JPS5818341B2 - タコウセイケイリヨウザイリヨウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパーライト粒子、よりなる多孔性材料に関する
ものである。

さらに詳しくは、黒曜石または真珠岩などの加熱膨張に
より得られる平均粒径０、３ ｍｍ以上のパーライト粒
子１００重量部に対し、熱溶融性組成物３０〜３００重
量部からなり、パーライト粒子表面を熱溶融性組成物で
被覆し、かつ結合した構造を有する多孔性軽量材料に関
するものである。

黒曜石または真珠岩を加熱膨張して得られる粒状または
粉状の人工軽量骨材は一般にパーライトと呼ばれ、軽量
で耐熱性、不燃性、吸音性にすぐれ、これらの特性を生
かした種々の用途に用いられている。

たとえば主として軽量化、耐熱性の向上のためにセメン
トモルタル、スレート、石こうなどに混合して用いられ
ている。

また一方、結合材を用いてパーライト粒子間の空隙を残
した、さらに軽量で耐熱性、吸音性のすぐれた多孔性材
料が望まれている。

この目的のための結合材としては水溶性糊類、硅酸ソー
ダなどの水ガラス類、熱硬化型または網台型樹脂類が知
られている。

しかし水溶性糊類は少量で均一にパーライト表面を被覆
し結合することができるが、当然製品の耐水性に乏しく
、屋外での使用が不可能である。

また水ガラス類、熱硬化性樹脂類はある程度の耐熱性を
有するが、製品がもろく、また結合材は加熱により不可
逆に硬化するため、加工性に制限が生じ、限られた用途
にしか利用できない。

本発明はこれらの欠点を総合的に解決すべく研究した結
果、ポリオレフィン系合成樹脂類、ワックス類、粘着付
与剤樹脂類よりなる熱溶融性組成物を結合剤として用い
ることにより本目的を達成することができた。

すなわち本発明による多孔性軽量材料は非常に軽量であ
り屋外の風雨に十分耐えうる強度と耐水性を有し、パー
ライト粒子間に適度の空隙を有するため断熱性、吸音性
にすぐれているばかり・でなく、加熱により容易に成形
できるため、種々の形状の製品を短時間にしかも安価に
作ることができる。

また、使用対象物に合せて現場で熱により容易に変形加
工することができる。

さらに簡単な設備により対象物に直接吹き付は加エする
ことができ、この際急速に硬化し、すぐ使用に供するこ
とができる利点も有している。

具体的な用途としては、軽量で断熱性と吸音性にすぐれ
た成形板として、天井材、壁材、サンドウィッチボード
などの建築材料や各種保温材料、防音壁として使用でき
、また現場での溶融加工により、使用対象物の形状に合
わした各種軽量、断熱、吸音材料、バッキング材、コー
キング材などとして用いることができる。

また吹き付は加工により、天井材、壁材、床材などとし
ても用いることができる。

本発明は、黒曜石または真珠岩の加熱膨張により得られ
る平均径０．３龍以上のパーライト粒子１００重量部に
対して熱溶融性組成物３０〜３００重量部からなり、前
記熱溶融性組成物は、（イ）ポリオレフィン系樹脂類、
最大８０重量係マチの範囲内でかならず含み、この■成
分の他に（Ｂ）ワックス類および（Ｃ）粘着付与剤樹脂
の少なくともいずれかの成分を（Ｂ）成分０〜９０重量
％および（Ｃ）成分０〜８０重量％の範囲内で含む混合
物である、パーライト粒子表面を熱溶融性組成物で被覆
し、かつ結合した構造を有する多孔性軽量材料を提供す
るものである。

本発明で使用されるパーライト粒子とは、黒曜石もしく
は真珠岩を例えば７００°Ｃ〜１２００℃で焼成膨張さ
せたものであり平均径が０．３ｍ７１以上で通常３０ｖ
ｔｍ以下、望ましくは０．５ ｍｍ〜２．０ ａｍの粒
状もしくは粉状のものが使用される。

