JPS6033270A - 無機発泡体およびその製造方法 - Google Patents

無機発泡体およびその製造方法

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JPS6033270A
JPS6033270A JP14094883A JP14094883A JPS6033270A JP S6033270 A JPS6033270 A JP S6033270A JP 14094883 A JP14094883 A JP 14094883A JP 14094883 A JP14094883 A JP 14094883A JP S6033270 A JPS6033270 A JP S6033270A
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inorganic
inorganic foam
foam
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JP14094883A
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輿石 一磨
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Nippon Light Metal Co Ltd
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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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】 本発明は無機発泡体およびその製造方法に関する。
パネルのような建材等の製造分野では従来一般に断熱性
をもたせるために有機質系プラスチックフオームが多く
使用されている。これは有機質系プラスチックフオーム
が断熱性、耐水性、耐薬品性等の諸物性に関して極めて
優れておシ、しかも軽量であることによる。しかし耐熱
性に関しては劣シ、燃焼時の発煙性やガスの有害性が建
拐どした場合に本質的な問題となる。このために例えば
パネルとしては難燃化゛処理を施したウレタン系パネル
、フェノール系パネルが準不燃拐として認定されて跡る
。しかしながら防災上の規制は増々厳しくなる傾向にあ
り、ホテル大火災を契機に有機質系プラスチック建材の
全面的な見直しが行われている状況にある、 耐火性に優れた材料として無機質系材料が知らtている
。しかし現在のものは重量が有機質系材料に比較して格
段と重く、強度断熱性、防水性等に関して一段と劣って
いる。従ってこれらの欠点を排除した無機質系材料の開
発が要望されている現状である。
本発明の目的は上述に鑑み、軽量で強度、断熱性等に優
れた安価な無機質系材料とせる無機発泡体およびその製
造方法を提供することである。
このために本発明者は様々な試験を実施し、この結果と
して本発明をなすに到ったのである。すなわち、含水珪
酸ソーダを主原料とし、この水溶液を加熱養生してガラ
ス状体を得、これを粉砕することで発泡累月とせる粒体
を形成し、この粒体の表面にアルミナ、水酸化アルミニ
ウム等の無機強化材を含有せる珪酸す) IJウムの濃
水溶液(水ガラス)を架橋材として塗布し、どれを加熱
発泡させて無機発泡体を形成することにょシ、耐火性は
勿論のこと強度等の諸物性に格段と優れ、且つ軽量で安
価に製造でき、建材等の材料として充分に満足できるこ
とを見い出したのである。
このような本発明による無機発泡体は、素材に例えばホ
ウ酸や酸化亜鉛を添加することで耐水性を向上できるこ
とも確認された。
以下に本発明を図面参照してさらに詳しく説明する、 第1図は素材とせる発泡材用の粒体lを作るためのフロ
ーチャートを概略的に示している。ここでは原料として
大体25〜3o%程度の水分を含有する含水珪酸ソーダ
(Na2O・5i02 )が使用される。また耐水性向
上のための添加物として好まし〈は重量比で5%以上の
ホウ酸(H,+BO4)を添加して示している。これら
の混合利料である原料を約120℃の温度で且つ2気圧
の加圧のもとて加熱養生し、これによってガラス状体を
形成させ、然る後これを粉砕して素材とせる発泡体用の
粒体lを形成するのである。
このようにして形成される粒体lは直径が大体3震〜5
箇とされるのが好ましい。、 第2図は粒体lの表面に塗布される架橋材2を作るため
のフローチャートを概略的に示している。
ここでは無機強化材とせるアルミナ(AtzOa )を
1に対し、水分60係を含有する水ガラス(珪酸ナトリ
ウムの濃水溶液)を約1.5混合し、そして非水溶化添
加物とせる酸化亜鉛(ZnO)−@約5〜io%重量比
の割合いで混合した溶液として架橋材2を得ている。無
機強化材としてはアルミナの他に水酸化アルミニウム、
