JPS61272248A - 発泡体組成物およびそれを用いた発泡体の製造方法 - 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、工業用断熱板、高熱配管用断熱カバー、建材
などに適した軽量で難燃性の発泡体を形成しうる組成物
、およびそれを用いた発泡体の製造方法に関する。

（従来の技術） 工業用断熱板などには難燃性の高い無機質の素材１例え
ば、ガラスウール、ロックウール、アスベストなどが用
いられている。これら繊維質素材は、その用途により、
繊維のままの状態で、もしくは繊維を湿式で抄造して得
られる比較的硬質でかつ比重のやや大きい繊維圧縮体の
形状で利用されている。しかし、繊維のままの状態では
一定の形状を維持することが難しく、圧縮体では比重が
やや大きくなるため、高熱配管用断熱カバーなどのよう
な、軽量でしかも一定の形状が必要とされる用途には適
していない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものであり。

その目的とするところは、難燃性でかつ所定の形状を維
持しうる軽量体を形成しうる組成物を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、難燃性に優れたクロロプレン
ゴムと無機補強繊維とを主成分とし、軽量でかつ難燃性
に優れた発泡体を形成しうる発泡体組成物を提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は、上記価れた発泡
体組成物を用いた発泡体の製造方法を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の発
泡体組成物は、クロロプレンゴム・ラテックス、クロロ
プレンゴム架橋剤１弱酸性のアニオン型界面活性剤、無
機補強繊維、水溶性重炭酸塩および水を含有し、そのこ
とにより上記目的が達成される。本発明の発泡体の製造
方法は。

クロロプレンゴム・ラテックス、クロロプレンゴム架橋
剤９弱酸性のアニオン型界面活性剤および水を含有する
混合物を得る工程；該混合物を低温下で高速攪拌して起
泡させる工程；該起泡化した混合物に無機補強繊維を添
加・分散させる工程；該無機補強繊維を加えた混合物に
水溶性重炭酸塩を加えて発泡させる工程；を包含し、そ
のことにより上記目的が達成される。

本発明の発泡体組成物に含有されるクロロプレンゴム・
ラテックスはノニオン型カルボキシル化クロロプレンゴ
ム・ラテックスである。このようなラテックスは中性で
あり、　ｐＨ７，０を示す。ノニオン型ラテックスであ
るため１組成物に含有される後述の他の化合物５例えば
２弱酸性の界面活性剤や弱アルカリ性の重炭酸塩により
ラテックスが破壊されることがない。このようなノニオ
ン型ラテックスは２例えば、ゴム成分が４７％のラテッ
クスとして昭和ネオプレン社から市販されている。

クロロブレンゴム架橋剤としては酸化亜鉛、酸化マグネ
シウム、水酸化亜鉛のうちの少なくとも一種が用いられ
る。特に、酸化亜鉛が好適に利用されうる。このような
架橋剤１例えば酸化亜鉛は上記クロロプレンゴムのカル
ボキシル基と次のように不可逆的に反応して架橋体を形
成する。

・−・−ＣＯＯＨ＋　ＺｎＯ＋　ＨＯＯＣ−・・−−＝
　・−・−ＣＯＤ−Ｚｎ−００Ｃ−−＋　ＨｚＯ架橋剤
は、クロロプレンゴム・ラテックスのゴム成分１００重
量部に対して、８〜１５重量部の割合。

好ましくは１０〜１３重量部の割合で発泡体組成物中に
含有される。以下２発泡体組成物に含有される各成分の
量はクロロプレンゴム・ラテックスのゴム成分１００重
量部に対する量で表す。架橋剤の含有量は、クロロプレ
ンゴム・ラテックス全体を１００重量部とすると約２〜
７重量部に相当する。架橋剤の量が過少であると架橋体
の生成量が不充分である。そのため、上記ラテックスお
よび界面活性剤を含む混合物を気泡化したときに弾力性
のある気泡膜が得られず、気泡が崩壊して高発泡率の（
低密度の）発泡体を得ることができない。架橋剤の量が
過剰であってもそれ以上の効果は得られないため無駄で
ある。

