JPS61278546A - 発泡体組成物 - 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） 本発明は塩基性塩化アルミニウム、無機補強繊維および
難燃性ゴムを主成分とする。軽量で耐溶性の発泡体を形
成しうる組成物に関する。

（従来の技術） 工業用断熱板などには耐溶性の無機質の素材。

例エバ、ガラスウール、ロックウール、アスベストなど
が用いられている。これら繊維質素材は。

その用途により、繊維のままの状態で、もしくは繊維を
湿式で抄造して得られる比較的硬質でかつ比重のやや大
きい繊維圧縮体の形状で利用されている。しかし、繊維
のままの状態では一定の形状を維持することが難しく、
圧縮体では比重がやや大きくなるため、高熱配管用断熱
カバー°などのような、軽量でしかも一定の形状が必要
とされる用途には適していない。

このような目的で使用されうる素材として１例えば、米
国特許第３５５４９０７号（１９７１年）には塩基性塩
化アルミニウム発泡体が開示されている。この発泡体は
アニオン型界面活性剤と塩基性塩化アルミニウム粉末と
を含む組成物を起泡化し、これを乾燥して得られる。し
かし、上記組成物を気泡化しても得られる気泡膜は軟弱
である。そのため。

低温１例えば１０℃、で乾燥しても気泡がつぶれて液化
し、低密度の発泡体が得られないばかりか乾燥が進むに
つれ大きく収縮し崩壊する場合もある。

米国特許第３５６０２３１号（１９７１年）には、上記
組成物を起泡化しこれにさらに補強繊維を添加して発泡
体を得る方法が開示されている。このような方法によれ
ば、補強繊維が添加されているので得られた発泡体が崩
壊してしまうことはない。しかし。

気泡膜が軟弱であるため低温・低湿度下１例えば１０℃
以下で相対湿度５０％以下の雰囲気、で乾燥を行っても
液化して体積が大きく減少する。さらに。

繊維の濡れが悪いため繊維が均一に分散されるまでに長
時間を要し、そのため、攪拌により補強繊維が切断され
て補強効果が低下する。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。

その目的とするところは、耐爆性でかつ所定の形状を維
持しうる軽量体を形成しうる組成物を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、耐爆性に優れた塩基性塩化ア
ルミニウムと無機補強繊維とを主成分とし、軽量でかつ
耐爆性に優れた発泡体を形成しうる発泡体組成物を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の発
泡体組成物は、塩基性塩化アルミニウム、アニオン型界
面活性剤５クロロプレンゴム・ラテックス、クロロブレ
ンゴム架橋剤、無機補強繊維および水を含有し、そのこ
とにより上記目的が達成される。

本発明の発泡体組成物の主成分は塩基性塩化アルミニウ
ム（Ａｈ（Ｏ）ｌ）％ＣＩ）である。この塩基性塩化ア
ルミニウムは水に溶解すると次のように会合して四量体
となることが知られている（米国特許第３５５４９１２
号（１９７１年））。

４Ａｌｚ（ＯＨ）ｓｃｌ　　−Ａｌｅ（ＯＨ）ｚｏｃ１
４このように会合体として存在するため、この塩基性塩
化アルミニウムや後述のクロロブレンゴム・ラテックス
、界面活性剤などを含む混合物を起泡するときに生じる
気泡膜が強化されて崩壊しにくくなる。塩化物以外の塩
基性アルミニウムも使用可能であるが、市販されていな
いため入手が困難である。

本発明の発泡体組成物に含有されるアニオン型界面活性
剤としては、高級アルコール硫酸エステルアルカリ塩が
用いられる。特に、入手の容易なラウリルアルコール硫
酸エステルのナトリウム塩（ＣＨｓ（ＣＨｚ）＋＋０５
ＯＪａ）やアンモニウム塩（ＣＩ、（ＣＨｚ＞　ｒ　ｒ
Ｏ５ＯＪＨａ＞が好適に用いられる。ナトリウム塩は４
１％水溶液（ｐＨ７，８）として、アンモニウム塩は２
８％水溶液（ｐＨ６，３）としてそれぞれ市販されてい
る。これらの界面活性剤は起泡剤として機能する。さら
に、この界面活性剤は塩基性塩化アルミニウムと反応し
、起泡時に気泡膜が強化されることが知られている（米
国特許第３５６０２３１号）。

