(57)【要約】【課題】  断熱性に極めて優れるとともに、軽量安価なうえ廃棄も可能な不燃性発泡板材を提供する。【解決手段】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を５００乃至６００℃の高温雰囲気中に液滴若しくは噴霧させて形成させた所要粒径のシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンが５５乃至９０％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１０乃至４５％容積割合とを、所要の形状及び寸法の型枠内に注入充填し且その全面に亘って３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２の加圧と而も３５０乃至６００℃の加熱により焼成をなし、独立気泡構造で且かさ比重が０．２以下に形成されてなる不燃性発泡板材。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、５００乃至６００℃の高温雰囲気中に液滴若しくは噴霧して適宜粒径に形成してなるシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンが５５乃至９０％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子溶液が７乃至３５％容積割合、及びアルカリ土類金属酸化物を３乃至１０％容積割合で混合のうえ、所要の形状及び寸法の型枠内に注入し、且加圧及び加熱により凝固形成させ以って独立気泡構造で而もかさ比重が０．２以下に形成されてなることを特徴とする不燃性発泡板材。
【請求項２】
型枠内に付加される加圧力が３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２で、且加熱温度が３５０乃至６００℃である、請求項１記載の不燃性発泡板材。
【請求項３】
シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンが５５乃至９０％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液１０乃至４５％容積割合とを混合のうえ、加圧力が３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２で且加熱温度が３５０乃至６００℃で凝固形成させ、以って独立気泡構造でかさ比重が０．２以下に形成されてなることを特徴とする不燃性発泡板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は極めて断熱性に優れ且軽量で安価な、不燃性発泡板材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  我が国は近年に至る間著しい経済成長を遂げてきているが、かかる経済成長の背景にある産業活動においても多方面に亘り熱エネルギーの活用所謂加熱加温或いは保冷や冷凍手段に係る改善や改革がなされてきており、更には生活活動においても住環境の快適化や家事作業の省力化のための冷蔵庫や冷凍庫、レンジやオーブン等厨房機器、クーラーやエアコン或いは瞬間給油器等熱エネルギーを有効に活用した機器類が積極的に利用されてきている状況にある。【０００３】  ところでこれら産業活動や生活活動に利用される膨大な熱エネルギーは、可能な限りその漏失や放散を防止することが維持コストの削減のうえから当然のこと、省エネルギー化や温暖化のうえからも不可欠とされている。【０００４】  これがため生産工場における加温加熱装置や冷凍冷蔵装置を初め、保冷保温倉庫や保冷車や保温車、保冷ショーケースや自販器若しくは店舗自体においても、更には居住用建物の外断熱や内断熱には発泡コンクリートパネルや無機質ボード材或いはポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、若しくはフェノール樹脂等の合成樹脂素材からなる発泡板材が耐熱性や耐寒性とともに断熱性に優れるうえから専ら使用されている。【０００５】  そして生産工場における断熱板材や居住用建物に使用する断熱板材においては、耐火性や不燃性が望まれることから発泡コンクリートパネルや無機質ボード材が最適であるものの、これらは多重で扱い性が極めて悪く、且断熱性にも劣ることから熱エネルギーの漏失や放散が多く、省エネルギーの見地からは不十分なものとされている。【０００６】  反面ポリスチレン樹脂やポリエチレン樹脂或いはポリウレタン樹脂若しくはフェノール樹脂等は加工性に優れるとともに、その発泡板材は発泡コンクリートパネルや無機質ボード材に比べて断熱性にも優れるとともに、軽量で且安価なことから前記生産工場や居住用建物の外断熱や内断熱板材を初め熱エネルギーを利用する広範囲の機器類の断熱板材として利用されてきたものである。【０００７】  然るに生産工場並びに居住用建物の外断熱板材や内断熱板材へのこれら合成樹脂発泡板材の使用は、近年建築建物の防火防災上から危険性が指摘され再々に亘って規制や指導がなされるに至っており、而も解体や改修時に多量に発生する建築廃棄物においても、その分別はもとより廃棄処理には大きな制約が課せられており、更に熱エネルギー機器類においても耐久使用後の廃棄には、該合成樹脂発泡板材等を解体分別する必要がある等、廃棄に際しても多くの制約と且多大な経費や労力が強いられる問題を抱えている。【０００８】  かかる問題に対して発明者は石炭焼却灰や汚泥焼成スラッジ、鋳造廃砂等の産業廃棄物や火山ガラス、シラス等の天然産出物中には多量の酸化珪素が含有されてなること、及び該酸化珪素は珪酸ソーダを介して容易に珪酸が生成しえること、更にはこの珪酸よりシラノール基の縮合作用により多分子量で粘性と且発泡形成能を有するシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液が安価に生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】