本発明の発泡体組成物に含有される弱酸性のアニオン型
界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩が
用いられる。特に、入手の容易なラウリルアルコール硫
酸エステルのアンモニウム塩（ｐＨ６，５）やアミン塩
が好適に用いられる。アミン塩としては９例えば、トリ
エタノールアミン塩（ｐＨ６，２）が挙げられる。これ
らの界面活性剤は起泡剤であると同時に、酸性であるた
め後述の水溶性重炭酸塩を分解・発泡させる機能を有す
る。

したがって１通常、中性を示すナトリウム塩やカリウム
塩は用いられないが、このようなタイプの界面活性剤の
中にはｐＨ７，０以下の化合物もあり。

これらは使用可能である。また、安定な中性塩であれば
、酸を添加して使用することも可能である。

これらのアニオン型界面活性剤の含有量は、５〜３０重
量部、好ましくは１０〜２５重量部である。過少である
と起泡力が不充分であり高発泡率の発泡体が得られない
。過剰であってもそれ以上の効果が得られない。

無機補強繊維としては、ガラス繊維、珪酸アルミニウム
繊維、ロックウール、アスベストなどが利用されうる。

特に、珪酸アルミニウム繊維が柔軟で分散性が良く補強
効果が大きいため、好適に用いられる。市販されている
珪酸アルミニウム繊維としては、カオウール（イソライ
ト工業社製）がある。無機補強繊維の長さは約５〜１５
ｍである。

短すぎると補強効果が不充分であり、長すぎると分散時
にスターラーに巻きついたりして塊状となり充分に分散
されない。この補強繊維は発泡体組成物中に３０〜１０
０重量部、好ましくは４０〜８０重量部の割合で含有さ
れる。過少であると補強効果が不充分であり、過剰であ
ると起泡化した上記ラテックス、架橋剤、界面活性剤を
含む混合物中に均一に分散されにくくなる。

水溶性重炭酸塩（炭酸水素塩）としては、炭酸水素ナト
リウムなどのアルカリ金属重炭酸塩が好適に用いられる
。炭酸水素アンモニウムも使用されうる。これら重炭酸
塩は水に溶解して弱アルカリ性を示す。そのため、既述
の弱酸性アニオン型界面活性剤と反応して炭酸ガスを放
出し上記起泡化したクリーム状の混合物をさらに膨張さ
せる。

また１弱アルカリ性であるためクロロプレンゴム・ラテ
ックスの温和な増粘剤としても作用する。このような重
炭酸塩は発泡体組成物中に８０〜１５０重量部、好まし
くは１００〜１１０重量部の割合で含有される。過少で
あると上記クリーム状混合物の膨張・増粘が不充分であ
り、そのため、形状の定まった高発泡率の発泡体が得ら
れない。過剰であると膨張・増粘作用が強すぎるため得
られる発泡体の気泡は相互に密着性がなく、シかも不揃
いであるなど１発泡体の物性が劣る。クロロプレンゴム
の分解によると思われる着色も促進される。

発泡体組成物に含有される水の量は２００〜４００重量
部、好ましくは２５０〜３８０重量部である。これは、
クロロプレンゴム・ラテックスに含有される水２界面活
性剤を溶解している水および製造工程で追加される水の
量を含む。

本発明の発泡体を得るには、まず、−上記クロロプレン
ゴム・ラテックス、クロロプレンゴム架橋剤２弱酸性の
アニオン型界面活性剤および水の混合物を低温下で高速
攪拌して起泡させる。水の量が過少であると充分に起泡
しないため、高発泡の発泡体が得られない。水の量が過
剰であると気泡膜が軟弱であり、形状の定まった高発泡
率の発泡体が得られない。気泡時の温度は５〜１０℃が
好ましい。温度が低すぎると起泡に長時間を・要する。

高すぎると気泡膜の粘度が低下し気泡がつぶれて液化す
るため、高発泡の発泡体が得られない。上記の範囲にお
いては低い温度で起泡させることが好ましい。高速攪拌
を行うには１例えば、５段攪拌羽根を設けたスターラー
などを利用する。上記混合物にはクロロプレンゴム・ラ
テックスが含有されているため、起泡により生じた気泡
膜が強化されている。さらに、クロロプレンゴム架橋剤
により架橋体が生じるため、後述の補強繊維の添加時や
成形時に気泡が崩壊しにくくなる。

