粉の一部
には、反応溶解時に多量の発熱を伴うものもあり、この
際に水ガラスカレット粉末の溶解を助長するので、珪酸
ナトリウムガラスであっても何ら不都合はない。

又、カレント粉末の粒度は細かい程、本発明において好
ましいが、おおむね６０メツシユ以下が適当である。

本発明に使用される充填剤としては、例えば、（１）パ
ーライト、シラスバルーン、ヒル石、軽石、抗火石等の
軽量骨材類 （２）アルカリ水硬性及びポゾラン活性を有する高炉水
砕スラグ、フライアッシュ、各種金属精錬工程で排出す
るスラグ等の非晶質珪酸カルシウム類、 （３）カオリン、タルク、ベートナイト、セリサイト、
セピオライト、アタパルジャイト等の粘土鉱物類、 （４）珪石粉、Ｆ！藻土、長石粉、ドロマイト、ゼオラ
イト等の鉱物質粉末類 （５１Ｆｉ化デアルミニウム酸化マグネシウム、酸化チ
タン、ジルコニア、水酸化アルミニウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム等の金属酸化物又は水酸化物 （６）炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリ
ウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カルシウム、硫酸カル
シウム等の金属炭酸塩、硫酸塩、ホウ酸塩 （７）珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸ジルコ
ニウム、アルミノ珪酸塩等の金属珪酸塩（８）石綿、岩
綿、ガラス繊維、セラミックス繊維、珪酸カルシウム系
の繊維状乃至針状結晶、パルプ繊維、ナイロン繊維等の
ａ雌状物質、炭素繊維等の有機又は無機質Ｉａ維物質か
ら選ばれた一種又は二種以上を使用することができる。

又、発泡剤としては、Ｓ　ｉ　ｚ　ＡＪ　％　ＡＪ　−
３ｉ、３ｉ−Ｅｅ等の金属又は合金粉末、ペルオキシ炭
酸ナトリウム、ペルオキシホウ酸ナトリウム、過酸化カ
ルシウム等の金属過炭酸塩、過ホウ酸塩、過酸化物及び
過酸化水素等から選ばれた一種又は二種以上を使用する
ことができる。

上記、充填剤及びＵ泡剤の粒度は特に限定を加える必要
はないが、多くの場合、軽ｆｆｉ骨材及び繊維状物質で
は０．１〜５■、その他は１００メツシユ以下の微粉が
好ましい。これら充填剤、発泡剤及び水の配合割合は、
所望する発泡断熱材の性質、例えば、嵩比重、圧縮強度
、曲げ強度等あるいは、施工時における作業性、例えば
、可使時間、発泡開始時間、硬化時間等により種々変化
させて使用することができ、特に限定を加える必要はな
いが、おおむね水ガラスカレット粉末１０重量部に対し
て充填剤１０〜１００重量が好ましい。その理由は１０
０重全都合越えて充填剤を使用しても均一な気泡を有す
る発泡体を得ることは困難であり、１０重量部未満では
充分な機械的強度を示さないからである。

又、発泡剤は、上記水ガラスカレント粉末及び充填剤の
合＠１００重量部に対して発泡剤１〜１０重量部を使用
することが好ましい。その理由は、１０重量部を越えて
発泡剤を使用しても発泡状態が不均一であると同時に経
済的でなく、１重量部未満では目的とする嵩比重の断熱
材を得ることはできない。

又、水は、水ガラスカレント粉末及び充填剤の合ｆｉ　
１００重量部に対して水１０〜６０重量部が好ましい。

その理由は６０重量部を越えて水を使用しても固液分離
の傾向が著しく、１０重全部未満では充分な混練を行な
うことができないからである。

〈作用〉 本発明において、（Ａ＞水ガラスカレント粉末、（Ｂ）
充填剤及び（Ｃ）発泡剤の混合物は、実質的に水分を含
んでないので、化学反応が生じることがないが、該混合
物に（Ｄ）水を添加すると発泡するが、発泡終了後に発
熱が始まり、水分蒸発があって、乾燥硬化するので、速
やかに発泡軽量体が形成される。

更に言えば、（Ａ＞水ガラスカレント粉末は、溶解速度
が適度に遅いので、放出されるアルカリと発泡剤との反
応が徐々に進行する。そのため、発泡体中の泡が小さく
、且つ多数発生するので、構造的に強固な発泡体を形成
される。