ガラス繊維等を使用することもできる。また非水溶化深
化物として酸化チタン(Ti02)’を使用することも
できる。
第3図は上述の球体lおよび架橋材2によシ無機発泡体
3を形成するためのフローチャートを概略的に示し、第
4図および第5図は加熱発泡の前後における粒体1およ
び架橋材2の状態をそ扛ぞれ示している。図示のように
、粒体1に対してその表面に架橋材2が先ず塗布され、
然る後加熱発泡することで無機発泡体3が形成されるの
である。
第4図に示す如く、架橋材2は粒体lの全表面にわたシ
太体帆5〜1.5 mmの厚さで塗布されることが好ま
しい。このように架橋材2を塗布した粒体を適当手段に
て加熱発泡させることによシ、第5図に示す如く粒体1
は発泡して発泡部分1′となシ、これら発泡部分1/の
それぞれを架橋材2が強固に結合し且つ、架橋材2が外
表面を゛なした構造の無機発泡体3が完成される。
この加熱発泡においては速やかに加熱して気泡の膨張・
併合を防ぐことが望ましく、加熱温度は大体130℃〜
170℃とされる。無機発泡体3は加熱発泡後に必要に
応じて乾燥(例えば大体200℃にて加熱し脱水する)
することができ。
さらに表面に架橋材2を塗布して外面保護をすると共に
、美観を向上させるようになすこともできる。
このような構造の無機発泡体3は架橋材2の結合力によ
シ、従来のように架橋材を使用しない珪酸ソーダからの
発泡体に比較して、強度が一段と増大される。−例とし
て第6図に架橋材2を有する本発明の発泡体と、架橋材
の無い場合の発泡体との密度に対する圧縮強度の比較を
示す、ここに示した無機発泡体の強度は以下に示す実施
例等で得られたデータによる。
(実施例1:架橋材のある場合) 水分23%の含水珪酸ソーダ’1120℃、2気圧のも
とて加熱養生してガラス状体を形成し、これを粉砕して
直径3〜5mmの粒体を形成した。−力架橋材としては
珪酸ソーダ3号溶1jL100部、粉末珪酸ソーダ15
部、微粒アルミナ40部、酸化亜鉛io部を混合して使
用した。粒体表面に0.5〜1.5 mm厚で架橋材を
塗布し、これをマイクロ波(周波数2450MH2)加
熱により大体130〜170℃の範囲で急速加熱して発
泡させ、然る後200℃にて乾燥させた。得られた発泡
体は比重0.20で圧縮強度は7 、2 K97cn!
であった。
(実施例2:架橋材のちる場合) 珪酸ソーダ3号溶液100部、粉末珪酸ソーダ15部、
微粒アルミナ30部、酸化亜鉛10部、ガラス繊維(長
さ6部mn程度のもの)5部を混合した架橋材を使用し
、実施例1の粒体を同様に発泡させた。得られた発泡体
は比重0.25で圧縮強度は10 KglcrAであっ
た。
(実施例3:架橋材のある場合) 水分28係の含水珪酸ソーダを使用して″:X施例施色
1様に粒体を形成し、また実施例1の架橋材を使用して
同様に発泡体を形成した。得られた発泡体は比重帆16
で圧縮強度は4−9 KV/Cdでちった。
(実施例4:架橋材のある場合) 実施例30発泡体と実施例2の架橋材とによシ同様に発
泡体を形成した。得られた発泡体は比重0.18で圧縮
強度は7− OKq/cvlであった。
同、架橋材のある場合のその他の実施例として発泡形成
した発泡体における同様なデータを第6図に○印で示す
(実施例5:架橋材の無い場合) 実施例1の粒体をそのまま加熱発泡させて発泡体を形成
した。得られた発泡体は比重0.14で圧縮強度3−5
Kg/airでらった。
(実施例6:架橋材の無い場合) 実施例30粒体をそのまま加熱発泡させて発泡体を形成
した。得られた発泡体は比重0.07で圧縮強度0.8
にりであった。
伺架橋羽の無い場合のその他の実施例として発泡形成し
た発泡体における同様なデータを第6図にΔ印で示す。
以上の如く本発明による無機発泡体は一例として示した
強度の面から明らかとなる如く軽量で且つ充分な強度を
有しているうえ、添加物の選定によシ耐水性等の向上が
得られたのである。
本発明による発泡体は架橋材を塗布した後発泡させると
いう簡単な工程でよいから、例えば第7図および第8図
に示す如き製造工程を実現できる。
これらの装置は何れもベルトコンベア抜性20を有し、
ベルト走行路に沿って配置i1した予熱ステーション2
1.加熱発泡ステーション221加熱乾燥ステーシヨン
23を順次に通して月別を移送するように構成されてな
る。加熱発泡ステーション22は急速加熱を行えるよう
に高周波加熱装置であることが望ましいが、予熱ステー
ション21および加熱乾燥ステーション23は何れの加
熱装置でも良い、材料としては前述した粒体lに架橋材
2を塗布したものが使用される、この塗布においては、
例えば架橋材2内に粒体1を混ぜて攪拌する等によって
容易に行われ得る。
第7図の装置では発泡体ブロック50を作る場合であシ
、適当形状に集積した材料をコンベア装置20上に載せ
、これを各ステーショアVC適当な速度にて搬送するこ
とで図示の如く発泡体ブロック50が形成される。ここ