黒曜石系パーライトの方が粒状のものが得られ易く、独
立気泡度が高いため、結合材の使用量が少なくてすみ、
粒子間の空隙も多いので望ましい。

平均粒径が０．３ ｍｍより小さいパーライトを使用す
ると結合材組成物を多量に要し、経済的でなく、また粒
子間の空隙を減少させて好ましくない。

また平均粒径の異なる２種以上のパーライトをまぜて使
用することもできる。

また熱溶融性組成物とは、ポリオレフィン系樹脂の他に
、ワックス類および粘着付与剤樹脂からなる群から選ば
れたものを含む混合物であり、ポリオレフィン系樹脂を
最大８０重量係まで、望ましくは１０〜６０重量％の範
囲内でかならず含み、この成分の他にワックス類を０〜
９０重量％、望ましくは１０〜８０重量％、粘着付与剤
樹脂類を０〜８０重量％の範囲内で含む組成物である。

ポリオレフィン系樹脂類は、この熱溶融性組成物の強度
を向上させる作用を有するが、同時に組成物の溶融粘度
を増加させ、８０重重量法り多いと成型加工を事実上不
可能にしてしまう。

ワックス類は主として組成物の溶融粘度を低下させ加工
を容易にし、また成型品の光沢、耐水性を向上させる作
用を有するが、ワックス類自身の強度が低いため、単独
では使用できず、０〜９０重量係望ましくは１０〜８０
重量％の範囲で使用される。

また粘着付与剤樹脂類は、主として結合材のパーライト
粒子への接着力を向上させ、また粘度を低下させる作用
を有しており、０〜８０重量％の範囲で使用できる。

本願発明でいうポリオレフィン系樹脂類とは、エチレン
、フ狛ピレン、ブテンなどのエチレン性二重結合を有す
る単量体を各種触媒を用いて重合または共重合した樹脂
またはこれら単量体と酢酸ビニル、アクリル酸およびそ
のエステル誘導体、ニトリル誘導体などの単量とを各種
触媒を用いて共重合した熱可塑性樹脂であり、高密度ポ
リエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、エチレン酢酸ビニル共重合体等がこれらの代
表的なものである。

これらの内高メルトインデックスの低密度ポリエチレン
とエチレン酢酸ビニル共重合体が加工性、成形物の強度
の面で好ましい。

ワックス類とは、天然ロウ、パラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックスを含
み、さらに粘着付与剤樹脂類とは、天然ロジン、重合ロ
ジン、部分および完全水添ロジンおよびこれらのグリセ
リン、ペンタエリストールエステル類などのロジン系樹
脂、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン
重合体、およびこれらのフェノール変性体などのポリテ
ルペン系樹脂、クマロン−インデン樹脂、石油類のスチ
ーム分解・熱分解によって得られる留分て０４ないし沸
点２８０℃の留分およびそれらを蒸留して得られる種々
の留分てオレフィン、ジオレフィン、不飽和芳香族化合
物を単独または混合状態で含むものを加熱重合およびま
たはフリーデルクラフッ触媒を用いる重合で得られるシ
クロペンタジェン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石
油樹脂などの石油樹脂類およびこれら樹脂を水素添加な
いしは不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸エステルな
どで変性した樹脂などを含み、ポリオレフィン系樹脂類
、ワックス類と混合して用いるときはこれらと相溶する
ものが望ましい。

これら熱溶融性組成物は各種充填剤、少量の老化防止剤
、顔料、難燃化剤などの存在を拒むものではない。

本発明の熱溶融性組成物はこれらの成分を加熱溶融状態
で均一に混合して調製される。

こ！れらの溶融性組成物はパーライトの表面を被覆する
には、適度の流動性が必要で、たとえば１５０℃での溶
融粘度が５０，０００ｃＰ以下であることが望ましい。

本発明でいう多孔性材料を作成するには、パー１ライト
粒子１００重量部に対し、被覆結合剤である前記熱溶融
性組成物３０〜３００重量部、望ましくは５０〜２００
重量部を加熱溶融状態で混合し、パーライト粒子表面を
被覆するのに必要な量の結合剤組成物で被覆し、目的に
応じた形状に族１形することにより達成される。

