JPS6159340B2 - - Google Patents
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- JPS6159340B2 JPS6159340B2 JP53127897A JP12789778A JPS6159340B2 JP S6159340 B2 JPS6159340 B2 JP S6159340B2 JP 53127897 A JP53127897 A JP 53127897A JP 12789778 A JP12789778 A JP 12789778A JP S6159340 B2 JPS6159340 B2 JP S6159340B2
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
本発明は新規な発泡体及びその製法に関する。
近年、住宅分野に於ける省エネルギー指向、流
通分野に於ける冷温貯蔵、冷温輸送、あるいは製
造工業分野に於ける廃熱利用など種々の分野に於
て断熱材の必要性が認識され、多くの種類の断熱
材の開発が行なわれている。現在この様な断熱材
に使用されている素材は有機系と無機系に大別す
ることができる。有機系はさらに熱可塑性樹脂を
使用するものと、熱硬化性樹脂を使用するものに
分けられ、前者の例としてはポリスチレン樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが知
られている。又、熱硬化性樹脂を使用する例では
古くから知られているゴム、ウレタン樹脂、イソ
シアヌレート樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが知られて
おり、これらは適当な発泡剤の存在下成形時、あ
るいは硬化時に発泡させ発泡体として使用されて
いる。勿論のことこの際、必要に応じ、繊維質補
強材、充填剤、難燃剤等を添加することもしばし
ば行われている。これら有機系発泡体は、比較的
安価な原料を使用するものが多く、硬質から硬質
まで種々の性質を有する製品が得やすく、又機械
的強度も高く、断熱性能も高いことから住宅分
野、その他の工業分野に於ける断熱材として広く
使用されている。 一方、無機系の断熱材としてはロツクウール、
ガラス繊維に代表される無機繊維、石こう、硅酸
カルシウム系発泡材、発泡セメント、発泡ガラス
など多くのものが知られている。これらは有機系
断熱材に於けるが如き、火災時の易燃性、さらに
は発煙性がなく、比較的大きな圧縮強度が得られ
ることから住宅分野に於ては内部、及び外部用断
熱素材、高温装置工業分野に於ける保温、断熱材
料、高い圧縮強度が必要とされる構造材料などに
広く使用されている。 この様に優れた特性を有する無機系断熱材も実
際に使用するにはまだ多くの問題がある、それ
は、無機質系発泡体の多くがもろいため施工上細
心の注意が必要なこと、曲げ、引張り応力が加わ
る様な個所には使用出来ないこと、表面がくずれ
易いため何らかの表面処理が必要なこと、耐水性
に劣ること、さらには現場施工により、直接現場
で発泡体を得る様な適当な素材が開発されていな
いことなど種々の問題点のため有機系断熱材に対
しその使用量は大きく引き離されているのが現状
である。 本発明者らはこれまでに述べた様な有機系発泡
体の欠点である易燃性をなくし、さらには無機系
発泡体のもろさと耐水性を向上させた、現場発泡
性を有する新規な発泡素材の開発に努力した結
果、水中に於てイオン性解離能をもちプロトンを
放出する様な水溶性、若しくは部分水溶性高分子
と、酸性雰囲気に於て分解するか、若しくは水中
に於て分解してカチオンを生ずる様な鉱物物質
と、該プロトンにより分解して炭酸ガスを放出す
る金属炭酸塩を主成分とするものから得られる発
泡体がすぐれた特性を有することを発見し、本発
明を完成するに到つた。 すなわち、本発明は、有機高分子物質とホウ酸
塩及びケイ酸塩より選ばれた無機物質との有機−
無機混成物質により気泡壁が構成され、嵩密度が
0.8ｇ／cm3〜0.05ｇ／cm3の範囲にあり、耐水性が
20％以下の範囲にあり、且つ優れた耐燃焼性を有
することを特徴とする有機−無機一体化発泡体を
提供する。 上記本発明の発泡体は、親水性プロトン供与性
有機高分子物質の水溶液又は水性懸濁液中に、酸
性水中において分解しポリカチオンを生成するホ
ウ酸塩又はケイ酸塩よりなる無機物質と、プロト
ン分解性の金属炭酸塩を添加して分解放出された
炭酸ガスにより発泡を行わせた後、硬化させるこ
とにより製造できることが見出された。 以下本発明の内容に関して詳細に説明する。 水中に於てプロトンを放出する高分子化合物と
してはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ
エチリデン酸、ポリイタコン酸、エチレン−マレ
イン酸コポリマー、（メタ）アクリル酸とそのエ
ステルとのコポリマー、アクリル酸−アクリルア
ミドコポリマー、アクリル酸−アクリロニトリル
コポリマー、マレイン酸−ビニルメチルエーテル
コポリマー、などが該当する。この様な高分子化
合物の平均的な分子量は、1000以上、500000以下
が望ましく、分子量が低すぎる場合は得られた発
泡体が十分な機械的強度を保持することが困難と
なり、又、必要以上に分子量が高くなると水溶液
の粘度が高くなり混合、撹拌時の作業性が著しく
低下するため好ましくない。 この様な水に対し親和性を有し、プロトン供与
