JPS6163577A - 無機質発泡体およびその製造方法 - Google Patents
無機質発泡体およびその製造方法Info
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- JPS6163577A JPS6163577A JP18497084A JP18497084A JPS6163577A JP S6163577 A JPS6163577 A JP S6163577A JP 18497084 A JP18497084 A JP 18497084A JP 18497084 A JP18497084 A JP 18497084A JP S6163577 A JPS6163577 A JP S6163577A
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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。
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、無機質発泡体およびその製造方法に関し、更
に詳しくは、アルカリ珪酸質ガラスを主成分とし9発泡
・成形後の成形体が耐水性、断熱性等に優f′した無機
質発泡体およびその製造方法に関するものである。
に詳しくは、アルカリ珪酸質ガラスを主成分とし9発泡
・成形後の成形体が耐水性、断熱性等に優f′した無機
質発泡体およびその製造方法に関するものである。
〔従来の技術および問題点〕
従来より、アルカリ珪酸質のガラス全主成分とする無機
質材料の発泡体は、優れ之耐熱性や断熱性を有するので
、断熱材として用いytb、まな可燃性材料の保護材と
して用い交り等、その需要が期待されている。これら従
来の無機質発泡体の製造方法としては、出発原料として
アルカリ金属鎖 珪酸塩の水溶液、所梼水ガラスを用い、これ全加熱し水
の気化を利用して得られるもの、或いはこの水溶液とア
ルミニウム等の金!i4または界面活性剤との接触によ
り発生する気体全利用して得られるもの等がある。これ
らの発泡体は、比較的安価な原料でしかも低温で発泡体
が得られるという特性を有している。
質材料の発泡体は、優れ之耐熱性や断熱性を有するので
、断熱材として用いytb、まな可燃性材料の保護材と
して用い交り等、その需要が期待されている。これら従
来の無機質発泡体の製造方法としては、出発原料として
アルカリ金属鎖 珪酸塩の水溶液、所梼水ガラスを用い、これ全加熱し水
の気化を利用して得られるもの、或いはこの水溶液とア
ルミニウム等の金!i4または界面活性剤との接触によ
り発生する気体全利用して得られるもの等がある。これ
らの発泡体は、比較的安価な原料でしかも低温で発泡体
が得られるという特性を有している。
しかしながら、この様に優れt耐熱・断熱効果を有する
アルカリ珪酸質ガラスを主体とする無機質発泡体は、出
発原料として液状の水ガラス又は可溶性の水ガラスを水
とともに用いる之め、加熱・脱水して得られる発泡体は
、再び水に溶解し易い欠点があシ、これがその成形体の
利用lc″は大8な制約となっている。
アルカリ珪酸質ガラスを主体とする無機質発泡体は、出
発原料として液状の水ガラス又は可溶性の水ガラスを水
とともに用いる之め、加熱・脱水して得られる発泡体は
、再び水に溶解し易い欠点があシ、これがその成形体の
利用lc″は大8な制約となっている。
この欠点を改善する目的で、従来より種々の試みが行な
われている。例えば、酸化亜鉛(ZnO)や酸化チタン
(TiO2)等の酸化物を添加する方法、或いは、珪酸
マグネシウム質粘土鉱物を添加する方法等が知られてい
る。(特開昭57−77066)。しかし、これらの方
法によっては、充分な耐水性を得ることができない。即
ち低温の水に対しては成る程度耐水性を保持するものの
、高温水では溶解してし1つ。また、この低温の水中で
の長時間の浸漬または高温の水への浸漬では。
われている。例えば、酸化亜鉛(ZnO)や酸化チタン
(TiO2)等の酸化物を添加する方法、或いは、珪酸
マグネシウム質粘土鉱物を添加する方法等が知られてい
る。(特開昭57−77066)。しかし、これらの方
法によっては、充分な耐水性を得ることができない。即
ち低温の水に対しては成る程度耐水性を保持するものの
、高温水では溶解してし1つ。また、この低温の水中で
の長時間の浸漬または高温の水への浸漬では。
形状を保持し、−見優れた耐水性を保有している様であ
るが、構成成分の水への溶解の之め強度が著しく低下し
てし1つ。例えば1機械的遺拌を伴う水による煮沸によ
シ容易に破壊されてしlう。
るが、構成成分の水への溶解の之め強度が著しく低下し
てし1つ。例えば1機械的遺拌を伴う水による煮沸によ
シ容易に破壊されてしlう。
しかも、従来の方法では、アルカリ珪酸塩の水溶液を主
成分とする之め、その成分組成が限定されていた。即ち
9例えば、アルカリ成分がナトリウムである珪酸ナトリ
ウムでは、 5i02/1’Ja20のモル比が約3
.0以下のものに限られていた。この値を越えるモル比
のガラスは、水に溶解し鎚い冷め#用されなかった。ま
た、これらアルカリ珪酸塩の水溶液の場合、アルカリ金
目成分が増大すると水に溶解し易くなるが、その反面、
乾燥後の成形体の耐水性が低下してしまうからである。
成分とする之め、その成分組成が限定されていた。即ち
9例えば、アルカリ成分がナトリウムである珪酸ナトリ
ウムでは、 5i02/1’Ja20のモル比が約3
.0以下のものに限られていた。この値を越えるモル比
のガラスは、水に溶解し鎚い冷め#用されなかった。ま
た、これらアルカリ珪酸塩の水溶液の場合、アルカリ金
