JP6681273B2 - 組成物及び不燃材 - Google Patents
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硫酸アルミニウム100部、表1に示す量の水酸化カルシウム、硫酸アルミニウム(固形分)と水酸化カルシウムの合計100部に対して表1に示す量の中空無機粉末(以下無機粉末をいうこともある)、硫酸アルミニウム(固形分)と水酸化カルシウムの合計100部に対して表1に示す量の廃ガラス発泡体粉末を混合することにより不燃材を調製した。水を不燃材100部に対して1200部となるように、攪拌しながら少量ずつ加えた。全ての水を加えてから30分間攪拌し、不燃材スラリーを調製した。
連続気泡を有する発泡樹脂成形体A1(サイズ:縦20cm×横20cm×厚み5cm)を、図1に示す減圧含浸装置にセットした。発泡樹脂成形体上面に不燃材スラリー950cm3(連続気泡率に対して1.36容量倍、単位は容量)を発泡樹脂成形体の上面に流し込んだ。セットした発泡樹脂成形体下面側から、開閉コックを徐々に開けることにより、減圧室を減圧し、連続気泡内に不燃材スラリーを浸透させ、不燃断熱材を製造した。浸透後、減圧含浸装置から不燃断熱材を取り外し、3日間常温で乾燥させ、不燃性、均一性、密度、形状保持性及び熱伝導率を評価した。結果を表1に示す。
減圧含浸装置を図1に示す。減圧含浸装置(容器本体)1は、減圧室2,減圧室と発泡樹脂成形体をセットする部分の仕切り板3,不織布4,発泡樹脂成形体5,不燃材スラリー6,トラップ容器7,真空ポンプ8、開閉コック9から構成される。
発泡樹脂成形体A1:市販されているポリスチレン発泡ビーズ(直径2〜5mm)にEVAエマルジョンを1%加え、ビーズ表面に均一に塗布されるように混合し、金型に詰めて加圧することにより成形体を作製した。連続気泡率35体積%、熱伝導率0.034W/m・K
硫酸アルミニウム:大明化学工業社製、粉末状硫酸アルミニウム 酸化アルミニウム含有量17.5%、10メッシュを100%通過
水酸化カルシウム:上田石灰製造社製、消石灰、ブレーン比表面積5000cm2/g以上
中空無機粉末ア:アクシーズケミカル社製シラスバルーン、商品名:MSB−301、平均粒子径50μm
中空無機粉末イ:アクシーズケミカル社製シラスバルーン、商品名:ISM−F015、平均粒子径10μm
中空無機粉末ウ:アクシーズケミカル社製シラスバルーン、商品名:MSB−5011、平均粒子径70μm
廃ガラス発泡体粉末α:DENNERT PORAVER GMBH社製廃ガラス発泡体粉末、商品名:Poraver(0.04−0.125mm粒度品)、軟化点700−750℃、平均粒子径90μm
廃ガラス発泡体粉末β:廃ガラス発泡体粉末αを粉砕した粒度調整品、軟化点700−750℃、平均粒子径15μm
廃ガラス発泡体粉末γ:DENNERT PORAVER GMBH社製廃ガラス発泡体粉末、商品名:Poraver(0.1−0.3mm粒度品)の粒度調整品、軟化点700−750℃、平均粒子径140μm
ガラス粉末θ:旭ガラス社製、商品名:AFS1717、平均粒子径2.5μm、軟化点808℃
水:水道水
ブレーン比表面積:JIS R5201に従い、測定した。
平均粒子径:レーザ回折式粒度分布計で測定した。機種は、LA−920(堀場製作所)を使用した。
均一性:装置から取り出した不燃断熱材を縦方向及び横方向で4分割し、更に、分割した不燃断熱材ブロックを厚さ方向に2分割し、合計8個の分割成形体としてそれぞれの密度を求めた。求めた密度の最小値と最大値の差を求めた。差か小さいほど均一に含浸していると評価した。
密度:均一性を求めるために算出した8点の密度の平均値を算出した。
不燃性:ISO−5660−1:2002に示されたコーンカロリーメータによる発熱試験に準拠して評価した。縦10cm×横10cm×厚さ5cmの不燃断熱材を試験体とした。例えば、この試験体を用いて加熱時間が20分間のときの総発熱量が8MJ/m2以下であれば不燃性の効果が大きい。
熱伝導率:縦10cm×横5cm×厚み5cmの試験体を用いて迅速熱伝導率計(ボックス式プローブ法)で測定した。
形状保持性:不燃性試験後の試験体を観察し、亀裂、崩壊、収縮がない場合を○、亀裂、崩壊、収縮の何れかがある場合を×とした。
無機粉末エ:東海工業社製フライアッシュバルーン分級品、平均粒子径45μm
材料分離防止剤(1):信越化学工業社製メチルセルロース、商品名:SM4000
材料分離防止剤(2):クニミネ工業社製ベントナイト、商品名:クニゲルGS
材料分離防止剤(3):日産化学工業社製コロイダルシリカ分散液、商品名:スノーテックス50
