JPS62113779A - 無機質発泡体の製造方法 - Google Patents
無機質発泡体の製造方法Info
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- JPS62113779A JPS62113779A JP25436985A JP25436985A JPS62113779A JP S62113779 A JPS62113779 A JP S62113779A JP 25436985 A JP25436985 A JP 25436985A JP 25436985 A JP25436985 A JP 25436985A JP S62113779 A JPS62113779 A JP S62113779A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
- C04B28/342—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders the phosphate binder being present in the starting composition as a mixture of free acid and one or more reactive oxides
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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】
3、8の量、旧な云゛■
(産業上の利用分野)
本発明は無機成分を主成分とする。軽量で耐爆性に優れ
た発泡体の製造方法に関する。
た発泡体の製造方法に関する。
(従来の技術)
工業用断熱板、高熱配管用カバー、建材用断熱材などに
は、耐熱性・耐爆性に優れた無機質発泡体が用いられる
。このような無機質発泡体には。
は、耐熱性・耐爆性に優れた無機質発泡体が用いられる
。このような無機質発泡体には。
ガラス発泡体9允泡パーライト発泡バーミキュライト、
発泡石膏1発泡セメント軽質珪酸カルシウム、オートク
レーブドライドコンクリート (ALC)、水ガラス発
泡体などがある。これらのうち1例えばガラス発泡体は
溶融法で;発泡パーライトや発泡バーミキュライトは焼
成法で;発泡石膏や発泡セメントは水和法で:軽質珪酸
カルシウムやALCは水熱法で;水ガラス発泡体は蒸発
法で製造される。
発泡石膏1発泡セメント軽質珪酸カルシウム、オートク
レーブドライドコンクリート (ALC)、水ガラス発
泡体などがある。これらのうち1例えばガラス発泡体は
溶融法で;発泡パーライトや発泡バーミキュライトは焼
成法で;発泡石膏や発泡セメントは水和法で:軽質珪酸
カルシウムやALCは水熱法で;水ガラス発泡体は蒸発
法で製造される。
しかし、これらの方法のうち溶融法、焼成法および水熱
法は発泡のために高温を用いることが必須条件であり、
エネルギーコストが大きく、そのため発泡体が安価に得
られない。水和法では例えば発泡剤として過酸化水素水
を用い、これを生石灰で分解して発泡させる。しかし硬
化するまでに長時間を要し、かつ発泡体中に水分が残留
するため、得られる発泡体は炎にさらされるとクラック
を生じやすい。蒸発法は、水ガラスなどの水分を蒸発さ
せて発泡させる方法であるため、得られた発泡体は水に
接触すると吸水し、その形状を保つことができない。
法は発泡のために高温を用いることが必須条件であり、
エネルギーコストが大きく、そのため発泡体が安価に得
られない。水和法では例えば発泡剤として過酸化水素水
を用い、これを生石灰で分解して発泡させる。しかし硬
化するまでに長時間を要し、かつ発泡体中に水分が残留
するため、得られる発泡体は炎にさらされるとクラック
を生じやすい。蒸発法は、水ガラスなどの水分を蒸発さ
せて発泡させる方法であるため、得られた発泡体は水に
接触すると吸水し、その形状を保つことができない。
上記高温用の断熱材などに使用され得、かつ常温で調製
しうる発泡体として、米国特許第3554907号には
塩基性塩化アルミニウム発泡体の製造方法が開示されて
いる。この発泡体は、アニオン型界面活性剤と塩基性塩
化アルミニウム(Ah(OH)scl)粉末とを含有す
る組成物を起泡化し、これを乾燥して得られる。しかし
、気泡膜の強度が不充分であるため、乾燥時に気泡がつ
ぶれて液化し、高発泡倍率の発泡体が得られないばかり
か、乾燥が進むにつれて大きく収縮し崩壊する場合もあ
る。米国特許第3560231号では、上記起泡時に、
さらに補強繊維を加えて発泡体を強化する方法が開示さ
れている。しかし、起泡膜の強度が不充分であるため2
発泡体が崩壊しないまでも、乾燥が進むにつれて体積が
大きく減少し高発泡倍率の発泡体が得られない。
しうる発泡体として、米国特許第3554907号には
塩基性塩化アルミニウム発泡体の製造方法が開示されて
いる。この発泡体は、アニオン型界面活性剤と塩基性塩
化アルミニウム(Ah(OH)scl)粉末とを含有す
る組成物を起泡化し、これを乾燥して得られる。しかし
、気泡膜の強度が不充分であるため、乾燥時に気泡がつ
ぶれて液化し、高発泡倍率の発泡体が得られないばかり
か、乾燥が進むにつれて大きく収縮し崩壊する場合もあ
る。米国特許第3560231号では、上記起泡時に、
さらに補強繊維を加えて発泡体を強化する方法が開示さ
れている。しかし、起泡膜の強度が不充分であるため2
発泡体が崩壊しないまでも、乾燥が進むにつれて体積が
大きく減少し高発泡倍率の発泡体が得られない。
このほか、無機炭酸塩に有機酸や無機酸を加えて発泡さ
