JP2879378B2 - 無機成形体用組成物 - Google Patents
無機成形体用組成物Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば不燃性の建築
材料として有用であり、短時間に無機成形体を形成する
ことができる無機成形体用組成物に関するものである。
材料として有用であり、短時間に無機成形体を形成する
ことができる無機成形体用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、無機成形体は、不燃性の建築材
料として、例えば内外壁材等にきわめて有用なものであ
り、従来、アルカリ金属珪酸塩水溶液、微粉状無機固体
成分および充填剤よりなる無機成形体用組成物は、すで
に公知である。
料として、例えば内外壁材等にきわめて有用なものであ
り、従来、アルカリ金属珪酸塩水溶液、微粉状無機固体
成分および充填剤よりなる無機成形体用組成物は、すで
に公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無機成
形体用組成物では、自己発熱により反応が進み、硬化す
る特徴を有しているが、無機成形体用組成物の主成分の
１つである微粉状無機固体成分の種類によっては反応性
が高くないものもあり、さらに硬化反応過程における環
境条件によっては反応熱が奪われ、外部から加熱して熱
を補わない限り、硬化時間が長くかゝるばかりでなく、
硬化反応が不充分となり、成形体の強度、とりわけ曲げ
強度が低下するという問題があった。
形体用組成物では、自己発熱により反応が進み、硬化す
る特徴を有しているが、無機成形体用組成物の主成分の
１つである微粉状無機固体成分の種類によっては反応性
が高くないものもあり、さらに硬化反応過程における環
境条件によっては反応熱が奪われ、外部から加熱して熱
を補わない限り、硬化時間が長くかゝるばかりでなく、
硬化反応が不充分となり、成形体の強度、とりわけ曲げ
強度が低下するという問題があった。
【０００４】勿論、硬化反応過程で外部から加熱すれ
ば、上記の問題をある程度解決することができるが、余
分な工程・設備と、仕事を必要とするので、不経済であ
るばりでなく、硬化時間をさらに短縮して、生産性を向
上させるということはできないという問題があった。
ば、上記の問題をある程度解決することができるが、余
分な工程・設備と、仕事を必要とするので、不経済であ
るばりでなく、硬化時間をさらに短縮して、生産性を向
上させるということはできないという問題があった。
【０００５】この発明者は、上記の問題を解決するため
に、鋭意研究を重ねた結果、硬化反応を進めるために
は、発熱性を有する硬化促進剤を添加すればよいことを
見い出し、この発明を完成するに至った。
に、鋭意研究を重ねた結果、硬化反応を進めるために
は、発熱性を有する硬化促進剤を添加すればよいことを
見い出し、この発明を完成するに至った。
【０００６】この発明の目的は、組成物の反応性を高
め、高い曲げ強度を有し、不燃性の建築材料の内外壁材
等に適した無機成形体を形成することができる、無機成
形体用組成物を提供しようとするにある。
め、高い曲げ強度を有し、不燃性の建築材料の内外壁材
等に適した無機成形体を形成することができる、無機成
形体用組成物を提供しようとするにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７
０重量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填
剤１０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化
カルシウム０．１〜１０重量部とよりなる無機成形体用
組成物を要旨としている。
を達成するために、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７
０重量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填
剤１０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化
カルシウム０．１〜１０重量部とよりなる無機成形体用
組成物を要旨としている。
【０００８】上記において、アルカリ金属珪酸塩水溶液
としては、珪酸カリウムもしくは珪酸ナトリウム、また
はこれらの混合物の水溶液を使用する。
としては、珪酸カリウムもしくは珪酸ナトリウム、また
はこれらの混合物の水溶液を使用する。
【０００９】このような水溶液の組成は、ＳｉＯ2 とＫ
2 Ｏ、ＳｉＯ2 とＮａ2 Ｏ、またはＳｉＯ2 とＫ2 Ｏ＋
Ｎａ2 Ｏであって、それぞれのモル比が１．０〜３．０
であり、かつ水溶液の濃度は、３０〜６０％の範囲が好
適である。
2 Ｏ、ＳｉＯ2 とＮａ2 Ｏ、またはＳｉＯ2 とＫ2 Ｏ＋
Ｎａ2 Ｏであって、それぞれのモル比が１．０〜３．０
であり、かつ水溶液の濃度は、３０〜６０％の範囲が好
適である。
【００１０】また上記無機固体成分としては、無定形の
ＳｉＯ2 ２〜９８重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 ９８〜２重量％
を含有する酸化混合物が用いられる。
ＳｉＯ2 ２〜９８重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 ９８〜２重量％
を含有する酸化混合物が用いられる。
【００１１】なお、このような酸化混合物としては、例
えばメタカオリン、コランダムあるいはムライトの製造
時に発生するダスト、粉砕焼成ボーキサイト、フライア
ッシュ等を用いることができる。
えばメタカオリン、コランダムあるいはムライトの製造
時に発生するダスト、粉砕焼成ボーキサイト、フライア
ッシュ等を用いることができる。
【００１２】例えばコランダム炉のダストは、無定形の
