JP2001329629A - Heat-insulating coating granule - Google Patents

Heat-insulating coating granule

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JP2001329629A
JP2001329629A JP2000153154A JP2000153154A JP2001329629A JP 2001329629 A JP2001329629 A JP 2001329629A JP 2000153154 A JP2000153154 A JP 2000153154A JP 2000153154 A JP2000153154 A JP 2000153154A JP 2001329629 A JP2001329629 A JP 2001329629A
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Japan
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heat
particles
synthetic resin
coating
insulating
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JP2000153154A
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Japanese (ja)
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Susumu Takeda
進 竹田
Kozo Hayashi
宏三 林
Kyoichi Fujimoto
恭一 藤本
Hideki Kishino
英樹 岸野
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Tokiwa Electric Co Ltd
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Tokiwa Electric Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/12Multiple coating or impregnating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat-insulating coating granule as a flame-retardant or incombustible heat-insulating material, by which heat-insulating execution works are facilitated, and light-weight aggregate having excellent dispersibility in case of the mixing of cement. SOLUTION: The granular heat-insulating coating granules used as the flame- retardant heat-insulating material, which allows wind to blow into an opening or the like of a house, and the light-weight aggregate having excellent dispensability are manufactured by applying a coating composed of an inorganic substance to the foam grains of a synthetic resin. The granular heat-insulating coating granules used as the flame-retardant heat-insulating material, which is applied easily to a ceiling or the like for the house, is manufactured by granulating the foam grains of the synthetic resin in a granulated powder shape by a binder. The incombustible heat-insulating coating granules used as the porous heat-insulating material having moisture absorbing-desorbing properties are manufactured by destroying the foam grains of the synthetic resin by fire by furning the granular heat-insulating covering substances.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅等における天
井、壁、床等の断熱施工材料として用いられる断熱性被
覆粒体に関し、より詳しくは、天井、壁、床等の隙間に
充填して施工するのに好適であり、かつ、セメント等の
軽量骨材としても好適な断熱性被覆粒体に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-insulating coated particle used as a heat-insulating material for ceilings, walls, floors and the like in houses and the like. The present invention relates to a heat-insulating coated particle which is suitable for construction and also suitable as a lightweight aggregate such as cement.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、吹き込み工法により住宅の天井や
外壁の断熱化に用いられている断熱材として、グラスウ
ールや難燃処理したセルロース繊維が知られている。グ
ラスウールをはじめとするこれらの短繊維材料は、連続
気泡型と称される断熱材料に属し、その繊維が空間を細
分して空気を封じ込め、対流による熱伝達を防いでその
機能を果たしているものであり、軽量かつ不燃性又は難
燃性を備えた断熱材として使用されている。一方、グラ
スウール等と同様に軽量かつ断熱性を備えた材料とし
て、合成樹脂の発泡体粒子が知られている。なかでも、
独立気泡型と称される断熱材料に属する発泡ポリスチレ
ン粒子は、発泡体中の気泡が隔壁によって独立して存在
していることにより、空気の対流が小さく、より断熱性
に優れるものである。この発泡体粒子はコンクリートや
モルタル用の軽量骨材として主に利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, glass wool and flame-retarded cellulose fibers have been known as heat insulating materials used for insulation of ceilings and outer walls of houses by a blowing method. These short fiber materials, such as glass wool, belong to an insulating material called open-cell type, where the fibers subdivide the space, confine air, prevent heat transfer by convection, and perform their function. It is used as a lightweight, non-combustible or flame-retardant heat insulating material. On the other hand, foamed particles of a synthetic resin are known as a lightweight and heat-insulating material similar to glass wool or the like. Above all,
Expanded polystyrene particles belonging to a heat insulating material called a closed-cell type have small air convection and more excellent heat insulating properties because bubbles in a foam are independently present by partition walls. These foam particles are mainly used as lightweight aggregates for concrete and mortar.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、吹き込み用
のグラスウールやセルロースファイバーにおいては、断
熱施工の際、なかんずく、既存住宅の空隙部へ充填する
際においては、流動性が悪く、隅々まで充填できない
等、作業性に問題があった。一方、合成樹脂の発泡体粒
子には可燃性という欠点があり、防火性が要求される用
途や場所には不適であった。また、低比重であること等
から、軽量骨材としてセメント等と混合しようとして
も、分散性が悪い等の不具合があった。
However, glass wool or cellulose fiber for blowing has poor fluidity, especially when filling in voids in existing houses during heat insulation construction, and cannot be filled to every corner. There was a problem in workability. On the other hand, foamed synthetic resin particles have the disadvantage of flammability, and are unsuitable for applications and places where fire protection is required. In addition, because of its low specific gravity, there are problems such as poor dispersibility even when it is attempted to mix it with cement or the like as a lightweight aggregate.

【0004】そこで、本発明は、合成樹脂の発泡体粒子
が有する断熱性や軽量等の特長を活かしつつ、これに難
燃性を付与し又は不燃性とすることにより、住宅の天井
や床等に敷き詰めたり空隙部に吹き込んで施工する等の
用途や工法を可能とし、これにより断熱施工作業の効率
を向上させることができる、新規な断熱性被覆粒体を提
供することを課題とする。また、セメント等と混合する
際の分散性が良好な、軽量骨材としての断熱性被覆粒体
を提供することを課題とする。
[0004] Therefore, the present invention provides a flame-retardant or non-flammable property of a synthetic resin foam particle while making use of its features such as heat insulation and light weight, thereby making it possible to provide a ceiling or floor of a house. It is an object of the present invention to provide a novel heat-insulating coated granule that enables applications and construction methods such as laying in a space or blowing into a void portion, thereby improving the efficiency of heat-insulating work. It is another object of the present invention to provide a heat-insulating coated granule as a lightweight aggregate having good dispersibility when mixed with cement or the like.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の第1の
発明は、セピオライトと水溶性樹脂を主成分とする水性
有機バインダーとからなる被覆を形成して表面処理を施
した合成樹脂の発泡体粒子に、無機粉体とアルカリ金属
ケイ酸塩を主成分とする水ガラスを含む水性無機バイン
ダーとからなるコーティング材を更に被覆し、次いで乾
燥硬化してなることを特徴とする断熱性被覆粒体であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a synthetic resin having a surface treated by forming a coating comprising sepiolite and an aqueous organic binder containing a water-soluble resin as a main component. Insulating coating characterized by further coating the foam particles with a coating material comprising an inorganic powder and an aqueous inorganic binder containing water glass containing an alkali metal silicate as a main component, followed by drying and curing. Granules.

【0006】上記第1の発明によると、合成樹脂の発泡
体粒子に最初に形成された表面処理用の被覆は発泡体粒
子の表面を親水性に改質し、かつ、合成樹脂の発泡体粒
子の伸縮にも追従可能な柔軟性を備える。この結果、水
性無機バインダーが馴染みやすくなり、次いで形成され
るコーティング材の被覆がより均一なものとなる。ま
た、表面処理用の被覆が軟質な合成樹脂の発泡体粒子と
コーティング材の被覆との間で緩衝層として作用し、こ
のコーティング剤の被覆を割れにくくする。
According to the first aspect of the present invention, the surface treatment coating first formed on the synthetic resin foam particles modifies the surface of the foam particles to be hydrophilic, and forms the synthetic resin foam particles. It has the flexibility to follow the expansion and contraction. As a result, the water-based inorganic binder becomes more familiar, and the coating of the subsequently formed coating material becomes more uniform. In addition, the coating for surface treatment acts as a buffer layer between the soft synthetic resin foam particles and the coating of the coating material, and makes the coating of the coating agent hard to be broken.

【0007】また、本発明により得られる粒子状の断熱
性被覆粒体では、硬質かつ耐熱性のコーティング材の被
覆が発泡体粒子全体を保護することにより、物理的強度
が増すと共に、火炎や高熱にさらされた場合においても
発泡体粒子が発炎しにくくなる。更に、この断熱性被覆
粒体は、被覆の分だけ適度に高比重となってセメント等
への分散性が向上すると共に、被覆される無機粉体に応
じて新たな性質が付与され又は改質されたものとなる。
Further, in the heat-insulating coated particles obtained by the present invention, the coating of the hard and heat-resistant coating material protects the whole foam particles, thereby increasing the physical strength and increasing the flame and high heat. The foam particles are less likely to ignite even when exposed to water. Furthermore, the heat-insulating coated particles have a moderately high specific gravity by the amount of the coating to improve dispersibility in cement and the like, and new properties are imparted or modified according to the inorganic powder to be coated. It was done.

【0008】請求項2に記載の第2の発明は、セピオラ
イトと水溶性樹脂を主成分とする水性有機バインダーと
からなる被覆を形成して表面処理を施した主材としての
複数の合成樹脂の発泡体粒子と、アルカリ金属ケイ酸塩
を主成分とする水ガラスを含む水性無機バインダーとを
必須成分とする混練物を顆粒状に造粒し、次いで乾燥硬
化してなることを特徴とする断熱性被覆粒体である。
A second invention according to a second aspect of the present invention is to form a coating comprising sepiolite and an aqueous organic binder having a water-soluble resin as a main component, and to form a coating on the surface of a plurality of synthetic resins as a main material. A kneaded material containing foam particles and an aqueous inorganic binder containing water glass containing an alkali metal silicate as a main component is granulated into granules, and then dried and cured, and is heat-insulated. Coated granules.

【0009】上記第2の発明によると、合成樹脂の発泡
体粒子に形成される表面処理用の被覆は、発泡体粒子表
面を親水性に改質し、かつ、合成樹脂の発泡体粒子の伸
縮にも追従可能な柔軟性を備える。この結果、水性無機
バインダーが馴染みやすくなり、次いで調製される混練
物では、主材としての複数の発泡体粒子が良好に分散さ
れた状態となる。また、表面処理用の被覆が、軟質な合
成樹脂の発泡体粒子と水性無機バインダーの連続層との
間で緩衝層として機能し、その水ガラスの硬化した連続
層を割れにくいものとする。
According to the second aspect of the present invention, the surface treatment coating formed on the synthetic resin foam particles modifies the surface of the foam particles to be hydrophilic, and expands and contracts the synthetic resin foam particles. It has the flexibility to follow. As a result, the aqueous inorganic binder becomes easily compatible, and the kneaded material prepared subsequently has a state in which a plurality of foam particles as a main material are well dispersed. Further, the coating for surface treatment functions as a buffer layer between the foamed particles of the soft synthetic resin and the continuous layer of the aqueous inorganic binder, and makes the hardened continuous layer of the water glass hard to be broken.

