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JP7606375B2 - Curable composition and method for producing same - Google Patents
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Description

本発明は、硬化性組成物に関する。 The present invention relates to a curable composition.

堆積岩の地層中から発見されるコンクリーションという塊を応用する分野の発明として、特許文献1がある。特許文献1には、構造を形成するための母材と、上記母材の内部又は表面に存在し、上記母材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が第1の値以下である難溶性塩を構成する陽イオンと陰イオンの少なくとも一方を供給するイオン供給源と、を備えることを特徴とする構造材が提案されている。また、非特許文献1には、特許文献1の原理について記載されている。 Patent Document 1 is an invention in the field of application of lumps called concretions found in layers of sedimentary rock. Patent Document 1 proposes a structural material that is characterized by comprising a base material for forming a structure, and an ion supply source that supplies at least one of cations and anions that constitute sparingly soluble salts that are present inside or on the surface of the base material and have a solubility in water of a first value or less at the temperature of the environment in which the base material is disposed. In addition, Non-Patent Document 1 describes the principle of Patent Document 1.

また、無機硬化組成物の分野の発明として、特許文献2がある。特許文献2には、酸化マグネシウムと、水と、エチレンカーボネート(炭酸エチレン)とを含む組成物について、成形、28日養生することで圧縮強度に優れた建築用材料が得られることが記載されている。 Another invention in the field of inorganic hardening compositions is Patent Document 2. Patent Document 2 describes how a composition containing magnesium oxide, water, and ethylene carbonate (ethylene carbonate) can be molded and cured for 28 days to produce a building material with excellent compressive strength.

国際公開2020/040243号公報International Publication No. 2020/040243 特開平08-143352号公報Japanese Patent Application Publication No. 08-143352

Hidekazu Yoshida et al., Scientific Reports volume 5, Article number: 14123 (2015)Hidekazu Yoshida et al. , Scientific Reports volume 5, Article number: 14123 (2015)

特許文献1には、ツノガイに係るコンクリーションと呼ばれる球状の塊が形成されるメカニズムをセメント系の構造材などの分野に応用することが記載されている。天然コンクリーションの圧縮強度は、例えば、100N/mmといった極めて高い数値を示す。しかしながら、特許文献1に記載の方法で作製した構造物では、炭酸カルシウムの層は形成できても、天然のコンクリーションのように高い圧縮強度は再現できていなかった。 Patent Document 1 describes the application of the mechanism of formation of spherical lumps called concretions in horn shells to fields such as cement-based structural materials. The compressive strength of natural concretions is extremely high, for example, 100 N/ mm2 . However, in structures produced by the method described in Patent Document 1, although a layer of calcium carbonate could be formed, it was not possible to reproduce the high compressive strength of natural concretions.

また、例えば、3Dプリンターに使用される造形用の材料等では、硬化後の強度が高いだけでなく、硬化速度が大きいことが求められる。 For example, materials for modeling used in 3D printers are required to have not only high strength after curing but also a high curing speed.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、硬化速度が大きく、かつ高強度の硬化体を得ることができる硬化性組成物を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a curable composition that has a high curing rate and can produce a cured product with high strength.

本発明者らは、コンクリーションのメカニズムを応用して、硬化性組成物から高い強度の硬化体を製造する方法について検討を行った。本発明者らが、天然コンクリーションを観察した結果、岩石の間隙に、炭酸カルシウムが配置され、構成成分が密に詰まるモルフォロジー(形態)となっていることを知見した。そして、密なモルフォロジーであることによって、圧縮強度などが高強度となっていると推測した。 The inventors have investigated a method for producing a high-strength hardened body from a hardenable composition by applying the mechanism of concretions. As a result of observing natural concretions, the inventors have discovered that calcium carbonate is arranged in the gaps between rocks, resulting in a morphology in which the constituent components are densely packed. They then infer that the dense morphology is what gives the concretions their high compressive strength.

本発明者らは、炭酸カルシウムの間隙を埋めて密なモルフォロジーを作製するために、水酸化カルシウム、酸化カルシウムといったカルシウム供給源に対して、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、グリセロールカーボネートといった炭酸供給源を混練することを考えた。混練後、炭酸供給源が分解して二酸化炭素を発生させ、発生した二酸化炭素を水酸化カルシウム、酸化カルシウムに吸収させて炭酸カルシウムの間隙を埋めるというメカニズムを推測し実験を行った。当初、本発明者らは、炭酸エチレンを熱分解、加水分解して二酸化炭素を発生させる方法を試行していた。その結果、グリセロールカーボネート(グリセロール-1,2-カーボネート)と、水酸化カルシウムという特定の組み合わせを混練したときに、高強度の硬化体を得られる硬化性組成物及び構造物を得られることを発見し、本発明を完成した。 The inventors considered kneading a carbonate source such as ethylene carbonate, propylene carbonate, or glycerol carbonate with a calcium source such as calcium hydroxide or calcium oxide to fill the gaps in the calcium carbonate and create a dense morphology. After kneading, the carbonate source decomposes to generate carbon dioxide, which is then absorbed by calcium hydroxide or calcium oxide to fill the gaps in the calcium carbonate. They conducted experiments based on this assumption. Initially, the inventors tried a method of generating carbon dioxide by thermally decomposing and hydrolyzing ethylene carbonate. As a result, they discovered that when a specific combination of glycerol carbonate (glycerol-1,2-carbonate) and calcium hydroxide is kneaded, a hardenable composition and structure that can produce a hardened body with high strength can be obtained, and thus the present invention was completed.