ＳｉＯ2 ２０〜８０重量％とＡｌ2 Ｏ3 ８０〜２０重量
％とよりなる酸化混合物が５０重量％以上含まれている
ものであり、残部はＦｅ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 等である。
ＳｉＯ2 ２０〜８０重量％とＡｌ2 Ｏ3 ８０〜２０重量
％とよりなる酸化混合物が５０重量％以上含まれている
ものであり、残部はＦｅ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 等である。
【００１３】また上記充填剤としては、粉砕または細分
された形の無機物、例えば岩石粉末、玄武岩、雲母、珪
砂、ガラス粉、アルミナ、水酸化アルミニウム、タル
ク、炭酸カルシウム、カオリン等の粘土、繊維材料、そ
の他の不活性または水不溶性の各種鉱物等が使用可能で
ある。これらの充填剤は、無機成形体の用途に応じて適
宜選択され、単独で、あるいは混合して使用されるもの
である。
された形の無機物、例えば岩石粉末、玄武岩、雲母、珪
砂、ガラス粉、アルミナ、水酸化アルミニウム、タル
ク、炭酸カルシウム、カオリン等の粘土、繊維材料、そ
の他の不活性または水不溶性の各種鉱物等が使用可能で
ある。これらの充填剤は、無機成形体の用途に応じて適
宜選択され、単独で、あるいは混合して使用されるもの
である。
【００１４】ところで、この発明における硬化促進剤と
しての酸化カルシウムは、一般に生石灰と呼ばれている
ものであるが、この場合は、とくに粉体状で粒径約２０
０μｍ以下のものがより有効である。
しての酸化カルシウムは、一般に生石灰と呼ばれている
ものであるが、この場合は、とくに粉体状で粒径約２０
０μｍ以下のものがより有効である。
【００１５】この発明の無機成形体用組成物の配合割合
は、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重量部、無機
固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１０〜６５重
量部よりなる主材１００重量部と、酸化カルシウム０．
１〜１０重量部とよりなるものである。
は、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重量部、無機
固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１０〜６５重
量部よりなる主材１００重量部と、酸化カルシウム０．
１〜１０重量部とよりなるものである。
【００１６】ここで、無機成形体の主材であるアルカリ
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤の配合割
合は、無機成形体に対する要求物性およびその用途に応
じて適宜決定されるものである。
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤の配合割
合は、無機成形体に対する要求物性およびその用途に応
じて適宜決定されるものである。
【００１７】硬化促進剤としての酸化カルシウムの添加
量は、上記無機成形体の主材１００重量部に対して０．
１〜１０重量部であるが、酸化カルシウムが０．１重量
部未満では、充分な発熱が起こらないので、硬化促進作
用は得られず、また酸化カルシウムが１０重量部を越え
ると、急激な発熱が起こり、無機成形体用組成物の粘度
が過剰に高くなって、組成物を充分に混練することがで
きず、均質な無機成形体を形成することができない。酸
化カルシウムの添加量を上記の範囲内において変えるこ
とにより、無機成形体の硬化時間を任意に調整すること
ができる。
量は、上記無機成形体の主材１００重量部に対して０．
１〜１０重量部であるが、酸化カルシウムが０．１重量
部未満では、充分な発熱が起こらないので、硬化促進作
用は得られず、また酸化カルシウムが１０重量部を越え
ると、急激な発熱が起こり、無機成形体用組成物の粘度
が過剰に高くなって、組成物を充分に混練することがで
きず、均質な無機成形体を形成することができない。酸
化カルシウムの添加量を上記の範囲内において変えるこ
とにより、無機成形体の硬化時間を任意に調整すること
ができる。
【００１８】なお、この発明においては、アルカリ金属
珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤、および硬化促進
剤のほか、必要に応じて、顔料、その他の添加料を適量
添加することができる。
珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤、および硬化促進
剤のほか、必要に応じて、顔料、その他の添加料を適量
添加することができる。
【００１９】この発明による無機成形体用組成物から、
無機成形体を製造するには、まず組成物中の固体状の成
分である無機固体成分、充填剤、酸化カルシウム、およ
び必要に応じて適量の顔料等を加えて混合し、ついでこ
れに液状の成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を加
え、固体状の成分が充分に分散するまで混練する。
無機成形体を製造するには、まず組成物中の固体状の成
分である無機固体成分、充填剤、酸化カルシウム、およ
び必要に応じて適量の顔料等を加えて混合し、ついでこ
れに液状の成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を加
え、固体状の成分が充分に分散するまで混練する。
【００２０】こうして得られた無機成形体用原料混練物
を、ついで所定の型内に注入し、常温でまた要すれば５
０〜１００℃の範囲内で加熱しながら１０分〜３時間反
応硬化させ、所定形状の無機成形体を形成するものであ
る。
を、ついで所定の型内に注入し、常温でまた要すれば５
０〜１００℃の範囲内で加熱しながら１０分〜３時間反