【0010】また、次いで調製される混練物は湿潤状態
にあり、所要の形状に成形される。その後、乾燥により
水ガラスの硬化した連続層が形成され、発泡体粒子全体
がこの連続層で更に被覆されると共に、複数の発泡体粒
子が結着した顆粒状となる。これにより得られる顆粒状
の断熱性被覆粒体では、形成された硬質かつ耐熱性の連
続層が合成樹脂の発泡体粒子全体を保護することによ
り、物理的強度が増すと共に、火炎や高熱にさらされた
場合においても発泡体粒子が発炎しにくくなる。また、
この断熱性被覆粒体は合成樹脂の発泡体粒子の特性を備
えつつ、個々の発泡体粒子よりも適度に大きくなり、取
り扱いが容易となる。
[0010] The kneaded material prepared next is in a wet state and is formed into a required shape. Thereafter, the cured continuous layer of water glass is formed by drying, and the whole foam particles are further covered with this continuous layer, and the foam particles are formed into a granular form in which a plurality of foam particles are bound. In the resulting heat-insulated coated granules, the formed hard and heat-resistant continuous layer protects the entire synthetic resin foam particles, thereby increasing the physical strength and exposing to flames or high heat. In this case, the foam particles are less likely to ignite. Also,
The heat-insulating coated particles have the properties of foam particles of a synthetic resin, are appropriately larger than individual foam particles, and are easy to handle.

【0011】請求項3に記載の第3の発明は、セピオラ
イトと水溶性樹脂を主成分とする水性有機バインダーと
からなる被覆を形成して表面処理を施した主材としての
複数の合成樹脂の発泡体粒子と、アルカリ金属ケイ酸塩
を主成分とする水ガラスを含む水性無機バインダーとを
必須成分とする混練物を顆粒状に造粒し、次いで乾燥硬
化し、更に焼成して前記合成樹脂の発泡体粒子を焼失さ
せてなることを特徴とする断熱性被覆粒体である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of forming a coating comprising a sepiolite and an aqueous organic binder having a water-soluble resin as a main component and treating the surface with a plurality of synthetic resins as a main material. The kneaded material containing foam particles and an aqueous inorganic binder containing water glass containing an alkali metal silicate as a main component is granulated into granules, then dried and cured, and further calcined to obtain the synthetic resin. Characterized in that the foam particles are burned off.

【0012】上記第3の発明によると、合成樹脂の発泡
体粒子に施される表面処理用の被覆は、発泡体粒子表面
を親水性に改質する。この結果、水性無機バインダーが
馴染みやすくなり、次いで調製される混練物では、主材
としての複数の発泡体粒子が良好に分散された状態とな
る。そして、最後に行われる焼成により、合成樹脂の発
泡体粒子等が焼失し、多数の空孔が分散された状態で形
成される。また、他の無機質成分が焼結し、特にセピオ
ライトの有する焼結性により、その形状が良好に保持さ
れる。これにより得られる断熱性被覆粒体は、多孔質で
あることから低比重かつ吸放湿性を備え、更に無機質の
みからなることから実質的に不燃性となる。
According to the third aspect, the coating for surface treatment applied to the synthetic resin foam particles modifies the surface of the foam particles to hydrophilicity. As a result, the aqueous inorganic binder becomes easily compatible, and the kneaded material prepared subsequently has a state in which a plurality of foam particles as a main material are well dispersed. The final baking burns out the synthetic resin foam particles and the like, and forms a state in which many pores are dispersed. In addition, other inorganic components are sintered, and the shape thereof is favorably maintained by the sintering property of sepiolite. The heat-insulating coated particles obtained thereby have a low specific gravity and moisture absorption / desorption properties because they are porous, and are substantially nonflammable because they are composed only of inorganic substances.

【0013】請求項4に記載の第4の発明は、第1又は
第2の発明の構成に加え、前記合成樹脂の発泡体粒子
が、独立気泡型の発泡ポリスチレン粒子からなる。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the constitution of the first or second aspect, the synthetic resin foam particles are made of closed-cell type expanded polystyrene particles.

【0014】上記第4の発明によると、合成樹脂の発泡
体粒子として、その内部が完全な中空状となった独立気
泡型の発泡ポリスチレン粒子が用いられていることか
ら、粒子内部の空隙が外部とつながることがない。この
ため、非独立気泡型の合成樹脂の発泡体粒子を用いた場
合に比べ、熱が伝わりにくくなる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the closed-cell-type expanded polystyrene particles having a completely hollow inside are used as the synthetic resin expanded particles, the voids inside the particles are reduced to the outside. Never connected. For this reason, heat is less likely to be transmitted than in the case where non-closed cell type synthetic resin foam particles are used.

【0015】請求項5に記載の第5の発明は、第1から
第4のいずれか1つの発明の構成に加え、前記水性無機
バインダーには、前記水ガラスの硬化剤としてのホウ酸
亜鉛を含む。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the constitution of any one of the first to fourth aspects, zinc borate as a curing agent for the water glass is added to the aqueous inorganic binder. Including.

【0016】上記第5の発明によると、ホウ酸亜鉛は、
比較的少ない添加量で水ガラスの硬化(ゲル化)を促進
する作用を有すると共に、その適度な硬化促進作用によ
り、硬化時間と速度の調整が容易である。また、ホウ酸
亜鉛との反応により非常に安定して金属イオンを固定で
きるため、アルカリ金属の溶出による白化がなく、か
つ、高分子化したアルカリ金属ケイ酸塩は、再溶解する
ことがない。更に、ホウ酸亜鉛は水ガラスと反応してそ
れを高融点化するので、焼成の際の耐熱性が高まる。
According to the fifth aspect, the zinc borate comprises:
It has the effect of accelerating the curing (gelling) of water glass with a relatively small amount of addition, and its moderate curing accelerating action makes it easy to adjust the curing time and speed. Further, since metal ions can be fixed very stably by reaction with zinc borate, there is no whitening due to elution of alkali metal, and the polymerized alkali metal silicate does not redissolve. Furthermore, since zinc borate reacts with water glass to increase the melting point, heat resistance during firing is increased.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】まず、第1,4,5の発明の断熱
性被覆粒体について、より詳細に説明する。これらは、
基本的には、セピオライトと水溶性樹脂を主成分とする
水性有機バインダーとによる表面処理が施された合成樹
脂の発泡体粒子に、無機粉体と水ガラスを主成分とする
水性無機バインダーとからなるコーティング材が被覆さ
れ、次いで乾燥硬化されたものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the heat-insulating coated particles of the first, fourth, and fifth inventions will be described in more detail. They are,
Basically, foamed synthetic resin particles subjected to surface treatment with sepiolite and an aqueous organic binder containing a water-soluble resin as a main component, from an inorganic powder and an aqueous inorganic binder containing water glass as a main component Coating material, and then dried and cured.

【0018】合成樹脂の発泡体粒子は、内部が中実では
なく完全又は不完全に中空状になっている粒子である。
この合成樹脂の発泡体粒子としては、ポリスチレン、ス
チレン系合成樹脂、及び、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンの発泡体が使用可能である。これらの中でも、とりわ
けポリスチレンの発泡体粒子(以下「発泡ポリスチレン
粒子」という)は幅広い比重分布と粒子径分布が調整で
き、しかも断熱性等においても優れている。具体的に
は、発泡ポリスチレン粒子は、0.5〜10.0mmの粒径を有
し、タップ密度が0.01〜0.10g/cm3、粒子密度が0.015
〜0.15g/cm3と小さく、また、熱伝導率が0.038〜0.04
5kcal/(m・h・℃)と低く、溶融開始温度は約120℃であ
る。
The synthetic resin foam particles are particles whose interior is not solid but completely or incompletely hollow.
As the foam particles of the synthetic resin, polystyrene, styrene-based synthetic resin, and foams of polyethylene and polypropylene can be used. Among these, foamed polystyrene particles (hereinafter, referred to as “expanded polystyrene particles”) are particularly capable of adjusting a wide specific gravity distribution and particle size distribution, and are also excellent in heat insulation properties and the like. Specifically, the expanded polystyrene particles have a particle size of 0.5 to 10.0 mm, a tap density of 0.01 to 0.10 g / cm 3 , and a particle density of 0.015 g / cm 3 .
0.15 g / cm 3 and a thermal conductivity of 0.038 to 0.04
It is as low as 5 kcal / (m · h · ° C), and the melting start temperature is about 120 ° C.

【0019】セピオライトは、通称マウンテンレザー
(山皮)とも呼ばれる、微細な繊維状の形態をした含水
ケイ酸マグネシウム粘土鉱物である。セピオライトは、
レンガを交互に積み重ねたような三次元鎖状の結晶構造
を有し、その鎖状の隙間には繊維の長さ方向に沿ってト
ンネル状の細孔が形成されている。そのため、その比表
面積は300m2/gにもなり、その表面には反応性に富む
マグネシウムに配位した水酸基(−OH)やシラノール
基(−SiOH)が多く含まれている。また、そのトン
ネル状の細孔には結合水としての結晶水が含まれ、結晶
構造が維持されている。セピオライトは親水性で水分を
よく吸着し、その他にも自己固結性、分散性、揺変性
(チキソトロピー性)、焼結性等の基本的な性質があ
る。本発明で用いられるセピオライトは、一次粒子に分
散された短繊維状の形態で、その大きさは繊維長7μm
以下でアスペクト比8以上、より好ましくは繊維長5μ
m程度でアスペクト比10程度のものがよい。
Sepiolite is a hydrated magnesium silicate clay mineral in a fine fibrous form, also commonly called mountain leather. Sepiolite is
It has a three-dimensional chain-like crystal structure in which bricks are alternately stacked, and tunnel-like pores are formed in the chain-like gaps along the fiber length direction. Therefore, its specific surface area is as large as 300 m 2 / g, and its surface contains many hydroxyl groups (—OH) and silanol groups (—SiOH) coordinated with highly reactive magnesium. The tunnel-shaped pores contain water of crystallization as binding water, and the crystal structure is maintained. Sepiolite is hydrophilic and adsorbs water well, and has other basic properties such as self-consolidation, dispersibility, thixotropic (thixotropic) properties and sinterability. The sepiolite used in the present invention is in the form of short fibers dispersed in primary particles and has a fiber length of 7 μm.
Below, the aspect ratio is 8 or more, more preferably the fiber length is 5μ.
Those having an aspect ratio of about 10 and a length of about m are preferable.