なお、本実施形態の硬化体が高強度となる詳細なメカニズムは必ずしも明らかにはなっていない。本発明者らは、炭酸供給源としてグリセロールカーボネート、カルシウム供給源として水酸化カルシウムを用いる場合に、高強度を実現できることに対して、実験による知見から到達した。
例えば、カルシウム供給源として水酸化カルシウム、炭酸供給源として炭酸エチレン、骨材として炭酸カルシウムを用いると、構造物の圧縮強度は5~10N/mmとなった。これは炭酸エチレンの融点が36℃であって、25℃で固体であり、周囲の物質を巻き込んで固まっているに過ぎず、硬化反応が起こっていないためと推測される。この炭酸エチレンを混練する際は、湯煎して液体としたものを用いる。なお、グリセロールカーボネートは25℃で液体のため、湯煎等の必要はない。
また例えば、カルシウム供給源として酸化カルシウム、炭酸供給源としてグリセロールカーボネート、骨材として炭酸カルシウムを用いると、構造物の圧縮強度は30~40N/mmとなり、構造物を空気中に放置すると粉となって崩壊した。
また例えば、カルシウム供給源として酸化カルシウム、炭酸供給源としてグリセロールカーボネート、骨材として炭酸カルシウムを用いると、硬化反応はグリセロールカーボネートを用いた場合と同様に起こる。しかしながら、大気下に硬化体を保管しておくと粉になって崩壊した(ダスティング様の現象が生じた)。
The detailed mechanism by which the hardened body of the present embodiment has high strength has not been clarified. The inventors have arrived at the finding from experiments that high strength can be achieved when glycerol carbonate is used as the carbonic acid supply source and calcium hydroxide is used as the calcium supply source.
For example, when calcium hydroxide is used as the calcium source, ethylene carbonate as the carbonic acid source, and calcium carbonate as the aggregate, the compressive strength of the structure is 5 to 10 N/mm2 . This is presumably because ethylene carbonate has a melting point of 36°C and is solid at 25°C, so it simply hardens by wrapping around the surrounding materials, and no hardening reaction occurs. When kneading this ethylene carbonate, it is used after it has been made liquid by boiling it in hot water. Note that glycerol carbonate is liquid at 25°C, so there is no need to boil it in hot water.
For example, when calcium oxide was used as the calcium source, glycerol carbonate as the carbonic acid source, and calcium carbonate as the aggregate, the compressive strength of the structure was 30 to 40 N/ mm2 , and when the structure was left in the air, it turned into powder and collapsed.
For example, when calcium oxide was used as the calcium source, glycerol carbonate as the carbonic acid source, and calcium carbonate as the aggregate, the hardening reaction occurred in the same way as when glycerol carbonate was used. However, when the hardened body was stored in the air, it turned into powder and collapsed (a dusting-like phenomenon occurred).

なお、本発明者らが、本実施形態の硬化体の強度が向上するメカニズムを考察する際、本実施形態の硬化体に近しい系として特許文献2について考察した。しかしながら、特許文献2には、酸化マグネシウム、エチレンカーボネート(炭酸エチレン)、水を用いた系については記載されているものの、メカニズムについて詳細は記載されていない。
なお、本発明者らは、特許文献2を参考に、カルシウム供給源として水酸化カルシウム又は酸化カルシウム、炭酸供給源として炭酸エチレン、更に水を添加する系についても検討した。原料の配合にもよるが、発熱はするものの、硬化が表面から進行しない、又は、硬化しても本実施形態の硬化体ほどの圧縮強度は発現しないことが確認されている。
When considering the mechanism by which the strength of the cured body of the present embodiment is improved, the inventors considered Patent Document 2 as a system similar to the cured body of the present embodiment. However, although Patent Document 2 describes a system using magnesium oxide, ethylene carbonate, and water, it does not describe the mechanism in detail.
The present inventors have also investigated a system in which calcium hydroxide or calcium oxide is used as a calcium supply source, ethylene carbonate is used as a carbonic acid supply source, and water is further added, with reference to Patent Document 2. Although it depends on the composition of the raw materials, it has been confirmed that although heat is generated, hardening does not proceed from the surface, or even if hardened, the hardened body does not exhibit the same compressive strength as the hardened body of the present embodiment.

以上より、本発明者らのコンクリーションのメカニズムを応用する検討によって、高強度の硬化体を得られることを知見し、本発明は完成した。 From the above, the inventors discovered that by studying the mechanism of concretion, it is possible to obtain a hardened body with high strength, and thus completed the present invention.

