(57)【要約】【課題】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を噴散し加熱発泡させ、且その加熱融着性で被着面に融着塗着形成させる無機質発泡層の塗着形成方法を提供する。【解決手段】  固形分が２０乃至３５重量％、水分が６５乃至８０重量％で分子量が４，０００乃至８，０００のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、３００℃以上に加熱且加圧された加熱加圧空気と混合し、所要孔径のオリフィスより噴散させ所要粒径に加熱発泡させ且その加熱融着性により被着面に融着塗着させ無機質発泡層を塗着形成させる。【選択図】  図２
2006231311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シロキサン及びシラノール塩からなり、固形分が２０乃至３５重量％、水分が６５乃至８０重量％で分子量が４，０００乃至８，０００のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、少なくとも３００℃以上に加熱され且加圧された加熱加圧空気と混合したうえ所要孔径のオリフィスより噴散させて所要粒径に加熱発泡させ、且その加熱融着性により被着面に融着塗着させ、以って所要の厚さに無機質発泡層を形成させることを特徴とする無機質発泡層の塗着形成方法。
【請求項２】
オリフィスより噴散されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、その噴散角より広角に形成された噴散保護コーン内に噴散させ、十分な加熱発泡と加熱融着性を保持せしめて強固な融着塗着と且高い施工性で融着塗着をなす、請求項１記載の無機質発泡層の塗着形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は耐火性や不燃性と且優れた断熱性を保持する無機質発泡層を簡便且安価に融着塗着形成できる無機質発泡層の塗着形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  現状における建物や施設等の外壁若しくは内壁、或いは各種装置とりわけ冷熱装置等の外面には、冷熱エネルギーの漏失や逸散を防止し省エネルギー化を図ること、及びこれら壁面や外面に適応して施工しえるよう屈撓性を有し加工が容易で且安価なうえ断熱性に優れる断熱板材や断熱シート材として、ポリスチレンを初めポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン若しくはポリフェノール樹脂等の合成樹脂素材を用いた発泡板材や発泡シート材が主として用いられてきた。【０００３】  然るに今日の如く一方においては環境保護が強く要請され、且他方においては建物や施設の高層化と大型化に加えて高令化に伴う安全性が強く要求される状況下においては、これら合成樹脂素材からなる発泡板材や発泡シート材では、耐用使用後においても廃棄が出来ず且その焼却には分別回収と特別な焼却手段を用いねばならぬため、これに伴う多大な費用が強いられるばかりか建物や施設の断熱板材として使用された場合にも一旦火災が発生した場合には猛烈な火陥とともに煤煙と有害ガスが発生し、毎年多くの人命が失われる結果ともなっている。【０００４】  かかる状況に際して発明者等は、無機質産業廃棄物中の石炭灰や鋳造廃砂或いは自然噴出物としての火山灰等には、その組成中に多量の酸化珪素が含有されていること及び該酸化珪素はアルカリ剤により容易に溶解されて珪酸ナトリウム所謂水ガラスが生成しえることをもとに、該水ガラスのシラノール基の縮合作用によって多分子量を図ることにより、固形分が２０乃至３５重量％及び水分が６５乃至８０重量％で且その分子量が４，０００乃至８，０００程度のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液が生成できることを確認した。【０００５】  そして該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液においては１００℃以上の加熱により水分蒸散に伴う発泡構造を生成しえること、並びに少なくとも３００℃以上の高温度では短時に加熱発泡し且加熱融着性が発揮されるため、建物や施設の壁面若しくは冷熱装置外面に吹付けることにより、無機質発泡層が適宜の形状及び厚さで且能率的に塗着形成しえることを究明し本発明に至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  