【0020】水性有機バインダーに用いられる水溶性樹
脂としては、具体的には、ポリビニルアルコール(PV
A)、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル等が挙げ
られるが、本発明では、特にポリビニルアルコールを好
適に用いることができる。ポリビニルアルコールは、ポ
バールとも略称される、白色又は微黄色の水溶性の粉末
である。ポリビニルアルコールは、ガラス転移温度が65
〜80℃で、引張強度、圧縮強度、耐衝撃性、耐摩耗性に
優れており、ポリビニルアルコール系繊維やポリビニル
アセタールの製造原料、塗料、接着剤、乳化剤に用いら
れている。
As the water-soluble resin used for the aqueous organic binder, specifically, polyvinyl alcohol (PV)
A), polyvinyl acetal, polyvinyl acetate, and the like. In the present invention, polyvinyl alcohol can be particularly preferably used. Polyvinyl alcohol is a white or slightly yellow water-soluble powder, also abbreviated as poval. Polyvinyl alcohol has a glass transition temperature of 65
It is excellent in tensile strength, compressive strength, impact resistance and abrasion resistance at -80 ° C, and is used as a raw material for producing polyvinyl alcohol fiber and polyvinyl acetal, paint, adhesive and emulsifier.

【0021】コーティング材に用いられる無機粉体は、
特に限定されるものではなく、例えば、カオリン、アル
ミナ、シリカ等のセラミックスパウダーや、セピオライ
ト、珪藻土、ゼオライト等の機能性粉体が挙げられる。
セラミックスパウダーは、主に焼成して焼結体セラミッ
クスを作るための原料粉体を指し、より良い焼結体を得
るため、サブミクロン粒径、粒径分布が狭い、結晶性が
良い等の性質を備えている。
The inorganic powder used for the coating material is
There is no particular limitation, and examples thereof include ceramic powders such as kaolin, alumina, and silica, and functional powders such as sepiolite, diatomaceous earth, and zeolite.
Ceramic powder is a raw material powder mainly used to produce sintered ceramics by firing. To obtain a better sintered body, properties such as submicron particle size, narrow particle size distribution, good crystallinity, etc. It has.

【0022】特に、コーティング材として機能性無機粉
体を用いることで、断熱性被覆粒体の多機能化を図るこ
とができる。例えば、前記の珪藻土やゼオライト等を用
いることにより、調湿性を付与することができる。調湿
性とは、室内の温度を一定に保つ性質であり、吸放湿
性、呼吸性とも呼ばれる性質である。珪藻土は、珪藻と
いう単細胞の藻類が海底や湖底に沈積し、体内の原形質
が分解し、ケイ酸を主体とした遺殻が集積して地層を形
成した珪質の堆積岩であり、一般式SiO2・xH 2Oで
表される。珪藻土はいずれも円形、針状舟形等の殻(セ
ル)の集合体からなり、微細な孔を非常に多く有する。
珪藻土は微細多孔質な構造のため密度が小さく、熱絶縁
性に富み、化学的にも侵されにくい性質を有する。
In particular, a functional inorganic powder as a coating material
The use of multi-layers allows for multi-functionalization of heat-insulating coated particles.
Can be. For example, using the diatomaceous earth or zeolite
By doing so, humidity control can be imparted. Humidity control
The property is a property that keeps the indoor temperature constant,
It is a property also called sex and respiration. Diatomaceous earth is
A single-celled algae is deposited on the bottom of the sea or lake, causing
Is decomposed, and ashes of mainly silicic acid accumulate to form a stratum
It is a siliceous sedimentary rock that has the general formula SiOTwo・ XH TwoIn O
expressed. Diatomaceous earth is made of a circular or needle-shaped boat
) And has very many fine pores.
Diatomaceous earth has a low density due to its microporous structure and is thermally insulated
Rich in properties and resistant to chemical attack.

【0023】ゼオライトは元素周期表の1A族及び2A
族の元素、例えばNa、K、Mg、Ca等の元素の結晶
性アルミノケイ酸塩であって、天然に産出されるもの
と、人工的に合成されるものとがある。ゼオライトの骨
格構造には連通した空隙があり、陽イオンや水分子で占
められている。そして、熱が加えられることにより水分
子が除去され、空隙が気体、塩類、その他の物質を吸着
する。天然ゼオライトとしてはモルテナイト系パウダー
が代表的である。また、合成ゼオライトとしては、シリ
カ源にケイ酸ナトリウム、アルミ源にアルミン酸ナトリ
ウムを用いたパウダーが代表的である。
Zeolites are group 1A and 2A of the periodic table.
There are crystalline aluminosilicates of group III elements, for example, elements such as Na, K, Mg, Ca, etc., which are naturally produced and artificially synthesized. The framework structure of zeolite has communicating voids, which are occupied by cations and water molecules. Then, water molecules are removed by the application of heat, and the voids adsorb gases, salts, and other substances. Typical natural zeolites are mortenite powders. Typical synthetic zeolites are powders using sodium silicate as a silica source and sodium aluminate as an aluminum source.

【0024】水ガラスは、一般式M2O・nSiO2で表
されるアルカリ金属ケイ酸塩を主成分とする、粘性のあ
る水溶液であり、硬化してガラス質のシリケートポリマ
ーを形成する。式中Mはアルカリ金属であり、代表的に
は、Na、K、Liである。nはM2OとSiO2とのモ
ル比であり、一般に1.6≦n≦4.5である。アルカリ金属
の種類はバインダーの性能を左右する要素であり、一般
に接着強さはNa>K>Liの順に小さくなり、耐水性
はLi>K>Naの順に小さくなる。水ガラスはセラミ
ックス、金属等に対する接着性に優れ、しかも不燃性で
あることから、無機塗料や無機接着剤のバインダーとし
て、また不燃性パネルやボードの製造時のバインダーと
して等、幅広く利用されている。このような水ガラスと
しては、安価で、またJIS規格品として容易に入手可
能なケイ酸ナトリウムの水ガラスを特に好適に用いるこ
とができる。また、このケイ酸ナトリウムの水ガラス
に、ケイ酸リチウムの水ガラスを混合して用いることも
好ましい。それによって、硬化後の耐水性をより高める
ことができる。
Water glass is a viscous aqueous solution containing an alkali metal silicate represented by the general formula M 2 O.nSiO 2 as a main component, and hardens to form a vitreous silicate polymer. In the formula, M is an alkali metal, and is typically Na, K, or Li. n is a molar ratio between M 2 O and SiO 2, and generally 1.6 ≦ n ≦ 4.5. The type of alkali metal is a factor that affects the performance of the binder. Generally, the adhesive strength decreases in the order of Na>K> Li, and the water resistance decreases in the order of Li>K> Na. Water glass has excellent adhesiveness to ceramics, metals, etc. and is nonflammable, so it is widely used as a binder for inorganic paints and inorganic adhesives and as a binder in the production of nonflammable panels and boards. . As such water glass, water glass of sodium silicate which is inexpensive and easily available as a JIS standard product can be particularly preferably used. It is also preferable to use a water glass of lithium silicate mixed with the water glass of sodium silicate. Thereby, the water resistance after curing can be further increased.

【0025】前述した水ガラスは、硬化までに要する時
間が比較的長いため、その硬化を促進する硬化剤を併用
するのが一般的である。水ガラスの硬化剤としては、特
にホウ酸亜鉛が有利である。ホウ酸亜鉛は、古くから塗
料や樹脂成形品の難燃剤として使用されているもので、
一般に2ZnO・3B23・3.5H2Oの組成で示される水
和物であるが、加熱によって容易に無水和物となる。本
発明では、これらのいずれの形態でも同等に使用するこ
とができる。また、使用するホウ酸亜鉛の粒径は任意で
あるが、比較的小さい方が反応性及び分散性の点から好
ましく、平均粒径1〜100μmのものが特に好ましい。従
って、ホウ酸亜鉛としては、難燃剤として市販されてい
るものをそのまま好適に用いることができる。
Since the above-mentioned water glass takes a relatively long time to cure, it is common to use a curing agent for accelerating the curing. As a curing agent for water glass, zinc borate is particularly advantageous. Zinc borate has long been used as a flame retardant for paints and resin molded products.
Generally a hydrate represented by a composition of 2ZnO · 3B 2 O 3 · 3.5H 2 O, easily becomes anhydrate by heating. In the present invention, any of these forms can be equally used. The particle size of the zinc borate used is arbitrary, but a relatively small particle is preferable from the viewpoint of reactivity and dispersibility, and a particle having an average particle size of 1 to 100 μm is particularly preferable. Accordingly, as zinc borate, those commercially available as flame retardants can be suitably used as they are.

【0026】粒子状の断熱性被覆粒体の調製は、次のよ
うにして行われる。まず、合成樹脂の発泡体粒子に水性
有機バインダーを塗布し、そこへ表面処理材としてのセ
ピオライトを付着させて被覆することにより、表面処理
を施す。水溶性樹脂を主成分とする水性有機バインダー
は合成樹脂の発泡体粒子とよく馴染み、その表面に満遍
なく塗布される。また、親水性であるセピオライトは水
性有機バインダー中に分散し、バインダーの塗布された
発泡体粒子の表面に満遍なく行き渡ることができる。次
いで、水性有機バインダーが乾燥し、その水溶性樹脂に
よって接着されると共に、セピオライトがその自己固結
性により固結することにより、親水性かつ柔軟性を備え
た略均一な被覆が形成される。
The preparation of the particulate heat-insulating coated particles is carried out as follows. First, an aqueous organic binder is applied to foam particles of a synthetic resin, and sepiolite as a surface treatment material is adhered and coated thereon, thereby performing a surface treatment. The aqueous organic binder containing a water-soluble resin as a main component blends well with the synthetic resin foam particles, and is evenly applied to the surface thereof. Sepiolite, which is hydrophilic, can be dispersed in an aqueous organic binder and can evenly spread over the surface of the foam particles coated with the binder. Next, the aqueous organic binder is dried and adhered by the water-soluble resin, and the sepiolite is consolidated by its self-consolidating property, whereby a substantially uniform coating having hydrophilicity and flexibility is formed.

【0027】被覆が備える柔軟性は、以下のような機構
によるものと考えられる。図1に模式図として示すよう
に、合成樹脂の発泡体粒子11の表面には、短繊維状の
セピオライトの一次粒子12が、柔軟性のある水溶性樹
脂13により接着され、更に、複数のセピオライトの一
次粒子12が互いにマトリックスを形成して、そのマト
リックスの交点が水溶性樹脂13によって結び付けられ
ている。セピオライトの粒子がこのような高次構造をと
ることにより、被覆14は柔軟性を備え、これにより、
合成樹脂のような弾性の有する材質の表面においても、
その伸縮に追従してひび割れや剥離の生じにくい被覆を
形成させることができる。更に、次いで形成される無機
の被覆15との間で緩衝層として作用することにより、
その硬質な無機の被覆15を割れにくくすることができ
る。
The flexibility of the coating is considered to be due to the following mechanism. As schematically shown in FIG. 1, primary particles 12 of short fibrous sepiolite are adhered to the surface of synthetic resin foam particles 11 by a flexible water-soluble resin 13. Primary particles 12 form a matrix with each other, and the intersections of the matrix are connected by a water-soluble resin 13. Due to this higher order structure of the sepiolite particles, the coating 14 is flexible,
Even on the surface of an elastic material such as synthetic resin,
Following the expansion and contraction, it is possible to form a coating that is less likely to crack or peel. Further, by acting as a buffer layer between the subsequently formed inorganic coating 15,
The hard inorganic coating 15 can be made hard to break.