すなわち、本発明の硬化性組成物は、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートと、水酸化カルシウムとを含み、環状カーボネートと水酸化カルシウムとを混合した直後から1.5時間以内に、前記硬化性組成物の圧縮強度が30N/mm以上となるものである。 That is, the curable composition of the present invention contains a cyclic carbonate having a hydroxy group and calcium hydroxide, and the compressive strength of the curable composition becomes 30 N/mm2 or more within 1.5 hours from immediately after mixing the cyclic carbonate and calcium hydroxide.

上記混合が、減圧下で、5℃以下において、及び5分~1時間の混合時間の条件下で行われると好ましい。 The above mixing is preferably carried out under reduced pressure, at 5°C or less, and for a mixing time of 5 minutes to 1 hour.

上記環状カーボネートが下記式(I)で表される化合物であると好ましい。

Figure 0007606375000001

(式(I)中、Rは2~6個の炭素原子を含む二価の炭化水素基であり、当該炭化水素基の水素原子のうち少なくとも1つは、ヒドロキシ基により置換されている)。 The cyclic carbonate is preferably a compound represented by the following formula (I).
Figure 0007606375000001

In formula (I), R 1 is a divalent hydrocarbon group containing 2 to 6 carbon atoms, at least one of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group being substituted with a hydroxy group.

本発明の硬化性組成物は、更に骨材を含むと好ましい。 It is preferable that the hardenable composition of the present invention further contains aggregate.

上記環状カーボネートの混合比率は、水酸化カルシウム及び骨材の合計量100質量部に対して、40質量部以下であると好ましい。 The mixing ratio of the cyclic carbonate is preferably 40 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of calcium hydroxide and aggregate.

上記水酸化カルシウムの混合比率は、水酸化カルシウム及び骨材の合計量100質量部に対して、80質量部以下であると好ましい。 The mixing ratio of the calcium hydroxide is preferably 80 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of calcium hydroxide and aggregate.

本発明によれば、硬化速度が大きく、かつ高強度の硬化体を得ることができる硬化性組成物を提供することができる。 The present invention provides a curable composition that has a high curing rate and can produce a cured product with high strength.

実施例1の供試体の写真である。1 is a photograph of a test specimen of Example 1. 実施例1の供試体のSEM写真である。1 is a SEM photograph of a specimen of Example 1.

本実施形態の硬化性組成物は、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートと、水酸化カルシウムとを含み、環状カーボネートと水酸化カルシウムとを混合した直後から1.5時間以内に、前記硬化性組成物の圧縮強度が30N/mm以上となるものである。このような硬化性組成物は、硬化速度が大きく、かつ高強度の硬化体を得ることができる。 The curable composition of the present embodiment contains a cyclic carbonate having a hydroxyl group and calcium hydroxide, and the compressive strength of the curable composition becomes 30 N/ mm2 or more within 1.5 hours after mixing the cyclic carbonate and calcium hydroxide. Such a curable composition has a high curing speed and can give a cured product with high strength.

硬化性組成物の圧縮強度は、環状カーボネートと水酸化カルシウムとを混合した直後から1.5時間以内に、40N/mm以上となると好ましく、50N/mm以上となるとより好ましく、60N/mm以上となると更に好ましく、70N/mm以上となると更になお好ましく、80N/mm以上となると特に好ましい。施工性を考えると、なるべく素早く、高い硬度が発現することが好ましい。 The compressive strength of the curable composition is preferably 40 N/mm2 or more , more preferably 50 N/mm2 or more, even more preferably 60 N/mm2 or more , even more preferably 70 N/ mm2 or more , and particularly preferably 80 N/ mm2 or more within 1.5 hours after mixing the cyclic carbonate and calcium hydroxide. In terms of workability, it is preferable that high hardness is developed as quickly as possible.

硬化性組成物の圧縮強度は、環状カーボネートと水酸化カルシウムとを混合した直後から1.0時間以内に、30N/mm以上となると好ましく、40N/mm以上となるとより好ましく、50N/mm以上となると更に好ましく、60N/mm以上となると更になお好ましく、70N/mm以上となると非常に好ましく、80N/mm以上となると特に好ましい。例えば、3Dプリンターで建設資材を作成する場合、まず外枠を即硬化する材料で形成し、その後、内部に他の材料を充填する。したがって、建設資材を高速で形成する観点から、素早く硬度が発現することが好ましい。また、内部に物が充填され、外枠にかかる力が高まった場合に耐えられるという観点からも素早く硬度が発現することが好ましい。 The compressive strength of the curable composition is preferably 30 N/mm 2 or more within 1.0 hours from immediately after mixing the cyclic carbonate and calcium hydroxide, more preferably 40 N/mm 2 or more, even more preferably 50 N/mm 2 or more, even more preferably 60 N/mm 2 or more, very preferably 70 N/mm 2 or more , and particularly preferably 80 N/mm 2 or more. For example, when creating construction materials with a 3D printer, the outer frame is first formed with a material that hardens immediately, and then other materials are filled inside. Therefore, from the viewpoint of forming construction materials at high speed, it is preferable that hardness is quickly developed. In addition, it is preferable that hardness is quickly developed from the viewpoint of being able to withstand when the force applied to the outer frame is increased when the inside is filled with an object.