すなわち、熱溶融性組成物で被覆されたパーライト粒子
を該熱溶融性組成物が接着性を具備するに充分な温度を
保持している状態で接合させ、冷却させることにより、
本発明の多孔性軽質材料が得られる。

本熱溶融性２結合剤組成物の使用量は、パーライト粒子
の粒径、表面状態の差により、また結合剤組成物の溶融
粘度により変化するが、パーライト粒子表面を被覆する
に十分であり、かつパーライト粒子間に生じる空隙をで
きるだけ埋めない必要最少限度の量を〉用いることが望
ましい。

結合剤組成物で被覆したパーライト粒子を成形型に注入
し冷却することにより各種成形物を得ることができ、ま
た平面上でローラーなどをかけることにより大型の板状
物を作ることもできる。

さＪらにパーライト粒子と熱溶融性組成物を加熱状態で
混合し、そのまま直接対象物に注入゛したり、被覆され
たパーライト粒子を加熱状態で吹き付けることも可能で
、短時間にして軽量で断熱性、吸音性、耐水性にすぐれ
た多孔性材料を提供することＪができる。

本発明の多孔性軽量材料を図面にしたがって説明する。

図は本発明の多孔性材料の断面図である。１はパーライ
ト粒子を示し、２はパーライト粒子を被覆している熱溶
融性組成物であり、各粒子を４結合している。

３は結合された被覆粒子の間隙である。

以下実施例により本発明の詳細な説明するが、これらに
限定されるものではない。

実施例 １ エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡと略す）−パラフ
ィンワックスブレンド系熱溶融性組成物をパーライトの
結合剤に用いた場合のパラフィンワックス含量の使用最
上限について示した。

〔使用材料〕

パーライト：黒曜石を加熱膨張させた平均粒径約３ｍｍ
、カサ密度０．１６ｋｇ、＃の ノ々−ライト ワックス ：１４５℃パラフィンワックスＥＶＡ
：酢酸ビニル含量３３重量係メルトインデックス（Ｍ
、Ｉ）３０ 〔実施方法〕 ＥＶＡとワックスを１５０°Ｃで均一に溶融混合し、被
覆結合剤である熱溶融性樹脂組成物を調整した。

パーライト１００重量部と本結合剤１５０重量部とを１
５０℃で混合し、パーライト表面を均一に被覆した後、
木枠中で加圧、冷却し多孔性成形板を作成した。

表１に結果を示す。米容易二問題なく被覆ができる。

可能：多少問題はあるが被覆可能、困難二問題があり被
覆困難（以後同じ） 試験方法 溶融粘度：ＢＩ−１増粘度計を用い、１５０℃溶融物の
粘度測定 まげ強度：厚さ約２．５ＣＩＩＬ、巾約４ＣｒｒＬ、長
さ１０儂多孔性材料の梁の中央を１００ｕ＋ ／ｍｉｎで変形し、破壊強度測定 表１よりパラフィンワックスが多い結合剤では、溶融粘
度が小さいため、パーライト表面に被覆する際に問題な
く行なえるが、ワックス１ｏｏ％では結合剤としては非
常にもろく実用に供せないことがわかる。

実施例 ２ 実施例１と同様にＥＶＡ−パラフィンワックス２成分系
熱溶融性組成物を結合剤に用いた場合の他の具体例を示
す。

〔使用材料〕

パーライト；実施例１と同じもの ワックス； 〃 ＥＶＡ；酢酸ビニル含量２８重量係、メルトインデック
ス（Ｍ、Ｉ）４００ 〔実施方法〕 方法は実施例１と同様に行なった。

結果を表２に示す。

試験方法；実施例１と同様 現在製造されているポリオレフィン系合成樹脂の最も分
子量の小さなものは、メルトインデックスで４００〜５
００程度である。

しかしこれら高メルトインデックスのものですら単独で
用いると溶融粘度が高いため本発明を遂行することがで
きず、２０重量％以上のワックス類粘着付与剤樹脂類な
どの低溶融粘度物質の存在が必要である。