せる方法;無機化合物と有機酸どを反応させ、過酸化水
素水や炭酸塩などを発泡剤として発泡させる方法;など
も試みられている。例えば。
せる方法;無機化合物と有機酸どを反応させ、過酸化水
素水や炭酸塩などを発泡剤として発泡させる方法;など
も試みられている。例えば。
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどに酢酸や塩酸を
作用させる方法;酸化マグネシウム、水酸化マグネシウ
ムなどに酢酸を加えて過酸化水素水で発泡させる方法が
ある。
作用させる方法;酸化マグネシウム、水酸化マグネシウ
ムなどに酢酸を加えて過酸化水素水で発泡させる方法が
ある。
しかし、得られる発泡体は極めて脆弱であり。
乾燥に伴って収縮・崩壊する場合が多い。しかも。
得られる発泡体が吸湿性の場合もあるため、実用上、断
熱材などに使用するのが困難である。
熱材などに使用するのが困難である。
(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、耐爆・耐熱性に優れ。
吸湿性がなく、かつ形状維持性に優れた高発泡倍率の無
機質発泡体を製造する方法を提供することにある。本発
明の他の目的は、上記発泡体を常温で反応発泡により、
容易かつ安価に製造する方法を提供することにある。
機質発泡体を製造する方法を提供することにある。本発
明の他の目的は、上記発泡体を常温で反応発泡により、
容易かつ安価に製造する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)本発明の無
機質発泡体の製造方法は、(1)酸化マグネシウムおよ
び/または水酸化マグネシウムでなるマグネシウム化合
物、補強繊維および水を含む混合物を得る工程;および
(2)該混合物にリン酸。
機質発泡体の製造方法は、(1)酸化マグネシウムおよ
び/または水酸化マグネシウムでなるマグネシウム化合
物、補強繊維および水を含む混合物を得る工程;および
(2)該混合物にリン酸。
過酸化水素水、および第2銅塩および/または第2鉄塩
を加える工程;を包含し、そのことにより上記目的が達
成される。
を加える工程;を包含し、そのことにより上記目的が達
成される。
本発明に用いられるマグネシウム化合物は酸化マグネシ
ウム(MgO)および/または水酸化マグネシウム(M
g (OH) z)である。これらは、後述のリン酸と
室温で容易に反応して不溶性の生成物を形成して発泡体
の主成分となる。マグネシウム化合物はリン酸との反応
が容易であるように、微粒子状の粉末1通常100メツ
シュ以上の篩をバスしうる粉末、が用いられる。粒径が
これ以上大きいと後述のリン酸との反応が不均一となり
、均質の発泡体が得られない。マグネシウム化合物の反
応性は。
ウム(MgO)および/または水酸化マグネシウム(M
g (OH) z)である。これらは、後述のリン酸と
室温で容易に反応して不溶性の生成物を形成して発泡体
の主成分となる。マグネシウム化合物はリン酸との反応
が容易であるように、微粒子状の粉末1通常100メツ
シュ以上の篩をバスしうる粉末、が用いられる。粒径が
これ以上大きいと後述のリン酸との反応が不均一となり
、均質の発泡体が得られない。マグネシウム化合物の反
応性は。
その見掛は比重や粒度などによって異なる。例えば市販
されているMgOには1重質MgO(見掛は比重6.0
) 、軽質MgO(見掛は比重5.8) 、超微粉Mg
O(LIC−999;宇部化学社製)などがある。Mg
(OH) 2についても種々の見掛は比重の製品が市
販されている。リン酸に対する反応性は、見掛は密度の
小さいマグネシウム化合物の方が高(1例えば、軽質M
gOと重質MgOとでは軽質MgOのほうが反応性が高
い。
されているMgOには1重質MgO(見掛は比重6.0
) 、軽質MgO(見掛は比重5.8) 、超微粉Mg
O(LIC−999;宇部化学社製)などがある。Mg
(OH) 2についても種々の見掛は比重の製品が市
販されている。リン酸に対する反応性は、見掛は密度の
小さいマグネシウム化合物の方が高(1例えば、軽質M
gOと重質MgOとでは軽質MgOのほうが反応性が高
い。
上記マグネシウム化合物以外の無機成分として。
酸化カルシウム(Cab) 、水酸化カルシウム(Ca
(Oft) 2)酸化亜鉛(ZnO) 、水酸化亜鉛
(Zn (OH) z)などの金属酸化物や水酸化物が
混合されていてもよい。ただし1例えば、 CaOやC
a (OH) tはリン酸との反応性が高すぎるため反
応のコントロールが難しく。
(Oft) 2)酸化亜鉛(ZnO) 、水酸化亜鉛
(Zn (OH) z)などの金属酸化物や水酸化物が
混合されていてもよい。ただし1例えば、 CaOやC
a (OH) tはリン酸との反応性が高すぎるため反
応のコントロールが難しく。
ZnOやZn (OR) zはリン酸との反応性が低い
ため発泡体製造時の発泡性が不充分である。そのため。
ため発泡体製造時の発泡性が不充分である。そのため。
上記その他の無機成分を加える場合には、その量の調整
に注意を要する。
に注意を要する。
本発明に用いられるリン酸としては、市販のリン酸が使
用されうる。このようなリン酸は濃度が約85%(水分
含量約15%)の比較的縮合度の大きなリン酸である。
用されうる。このようなリン酸は濃度が約85%(水分
含量約15%)の比較的縮合度の大きなリン酸である。
リン酸濃度は特に規定されないが1発泡体形成後の乾燥
を容易にするためにも水分が15%以下のリン酸を用い
ることが好ましい。
を容易にするためにも水分が15%以下のリン酸を用い
ることが好ましい。