硬化性組成物の圧縮強度は、環状カーボネートと水酸化カルシウムとを混合した直後から0.5時間以内に、30N/mm以上となると好ましく、40N/mm以上となるとより好ましく、50N/mm以上となると更に好ましく、60N/mm以上となると更になお好ましく、70N/mm以上となると非常に好ましく、80N/mm以上となると特に好ましい。例えば、3Dプリンターで建設資材を作成する場合、まず外枠を即硬化する材料で形成し、その後、内部に他の材料を充填する。したがって、建設資材を高速で形成する観点から、素早く硬度が発現することが好ましい。また、3Dプリンターに用いない場合でも、成形材料として用いる場合、製品の製造に要する時間を低減でき、量産性を向上できる観点で好ましい。 The compressive strength of the curable composition is preferably 30 N/mm 2 or more within 0.5 hours from immediately after mixing the cyclic carbonate and calcium hydroxide, more preferably 40 N/mm 2 or more, even more preferably 50 N/mm 2 or more, even more preferably 60 N/mm 2 or more, very preferably 70 N/mm 2 or more , and particularly preferably 80 N/mm 2 or more. For example, when creating construction materials with a 3D printer, the outer frame is first formed with a material that hardens immediately, and then the inside is filled with other materials. Therefore, from the viewpoint of forming construction materials at high speed, it is preferable that hardness is quickly developed. In addition, even if it is not used in a 3D printer, when it is used as a molding material, it is preferable from the viewpoint of reducing the time required for manufacturing the product and improving mass productivity.

本実施形態の硬化性組成物は、ヒドロキシ基を有する環状カーボネート及び水酸化カルシウムに加えて随意に骨材等のその他の成分を原料として含んでいてよい。骨材としては、炭酸カルシウムが挙げられる。硬化性組成物にその他の成分を添加する場合は、ヒドロキシ基を有する環状カーボネート、水酸化カルシウム及びその他の成分を混合した直後を硬化性組成物の圧縮強度の継時変化の測定の起点とすることができる。 The hardenable composition of this embodiment may optionally contain other components such as aggregate as raw materials in addition to the cyclic carbonate having a hydroxyl group and calcium hydroxide. An example of the aggregate is calcium carbonate. When other components are added to the hardenable composition, the measurement of the change over time in the compressive strength of the hardenable composition can start immediately after mixing the cyclic carbonate having a hydroxyl group, calcium hydroxide, and other components.

原料の混合は、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートと、水酸化カルシウムと、必要に応じて添加される骨材等のその他成分とが略均一に混合されるまで行う。すなわち、硬化性組成物の各成分が略均一に混合された時点を混合の直後とし、硬化性組成物の圧縮強度の継時変化を測定する際の時間の起算点とする。混合の仕方は、使用する成分の粘度等に応じて適宜変更してよいが、例えば、減圧下で、-5℃以上5℃以下において、及び5分~1時間の混合時間の条件下で行ってよい。混合は、後述のニーダーにより実施してよい。 The raw materials are mixed until the cyclic carbonate having a hydroxyl group, calcium hydroxide, and other components such as aggregates added as necessary are mixed substantially uniformly. In other words, the point at which each component of the hardenable composition is mixed substantially uniformly is regarded as immediately after mixing, and is the starting point for measuring the change over time in the compressive strength of the hardenable composition. The mixing method may be changed as appropriate depending on the viscosity of the components used, and may be carried out, for example, under reduced pressure, at a temperature of -5°C or higher and 5°C or lower, and for a mixing time of 5 minutes to 1 hour. Mixing may be carried out using a kneader, which will be described later.

原料を混合して硬化性組成物を調製した直後から圧縮強度を測定するまでの間、硬化性組成物は、例えば、15~25℃(好ましくは20℃)、相対湿度50~80%(好ましくは60%)の条件下で静置されてもよい。硬化性組成物の圧縮強度は、例えば、幅1cm×奥行き1cm×長さ6cmの型枠に詰めることにより成形して得られた供試体について測定した圧縮強度であってよい。 From immediately after the raw materials are mixed to prepare the curable composition until the compressive strength is measured, the curable composition may be left to stand under conditions of, for example, 15 to 25°C (preferably 20°C) and a relative humidity of 50 to 80% (preferably 60%). The compressive strength of the curable composition may be, for example, the compressive strength measured on a test specimen obtained by molding the composition by packing it into a formwork having a width of 1 cm, a depth of 1 cm, and a length of 6 cm.

(硬化性組成物の製造方法)
以下、本実施形態に係る硬化性組成物の製造方法、硬化体の製造方法について説明する。本実施形態に係る硬化性組成物の製造方法は、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートと、水酸化カルシウムと、を混合して硬化性組成物を調製する混合工程を備える。なお、本明細書において、数値範囲を表す際に「~」を使用した場合は、当該数値範囲に端点が含まれるものとする。
(Method for producing curable composition)
Hereinafter, a method for producing the curable composition and a method for producing the cured product according to the present embodiment will be described. The method for producing the curable composition according to the present embodiment includes a mixing step of mixing a cyclic carbonate having a hydroxyl group with calcium hydroxide to prepare a curable composition. In this specification, when "to" is used to express a numerical range, the endpoints of the numerical range are included.