性を有する高分子は水中に於て完全に溶解して居
るかあるいは部分的に溶解して居る必要があり、
従つて使用するに当つての状態は水溶液、又は水
分散液とする必要があり、これは相当するモノマ
ー類から、公知の水溶液重合、懸濁重合、により
製造するか、有機溶液重合法により重合し、溶媒
を除いた固体状ポリマーを水中に溶解あるいは懸
濁することによつて得られる。 この様なポリマーの水中に於ける濃度として
は、ポリマーの重量濃度として、10％以上、60％
以下が望ましく、10％以下では生成した発泡体の
機械的性質は劣化し、又、遊離の水分が多く存在
するため硬化した後に収縮が起るなど好ましくな
い。60％以上になると混合物の粘度が必要以上に
増加し、作業性が低下すると共に発泡力が低下す
るため好ましくない。 水に対し親和性を示し、プロトン供与性の高分
子から供与されるプロトンにより分解し、炭酸ガ
スを放出する金属の炭酸塩としては、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸マンガン、炭酸亜
鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸
銅、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、重
炭酸カリウム、炭酸ソーダー、重炭酸ソーダーな
どが挙げられる。これらの金属炭酸塩は上記高分
子化合物の実際の固形分100重量部に対し、５〜
50重量部の割合で添加することが望ましく、この
量は選択する高分子化合物の種類、炭酸塩の種
類、酸又は水分解性鉱物の種類、さらには希望す
る発泡体の性質を考慮して任意に変えることが出
来る。 更に水中に於て分解し、ポリカチオンを生成す
る様な鉱物物質、又は酸性雰囲気中に於て分解
し、ポリカチオンを生成する様な鉱物物質として
次の様に分類することが出来る： (1) 特殊な組成をもつホウ酸塩、及び (2) 特殊な組成と構造をもつケイ酸塩。 上記(1)としては、酸化ホウ素が全体の40mol％
から60mol％を占め、他の成分として、カルシウ
ム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、等の酸
化物から得られたホウ酸塩であり、特に酸化ホウ
素が40モル％から60モル％、酸化亜鉛が60モル％
から50モル％まで含む、ホウ酸塩であり、他の成
分として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化ケイ素、酸化カルシウムから成るものが
望ましい。これらのホウ酸塩は微量の酸化鉄、酸
化ニツケル、酸化銅により変性されて居てもさし
つかえない。 上記(2)の特殊な組成と構造をもつケイ酸塩ガラ
スとしては、オルソケイ酸、ピロケイ酸、又は、
環状ケイ酸のベリリウムを除くカルシウム、マグ
ネシウム、亜鉛、鉛、鉄、マンガン、アルミニウ
ム、銅、ナトリウム、リチウムなどの金属塩から
なるガラスが好ましい。又、特に３次元構造をも
つケイ酸を使用する場合はアルミノケイ酸塩とし
て使用することが必要であり、この場合アルミ対
シリカの比が２：３以上のようなアルミ分の多い
アルミノケイ酸塩を使用する必要があり、これら
は人工的に合成するか、又は天然に存在するもの
を使用することも可能である。 これらの塩を人工的に合成するには、各成分を
酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物の形で400℃から
1500℃位までの温度で熔融し、均一に混合した後
急冷して製造する。尚、この際、熔融温度を低下
させるためとか、分解速度を調整するため、ケイ
酸の一部をリン酸に置換することや一価の金属、
例えば、カリウム、ナトリウムなどの金属成分を
少量添加すること、又、フツ素、塩素などのハロ
ゲン成分を添加することも可能である。 急冷して得られた前記金属塩のガラス状組成物
もしくは天然金属塩がポリカチオンを生成する反
応は固液間に於ける界面反応であり、反応を有効
に進めるためには成るべく細い粒子である必要が
あり、望ましくは200メツシユ以下の細粒にする
必要がある。 この様にして得られた、ガラス状金属塩もしく
は天然金属塩の細粉と水に対し親和性を有するプ
ロトン供与性の高分子との配合割合は、希望する
発泡体の性質により任意に変化させることができ
るが、高分子の固形分100重量部に対し、該細粉
400重量部〜20重量部が望ましく特に望ましい範
囲として、200重量部〜50重量部が望ましい。 本発明の発泡体は、前述の高分子物質の水溶
液、あるいは懸濁液に対し、前記ホウ酸塩又はケ
イ酸塩の粉末、及び金属炭酸塩の粉末を投入し、
急速に撹拌することにより得られる。撹拌する
と、直ちに反応が開始し、発熱しながら発泡する
と同時に粘度が急速に上昇し、次第に流動性を失
い固い発泡体が形成される。反応は常温に於ても
円滑に進行するが、温度を上げることにより、発
泡速度、硬化速度を早めることも可能である。混
合の際、各成分の混合の均一化、又、発生する炭
酸ガス粒子の大きさを調整するため、適当な界面
活性剤を使用することも望ましく、この様な界面
活性剤として、高級アルコール類などのノニオン
系界面活性剤、スルホン酸塩などのアニオン系界
面活性剤を使用することが出来る。 さらに又、この様な系に対し、酸及び水に対し
不溶な無機、又は有機状の充填剤、例えば、硫酸
カルシウム、ホワイトカーボン、酸化チタン、硅