リン酸は上記マグネシウム化合物100重量部に対して
50〜200重量部、好ましくは80〜150重量部の
割合で使用される。過少であるとマグネシウム化合物と
の反応が不充分となり反応熱の発生も少ない。そのため
9発泡が不充分となり、形状維持性の良い高発泡倍率の
発泡体が得られない。過剰であると形成された発泡体中
にリン酸が残留するため1発泡体を金属に接触させると
金属を腐食させるおそれがある。マグネシウム化合物と
リン酸とが等モル量反応すると考えれば9例えばMgO
to。
50〜200重量部、好ましくは80〜150重量部の
割合で使用される。過少であるとマグネシウム化合物と
の反応が不充分となり反応熱の発生も少ない。そのため
9発泡が不充分となり、形状維持性の良い高発泡倍率の
発泡体が得られない。過剰であると形成された発泡体中
にリン酸が残留するため1発泡体を金属に接触させると
金属を腐食させるおそれがある。マグネシウム化合物と
リン酸とが等モル量反応すると考えれば9例えばMgO
to。
重量部に対応するリン酸の量は162重量部、 Mg(
Oll)z100重量部に対するリン酸の量は112重
量部となる。しかし、リン酸の量が50〜200重量部
の範囲にあれば、必ずしもマグネシウム化合物と等モル
量使用しなくとも、高品質の発泡体が得られる。
Oll)z100重量部に対するリン酸の量は112重
量部となる。しかし、リン酸の量が50〜200重量部
の範囲にあれば、必ずしもマグネシウム化合物と等モル
量使用しなくとも、高品質の発泡体が得られる。
リン酸はまた。過酸化水素水の安定剤としても知られて
いる(柴田雄二、無機化学全書■(酸素族)l−1,丸
善出版社、 1954.238頁)。このリン酸の安定
化作用は、後述の第2銅塩および/または第2鉄塩(第
2銅(鉄)塩とする)が過酸化水素水を分解して酸素を
発生させる作用と拮抗して反応をコントロールするため
2発泡を温和な条件下で行うことが可能となる。
いる(柴田雄二、無機化学全書■(酸素族)l−1,丸
善出版社、 1954.238頁)。このリン酸の安定
化作用は、後述の第2銅塩および/または第2鉄塩(第
2銅(鉄)塩とする)が過酸化水素水を分解して酸素を
発生させる作用と拮抗して反応をコントロールするため
2発泡を温和な条件下で行うことが可能となる。
リン酸以外の無機酸1例えば、硫酸、硝酸、塩酸なども
マグネシウム化合物と反応することが可能であり、これ
らは過酸化水素水を安定化させる作用をも有する。しか
し1強酸であるため取り汲いが危険である。そのうえ、
マグネシウム化合物との反応により形成される生成物(
例えば、マグネシウム塩)は水溶性の化合物が多く、形
成される発泡体が吸湿性を有するため好ましくない。
マグネシウム化合物と反応することが可能であり、これ
らは過酸化水素水を安定化させる作用をも有する。しか
し1強酸であるため取り汲いが危険である。そのうえ、
マグネシウム化合物との反応により形成される生成物(
例えば、マグネシウム塩)は水溶性の化合物が多く、形
成される発泡体が吸湿性を有するため好ましくない。
上記マグネシウム化合物とリン酸とを混合すると発熱し
て反応が進行する。このとき2分解型発泡剤として過酸
化水素水とこれを分解する触媒として第2銅(鉄)とが
加えられていると、該過酸化水素水中の過酸化水素が分
解して酸素ガスを発生し発泡が生じる。過酸化水素水を
分解型発泡剤として用いると1分解残渣が水であるため
無害であり、生じた水は、あとで発泡体を乾燥させると
蒸発するため、残渣が残らない。過酸化水素水は水を含
むため、リン酸が希釈され、生じた熱によって、過酸化
水素水自体の分解も促進され1反応が円滑に進められる
。また、それ自身が不燃性であるため安全である。
て反応が進行する。このとき2分解型発泡剤として過酸
化水素水とこれを分解する触媒として第2銅(鉄)とが
加えられていると、該過酸化水素水中の過酸化水素が分
解して酸素ガスを発生し発泡が生じる。過酸化水素水を
分解型発泡剤として用いると1分解残渣が水であるため
無害であり、生じた水は、あとで発泡体を乾燥させると
蒸発するため、残渣が残らない。過酸化水素水は水を含
むため、リン酸が希釈され、生じた熱によって、過酸化
水素水自体の分解も促進され1反応が円滑に進められる
。また、それ自身が不燃性であるため安全である。
過酸化水素水は、使用されるマグネシウム化合物および
リン酸の濃度や量、所望する発泡倍率などにより異なる
が、マグネシウム化合物100重1部に対して50〜2
00重量部、(30〜33%水溶液として)、好ましく
は50〜150重量部の割合で使用される。過少である
と、微細な気泡を有する高発泡倍率の発泡体が得られな
い。過剰であると発泡体の気泡があらく不均一となる。
リン酸の濃度や量、所望する発泡倍率などにより異なる
が、マグネシウム化合物100重1部に対して50〜2
00重量部、(30〜33%水溶液として)、好ましく
は50〜150重量部の割合で使用される。過少である
と、微細な気泡を有する高発泡倍率の発泡体が得られな
い。過剰であると発泡体の気泡があらく不均一となる。
また、過剰に用いてもガス抜けが起こるため添加量に比
例した高発泡率の発泡体は得られない。
例した高発泡率の発泡体は得られない。
過酸化水素水以外の分解型発泡剤1例えば1重炭酸ナト
リウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムはいずれも
リン酸と接触することにより激しく発泡するため9反応
のコントロールが困難である。さらに、これらの発泡剤
はリン酸と反応して該リン酸を消費するため、マグネシ