<混合工程>
混合工程では、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートと、水酸化カルシウムと、を混合して硬化性組成物を製造する。なお、ヒドロキシ基を有する環状カーボネート及び水酸化カルシウム以外の原料を用いる場合、混合工程で併せて混合する。
混合する方法としては限定されず、例えば、ミキサー、ニーダー、ニーダールーダーの様なバッチ式混練機等、ベント口及び減圧室を設けた押出機の様な連続式混練機などを用いて混合することが挙げられる。また、混合中に硬化が起こりにくい系など機械を用いる必要がない場合は、人間の手で攪拌しても良い。混合する方法としては、例えば、減圧室を設けたニーダーを用いることが好ましい。ニーダーとしては、例えば、株式会社入江商会製のPNV-1T(モーター:100V250W、容量:1L、回転数:28.8rpm~62.4rpm、翼の形状:Σ型)等が挙げられる。原料の分散性が良いほど、製造される硬化体の圧縮強度が向上する傾向がある。一方、原料の混合と共に硬化が進行する場合がある。これにより、硬化が進行しはじめても原料の分散性を向上できるせん断応力の高いニーダーほど好ましい。
<Mixing step>
In the mixing step, the cyclic carbonate having a hydroxyl group and calcium hydroxide are mixed to produce a curable composition. When raw materials other than the cyclic carbonate having a hydroxyl group and calcium hydroxide are used, they are mixed together in the mixing step.
The mixing method is not limited, and examples thereof include mixing using a batch type kneader such as a mixer, kneader, or kneader ruder, or a continuous type kneader such as an extruder equipped with a vent port and a vacuum chamber. In addition, in a system where hardening is unlikely to occur during mixing and there is no need to use a machine, the materials may be stirred by hand. As a method of mixing, for example, it is preferable to use a kneader equipped with a vacuum chamber. Examples of kneaders include PNV-1T (motor: 100V250W, capacity: 1L, rotation speed: 28.8rpm to 62.4rpm, blade shape: Σ type) manufactured by Irie Shokai Co., Ltd. The better the dispersibility of the raw materials, the higher the compressive strength of the hardened body produced tends to be. On the other hand, hardening may progress along with the mixing of the raw materials. As a result, a kneader with a high shear stress that can improve the dispersibility of the raw materials even when hardening begins to progress is preferable.

混合工程において、混合する原料が複数ある場合、例えば、粉体は粉体同士、液体は液体同士で先に混合して、次いで、粉体の混合物、及び、液体の混合物を混合することが好ましい。これにより、更に分散性を向上させることができる。例えば、グリセロールカーボネートと、水酸化カルシウムと、炭酸カルシウム(骨材)とを混合する系においては、先に水酸化カルシウムと、炭酸カルシウムとを混合して粉体の混合物を作製した後、グリセロールカーボネートと、粉体の混合物とを混合することが好ましい。 In the mixing process, when there are multiple raw materials to be mixed, it is preferable to first mix powders with other powders and liquids with other liquids, and then mix the powder mixture and the liquid mixture. This can further improve dispersibility. For example, in a system in which glycerol carbonate, calcium hydroxide, and calcium carbonate (aggregate) are mixed, it is preferable to first mix calcium hydroxide and calcium carbonate to prepare a powder mixture, and then mix glycerol carbonate with the powder mixture.

混合工程においては、例えば、水分を除去して原料を混合することが好ましい。これにより、混合途中での硬化を抑制する事ができ、所望の形状の構造体を形成することができる。
水分を除去して混合する方法としては、例えば、減圧下で混合する方法、吸湿剤と共に混合する方法、吸湿剤の配置された環境で混合する方法、加熱乾燥しながら混合する方法が挙げられる。水分を除去して混合する方法としては、例えば、減圧下で混合することが好ましく、真空引きして混合することがより好ましい。これにより、より水分の少ない系にて混練をすることができる。
減圧する方法としては限定されず、例えば、油回転ポンプ、アスピレーター、水封式ポンプ、ロータリーポンプなどを使用できる。
なお、水分は完全に除去されることが好ましいが、現実の製造工程では完全な除去は困難であり、微量の水分が混入することは許容される。
In the mixing step, for example, it is preferable to remove moisture before mixing the raw materials, which can suppress hardening during mixing and allow a structure having a desired shape to be formed.
Examples of the method of mixing after removing moisture include a method of mixing under reduced pressure, a method of mixing together with a moisture absorbent, a method of mixing in an environment where a moisture absorbent is placed, and a method of mixing while drying by heating. Examples of the method of mixing after removing moisture include mixing under reduced pressure, and more preferably mixing by drawing a vacuum. This allows kneading in a system with less moisture.
The method for reducing the pressure is not limited, and for example, an oil rotary pump, an aspirator, a water seal pump, a rotary pump, or the like can be used.
It is preferable to completely remove moisture, but in the actual manufacturing process, complete removal is difficult, and the inclusion of a small amount of moisture is permissible.

