JPH03103378A - 固体のフォーム製品を製造するための成形材料および成分のキット，該フォーム製品の製造方法，およびフォーム製品 - 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、骨格を形成する無機或分、アルカリ範囲内で
骨格形ｆＲ虞分の硬化をひき起こす水分含有の第２の威
分および７オーム形成或分とを有する固体７オーム製品
を製造するための成形材料、もしくは複数の部分からな
る種々の成分の組或物、固体の開放気泡７オーム製品の
製造方法ならびに該方法により製造される気泡フォーム
製品に関する。

［従来の技術］ 欧州特許第０　　１４８　　２８０号（＝米国特許第４
，５３３，３９３号）明細書から、水分含有の硬化可能
な無機或形材料からなる独立気泡を有するフォームは公
知である。該成形材料はアルカリ金属珪酸塩溶液、充填
剤、発泡剤およびアルカリ金属珪酸塩溶液と反応性の固
形物を含有し、該固形物は、炉集塵器のダストとして、
たとえば溶融アルミナの製造の際に無定形の二酸化珪素
および酸化アルミニウムを含有する無定形、粉末状酸化
物混合物として生ずる。

欧州特許第０　　１９９　　９４１号明細書（一米国特
許第４，６８１，６３１号）によれば、別の反応性固形
物としてＳｉ０２ガラス４５〜６０重量％、酸化鉄なら
びに粉砕し燗焼したボーキサイトのほかにＡＩ２２０３
２５〜３５重量％を有するガラス状無定形電気集塵器の
灰もまた使用できるが、その際電気集塵器の灰は高温石
炭火力発電所に由来する。近代的褐炭火力発電所に由来
する電気集塵器の灰も反応性固形物としてフランス国特
許第２　　５１２　　８０５号明細書およびフランス国
特許第２　５１２　８０６号明細書によるメタカオリン
とならんで使用可能であり、その際メタカオリンに、場
合によりボートランドセメントを加えることもできる。

欧州特許公開第０　　３２４　　９６８号明細書（＝国
際特許第８　９／０　５　７　８　３号）から、無機独
立気泡フォーム製品を製造するための成形材料が公知で
あり、該材料は一定量の反応促進剤の添加により短時間
に発泡しかつ硬化する。骨格を形成する無機或分として
、無定形のＳｉ０２および酸化アルミニウムを含有する
酸化物混合物、ガラス状無定形電気集塵器の灰、蝦焼し
たボーキサイトまたは無定形の分散粉末状珪酸からなる
未溶の無定形Ｓｉ０２を使用する。硬化剤は、アルカリ
金属珪酸塩の水溶液からなる。

このようなアルカリ金属珪酸塩溶液と反応性の固形物は
今日までわずかに見出すことができたにすぎない。この
場合特別な反応性は活発な骨格形戒反応をたとえば自己
加熱下に誘発しかつ短時間以内で固体の７才１ム或形体
の形戒をひき起こす。

冒頭記載の技術水準にもとづき生成したフォーム物質は
常に独立気泡であり、それゆえ、とりわけ、断熱のため
におよび断熱剤として使用可能である。

しかしながら、特定の使用範囲、特に防音使用、フィル
タ等のためには開放気泡フ才−ム製品が有利である。

〔発明が解決：するための課題〕

それゆえ本発明の課題は、開放気泡７オーム製品を製造
するための冒頭に記載した種類の成形材料もしくは組成
物を提供することであった［課題を解決するための手段
］ 前記課題は、少なくとも部分的にアルカリ可溶性蛋白質
または該蛋白質の分解生成物を開放気泡７オーム製品の
形成のために十分な量で加えることにより解決される。