ウム化合物とリン酸とを充分に反応させるためには多量
のリン酸を必要とする欠点がある。
リウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムはいずれも
リン酸と接触することにより激しく発泡するため9反応
のコントロールが困難である。さらに、これらの発泡剤
はリン酸と反応して該リン酸を消費するため、マグネシ
ウム化合物とリン酸とを充分に反応させるためには多量
のリン酸を必要とする欠点がある。
過酸化水素水中の過酸化水素はマグネシウム化合物とリ
ン酸との反応熱によっても分解が起こるが、なお不充分
であるため1分解触媒として第2銅(鉄)塩が添加され
る。これら第2銅(鉄)塩のうち、特に水溶性の性質を
示す塩化第2銅や塩化第2鉄が好適に用いられる。これ
ら分解触媒はマグネシウム化合物100重量部に対して
1〜15重量部の割合で用いられる。これらは1通常、
5〜15%、好ましくは8〜12%の水溶液とし、マグ
ネシウム化合物100重量部に対して20〜100重量
部。
ン酸との反応熱によっても分解が起こるが、なお不充分
であるため1分解触媒として第2銅(鉄)塩が添加され
る。これら第2銅(鉄)塩のうち、特に水溶性の性質を
示す塩化第2銅や塩化第2鉄が好適に用いられる。これ
ら分解触媒はマグネシウム化合物100重量部に対して
1〜15重量部の割合で用いられる。これらは1通常、
5〜15%、好ましくは8〜12%の水溶液とし、マグ
ネシウム化合物100重量部に対して20〜100重量
部。
好ましくは40〜60重量部の割合で添加される。分解
触媒の添加量が過少であると触媒効果が不充分であり、
過酸化水素が充分に分解しないため、高発泡率の発泡体
が得られない。過剰であると過酸化水素の分解が激しく
なるため、均質な発泡体が得られない。第2!P!(鉄
)塩水溶液の濃度が低すぎると必要量の第2銅(鉄)塩
を添加するために多量の水溶液を必要とする。このよう
な場合は。
触媒の添加量が過少であると触媒効果が不充分であり、
過酸化水素が充分に分解しないため、高発泡率の発泡体
が得られない。過剰であると過酸化水素の分解が激しく
なるため、均質な発泡体が得られない。第2!P!(鉄
)塩水溶液の濃度が低すぎると必要量の第2銅(鉄)塩
を添加するために多量の水溶液を必要とする。このよう
な場合は。
反応熱が水に吸収されるため高発泡率の発泡体が得られ
ない。水分量が多いと9発泡体の乾燥にも長時間を要す
る。水溶液の濃度は高くても差支えはないが1通常、1
5%以上の濃度で上記第2銅(鉄)塩を溶解させること
は難しい。第2銅(鉄)塩が水溶液中に溶は残ると1発
泡が不均一となり。
ない。水分量が多いと9発泡体の乾燥にも長時間を要す
る。水溶液の濃度は高くても差支えはないが1通常、1
5%以上の濃度で上記第2銅(鉄)塩を溶解させること
は難しい。第2銅(鉄)塩が水溶液中に溶は残ると1発
泡が不均一となり。
均質な発泡体が得られない。第2銅(鉄)塩は2種以上
混合して用いられてもよい。
混合して用いられてもよい。
上記第2銅(鉄)塩以外の分解触媒として1例えば、不
均一系の接触型分解剤の二酸化マンガンなども使用され
うるが、微細な気泡を均一に発生させて均質の発泡体を
得るのが難しい。均−系の分解触媒としてクロム塩、亜
鉛塩、第2銅塩以外の銅塩、第2鉄以外の鉄塩などを用
いて発泡させることも可能である。しかし、クロム塩は
有毒であり、亜鉛塩や第2銅(鉄)塩以外の銅(鉄)塩
を用いても触媒効果が小さい。
均一系の接触型分解剤の二酸化マンガンなども使用され
うるが、微細な気泡を均一に発生させて均質の発泡体を
得るのが難しい。均−系の分解触媒としてクロム塩、亜
鉛塩、第2銅塩以外の銅塩、第2鉄以外の鉄塩などを用
いて発泡させることも可能である。しかし、クロム塩は
有毒であり、亜鉛塩や第2銅(鉄)塩以外の銅(鉄)塩
を用いても触媒効果が小さい。
上記マグネシウム化合物とリン酸との反応混合物は、過
酸化水素が分解して発生した酸素ガスを内包し発泡体が
形成される。このとき9反応系の粘度を上げ9発生した
ガスを充分に内包して微細な状態で均質に分散する目的
で増粘剤をあらがじめ加えておくことが推奨される。
酸化水素が分解して発生した酸素ガスを内包し発泡体が
形成される。このとき9反応系の粘度を上げ9発生した
ガスを充分に内包して微細な状態で均質に分散する目的
で増粘剤をあらがじめ加えておくことが推奨される。
増粘剤としては水溶性もしくは水分散性に優れ。
水および/または過酸化水素水に溶解もしくは分散した
状態でその系の粘度を高める働きをする成分が用いられ
る。このような増粘剤としては無機系、有機系のいずれ
もが使用されうる。無機系増粘剤としては超微粉シリカ
(アエロジル;日本アエロジル社製)、微粉セビオライ
ト (ニードプラス;成田薬品工業社製)などがある。
状態でその系の粘度を高める働きをする成分が用いられ
る。このような増粘剤としては無機系、有機系のいずれ
もが使用されうる。無機系増粘剤としては超微粉シリカ
(アエロジル;日本アエロジル社製)、微粉セビオライ
ト (ニードプラス;成田薬品工業社製)などがある。
これらはいずれも水分散性の増粘剤である。有機系増粘
剤としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、アルギン酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダなど
の水溶性増粘剤;およびノニオン系ゴムラテックス(例
えば、カルボキシル化りロロブレンゴムラテンクス;昭
和ネオプレン社製)などの水分散性の増粘剤がある。増