目成分が増大すると水に溶解し易くなるが、その反面、
乾燥後の成形体の耐水性が低下してしまうからである。
このため、従来のアルカリ珪酸質のガラス発泡体でハ、
5i027’Na2Oのモル比が2〜3の組成の水
易溶性または水溶性のガラスが多く利用されてい之。
5i027’Na2Oのモル比が2〜3の組成の水
易溶性または水溶性のガラスが多く利用されてい之。
しかしながら、これら水ガラスを原料とした場合には、
得られた発泡体の耐水性が低下するばかりでなく、アル
カリ珪#I塩ガラスの水溶液を得るための溶解工程を要
する之めその設備およびエネルギーを必要とする。!た
。過剰の水や水ガラス中に含有されている水分を除去す
る乾燥工程が不可欠であり、その設備の面、エネルギー
の面で工業的にか72−シネ利となってし1う。更には
、得ら112発泡体中の気泗の不均一性の冷め、或いは
。
得られた発泡体の耐水性が低下するばかりでなく、アル
カリ珪#I塩ガラスの水溶液を得るための溶解工程を要
する之めその設備およびエネルギーを必要とする。!た
。過剰の水や水ガラス中に含有されている水分を除去す
る乾燥工程が不可欠であり、その設備の面、エネルギー
の面で工業的にか72−シネ利となってし1う。更には
、得ら112発泡体中の気泗の不均一性の冷め、或いは
。
発泡剤として作用する水が過多である之め、得られに発
泡体の機械的強度が低く、また断熱性能もよくない。
泡体の機械的強度が低く、また断熱性能もよくない。
そこで1本発明者等は、これら従来の問題点を解決すべ
く鋭意研究し、各種の系統的実験の結果、従来アルカリ
珪酸質のガラス全主成分とする無機質発泡体全榎造する
場合、その原料として使用不能とされていた水難溶性の
アルカリ珪酸質ガラスと繊維状含水珪酸マグネシウム質
粘土鉱物とを無機質発泡体原料として用いに場合、上述
の如き従来の問題点ft、解決し、よ)優れた耐水性、
断熱性を有する無t!A質発泡体が得られることを知見
し9本発明を成すて至ったものである。
く鋭意研究し、各種の系統的実験の結果、従来アルカリ
珪酸質のガラス全主成分とする無機質発泡体全榎造する
場合、その原料として使用不能とされていた水難溶性の
アルカリ珪酸質ガラスと繊維状含水珪酸マグネシウム質
粘土鉱物とを無機質発泡体原料として用いに場合、上述
の如き従来の問題点ft、解決し、よ)優れた耐水性、
断熱性を有する無t!A質発泡体が得られることを知見
し9本発明を成すて至ったものである。
即ち2本発明の無機質発泡体は、 Sing K対す
るM、O(Mはアルカリ金[1,?はアンモニウム)の
モル比が1.0〜10.0の範囲であるアルカリ珪酸質
ガラス粉末とFF4維状含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物粉末と水との混合物を発泡して成ること全特徴とする
ものである(以下2本第1発明とする)。
るM、O(Mはアルカリ金[1,?はアンモニウム)の
モル比が1.0〜10.0の範囲であるアルカリ珪酸質
ガラス粉末とFF4維状含水珪酸マグネシウム質粘土鉱
物粉末と水との混合物を発泡して成ること全特徴とする
ものである(以下2本第1発明とする)。
次に1本発明の無機質発泡体の製造方法は。
アルカリ珪酸質ガラス粉末と繊維状含水堰板マグネシウ
ム質粘土鉱物粉末と水とを混合して無機質混合物とする
混合工程と、該無機質混合物中のアルカリ珪酸質ガラス
粉末全水和させ水和物とする養生工程と、該水和物を加
熱して発泡はせる加熱工程とから成ることfe特徴とす
るものである(以下9本第2発明とする鳥 以下1本発明をより詳細に説明する。
ム質粘土鉱物粉末と水とを混合して無機質混合物とする
混合工程と、該無機質混合物中のアルカリ珪酸質ガラス
粉末全水和させ水和物とする養生工程と、該水和物を加
熱して発泡はせる加熱工程とから成ることfe特徴とす
るものである(以下9本第2発明とする鳥 以下1本発明をより詳細に説明する。
本第1発明において用いるアルカリ珪醐質ガラス粉末は
、 5i02 :M2O(Mはアルカリ金属またはア
ンモニウム)のモル比が範囲1.0〜10.OKある難
溶性または不溶性のアルカリ珪酸質ガラスである。
、 5i02 :M2O(Mはアルカリ金属またはア
ンモニウム)のモル比が範囲1.0〜10.OKある難
溶性または不溶性のアルカリ珪酸質ガラスである。
ここで、このアルカリ珪酸質ガラスのアルカリ元素とし
ては1例えば、リチウム(Li)、ナトリウム(Nap
、 カリウム(K)、ルビジウム(Rb )等のアル
カリ金属及びアンモニウム(HH8)等を用いる。特に
、ナトリウム、カリウム等の場合には、安価で人手し易
く一部に発泡促進効果も顕著で好フしい。
ては1例えば、リチウム(Li)、ナトリウム(Nap
、 カリウム(K)、ルビジウム(Rb )等のアル
カリ金属及びアンモニウム(HH8)等を用いる。特に
、ナトリウム、カリウム等の場合には、安価で人手し易
く一部に発泡促進効果も顕著で好フしい。
マタ、このガラスのSingとM2Oとのモル比は、水
難溶性または不溶性のアルカリ珪酸質のガラスであれば
、何れの値であってもよいが1本発明では1.0〜10
.0の範囲のものを用いる。このモル比が1.0未満の
場合には、得られる無機質発泡体の耐水性が満足できる
ものではなく、また10.0を越え念場合にはガラス質
の水和がし難く。
難溶性または不溶性のアルカリ珪酸質のガラスであれば
、何れの値であってもよいが1本発明では1.0〜10
.0の範囲のものを用いる。このモル比が1.0未満の
場合には、得られる無機質発泡体の耐水性が満足できる
ものではなく、また10.0を越え念場合にはガラス質
の水和がし難く。
また軽量の無機質発泡体が得られないからである。