【０００９】  本発明は断熱性に極めて優れるとともに、軽量で安価なうえ使用後の廃棄性をも具備する不燃性発泡板材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  上述の課題を解決するために本発明が用いた手段は、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５００乃至６００℃の高温雰囲気中に液滴若しくは噴霧させて所要の粒径で且ガラス層化させたシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンを形成させたうえ、該シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンが５５乃至９０％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を７乃至３５％容積割合、及びアルカリ土類金属水酸化物を３乃至１０％容積割合で混合のうえ、所要の形状及び寸法で型枠内に注入し加圧及び加熱により凝固形成させて、独立気泡構造でかさ比重が０．２以下に形成させてなる不燃性発泡板材の構成に存する。【００１１】  更には注入された型枠に、その加圧圧力が３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２で且加熱温度が３５０乃至６００℃の温度で焼成し凝固形成させてなる不燃性発泡板材の構成に存し、或いはシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンを５５乃至９０％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１０乃至４５％容積割合で混合のうえ、所要の型枠内に注入したうえ３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２の加圧で且３５０乃至６００℃の高温度で焼成してガラス層化を図るとともに凝固形成し、独立気泡構成で而もかさ比重が０．２以下に形成してなる不燃性発砲板材に存する。
【発明の効果】
【００１２】  本発明は上述の如く、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５００乃至６００℃の高温雰囲気中に液滴若しくは噴霧させることにより、高発泡で且ガラス層化された高嵩高で且強固な発泡バルーンが形成され、且このシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンを適宜の粒度分布を以って５５乃至９０％容積割合と、結合接着性の高いシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を７乃至３５％容積割合、及び凝固成分としてのアルカリ土類金属水酸化物が３乃至１０％容積割合で混合されたうえ所要形状及び寸法の型枠内に注入され、その全面に亘って加圧され且加熱により凝固形成されるため独立気泡構造で強固な構造強度と而もかさ比重が０．２以下の極めて嵩高で軽量の不燃性発泡板材が形成される。【００１３】  加えて型枠内での凝固形成に際して、その全面に亘って３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２の加圧をなすことによりシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン相互が緻密に充填され、更に３５０乃至６００℃の高温度による焼成によりガラス層化が図られるため、極めて強靭で且耐水性や耐候性が向上し而も独立気泡構造のため断熱性が著しく高まり、特に外表面からの吸水が阻止されるため冷凍や冷蔵等低温度における吸水結氷による劣化も防止される。【００１４】  更に本発明で用いるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液は、高温度により凝固が可能なため、シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンを５５乃至９０％容量割合に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１０乃至４５％容積割合で混合のうえ所要の形状及び寸法の型枠内に注入のうえ３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２の加圧と且３５０乃至６００℃の加熱のみによっても、独立気泡構造でかさ比重が０．２以下の発泡板材が形成できるため極めて生産性に優れ安価な不燃性発泡板材が提供されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を５００乃至６００℃の高温雰囲気中に液滴若しくは噴霧して所要粒径に形成させたシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンが５５乃至９０％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１０乃至４５％容積割合で混合のうえ所要の型枠内に注入し、且その全面に亘って３乃至３０ｋｇ／ｃｍ２の加圧と３５０乃至６００℃の加熱により凝固形成させ、独立気泡構造で且かさ比重が０．２以下の不燃性発泡板材となす。
【実施例１】
【００１６】  以下に本発明実施例を図とともに説明すれば、図１は本発明に用いるシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１の拡大説明図であって、該シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１はシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を、その温度が５００乃至６００℃のガラス層化を図りえる高温雰囲気中に液滴させ若しくは噴霧させることで形成される。【００１７】  かかる場合に使用するシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１の粒径は、形成される発泡板材に要請されるかさ比重や発泡板材の厚さにより異なるが、他方において形成される発泡板材の外表面の平滑さや構造強度を保持せしめるうえから、その粒径は最大でも発泡板材の厚さの１／３以下が望ましく、且この最大粒径に対して略１／２０程度の最小粒径の範囲の粒度のものを適宜割合で最密充填密度となるよう用いることが好適である。【００１８】  そして該シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１の発泡度合には特段の制約はないが、本発明においてはかさ比重が０．２以下のものを形成するため、通常略１０倍乃至２０倍程度に発泡されたものが使用され、且その粒径も混合や型枠への注入成形性のうえからは、最大粒径でも略２乃至３ｍｍで且最小粒径としても略０．１乃至０．１５ｍｍ程度のものが望ましい。【００１９】  当然に最小粒径に近いものはシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を噴霧させる方法によることが望ましく、更に最大粒径に近いものでは液滴による方法で形成させることが好都合である。【００２０】  加えて肝要なことは該シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１を形成させるためのシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２は、少なくとも１０乃至２０倍発泡が可能な多分子量の粘性が要請される。