石、タルクなどの無機系充填剤、木粉、粉末状の
プラスチツクス類、ゴム状物質などにより代表さ
れる有機系充填剤を添加使用することが出来る。 又、この様にして得られる発泡体の引張り強
度、曲げ強度の一層の向上を計る目的から、繊維
状の無機、有機物質を系中に分散させて発泡させ
るとか、発泡体の内部、又は表面に繊維質の布、
不織布を介在させ強化することも可能である。 この様にして得られた有機−無機複合発泡体
は、従来の有機系発泡体とも、又、無機系発泡体
とも全く異なつた性質を示し、難燃性から不燃性
に至る発泡体が容易に製造出来ると共に、強靭性
に優れ耐水性に富み、必要ならば現場施行の可能
な新しい発泡体を提供するものであり、社会的に
も工業的にも非常に意義深いものである。 以下に本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。 尚、明細書中に示した特性値は下記の方法によ
つて測定した。 嵩密度：発泡体を30×30×30mmの立方体とし、重
量を体積で除した値。 耐燃焼性：ガスバーナーで1000℃で20分間加熱し
た場合の発煙、着火の有無 ○…黒化するが発煙、着火せず △…黒化し、発煙するもの ×…着火するもの 耐水性：発泡体を30×30×30mmの立方体とし、こ
れを沸騰水中に８時間浸漬した後の重量減
少の割合、（端などがくずれた場合は耐水
性は大きな値となる） 耐水性： ｛１−（沸騰水処理物の乾燥重量／未処理物の乾燥
重量）｝×100 式中、乾燥重量とは、120℃で乾燥した時の恒
量重量をいう。 参考例 １ 親水性プロトン供与性ポリマーの製造 ポリアクリル酸の製造 撹拌機を備えた１の丸底フラスコに0.75wt
％ 過硫酸アンモニウム水溶液400mlを入れ、
窒素を吹き込みながら、下記液と液を２時
間で滴下し、次いで２時間撹拌を続け反応を行
なわせた。反応温度は87℃である。 液：200gr 水 200gr アクリル酸（再蒸留したもの） 20gr イソプロピルアルコール 液：120gr 水 3gr 過硫酸アンモニウム 反応終了後、ロータリーエバポレーターを用
い、40℃の温度で所定の濃度に濃縮した。 得られたポリマーの平均分子量は25000であ
つた。（粘度法によつた）。 また、反応温度、触媒量を変化させて、平均
分子量の異なつたポリアクリル酸を重合した。
さらに同様にしてポリエチリデン酢酸を重合し
た。 アクリル酸−メタアクリル酸メチル共重合体
の製造 下記組成の反応液を丸底フラスコに仕込み、
窒素雰囲気下、50℃で３時間、撹拌しながら重
合を行なわせた 200gr エチルアルコール 90gr アクリル酸（再蒸留） 10gr メタクリル酸メチル（再蒸留） 1gr 過酸化ベンゾイル 重合終了後、減圧下で溶媒を除去し、次いで
水を加えて所定の濃度の水溶液とした。得られ
たポリマーの平均分子量は30000であつた。 アクリル酸−アクリロニトリル共重合体の製
造 下記組成の反応溶液を丸底フラスコに仕込
み、窒素雰囲気下、50℃で５時間、撹拌しなが
ら重合を行わせた。 500gr 水 70gr アクリル酸 30gr アクリロニトリル 1.5gr 過酸化ベンゾイル 重合が進行するにつれ、溶液は白濁した。 重合終了後、減圧下で水を除去し、所定の濃
度の溶液とした。重合体がケン濁した状態のポ
リマーが得られた。得られたポリマーの平均分
子量は10000であつた。 マレイン酸−ビニルメチルエーテル共重合体
の製造 下記反応溶液を丸底フラスコに仕込み、窒素
雰囲気下、50℃で３時間重合を行なわせた。 200gr アセトン 49gr 無水マレイン酸 27gr ビニルメチルエーテル 0.1gr 過酸化ベンゾイル 重合終了後、希塩酸水溶液を加えて加温し、
カルボン酸を形成させる。最終的にアセトンを
除去し、過剰の酸を中和し、所定の濃度に濃縮
した。得られたポリマーの平均分子量は21000
であつた。 この様にして製造したポリマーおよび実施例
で用いたサランラテツクスを第１表に示した。
通分野に於ける冷温貯蔵、冷温輸送、あるいは製
造工業分野に於ける廃熱利用など種々の分野に於
て断熱材の必要性が認識され、多くの種類の断熱
材の開発が行なわれている。現在この様な断熱材
に使用されている素材は有機系と無機系に大別す
ることができる。有機系はさらに熱可塑性樹脂を
使用するものと、熱硬化性樹脂を使用するものに
分けられ、前者の例としてはポリスチレン樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、などが知
られている。又、熱硬化性樹脂を使用する例では
古くから知られているゴム、ウレタン樹脂、イソ
シアヌレート樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などが知られて
おり、これらは適当な発泡剤の存在下成形時、あ
るいは硬化時に発泡させ発泡体として使用されて
いる。勿論のことこの際、必要に応じ、繊維質補
強材、充填剤、難燃剤等を添加することもしばし
ば行われている。これら有機系発泡体は、比較的
安価な原料を使用するものが多く、硬質から硬質
まで種々の性質を有する製品が得やすく、又機械
的強度も高く、断熱性能も高いことから住宅分
野、その他の工業分野に於ける断熱材として広く
使用されている。 一方、無機系の断熱材としてはロツクウール、
ガラス繊維に代表される無機繊維、石こう、硅酸
カルシウム系発泡材、発泡セメント、発泡ガラス
など多くのものが知られている。これらは有機系