混合工程においては、例えば、冷却しながら原料を混合することが好ましい。これにより、混合途中での硬化を抑制する事ができ、所望の形状の構造体を形成することができる。冷却する温度としては限定されないが、例えば、-50℃以上としてもよく、-30℃以上であることが好ましく、-20℃以上であることがより好ましく、-10℃以上であることが更に好ましく、0℃以上であることが一層好ましく、5℃以上であることが殊更好ましい。また、冷却する温度としては、例えば、25℃以下とすることができ、20℃以下とすることができ、l0℃以下とすることができる。
冷却する方法としては限定されないが、例えば、ニーダーといった混練機そのものを冷却する方法が挙げられる。
In the mixing step, for example, it is preferable to mix the raw materials while cooling. This makes it possible to suppress hardening during mixing, and to form a structure of a desired shape. The cooling temperature is not limited, but may be, for example, -50°C or higher, preferably -30°C or higher, more preferably -20°C or higher, even more preferably -10°C or higher, even more preferably 0°C or higher, and especially preferably 5°C or higher. In addition, the cooling temperature may be, for example, 25°C or lower, 20°C or lower, or 10°C or lower.
The cooling method is not limited, but may be, for example, a method of cooling the kneading machine itself, such as a kneader.

混合工程において起こる現象について説明する。原料を、例えば、低温、減圧下混合すると、だんだんと粒が大きくなる造粒が起こる。その後、混合を続けると、造粒した粉体が、突如表面に液体を生じ、ペースト状の硬化性組成物となる。このペースト状の硬化性組成物を型枠に詰めて大気下に放置すると、硬化物となる。
例えば、温度23℃、湿度60%の環境下で装置を-5℃に冷却し、真空引きするよりも温度20℃、湿度60%の環境下で装置を-5℃に冷却し、真空引きする方が混合時の造粒がきめ細やかになる(微量の空気が装置に混入すると推測される)。また、例えば、温度5℃、湿度45%の環境下で装置を-5℃に冷却し、真空引きする方が、上述した系よりも混合時の造粒がきめ細やかになる。
The phenomenon that occurs in the mixing process will be explained. When the raw materials are mixed, for example, at low temperature and under reduced pressure, granulation occurs in which the particles gradually become larger. If mixing is continued after that, the granulated powder suddenly produces liquid on the surface, and a paste-like hardenable composition is formed. If this paste-like hardenable composition is filled into a mold and left in the air, it becomes a hardened product.
For example, cooling the device to -5°C and evacuating in an environment of 20°C and 60% humidity will result in finer granulation during mixing than cooling the device to -5°C and evacuating in an environment of 23°C and 60% humidity (it is presumed that a small amount of air gets mixed into the device). Also, for example, cooling the device to -5°C and evacuating in an environment of 5°C and 45% humidity will result in finer granulation during mixing than the above-mentioned system.

本実施形態に係る硬化組成物について、どのようなメカニズムで硬化反応が進行するかは不明な部分が多いが、可能性の1つとして、水酸化カルシウム、骨材の粒子表面にグリセロールカーボネートが均一付着している可能性も考えられる。
本実施形態に係る好適な配合の硬化組成物を混練する様子を観察し続けると、はじめは粉体の粒が大きくなる(すなわち、造粒していく)様子が窺える。一方、混練を続けると、表面に光の反射が観察され、あたかも粉体が湿っているような様子が観察される。次いで、粉体がペースト状の性状になり、硬化組成物となる。この硬化組成物に対して、成形工程を行う。
このように混練状態の性状が変化する理由は定かでない。1つはせん断熱によって、何らかの化学反応が起こり、造粒が起こっているためと推測される。これは、例えば、グリセロールカーボネートから二酸化炭素が生じ、その二酸化炭素を消石灰が吸収して炭酸カルシウムを生成し、水酸化カルシウム、骨材間で「つなぎ」のように結合材として作用している可能性が示唆される。あるいは、化学反応が起こるわけではなく、グリセロールカーボネートが水酸化カルシウム、骨材の表面によく分散し、水酸化カルシウム、骨材間で「つなぎ」のように結合剤として作用している可能性も示唆される。
Regarding the hardening composition according to the present embodiment, the mechanism by which the hardening reaction proceeds is largely unknown. One possibility is that glycerol carbonate is uniformly attached to the surfaces of calcium hydroxide and aggregate particles.
When the curing composition of the preferred composition according to the present embodiment is kneaded, the powder particles are initially observed to grow larger (i.e., granulated). On the other hand, as the kneading continues, light reflection is observed on the surface, as if the powder is wet. The powder then becomes paste-like, becoming a curing composition. This curing composition is then subjected to a molding process.
The reason why the properties of the kneaded state change in this way is unclear. One possibility is that some kind of chemical reaction occurs due to shear heat, causing granulation. This suggests the possibility that, for example, carbon dioxide is produced from glycerol carbonate, which is absorbed by slaked lime to produce calcium carbonate, acting as a binder between calcium hydroxide and aggregate. Alternatively, it is also suggested that no chemical reaction occurs, and that glycerol carbonate is well dispersed on the surface of calcium hydroxide and aggregate, acting as a binder between calcium hydroxide and aggregate.