【0028】次いで、表面処理の施された発泡体粒子に
水性無機バインダーを塗布し、そこへコーティング材と
しての無機粉体を付着させて被覆する。親水性に改質さ
れた発泡体粒子の表面は、水ガラスを主成分とする水性
無機バインダーが馴染みやすく、その表面に満遍なく塗
布される。これにより、無機粉体を略均一に被覆させる
ことができる。なお、無機粉体を被覆させた直後は、水
性無機バインダーが湿潤状態にあり、これを乾燥硬化さ
せる必要があるが、このとき、加熱乾燥することにより
硬化を促進させるのがよい。水性無機バインダーの水ガ
ラスの硬化により、合成樹脂の発泡体粒子の表面に無機
粉体が強固に結着された状態となる。
Next, an aqueous inorganic binder is applied to the foam particles having been subjected to the surface treatment, and an inorganic powder as a coating material is adhered thereto and coated. The surface of the foam particles modified to be hydrophilic is easily blended with the aqueous inorganic binder containing water glass as a main component, and is evenly applied to the surface. Thereby, the inorganic powder can be coated substantially uniformly. Immediately after coating with the inorganic powder, the aqueous inorganic binder is in a wet state, and it is necessary to dry and cure the binder. At this time, curing is preferably promoted by heating and drying. By hardening the water glass of the aqueous inorganic binder, the inorganic powder is firmly bound to the surface of the synthetic resin foam particles.

【0029】以上の工程により調製される粒子状の断熱
性被覆粒体は、合成樹脂の発泡体粒子の表面に無機粉体
を主体とする被覆が形成されたものであり、この硬質か
つ耐熱性の被覆が合成樹脂の発泡体粒子全体を保護する
機能を果たす。これにより、発泡体粒子の物理的強度が
増すと共に、難燃性が付与され、火炎や高熱にさらされ
た場合においても合成樹脂が発炎しにくくなる。従っ
て、この断熱性被覆粒体は、防火性の要求される住宅の
外壁等の隙間に、吹き込み工法によって充填すること等
が可能な断熱材として用いることができる。また、形成
された被覆により粒子の表面が親水性に改質されると共
に、被覆の分だけ適度に高比重となることにより、セメ
ント等との親和性や混合する際の分散性が向上した、使
い勝手の良い軽量骨材として用いることができる。
The particulate heat-insulating coated particles prepared by the above steps are obtained by forming a coating mainly composed of inorganic powder on the surface of synthetic resin foam particles. Covers the entirety of the synthetic resin foam particles. This increases the physical strength of the foam particles, imparts flame retardancy, and makes the synthetic resin less prone to flame even when exposed to a flame or high heat. Therefore, the heat-insulating coated particles can be used as a heat-insulating material that can be filled into a gap such as an outer wall of a house where fire protection is required by a blowing method. In addition, the surface of the particles is modified to be hydrophilic by the formed coating, and the specific gravity is appropriately increased by the amount of the coating, thereby improving the affinity with cement and the like and the dispersibility when mixing. It can be used as an easy-to-use lightweight aggregate.

【0030】特に、合成樹脂の発泡体粒子として、その
内部が完全な中空状となった独立気泡型を用いた場合に
は、被覆粒体の断熱性を更に高める上で有効である。独
立気泡型を用いた場合には、粒子内部の空隙が外部とつ
ながることがないため、粒子の表面に形成される被覆が
内部に入り込んで空隙を埋めてしまうことがない。この
ため、非独立気泡型を用いた場合に比べて粒子内部の空
隙がより多く残り、空気等の気体の流動がないか又はあ
っても非常に少なく、熱が伝わりにくくなるからであ
る。
In particular, in the case of using a closed-cell type in which the inside is completely hollow as the synthetic resin foam particles, it is effective in further enhancing the heat insulating property of the coated particles. When the closed-cell type is used, the voids inside the particles do not connect to the outside, so that the coating formed on the surface of the particles does not enter the interior and fill the voids. Therefore, as compared with the case of using the non-closed cell type, more voids inside the particles remain, and even if there is no or very little flow of gas such as air, heat is hardly transmitted.

【0031】また、水性無機バインダーに水ガラスの硬
化剤としてのホウ酸亜鉛を添加することにより、その硬
化を早めることができる。ホウ酸亜鉛の硬化剤としての
作用は、以下のような現象によるものと考えられる。水
ガラスとホウ酸亜鉛とが混合されると、ホウ酸亜鉛の表
面においては、化学結合していたホウ酸と亜鉛とが溶解
する。これらのホウ酸及び亜鉛と、水ガラスのアルカリ
金属ケイ酸塩のアルカリ金属とが反応して新たな化合物
を形成し、これによってアルカリ金属が固定化される。
アルカリ金属を失ったケイ酸塩はゲル化して、ホウ酸亜
鉛の微粉末の表面に析出し、ガラス状の固体となる。こ
のようにしてケイ酸ゲルの析出が進行し、拡大したケイ
酸ゲルは、隣接するホウ酸亜鉛の微粉末の表面に析出し
たケイ酸ゲルと一体化し、ついには全体がゲル化する。
そして、このゲル化は、硬化剤中のホウ酸亜鉛の量が少
ない場合には比較的ゆっくり進行するが、多くなるに従
い速く進行する。このため、ホウ酸亜鉛の添加量によ
り、硬化時間と速度を容易に調整することができる。更
に、ホウ酸亜鉛の添加によりアルカリ金属が固定化され
るため、形成された水ガラスの硬化体には、その金属イ
オンが溶出することによって生ずる、いわゆる白化がな
い。かつ、高分子化したアルカリ金属ケイ酸塩は再溶解
することがなく、化学的に安定なものとなる。
Further, by adding zinc borate as a curing agent for water glass to the aqueous inorganic binder, the curing can be accelerated. The effect of zinc borate as a curing agent is considered to be due to the following phenomena. When water glass and zinc borate are mixed, boric acid and zinc that have been chemically bonded are dissolved on the surface of zinc borate. The boric acid and zinc react with the alkali metal of the alkali metal silicate of the water glass to form a new compound, thereby fixing the alkali metal.
The silicate that has lost the alkali metal gels and precipitates on the surface of the fine powder of zinc borate, forming a glassy solid. The deposition of the silica gel proceeds in this manner, and the expanded silica gel is integrated with the silica gel deposited on the surface of the adjacent fine powder of zinc borate, and eventually the whole gels.
The gelation proceeds relatively slowly when the amount of zinc borate in the curing agent is small, but proceeds rapidly as the amount increases. Therefore, the curing time and speed can be easily adjusted by the amount of zinc borate added. Furthermore, since the alkali metal is immobilized by the addition of zinc borate, the formed cured body of water glass does not have the so-called whitening caused by the elution of the metal ion. In addition, the polymerized alkali metal silicate does not redissolve and becomes chemically stable.

【0032】次に、第2,4,5の発明の断熱性被覆粒
体について、より詳細に説明する。これらは、基本的に
は、セピオライトと水溶性樹脂を主成分とする水性有機
バインダーとによって表面が処理された主材としての複
数の合成樹脂の発泡体粒子と、水ガラスを主成分とする
水性無機バインダーとを含む混練物が顆粒状に造粒さ
れ、次いで乾燥硬化されたものである。
Next, the heat-insulating coated particles of the second, fourth, and fifth inventions will be described in more detail. These are basically a plurality of synthetic resin foam particles as a main material whose surface is treated with a sepiolite and an aqueous organic binder mainly containing a water-soluble resin, and an aqueous particle mainly containing water glass. A kneaded product containing an inorganic binder is granulated into granules, and then dried and cured.

【0033】なお、ここで用いられる合成樹脂の発泡体
粒子、セピオライト、水溶性樹脂、水ガラス及びその硬
化剤については、上述の説明の通りであるが、水ガラス
を主成分とする水性無機バインダーには、その硬化時の
クラック発生防止と硬化体の強度向上とを目的に、補強
材として無機繊維を加えてもよい。具体的には、例え
ば、ガラス繊維、ロックウール繊維等の鉱物繊維、ステ
ンレス繊維等の金属繊維、カーボン繊維、アルミナ繊
維、アルミナシリカ繊維、チタン酸カリウム繊維等のセ
ラミック繊維、ウィスカ等の無機化合物繊維、等が挙げ
られる。これらの中でも、安価である点でガラス繊維が
好適である。
The synthetic resin foam particles, sepiolite, water-soluble resin, water glass and its curing agent used here are as described above, but the aqueous inorganic binder containing water glass as a main component is used. In order to prevent cracking during curing and improve the strength of the cured product, an inorganic fiber may be added as a reinforcing material. Specifically, for example, mineral fibers such as glass fibers and rock wool fibers, metal fibers such as stainless steel fibers, carbon fibers, alumina fibers, alumina silica fibers, ceramic fibers such as potassium titanate fibers, and inorganic compound fibers such as whiskers. And the like. Among these, glass fibers are preferred in that they are inexpensive.

【0034】顆粒状の断熱性被覆粒体は、四段階の工程
を経て調製される。第一の工程では、合成樹脂の発泡体
粒子表面を、セピオライトと水性有機バインダーとによ
って処理する。その方法については、上述の粒子状の断
熱性被覆粒体における方法と同様である。この表面処理
により、親水性かつ柔軟性を備えた略均一な被覆が形成
される。
The granular heat-insulated coated granules are prepared through four steps. In the first step, the surface of the synthetic resin foam particles is treated with sepiolite and an aqueous organic binder. The method is the same as the above-mentioned method for the particulate heat-insulating coated particles. By this surface treatment, a substantially uniform coating having hydrophilicity and flexibility is formed.