断熱材に於けるが如き、火災時の易燃性、さらに
は発煙性がなく、比較的大きな圧縮強度が得られ
ることから住宅分野に於ては内部、及び外部用断
熱素材、高温装置工業分野に於ける保温、断熱材
料、高い圧縮強度が必要とされる構造材料などに
広く使用されている。 この様に優れた特性を有する無機系断熱材も実
際に使用するにはまだ多くの問題がある、それ
は、無機質系発泡体の多くがもろいため施工上細
心の注意が必要なこと、曲げ、引張り応力が加わ
る様な個所には使用出来ないこと、表面がくずれ
易いため何らかの表面処理が必要なこと、耐水性
に劣ること、さらには現場施工により、直接現場
で発泡体を得る様な適当な素材が開発されていな
いことなど種々の問題点のため有機系断熱材に対
しその使用量は大きく引き離されているのが現状
である。 本発明者らはこれまでに述べた様な有機系発泡
体の欠点である易燃性をなくし、さらには無機系
発泡体のもろさと耐水性を向上させた、現場発泡
性を有する新規な発泡素材の開発に努力した結
果、水中に於てイオン性解離能をもちプロトンを
放出する様な水溶性、若しくは部分水溶性高分子
と、酸性雰囲気に於て分解するか、若しくは水中
に於て分解してカチオンを生ずる様な鉱物物質
と、該プロトンにより分解して炭酸ガスを放出す
る金属炭酸塩を主成分とするものから得られる発
泡体がすぐれた特性を有することを発見し、本発
明を完成するに到つた。 すなわち、本発明は、有機高分子物質とホウ酸
塩及びケイ酸塩より選ばれた無機物質との有機−
無機混成物質により気泡壁が構成され、嵩密度が
0.8ｇ／cm3〜0.05ｇ／cm3の範囲にあり、耐水性が
20％以下の範囲にあり、且つ優れた耐燃焼性を有
することを特徴とする有機−無機一体化発泡体を
提供する。 上記本発明の発泡体は、親水性プロトン供与性
有機高分子物質の水溶液又は水性懸濁液中に、酸
性水中において分解しポリカチオンを生成するホ
ウ酸塩又はケイ酸塩よりなる無機物質と、プロト
ン分解性の金属炭酸塩を添加して分解放出された
炭酸ガスにより発泡を行わせた後、硬化させるこ
とにより製造できることが見出された。 以下本発明の内容に関して詳細に説明する。 水中に於てプロトンを放出する高分子化合物と
してはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ
エチリデン酸、ポリイタコン酸、エチレン−マレ
イン酸コポリマー、（メタ）アクリル酸とそのエ
ステルとのコポリマー、アクリル酸−アクリルア
ミドコポリマー、アクリル酸−アクリロニトリル
コポリマー、マレイン酸−ビニルメチルエーテル
コポリマー、などが該当する。この様な高分子化
合物の平均的な分子量は、1000以上、500000以下
が望ましく、分子量が低すぎる場合は得られた発
泡体が十分な機械的強度を保持することが困難と
なり、又、必要以上に分子量が高くなると水溶液
の粘度が高くなり混合、撹拌時の作業性が著しく
低下するため好ましくない。 この様な水に対し親和性を有し、プロトン供与
性を有する高分子は水中に於て完全に溶解して居
るかあるいは部分的に溶解して居る必要があり、
従つて使用するに当つての状態は水溶液、又は水
分散液とする必要があり、これは相当するモノマ
ー類から、公知の水溶液重合、懸濁重合、により
製造するか、有機溶液重合法により重合し、溶媒
を除いた固体状ポリマーを水中に溶解あるいは懸
濁することによつて得られる。 この様なポリマーの水中に於ける濃度として
は、ポリマーの重量濃度として、10％以上、60％
以下が望ましく、10％以下では生成した発泡体の
機械的性質は劣化し、又、遊離の水分が多く存在
するため硬化した後に収縮が起るなど好ましくな
い。60％以上になると混合物の粘度が必要以上に
増加し、作業性が低下すると共に発泡力が低下す
るため好ましくない。 水に対し親和性を示し、プロトン供与性の高分
子から供与されるプロトンにより分解し、炭酸ガ
スを放出する金属の炭酸塩としては、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸マンガン、炭酸亜
鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸
銅、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、重
炭酸カリウム、炭酸ソーダー、重炭酸ソーダーな
どが挙げられる。これらの金属炭酸塩は上記高分
子化合物の実際の固形分100重量部に対し、５〜
50重量部の割合で添加することが望ましく、この
量は選択する高分子化合物の種類、炭酸塩の種
類、酸又は水分解性鉱物の種類、さらには希望す
る発泡体の性質を考慮して任意に変えることが出
来る。 更に水中に於て分解し、ポリカチオンを生成す
る様な鉱物物質、又は酸性雰囲気中に於て分解
し、ポリカチオンを生成する様な鉱物物質として
次の様に分類することが出来る： (1) 特殊な組成をもつホウ酸塩、及び (2) 特殊な組成と構造をもつケイ酸塩。 上記(1)としては、酸化ホウ素が全体の40mol％
から60mol％を占め、他の成分として、カルシウ
ム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、等の酸
化物から得られたホウ酸塩であり、特に酸化ホウ
素が40モル％から60モル％、酸化亜鉛が60モル％
から50モル％まで含む、ホウ酸塩であり、他の成