上述の憧囲内のガラスを用いることKより、vFに耐水
性に憂れ、かつ断熱性2機械的特性に優f′Lyh無機
質発泡体を得ることができる。その中でも。
性に憂れ、かつ断熱性2機械的特性に優f′Lyh無機
質発泡体を得ることができる。その中でも。
特に上記モル比か4,1〜6,5である場合には、より
一層優れ之上述の効果を奏することができる。
一層優れ之上述の効果を奏することができる。
このアルカリ珪酸質ガラスとしては、従来用いられなか
ったガラスの水への溶解性を妨害する元素9例えば鉄(
Fe)、 アルミニウム(AI)。
ったガラスの水への溶解性を妨害する元素9例えば鉄(
Fe)、 アルミニウム(AI)。
推鉛(Zn)、 フッ素(F)等の元素の混入したガ
ラス金層いることができる。これより、ガラス原料とし
て水への溶解性を妨害する元素が含−inでいる原料1
例えばす) IJウム珪酸塩ガラスにあってはソーダ灰
と珪砂等の安価な原料を用いることができるのでより製
造コストの安い無機質発泡体とすることができるほか、
これら元素の添加によυ、得られt発泡体の耐水性をよ
シ優れtものとすることかできる。
ラス金層いることができる。これより、ガラス原料とし
て水への溶解性を妨害する元素が含−inでいる原料1
例えばす) IJウム珪酸塩ガラスにあってはソーダ灰
と珪砂等の安価な原料を用いることができるのでより製
造コストの安い無機質発泡体とすることができるほか、
これら元素の添加によυ、得られt発泡体の耐水性をよ
シ優れtものとすることかできる。
また1本第1発明における繊維状含水珪酸マグネシウム
質粘土鉱物(以下、該粘土鉱物という)は1通称でマウ
ンテンコルク(Mountain cork ) 。
質粘土鉱物(以下、該粘土鉱物という)は1通称でマウ
ンテンコルク(Mountain cork ) 。
マウンテンウッド(Mountain wood入 マ
ウンテンレザー(MourLtafnleather)
等と呼ばれるもので。
ウンテンレザー(MourLtafnleather)
等と呼ばれるもので。
含水珪舖マグネシウムを主成分とし、その表面に反応性
に富む水酸基を有する鉱物である。尚、マグネシウムの
一部は、アルミニウム、鉄、ナトリウム、ニッケル等に
置換されている場合もある。
に富む水酸基を有する鉱物である。尚、マグネシウムの
一部は、アルミニウム、鉄、ナトリウム、ニッケル等に
置換されている場合もある。
具体的には、セピオライト(Sepiolite)、ア
タパルジャイト(At÷apu1gi te )、パリ
ゴルスカイト(Palygorskits)、 aグリ
ナイト(Loughlinite)あるいは海泡石(M
eers −chaum )等がある。
タパルジャイト(At÷apu1gi te )、パリ
ゴルスカイト(Palygorskits)、 aグリ
ナイト(Loughlinite)あるいは海泡石(M
eers −chaum )等がある。
該粘土鉱物は、粉末状1粒状或いは板状の何れの形で用
いてもよいが、該粘土鉱物の有する孔が残留する程度に
破砕しkものがよく、その大ささが0.1μIII〜5
ymの範囲のものがより好ましい。
いてもよいが、該粘土鉱物の有する孔が残留する程度に
破砕しkものがよく、その大ささが0.1μIII〜5
ymの範囲のものがより好ましい。
また、該粘土鉱物の混合量は、アルカリ土類質ガラス1
00重量部に対して、1〜30重量部であることが好フ
しい。これは、該混合量が30重量部を越える場合には
、ガラスの発泡時の粘性が高くなシ過ぎて発泡が妨害さ
れ軽量の無機質発泡体が得られないからである。また、
1重量部未満の場合には充分な耐水性を有する無機質発
泡体が得らnないからである。更に、より好フしくは5
〜15重量部である。この範囲の場合には、特に耐水性
に優れかつより良質の発泡体を得ることができる。
00重量部に対して、1〜30重量部であることが好フ
しい。これは、該混合量が30重量部を越える場合には
、ガラスの発泡時の粘性が高くなシ過ぎて発泡が妨害さ
れ軽量の無機質発泡体が得られないからである。また、
1重量部未満の場合には充分な耐水性を有する無機質発
泡体が得らnないからである。更に、より好フしくは5
〜15重量部である。この範囲の場合には、特に耐水性
に優れかつより良質の発泡体を得ることができる。
本第1発明の無機質発泡体は、上述のアルカリ珪酸質ガ
ラスと該粘土鉱物と水との混合物を発泡して得る。これ
により得られ之無機質発泡体は。
ラスと該粘土鉱物と水との混合物を発泡して得る。これ
により得られ之無機質発泡体は。
かさ密度が0.1〜1.2y/dであり、内部に多数の
独立気泡を含んで成るもので、耐水性に優れ。
独立気泡を含んで成るもので、耐水性に優れ。
耐熱性、断熱性、耐熱衝撃性に優れたものである。
本第2発明の無機質発泡体の製造方法は以下の様である
。
。
先ず2本第1発明で述べたアルカリ珪酸質ガラス粉末と
該粘土鉱物粉末と水とを混合して無機質混合物とする(
混合工程)。この混合に際しては、予めアルカリ珪酸質
ガラスと該粘土鉱物粉末と全混合し混合粉末としな抜水
を加えて無機質混合物としても、水の添加・混合を同時
に行なってもよい。
該粘土鉱物粉末と水とを混合して無機質混合物とする(
混合工程)。この混合に際しては、予めアルカリ珪酸質
ガラスと該粘土鉱物粉末と全混合し混合粉末としな抜水
を加えて無機質混合物としても、水の添加・混合を同時
に行なってもよい。
ここで、アルカリ珪酸質ガラス粉末は、粉末状9粒状或
いは板状など粉末様であnば何れの形であってもよいが
、該ガラス粉末の大きさはIH程度以下の範囲のものが
好ましい。該ガラス粉末の大きさを上述の範囲とするこ