このように起泡化した上記混合物に無機補強繊維が添加
される。この補強繊維は２〜３回に分けて上記混合物に
添加され低速で攪拌して均一に分散される。攪拌速度が
大きすぎたり攪拌時間が長すぎると繊維が切断されて補
強効果が充分に得られなくなるため、注意を要する。次
に、無機補強繊維が分散された上記混合物に上記重炭酸
塩を加えて攪拌する０重炭酸塩は粉末状態で添加するこ
とが好ましい。重炭酸塩は、既述のように２弱酸性アニ
オン型界面活性剤と反応して分解し炭酸ガスを発生し、
上記混合物が膨張する。そのため。

補強繊維の添加時に気泡が部分的に崩壊し体積が小さく
なるのを逆に膨張させて高発泡の発泡体を得ることがで
きる。また２重炭酸塩の添加によりｐＨが７．０以上と
なるため混合物は増粘し２弾力性を有し気泡の崩壊しに
くいクリーム状となる。

このように発泡体組成物を起泡・発泡化させたクリーム
状物を例えば、ガラスサーフェスマットと吸収紙との積
層体でサンドインチ状にはさみ板状に成形する。これを
低温・低湿度２例えば１０℃以下でかつ相対湿度５０％
以下の雰囲気に５日間以上放置して乾燥させる。乾燥温
度が高すぎると気泡が崩壊して、高発泡率の発泡体が得
られない。

発泡体組成物には補強繊維が含有されるため、乾燥時に
クラックの生じるのが防止されうる。

乾燥して得られる発泡体は白色であり、架橋・硬化した
クロロプレンゴムが含有されるため弾力性を有し柔軟性
に冨む。しかも、軽量で形状維持性に優れる。従来のア
スベストやグラスウールのように形状維持性に劣ること
がない。界面活性剤や重炭酸塩の量を調整することによ
り、所望の発泡率（密度）の発泡体が得られる。その好
適な範囲は１通常、　０．０５〜０．３である。この発
泡体はクロロプレンゴムを用いているため難燃性が高い
。

クロロプレンゴム・ラテックス量の少ない発泡体は不燃
性であり、焔の中に入れても燃えない。ゴム量の多い発
泡体でも難燃性が高く、自己消炎性を有する。熱伝導率
も小さいため工業用断熱板や高熱パイプカバーなどの用
途に適する。発泡体は湿式製造法によって製造されるた
め安価に生産されうる。

（実施例） 以下に本発明を実施例につき説明する。

１隻炎上 水１０　ｇ　、　ラウリルアルコール硫酸エステルアン
モニウム塩（アルスコープＬＮＢ、　ｐＨ６，５；東邦
化学社製）２８％溶液４ｇ、ノニオン型ネオブレンラテ
ックス（カルボキシル化ネオプレン・ラテックスＮｏ、
１１５　、　ｐＨ７，０；昭和ネオプレン社製）４７％
溶液１０ｇおよび酸化亜鉛０．６ｇを３００ｍｆのビー
カーに入れ、５段攪拌羽根を備えたスターシーを用いて
室温（１３℃）で高速攪拌した。約５分後には、上記混
合物はスターシーに巻きつく濃厚なりリームとなった。

これを５０＋＋／ｌのビーカーに移し。

約１０ｍの長さに切断したＫａｏｗｏｏｌ　Ｂｕｌｋ　
　（イソライト工業社製）４ｇを加えてスターシーで繊
維が均一に分散するまでゆっくりとした速度で攪拌した
。これにさらに重炭酸ナトリウム（炭酸水素ナトリウム
）の粉末５ｇを加え２手早く攪拌した。

炭酸ガスの発生により混合物が膨張し粘度の上昇がはじ
まると共にスターシーを止め、得られたクリーム状の混
合物を吸収紙を下敷きにしたガラスサーフェスマットの
上に移した。この上にガラスサーフェスマットと吸収紙
とを順に積層して軽く圧縮し板状に成形した。これを８
℃相対湿度１５％の室内に５日間放置して乾燥し発泡体
を得た。成形時のクリーム化した混合物の性状、得られ
た発泡体の性状および発泡体の密度を表１に示す。

止敦拠土 重炭酸ナトリウムを添加しなかったこと以外は実施例１
と同様である。その結果を表１に示す。

（以下余白） 此ｌ■１１ 水の量を１５ｇとしたこと以外は実施例１と同様である
。その結果を表２に示す。別に実施例１と同様の条件で
発泡体を調製した（実施例１−■）。