応硬化させ、所定形状の無機成形体を形成するものであ
る。
【００２１】
【作用】上記無機成形体用組成物によれば、アルカリ金
属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤よりなる無
機成形体の主材に対して、硬化促進剤として酸化カルシ
ウムを所定量添加するので、硬化反応が促進されるとと
もに、無機成形体用組成物の温度を高め、無機成形体を
短時間で形成することができる。
属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤よりなる無
機成形体の主材に対して、硬化促進剤として酸化カルシ
ウムを所定量添加するので、硬化反応が促進されるとと
もに、無機成形体用組成物の温度を高め、無機成形体を
短時間で形成することができる。
【００２２】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を、比較例と共に
説明する。
説明する。
【００２３】実施例１〜６ Ｋ2 Ｏが１９．１重量％、ＳｉＯ2 が２４．９重量％、
およびＨ2 Ｏが５６．０重量％の組成であるアルカリ金
属珪酸塩水溶液（Ａ）と、無機固体成分としてコランダ
ム炉ダスト（Ｂ）またはメタカオリン（Ｃ）、充填剤と
して平均粒子径（φ）２００μｍの珪砂（Ｄ）および平
均粒子径（φ）３０μｍの珪砂粉（Ｅ）とよりなる主材
１００重量部に対して、硬化促進剤として粒径（φ）１
５０μｍ以下の粒子が８０％である酸化カルシウム（Ｃ
ａＯ）（Ｆ）とを、各実施例ごとに表１に示す配合割合
で準備した。
およびＨ2 Ｏが５６．０重量％の組成であるアルカリ金
属珪酸塩水溶液（Ａ）と、無機固体成分としてコランダ
ム炉ダスト（Ｂ）またはメタカオリン（Ｃ）、充填剤と
して平均粒子径（φ）２００μｍの珪砂（Ｄ）および平
均粒子径（φ）３０μｍの珪砂粉（Ｅ）とよりなる主材
１００重量部に対して、硬化促進剤として粒径（φ）１
５０μｍ以下の粒子が８０％である酸化カルシウム（Ｃ
ａＯ）（Ｆ）とを、各実施例ごとに表１に示す配合割合
で準備した。
【００２４】なお、コランダム炉ダスト（Ｂ）は、無定
形のＳｉＯ2 ５０重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 ２５重量％と、
残部Ｆｅ2Ｏ3 およびＴｉＯ2 等とよりなるものであ
る。
形のＳｉＯ2 ５０重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 ２５重量％と、
残部Ｆｅ2Ｏ3 およびＴｉＯ2 等とよりなるものであ
る。
【００２５】そしてまず、各実施例について無機固体成
分（Ｂ）または（Ｃ）、充填剤（Ｄ）および（Ｅ）、並
びに酸化カルシウム（ＣａＯ）（Ｆ）を容器に入れて、
ハンドミキサーを用いて混合し、ついでアルカリ金属珪
酸塩水溶液（Ａ）を加えて充分に混練した。その後、混
練物を、内寸法が１２０mm（長さ）×１５mm( 幅）×１
０mm（高さ）のシリコンゴム製の型内に注入し、温度８
５℃のオーブン内で放置し、無機成形体用組成物を硬化
せしめた。
分（Ｂ）または（Ｃ）、充填剤（Ｄ）および（Ｅ）、並
びに酸化カルシウム（ＣａＯ）（Ｆ）を容器に入れて、
ハンドミキサーを用いて混合し、ついでアルカリ金属珪
酸塩水溶液（Ａ）を加えて充分に混練した。その後、混
練物を、内寸法が１２０mm（長さ）×１５mm( 幅）×１
０mm（高さ）のシリコンゴム製の型内に注入し、温度８
５℃のオーブン内で放置し、無機成形体用組成物を硬化
せしめた。
【００２６】得られた無機成形体を、さらに１１０℃の
オーブン中で２時間乾燥した後、硬化時間、および曲げ
強度をそれぞれ評価した。得られた結果を表１にまとめ
て示した。
オーブン中で２時間乾燥した後、硬化時間、および曲げ
強度をそれぞれ評価した。得られた結果を表１にまとめ
て示した。
【００２７】なお、硬化時間については、曲げ強度を測
定するさいに得られる数値が、それ以上もはや増加しな
くなった時点をもって硬化時間とした。
定するさいに得られる数値が、それ以上もはや増加しな
くなった時点をもって硬化時間とした。
【００２８】比較例１〜２ 比較のために、実施例で用いたアルカリ金属珪酸塩水溶
液（Ａ）と、無機固体成分としてコランダム炉ダスト
（Ｂ）と、充填剤として珪砂（Ｄ）とよりなる主材１０
０重量部に対して、硬化促進剤として粒径（φ）１５０
μｍ以下の粒子が８０％である酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）（Ｆ）とを、各比較例ごとに表１に示す配合割合で
準備した。
液（Ａ）と、無機固体成分としてコランダム炉ダスト
（Ｂ）と、充填剤として珪砂（Ｄ）とよりなる主材１０
０重量部に対して、硬化促進剤として粒径（φ）１５０
μｍ以下の粒子が８０％である酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）（Ｆ）とを、各比較例ごとに表１に示す配合割合で
準備した。
【００２９】各比較例における各成分の混合および混練
の操作は、実施例と全く同様に行なった。ここで、比較
例２の混練について、混練物の温度が急激に上昇し、粘
度が著しく高まって、混練することができず、以後の操
作を中止した他は、実施例と同様にして無機成形体を
得、硬化時間、密度および曲げ強度を測定した。得られ
た結果を表１にあわせて示した。
の操作は、実施例と全く同様に行なった。ここで、比較
例２の混練について、混練物の温度が急激に上昇し、粘
度が著しく高まって、混練することができず、以後の操
作を中止した他は、実施例と同様にして無機成形体を
得、硬化時間、密度および曲げ強度を測定した。得られ
た結果を表１にあわせて示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】上記表１の結果から明らかなように、この
発明の実施例１〜６の無機成形体用無機組成物によれ