とにより該ガラス粉末中における該粘土鉱物の分散が良
くなり、該ガラス粉末の水8Iが容易となるからである
。
いは板状など粉末様であnば何れの形であってもよいが
、該ガラス粉末の大きさはIH程度以下の範囲のものが
好ましい。該ガラス粉末の大きさを上述の範囲とするこ
とにより該ガラス粉末中における該粘土鉱物の分散が良
くなり、該ガラス粉末の水8Iが容易となるからである
。
また、このアルカリ珪酸ガラス粉末は、5i02に対す
るMg0のモル比が1.0−10.0の範囲にある水難
溶性1tは不溶性のガラス粉末であf′Lげ。
るMg0のモル比が1.0−10.0の範囲にある水難
溶性1tは不溶性のガラス粉末であf′Lげ。
何nのものでもよいが1例えば1次の様な方法により製
造はれる。
造はれる。
このアルカリ珪酸質ガラス粉末の代表的な製造方法は、
先ず、原料としての珪砂とアルカリ元素の供給源として
の物質(ナトIJウムの場合にはソーダ灰]とを所定の
割合で混合する。この混合方法としては、ボールミル、
振動ミル、ミキサー等がある。この際、製造する無機質
発泡体の耐水性を向上させる目的で、鉄(Fe)、アル
ミニウム(AI)、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、ニ
ッケル(Ni)、:7パルト(Co ) 、 カルシウ
ム(Ca)。
先ず、原料としての珪砂とアルカリ元素の供給源として
の物質(ナトIJウムの場合にはソーダ灰]とを所定の
割合で混合する。この混合方法としては、ボールミル、
振動ミル、ミキサー等がある。この際、製造する無機質
発泡体の耐水性を向上させる目的で、鉄(Fe)、アル
ミニウム(AI)、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、ニ
ッケル(Ni)、:7パルト(Co ) 、 カルシウ
ム(Ca)。
マグネシウム(Mg ) 等の多価金属元素やフッ素C
F)等のハロゲン元素をガラス100重量部に対し10
重1部以下の組成で添加することができる。これら元素
の添加量が10重量部を越えると。
F)等のハロゲン元素をガラス100重量部に対し10
重1部以下の組成で添加することができる。これら元素
の添加量が10重量部を越えると。
ガラスの水81を著しく妨害し、軽量の発泡体が得られ
ないので好1しくない。また、これら添加元素は、
Al2O,の梯な酸化物として、或いはカオリン粘土の
様に5i02との複合酸化物の形で添加してもよく、更
に、フッ素の場合には、 NaF或いは珪沸化ソーダ等
の形で添カロすることができる。次に、原料混合物を約
1400 ℃に加熱・溶解後、水中或いは秩板上に流し
出し急冷し更に適宜粉砕してアルカリ珪酸質ガラス粉末
が得られる。粉砕に当っては、粗粉砕ではショークラッ
シャー、へンマーミル等を、また微粉砕ではボールミル
、振動ミル等を用いる。
ないので好1しくない。また、これら添加元素は、
Al2O,の梯な酸化物として、或いはカオリン粘土の
様に5i02との複合酸化物の形で添加してもよく、更
に、フッ素の場合には、 NaF或いは珪沸化ソーダ等
の形で添カロすることができる。次に、原料混合物を約
1400 ℃に加熱・溶解後、水中或いは秩板上に流し
出し急冷し更に適宜粉砕してアルカリ珪酸質ガラス粉末
が得られる。粉砕に当っては、粗粉砕ではショークラッ
シャー、へンマーミル等を、また微粉砕ではボールミル
、振動ミル等を用いる。
アルカリ珪酸質ガラス粉末と該粘土鉱物粉末とを予め混
合して混合粉末とする場合には、ボールミル、振動ミル
または高速ミキサー等を用いるとよい。また、この混合
は、アルカリ珪酸質ガラス粉末の微粉砕を予め行なう場
合には、該微粉砕と同時に行なってもよい。次いで、こ
の混合粉末に水を加えて無機質混合−物とする。この際
、水の混合量は、アルカリ珪酸質ガラス100重量部に
対して18〜50重量部の水と、該粘土鉱物粉末100
重量部をで対して50〜300重量部の水との合計した
割合であることが好Iしい。水の混合′f1にヲこの範
囲とすることにより、軽量でしかも気泡の均一に分散し
た発泡体を得ることができる。
合して混合粉末とする場合には、ボールミル、振動ミル
または高速ミキサー等を用いるとよい。また、この混合
は、アルカリ珪酸質ガラス粉末の微粉砕を予め行なう場
合には、該微粉砕と同時に行なってもよい。次いで、こ
の混合粉末に水を加えて無機質混合−物とする。この際
、水の混合量は、アルカリ珪酸質ガラス100重量部に
対して18〜50重量部の水と、該粘土鉱物粉末100
重量部をで対して50〜300重量部の水との合計した
割合であることが好Iしい。水の混合′f1にヲこの範
囲とすることにより、軽量でしかも気泡の均一に分散し
た発泡体を得ることができる。
この混合粉末と水との混曾は、水の混合音が比較的に多
い場合には乳鉢、ボールミル、振動ミル、土練機、ミキ
サー等を用いるとよい。l之。
い場合には乳鉢、ボールミル、振動ミル、土練機、ミキ
サー等を用いるとよい。l之。
比較的に少ない場合には、パン型造粒機、ミキサ−等を
用いて行ない、併わせて造粒してもよい。
用いて行ない、併わせて造粒してもよい。
この混合工程において、シリカゲルやr−アルミナ等の
発泡核生成剤、 ZnOやT i O2等の安定化剤
2発泡ポリエチレンや発泡ポリウレタン等の軽量化剤等
を必要に応じて適宜添加・混合してもよい。
発泡核生成剤、 ZnOやT i O2等の安定化剤
2発泡ポリエチレンや発泡ポリウレタン等の軽量化剤等
を必要に応じて適宜添加・混合してもよい。
次いで、得られ之無機質混合物中のガラス質を水和させ
水和物とする(養生工程)。この養生工程は、水が散逸
しない条件下で9例えば密封容器中或いはオートクレー