その結果も表２に示す。

（以下余白） ス１１１１ Ｋａｏｗｏｏｌ　Ｂｕｌｋの量を２ｇとしたこと以外は
実施例１と同様である。その結果を表３に示す。別に実
施例１と同様の条件で発泡体を調製した（実施例１−■
）。その結果も表３に示す。

ル笠五主 Ｋａｏｗｏｏｌ　Ｂｕｌｋを加えなかったこと以外は実
施例１と同様である。その結果を表３に示す。

（以下余白） 実膚ＬＬＬ ラウリル硫酸アルコール硫酸エステルアンモニウム塩溶
液の量を２ｇとしたこと以外は実施例１と同様である。

成形時の性状および得られた発泡体の性状は実施例１と
同様であり、密度も実施例１と同じ０．１３であった。

大立桝土 アニオン型界面活性剤としてラウリルアルコール硫酸エ
ステルトリエタノールアミン塩を用いたこと以外は実施
例１と同様である。別に実施例１と同様の条件で発泡体
を調製した（実施例１−■）。

その結果も表４に示す。

（以下余白） 止較桝主 重炭酸ナトリウムの代わりに炭酸アンモニウムを用いた
こと以外は実施例１と同様である。別に実施例１と同様
の条件で発泡体を調製した（実施例１−■）。その結果
も表５に示す。

（以下余白） （発明の効果） 本発明によれば、このように、難燃性を有し。

かつ形状維持性に優れた低密度の発泡体が安価に得られ
る。この発泡体は熱伝導率も小さいため。

工業用断熱板、高熱配管用断熱カバー、建材などに広く
利用されうる。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クロロプレンゴム・ラテックス、クロロプレンゴム
   架橋剤、弱酸性のアニオン型界面活性剤、無機補強繊維
   、水溶性重炭酸塩および水を含有する発泡体組成物。 ２、前記クロロプレンゴム・ラテックスのゴム成分１０
   ０重量部に対して前記クロロプレンゴム架橋剤が８〜１
   ５重量部、弱酸性のアニオン型界面活性剤が５〜３０重
   量部、無機補強繊維が３０〜１００重量部、水溶性重炭
   酸塩が８０〜１５０重量部、そして水が２００〜４００
   重量部の割合で含有される特許請求の範囲第１項に記載
   の組成物。 ３、前記クロロプレンゴム・ラテックスがノニオン型カ
   ルボキシル化クロロプレンゴム・ラテックスであり、ク
   ロロプレンゴム架橋剤が酸化亜鉛、酸化マグネシウムお
   よび水酸化亜鉛のうちの少なくとも一種である特許請求
   の範囲第１項に記載の組成物。 ４、クロロプレンゴム・ラテックス、クロロプレンゴム
   架橋剤、弱酸性のアニオン型界面活性剤および水を含有
   する混合物を得る工程。 該混合物を低温下で高速攪拌して起泡させる工程、 該起泡化した混合物に無機補強繊維を添加・分散させる
   工程、 該無機補強繊維を加えた混合物に水溶性重炭酸塩を加え
   て発泡させる工程、 を包含する発泡体の製造方法。 ５、前記混合物中にクロロプレンゴム・ラテックスのゴ
   ム成分１００重量部に対して前記クロロプレンゴム架橋
   剤が８〜１５重量部、そしてアニオン型界面活性剤が５
   〜３０重量部の割合で含有され；前記無機補強繊維およ
   び水溶性重炭酸塩の添加量が前記クロロプレンゴム・ラ
   テックスのゴム成分１００重量部に対してそれぞれ３０
   〜１００重量部および８０〜１５０重量部であり；全工
   程で使用される水の合計量が前記クロロプレンゴム・ラ
   テックスのゴム成分１００重量部に対して２００〜４０
   ０重量部である特許請求の範囲第４項に記載の製造方法
   。 ６、前記クロロプレンゴム・ラテックスがノニオン型カ
   ルボキシル化クロロプレンゴム・ラテックスであり、ク
   ロロプレンゴム架橋剤が酸化亜鉛、酸化マグネシウムお
   よび水酸化亜鉛のうちの少なくとも一種である特許請求
   の範囲第４項に記載の製造方法。 ７、前記重炭酸塩を加えて発泡させた混合物を低温、低
   湿度下で乾燥する特許請求の範囲第４項に記載の製造方
   法。