これらのアニオン型界面活性剤は塩基性塩化アルミニウ
ム１００重量部に対して４〜１０重景部重量ましくは６
〜８重量部の割合で組成物中に含有される。以下２発泡
体組成物に含有される各成分の量は塩基性塩化アルミニ
ウム１００重量部に対する量で表す。界面活性剤の量が
過少であると起泡力が不充分であり低密度の発泡体が得
られない。過剰であってもそれ以上の効果が得られない
。

本発明の発泡体組成物に含有されるクロロブレンゴム・
ラテックスはノニオン型カルボキシル化クロロブレンゴ
ム・ラテックスである。このようなラテックスは中性で
あり、　ｐＨ７，０を示す。ノニオン型ラテックスであ
るため９組成物に含有される塩基性塩化アルミニウム（
水溶液でｐＨ４，１５）を凝固させることがない。この
ようなノニオン型ラテックスは１例えば、ゴム成分が４
７％σラテックスとして昭和ネオプレン社から市販され
ている。

クロロプレンゴムは２０〜６０重量部、好ましくは３０
〜５０重量部の割合で発泡体組成物中に含有される。

クロロプレンゴム・ラテックスの量が過少であると起泡
時の気泡膜が充分に強化されないので気泡が崩壊しやす
く、そのため低密度の発泡体が得られない。過剰である
と耐爆性に劣り、黒煙を発生しやす（なる。

クロロブレンゴム架橋剤としては酸化亜鉛、酸化マグネ
シウム、水酸化亜鉛のうちの少なくとも一種が用いられ
る。特に、酸化亜鉛が好適に利用されうる。このような
架橋剤２例えば酸化亜鉛。

は上記クロロプレンゴムのカルボキシル基と次のように
不可逆的に反応して架橋体を形成する。

−−・−ＣＯＯＨ＋ＺｎＯ＋ＨＯＯＣ−−・・−”　０
．・−ＣＯＯ−Ｚｎ−００Ｃ−・・・＋　Ｉ（ｚＯ架橋
剤は、３〜７重量部、好ましくは３．５〜６重量部の割
合で発泡体組成物中に含有される。これはクロロプレン
ゴム・ラテックス全体に対して２〜７重量部に相当する
。架橋剤の量が過少であると架橋体の生成量が不充分で
ある。そのため、上記ラテックスや界面活性剤を含む混
合物を気泡化したときに弾力性のある気泡膜が得られず
、気泡が崩壊して低密度の発泡体を得ることができない
。

架橋剤の量が過剰であってもそれ以上の効果は得られな
いため無駄である。

無機補強繊維としては、ガラス繊維、珪酸アルミニウム
繊維、ロックウール、アスベストなどが利用されうる。

特に、珪酸アルミニウム繊維が柔軟で分散性が良く補強
効果が大きいため、好適に用いられる。市販されている
珪酸アルミニウム繊維としては、カオウール（イソライ
ト工業社製）がある。無機補強繊維の長さは約５〜１５
日である。

短すぎると補強効果が不充分であり、長すぎると分散時
にスターラーに巻きついたりして塊状となり充分に分散
されない。この補強繊維は発泡体組成物中に２０〜８０
重量部、好ましくは３０〜５０重量部の割合で含有され
る。過少であると補強効果が不充分であり、過剰である
と起泡化した上記塩基性塩化アルミニウム、界面活性剤
、ラテックス、架橋剤を含む混合物中に均一に分散され
にくくなる。

発泡体組成物に含有される水の量は１５０〜５００重量
部である。これは、クロロプレンゴム・ラテックスに含
有される水、塩基性塩化アルミニウムや界面活性剤を溶
解している水および製造工程で追加される水の量を含む
。

本発明の組成物を用いて発泡体を得るには、まず、上記
塩基性塩化アルミニウムの水溶液を調製する。その濃度
は４０〜４５％が好適である。４０％を下まわると水分
が多くなるため起泡時の気泡膜が軟弱になる。そのため
、やや低密度の発泡体が得られる。塩基性塩化アルミニ
ウムの濃度は得られる発泡体を短時間に乾燥させるため
にも高いほど好ましいが、４５％を上まわると塩基性塩
化アルミニウムの溶解性が悪くなる。この塩基性塩化ア
ルミニウム水溶液、アニオン型界面活性剤、クロロプレ
ンゴム・ラテックス、クロロブレンゴム架橋剤および水
の混合物を低温下で高速攪拌して起泡させる。気泡時の
温度は１０℃以下であることが好ましい。温度が高すぎ
ると気泡膜の粘度が低下し気泡がつぶれて液化するため
、低密度の発泡体が得られない。高速攪拌を行うには９
例えば、５段攪拌羽根を設けたスターラーなどを利用す
る。高速攪拌を行うと２発泡体調製の仕込み量により異
なるが２通常、約５分後に起泡化が始まり攪拌開始１０
分後には微細気泡からなる１０数倍に体積の膨張したク
リーム状の混合物が得られる。上記混合物にはクロロプ
レンゴム・ラテックスが含有され。