その固形分が２０乃至３５重量％で水分が６５乃至８０重量％で、その分子量が４，０００乃至８，０００のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を噴散し加熱発泡させ且その加熱融着性を以って被着面に簡便且安価に融着塗着形成しえる、無機質発泡層の塗着形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、その固形分が２０乃至３５重量％で水分が６５乃至８０重量％のシロキサン及びシラノール塩溶液のシラノール基を縮合作用させて、その分子量が４，０００乃至８，０００に多分子量化させたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、少なくとも３００℃以上に加熱され且加圧された加熱加圧空気中に、所要の孔径を有するオリフィス前面で混合させたうえオリフィスより噴散させて所要の粒径に加熱発泡させるとともに、その加熱融着性を以って建物や施設の壁面或いは冷熱装置外面等の被着面に吹付けながら融着塗着させ且降温により発泡倍率を抑制させて所要の形状及び厚さの無機質発泡層を塗着形成させる方法に存する。【０００８】  更にはオリフィスより噴散させた後、外気の影響を排して十分に加熱発泡させ且加熱融着性を保持させて強固な塗着と被着面への能率的な融着塗着をなすために、オリフィスより噴散されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、その噴散角より広角に形成された噴散保護コーン内に噴散させる方法に存する。
【発明の効果】
【０００９】  本発明はかかる技術的手段を用いてなるもので、使用素材がシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液からなり、且その組成がシロキサン及びシラノール塩の固形分が２０乃至３５重量％に水分が５５乃至８０重量％の比較的低粘度であるから加熱加圧空気に混合されて細孔径のオリフィスより噴散させても、更には噴散のための加熱加圧空気が少なくとも３００℃以上の高温度に加熱され且オリフィス直前でシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液と混合され噴散されるため、オリフィス通過後の噴散時に加熱発泡される結果オリフィスが閉塞されることもなく、而も高温度で加熱発泡され噴散される発泡粒は略同一の発泡粒径を有するとともに融着性をも保持するため、建物や施設等の壁面若しくは冷熱装置の外面等の被着体表面に吹付けられることによりその形状に沿って融着塗着され、且吹付時間の調整如何でその厚さも簡便自在に調整されて無機質発泡層の塗着形成ができる。【００１０】  更に噴散させるオリフィスの後方に、噴散角より広角に形成された噴散保護コーンを設けて噴散させることにより外気の影響が排除されるため、加熱発泡された発泡粒が保熱されて十分な発泡がなされるとともに加熱融着性も十分に保持されて被着体に吹付けられるため、強固な融着塗着による無機質発泡層が形成され而も噴散された発泡粒も拡散されぬため被着面へ能率良く且正確に融着塗着がなされる。
【実施例１】
【００１１】  以下に本発明実施例を図とともに説明すれば、図１は混合原理の説明図、図２は本発明のレイアウト図であって、本発明に用いる素材としては耐火性や不燃性並びに廃棄性をも具備するとともに、加熱により所要粒径で多数の発泡粒を形成し且その加熱に伴う融着性により被着面に融着塗着させて無機質発泡層を塗着形成させるため、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１が用いられる。【００１２】  即ちこのシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は無機質産業廃棄物である石炭灰や火山灰の如き自然噴出物中に多量に含有されてなる酸化珪素分を一旦アルカリ剤で溶解させて珪酸ナトリウム所謂水ガラスとなしたうえ、この珪酸ナトリウム中の水分蒸散に伴う発泡生成をなすうえから、多分子量化させて粘性や弾性を付与せしめることが望まれる。【００１３】  そこで珪酸ナトリウム中のシラノール基を縮合させることにより、その分子量を４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１として用いるもので、当然に該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は噴散により加熱発泡させるうえからはあまり高粘度のものでは不適となるため、その組成割合としてはシロキサン及びシラノール塩からなる固形分が２０乃至３５重量％と水分が６５乃至８０重量％程度のものが使用される。【００１４】  かくしてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は、その組成中の水分蒸散に伴い発泡構造が生成されるものであるために、少なくとも１００℃以上の加熱により発泡し且その発泡倍率としては最大略５０倍にまで発泡するものである。