【0035】第二の工程では、表面処理を施した主材と
しての合成樹脂の発泡体粒子と、水性無機バインダーと
を混合し、発泡体粒子が略均一に分散した混練物のスラ
リーとする。このスラリーにおいては、上述の表面処理
により発泡体粒子表面が親水性に改質されていることか
ら、発泡体粒子は互いに凝集しにくく、個々の粒子が良
好に分散された状態となる。
In the second step, foamed particles of a synthetic resin as a main material subjected to a surface treatment and an aqueous inorganic binder are mixed to form a slurry of a kneaded material in which the foamed particles are substantially uniformly dispersed. In this slurry, since the surface of the foam particles is modified to be hydrophilic by the above-described surface treatment, the foam particles are unlikely to aggregate with each other, and the individual particles are in a state of being well dispersed.

【0036】第三の工程では、混練物のスラリーを顆粒
状に造粒する。その顆粒の大きさや形状は任意である
が、スラリーの造粒性や水ガラスの硬化時間等との兼ね
合いから、10mm以下の直径を有する球形とするのが好ま
しい。なお、水性無機バインダーの粘性不足のために造
粒性が良くないときは、これに粘性を補うための成分を
添加するとよい。例えば、ゲル化剤であるメチルセルロ
ースを添加する。このメチルセルロースは少量でその効
果を現わし、しかも難燃性であるため、得られる断熱性
被覆粒体の要求特性にはほとんど影響を与えない。加え
て、メチルセルロースはチキソトロピー性を付与するた
め、水性無機バインダーの液だれを抑制し、造粒後から
水ガラスが硬化するまで、その形態を良好に保持させる
ことができる。
In the third step, the slurry of the kneaded material is granulated into granules. The size and shape of the granules are arbitrary, but are preferably spherical having a diameter of 10 mm or less in view of the granulation properties of the slurry and the curing time of the water glass. When the granulation property is not good due to insufficient viscosity of the aqueous inorganic binder, it is advisable to add a component for compensating the viscosity. For example, methylcellulose as a gelling agent is added. This methylcellulose exerts its effect in a small amount and is flame-retardant, so that it hardly affects the required properties of the resulting heat-insulated coated granules. In addition, since methylcellulose imparts thixotropic properties, dripping of the aqueous inorganic binder can be suppressed, and the form can be favorably maintained after granulation until the water glass is hardened.

【0037】また、表面処理に用いられるセピオライト
も、同様にチキソトロピー性を有している。従って、セ
ピオライトは、上述の表面処理材としての必要量よりや
や過剰に添加しておくことがより好ましく、これによ
り、造粒後の形態保持効果を更に向上させることができ
る。
[0037] Sepiolite used for surface treatment also has thixotropic properties. Therefore, it is more preferable to add the sepiolite slightly in excess of the required amount as the above-mentioned surface treatment material, whereby the shape retention effect after granulation can be further improved.

【0038】そして第四の工程では、造粒体を乾燥硬化
させる。造粒直後の造粒体は、まだ湿潤状態にあり形態
が安定していないため、速やかに乾燥硬化させる必要が
ある。特に、造粒体が大きいほど乾燥に時間を要するた
め、加熱乾燥することにより硬化を促進させるのがよ
い。これにより水ガラスの硬化した連続層が形成され、
複数の発泡体粒子が強固に結着した顆粒状となる。
In the fourth step, the granules are dried and hardened. Since the granule immediately after granulation is still in a wet state and its form is not stable, it needs to be dried and hardened promptly. In particular, the larger the granules, the longer it takes to dry. Therefore, it is preferable to promote the curing by heating and drying. This forms a hardened continuous layer of water glass,
A plurality of foam particles form a granule in which they are firmly bound.

【0039】以上の工程により調製される顆粒状の断熱
性被覆粒体では、形成された硬質かつ耐熱性の連続層が
合成樹脂の発泡体粒子を保護する機能を果たす。これに
より、発泡体粒子の物理的強度が増すと共に、難燃性が
付与され、火炎や高熱にさらされた場合においても発泡
体粒子が発炎しにくくなる。また、断熱性や軽量等の元
の合成樹脂の発泡体粒子の特性を備えつつ、個々の発泡
体粒子よりも適度に大きくなり取り扱いが容易となる。
従って、この断熱性被覆粒体は、防火性の要求される住
宅の天井や床等に均一に敷き詰められたり、吹き込み工
法によって外壁の隙間等に充填されたりすることが可能
で、施工作業の効率が良い断熱材として用いることがで
きる。
In the granular heat-insulating coated particles prepared by the above steps, the formed hard and heat-resistant continuous layer functions to protect the synthetic resin foam particles. This increases the physical strength of the foam particles, imparts flame retardancy, and makes the foam particles less likely to ignite when exposed to a flame or high heat. Further, while having the properties of the foamed particles of the original synthetic resin such as heat insulating properties and light weight, it is moderately larger than individual foamed particles, and handling becomes easy.
Therefore, the heat-insulating coated particles can be uniformly spread on a ceiling or a floor of a house where fire protection is required, or can be filled into a gap of an outer wall by a blowing method, and the efficiency of construction work can be improved. Can be used as a good heat insulator.

【0040】特に、合成樹脂の発泡体粒子として、その
内部が完全な中空状となった独立気泡型を用いた場合に
は、断熱性等の特性を更に高める上で有効である。独立
気泡型を用いた場合には、粒子内部の空隙が外部とつな
がることがないため、粒子の周りに形成される連続層が
内部に入り込んで空隙を埋めてしまうことがない。この
ため、非独立気泡型を用いた場合に比べて粒子内部の空
隙がより多く残り、空気等の気体の流動がないか又はあ
っても非常に少なく、熱が伝わりにくくなり、かつ低比
重となるからである。
In particular, when a closed cell type having a completely hollow inside is used as the synthetic resin foam particles, it is effective in further improving the properties such as heat insulation. When the closed-cell type is used, the voids inside the particles do not connect to the outside, so that the continuous layer formed around the particles does not enter the interior and fill the voids. For this reason, more voids inside the particles remain than in the case of using the non-closed cell type, and even if there is no or very little flow of gas such as air, heat is hardly transmitted, and low specific gravity and Because it becomes.

【0041】また、水性無機バインダーに水ガラスの硬
化剤としてのホウ酸亜鉛を適量添加することにより、そ
の硬化を早めることができる。更に、ホウ酸亜鉛の添加
によりアルカリ金属が固定化されるため、形成された水
ガラスの硬化体には、その金属イオンが溶出することに
よって生ずる、いわゆる白化がない。かつ、高分子化し
たアルカリ金属ケイ酸塩は再溶解することがなく、化学
的に安定なものとなる。
The curing can be accelerated by adding an appropriate amount of zinc borate as a curing agent for water glass to the aqueous inorganic binder. Furthermore, since the alkali metal is immobilized by the addition of zinc borate, the formed cured body of water glass does not have the so-called whitening caused by the elution of the metal ion. In addition, the polymerized alkali metal silicate does not redissolve and becomes chemically stable.

【0042】更に、水ガラスの硬化に際しては、脱水縮
合反応が起こるため、その硬化体が結晶水を実質的に含
まず、無数の微細な孔を形成する。このことは、断熱性
被覆粒体の軽量化に寄与しており、水性無機バインダー
としてセメント等の水和型を用いた場合と大きく異な
る。水和型の水性無機バインダーを用いた場合は、硬化
の際に水を取り込んでゆくことから、水がそのまま残
り、重量はほとんど変化しない。これに対し、水ガラス
を主成分とする水性無機バインダーを用いた場合には、
水が乾燥時に蒸発するため、その分重量が減少する。
Further, when the water glass is cured, a dehydration condensation reaction takes place, so that the cured product substantially does not contain water of crystallization and forms numerous fine pores. This contributes to the weight reduction of the heat-insulating coated particles, and is greatly different from the case where a hydrated type such as cement is used as the aqueous inorganic binder. When a hydrated aqueous inorganic binder is used, water is taken in at the time of curing, so that water remains as it is and the weight hardly changes. In contrast, when an aqueous inorganic binder containing water glass as a main component is used,
As water evaporates during drying, the weight is reduced accordingly.

【0043】なお、上記の顆粒状の断熱性被覆粒体にお
いては、その強度や比重、及び混練物のスラリーの造粒
性が、各成分の組成に応じて変化する。主材である合成
樹脂の発泡体粒子と、分散媒としての水性無機バインダ
ーとの混合比率を変えて、分散媒の割合を増やした場
合、断熱性被覆粒体の強度は向上するが、その分高比重
となり、またスラリーが低粘度となるため造粒性が悪く
なる傾向にある。逆に、主材の割合を増やした場合は、
より低比重とすることはできるが、強度は低下する傾向
にあり、また分散媒が極端に不足すると造粒不可能とな
る。従って、強度向上と低比重化という相反する性能の
バランスを考慮しつつ、両成分の混合比率を調整する必
要がある。
In the above-mentioned granular heat-insulating coated particles, the strength, specific gravity, and granulation properties of the slurry of the kneaded material vary depending on the composition of each component. When the mixing ratio of the foam particles of the synthetic resin as the main material and the aqueous inorganic binder as the dispersion medium is changed to increase the proportion of the dispersion medium, the strength of the heat-insulating coated granules is improved, but The specific gravity tends to be high due to high specific gravity and low viscosity of the slurry. Conversely, if you increase the proportion of the main material,
Although the specific gravity can be made lower, the strength tends to decrease, and if the dispersion medium is extremely insufficient, granulation becomes impossible. Therefore, it is necessary to adjust the mixing ratio of the two components while considering the balance between the contradictory performances of the strength enhancement and the low specific gravity.

【0044】この断熱性被覆粒体の強度向上には、コー
ティング剤の被覆による強化処理を施すことも有効であ
る。具体的には、例えば、コロイダルシリカ系の無機コ
ーティング剤等を用いることにより、断熱性被覆粒体の
要求特性にほとんど影響を与えることなく、その強度を
向上させることができる。コロイダルシリカは、バイン
ダー中に分散されたシリカ粒子で、主にSiO2からな
る。バインダー中のNa+と硬化剤中のホウ酸との反
応、及びバインダー中の水の脱水によるシリケートの縮
合反応によりSi−O−Si結合が形成され、三次元に
架橋することにより硬化する。これらの反応は常温でも
進行するが、40℃程度に加温することでより促進させる
ことができる。
In order to improve the strength of the heat-insulating coated particles, it is also effective to carry out a strengthening treatment by coating with a coating agent. Specifically, for example, by using a colloidal silica-based inorganic coating agent or the like, the strength can be improved without substantially affecting the required characteristics of the heat-insulating coated particles. Colloidal silica is silica particles dispersed in a binder and is mainly composed of SiO 2 . The reaction between Na + in the binder and boric acid in the curing agent and the condensation reaction of silicate by dehydration of water in the binder form Si—O—Si bonds, which are cured by three-dimensional crosslinking. These reactions proceed at room temperature, but can be further promoted by heating to about 40 ° C.