さらに、クロロブレンゴム架橋剤により架橋されている
。そのため、塩基性塩化アルミニウムが比較的高濃度で
あり、かつ低温であるにもかかわらず短時間のうちに高
倍率に起泡化することが可能であり、生じた気泡膜も強
化される。したがって。

後述の補強繊維の添加時や成形時に気泡が崩壊しにく（
なる。補強繊維の分散性も良好である。

このように起泡化した上記混合物に無機補強繊維が添加
され、低速で１通常２〜３分間、攪拌して均一に分散さ
れる。攪拌速度が大きすぎたり攪拌時間が長すぎると繊
維が切断されて補強効果が充分に得られなくなるため、
注意を要する。

このように発泡体組成物を起泡化させたクリーム状物は
気泡が崩壊しに＜＜、気泡膜同士の密着性もよい。これ
を例えば、ガラスサーフェスマントと吸収紙との積層体
でサンドインチ状にはさみ板状に成形する。このサンド
インチ状の成形体を低温・低湿度９例えば１０℃以下で
かつ相対湿度５０％以下の雰囲気に４〜７日間放置して
乾燥させる。

乾燥温度が高すぎると気泡膜の粘度が低下するため気泡
が崩壊して、低密度の発泡体が得られない。

成形体に含まれる水分はガラスサーフェスマットと吸収
紙とを通して蒸発することができ、仮に成形体の一部が
液化しても吸収紙でこれを吸収することが可能である。

乾燥にともない成形体は収縮するがその収縮量は小さく
５かつ均一に収縮するため変形することがない。発泡体
組成物には補強繊維が含有されるため、乾燥時にクラッ
クの生じるのが防止されうる。

乾燥後の成形体の吸収紙とガラスサーフェスマットとを
剥離して発泡体が得られる。ガラスサーフェスマントを
つけたまま使用に供することも可能である。この発泡体
は乳白色〜白色であり、軽量で弾力性を有し比較的強度
が高く、形状維持性に優れる。従来のアスベストやグラ
スウールのように形状維持性に劣ることがない。界面活
性剤などの量を調整することにより、所望の密度の発泡
体が得られる。その好適な範囲は１通常、　０．１０〜
０．１５である。この発泡体は塩基性塩化アルミニウム
、無機補強繊維などの無機成分が全体の８１〜９５．５
％を占めるため難燃性が高い。クロロプレンゴム自体も
難燃性であるためクロロプレンゴムの少ない発泡体は不
燃性であり、焔の中に入れても着火しない。ゴム量の多
い発泡体でも難燃性が高く。

自己消炎性を有する。熱伝導率も約０．０３０〜０．０
５０と小さいため工業用断熱板、高熱配管用断熱カバー
などの耐熱軽量成形品や他の材料との組合せによる複合
軽量材に好適である。得られた発泡体に撥水剤２例えば
シリコーン系撥水剤を浸透させて内部で硬化させれば耐
水性を有する発泡体が得られる。既述のように１本発明
の発泡体は耐熱性を有するので撥水処理した。発泡体は
耐煮沸性にも優れる。発泡体は湿式製造法によって製造
されるため安価に生産されうる・ （実施例） 以下に本発明を実施例につき説明する。

裏施■上 塩基性塩化アルミニウム（Ａｈ（ＯＢ）ｓｃｌ・２１ｈ
Ｏ；松本文部社製）の４０％水溶液４０ｇ、ノニオン型
ネオプレンラテックス（カルボキシル化ネオプレン・ラ
テックスＮｏ、１１５　；昭和ネオプレン社製）４７％
溶液１０ｇ、酸化亜鉛粉末０．６ｇおよび界面活性剤と
してラウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩Ｃ
アルスコープＬＮＢ　、東邦化学社製）２８％水溶液４
ｇを３００ｍ　ｌのビーカーに入れ、５段階攪拌羽根を
備えたスターラーを用いて室温（１０℃）で高速撹拌し
た。約５分後には、起泡化が始まり。