粘剤は2種以上混合して用いられてもよい。
剤としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、アルギン酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダなど
の水溶性増粘剤;およびノニオン系ゴムラテックス(例
えば、カルボキシル化りロロブレンゴムラテンクス;昭
和ネオプレン社製)などの水分散性の増粘剤がある。増
粘剤は2種以上混合して用いられてもよい。
上記増粘剤の使用量はマグネシウム化合物の種類やリン
酸の量などにより異なるが、マグネシウム化合物100
重量部に対して10重量部以下、好ましくは2〜7重量
部である。増粘剤が過剰であると反応系の粘度が高くな
りすぎるため、やはり発泡倍率が低下する。
酸の量などにより異なるが、マグネシウム化合物100
重量部に対して10重量部以下、好ましくは2〜7重量
部である。増粘剤が過剰であると反応系の粘度が高くな
りすぎるため、やはり発泡倍率が低下する。
発泡体の形状維持性を強化する目的で、または発泡体乾
燥時にクランクが生じるのを防止する目的で補強繊維が
添加される。補強繊維としては有機系、無機系のいずれ
もが利用されうる。有機系補強繊維としては、天然繊維
、半合成繊維1合成繊維のいずれもが使用されうる。無
機系補強繊維には、ガラス繊維、珪酸アルミニウム繊維
、アスベスト繊維9石綿繊維、スラグウールなどがある
。
燥時にクランクが生じるのを防止する目的で補強繊維が
添加される。補強繊維としては有機系、無機系のいずれ
もが利用されうる。有機系補強繊維としては、天然繊維
、半合成繊維1合成繊維のいずれもが使用されうる。無
機系補強繊維には、ガラス繊維、珪酸アルミニウム繊維
、アスベスト繊維9石綿繊維、スラグウールなどがある
。
これら補強繊維のうち最も好適に用いられるのは珪酸ア
ルミニウム繊維である。市販の珪酸アルミニウム繊維と
しては9例えば、カオウールバルクD(イソライト工業
社製)がある。この繊維は水分散性に優れ、さらに細く
短繊維であり、かつ柔軟性に富むため、後述の発泡体製
造工程においてマグネシウム化合物や増粘剤とともにペ
ースト状に混練されたときに分散性が良い。上記各種補
強繊維のうち有機系補強繊維を用いると耐爆性がやや低
下するため、完全に不燃性の発泡体を得たい場合には、
無機系補強繊維を採用する。補強繊維は2種以上混合し
て用いられてもよい。
ルミニウム繊維である。市販の珪酸アルミニウム繊維と
しては9例えば、カオウールバルクD(イソライト工業
社製)がある。この繊維は水分散性に優れ、さらに細く
短繊維であり、かつ柔軟性に富むため、後述の発泡体製
造工程においてマグネシウム化合物や増粘剤とともにペ
ースト状に混練されたときに分散性が良い。上記各種補
強繊維のうち有機系補強繊維を用いると耐爆性がやや低
下するため、完全に不燃性の発泡体を得たい場合には、
無機系補強繊維を採用する。補強繊維は2種以上混合し
て用いられてもよい。
補強繊維の直径および長さは特に制限されない。
例えば、カオウールバルクDの場合はその直径は2.8
μm、長さは25(bm以下である。補強繊維はマグネ
シウム化合物100重量部に対して10〜100重量部
の割合で使用される。過少であると補強効果が得られず
、過剰であると均一に分散するのが難しいため得られた
発泡体の強度が不均一になる。
μm、長さは25(bm以下である。補強繊維はマグネ
シウム化合物100重量部に対して10〜100重量部
の割合で使用される。過少であると補強効果が得られず
、過剰であると均一に分散するのが難しいため得られた
発泡体の強度が不均一になる。
但し、所望の発泡体が低発泡倍率である場合には上記補
強繊維を用いずとも発泡体形状が維持されうる場合もあ
る。
強繊維を用いずとも発泡体形状が維持されうる場合もあ
る。
発泡体の調製時に使用される水は、後述の発泡体調製工
程においてマグネシウム化合物および補強繊維、さらに
必要に応じて増粘剤をペースト状に混合するために用い
られる。発泡時には1反応系において溶媒として働き、
マグネシウム化合物とリン酸とを均一に反応させ2発生
した過剰の熱を吸収し1反応系の粘度を調整する働きを
有する。
程においてマグネシウム化合物および補強繊維、さらに
必要に応じて増粘剤をペースト状に混合するために用い
られる。発泡時には1反応系において溶媒として働き、
マグネシウム化合物とリン酸とを均一に反応させ2発生
した過剰の熱を吸収し1反応系の粘度を調整する働きを
有する。
さらに発生した酸素ガスを均一に分散させるために重要
な働きをする。
な働きをする。
製造工程で用いられる水の総量は(過酸化水素水に含有
される水の量および第2銅(鉄)塩を溶解させる水の量
を除いて)、マグネシウム化合物100重量部に対して
200〜800重里部、好ましくは300〜500重量
部である。過少であると、マグネシウム化合物、補強繊
維および増粘剤が均一に分散されにくいため、均質な発
泡体が得られない。
される水の量および第2銅(鉄)塩を溶解させる水の量
を除いて)、マグネシウム化合物100重量部に対して
200〜800重里部、好ましくは300〜500重量
部である。過少であると、マグネシウム化合物、補強繊
維および増粘剤が均一に分散されにくいため、均質な発
泡体が得られない。
粘度も高すぎるため低発泡倍率となる。水の量が過剰で
あると2反応熱が水に奪われるため、過酸化水素水の分
解が不充分であるうえ1反応系の粘度が低くなるため、
高発泡倍率の発泡体が得られない。ただし、使用される
水は過酸化水素水や第2銅(鉄)塩溶液に含有される水