ブ中湿度100%下等の東件の下で、20〜150℃の
温度で0.5〜24時間保持することにより行なうこと
が好ましい。
水和物とする(養生工程)。この養生工程は、水が散逸
しない条件下で9例えば密封容器中或いはオートクレー
ブ中湿度100%下等の東件の下で、20〜150℃の
温度で0.5〜24時間保持することにより行なうこと
が好ましい。
この7J[l熱・保持により無機質中のガラス質が水和
して、ガラス粉末同志が再び結合される。ここで。
して、ガラス粉末同志が再び結合される。ここで。
養生温度を20〜150℃としたのは、該養生温度は、
低温である埠耐水性により優れた発泡体が得らnるが長
時間の保持が必要であり、150″Cを越える場合には
装置が大がかりとなって経済的に不利となるからである
。
低温である埠耐水性により優れた発泡体が得らnるが長
時間の保持が必要であり、150″Cを越える場合には
装置が大がかりとなって経済的に不利となるからである
。
次いで、得られ之水和物を加熱して発泡させることによ
り無機質発泡体を得る(加熱工程)。
り無機質発泡体を得る(加熱工程)。
この符、得られた水和物をその11用いてもよいし、又
、必要に応じて粗粉砕してもよく、その後に金型或いは
セラミック型中等で加熱することにより、無機質発泡体
を得る。尚、水和物を粗粉砕する場合は、粗粉枠した後
に、該粉砕物の表面に水ガラスと該粘土鉱物との混合物
を付着させてから加熱・発泡させることが好ましい。こ
れは、粗粉砕物をその1−!加熱・発泡させた場合、粉
砕物同志の接着が不十分となシ良質の発泡体を得ること
ができない恐れがあるからである。この様に粉砕物表面
に水ガラスと該粘土鉱物との混合物を付着させ加熱する
ことだより9発泡粒子間の結合を強化させることがでさ
る。ここで、加熱温度は。
、必要に応じて粗粉砕してもよく、その後に金型或いは
セラミック型中等で加熱することにより、無機質発泡体
を得る。尚、水和物を粗粉砕する場合は、粗粉枠した後
に、該粉砕物の表面に水ガラスと該粘土鉱物との混合物
を付着させてから加熱・発泡させることが好ましい。こ
れは、粗粉砕物をその1−!加熱・発泡させた場合、粉
砕物同志の接着が不十分となシ良質の発泡体を得ること
ができない恐れがあるからである。この様に粉砕物表面
に水ガラスと該粘土鉱物との混合物を付着させ加熱する
ことだより9発泡粒子間の結合を強化させることがでさ
る。ここで、加熱温度は。
250 ”O〜500′Cの範囲内であることが好まし
い◎ ここで、7J11熱温度を250℃〜500℃としたの
は、250℃未満の場合には発泡体中の水分が十分にぬ
けておらず発泡が不十分となるためである。
い◎ ここで、7J11熱温度を250℃〜500℃としたの
は、250℃未満の場合には発泡体中の水分が十分にぬ
けておらず発泡が不十分となるためである。
また、500″Cを越え之場合には1発泡型および熱エ
ネルギーの面で経済的に不利となるからである。
ネルギーの面で経済的に不利となるからである。
これより得られた無機質発泡体は、耐水性に優れかつ機
械的強度、耐熱性、断熱性、耐熱衝撃性に優れた軽量発
泡体である。
械的強度、耐熱性、断熱性、耐熱衝撃性に優れた軽量発
泡体である。
この様に、上述の如吉諸性質に優れ之発泡体金得ること
ができるのは、無機質発泡体の主な原料であるアルカリ
珪0質ガラス粉末に該粘土鉱物粉末及び発泡・成形に必
要な最小限度の水を添加しめ目的の発泡体とするからで
ある。
ができるのは、無機質発泡体の主な原料であるアルカリ
珪0質ガラス粉末に該粘土鉱物粉末及び発泡・成形に必
要な最小限度の水を添加しめ目的の発泡体とするからで
ある。
この本発明において用いるアルカリ珪酸質ガラス粉末は
0通常の板ガラス等に比軸してアルカリ金属元素の1度
が高いなめ1発泡・成形後においても再び水和し易い。
0通常の板ガラス等に比軸してアルカリ金属元素の1度
が高いなめ1発泡・成形後においても再び水和し易い。
従って、これを阻止する目的で、複鎖84造を有する該
粘土鉱物を添加・混合する。この該粘土鉱物は、アルカ
リ珪酸質ガラス粉末との混合により、水相前においては
、全くガラス全変質させることがなく、水との接触によ
るガラス質の水和全妨害することがない。しかし。
粘土鉱物を添加・混合する。この該粘土鉱物は、アルカ
リ珪酸質ガラス粉末との混合により、水相前においては
、全くガラス全変質させることがなく、水との接触によ
るガラス質の水和全妨害することがない。しかし。
水和後は、水分子を配位して移動し易くなったアルカリ
金舅イオンを吸着・固定する役割をする。
金舅イオンを吸着・固定する役割をする。
また、これら該粘土鉱物は、非常に多孔質であるため、
水分子をこの細孔中に吸収し、ガラスの水和水以外の水
分子を吸収し、この水分子は発泡に役立つ。更に、この
該粘土鉱物は、アルカリ性の水溶液の作用によりSin
g成分が溶出し、これがガラス中の5i02成分を増大
させると同時に、ガラス相と該粘土鉱物とを強固に結合
するものと思われる。これらの作用により、最終的に得
られた発泡体の耐水性および機械的強度が著しく向上す
るものと思われる。
水分子をこの細孔中に吸収し、ガラスの水和水以外の水
分子を吸収し、この水分子は発泡に役立つ。更に、この
該粘土鉱物は、アルカリ性の水溶液の作用によりSin
g成分が溶出し、これがガラス中の5i02成分を増大
させると同時に、ガラス相と該粘土鉱物とを強固に結合
するものと思われる。これらの作用により、最終的に得
られた発泡体の耐水性および機械的強度が著しく向上す
るものと思われる。
本発明の無機質発泡体は9機械的強度に優れ之発泡体で
あるが、更に強度全補強する目的で。