<成形工程>
本実施形態に係る硬化体の製造方法は、上述した混合工程の後、硬化性組成物を所望の形状に成形して成形体を得る成形工程を更に備えていてもよい。これにより、所定の形状を有する硬化体からなる構造物を得ることができる。
<Molding process>
The method for producing a cured product according to the present embodiment may further include a molding step of molding the curable composition into a desired shape to obtain a molded product after the mixing step described above. This allows a structure made of a cured product having a predetermined shape to be obtained.

例えば、混合工程において、グリセロールカーボネートと、水酸化カルシウムとを混合した場合、空気中、常温に放置すると直ちに発熱し、硬化が進行する。詳細なメカニズムは明らかではないが、硬化に際しては、水酸化カルシウムが二酸化炭素を吸収して炭酸カルシウムとなり、水酸化カルシウム等原料の間隙を埋める。これにより、硬化後には、自由な形状への成形が難しい。硬化性組成物は、例えば、金型、木枠といった型に入れて所望の形状に成形することが好ましい。 For example, when glycerol carbonate and calcium hydroxide are mixed in the mixing process, if the mixture is left in air at room temperature, heat is generated immediately and hardening progresses. Although the detailed mechanism is not clear, during hardening, calcium hydroxide absorbs carbon dioxide and becomes calcium carbonate, which fills the gaps between the raw materials such as calcium hydroxide. This makes it difficult to mold the mixture into any shape after hardening. It is preferable to mold the hardenable composition into the desired shape by placing it in a mold such as a metal mold or wooden frame.

<乾燥工程>
本実施形態に係る硬化体の製造方法は、必要に応じて、硬化体を乾燥する乾燥工程を更に備えても良い。乾燥工程の温度条件としては限定されないが、例えば、60℃以上でもよく、80℃以上でもよく、100℃以上でもよい。また、乾燥時間としては、例えば、1時間以上でも良く、10時間以上でも良く、24時間以上でも良く、72時間以上でも良い。また、乾燥工程は減圧下で行ってもよい。
配合によっては、硬化体から、グリセリン様の液体が染み出ることがあるが、乾燥工程を行うことで除去できる。また、環状カーボネートには熱分解して二酸化炭素を発生する性質がある。
なお、乾燥工程を行わない場合、乾燥工程を行う場合と比べて、じん性が向上する観点で好ましい。
乾燥は、例えば、ヒーターによる加熱、熱風による加熱を行ってもよい。
<Drying process>
The method for producing a cured body according to the present embodiment may further include a drying step for drying the cured body, if necessary. The temperature condition of the drying step is not limited, and may be, for example, 60° C. or higher, 80° C. or higher, or 100° C. or higher. The drying time may be, for example, 1 hour or more, 10 hours or more, 24 hours or more, or 72 hours or more. The drying step may be performed under reduced pressure.
Depending on the formulation, a glycerin-like liquid may seep out from the hardened product, but this can be removed by a drying process. Cyclic carbonates also have the property of generating carbon dioxide through thermal decomposition.
In addition, the case where the drying step is not performed is preferable from the viewpoint of improving toughness compared to the case where the drying step is performed.
Drying may be performed, for example, by heating with a heater or by heating with hot air.

上述した乾燥工程の他に、例えば、硬化組成物を養生しても良い。養生は、例えば、高温の水分下で蒸気養生してもよく、熱湯に硬化組成物を沈めても良い。例えば、100℃の熱湯に硬化組成物を沈めると、硬化が進行し、白変する。 In addition to the drying process described above, the cured composition may be cured, for example. Curing may be performed, for example, by steam curing in high-temperature moisture, or by submerging the cured composition in hot water. For example, if the cured composition is submerged in 100°C hot water, curing will proceed and the composition will turn white.

<硬化工程>
本実施形態に係る硬化体の製造方法は、硬化性組成物又は上記成形体を硬化する硬化工程を備える。本実施形態の硬化性組成物は、硬化速度が大きい場合が多く、加熱等をせずに周囲温度(15~35℃程度、20℃、25℃等)で静置しておくだけで硬化することも多いが、硬化速度を更に高めるため加熱を行ってもよい。加熱温度としては、特に制限されないが、110℃以下であってよく、90~100℃であってよい。また、態様により硬化する際の反応熱が問題となる場合、冷却しながら硬化を行ってもよい。硬化工程を行う際の湿度(相対湿度、RH)は特に限定されないが、例えば、30~80%とすることができる。硬化工程は、上記乾燥工程の後に行ってもよく、乾燥工程と同時に行ってもよい(つまり乾燥しながら硬化する工程)。
<Curing process>
The method for producing a cured product according to this embodiment includes a curing step of curing the curable composition or the molded product. The curable composition of this embodiment often has a high curing rate, and often cures simply by leaving it at ambient temperature (about 15 to 35°C, 20°C, 25°C, etc.) without heating, but heating may be performed to further increase the curing rate. The heating temperature is not particularly limited, but may be 110°C or lower, or may be 90 to 100°C. In addition, if the reaction heat during curing is a problem depending on the embodiment, curing may be performed while cooling. The humidity (relative humidity, RH) during the curing step is not particularly limited, but may be, for example, 30 to 80%. The curing step may be performed after the drying step or simultaneously with the drying step (i.e., a step of curing while drying).