本発明による“組成物”は、成形材料のなお（完全に）
混合されてない成分の合計と解釈されるべきである。

ところで意想外にも、同じ冒頭記載の反応性固形物、充
填剤および発泡剤から出発して、アルカリ溶液中で蛋白
質の部分的可溶性を示す、特定の植物性または動物性物
質を加えると、開放気泡を有する７オームを製造するこ
とができ該フォームの気泡の大きさ、密度および構造が
反応体および蛋白質を含有する添加剤の量に依存して調
節可能であることが判明した。この少なくとも部分的に
アルカリ可溶性の植物性または動物性物質もしくは該物
質の加工製品は、発泡および硬化反応過程で気孔をさえ
ぎる孔開放剤の壁形成物として作用する。それにもとづ
きガス空気および液体透過性の、硬質フオームを製造す
ることができ、該フォームは広範な使用に適する。開放
気泡を有するフォームは気泡の大きさと密度に依存して
防音特性を有する；該７オームを濾過剤として、または
大面積のために触媒または作用物質の担体として使用す
ることができる。気泡の大きさおよび開放気泡の度合が
調節可能であるので、水またはそれに類したものが迅速
に貫流するフォーム゛、またはガス、空気または液体に
対する透過性がＲ節可能である７才一ムが製造可能であ
る。自体公知方法で開放気泡を有する７オームを低い見
掛密度でたとえばシラン類を用いた疎水化により水に浮
遊させることができる。

骨格形成或分として、本発明によればグループ： ■　無定形二酸化珪素および酸化アルミニウム含有の微
粒子の酸化物混合物、 ■　ガラス状無定形電気集塵器の灰、 ■　粉砕し爛焼したボーキサイト、 ■　褐炭火力発電所からの電気集塵器の灰、■　特に無
定形分散粉末状、脱水したまたは水分含有の珪酸からま
たは高温プロセス（珪酸焼戊）からの未溶の無定形Ｓｉ
０２、 ■　メタカオリン からなる反応性固形物または固形物混合物を使用するの
が有利であり、その際、該反応性固形物はＫ２０および
／またはＮａ２０　　１モルにつきＳｉ０２１．２〜２
．５モルを有する硬化剤として作用するアルカリ金属珪
酸塩溶液を用いて発熱性無機反応中で硬化させるのが有
利である。

意外にも、少なくとも部分的にアルカリ可溶の蛋白質の
孔開放剤としての作用がセメントと水またはアルカリ金
属珪酸塩溶液との完全に異なる種類の反応に関しても生
じることが判明した。該方法により開放気泡コンクリー
トを製造することができる。

本発明にもとづく成形材料は、付加的充填剤たとえば７
ライアッシュ、プレートン、バーライト、霊母、石英粉
、玄武岩粉、滑石粉、７才−ムガラスまたはそれらの類
似物もしくは該充填剤の混合物を、全バッチに対して７
５重量％以下、特に４〜４０重量％の量で、もしくは骨
格形成成分１００重量部につき３００重量部以下、特に
５〜１００重量部を含有するのが有利である。

骨格形ＦＲ成分をアルカリ金属珪酸塩溶液１重量部につ
き０．４〜４重量部の量で使用するのが有利である。

本発明によれば、開放気泡を生じる天然由来の動物性ま
たは植物性物質として、部分的にアルカリに可溶である
プロテインもしくは蛋白質を含有するそのような、言い
かえれば、蛋白質が部分的にアルカリに可溶であるもの
を使用する。天然由来の動物性および植物性物質もしく
は該物質の機械的まＩ；は化学的に変化したもしくは加
工された蛋白質含有の物質を使用する。

例として示せば：グルテン、グルテリン、大豆プロテイ
ン、カゼイン、ゼラチン、鶏卵の白味としてまたは加工
製品として純粋な形のアルブミン、穀物の粉および種子
の製粉物たとえば特にとうもろこし、米、小麦、ライ麦
、大麦、オート麦、きび、大豆または他の豆類、ぬか、
穀物の胚、粉ミルク、乳清、動物性にかわ等。これらの
蛋白質を含有する、天然の植物性または動物性物質もし
くは該物質の加工製品の作用は、蛋白質の性質に依存し
、アルカリ中で高い可溶率を有する蛋白質の場合に最良
の作用が生ずる。更に植物性または動物性天然物もしく
は加工製品中のプロテインもしくは蛋白質の割合が決定
的である。乳清は天然の形でまたは蛋白質の濃縮により
使用することができる。大豆プロテインまたは他の豆類
からなるプロテインは製粉原料としてまたは可溶性分散
物としてもしくは沈殿物として使用することができる。