実施例 ３ ポリオレフィン系樹脂として、ＥＶＡ、ワックス類とし
てパラフィンワックスとマイクロクリスタリンワックス
を粘着付与剤樹脂として以下に記述する７種の樹脂につ
き混合し、３成分系での熱溶融性組成物を作成し、結合
剤に用いた場合の例を示した。

〔使用材料〕

−パーライト：黒曜石を加熱膨張させた平均粒径的３ｍ
ｍ、カサ密度０．１６ ｋｇ／ ｌ）脂肪族石油樹脂：
軟化点１００℃ 脂肪族水添石油樹脂：軟化点１３０℃ ロジン樹脂：中共製ロジン 軟化点７６℃部分水添ロジ
ン樹脂：部分水添ロジンのグリセリンエテル 軟化点７
２°Ｃ β−ピネン重合ポリテルペン樹脂：軟化点１００°Ｃ ジゝンテン重合ポリテルペン樹脂：軟化点１００°Ｃ ＥＶＡ：酢酸ビニル含量２８重量％、メルトインデック
ス１５０ ワックス：１４５°パラフインワツクスと１８０゜マイ
クロクリスクリンワックス 〔実施方法〕 ＥＶＡ、ワックス、粘着付与剤樹脂を各々規定重量とり
、１６０℃で混合し熱溶融性組成物としパーライトの結
合剤として、パーライト表面を被覆し実施例１と同様に
成形し多孔性成形板を作成した。

結果を表−３に示す。試験方法：溶融粘度は１６０°Ｃ
で測定、その他は実施例１と同じ。

上記の表より明らかなようにいずれの組成物についても
良好な多孔性材料が得られた。

実施例 ４ ポリオレフィン系樹脂を最も一般的なポリエチレン（Ｐ
）、ポリプロピレン（ＰＰ）につき３成分系および
２成分系熱溶融性組成物について結合剤としての例を示
した。

〔使用材料〕

パーライト：黒曜石を加熱膨張させた平均粒径約３ ｍ
ｍ 、カサ密度０．１６ｋｇ７’ｌｌのパーライトＰＥ
：メルトインデックス４５の低密度ポリエチレン ＰＰ：メルトインデックス９の結晶性ポリプロピレン 石油樹脂：脂肪族系石油樹脂 軟化点１００°Ｃポリテ
ルペン樹脂ニジペンテン重合ポリテルペン樹脂 軟化点
１００℃ ワックス：１４５°パラフインワツクス 〔実施方法〕 ＰｏまたはＰＰ、ワックス、粘着付与剤樹脂を各々規定
量域りＰＰを含むものは１８０°Ｃ２その他は１５０℃
で混合し結合剤とした。

実施例１と同様にパーライトに被覆し多孔性成形板を作
成した。

結果を表４として示す、っ※ＰＰ系結合剤は１８０°Ｃ
で溶融混合し、かつ粘度を測定し、被覆作業も１８０℃
で行なった。

〔試験方法〕：実施例１と同一条件

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による多孔性軽量材料の一例の断面図であ
る。 図中、１は黒曜石、真珠岩などを加熱膨張して得られる
パーライト粒子、２は熱溶融性結合剤組成物、３は１を
２で被覆し結合した際に生じる空隙を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 黒曜石または真珠岩の加熱膨張により得られる平均
   径０．３ｍｍ以上のパーライト粒子１００重量部に対し
   て熱溶融性組成物３０〜３００重量部からなり、前記熱
   溶融性組成物は、（イ）ポリオレフィン系樹脂類を最大
   ８０重量係までの範囲内でかならず含み、この（至）成
   分の他に相）ワックス類および（Ｃ）粘着付与剤樹脂の
   少なくともいずれかの成分を（Ｂ）成分０〜′９０重量
   係および（Ｃ）成分０〜８０重量係重量間内で含む混合
   物である、パーライト粒子表面を熱溶融性組成物で被覆
   しかつ結合した構造を有する多孔性軽量材料。