〈実施例〉 以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説
明するが本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１〜３及び比較例１〜２ 水ガラスカレント粉末−１（Ｓ　＋　０２　６５゜５Ｗ
ｔＸ　、　Ｎ　ａ２０　３１．５ｖＩｔＸ　　日本化学
工業（株）製）　１５０ｇ、水ガラスカレント粉末−２
（ＳｉＱ２６９．８ＷｔＸ　、　Ｋ２０　２８．５Ｗｔ
Ｘ　　日本化学工業（株）製）　３８７（］、フフライ
アラ１２２８０、タルク６４５ｇ、軽石（０，５〜１ｎ
＋ｎ　）　５３８（Ｉをそれぞれ計蟻し、乾式で充分混
合して原料粉末を得た。

上記、原料粉末１００ｇを採取し、発泡剤として各種金
属５ｑを添加し、ポリ瓶に入れ室温にて、１日、７日、
１５日、２８日間放置した。放置後これに水４０ｇを添
加した後、混練し、発泡開始時間及び発泡終了時間を調
べた。又、比較例として、原料粉末のうち水ガラスカレ
ット粉末−１及び水ガラスカレット粉末−２に代えて含
水粉末珪酸ソーダ１号ｔｓ　ｉ０２　５５ｗｔＸ　、Ｎ
ａ２０２５ｗｔ％、目２０２２ｗｔ％　日本化学工業（
株）製）（比較例１）及び含水粉末珪酸ソーダ２号（Ｓ
　ｉ　Ｏ２５５ｗｔ％、Ｎ　ａ２０　２２ｗｔ％、Ｈ２
０２ｉｔ％　　日本化学工業（ａ　）　Ｖ　＞　　（比
較例２〉の試料を調製し同様の試験を行なった。

尚、使用した金属粉及び試験結果を表１に示す。

表１から明らかなように、水ガラスカレント粉末を使用
することにより、長間保存性に優れた発泡断熱剤組成物
が得られた。

施例４〜７及び比較例３〜４ 実施例１〜３及び比較例１〜２で使用した水ガラスカレ
ント粉末−１、水ガラスカレット粉末−２及び含水粉末
珪酸ソーダを使用し、各種原料配合物を族２の配合割合
で調製し、水を加えて発泡硬化体を得た後、各種物性を
調べた。

（発泡硬化試験） 表２において水以外の材料を全量で１ｋ（ｌとなる量採
取し、ポリ袋中で混合し、室温で空気を遮断して２８日
間放置した後、各々につき表２に記載の水を加えて１分
間混練し、２００ｘ　２００１１の型枠中に厚さ２０ｎ
＋ｎで流し込み、室温で静置して発泡硬化させた結果を
表３に示す。　実施例４〜７では、混練俊速やかに発熱
して数１０分して発泡があり、発泡後、水和、蒸発によ
る脱水が起こり発泡体は硬化したが、比較例３〜４では
、水を添加混練中に発泡が始まり、更に型枠中でも発泡
がＵ続したが、発泡の終了と共に発泡体が硬化しないた
め、ガスが抜けて凹んでしまった。

表３ 〈発明の効果〉 本発明の発泡断熱材用組成物によれば、各種充填剤を併
用して、流し込み、こて塗り、吹き付は等の方法により
施工する場合に、 （１）充分な練り置き時間が取れるとともに、発泡開始
時間、効果終了時間が原料粉末の製品ロンドごとにバラ
ツキが無く一定していること、（２）面倒な計量操作を
必要とせず、原料粉末に水を加える程度の簡便な作業で
施工準備が整えられること 等の効果が得られる。

（３）本発明の組成物は、複雑な形状のタンク、配管等
の保温、断熱施工に簡便に使用することが出来、金属コ
ンクリート、スレートへの接着性にも優れているため、
従来より吹き付はアスベスト施工が行なわれてきた建造
物の耐火被覆に使用することができる。

更に、本願発明の原料成分のうち、（Ａ＞水ガラスカレ
ント、（Ｂ）充填剤及び（Ｃ）発泡剤をブレジックスし
ておいても、実質的に水分を含んでおらず、化学反応が
生じないので、該プレミックスは貯蔵安定性に優れてい
る利点がある。

又、上記発泡断熱材用組成物を使用すれば、発泡状態も
良好な断熱、不燃性の建築構造物、工業用設備等に使用
可能な発泡断熱材が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）水ガラスカレット粉末 （Ｂ）充填剤 （Ｃ）発泡剤 （Ｄ）水 とからなることを特徴とする発泡断熱材組成物