あるが、更に強度全補強する目的で。
混合工程または筺生工程の何れかの時期に鉄筋等の金属
線、金網等を埋め込み1強化熱機質発泡体とすることが
で吉る。これは0本発明の製造方法における加熱温度が
比較的低いために可能である。
線、金網等を埋め込み1強化熱機質発泡体とすることが
で吉る。これは0本発明の製造方法における加熱温度が
比較的低いために可能である。
更に、得られ之無機質発泗体の表面を保設する目的で、
適宜、金属板、金属箔、クロス、紙或いは無機シートを
発泡体表面に接着したり、或いは塗料や浸透性表面処理
剤により発泡体表面を処理することができる。
適宜、金属板、金属箔、クロス、紙或いは無機シートを
発泡体表面に接着したり、或いは塗料や浸透性表面処理
剤により発泡体表面を処理することができる。
本発明の無機質発泡体は、耐水性に優れかつ機械的強度
、耐熱性、断熱性、耐熱衝撃性に優れに軽量発泡体であ
る。これは1発泡体の主成分としてのアルカリ珪酸質ガ
ラスが無機質であり、該発泡体中に分散する該粘土鉱物
が該アルカリ珪酸質ガラスのアルカリ成分(アルカリ金
属イオン)を吸藏・固定して両者の結合を強固なものと
している之めと思われる。
、耐熱性、断熱性、耐熱衝撃性に優れに軽量発泡体であ
る。これは1発泡体の主成分としてのアルカリ珪酸質ガ
ラスが無機質であり、該発泡体中に分散する該粘土鉱物
が該アルカリ珪酸質ガラスのアルカリ成分(アルカリ金
属イオン)を吸藏・固定して両者の結合を強固なものと
している之めと思われる。
1之9本発明の無機質発泡体の鰻造方法は。
前述の如き構成を採ることにより、ガラスの水への溶解
工程および発泡前の乾燥工程を省略することができ、経
済的に大変有利である。
工程および発泡前の乾燥工程を省略することができ、経
済的に大変有利である。
更に2本発明の@進方法は、アルカリ珪酸質粉末原料と
して、従来ガラスの水への溶解性を妨害する元素の混入
しているガラスを用いることができるので、8#造コス
トを低減することかでさる。
して、従来ガラスの水への溶解性を妨害する元素の混入
しているガラスを用いることができるので、8#造コス
トを低減することかでさる。
また9本発明の製造方法により製造されに無機質発泡体
は、耐水性に優れ、かつ機械的強度。
は、耐水性に優れ、かつ機械的強度。
耐熱性、断熱性および耐熱衝撃性に優れた軽量発泡体で
ある。
ある。
以下1本発明の詳細な説明する。
先ず2本実施例で用いるアルカリ珪酸質ガラス粉末を以
下の様に製造した。
下の様に製造した。
原料として第1表に示す割合の珪砂とアルカリ元素原料
及び適宜添加物とをアルミナ製のポールおよび容器を用
い之遊星ボールミルを用いて混合した後、アルミナ製る
つぼに入A、1400℃で0.5時間(ガラス原料番号
e3のみは1500℃で0.5時間)加熱し溶解しに0
次に、鉄板上にこの溶解ガラスを流し出して急冷し、第
1表に示すSi Q 27’Na 20のモル比のガラ
ス原料を得た。こnを、ショークラッシャー?用いて粗
粉砕後、アルミナ製のボールと容器を用いた振動ミルで
30分子!ff扮砕し、ガラス粉末を得た。
及び適宜添加物とをアルミナ製のポールおよび容器を用
い之遊星ボールミルを用いて混合した後、アルミナ製る
つぼに入A、1400℃で0.5時間(ガラス原料番号
e3のみは1500℃で0.5時間)加熱し溶解しに0
次に、鉄板上にこの溶解ガラスを流し出して急冷し、第
1表に示すSi Q 27’Na 20のモル比のガラ
ス原料を得た。こnを、ショークラッシャー?用いて粗
粉砕後、アルミナ製のボールと容器を用いた振動ミルで
30分子!ff扮砕し、ガラス粉末を得た。
実施例1
原料番号1のアルカリ珪酸質ガラス粉末10001 、
!: )ルコ産のセビオライト751とを内容貴約20
1で鋼製の羽根を有するミキサーで500Orpmで1
0分間混合しt後、該ミキサーの回転数tlooOrp
mとし水450C(f徐々に加えながら混合・造粒した
。この無機質混合物200yt−10X10X3ffの
鉄ISI型に充填した後、水分が散逸しない様にポリエ
チレン製の袋の中にこれを入れ、50℃の恒温槽で3時
間養生し念。その後、鉄製型金ポリエチレン製の袋から
取シ出し。
!: )ルコ産のセビオライト751とを内容貴約20
1で鋼製の羽根を有するミキサーで500Orpmで1
0分間混合しt後、該ミキサーの回転数tlooOrp
mとし水450C(f徐々に加えながら混合・造粒した
。この無機質混合物200yt−10X10X3ffの
鉄ISI型に充填した後、水分が散逸しない様にポリエ
チレン製の袋の中にこれを入れ、50℃の恒温槽で3時
間養生し念。その後、鉄製型金ポリエチレン製の袋から
取シ出し。
これを350℃で2時間加熱した。これにより。
かさ密度0.60 f/d の無機質発泡体を得た。該
発泡体の圧縮強度試験、耐沸騰水性試験、耐熱性試験を
行なった。その結果を示すと、該発泡体の圧縮強度は6
0kV〜であった。また該発泡体音1時間沸騰水中で煮
沸しても強度低下はほとんど無く、ナトリウムイオンの
溶出量も発泡成形体1yに対して3.2X10−5モル
であつ之。この発泡体をガスバーナーを用いて該発泡体
表面温度が約950℃掩10分間加熱し、その後冷却し
なが。
発泡体の圧縮強度試験、耐沸騰水性試験、耐熱性試験を
行なった。その結果を示すと、該発泡体の圧縮強度は6
0kV〜であった。また該発泡体音1時間沸騰水中で煮
沸しても強度低下はほとんど無く、ナトリウムイオンの
溶出量も発泡成形体1yに対して3.2X10−5モル
であつ之。この発泡体をガスバーナーを用いて該発泡体
表面温度が約950℃掩10分間加熱し、その後冷却し
なが。
表面がやや灰色に変色し之以外にはほとんど変化が観測