分として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化ケイ素、酸化カルシウムから成るものが
望ましい。これらのホウ酸塩は微量の酸化鉄、酸
化ニツケル、酸化銅により変性されて居てもさし
つかえない。 上記(2)の特殊な組成と構造をもつケイ酸塩ガラ
スとしては、オルソケイ酸、ピロケイ酸、又は、
環状ケイ酸のベリリウムを除くカルシウム、マグ
ネシウム、亜鉛、鉛、鉄、マンガン、アルミニウ
ム、銅、ナトリウム、リチウムなどの金属塩から
なるガラスが好ましい。又、特に３次元構造をも
つケイ酸を使用する場合はアルミノケイ酸塩とし
て使用することが必要であり、この場合アルミ対
シリカの比が２：３以上のようなアルミ分の多い
アルミノケイ酸塩を使用する必要があり、これら
は人工的に合成するか、又は天然に存在するもの
を使用することも可能である。 これらの塩を人工的に合成するには、各成分を
酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物の形で400℃から
1500℃位までの温度で熔融し、均一に混合した後
急冷して製造する。尚、この際、熔融温度を低下
させるためとか、分解速度を調整するため、ケイ
酸の一部をリン酸に置換することや一価の金属、
例えば、カリウム、ナトリウムなどの金属成分を
少量添加すること、又、フツ素、塩素などのハロ
ゲン成分を添加することも可能である。 急冷して得られた前記金属塩のガラス状組成物
もしくは天然金属塩がポリカチオンを生成する反
応は固液間に於ける界面反応であり、反応を有効
に進めるためには成るべく細い粒子である必要が
あり、望ましくは200メツシユ以下の細粒にする
必要がある。 この様にして得られた、ガラス状金属塩もしく
は天然金属塩の細粉と水に対し親和性を有するプ
ロトン供与性の高分子との配合割合は、希望する
発泡体の性質により任意に変化させることができ
るが、高分子の固形分100重量部に対し、該細粉
400重量部〜20重量部が望ましく特に望ましい範
囲として、200重量部〜50重量部が望ましい。 本発明の発泡体は、前述の高分子物質の水溶
液、あるいは懸濁液に対し、前記ホウ酸塩又はケ
イ酸塩の粉末、及び金属炭酸塩の粉末を投入し、
急速に撹拌することにより得られる。撹拌する
と、直ちに反応が開始し、発熱しながら発泡する
と同時に粘度が急速に上昇し、次第に流動性を失
い固い発泡体が形成される。反応は常温に於ても
円滑に進行するが、温度を上げることにより、発
泡速度、硬化速度を早めることも可能である。混
合の際、各成分の混合の均一化、又、発生する炭
酸ガス粒子の大きさを調整するため、適当な界面
活性剤を使用することも望ましく、この様な界面
活性剤として、高級アルコール類などのノニオン
系界面活性剤、スルホン酸塩などのアニオン系界
面活性剤を使用することが出来る。 さらに又、この様な系に対し、酸及び水に対し
不溶な無機、又は有機状の充填剤、例えば、硫酸
カルシウム、ホワイトカーボン、酸化チタン、硅
石、タルクなどの無機系充填剤、木粉、粉末状の
プラスチツクス類、ゴム状物質などにより代表さ
れる有機系充填剤を添加使用することが出来る。 又、この様にして得られる発泡体の引張り強
度、曲げ強度の一層の向上を計る目的から、繊維
状の無機、有機物質を系中に分散させて発泡させ
るとか、発泡体の内部、又は表面に繊維質の布、
不織布を介在させ強化することも可能である。 この様にして得られた有機−無機複合発泡体
は、従来の有機系発泡体とも、又、無機系発泡体
とも全く異なつた性質を示し、難燃性から不燃性
に至る発泡体が容易に製造出来ると共に、強靭性
に優れ耐水性に富み、必要ならば現場施行の可能
な新しい発泡体を提供するものであり、社会的に
も工業的にも非常に意義深いものである。 以下に本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。 尚、明細書中に示した特性値は下記の方法によ
つて測定した。 嵩密度：発泡体を30×30×30mmの立方体とし、重
量を体積で除した値。 耐燃焼性：ガスバーナーで1000℃で20分間加熱し
た場合の発煙、着火の有無 ○…黒化するが発煙、着火せず △…黒化し、発煙するもの ×…着火するもの 耐水性：発泡体を30×30×30mmの立方体とし、こ
れを沸騰水中に８時間浸漬した後の重量減
少の割合、（端などがくずれた場合は耐水
性は大きな値となる） 耐水性： ｛１−（沸騰水処理物の乾燥重量／未処理物の乾燥
重量）｝×100 式中、乾燥重量とは、120℃で乾燥した時の恒
量重量をいう。 参考例 １ 親水性プロトン供与性ポリマーの製造 ポリアクリル酸の製造 撹拌機を備えた１の丸底フラスコに0.75wt
％ 過硫酸アンモニウム水溶液400mlを入れ、
窒素を吹き込みながら、下記液と液を２時
間で滴下し、次いで２時間撹拌を続け反応を行
なわせた。反応温度は87℃である。 液：200gr 水 200gr アクリル酸（再蒸留したもの） 20gr イソプロピルアルコール 液：120gr 水 3gr 過硫酸アンモニウム 反応終了後、ロータリーエバポレーターを用
い、40℃の温度で所定の濃度に濃縮した。 得られたポリマーの平均分子量は25000であ
つた。（粘度法によつた）。 また、反応温度、触媒量を変化させて、平均
分子量の異なつたポリアクリル酸を重合した。
さらに同様にしてポリエチリデン酢酸を重合し
た。 アクリル酸−メタアクリル酸メチル共重合体