スラリー粘度(粘度):不燃材スラリーの粘度をB型粘度計で測定した。
条件1:実施例1と同様に添加した。
条件2:粉末状の水酸化カルシウムを徐々にスラリーへ添加えた。
条件3:濃度20%の水酸化カルシウムスラリーを調製し、スラリーへ添加した(水酸化カルシウムスラリー調製で使用した水の量は、硫酸アルミニウム、廃ガラス発泡体粉末、中空無機粉末からなる混合物に加えた水量1200部から差し引く)
発泡樹脂成形体A(A1〜A4):市販されている発泡ポリスチレン樹脂ビーズ(粒径2〜5mm)に市販のEVAエマルジョンを1%加え混合し、金型に詰め加圧し、連続気泡を有する発泡ポリスチレン樹脂成形体とした。連続気泡率は加圧度合いを調整することにより制御した。不燃材スラリー未充填の発泡樹脂成形体の熱伝導率は0.034W/m・K
発泡樹脂成形体B(B1〜B4):市販されている発泡硬質ポリウレタン樹脂成形体を砕き、粒径2〜5mmの粒状物に調整した。市販のEVAエマルジョンを1%加え混合し、金型に詰め加圧し、連続気泡を有する発泡ポリウレタン樹脂成形体とした。連続気泡率は加圧度合いを調整することにより制御した。不燃材スラリー未充填の発泡樹脂成形体の熱伝導率は0.027W/m・K
発泡樹脂成形体C(C1〜C4):市販されているポリエチレンフォームを使い、発泡樹脂成形体Bと同様に行い、発泡樹脂成形体を得た。不燃材スラリー未充填の発泡樹脂成形体の熱伝導率は0.030W/m・K
発泡樹脂成形体D(D1〜D4):市販されているフェノール樹脂フォームを使い、発泡樹脂成形体Bと同様に行い、発泡樹脂成形体を得た。不燃材スラリー未充填の発泡樹脂成形体の熱伝導率は0.022W/m・K
連続気泡率:作製した発泡樹脂成形体の上面以外にエポキシ樹脂を塗装し遮水膜を形成させた。上面より、振動を加えながら溢れるまで水を流し込み、溢れた水をふき取り、充填された水の量を測定することにより連続気泡率を算出した。
連続気泡率(体積%)=〔(水を充填した後の樹脂成形体質量−水を充填する前の樹脂成形体質量)/樹脂成形体の体積〕×100、但し、水を充填した後の樹脂成形体質量は、塗装に使用したエポキシ樹脂の質量を除いた質量である。
その結果、実験No.1−13の不燃断熱材を用いた箱体は1時間後に10.5℃温度が低下した。不燃材スラリーを充填する前の断熱材の場合は1時間後に10℃低下した。不燃材スラリーを充填しても、断熱性は低下しないことが判った。このことは、不燃材スラリーを充填しても、温度低下が不燃材スラリーを充填しない場合と同等であることから、裏付けられる。セッコウボードのみの場合は1時間後に18℃低下し、外気温とほぼ同じ温度になり、断熱性を示さなかった。
2 減圧室
3 減圧室と連続気泡を有する発泡樹脂成形体をセットする部分の仕切り板
4 不織布
5 発泡樹脂成形体
6 不燃材スラリー
7 トラップ容器
8 真空ポンプ
9 開閉コック
Claims (13)
- (1)硫酸アルミニウム、(2)水酸化カルシウム、(3)平均粒子径が20〜60μmの中空構造を有する無機粉末、(4)平均粒子径が20〜130μmの廃ガラス発泡体粉末を含有する組成物であり、(2)の使用量が(1)100質量部に対して100〜200質量部であり、(3)の使用量が(1)と(2)の合計100質量部に対して20〜150質量部であり、(4)の使用量が(1)と(2)の合計100質量部に対して20〜100質量部である組成物。
- (3)が、シラスバルーン、フライアッシュバルーンからなる群の1種以上である請求項1記載の組成物。
- (5)材料分離防止剤を含有する請求項1又は2記載の組成物。
- 樹脂成形体に充填するために使用する請求項1〜3のうちの1項記載の組成物からなる組成物。
- 請求項1〜4のうちの1項記載の組成物と水を含有するスラリー。
- 水の使用量が、組成物100質量部に対して800〜3000質量部である請求項5記載のスラリー。
- 樹脂成形体に請求項5又は6記載のスラリーを充填した樹脂成形充填体。
- 樹脂成形体が、発泡ポリウレタン樹脂、発泡ポリスチレン樹脂、発泡ポリオレフィン樹脂、発泡フェノール樹脂からなる群の1種以上である請求項7記載の樹脂成形充填体。
- 樹脂成形体が、連続気泡を有する請求項7又は8記載の樹脂成形充填体。
- 連続気泡率が25〜70体積%である請求項9記載の樹脂成形充填体。
- 樹脂成形体に請求項5又は6記載のスラリーを充填することにより得られる樹脂成形充填体の製造方法。
- 請求項1〜4のうちの1項記載の組成物からなる不燃材。
- 請求項8〜10記載のうちの1項記載の樹脂成形充填体からなる不燃断熱材。
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