【0045】続いて、第3,5の発明の断熱性被覆粒体
について、より詳細に説明する。これらは、基本的に
は、セピオライトと水溶性樹脂を主成分とする水性有機
バインダーとによって表面が処理された主材としての複
数の合成樹脂の発泡体粒子と、水ガラスを主成分とする
水性無機バインダーとを含む混練物が顆粒状に造粒さ
れ、次いで乾燥硬化され、更に焼成されたものである。
Next, the heat-insulating coated particles of the third and fifth inventions will be described in more detail. These are basically a plurality of synthetic resin foam particles as a main material whose surface is treated with a sepiolite and an aqueous organic binder mainly containing a water-soluble resin, and an aqueous particle mainly containing water glass. The kneaded product containing the inorganic binder is granulated into granules, dried and cured, and further calcined.

【0046】なお、ここで用いられる合成樹脂の発泡体
粒子、セピオライト、水溶性樹脂、水ガラス及びその硬
化剤については、上述の説明の通りであるが、合成樹脂
の発泡体粒子はここでは孔形成材としても機能し、焼成
により、用いられる発泡体粒子の粒径に応じた空孔が形
成される。
The synthetic resin foam particles, sepiolite, water-soluble resin, water glass and its hardener used here are as described above, but the synthetic resin foam particles here are pores. It also functions as a forming material, and pores corresponding to the particle size of the foam particles used are formed by firing.

【0047】また、水ガラスを主成分とする水性無機バ
インダーには、乾燥及び焼成の際のクラック発生防止
や、最終的に得られる断熱性被覆粒体の強度向上を目的
に、補強材として無機繊維を加えてもよい。具体的に
は、例えば、ガラス繊維、ロックウール繊維等の鉱物繊
維、カーボン繊維、アルミナ繊維、アルミナシリカ繊
維、チタン酸カリウム繊維等のセラミック繊維、ウィス
カ等の無機化合物繊維、等が挙げられる。これらの中で
も、安価である点でガラス繊維が好適である。
In addition, an aqueous inorganic binder containing water glass as a main component is used as a reinforcing material for the purpose of preventing cracks from occurring during drying and firing and improving the strength of the finally obtained heat insulating coated particles. Fibers may be added. Specific examples thereof include mineral fibers such as glass fibers and rock wool fibers, carbon fibers, alumina fibers, alumina silica fibers, ceramic fibers such as potassium titanate fibers, and inorganic compound fibers such as whiskers. Among these, glass fibers are preferred in that they are inexpensive.

【0048】この断熱性被覆粒体は、五段階の工程を経
て調製されるが、その第一から第四までの工程について
は、上述の顆粒状の断熱性被覆粒体における第一から第
四までの工程と同様にして行うことができる。その第四
の工程に次いで行われる第五の焼成工程は、合成樹脂の
発泡体粒子等の有機質成分を焼失させると共に、その他
の無機質成分を硬化及び焼結させることを目的として行
われる。従って、焼成条件は、その目的を効率良く遂げ
ることができるよう設定される。
The heat-insulating coated granules are prepared through five steps. The first to fourth steps are performed in the first to fourth steps in the above-mentioned granular heat-insulating coated particles. Can be performed in the same manner as in the above steps. The fifth firing step, which is performed after the fourth step, is performed for the purpose of burning off organic components such as foam particles of synthetic resin and curing and sintering other inorganic components. Therefore, the firing conditions are set so that the purpose can be efficiently achieved.

【0049】例えば、主材として発泡ポリスチレン粒子
を用い、分散媒として水ガラスを主成分とする水性無機
バインダーを用いた場合は、最高焼成温度を600〜700
℃、焼成時間を1〜2時間程度に設定することで、目的
とする不燃性の断熱被覆粒体を得ることができる。この
とき、700℃付近の融点を有する水ガラスの硬化体が軟
化することにより、昇温に伴って溶融しガス化したポリ
スチレンが外部に放散する際に生じる孔が塞がれると共
に、水ガラスの硬化体自体が収縮して、より硬質なもの
となる。
For example, when foamed polystyrene particles are used as the main material and an aqueous inorganic binder mainly composed of water glass is used as the dispersion medium, the maximum firing temperature is set to 600 to 700.
By setting the temperature and the firing time to about 1 to 2 hours, the desired non-combustible heat-insulating coated particles can be obtained. At this time, the hardened body of water glass having a melting point around 700 ° C. is softened, so that pores generated when the polystyrene melted and gasified with the temperature rise is diffused to the outside are closed, and the water glass is melted. The cured body itself shrinks and becomes harder.

【0050】また、表面処理に用いられるセピオライト
は焼結性を有しており、火炎や高熱にさらされた場合に
は、比較的低温(約550℃)から焼結して昇温と共にセ
ラミック化し、その形状を良好に保持する。従って、セ
ピオライトは、上述の表面処理材としての必要量よりや
や過剰に添加しておくことがより好ましく、これによ
り、焼成の際にも断熱被覆粒体の形態を良好に保持させ
ることができる。
Sepiolite used for surface treatment has a sintering property, and when exposed to a flame or high heat, sinters from a relatively low temperature (about 550 ° C.) and becomes ceramic when the temperature rises. , To keep its shape well. Therefore, it is more preferable that the sepiolite is added in a slightly excessive amount than the above-mentioned required amount as the surface treatment material, whereby the shape of the heat insulating coated particles can be favorably maintained even during firing.

【0051】以上の工程により調製される不燃性の断熱
性被覆粒体は、焼成によって主材及び孔形成材としての
合成樹脂の発泡体粒子等が焼失すると共に、分散媒とし
ての水性無機バインダーの水ガラス等が硬化し焼結した
ものであり、発泡体粒子の焼失により多数の空孔が形成
される。これにより、断熱性被覆粒体は多孔質であるこ
とから低比重かつ吸放湿性を備え、更に無機質のみから
なることから実質的に不燃性となる。従って、この断熱
性被覆粒体は、住宅の天井や床等に均一に敷き詰めるこ
と等が可能で施工作業の効率が良く、かつ吸放湿性や不
燃性を備えた断熱材として用いることができる。また、
多孔質で吸放湿性を備えることや、無機質のみからなり
化学的安定性に優れていることから、薬剤や触媒等の担
持体としての機能を有する多孔質の球状シリカとしても
用いることができる。
In the non-combustible heat-insulating coated particles prepared by the above-described steps, the main material and the foamed particles of the synthetic resin as the pore-forming material are burned off by firing, and the aqueous inorganic binder as the dispersion medium is burned. Water glass or the like is hardened and sintered, and a large number of pores are formed by burning out the foam particles. Accordingly, the heat-insulating coated granules are porous and have low specific gravity and moisture absorption / release properties, and are substantially nonflammable because they are made of only inorganic substances. Therefore, the heat-insulating coated particles can be uniformly spread on a ceiling or a floor of a house, etc., and can be used as a heat-insulating material having high efficiency of construction work and having moisture absorption / desorption property and nonflammability. Also,
Since it is porous and has moisture absorption / desorption properties, and is made of only inorganic material and has excellent chemical stability, it can be used as porous spherical silica having a function as a carrier for a drug, a catalyst, or the like.

【0052】なお、水性無機バインダーに水ガラスの硬
化剤としてのホウ酸亜鉛を適量添加することにより、乾
燥の際の水ガラスの硬化を早めることができる。更に、
ホウ酸亜鉛の添加によりアルカリ金属が固定化されるた
め、形成された水ガラスの硬化体には、その金属イオン
が溶出することによって生ずる、いわゆる白化がない。
かつ、高分子化したアルカリ金属ケイ酸塩は再溶解する
ことがなく、化学的に安定なものとなる。そのうえ、ホ
ウ酸亜鉛は水ガラスと反応してそれを高融点化するの
で、焼成の際の水ガラス硬化体の耐熱性を高めることが
できる。
By adding an appropriate amount of zinc borate as a curing agent for water glass to the aqueous inorganic binder, the curing of the water glass during drying can be accelerated. Furthermore,
Since the alkali metal is immobilized by the addition of zinc borate, the formed cured body of water glass does not have the so-called whitening caused by the elution of the metal ion.
In addition, the polymerized alkali metal silicate does not redissolve and becomes chemically stable. In addition, since zinc borate reacts with water glass to increase the melting point, the heat resistance of the cured water glass during firing can be increased.

【0053】なお、この不燃性の断熱被覆粒体において
も、上述の顆粒状の断熱性被覆粒体と同様に、主材等と
しての合成樹脂の発泡体粒子及び分散媒としての水性無
機バインダーの組成に応じて、その強度や比重等が変化
する。即ち、分散媒の割合を増やした場合は強度は向上
するが高比重となり、逆に主材の割合を増やした場合は
低比重化できるが強度は低下する。
In this non-combustible heat-insulating coated particle, as in the case of the above-mentioned granular heat-insulating coated particle, foam particles of a synthetic resin as a main material and an aqueous inorganic binder as a dispersion medium are used. The strength, specific gravity, and the like change according to the composition. That is, when the proportion of the dispersion medium is increased, the strength is improved but the specific gravity is increased. Conversely, when the proportion of the main material is increased, the specific gravity can be reduced but the strength is reduced.

【0054】この断熱性被覆粒体の強度向上には、コー
ティング剤の被覆による強化処理を施すことも有効であ
る。具体的には、例えば、コロイダルシリカ系の無機コ
ーティング剤や、ポリイソシアネート/コロイダルシリ
カ系の有機無機複合コーティング剤、等を用いることに
より、断熱性被覆粒体の要求特性にほとんど影響を与え
ることなく、その強度を向上させることができる。
In order to improve the strength of the heat-insulating coated particles, it is also effective to carry out a strengthening treatment by coating with a coating agent. Specifically, for example, by using a colloidal silica-based inorganic coating agent or a polyisocyanate / colloidal silica-based organic-inorganic composite coating agent, etc., the required properties of the heat-insulating coated particles are hardly affected. , Its strength can be improved.

【0055】[0055]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described.