の製造 下記組成の反応液を丸底フラスコに仕込み、
窒素雰囲気下、50℃で３時間、撹拌しながら重
合を行なわせた 200gr エチルアルコール 90gr アクリル酸（再蒸留） 10gr メタクリル酸メチル（再蒸留） 1gr 過酸化ベンゾイル 重合終了後、減圧下で溶媒を除去し、次いで
水を加えて所定の濃度の水溶液とした。得られ
たポリマーの平均分子量は30000であつた。 アクリル酸−アクリロニトリル共重合体の製
造 下記組成の反応溶液を丸底フラスコに仕込
み、窒素雰囲気下、50℃で５時間、撹拌しなが
ら重合を行わせた。 500gr 水 70gr アクリル酸 30gr アクリロニトリル 1.5gr 過酸化ベンゾイル 重合が進行するにつれ、溶液は白濁した。 重合終了後、減圧下で水を除去し、所定の濃
度の溶液とした。重合体がケン濁した状態のポ
リマーが得られた。得られたポリマーの平均分
子量は10000であつた。 マレイン酸−ビニルメチルエーテル共重合体
の製造 下記反応溶液を丸底フラスコに仕込み、窒素
雰囲気下、50℃で３時間重合を行なわせた。 200gr アセトン 49gr 無水マレイン酸 27gr ビニルメチルエーテル 0.1gr 過酸化ベンゾイル 重合終了後、希塩酸水溶液を加えて加温し、
カルボン酸を形成させる。最終的にアセトンを
除去し、過剰の酸を中和し、所定の濃度に濃縮
した。得られたポリマーの平均分子量は21000
であつた。 この様にして製造したポリマーおよび実施例
で用いたサランラテツクスを第１表に示した。
【表】
参考例 ２
ホウ酸塩、ケイ酸塩の製造
(a) ホウ酸ガラスの製造
下記組成の混合物を、ボールミルで良く混合
した後、アルミナ製ルツボを用いて、1050℃で
50分間溶融させた後、金属板上にあけて冷却し
た。 70gr B2O3 100gr ZnO 1gr Al2O3 得られた透明なガラス状物をアルミナ製ボー
ルミルで粉枠し、200メツシユパスの粉末とし
た。 (b) オルソケイ酸塩、ピロケイ酸塩、環状ケイ酸
塩、３次元構造をもつケイ酸塩の調製 下記鉱物を、200メツシユパスに粉枠し調製
した。 オルソケイ酸塩：Zn2SiO4（ケイ酸亜鉛鉱） ピロケイ酸塩：Ca2Mg（Si2O7）（カルシウ
ム、マグネシウム共長石） 環状ケイ酸塩：Ca（SiO3）（珪灰石） ３次元構造ケイ酸塩：KNa3Al4Si4O16（かす
み石） (c) アルミノケイ酸塩の製造 下記組成物をボールミルで均一に混合後、白
金ルツボを用いて1500℃で90分間溶融後、水中
に投じて急冷し、アルミナ製ボールミルで200
メツシユパスの粉末とした。 Al2O3 100gr SiO2 80 CaCO3 150 Na2CO3 50 同様な方法で組成の異なつたアルミノケイ酸塩
ガラスを製造した。 実施例で用いたホウ酸塩、ケイ酸塩を第２表に
示した。
した後、アルミナ製ルツボを用いて、1050℃で
50分間溶融させた後、金属板上にあけて冷却し
た。 70gr B2O3 100gr ZnO 1gr Al2O3 得られた透明なガラス状物をアルミナ製ボー
ルミルで粉枠し、200メツシユパスの粉末とし
た。 (b) オルソケイ酸塩、ピロケイ酸塩、環状ケイ酸
塩、３次元構造をもつケイ酸塩の調製 下記鉱物を、200メツシユパスに粉枠し調製
した。 オルソケイ酸塩：Zn2SiO4（ケイ酸亜鉛鉱） ピロケイ酸塩：Ca2Mg（Si2O7）（カルシウ
ム、マグネシウム共長石） 環状ケイ酸塩：Ca（SiO3）（珪灰石） ３次元構造ケイ酸塩：KNa3Al4Si4O16（かす
み石） (c) アルミノケイ酸塩の製造 下記組成物をボールミルで均一に混合後、白
金ルツボを用いて1500℃で90分間溶融後、水中
に投じて急冷し、アルミナ製ボールミルで200
メツシユパスの粉末とした。 Al2O3 100gr SiO2 80 CaCO3 150 Na2CO3 50 同様な方法で組成の異なつたアルミノケイ酸塩
ガラスを製造した。 実施例で用いたホウ酸塩、ケイ酸塩を第２表に
示した。
【表】
【表】
実施例 １
第３表No.１に示した組成を用いて発泡体を作成
した。ガラス粉末100重量部と炭酸カルシウム粉
末10部とポリアクリル酸水溶液125部を急速に均
一に混合した後、静置した。発泡は直ちに始ま
り、約４分後に終了した。６時間程で硬化はほぼ
完了した。得られた発泡体の嵩密度、耐燃焼性、
耐水性を測定したところ、第３表No.１に示したよ
うに諸性質の優れたものであつた。 実施例 ２〜６ 発泡剤をZnCO3、塩基性MgCO3、CuCO3・Cu
（OH）2・H2O、Na2CO3、NaHCO3に変えた他は
実施例１と同様にして、発泡体を作成した。配合
組成および特性値を第３表No.２〜No.６に示した。 実施例 ７〜11 ポリマー成分として、第１表No.２〜No.６に掲げ
たアクリル酸−メタアタリル酸メチル共重合体、
アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、マレイ
ン酸−ビニルメチルエーテル共重合体、ポリエチ
リデン酢酸およびサランラテツクスを用いた他は
実施例１と同様にして発泡体を作成した。配合組
成および特性値を第３表No.７〜No.11に示した。 実施例 12〜19 第２表No.ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、に
掲げたホウ酸塩またはケイ酸塩を用いて実施例１
と同様にして発泡体を作成した。 配合組成と得られた発泡体の特性値を第３表No.