で代用することも可能であり、水の代わりにやや低濃度
の過酸化水素水や第2銅(鉄)塩溶液を用いてもよい。
あると2反応熱が水に奪われるため、過酸化水素水の分
解が不充分であるうえ1反応系の粘度が低くなるため、
高発泡倍率の発泡体が得られない。ただし、使用される
水は過酸化水素水や第2銅(鉄)塩溶液に含有される水
で代用することも可能であり、水の代わりにやや低濃度
の過酸化水素水や第2銅(鉄)塩溶液を用いてもよい。
本発明方法により発泡体を得るには1例えば。
まずマグネシウム化合物と、増粘剤を用いる場合には該
増粘剤とを均一に混合する。さらに補強繊維を加えてほ
ぼ均一に混合する。これに水を加え。
増粘剤とを均一に混合する。さらに補強繊維を加えてほ
ぼ均一に混合する。これに水を加え。
攪拌して全体をペースト状とする。攪拌を長時間行うと
補強繊維が粉砕されるので注意を要する。
補強繊維が粉砕されるので注意を要する。
別に、リン酸と過酸化水素水とを均一に混合し。
さらに第2銅(鉄)塩水溶液を加えて攪拌する。
第2銅塩により過酸化水素が分解をはじめ、上記混液が
生成する酸素の微細な気泡のために白く濁った状態にな
りはじめるときに、これを上記ペースト状混合物に加え
て再度攪拌を行う。混合物は。
生成する酸素の微細な気泡のために白く濁った状態にな
りはじめるときに、これを上記ペースト状混合物に加え
て再度攪拌を行う。混合物は。
発生する酸素ガスのためにゆっくりと膨張し2反応熱の
ために昇温する。反応混合物の膨張が止まったら、これ
を取り出して、もしくはそのまま。
ために昇温する。反応混合物の膨張が止まったら、これ
を取り出して、もしくはそのまま。
室温で乾燥を行う。発泡体が硬化して指で押しても変形
しにくくなったら約60℃の熱風乾燥機で約2日間乾燥
を行う。
しにくくなったら約60℃の熱風乾燥機で約2日間乾燥
を行う。
このように、常温での湿式発泡により無機質発泡体が得
られる。この発泡体はマグネシウム化合物とリン酸とが
反応して得られた不溶性化合物を主成分とし、補強繊維
と、必要に応じて増粘剤とを含有する。発泡体の製造に
用いられた過酸化水素水および水は発泡時の分解および
発泡体の乾燥により消失している。このような発泡体は
、その主成分となるマグネシウム化合物が無機物であり
。
られる。この発泡体はマグネシウム化合物とリン酸とが
反応して得られた不溶性化合物を主成分とし、補強繊維
と、必要に応じて増粘剤とを含有する。発泡体の製造に
用いられた過酸化水素水および水は発泡時の分解および
発泡体の乾燥により消失している。このような発泡体は
、その主成分となるマグネシウム化合物が無機物であり
。
かつリン酸が無段酸であるため不燃性の性質を有する。
発泡体にブンゼンバーナーの焔をあてても。
その個所が黄色(なるが燃焼しない。この発泡体は、従
来の無機系発泡体9例えば米国特許第3554907号
および第3560231号に開示された発泡体、に比べ
てはるかに形状維持性がよい。補強繊維が含まれるため
機械的な強度も向上する。このような発泡体の物性は、
使用した原料の種類や各成分の配合割合などにより異な
るが、その見掛は密度は約0.1〜0.5 、熱伝導率
は約0.04〜0.08 kcal/mh″Cである。
来の無機系発泡体9例えば米国特許第3554907号
および第3560231号に開示された発泡体、に比べ
てはるかに形状維持性がよい。補強繊維が含まれるため
機械的な強度も向上する。このような発泡体の物性は、
使用した原料の種類や各成分の配合割合などにより異な
るが、その見掛は密度は約0.1〜0.5 、熱伝導率
は約0.04〜0.08 kcal/mh″Cである。
発泡体は、第2m塩を用いたときには淡青色であり、第
2鉄塩を用いたときには淡黄色である。発泡体は、臭気
がなく、吸湿性も全(認められない。人体に有害な原料
を用いていないため毒性が少ない。他の物質に対する腐
食性も少ない。
2鉄塩を用いたときには淡黄色である。発泡体は、臭気
がなく、吸湿性も全(認められない。人体に有害な原料
を用いていないため毒性が少ない。他の物質に対する腐
食性も少ない。
本発明で得られる発泡体に撥水処理を施すと耐水性に優
れ1機械的強度の大きい発泡体が得られる。撥水処理を
行うには9通常、ゴムあるいはプラスチック成分を含む
液を発泡体に含浸させ乾燥する。例えばシリコーン樹脂
et、Cトーレ・シリコンSR241ルジン(商品名)
;21%1−ルエン溶液)がtR水剤として用いられる
。内水処理により耐爆性に影響を与えることもなく、高
品質の耐水性発泡体が得られる。
れ1機械的強度の大きい発泡体が得られる。撥水処理を
行うには9通常、ゴムあるいはプラスチック成分を含む
液を発泡体に含浸させ乾燥する。例えばシリコーン樹脂
et、Cトーレ・シリコンSR241ルジン(商品名)
;21%1−ルエン溶液)がtR水剤として用いられる
。内水処理により耐爆性に影響を与えることもなく、高
品質の耐水性発泡体が得られる。
(実施例)
以下に本発明を実施例につき説明する。
災皇拠上」
酸化マグネシウム粉末(重質MgO;キシダ化学側製)
lOgおよびメチルセルロース(1’lc) (TC
I−E−P、東京化成工業部製)0.3gを均一に混合
した。これに珪酸アルミニウム繊維(カオウールバルク
D;イソライト工業社製)1gを加えてほぼ均一に混合
した。さらに、水40gを加えて攪拌し、全体が均一な
ペースト状となるように分散させた。別に、リン酸(8
5%、和光純薬社製)10gおよび過酸化水素水(31
%)10gの混液を調製し。
lOgおよびメチルセルロース(1’lc) (TC
I−E−P、東京化成工業部製)0.3gを均一に混合