されなかった。
されなかった。
実施例2
原料番号2のアルカリ珪り塩ガラス粉末10001とス
ペイン産のパリゴルスカイト100yとを内容量約20
1のミキサーで500Orpmで10分間混合し之後、
該ミキサーの回転敞k 1000 rpmとし水110
0CCを徐々に加えながら混合してスラリー状の混合物
を得た。次に、この混合物をポリプロピレン製の容器に
流し込み、上部を密閉して30℃で155時間養生た後
、これを溝付ローラsルで粗粉砕した。更(、この粗粉
砕物表面に。
ペイン産のパリゴルスカイト100yとを内容量約20
1のミキサーで500Orpmで10分間混合し之後、
該ミキサーの回転敞k 1000 rpmとし水110
0CCを徐々に加えながら混合してスラリー状の混合物
を得た。次に、この混合物をポリプロピレン製の容器に
流し込み、上部を密閉して30℃で155時間養生た後
、これを溝付ローラsルで粗粉砕した。更(、この粗粉
砕物表面に。
珪酸ナトリウム水溶液(5i02に対するNa2Oのモ
ル比が3.05.固形分40%)10(lとトルコ産の
セビオライト5fとを混合したスラリーを均一に付着さ
せた後、得らnた粒子を30X30×51の調製の型に
入れ、これを300℃で3時間加熱して無機質発泡体を
得た。該発泡体は、かさ密度が0.351A−4圧縮強
度が25 kg/cdであり。
ル比が3.05.固形分40%)10(lとトルコ産の
セビオライト5fとを混合したスラリーを均一に付着さ
せた後、得らnた粒子を30X30×51の調製の型に
入れ、これを300℃で3時間加熱して無機質発泡体を
得た。該発泡体は、かさ密度が0.351A−4圧縮強
度が25 kg/cdであり。
良好な耐水、耐熱、耐炎性を示した。
実施例3
原料番号3のアルカリ珪酸質ガラス粉末1000)とト
ルコ産のセビオライト粉末20yとをミキサーで10分
間混合しな後、水1000ccを加え更に混合してスラ
リー状の混合物を得之。次に、この混合物を実施例2と
同様の方法で養生・発泡全行ない無機質発泡体を得之。
ルコ産のセビオライト粉末20yとをミキサーで10分
間混合しな後、水1000ccを加え更に混合してスラ
リー状の混合物を得之。次に、この混合物を実施例2と
同様の方法で養生・発泡全行ない無機質発泡体を得之。
該発泡体は、かさ密度が0.851/c11.圧縮強度
が140 kQMであつ之。1t、2時間煮沸の耐沸騰
水性試験の結果、 Na+イオンの溶出量はほとんど検
出されず1強度の低下もみられなかつに0実施例4 原料番号4のアルカリ珪酸質ガラス粉末1000ノと第
2表に示す証のトルコ産のセビオライトとlキサ−で混
合し之後、第2表に示す量の水を徐々に加えながら混合
し之。この無機質混合物200ノ全10×lO×3c1
xのアクリル型、に充填した後、水分が散逸しない様に
ポリエチレン製の袋の中にこnを入れ、75℃の恒温槽
で4時間養生しな。その後、アクリル製型をポリエチレ
ン製の袋から取り出し、これを350℃で2時間加熱し
て無機質発泡体を得た。
が140 kQMであつ之。1t、2時間煮沸の耐沸騰
水性試験の結果、 Na+イオンの溶出量はほとんど検
出されず1強度の低下もみられなかつに0実施例4 原料番号4のアルカリ珪酸質ガラス粉末1000ノと第
2表に示す証のトルコ産のセビオライトとlキサ−で混
合し之後、第2表に示す量の水を徐々に加えながら混合
し之。この無機質混合物200ノ全10×lO×3c1
xのアクリル型、に充填した後、水分が散逸しない様に
ポリエチレン製の袋の中にこnを入れ、75℃の恒温槽
で4時間養生しな。その後、アクリル製型をポリエチレ
ン製の袋から取り出し、これを350℃で2時間加熱し
て無機質発泡体を得た。
該発泡体の比重測定試験、圧縮強度試験、耐沸騰水性試
験(1時間沸騰水中で煮沸)、耐炎性試験(ガスバーナ
ーで950″Cで10分間加熱)全行なった。その結果
を第2表に示す。
験(1時間沸騰水中で煮沸)、耐炎性試験(ガスバーナ
ーで950″Cで10分間加熱)全行なった。その結果
を第2表に示す。
υζ比較例として、該粘土鉱物を添加しないほかは上記
と同様の方法で得られ之無機質発泡体について、同様に
性能試験を行なった。その結果を第2表に併わせで示す
。
と同様の方法で得られ之無機質発泡体について、同様に
性能試験を行なった。その結果を第2表に併わせで示す
。
尚、耐沸騰水試験におけるナトIJウム溶水量は、ソー
ダ分10(lに対する溶出量(wt%)を実施例5 原料番号5のアルカリ珪酸質ガラス粉末1000yとス
ペイン産のセビオライト50gと水550yとを実施例
1と同様の方法で混合・造粒した。
ダ分10(lに対する溶出量(wt%)を実施例5 原料番号5のアルカリ珪酸質ガラス粉末1000yとス
ペイン産のセビオライト50gと水550yとを実施例
1と同様の方法で混合・造粒した。
この造粒物を20X20X8(Wのムライト製容器に充
填しt後、これを140℃,4気圧の水蒸気圧下で1時
間養生し比。その後、これ’に300’cで4時間加熱
して無機質発泡体を得た。
填しt後、これを140℃,4気圧の水蒸気圧下で1時
間養生し比。その後、これ’に300’cで4時間加熱
して無機質発泡体を得た。
該発泡体は、かさ密度が0.301M、圧縮強度が17
.5&F〜であり、優れ交耐水、耐熱、耐炎性を示しt
o 実施例6 原料番号4のアルカリ珪酸塩ガラス粉末1000fとト
ルコ産のセビオライト80fとを実施例2と同様の方法
にて無機質発泡体t−@造しtoその際の水の混合量は
、30(lであった。
.5&F〜であり、優れ交耐水、耐熱、耐炎性を示しt
o 実施例6 原料番号4のアルカリ珪酸塩ガラス粉末1000fとト