穀類および豆類の粉は有効でありかつ本発明により容易
に使用可能であるがしかし、蛋白質が除去されずまたは
強度に変質しないことが前提である。網目状に結合した
蛋白質生或物たとえば硫黄の架橋により網目状に結合し
た角質もしくは髪はアルカリ不溶性でありかつ有効でな
い。

蛋白質は周知のように安定な、独立多孔性シュラクフォ
ーム（　Ｓｃｈｌａｇｓｃｈａｕｍ）を空気または他の
気体の撹拌混入により発生するが、本発明による方法で
は、全く別の、すなわち無機７オームの壁形虞を中断さ
せることにより開放気泡を生じる。孔開放剤として使用
される蛋白質はフォームの製造後に溶出、洗い流すか、
または熱分解により除去することができる。付随する溶
解しないかつ有効でない部分たとえば粉中に含有された
澱粉は熱分解により除去することもできる。薄い壁状フ
オームの酸に対する化学的安定性は自体公知の熱処理に
より高めることができる。強化剤として繊維素の添加も
可能である。

意想外にも、従来の完全に独立気泡フォームから、孔開
放剤としてプロテインを含有する物質を添加することに
よりあらゆる透過度が得られ、その上水が貢通貫流する
完全な開放気泡フォームを製造することができる。

添加される孔開放剤の量は蛋白質含量およびたとえば粉
中の澱粉の割合に強く依存する。粉を使用する際には、
一方では戒形材料ｔｏｏｏ０ｇに対し穀物の粉７５ｇを
添加した場合にはわずかな遺過性を有するなお十分な独
立気泡７オームが生或するが、他方では粉１２５〜１５
０ｇを添加すると、その都度の蛋白質含量に対し、開放
気泡フォームが生虞する。添加量はアルカリ可溶プロテ
インたとえば卵白、乳清濃縮液、牛乳蛋白質、ゼラチン
およびカゼインの高い含量を有する孔開放剤の場合には
、わずかであり、かつ加工能力のある成形材料１０００
０９に対し孔開放剤３０〜２００ｇの範囲であるそれに
より添加剤の量は孔開放剤としての蛋白質の作用に比し
て少ない。粉体の場合には、成形材料１　０　０　０　
０ｇに対し６００９をこえる多量の添加は不適当である
。それというのも蛋白質の作用はあらゆる場合に十分で
あり、澱粉を場合により完或した製品から洗浄により除
去すべきであるからである。

穀類および豆類の粉中の蛋白質含量は非常に不安定であ
りかつたとえばＬ−１８重量％の間に存在することがあ
る。

それゆえ一般に孔開放剤は、完威した戒形材料の材料１
　０　０　０　０ｇに対し蛋白質２０〜２００ｇ、有利
には蛋白質６０〜ｌ５０９含有の孔開放剤を添加すれば
すでに有効である。

発泡剤および該発泡剤の量は従来技術水準から公知であ
るが、その際一方では過酸化物、有利には水溶液中の過
酸化水素、過ホウ酸ナトリウムおよび場合により別の過
酸化物もしくは分解して酸素を放出する物質は比較的多
量で可能であり、他方ではアルカリにより分解可能な金
属粉末たとえば特にアルミニウムは比較的少量で加える
ことができる。

発泡剤として固形物、特にアルミニウム粉末を使用する
際には、乾燥状態で反応性固形物として混合する。しか
しながら、発泡剤としてＨ２０２を使用する際には、該
発泡剤は最終成分としてはじめて添加する。