した。これに珪酸アルミニウム繊維(カオウールバルク
D;イソライト工業社製)1gを加えてほぼ均一に混合
した。さらに、水40gを加えて攪拌し、全体が均一な
ペースト状となるように分散させた。別に、リン酸(8
5%、和光純薬社製)10gおよび過酸化水素水(31
%)10gの混液を調製し。
これに12%の塩化第2鉄水溶液CPeC13−68z
O(キシダ化学■製)10gを水40gに溶解)4gを
加えて攪拌した。塩化第2鉄水溶液の添加により微細な
ガスを発泡しはじめたら、これを上記ペースト状混合物
に加えて手早く攪拌したところ発熱・膨張した。これを
室温(約30℃)で2日間乾燥した後、60℃の乾燥機
に入れて乾燥し1発泡体を得た。得られた発泡体の密度
、性質などを下表に示す。表において、形状維持性の項
では、得られた発泡体を指で圧縮し変形しない場合は○
、変形する場合は×で示した。不燃性の項では2発泡体
をブンゼンバーナーの焔にかざしたときに着火もしくは
燃焼しない場合は○で示した。以下、実施例1−2.1
−3.2〜6;および比較例1〜4の結果もあわせて下
表に示す。
O(キシダ化学■製)10gを水40gに溶解)4gを
加えて攪拌した。塩化第2鉄水溶液の添加により微細な
ガスを発泡しはじめたら、これを上記ペースト状混合物
に加えて手早く攪拌したところ発熱・膨張した。これを
室温(約30℃)で2日間乾燥した後、60℃の乾燥機
に入れて乾燥し1発泡体を得た。得られた発泡体の密度
、性質などを下表に示す。表において、形状維持性の項
では、得られた発泡体を指で圧縮し変形しない場合は○
、変形する場合は×で示した。不燃性の項では2発泡体
をブンゼンバーナーの焔にかざしたときに着火もしくは
燃焼しない場合は○で示した。以下、実施例1−2.1
−3.2〜6;および比較例1〜4の結果もあわせて下
表に示す。
裏施炎」
カオウールバルクDの量を2gとしたこと以外は実施例
1−1と同様である。
1−1と同様である。
大脂五上」
カオウールバルクDの量を4gとしたこと以外は実施例
1−1と同様である。
1−1と同様である。
ル較斑上」
カオウールバルクDを使用せず、水の量を30gとした
こと以外は実施例1−1と同様である。
こと以外は実施例1−1と同様である。
比較皿上」
重質酸化マグネシウム粉末の代わりに軽質酸化マグネシ
ウム粉末(キシダ化学■製)を使用し。
ウム粉末(キシダ化学■製)を使用し。
カオウールバルクDを使用しなかったこと以外は実施例
11と同様である。
11と同様である。
去施斑主
酸化マグネシウム粉末の代わりに水酸化マグネシウム粉
末(和光純薬社製;120メツシュ)を用いたこと以外
は実施例1−3と同様である。
末(和光純薬社製;120メツシュ)を用いたこと以外
は実施例1−3と同様である。
辺較拠主
カオウールバルクDを使用せず、水の量を30gとした
こと以外は実施例2と同様である。
こと以外は実施例2と同様である。
大族斑主J
塩化第2鉄水溶液の代わりに塩化第2銅(牛丼化学社製
)の10%水溶液4gを用いたこと以外は実施例13と
同様である。
)の10%水溶液4gを用いたこと以外は実施例13と
同様である。
塞施皇主」
塩化第2銖水溶液の代わりに塩化第2銅(牛丼化学社製
)の10%水溶液6gを用いたこと以外は実施例1−3
と同様である。
)の10%水溶液6gを用いたこと以外は実施例1−3
と同様である。
土蚊炎ユ
カオウールバルクDを使用しなかったこと以外は実施例
3−1と同様である。
3−1と同様である。
叉施斑生
リン酸の量を15gとしたこと以外は実施例1−3と同
様である。
様である。
大施炭l
過酸化水素水の量を15gとしたこと以外は実施例1−
3と同様である。
3と同様である。
大施五工
塩化第2鉄水溶液の量を6gとしたこと以外は実施例1
−3と同様である。
−3と同様である。
ル較開↓
軽質酸化マグネシウム粉末logおよびメチルセルロー
ス0.3gを均一に混合した。これに水40gを加えて
均一に混合した後、リン酸10gと過酸化水素水10g
との混液を加えて混合した。この結果。
ス0.3gを均一に混合した。これに水40gを加えて
均一に混合した後、リン酸10gと過酸化水素水10g
との混液を加えて混合した。この結果。
著しく発熱し湯気を発生したが発泡は起こらなかった。
スll壓1
実施例1−2で得られた発泡体(密度0.12)をシリ
コーン↑Ω水剤(SR2411; )−レシリコーン側
製;21%トルエン溶液)に浸漬した。これを風乾して
溶媒を除去した後、さらに60℃との熱風乾燥機を用い
て48時間乾燥させた。得られた発泡体は淡黄色で堅(
、密度は0.19.熱伝導率は0.043kcal/m
h’cで耐水性に優れていた。
コーン↑Ω水剤(SR2411; )−レシリコーン側
製;21%トルエン溶液)に浸漬した。これを風乾して
溶媒を除去した後、さらに60℃との熱風乾燥機を用い
て48時間乾燥させた。得られた発泡体は淡黄色で堅(
、密度は0.19.熱伝導率は0.043kcal/m
h’cで耐水性に優れていた。
(発明の効果)
本発明方法によれば、このように、耐熱性・耐溶性に優
れた無m質軽量発泡体が得られる。発泡体は常温での反
応発泡により生成されるため、従来の無機発泡体の製造
法1例えば焼成法、溶融法。
れた無m質軽量発泡体が得られる。発泡体は常温での反
応発泡により生成されるため、従来の無機発泡体の製造
法1例えば焼成法、溶融法。
水和法のように高温に加熱することを必要としない。発
泡体主成分の原料であるリン酸は1強酸ではあるが、比
較的危険性が少ない。上記反応は温和に進行するため、
高温になりすぎたり反応混合物が周囲に飛散することが
