JPH04292482A

JPH04292482A - 無機発泡体用組成物

Info

Publication number: JPH04292482A
Application number: JP5492891A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ami; 秀幸網
Original assignee: Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Current assignee: Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-10-16

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば不燃性かつ無
発煙性の建築資材として有用であるとともに、気泡サイ
ズの小さいかつ疎水性を有する無機発泡体を形成するこ
とができる無機発泡体用組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の無機発泡体では、その
品質のうち密度および気泡サイズが重視される。また、
用途によっては、結露等により含水しない疎水性が要求
される。

【０００３】従来の無機発泡体としては、アルカリ金属
珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤および発泡剤より
なるものがあり、軽量かつ低熱伝導率を有していて、例
えば断熱材等の建築資材に用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無機発
泡体は、低密度とくに２５０ｋｇ／ｍ３　以下の密度に
おいては気泡サイズが１ｍｍ以上になり、この種の建築
資材としては、致命的ともいえる圧縮強度、曲げ強度お
よび断熱性の低下が起こるという問題があった。

【０００５】また、結露等により含水するものが多く、
これらは疎水性の要求される用途には利用できないとい
う問題があった。

【０００６】この発明者らは、上記の問題を解決するた
めに、鋭意研究を重ねた結果、上記無機発泡体の主材に
対して、液状のシリコーンオイルを所定の割合で配合す
ることにより、形成される無機発泡体の気泡サイズを小
さくすることができかつ疎水性を付与し得ることを見い
出し、この発明を完成するに至った。

【０００７】この発明の目的は、気泡サイズが小さく、
高い圧縮強度と曲げ強度を有しかつすぐれた断熱性を有
するうえに、疎水性を有する不燃性かつ無発煙性の品質
の良い無機発泡体を形成することができる、無機発泡体
用組成物を提供しようとするにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜６
５重量部、無機固体成分１５〜６０重量部、および充填
剤３〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、液状の
シリコーンオイル１〜１５重量部と、発泡剤２〜３０重
量部とよりなる無機発泡体用組成物を要旨としている。

【０００９】ここで、アルカリ金属珪酸塩水溶液として
は、珪酸カリウムもしくは珪酸ナトリウム、またはこれ
らの混合物の水溶液を使用する。

【００１０】このような水溶液の組成は、ＳｉＯ２　と
Ｋ２　Ｏ、ＳｉＯ２　とＮａ２　Ｏ、またはＳｉＯ２　
とＫ２　Ｏ＋Ｎａ２　Ｏであって、それぞれのモル比が
１．０〜３．０であり、かつ水溶液の濃度は、３０〜６
０％の範囲が好適である。

【００１１】また上記無機固体成分としては、無定形の
ＳｉＯ２　２〜９８重量％と、Ａｌ２　Ｏ３　９８〜２
重量％を含有する酸化混合物が用いられる。

【００１２】なお、このような酸化混合物としては、例
えばメタカオリン、コランダムあるいはムライトの製造
時に発生するダスト、粉砕焼成ボーキサイト、フライア
ッシュ等を用いることができる。

【００１３】例えばコランダム製造炉のダストの場合は
、無定形のＳｉＯ２２０〜８０重量％とＡｌ２　Ｏ３　
８０〜２０重量％とよりなる酸化混合物が５０重量％以
上含まれているものであり、残部はＦｅ２Ｏ３　、Ｔｉ
Ｏ２　等である。

【００１４】また上記充填剤としては、粉砕または細分
された形の無機物、例えば岩石粉末、玄武岩、雲母、珪
砂、ガラス粉、アルミナ、水酸化アルミニウム、タルク
、炭酸カルシウム、カオリン等の粘土、繊維材料、その
他の不活性または水不溶性の各種鉱物等が使用可能であ
る。これらの充填剤は、無機発泡体の用途に応じて適宜
選択され、単独で、あるいは混合して使用されるもので
ある。

【００１５】また、発泡剤としては、いわゆる過ホウ酸
ナトリウム、過酸化水素水、または不活性化された形あ
るいは不活性化されていない形のアルミニウム粉末が有
利である。発泡剤の量は、発泡体の密度、得ようとする
発泡体の強度、および発泡剤の種類により適宜決定され
るものである。