攪拌開始１０分後には上記混合物は１０数倍に膨張して
スターラーに巻きつく粘度の高い濃厚なりリームとなっ
た。これに約Ｉ　Ｑ　ｎ＋の長さに切断したＫａｏ−ｗ
ｏｏｌ　Ｂｕｌｋ’　（イソライト工業社製）８ｇを２
〜３回に分割して加え、スターラーで繊維が均一に分散
するまでゆっくりとした速度で攪拌した。得られたクリ
ーム状の混合物を吸収紙を下敷きにしたガラスサーフェ
スマットの上に移した。この上にガラスサーフェスマッ
トと吸収紙とを順に積層して軽く圧縮し板状に成形した
。これを室温（１０℃）相対湿度（５０±１０）％の室
内に５日間放置し、さらに２５℃にて２日間乾燥して発
泡体を得た。使用した発泡体組成物各成分の量、得られ
た白色発泡体の性状（クラックの有無）や物性などを表
１に示す。

１隻±１ 塩基性塩化アルミニウム水溶液の濃度を４５％とし、ラ
ウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩水溶液の
量を４．５ｇとしたこと以外は実施例１と同様である。

その結果を表１に示す。

（以下余白） 実施例１と同様の条件で発泡体を１川製した（実方缶例
１−■）。その結果も表２Ｇこ示す。

（以下余白） 無機補強繊維の量が増加するに従って熱伝導率が増大す
る傾向にある。いずれも形状維持性のより白色の発泡体
が得られた。

、比較ＩＵ−二重 塩基性塩化アルミニウム水溶液と界面活性剤水溶液とを
混合して気泡化し、これを成形して乾燥した。その方法
は実施例１に準じて行った。その結果を表３に示す。

比較週上二重 塩基性塩化アルミニウム水溶液の濃度を２０％とし、ラ
ウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩水溶液の
量を２ｇとしたこと以外は比較例１−■と同様である。

その結果を表３に示す。

比較±に豊 塩基性塩化アルミニウム水溶液の濃度を４５％とし、ラ
ウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩水溶液の
量を４．５ｇとしたこと以外は比較例１−■と同様であ
る。その結果を表３に示す。

止較班ｌ 塩基性塩化アルミニウム水溶液と界面活性剤水溶液とを
混合して気泡化し、これにＫａｏｗｏｏｌ　Ｂｕｌｋ４
ｇを加えた後に成形しｆ乾燥した。その方法は実施例１
に準じて行った。その結果を表３に示す。

ル較透主二■ Ｋａｏｗｏｏｌ　Ｂｕｌｋを加えなかったこと以外は実
施例１と同様である。その結果を表３に示す。

北較五主二蛮 塩基性塩化アルミニウム水溶液の濃度を２０％とし、ラ
ウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩水溶液の
量を２ｇとしたこと以外は比較例３−■と同様である。

その結果を表３に示す。

止較咋ｌ二盈 塩基性塩化アルミニウム水溶液の濃度を４５％とし、ラ
ウリルアルコール硫酸エステルアンモニウム塩水溶液の
量を４ｇとしたこと以外は比較例３−■と同様である。

その結果を表３に示す。

（以下余白） （発明の効果） 本発明によれば、このように、耐爆性でかつ形状維持性
の優れた発泡体を形成しろる発泡体組成物が得られる。

この組成物を用いて得られた発泡体は低密度で熱伝導率
が低い。得られた発泡体に撥水処理を施せば耐水性に優
れた発泡体が得られる。このような発泡体は工業用断熱
板や高熱配管用断熱カバーなどに好適に用いられる。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塩基性塩化アルミニウム、アニオン型界面活性剤、
   クロロプレンゴム・ラテックス、クロロプレンゴム架橋
   剤、無機補強繊維および水を含有する発泡体組成物。 ２、前記塩基性塩化アルミニウム１００重量部に対して
   前記アニオン型界面活性剤が４〜１０重量部、前記クロ
   ロプレンゴム・ラテックスがゴム成分で２０〜６０重量
   部、前記クロロプレンゴム架橋剤が３〜７重量部、前記
   無機補強繊維が２０〜８０重量部、そして前記水が１５
   ０〜５００重量部の割合で含有される特許請求の範囲第
   １項に記載の組成物。 ３、前記アニオン型界面活性剤が高級アルコール硫酸エ
   ステルアルカリ塩である特許請求の範囲第１項に記載の
   組成物。 ４、前記クロロプレンゴム・ラテックスがノニオン型カ
   ルボキシル化クロロプレンゴム・ラテックスであり、前
   記クロロプレンゴム架橋剤が酸化亜鉛、酸化マグネシウ
   ムおよび水酸化亜鉛のうちの少なくとも一種である特許
   請求の範囲第１項に記載の組成物。