ルコ産のセビオライト80fとを実施例2と同様の方法
にて無機質発泡体t−@造しtoその際の水の混合量は
、30(lであった。
その結果、得られ之発泡体は、かさ密度が0、20 f
/cd、圧縮強度が9. □ kQ/riであり、良好
な耐水、耐熱、耐炎性を示した。
/cd、圧縮強度が9. □ kQ/riであり、良好
な耐水、耐熱、耐炎性を示した。
Claims (10)
- (1)SiO_2に対するM_2O(Mはアルカリ金属
またはアンモニウム)のモル比が1.0〜10.0の範
囲であるアルカリ珪酸質ガラス粉末と繊維状含水珪酸マ
グネシウム質粘土鉱物粉末と水との混合物を発泡して成
ることを特徴とする無機質発泡体。 - (2)繊維状含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物粉末の混
合量は、アルカリ珪酸質ガラス粉末100重量部に対し
て1ないし30重量部であることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の無機質発泡体。 - (3)繊維状含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セビ
オライト、アタパルジヤイト、バリゴルスカイトである
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の無機
質発泡体。 - (4)アルカリ珪酸質ガラス粉末と繊維状含水珪酸マグ
ネシウム質粘土鉱物粉末と水とを混合して無機質混合物
とする混合工程と、該無機質混合物中のアルカリ珪酸質
ガラス粉末を水和させ水和物とする養生工程と、 該水和物を加熱して発泡させる加熱工程とから成ること
を特徴とする無機質発泡体の製造方法。 - (5)アルカリ珪酸質ガラス粉末は、SiO_2:M_
2O(Mはアルカリ金属またはアンモニウム)のモル比
が範囲1.0〜10.0であることを特徴とする特許請
求の範囲第(4)項記載の無機質発泡体の製造方法。 - (6)繊維状含水珪酸マグネシウム質粘土拡物粉末の混
合量は、アルカリ珪酸質ガラス粉末100重量部に対し
て1ないし30重量部であることを特徴とする特許請求
の範囲第(4)項記載の無機質発泡体の製造方法。 - (7)繊維状含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、セビ
オライト、アタパルジヤイト、バリゴルスカイトである
ことを特徴とする特許請求の範囲第(4)項記載の無機
質発泡体の製造方法。 - (8)水の混合量は、アルカリ珪酸質ガラス粉末100
重量部に対して18〜50重量部と繊維状含水珪酸マグ
ネシウム質粘土鉱物粉末100重量部に対して50〜3
00重量部とを合計した量であることを特徴とする特許
請求の範囲第(4)項記載の無機質発泡体の製造方法。 - (9)養生工程は、20℃ないし150℃の温度範囲内
で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第(4)項記
載の無機質発泡体の製造方法。 - (10)発泡工程の加熱温度は、250℃ないし500
℃であることを特徴とする特許請求の範囲第(4)項記
載の無機質発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18497084A JPS6163577A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 無機質発泡体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18497084A JPS6163577A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 無機質発泡体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6163577A true JPS6163577A (ja) | 1986-04-01 |
JPH0468269B2 JPH0468269B2 (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=16162536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18497084A Granted JPS6163577A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | 無機質発泡体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6163577A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1113688C (zh) * | 1998-07-31 | 2003-07-09 | 朱孟雄 | 高效砂浆微沫剂及其制作方法 |
-
1984
- 1984-09-03 JP JP18497084A patent/JPS6163577A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1113688C (zh) * | 1998-07-31 | 2003-07-09 | 朱孟雄 | 高效砂浆微沫剂及其制作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0468269B2 (ja) | 1992-10-30 |
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