【００１６】上記液状のシリコーンオイルは、無機質の
シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を骨格とするポリマ
ーで、その骨格構造、重合度や側鎖の有機基の違いによ
り、各種の性質を有する無色透明なオイル状物がある。また、シリコーン分１００％のポリマーとしてのシリコ
ーンオイルだけでなく、使用目的に応じて、溶剤、充填
材、乳化剤などを配合した複合物として製品化されたシ
リコーンオイルを使用しても良い。

【００１７】上記液状のシリコーンオイルには、ストレ
ートシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、メ
チルフェニルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーン
オイル、およびメチル水素シリコーンオイル、並びにエ
ポキシ変性、アルコール変性、エーテル変性、フッ素変
性等の変性シリコーンオイル、あるいはまたシリコーン
オイルーポリオキシアルキレン共重合体等が使用可能で
ある。

【００１８】この発明においては、このような有機シリ
コーン系化合物すなわちシリコーンオイルを、不燃性か
つ無発煙性の無機発泡体について、これの圧縮強度およ
び曲げ強度、あるいはまた断熱性および疎水性を改善す
るために配合するものである。

【００１９】この発明による無機発泡体用組成物の配合
割合は、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜６５重量部、
無機固体成分１５〜６０重量部、および充填剤３〜６５
重量部よりなる主材１００重量部と、液状のシリコーン
オイル１〜１５重量部と、発泡剤２〜３０重量部とより
なるものである。

【００２０】ここで、無機発泡体の主材であるアルカリ
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤の配合割
合は、無機発泡体の用途、密度に応じて適宜決定される
ものである。

【００２１】そしてこの発明においては、とくにこの無
機発泡体の主材１００重量部に対して、上記液状のシリ
コーンオイルが１〜１５重量部の割合で配合される。

【００２２】ここで、シリコーンオイルの配合割合が、
１重量部未満であれば、添加量が少ないため、形成され
る無機発泡体の気泡サイズは、例えば密度２５０ｋｇ／
ｍ３　では、２ｍｍ程度になってしまい、２５０ｋｇ／
ｍ３　未満の密度では、そのために、充分な強度および
断熱性を示さず、加えて、無機発泡体の疎水性を改善す
るまでには至らず、好ましくない。

【００２３】またシリコーンオイルの配合割合が、１５
重量部を越えると、無機発泡体用組成物の粘度が低くな
り過ぎて、均質な気泡サイズをもつ無機発泡体を形成す
ることができないので好ましくない。なお、不燃性かつ
無発煙性という点からも、シリコーンオイルが１５重量
部を越えることは好ましくない。

【００２４】この発明による無機発泡体用組成物から、
建築資材としての無機発泡体を製造するには、まず組成
物中の固体状の成分である無機固体成分、充填剤、およ
び必要に応じて適量の顔料を加えて混合し、ついでこれ
に液状の成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液、および
液状のシリコーンオイルを加え、固体状の成分が充分に
分散するまで混練する。その後、発泡剤を添加し、充分
に分散するまで混練する。

【００２５】こうして得られた無機発泡体用原料混練物
を、ついで所定の型内に注入し、常温から１００℃まで
１〜４時間加熱することにより、所定形状の無機発泡体
を形成するものである。

【００２６】

【作用】上記無機発泡体用組成物によれば、アルカリ金
属珪酸塩水溶液、無機固体成分、および充填剤よりなる
無機発泡体の主材、並びに発泡剤に対して、液状のシリ
コーンオイルを所定割合で配合することにより、均質で
かつサイズの小さい気泡を含む無機発泡体を形成するこ
とができて、その圧縮強度、曲げ強度および断熱性を大
幅に改善することができるとともに、疎水性をも付与す
ることができるものである。

【００２７】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を、比較例と共に
説明する。

【００２８】実施例１〜３Ｋ２　Ｏが１５．２重量％、Ｎａ２　Ｏが７．９重量％
、ＳｉＯ２　が２５．５重量％、Ｈ２　Ｏが５１．４重
量％の組成である珪酸カリ・ソーダ水溶液１０５ｇ、メ
タカオリン５２ｇ、コランダム製造時のフィルター・ダ
スト５２ｇ、タルク１８ｇ、およびマイカ１２ｇを配合
した。そしてこの配合物を、ハンドミキサーを用いて、
容積が１０００ｃｃの容器内で充分に混練した。その後
、この配合物に、液状のジメチルシリコーンオイル（商
品名信越シリコーンＫＦ９６−１００ＣＳ、信越化学株
式会社製）２．４ｇ（実施例１）、１６．７ｇ（実施例
２）および３５．９ｇ（実施例３）をそれぞれ添加する
とともに、発泡剤として１０重量％濃度の過酸化水素水
２０ｇ（実施例１）、３０ｇ（実施例２）および２５ｇ
（実施例３）をそれぞれ添加し、すばやく混合し、この
発明による無機発泡体用組成物を調製した。