これがためには珪酸等の前駆物質をシラノール基の縮合反応を促進せしめて、その分子量として重量平均において略６，０００乃至１２，０００程度までに多分子量化させてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が好適であって、該シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の実態は、シロキサン（Ｈ３Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＨ３）とシラノール塩（ＳｉＨ４−ｎＯＨｎ）との錯化合物と考えられるものである。【００２１】  かくしてなるシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１とシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２とにより、本発明不燃性発泡板材４が形成されるものであるが、本発明は不燃性はもとより優れた断熱性とともに軽量且安価さが要請され、更には生産工場用建物や居住用建物の外断熱板材としての使用では耐水性や耐候性も要請され、且高温処理装置や厨房機器等の断熱板材としての使用には耐熱性や強靭性も要請される。【００２２】  従って優れた断熱性と且軽量性及び安価さが要請される場合には、シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１が少なくとも５５％容積割合以上好ましくは７０乃至９０％容積割合で用いられ、且強固な接合とともに耐水性や耐候性或いは強靭性を高めるうえからは、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が少なくとも７％容積割合以上、望ましくは２５乃至３５％容積割合で混合され使用される。【００２３】  このシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１とシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２との混合物は、図２に示す如き所要の形状及び寸法からなる型枠４内に注入充填され凝固形成されるものであるが、シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１相互を強固に接合させ凝固形成させるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２の凝固手段としては、アルカリ土類金属水酸化物３の僅かな混合によって及び少なくとも３５０℃以上好ましくは５００乃至６００℃の高温度による焼成との手段が挙げられる。【００２４】  そこで１つの手段としてはシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１が５５乃至９９％容積割合に、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が７乃至３５％容積割合と、且アルカリ土類金属水酸化物３を３乃至１０％容積割合で混合のうえ型枠４内に注入充填させる。かかる場合のアルカリ土類金属水酸化物３の具体的なものとしては、水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムが挙げられる。【００２５】  この型枠４内に注入充填されたシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン１相互が該型枠４内全体に均質且緻密に分散されて凝固され、更には凝固形成される不燃性発泡板材５の外表面を平滑に形成させるうえから加圧４Ａが施されるもので、加圧手段としては特段の制約はないが加圧圧力としては３ｋｇ／ｃｍ２から３０ｋｇ／ｃｍ２程度が望ましい。無論加圧圧力はかかる範囲に限定されるものではない。【００２６】  加えて型枠４には高温度による焼成４Ｂをなし凝固形成を図り且ガラス層化を図り構造強度を向上させるために加熱手段が施されるもので、該加熱手段にも特段の制約は無いが形成される不燃性発泡板材５の厚さが厚くなればなる程、外部加熱手段では焼成効率が極めて悪くなるため、電磁波加熱や誘電加熱等の手段が望ましい。【００２７】  当然にシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２を高温度の焼成により凝固形成を図る場合には、アルカリ土類金属水酸化物３の混合が不用となるため、該アルカリ土類金属水酸化物３の混合容積割合に相当する容積割合分のシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液２が増量混合されれば良い。
かかる如くして図４に示すような本発明不燃性発泡板材５が形成される。【００２８】  以下に本発明による不燃性発泡板材の作成試験結果を述べれば、分子量（重量平均）で６，２００に多分子量化されたシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を６００℃に保持された加熱槽内に液滴させ、平均１５倍の発泡でその粒径が１．８ｍｍ、並びに粒径１．１ｍｍ、及び粒径０．１ｍｍのシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンを作成した。【００２９】  この粒径の異なるそれぞれのシロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンを等分量づつ且全体で７５％容積割合と、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を２５％容積割合とを混合のうえ、深さ１２．５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ１，８００ｍｍの型枠内に注入し、且全面に亘って２５ｋｇ／ｃｍ２の加圧を付加し、而も全面より５８０℃の温度で加熱焼成して作成した厚さ１２．５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ１，８００ｍｍの本発明不燃性発泡板材の性能は次の通りであった。
かさ比重０．２、耐圧縮強力３２ｋｇ／ｃｍ２、曲げ強力４．６ｋｇ／ｃｍ２、及び断熱性（熱伝導率）が０．０２９ｋｃａｌ／ｍ．ｈ．℃であった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  建物の外断熱板材や内断熱板材を初め加熱や冷凍機器類の断熱板材に加え、輸送に際しての緩衝材としての利用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーンの拡大説明図である。
【図２】  型枠内への注入充填状態の説明図である。
【図３】  加圧並びに焼成の説明図である。
【図４】  本発明不燃性発泡板材の断面説明図である。
【符号の説明】
【００３２】    １    シロキサン及びシラノール塩多分子量発泡バルーン
２    シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液
３    アルカリ土類金属水酸化物
４    型枠
４Ａ  加圧
４Ｂ  焼成
５    本発明不燃性発泡板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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