反面実用使用に供する無機質発泡層は使用目的によっても異なるが、耐圧縮強度としては少なくとも３ｋｇ／ｃｍ２程度から３０ｋｇ／ｃｍ２以上程度のものまで要請されるため、その発泡倍率としてはせいぜい６乃至３０倍程度に制限することが望まれる。【００１５】  これがためには高温度で短時に加熱発泡させるとともに、その加熱融着性を以って被着面に融着塗着させて融着塗着に伴う降温により発泡倍率を抑制し所望の耐圧縮強度の無機質発泡層を形成させる技術思想を用いている。
かかるためにはシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を少なくとも３００℃以上、望ましくは３３０乃至３８０℃に加熱させ且オリフィス２の細孔径から多数の霧滴状に噴散しえるよう加圧された加熱加圧空気３と、オリフィス２の直前において混合させたうえオリフィス２より霧滴状に噴散させ且加熱発泡により発泡粒４となすものである。【００１６】  かかる場合に加熱加圧空気３の圧力は、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１の粘性やオリフィス２の孔径及び噴散量においても異なるが、少なくともオリフィス２で噴散し加熱発泡させた発泡粒４を能率的且正確に融着塗着させるうえからは、略０．５乃至１．０ｍ程度の距離から被着面５Ａに吹付けて融着塗着させて所望の無機質発泡層５を形成させる必要上、その空気圧としては少なくとも１．５ｋｇ／ｃｍ２以上、望ましくは３．０乃至５．０ｋｇ／ｃｍ２の圧力が要請されるもので、当然に該加熱加圧空気３は調節弁３２Ｃにより適宜に調節される。【００１７】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を加熱加圧空気３と混合させるには、該加熱加圧空気３をその加熱送風管３Ａ先端よりオリフィス２内を高速で流通させることにより発生する吸引力により所謂エゼクタの原理により供給混合させるもので、これがためには所要容量のホッパー１Ａに貯留させたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を吸引力の働くオリフィス２の直前に供給管３２Ｆで誘導供給させてやれば良い。
かかる場合に留意すべきは、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を誘導供給する場合において、加熱加圧空気３に吸引混合されるまでは加熱加圧空気３の温度で、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１が最大でも１００℃以上に加熱されぬよう加熱送風管３Ａに適宜断熱手段を講ずることにある。【００１８】  加熱加圧空気３と混合されオリフィス２より噴散されながら加熱発泡される発泡粒４の発泡粒径は、オリフィス２の孔径並びに噴散圧力及び加熱発泡に要する加熱温度及び時間により具体的に決定されるもので、耐圧縮強度の強い無機質発泡層５を形成させるうえからは、発泡倍率が低く且発泡粒径の小さな発泡粒４を高い融着性を以って融着塗着形成されることであり、反面安価で且高い断熱性を発揮せしめる無機質発泡層５の形成には高発泡倍率で発泡粒径の大きな発泡粒４を融着塗着させることにある。【００１９】  かかる場合に耐圧縮強度の強い無機質発泡層５の形成のための発泡粒４の粒径としては、一般的使用目的の場合では略０．５乃至２．０ｍｍ程度で、更に安価で高断熱性を望む場合には略３．０乃至８．０ｍｍ程度のものが好都合である。
してみると低発泡倍率では略６乃至１５倍発泡程度で、且高発泡倍率では略１５乃至３０倍程度の加熱発泡させれば良い。従って低発泡倍率で且発泡粒径が０．５乃至２．０ｍｍ程度の発泡粒４を６倍の加熱発泡倍率で発泡形成する場合には、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１の噴散に係る霧滴の滴径としては略０．１４乃至０．５５ｍｍ程度、更に発泡粒径が３．０乃至８．０ｍｍ程度で発泡粒４を１５倍の加熱発泡倍率で発泡形成する場合には略０．６乃至１．７ｍｍ程度で噴散させれば良い。【００２０】  ところでシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１は、１００℃以上の加熱により発泡し且十分な加熱条件下では略５０倍程度にまで発泡するものの、その熱示差曲線のうえからは安定した加熱発泡には、少なくとも２００℃以上とりわけ短時に加熱発泡させ且加熱融着性を保持せしめるには３００乃至５５０℃が適性温度域と考えられている。