ば、硬化時間が比較例よりも短かった。また、この発明
の無機成形体用組成物は、比較例よりも曲げ強度が高い
ものであった。
発明の実施例１〜６の無機成形体用無機組成物によれ
ば、硬化時間が比較例よりも短かった。また、この発明
の無機成形体用組成物は、比較例よりも曲げ強度が高い
ものであった。
【００３２】
【発明の効果】この発明による無機成形体用組成物は、
上述のように、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重
量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１
０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化カル
シウム０．１〜１０重量部とよりなるもので、この発明
の無機成形体用組成物によれば、硬化反応が促進され
て、無機成形体を短時間で形成することができ、その生
産性を向上することができる。また、高い曲げ強度を有
しているので、例えば不燃性の建築材料としてきわめて
有用であるという効果を奏する。
上述のように、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重
量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１
０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化カル
シウム０．１〜１０重量部とよりなるもので、この発明
の無機成形体用組成物によれば、硬化反応が促進され
て、無機成形体を短時間で形成することができ、その生
産性を向上することができる。また、高い曲げ強度を有
しているので、例えば不燃性の建築材料としてきわめて
有用であるという効果を奏する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:06）
Claims (1)
- 【請求項１】 アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重
量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１
０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化カル
シウム０．１〜１０重量部とよりなる無機成形体用組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6312591A JP2879378B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 無機成形体用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6312591A JP2879378B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 無機成形体用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300233A JPH04300233A (ja) | 1992-10-23 |
| JP2879378B2 true JP2879378B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=13220244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6312591A Expired - Lifetime JP2879378B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 無機成形体用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2879378B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025008027A1 (de) * | 2023-07-03 | 2025-01-09 | Ask Chemicals Gmbh | Baustoffmischungen enthaltend ein oder mehrere erdalkalimetallverbindungen und verfahren zur herstellung von formen und kernen |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6196956B2 (ja) * | 2014-09-25 | 2017-09-13 | 大和ハウス工業株式会社 | シリケートポリマー成形体の製造方法及びシリケートポリマー成形体 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP6312591A patent/JP2879378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025008027A1 (de) * | 2023-07-03 | 2025-01-09 | Ask Chemicals Gmbh | Baustoffmischungen enthaltend ein oder mehrere erdalkalimetallverbindungen und verfahren zur herstellung von formen und kernen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04300233A (ja) | 1992-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981124 |