【0056】(第1実施例)本実施例の粒子状の断熱性
被覆粒体(以下「コーティング粒子」という。)は、合
成樹脂の発泡体粒子、表面処理材、水性有機バインダ
ー、コーティング材及び水性無機バインダーからなる。
合成樹脂の発泡体粒子は、発泡ポリスチレン粒子(日立
化成工業株式会社製 商品名:HB−S(平均粒径 0.8
mm))からなる。表面処理材は、セピオライト(水澤化
学工業株式会社製 商品名:エードプラスP−4)から
なる。水性有機バインダーは、ポリビニルアルコール
(PVA)水溶液からなるバインダーAからなる。コー
ティング材は、セラミックパウダー(瀬戸窯業株式会社
製 商品名:CeraP)からなる。水性無機バインダ
ーは、ケイ酸ソーダ70重量部とケイ酸リチウム35重
量部とホウ酸亜鉛1重量部とからなる水ガラスを2倍の
重量部の水で希釈した溶液からなるバインダーBからな
る。本実施例のコーティング粒子を調製する各材料組成
及び成分の詳細を下記表1に示す(ただし、配合は相対
量を示す)。
(First Embodiment) The particulate heat-insulating coated particles (hereinafter referred to as "coating particles") of the present embodiment are made of synthetic resin foam particles, a surface treatment material, an aqueous organic binder, a coating material, It consists of an aqueous inorganic binder.
The synthetic resin foam particles are expanded polystyrene particles (trade name: HB-S (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
mm)). The surface treatment material is made of sepiolite (trade name: Aid Plus P-4 manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.). The aqueous organic binder is composed of a binder A made of an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA). The coating material is made of ceramic powder (trade name: CeraP, manufactured by Seto Ceramic Industry Co., Ltd.). The aqueous inorganic binder consists of a binder B made of a solution obtained by diluting water glass consisting of 70 parts by weight of sodium silicate, 35 parts by weight of lithium silicate and 1 part by weight of zinc borate with twice the weight of water. The details of each material composition and components for preparing the coating particles of this example are shown in Table 1 below (however, the blending shows a relative amount).

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】上記各材料を用い、以下の手順でコーティ
ング粒子を調製した。まず、発泡ポリスチレン粒子を混
合機に入れ、バインダーAを添加して120rpmの回転速度
で3分間撹拌した。次に、セピオライトを添加して120r
pmの回転速度で3分間撹拌した。続いて、セラミックパ
ウダーAを添加して120rpmの回転速度で3分間撹拌し、
この混合品Aをホットプレート上に移して50℃で5分間
加熱乾燥した。更に、この乾燥した混合品Aを再び混合
機に入れ、バインダーBを添加して120rpmの回転速度で
1分間撹拌した。次に、セラミックパウダーBを添加し
て120rpmの回転速度で1分間撹拌した。その後、この混
合品Bをホットプレート上に移して50℃で10分間加熱乾
燥した。以上の手順により、図2に示すように、中空状
の発泡ポリスチレン粒子2に、バインダーAとセピオラ
イトとセラミックパウダーAとからなる被覆層3a、及
びバインダーBとセラミックパウダーBとからなる被覆
層3bが二重に形成された、コーティング粒子1を調製
した。
Using the above materials, coating particles were prepared in the following procedure. First, the expanded polystyrene particles were put into a mixer, Binder A was added, and the mixture was stirred at a rotation speed of 120 rpm for 3 minutes. Next, add sepiolite and add 120r
The mixture was stirred at a rotation speed of pm for 3 minutes. Subsequently, ceramic powder A was added and stirred at a rotation speed of 120 rpm for 3 minutes,
The mixture A was transferred to a hot plate and dried by heating at 50 ° C. for 5 minutes. Further, the dried mixture A was again put into the mixer, the binder B was added, and the mixture was stirred at a rotation speed of 120 rpm for 1 minute. Next, the ceramic powder B was added and stirred at a rotation speed of 120 rpm for 1 minute. Thereafter, the mixture B was transferred onto a hot plate and dried by heating at 50 ° C. for 10 minutes. According to the above procedure, as shown in FIG. 2, a coating layer 3a composed of binder A, sepiolite and ceramic powder A, and a coating layer 3b composed of binder B and ceramic powder B are formed on the hollow expanded polystyrene particles 2. Doubly formed, coated particles 1 were prepared.

【0059】(第2実施例)本実施例の顆粒状の断熱性
被覆粒体(以下「断熱粒」という。)は、合成樹脂の発
泡体粒子、表面処理材、水性有機バインダー及び水性無
機バインダーからなる。合成樹脂の発泡体粒子は、発泡
ポリスチレン粒子(日立化成工業株式会社製商品名:H
B−S(平均粒径 0.8mm))からなる。表面処理材は、
セピオライト(水澤化学工業株式会社製 商品名:エー
ドプラスP−4)からなる。水性有機バインダーは、ポ
リビニルアルコール(PVA)水溶液からなるバインダ
ーCからなる。水性無機バインダーは、ケイ酸ソーダ7
0重量部とケイ酸リチウム35重量部とホウ酸亜鉛1重
量部とからなる水ガラスに1/50の重量部のメチルセ
ルロースを添加したバインダーDからなる。本実施例の
断熱粒を調製する各材料組成及び成分の詳細を下記表2
に示す(ただし、配合は相対量を示す)。
(Second Example) The granular heat-insulating coated particles (hereinafter referred to as "heat-insulating particles") of this example are made of synthetic resin foam particles, a surface treatment material, an aqueous organic binder and an aqueous inorganic binder. Consists of The synthetic resin foam particles are expanded polystyrene particles (trade name: H, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
BS (average particle size 0.8 mm)). The surface treatment material is
It consists of sepiolite (trade name: Aid Plus P-4, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd.). The aqueous organic binder is composed of a binder C composed of an aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA). The aqueous inorganic binder is sodium silicate 7
Binder D was prepared by adding 1/50 parts by weight of methylcellulose to water glass comprising 0 parts by weight, 35 parts by weight of lithium silicate and 1 part by weight of zinc borate. The details of each material composition and components for preparing the heat insulating particles of this example are shown in Table 2 below.
(However, the formulation shows a relative amount).

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】上記各材料を用い、以下の手順で断熱粒を
調製した。まず、発泡ポリスチレン粒子を混合機に入
れ、バインダーCを添加して120rpmの回転速度で5分間
撹拌した。次に、セピオライトを添加して120rpmの回転
速度で10分間、継粉がなくなるまで撹拌し、混合品Cと
した。そして、混合品CにバインダーDを添加して120r
pmの回転速度で10分間撹拌し、分散スラリーとした。こ
のスラリーを、10mm程度の大きさの粒に造粒し、乾燥機
にて40℃で6時間加熱乾燥した。以上の手順により、図
3に示すように、中空状の発泡ポリスチレン粒子5にバ
インダーCとセピオライトとからなる被覆層6が形成さ
れ、バインダーDとセピオライトとからなる連続層7に
よりその複数の粒子が顆粒状に造粒された、断熱粒4を
調製した。
Using the above materials, heat insulating particles were prepared in the following procedure. First, the expanded polystyrene particles were placed in a mixer, Binder C was added, and the mixture was stirred at a rotation speed of 120 rpm for 5 minutes. Next, sepiolite was added thereto, and the mixture was stirred at a rotation speed of 120 rpm for 10 minutes until there was no flour, thereby obtaining a mixed product C. Then, the binder D is added to the mixture C, and
The mixture was stirred at a rotation speed of pm for 10 minutes to obtain a dispersion slurry. This slurry was granulated into particles having a size of about 10 mm, and dried by heating at 40 ° C. for 6 hours in a drier. By the above procedure, as shown in FIG. 3, the coating layer 6 composed of the binder C and the sepiolite is formed on the hollow expanded polystyrene particles 5, and the plurality of particles are formed by the continuous layer 7 composed of the binder D and the sepiolite. Insulating granules 4 granulated into granules were prepared.

【0062】更に、上記の断熱粒について、無機コーテ
ィング剤の被覆による強化処理を施した。コーティング
剤は、コロイダルシリカを主成分とし水を分散媒とする
1液型の無機バインダー(常盤電機株式会社製 商品
名:FJ−294)からなり、上記の断熱粒をコーティ
ング剤に浸漬し、その後乾燥機にて80℃で20分間加熱乾
燥した。これにより得られた断熱粒を、指で強く押すこ
とにより処理前とその硬さを比較したところ、強度向上
の効果を確認することができた。
Further, the above heat-insulating particles were subjected to a strengthening treatment by coating with an inorganic coating agent. The coating agent is composed of a one-pack type inorganic binder (trade name: FJ-294, manufactured by Tokiwa Denki Co., Ltd.) containing colloidal silica as a main component and water as a dispersion medium. It was dried by heating at 80 ° C. for 20 minutes in a drier. By comparing the hardness of the heat-insulated particles obtained before and after the treatment by strongly pressing the obtained heat-insulated particles with a finger, the effect of improving the strength could be confirmed.

【0063】(第3実施例)本実施例の不燃性の断熱性
被覆粒体(以下「球状シリカ」という。)は、上記第2
実施例における断熱粒と同一の材料組成及び成分により
調製した。また、その調製法も、分散スラリーとするま
では同様の手順にて行った。
(Third Embodiment) The non-combustible, heat-insulating coated particles (hereinafter referred to as "spherical silica") of this embodiment are the same as those of the second embodiment.
It was prepared with the same material composition and components as the insulating particles in the examples. In addition, the preparation method was the same as that until the dispersion slurry was obtained.

【0064】調製したスラリーを、10mm程度の大きさの
粒に造粒し、乾燥機にてまず60℃で2時間程度乾燥し、
続いて120℃に昇温して1時間乾燥した。これを焼成釜
に移し、まず200℃で1時間加温した後、600℃に昇温し
て1時間加温し、更に700℃に昇温して1時間焼成し
た。以上の手順により、図4に示すように、セピオライ
トと水ガラス組成物との焼結体であり、発泡ポリスチレ
ン粒子の焼失により生じた多くの空孔9を備えた、球状
シリカ8を調製した。
The prepared slurry is granulated into granules having a size of about 10 mm, and first dried at 60 ° C. for about 2 hours in a drier.
Subsequently, the temperature was raised to 120 ° C. and drying was performed for 1 hour. This was transferred to a firing kiln, first heated at 200 ° C. for 1 hour, then heated to 600 ° C. and heated for 1 hour, and further heated to 700 ° C. and fired for 1 hour. By the above procedure, as shown in FIG. 4, spherical silica 8 which was a sintered body of sepiolite and a water glass composition and had many pores 9 generated by burning out of the expanded polystyrene particles was prepared.