しかしながら本発明における無機質発泡層５はオリフィス２により噴散され加熱発泡されて融着塗着される場合に、その発泡倍率は耐圧縮強度の強い無機質発泡層５の場合には略６乃至１５倍程度、高断熱性が要請される高発泡倍率でも略１５乃至３０倍である。従って加熱発泡された発泡粒４は直ちに被着面５Ａに融着塗着させて降温化させ過剰な発泡を抑制させることが望まれ、且あまり高温度では作業時における危険性と被着面５Ａの素材如何では熱劣化や熱損傷を惹起させる危険もあることから、好ましくは３３０乃至３８０℃程度の温度が使用されるべきである。【００２１】  かくして加熱加圧空気３と混合されオリフィス２より噴散され且所要の発泡倍率に加熱発泡され而も加熱融着性が創出された発泡粒４は、所要の被着面５Ａにその噴散圧力により吹付られその加熱融着性により被着面５Ａに融着され塗着がなされるとともに、この融着塗着に伴い発泡粒４の温度が急速に降温し発泡倍率の抑制と且固着して、無機質発泡層５の形成がなされる。
かかる場合に被着面５Ａの融着塗着に際して建物や施設等の壁面或いは冷熱装置の外面等は広大な面積を有するものから比較的小面積で且融着塗着厚も多様に亘るため、これらに対処しえる融着塗着のための施工手段が要請される。【００２２】  これがためには図３に示すように、所要の加熱温度に加熱し且所要の送風圧力を以って加熱加圧空気３を加熱送風しえる加熱送風機３０を予め用意し、この加熱送風機３０からの加熱加圧空気３を、適宜施工作業位置まで移送しえる加熱移送管３１を設けるとともに、他方において該加熱移送管３１と連結できる連結部３２Ａを有した把持部３２Ｂには、加熱加圧空気３の噴散量を調節するための調節弁３２Ｃと連動するノブ３２Ｄが設けられ、且把持部３２Ｂの上部には適宜容量を以ってシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を貯留しえるホッパー３２Ｅが設けられたうえ供給管３２Ｆを介して、把持部３２Ｂの他端に設けられたオリフィス２の直前で加熱加圧空気３の吸引力により混合されるよう構成された噴散具３２を用いて、被着体５Ａに吹付け融着塗着させることが提案される。【００２３】  更に図４は噴散コーン６の説明図であって、本発明により無機質発泡層５を融着塗着させる建物や施設の壁面或いは冷熱装置の外面等屋外における被着面５Ａへの施工においては、融着塗着に際して噴散され加熱発泡された発泡粒４が、外気温の影響を受けて加熱融着性が損われ被着面５Ａへの強固な融着塗着が出来ぬ危険や、発泡粒４が風の影響を受け易く、これにより被着面５Ａへの能率的且正確な吹付けが阻害されて融着塗着が良好になされぬ問題も発生する。【００２４】  そこでオリフィス２より噴散されるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を、該オリフィス２からの噴散角より広角に形成された噴散コーン６内に噴散させることにより、加熱発泡された発泡粒４が外気に直接晒されぬため加熱融着性を保持したまま被着面５Ａへの吹付けがなされ融着塗着がなされるとともに、該噴散保持コーン６により発泡粒４が風の影響を受けることなく被着面５Ａに正確に吹付けがなされ、能率良く融着塗着がなされ無機質発泡層５が形成される。【００２５】  以下に本発明における無機質発泡層５の融着塗着施工例を述べれば、加熱送風機３０により３５０℃に加熱され且送風圧力３ｋｇ／ｃｍ２に加熱加圧された加熱加圧空気３を、気温２０℃無風状態の建物内においてそのオリフィス２の孔径が１．０ｍｍの噴散具３２を用い、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１を２．４ｍｌ／秒の割合で加熱加圧空気３と混合のうえ噴散させ、発泡倍率が略３０倍、発泡粒径６．０ｍｍに加熱発泡させたうえオリフィス２より１．５ｍの距離からベニヤ板よりなる被着体５Ａの表面に吹付け、厚さ２０ｍｍの無機質発泡層５を融着塗着させた場合の融着塗着施工性は、１ｍ２当り略４分程度で融着塗着形成ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  混合原理の説明図である。
【図２】  本発明のレイアウト図である。
【図３】  噴散具の説明図である。
【図４】  噴散コーンの説明図である。
【符号の説明】
【００２７】  １    シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液
２    オリフィス
３    加熱加圧空気
３Ａ  加熱送風管
３０    加熱送風機
３１    加熱移送管
３２    噴散具
３２Ａ  連結部
３２Ｂ  把持部
３２Ｃ  調節弁
３２Ｄ  ノブ
３２Ｅ  ホッパー
３２Ｆ  供給管
４    発泡粒
５    無機質発泡層
５Ａ  被着体
６    噴散保持コーン
【図１】
2006231311.tif 000003
【図２】
2006231311.tif 000004
【図３】
2006231311.tif 000005
【図４】
2006231311.tif 000006