では原理的に示したのであり、必要に応じて型を使用で
きることは勿論である。
第8図は発泡体表面(両面)に金属シート30゜31を
配した連続せる発泡体フ゛ロック60として形成し、こ
れを切断機24によシ所定長さに切断して個々のブロッ
ク61として形成する場合である。金属シート30.3
1は適尚なロール供給源32.33から自動給送される
。この場合も前例と同様に極めて簡単に自動ラインを構
成できるのである。
以上の如く本発明による無機発泡体は軽量で強度が太き
く、発泡体であるために断熱性に優れ、しかも耐火性、
耐水性等の向上がイ!1られるとともに安価に製造でき
ることから、建材として極めて有利に利用でき、充分に
要望にかなうものとなシ得るのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における素材とせる発泡材用の粒体を作
るためのフローチャート。 第2図は本発明によシ粒体の表面に塗布するだめの架橋
材を作るためのフローチャート。 第3図は本発明による粒体および架橋材を使用して無機
発泡体を作るためのフローチャート。 第4図は粒体表面に架橋材を塗布した状態を示す断面図
。 第5図は第4図の状態から発泡させた状態を示す断面図
。 第6図は架橋材の有効性を調べるだめの圧縮強度−比重
の関係グラフ。 第7図および第8図は本発明による無機発泡体を作るた
めの実施例とせる装置の概略的な立面図。 l・・・・・・・・・・・・・・・・・・粒体1/・・
・・・・・・・・・・・・・・・・発泡部分2・・・・
・・・・・・・・・・・・・・架橋材3・・・・・・・
・・・・・・・・・・・無機発泡体20・・・・・・・
・・・・・・・・ベルトコンベア装置21・・・・・・
・・・・・・・・・予熱ステーション22・・・・・・
・・・・・・・・・加熱発泡ステーション23・・・・
・・・・・・・・・・・加熱乾燥ステーション24・・
・・・・・・・・・・・・・切断機30.31・・・・
・・金属シート 32.33・・・・・・ロール供給源

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 含水珪酸ソーダを生原料として形成された発泡
    部分の間に無機強化材を含む水ガラスを生原料として形
    成された架橋材が介在され、該架橋材によシ各発泡部分
    が結合されてなる無機発泡体。
  2. (2)前記無機強化材がアルミナであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の無機発泡体。
  3. (3) 前記無機強化材がガラス繊維であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の無機発泡体。
  4. (4)含水珪酸ソーダに非水溶化剤を添加し、高温高圧
    下で養生して形成したガラス状体から粒体を形成し、 粒体表面に、無機強化材と珪酸ソーダ水溶液との混合液
    に非水溶化剤を添加して得た架橋用溶液を塗布し、 架橋用溶液を塗布した粒体部を加熱発泡し・必要によシ
    乾燥させる、 段階を含む無機発泡体の製造方法。
  5. (5)粒体原料に添加する非水溶化剤ゝホウ酸である特
    許請求の範囲第4項記載の無(幾発?包体の製造方法。
  6. (6) 前記架橋用溶液が無機強化相に対して約1.5
    倍重量の水ガラスを混合し、これに対しさらに5〜io
    %の酸化亜鉛を添カロしたものである特許請求の範囲第
    4項記載の無機発泡体の製造方法。
  7. (7) 前記無機強化材がアルミナである特許言責求の
    範囲第4項記載の無機発泡体の製造方法。
  8. (8)@記無機強化材が水酸化アルミニウムである特許
    請求の範囲第4項記載の無機発泡体の製造方法。
  9. (9) 前記無機強化材がガラス繊維である特許請求の
    範囲第4項記載の無機発泡体の製造方法。 (10前記乾燥のだめの温度が約200℃である特許請
    求の範囲第4項記載の無機発泡体の製造)j法。 (111無機発泡体の表面にさらに架橋用WJ ?fJ
    jを塗布することを特徴とする特許請求の範囲第4項記
    載の無機発泡体の製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4894724A (ja) * 1972-03-16 1973-12-06
JPS4931527A (ja) * 1972-07-24 1974-03-22
JPS5224050A (en) * 1975-06-30 1977-02-23 Honeywell Inc Data processor

Patent Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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