ない。発泡体の製造法は簡単であるため短時間で発泡体
が製造される。
泡体主成分の原料であるリン酸は1強酸ではあるが、比
較的危険性が少ない。上記反応は温和に進行するため、
高温になりすぎたり反応混合物が周囲に飛散することが
ない。発泡体の製造法は簡単であるため短時間で発泡体
が製造される。
得られた発泡体は吸湿性がな(、形状維持性に優れる。
発泡体は、臭気がなく1人体に対する毒性も他の物質に
対する腐食性もない。補強繊維が加えられているので形
状維持性に優れ1発泡体乾燥時にもクラックを生じるこ
とがない。
対する腐食性もない。補強繊維が加えられているので形
状維持性に優れ1発泡体乾燥時にもクラックを生じるこ
とがない。
上記発泡体に撥水処理を施すと、耐水性に優れかつ機械
的強度の高い発泡体が得られる。発泡体の製造に用いら
れる原料9例えば、 MgO、リン酸。
的強度の高い発泡体が得られる。発泡体の製造に用いら
れる原料9例えば、 MgO、リン酸。
過酸化水素水などは安価に入手され、製造工程も簡単で
あり、かつ製造のための特別な設備を必要としないため
発泡体が安価に得られる。このような発泡体は、高温耐
火断熱材として炉材や被覆材などに、撥水処理後の発泡
体は耐水性断熱材として建材用断熱材や配管用断熱材な
どに広く利用されうる。
あり、かつ製造のための特別な設備を必要としないため
発泡体が安価に得られる。このような発泡体は、高温耐
火断熱材として炉材や被覆材などに、撥水処理後の発泡
体は耐水性断熱材として建材用断熱材や配管用断熱材な
どに広く利用されうる。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(1)酸化マグネシウムおよび/または水酸化マグ
ネシウムでなるマグネシウム化合物、補強繊維および水
を含む混合物を得る工程;および(2)該混合物にリン
酸、過酸化水素水、および第2銅塩および/または第2
鉄塩を加える工程を包含する無機質発泡体の製造方法。 2、前記マグネシウム化合物100重量部に対してリン
酸が50〜200重量部、過酸化水素水が30〜33%
の水溶液として50〜200重量部、第2銅塩および/
または第2鉄塩が5〜15%の水溶液として20〜10
0重量部、補強繊維が10〜100重量部、そして水が
200〜800重量部の割合で使用される特許請求の範
囲第1項に記載の方法。 3、前記マグネシウム化合物が100メッシュ以上の篩
を通過しうる微粉末である特許請求の範囲第1項に記載
の方法。 4、前記第2銅塩が塩化第2銅である特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 5、前記第2鉄塩が塩化第2鉄である特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 6、前記混合物が増粘剤を含有する特許請求の範囲第1
項に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25436985A JPS62113779A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 無機質発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25436985A JPS62113779A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 無機質発泡体の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62113779A true JPS62113779A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17264031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25436985A Pending JPS62113779A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 無機質発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62113779A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008527207A (ja) * | 2005-01-07 | 2008-07-24 | ドナルド ノット,エドガー | 発泡性膏剤 |
CN108298944A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-07-20 | 重庆大学 | 一种磷酸盐水泥泡沫混凝土及其制备方法 |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25436985A patent/JPS62113779A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008527207A (ja) * | 2005-01-07 | 2008-07-24 | ドナルド ノット,エドガー | 発泡性膏剤 |
CN108298944A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-07-20 | 重庆大学 | 一种磷酸盐水泥泡沫混凝土及其制备方法 |
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