【００２９】ここで、コランダム製造時のフィルター・
ダストは、無定形のＳｉＯ２　５０重量％と、Ａｌ２　
Ｏ３　２５重量％と、残部Ｆｅ２　Ｏ３　およびＴｉＯ
２　等とよりなるものである。

【００３０】つぎに、この無機発泡体用組成物の発泡が
完全に終了したのち、５０℃のオーブン中で４時間加熱
することにより、成分を硬化せしめた。

【００３１】硬化完了後、形成された無機発泡体を容器
内で室温まで冷却し、型から取り出した。得られた無機
発泡体を５０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズに切り
出し、５０℃のオーブン中で充分乾燥したのち、密度、
気泡サイズ、および圧縮強度（ＪＩＳ　　Ａ９５１４に
準じる）を測定し、得られた結果を表１にまとめて示し
た。

【００３２】比較例１〜３これらの比較例では、上記実施例１もしくは２の無機発
泡体用組成物の場合とほゞ同様であるが、異なる点は、
液状のシリコーンオイルの添加量を、この発明の範囲よ
りも少ない０．７ｇとした点（比較例１）、同シリコー
ンオイルの添加量を、この発明の範囲を越えて多い５０
ｇとした点（比較例２）、およびシリコーンオイルを全
く添加しない点（比較例３）、にある。

【００３３】そして、これら比較例の無機発泡体用組成
物について、上記実施例１の場合と同様に操作して、無
機発泡体を成形した。

【００３４】こうして得られた無機発泡体について、密
度、気泡サイズ、および圧縮強度を同様に測定し、得ら
れた結果を表１にあわせて示した。

【００３５】なお、液状のシリコーンオイルの添加量を
、この発明の範囲を越えて多くした比較例２では、無機
発泡体用組成物の粘度が低くなり過ぎて、得られた無機
発泡体の強度が低く、気泡サイズが不均質であり、密度
、気泡サイズ、および圧縮強度を測定することができな
かった。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記表１の結果から明らかなように、この
発明の実施例１〜３の無機発泡体用組成物によれば、ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液、無機固体成分、および充填剤
よりなる無機発泡体の主材、並びに発泡剤に対して、シ
リコーンオイルを所定割合で配合しているから、密度に
変化はなく、にもかゝわらず気泡サイズの小さい無機発
泡体を形成することができ、従ってその圧縮強度が高く
、かつ断熱性が改善されたものであった。

【００３８】これに対し、液状のシリコーンオイルの添
加量を、この発明の範囲外とするか、または全く添加し
ない比較例１〜３の無機発泡体では、いずれも気泡サイ
ズが大きく、従って圧縮強度は非常に低いものであり、
かつ断熱性の改善は不可能であった。

【００３９】なお、詳細な説明は省略したが、上記実施
例１〜３、並びに比較例１と３の無機発泡体用組成物か
ら得られた無機発泡体について、曲げ強度を測定したと
ころ、実施例１〜３の無機発泡体は高い曲げ強度を有し
ているのに対して、比較例１と３の無機発泡体の曲げ強
度は、低いものであった。

【００４０】

【発明の効果】この発明による無機発泡体用組成物は、
上述のように、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜６５重
量部、無機固体成分１５〜６０重量部、および充填剤３
〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、液状のシリ
コーンオイル１〜１５重量部と、発泡剤２〜３０重量部
とよりなるもので、この発明の無機発泡体用組成物によ
れば、均質でかつサイズの小さい気泡を含んでいて、高
い圧縮強度と曲げ強度を有するとともに、すぐれた断熱
性を有する品質の良い不燃性かつ無発煙性の無機発泡体
を形成することができ、得られた無機発泡体は建築資材
等としてきわめて有用であり、しかも結露等により含水
することが少なく、疎水性の要求される用途にも利用で
きるという効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜６５
重量部、無機固体成分１５〜６０重量部、および充填剤
３〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、液状のシ
リコーンオイル１〜１５重量部と、発泡剤２〜３０重量
部とよりなる無機発泡体用組成物。