［実施例］ 比較例Ａ 水５２重量％ならびにアルカリ金属酸化物（同じモル量
のＮａ２０およびＫ２０）１モルにつきＳｉ０２　１．
５モル比の珪酸塩およびアルカリ金属を含有するアルカ
リ金属珪酸塩溶液４２００９に、無定形Ｓｉ０２および
Ａｌ２２０３含有の酸化物混合物として溶融アルミナ製
造からの炉のフィルタダスト３　３　６　０９および充
填剤として雲母７４０ｇおよび滑石１１００９を撹拌し
て均質な懸濁液にした。

１０重量％の過酸化水素溶液４５０ｇを加えた後、該材
料は短時間発泡しかつ３０〜４５分間自己加熱して硬化
し、独立気泡を有するフォーム物質を生成した。

例　　ｌ 比較例Ａによる成形材料に、発泡剤の添加の前に、 ａ）　種々の穀物粉１５０ｇ、すなわちタイプ４０５、
５５０，８０１および１０５０の小麦粉、タイプ９９７
、１１５０および１３７０のライ麦、とうもろこしまた
は米の粉を混ぜた。見掛密度２５０〜３　０　０　ｈｇ
　／ｍ３の開放気泡７オームが生じた。

ｂ）　　ａ）の条件下でａ）記載の穀物粉を、しかしな
がら発泡剤の添加前に２５０ｇの量で混入した。見掛密
度３４０〜３８０ｋｇ／ｍ３の開放気泡７オームが生じ
た。

すべてのフォームは開放気泡フォームからなり、該フォ
ームはすべての気泡の間に連通口を有しかつ空気透過性
もしくは水透過性であった例　　２ 比較例Ａにもとづく懸濁液に小麦粉５００ｇを混ぜかつ
発泡剤として過ホウ酸ナトリウム４８０ｇを加えた後、
密度５　０　０ｋｇ　／ｒｎ３を有する開放気泡硬化７
才一ムが生成した。

例　　３ 比較例Ａにもとづく懸濁液に米の粉５００ｇを混ぜ、か
つその上に発泡剤としてアルミニウム粉末１４９を用い
て、密度４　７　０ｋｇ／ｒｔｒ３の開放気泡フォーム
に硬化させた。

例　　４ 比較例Ａによるアルカリ金属珪酸塩溶液４２００９をメ
タカオリン２１００９、雲母３４０ｇおよび滑石５５０
ｇならびにライ麦の粉５００ｇと混合しかつ発泡剤とし
て過ホウ酸ナトリウム５００ｇを加えた。５０℃に温度
を上昇した後、見掛密度３　８　０ｋｇ／ｍ３の開放気
泡フォームを硬化させた。

例　　５ 比較例Ａを、アルカリ金属珪酸塩を前記記載の量で用い
て、反応性固形物および充填剤中で繰り返した、その際
孔開放剤として蛋白質を含有する物質をその都度５００
９混合し、かつ引続きＩＯ重量％の過酸化水素溶液を以
下記載の量で加えた。過酸化水素溶液の量に依存する７
オームの見掛密度を有する常に開放気泡フオームを生成
した： ａ）　孔開放剤として米の粉またはとうもろこし粉およ
び過酸化水素溶液２００ｇを使用した場合には、見掛密
度６００ｋｇ／ＩＩ１３のフォームが生或した。

ｂ）　一方では製粉したゼラチンおよび他方ではカゼイ
ンおよび前記過酸化水素溶液６００９を使用した場合に
は、見掛密度５　２　０ｋｇ／ｍ３の開放気泡フォーム
が生或した。