12〜No.19に示した（No.13、No.14の場合は硬化遅延
剤として酒石酸を２部加えた）。 実施例 20 ガラス繊維をアルミノケイ酸塩100部に対して
30部加え、これに発泡剤、ポリマー成分を加え
て、発泡体を作成した。用いたガラス繊維は長さ
５mmの市販のチヨツプストランドである。 配合組成および特性値を第３表No.20に掲げた。
した。ガラス粉末100重量部と炭酸カルシウム粉
末10部とポリアクリル酸水溶液125部を急速に均
一に混合した後、静置した。発泡は直ちに始ま
り、約４分後に終了した。６時間程で硬化はほぼ
完了した。得られた発泡体の嵩密度、耐燃焼性、
耐水性を測定したところ、第３表No.１に示したよ
うに諸性質の優れたものであつた。 実施例 ２〜６ 発泡剤をZnCO3、塩基性MgCO3、CuCO3・Cu
（OH）2・H2O、Na2CO3、NaHCO3に変えた他は
実施例１と同様にして、発泡体を作成した。配合
組成および特性値を第３表No.２〜No.６に示した。 実施例 ７〜11 ポリマー成分として、第１表No.２〜No.６に掲げ
たアクリル酸−メタアタリル酸メチル共重合体、
アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、マレイ
ン酸−ビニルメチルエーテル共重合体、ポリエチ
リデン酢酸およびサランラテツクスを用いた他は
実施例１と同様にして発泡体を作成した。配合組
成および特性値を第３表No.７〜No.11に示した。 実施例 12〜19 第２表No.ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、に
掲げたホウ酸塩またはケイ酸塩を用いて実施例１
と同様にして発泡体を作成した。 配合組成と得られた発泡体の特性値を第３表No.
12〜No.19に示した（No.13、No.14の場合は硬化遅延
剤として酒石酸を２部加えた）。 実施例 20 ガラス繊維をアルミノケイ酸塩100部に対して
30部加え、これに発泡剤、ポリマー成分を加え
て、発泡体を作成した。用いたガラス繊維は長さ
５mmの市販のチヨツプストランドである。 配合組成および特性値を第３表No.20に掲げた。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ α，β−不飽和モノカルボン酸又はジカルボ
ン酸の単独重合体又はこれと他の一種以上のビニ
ール化合物又はオレフイン化合物との共重合体で
ある有機高分子物質とホウ酸塩及びケイ酸塩より
選ばれた無機物質との有機−無機混成物質により
気泡壁が構成され、嵩密度が0.8ｇ／cm3〜0.05
ｇ／cm3の範囲にあり、耐水性が20％以下の範囲に
あり、且つ優れた耐燃焼性を有することを特徴と
する有機−無機一体化発泡体。 ２ 有機高分子物質の平均分子量が1000〜500000
の範囲にある特許請求の範囲第１項記載の発泡
体。 ３ 無機物質が40〜60モル％の酸化ホウ素と残部
がカルシウム、アルミニウム、亜鉛、ケイ素及び
マグネシウムの少くとも一種の酸化物とよりなる
ホウ酸塩である特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の発泡体。 ４ 酸化亜鉛が50〜60モル％含まれる特許請求の
範囲第３項記載の発泡体。 ５ 無機物質がオルソケイ酸、ピロケイ酸又は環
状ケイ酸とカルシウム、ストロンチウム、バリウ
ム、ジルコニウム、マグネシウム、亜鉛、鉛、
鉄、クロム、チタン、コバルト、アルミニウム、
カリウム、ナトリウム及びリチウムよりなる金属
群より選ばれた少くとも一種の金属とのケイ酸塩
である特許請求の範囲第１項又は第２項記載のの
発泡体。 ６ ケイ酸塩がAl／Si比が２／３以上のアルミノ
ケイ酸塩であり、更にリチウム、カリウム、ナト
リウム、カルシウム及びバリウムよりなる群より
選ばれた少くとも一種の金属を含むものである特
許請求の範囲第５項記載の発泡体。 ７ アルミノケイ酸塩のアルミノケイ酸の一部が
アルミノリン酸で置換されている特許請求の範囲
第６項記載の発泡体。 ８ アルミノケイ酸塩にフツ化カルシウムが添加
されている特許請求の範囲第６項又は第７項記載
の発泡体。 ９ アルミノケイ酸塩にフツ化カルシウム及びフ
ツ化アルミニウムが添加されている特許請求の範
囲第６項又は第７項記載の発泡体。 １０ ホウ酸塩又はケイ酸塩が200メツシユ以下
の粒径を有する粒状である特許請求の範囲第１項
〜第９項のいずれかに記載の発泡体。 １１ 有機高分子物質100重量部に対して20部〜
400部のホウ酸塩又はケイ酸塩が含まれる特許請
求の範囲第１項〜第１０項のいずれかに記載の発
泡体。 １２ 充填剤を含有する特許請求の範囲第１項〜
第１１項のいずれかに記載の発泡体。 １３ 無機又は有機の繊維状物質を内部及び／又
は表面に分布させている特許請求の範囲第１項〜
第１１項のいずれかに記載の発泡体。 １４ α，β−不飽和モノカルボン酸又はジカル
ボン酸の単独重合体又はこれと他の一種以上のビ
ニール化合物又はオレフイン化合物との共重合体
である親水性プロトン供与性有機高分子物質の水
溶液又は水性懸濁液中に、酸性水中において分解
しポリカチオンを生成するホウ酸塩又はケイ酸塩
よりなる無機物質と、プロトン分解性の金属炭酸
塩を添加して分解放出された炭酸ガスにより発泡
を行つた後、硬化させることを特徴とする発泡体
の製造方法。 １５ 有機高分子物質の平均分子量が1000〜
500000の範囲にある特許請求の範囲第１４項記載
の方法。 １６ 無機物質が40〜60モル％の酸化ホウ素と残
部がカルシウム、アルミニウム、亜鉛、ケイ素及
びマグネシウムの少くとも一種の酸化物とよりな
るホウ酸塩である特許請求の範囲第１４項又は第