【0065】更に、上記の球状シリカについて、有機無
機複合コーティング剤の被覆による強化処理を施した。
コーティング剤は、ポリイソシアネートとコロイダルシ
リカとを主成分としキシロールを分散媒とする1液型の
有機無機複合コーティング剤(常盤電機株式会社製 商
品名:FJ−801)からなり、上記の球状シリカをコ
ーティング剤に浸漬し、その後乾燥機にて160℃で20分
間加熱乾燥した。これにより得られた球状シリカを、指
で強く押すことにより処理前とその硬さを比較したとこ
ろ、強度向上の効果を確認することができた。
Further, the above-mentioned spherical silica was strengthened by coating with an organic-inorganic composite coating agent.
The coating agent is a one-pack type organic-inorganic composite coating agent (trade name: FJ-801, manufactured by Tokiwa Denki Co., Ltd.) containing polyisocyanate and colloidal silica as main components and xylol as a dispersion medium. It was immersed in a coating agent and then dried by heating at 160 ° C. for 20 minutes in a dryer. By comparing the hardness of the obtained spherical silica with that before treatment by strongly pressing it with a finger, the effect of improving the strength could be confirmed.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、合
成樹脂の発泡体粒子にセピオライト等を用いた表面処理
を施すことにより、コーティング材としての無機粉体等
が略均一かつ丈夫に被覆された、粒子状の断熱性被覆粒
体を得ることができる。また、無機粉体等による被覆を
形成させることにより、合成樹脂の発泡体粒子が備える
断熱性や軽量等の特長を活かしつつ、無機粉体の備える
耐熱性等の機能性を付与し又は改質することができる。
更に、物理的強度や難燃性が付与されるため、吹き込み
工法により外壁の隙間等へ充填することが可能な断熱材
として用いることができる。かつ、セメント等への分散
性が良くなるため、軽量骨材として混合する際の作業性
を向上させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, by subjecting the synthetic resin foam particles to a surface treatment using sepiolite or the like, the inorganic powder or the like as the coating material is substantially uniform and durable. The heat insulating coated particles in the form of particles can be obtained. In addition, by forming a coating with an inorganic powder or the like, a property such as heat resistance or the like provided by the inorganic powder is imparted or modified while utilizing features such as heat insulation and light weight of the synthetic resin foam particles. can do.
Further, since physical strength and flame retardancy are imparted, it can be used as a heat insulating material that can be filled into a gap in an outer wall by a blowing method. In addition, since the dispersibility in cement or the like is improved, the workability when mixing as a lightweight aggregate can be improved.

【0067】第2の発明によれば、合成樹脂の発泡体粒
子にセピオライト等を用いた表面処理を施すことによ
り、合成樹脂の発泡体粒子同士の凝集を防止することが
でき、これにより、複数の発泡体粒子が水性無機バイン
ダーに略均一に分散された状態の顆粒状の断熱性被覆粒
体を得ることができる。また、水性無機バインダーを用
いることにより、合成樹脂の発泡体粒子が備える断熱性
や軽量等の特長を活かしつつ、難燃性を付与することが
できる。更に、分散スラリーは湿潤状態にあるので、簡
単に所要の形状とすることができ、取り扱いが容易な大
きさの顆粒状に造粒することにより、施工作業の効率が
良い断熱材としての断熱性被覆粒体を得ることができ
る。
According to the second aspect of the invention, by subjecting the synthetic resin foam particles to a surface treatment using sepiolite or the like, aggregation of the synthetic resin foam particles can be prevented. Can be obtained in a state where the foam particles are substantially uniformly dispersed in the aqueous inorganic binder. In addition, by using the aqueous inorganic binder, flame retardancy can be imparted while utilizing the properties of the synthetic resin foam particles such as heat insulation and light weight. Furthermore, since the dispersed slurry is in a wet state, it can be easily formed into a desired shape, and is granulated into a granule having a size that is easy to handle. Coated granules can be obtained.

【0068】第3の発明によれば、合成樹脂の発泡体粒
子にセピオライト等を用いた表面処理を施すことによ
り、合成樹脂の発泡体粒子同士の凝集を防止することが
でき、これにより、水性無機バインダーに略均一に分散
された状態の顆粒状とすることができる。また、焼成の
際にもその形態を良好に保持させることができる。更
に、焼成させることにより、多孔質で低比重、吸放湿性
を備え、かつ実質的に不燃性の断熱材としての断熱性被
覆粒体を得ることができる。なおかつ、薬剤や触媒等の
担持体としての機能等を有する多孔質な球状シリカとし
ても用いることができる。
According to the third aspect, by subjecting the synthetic resin foam particles to a surface treatment using sepiolite or the like, it is possible to prevent aggregation of the synthetic resin foam particles, whereby the Granules in a state of being substantially uniformly dispersed in the inorganic binder can be obtained. Also, the shape can be favorably maintained during firing. Further, by calcining, it is possible to obtain heat-insulating coated particles as a heat-insulating material that is porous, has low specific gravity, absorbs and desorbs moisture, and is substantially nonflammable. In addition, it can be used as porous spherical silica having a function as a carrier for a drug, a catalyst, or the like.

【0069】第4の発明によれば、第1又は第2の発明
の効果に加え、より一層断熱性等の特性を高めることが
できる。
According to the fourth aspect, in addition to the effects of the first or second aspect, characteristics such as heat insulation can be further enhanced.

【0070】第5の発明によれば、第1から第4のいず
れか1つの発明の効果に加え、水ガラスの硬化を促進さ
せることができる。また、その水ガラスの硬化体を、白
化や再溶解することのない安定なものとすることができ
る。更に、焼成の際の耐熱性を高めることができる。
According to the fifth aspect, in addition to the effects of any one of the first to fourth aspects, the curing of the water glass can be promoted. Further, the cured body of the water glass can be made stable without whitening or redissolving. Further, heat resistance during firing can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】合成樹脂の発泡体粒子に形成される表面処理用
の被覆において、その微細構造を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a fine structure of a coating for surface treatment formed on synthetic resin foam particles.

【図2】第1実施例における粒子状の断熱性被覆粒体
(コーティング粒子)の一部を破断して示す正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view showing a part of the heat-insulating coated particles (coating particles) in the first embodiment in a broken state.

【図3】第2実施例における顆粒状の断熱性被覆粒体
(断熱粒)の一部を破断して示す正面図である。
FIG. 3 is a front view of a part of a granular heat-insulating coated granule (heat-insulating grain) in a second embodiment, which is cut away.

【図4】第3実施例における不燃性の断熱性被覆粒体
(球状シリカ)の一部を破断して示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a part of a non-flammable heat-insulating coated granule (spherical silica) in a third embodiment in a cutaway manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コーティング粒子 2,5 発泡ポリスチレン粒子 3a,3b,6 被覆層 4 断熱粒 7 連続層 8 球状シリカ 9 空孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating particle 2,5 Expanded polystyrene particle 3a, 3b, 6 Coating layer 4 Thermal insulation particle 7 Continuous layer 8 Spherical silica 9 Void

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏三 岐阜県各務原市金属団地65番地 株式会社 常盤電機内 (72)発明者 藤本 恭一 岐阜県各務原市金属団地65番地 株式会社 常盤電機内 (72)発明者 岸野 英樹 岐阜県各務原市金属団地65番地 株式会社 常盤電機内 Fターム(参考) 2E001 DB03 DD01 DE01 FA03 FA11 FA14 GA03 GA06 GA07 GA82 GA83 GA85 GA86 HD01 HD08 HD11 JA06 JA21 JA22 JA25 JA27 JA28 JA29 JB07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kozo Hayashi 65 Metal Complex in Kakamigahara City, Gifu Prefecture Tokiwa Denki Co., Ltd. (72) Inventor Kyoichi Fujimoto 65 Metal Complex in Kakamigahara City, Gifu Prefecture Tokiwa Electric Co., Ltd. (72 ) Inventor Hideki Kishino 65 Metal Complex, Kakamigahara-shi, Gifu F-term in Tokiwa Denki Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セピオライトと水溶性樹脂を主成分とす
る水性有機バインダーとからなる被覆を形成して表面処
理を施した合成樹脂の発泡体粒子に、無機粉体とアルカ
リ金属ケイ酸塩を主成分とする水ガラスを含む水性無機
バインダーとからなるコーティング材を更に被覆し、次
いで乾燥硬化してなることを特徴とする断熱性被覆粒
体。
An inorganic powder and an alkali metal silicate are mainly added to foam particles of a synthetic resin which has been subjected to a surface treatment by forming a coating comprising sepiolite and an aqueous organic binder containing a water-soluble resin as a main component. A heat-insulating coated particle obtained by further coating a coating material comprising an aqueous inorganic binder containing water glass as a component, and then drying and curing.
【請求項2】 セピオライトと水溶性樹脂を主成分とす
る水性有機バインダーとからなる被覆を形成して表面処
理を施した主材としての合成樹脂の発泡体粒子と、アル
カリ金属ケイ酸塩を主成分とする水ガラスを含む水性無
機バインダーとを必須成分とする混練物を顆粒状に造粒
し、次いで乾燥硬化してなることを特徴とする断熱性被
覆粒体。
2. A synthetic resin foam particle as a main material which has been subjected to a surface treatment by forming a coating comprising a sepiolite and an aqueous organic binder containing a water-soluble resin as a main component, and an alkali metal silicate. A heat-insulating coated particle obtained by granulating a kneaded product containing an aqueous inorganic binder containing water glass as an essential component and then drying and hardening the mixture.
【請求項3】 セピオライトと水溶性樹脂を主成分とす
る水性有機バインダーとからなる被覆を形成して表面処
理を施した主材としての合成樹脂の発泡体粒子と、アル
カリ金属ケイ酸塩を主成分とする水ガラスを含む水性無
機バインダーとを必須成分とする混練物を顆粒状に造粒
し、次いで乾燥硬化し、更に焼成して前記合成樹脂の発
泡体粒子を焼失させてなることを特徴とする断熱性被覆
粒体。
3. A synthetic resin foam particle as a main material which has been subjected to a surface treatment by forming a coating comprising a sepiolite and an aqueous organic binder mainly containing a water-soluble resin, and an alkali metal silicate. A kneaded product containing an aqueous inorganic binder containing water glass as an essential component is granulated into granules, then dried and cured, and further fired to burn out the synthetic resin foam particles. Heat-insulating coated particles.
【請求項4】 前記合成樹脂の発泡体粒子は、独立気泡
型の発泡ポリスチレン粒子からなることを特徴とする請
求項1又は2に記載の断熱性被覆粒体。
4. The heat-insulating coated particles according to claim 1, wherein the synthetic resin foam particles are made of closed-cell type expanded polystyrene particles.
【請求項5】 前記水性無機バインダーには、前記水ガ
ラスの硬化剤としてのホウ酸亜鉛を含むことを特徴とす
る請求項1から4のいずれか1つに記載の断熱性被覆粒
体。
5. The heat-insulating coated particles according to claim 1, wherein the aqueous inorganic binder contains zinc borate as a curing agent for the water glass.
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