例　　６ 比較例Ａによるアルカリ金属珪酸塩溶液４２００ｇ、褐
炭火力発電所の電気集塵器の灰４０５０ｇおよび付加的
に反応性固形物としての鍜焼しｔ；ボーキサイト１５０
ｇを充填剤としての雲母７４０ｇおよび滑石１１００ｇ
と共に、大豆粉を１０％添加した小麦粉 ａ）　　２００９ ｂ）　　５００９ と混合しかつ種々の実験で１０重量％の過酸化水素溶液
４００ｇ、５００ｇ、６００ｇを加えた。１２０〜６　
０　０ｋｇ　／ｒａ３の範囲内で、粉の量を増加すると
見掛密度が上昇し、過酸化水素溶液の量を増加すると見
掛密度が下降する、発熱反応により硬化する開放気泡フ
ォームが生戊した。

例　　７ 例６に記載の粉７５ｇおよびその種の成形材料を添加し
た場合に、十分に独立気泡でありかつ開放気泡によりな
おわずかな空気透過性を有するにすぎない７オームが生
戊した。

蛋白質を含有する粉を添加しなければ、独立気泡を有す
るフォームが得られた。

例　　８ ポー１・ランドセメント５．４６ｋｇにタイプ４５０の
小麦粉２７０ｇを緊密に混合した。引続き例ｌに相当し
てアルカリ金属珪酸塩溶液３．９４ｋ１？を加えること
により懸濁液を製造し、該懸濁液をｌＯ重量％の過酸化
水素３３０９を用いて発泡させた。開放気泡フォーム製
品が生戊　し　ｔこ　。

比較例９ 例８と同様にフォーム製品を製造したが、この場合には
小麦粉の添力ｐを行わなかった。生成７才一ム製品は独
立気泡状であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、骨格を形成する無機成分、 アルカリ範囲内で骨格を形成する成分の硬化反応をひき
   起こす水分含有の第２の成分、およびフォーム形成成分
   を有する固体のフォーム製品を製造するための成形材料
   または複数の部分からなる該成分の組成物において、少
   なくとも部分的にアルカリ可溶性の蛋白質または該蛋白
   質の分解生成物を開放気泡フォーム製品の形成のために
   十分な量で添加することを特徴とする成形材料または組
   成物。 ２、骨格形成成分がグループ： I 　無定形二酸化珪素および酸化アルミニウム含有の
   微粒子の酸化物混合物、 II　ガラス状の無定形の電気集塵器の灰、 III　粉砕し、■焼したボーキサイト、 IV　褐炭火力発電所からの電気集塵器の灰 Ｖ　特に無定形、分散粉末状、脱水したまたは水分含有
   の珪酸から、または高温プロセス（珪酸焼成）からなる
   未溶の無定形ＳｉＯ＿２、VI　メタカオリン、 VII　セメント、 からなる１つ以上の反応性固形物を含有する請求項１記
   載の成形材料または組成物。 ３、水分含有の、第２の成分（硬化剤）としてＫ＿２Ｏ
   および／またはＮａ＿２Ｏ１モルにつきＳｉＯ＿２１．
   ２〜２．５モルアルカリ金属珪酸塩溶液を使用する請求
   項１または２記載の成形材料または組成物。 ４、骨格形成成分１００重量部につき充填物含量５〜１
   ００重量部である請求項１から３までのいずれか１項記
   載の成形材料または組成物。 ５、アルカリ金属珪酸塩溶液１重量部につき骨格形成成
   分０．４〜４．０重量部を含有する請求項３記載の成形
   材料または組成物。 ６、固体の開放気泡フォーム製品を製造する方法におい
   て、骨格を形成する無機成分、アルカリ範囲内で骨格を
   形成する成分の硬化反応をひき起こす水分含有の第２の
   成分、およびフォーム形成成分を含有する成形材料に少
   なくとも部分的にアルカリ可溶性蛋白質または該蛋白質
   の分解生成物を開放気泡を形成するために十分な量で使
   用することを特徴とする固体の開放気泡フォーム製品を
   製造する方法。 ７、請求項６記載の方法により製造される開放気泡フォ
   ーム製品。