１５項記載の方法。 １７ 酸化亜鉛が50〜60モル％含まれる特許請求
の範囲第１６項記載の方法。 １８ 無機物質がオルソケイ酸、ピロケイ酸又は
環状ケイ酸とカルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、ジルコニウム、マグネシウム、亜鉛、鉛、
鉄、クロム、チタン、コバルト、アルミニウム、
カリウム、ナトリウム及びリチウムよりなる金属
群より選ばれた少くとも一種の金属とのケイ酸塩
である特許請求の範囲第１４項又は第１５項記載
の方法。 １９ ケイ酸塩がAl／Si比が２／３以上のアルミ
ノケイ酸塩であり、更にリチウム、カリウム、ナ
トリウム、カルシウム及びバリウムよりなる群よ
り選ばれた少くとも一種の金属を含むものである
特許請求の範囲第１８項記載の方法。 ２０ アルミノケイ酸塩のアルミノケイ酸の一部
がアルミノリン酸で置換されている特許請求の範
囲第１９項記載の方法。 ２１ アルミノケイ酸塩にフツ化カルシウムが添
加されている特許請求の範囲第１９項又は第２０
項記載の方法。 ２２ アルミノケイ酸塩にフツ化カルシウム及び
フツ化アルミニウムが添加されている特許請求の
範囲第１９項又は第２０項記載の方法。 ２３ ホウ酸塩又はケイ酸塩が200メツシユ以下
の粒径を有する粒状である特許請求の範囲第１４
項〜第２２項のいずれかに記載の方法。 ２４ 有機高分子物質100重量部に対して20部〜
400重量部のホウ酸塩又はケイ酸塩が用いられる
特許請求の範囲第１４項〜第２３項のいずれかに
記載の方法。 ２５ 親水性プロトン供与性有機高分子物質の水
溶液又は水性懸濁液濃度が10〜60重量％である特
許請求の範囲第１４項〜第２４項のいずれかに記
載の方法。 ２６ プロトン分解性の金属炭酸塩が炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、
炭酸バリウム、炭酸亜鉛、炭酸マンガン、塩基性
炭酸塩、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸銅、塩基性
炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウ
ム、炭酸ソーダ、重炭酸ソーダよりなる群から選
ばれた少くとも一種である特許請求の範囲第１４
項〜第２５項のいずれかに記載の方法。 ２７ 金属炭酸塩を高分子物質固形分100重量部
に対して５〜50重量部添加する特許請求の範囲第
２６項に記載の方法。 ２８ 充填剤を添加存在下に発泡、硬化を行わせ
る特許請求の範囲第１４項〜第２７項のいずれか
に記載の方法。 ２９ 充填剤が有機又は無機の繊維状物質である
特許請求の範囲第２８項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12789778A JPS5556138A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Novel foam and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12789778A JPS5556138A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Novel foam and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5556138A JPS5556138A (en) | 1980-04-24 |
| JPS6159340B2 true JPS6159340B2 (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=14971358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12789778A Granted JPS5556138A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Novel foam and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5556138A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240028119A (ko) * | 2022-08-24 | 2024-03-05 | 주식회사 유도 | 플랙시블 핫 러너 시스템 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53105565A (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-13 | Nhk Spring Co Ltd | Production of fire retardant or nonnfamable polymer |
-
1978
- 1978-10-19 JP JP12789778A patent/JPS5556138A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240028119A (ko) * | 2022-08-24 | 2024-03-05 | 주식회사 유도 | 플랙시블 핫 러너 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5556138A (en) | 1980-04-24 |
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