<原料>
次いで、本実施形態に係る硬化性組成物の原料について説明する。
原料としては、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートと、水酸化カルシウムとを必須成分として用いる。
<Ingredients>
Next, the raw materials of the curable composition according to this embodiment will be described.
The raw materials used are essentially a cyclic carbonate having a hydroxyl group and calcium hydroxide.

(ヒドロキシ基を有する環状カーボネート)
ヒドロキシ基を有する環状カーボネートとしては、例えば、混合後に二酸化炭素を発生するものであればよく、他の原料成分と反応して二酸化炭素を発生するものであることが好ましい。ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの環の大きさとしては、例えば、8員環以下でもよく、7員環以下であることが好ましく、6員環以下であることがより好ましい。また、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの環の大きさとしては、例えば、4員環以上でもよく、5員環以上であることが好ましい。これにより、混合時に安定して二酸化炭素を発生させることができる。具体的には、下記式(I)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0007606375000002

(式(I)中、Rは、2~6個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、当該二価の炭化水素基の水素原子のうち少なくとも1つはヒドロキシ基により置換されている。) (Cyclic carbonate having a hydroxy group)
The cyclic carbonate having a hydroxyl group may be, for example, one that generates carbon dioxide after mixing, and preferably one that reacts with other raw material components to generate carbon dioxide. The ring size of the cyclic carbonate having a hydroxyl group may be, for example, 8-membered ring or less, preferably 7-membered ring or less, and more preferably 6-membered ring or less. The ring size of the cyclic carbonate having a hydroxyl group may be, for example, 4-membered ring or more, and preferably 5-membered ring or more. This allows stable generation of carbon dioxide during mixing. Specifically, a compound represented by the following formula (I) may be mentioned.
Figure 0007606375000002

In formula (I), R 1 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 6 carbon atoms, and at least one of the hydrogen atoms of the divalent hydrocarbon group is substituted with a hydroxy group.

は、3~5個の炭素を有する二価の炭化水素基であると好ましい。また、上記環状カーボネートが有するヒドロキシ基の数は、1~3個であると好ましく、1又は2個であると好ましい。Rは、炭素炭素二重結合を含んでいてもよい(つまり、不飽和炭化水素基であってよい)。 R 1 is preferably a divalent hydrocarbon group having 3 to 5 carbons. The number of hydroxy groups in the cyclic carbonate is preferably 1 to 3, and more preferably 1 or 2. R 1 may contain a carbon-carbon double bond (i.e., it may be an unsaturated hydrocarbon group).

上記環状カーボネートが下記式(II)又は(III)で表される化合物の少なくとも一種を含むと好ましい。

Figure 0007606375000003

(式(II)中、R11及びR12は、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基又は-CHOH基であり、式(III)中、R21、R22及びR23は、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基又は-CHOH基である。) It is preferable that the cyclic carbonate contains at least one compound represented by the following formula (II) or (III).
Figure 0007606375000003

(In formula (II), R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a —CH 2 OH group, and in formula (III), R 21 , R 22 , and R 23 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a —CH 2 OH group.)

11及びR12は、それぞれ独立に水素原子、又は-CHOH基であると好ましい。R21及びR23は、それぞれ独立に水素原子、又は-CHOH基であると好ましい。 It is preferable that R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or a -CH 2 OH group, and it is preferable that R 21 and R 23 are each independently a hydrogen atom or a -CH 2 OH group.

式(II)で表される化合物、及び式(III)で表される化合物としては、以下の化合物(IIa)~(IIh)及び(IIIa)~(IIId)が挙げられる。

Figure 0007606375000004

Figure 0007606375000005
The compounds represented by formula (II) and (III) include the following compounds (IIa) to (IIh) and (IIIa) to (IIId).
Figure 0007606375000004

Figure 0007606375000005

中でも、グリセロールカーボネート(式(IIa)の化合物、グリセロール1,2-カーボネート)又は式(IIIbの化合物(グリセロール1,3-カーボネート)が好ましく、グリセロールカーボネートがより好ましい。グリセロールカーボネートであれば、水酸化カルシウムと常温で反応する観点から好ましい。 Among these, glycerol carbonate (compound of formula (IIa), glycerol 1,2-carbonate) or compound of formula (IIIb) (glycerol 1,3-carbonate) is preferred, with glycerol carbonate being more preferred. Glycerol carbonate is preferred from the viewpoint of reacting with calcium hydroxide at room temperature.

グリセロールカーボネートは、不純物としてグリセリンその他成分を含んでいてもよい。 Glycerol carbonate may contain glycerin and other components as impurities.

(水酸化カルシウム)
水酸化カルシウムとしては限定されず、天然物であっても合成物であってもよく、市販品も用いることができる。市販の水酸化カルシウムとしては、宇部マテリアルズ株式会社製の特号消石灰グレードのものが挙げられる。また、水酸化カルシウムと炭酸カルシウムとが予め混合された製品も使用することができ、そのような製品としては有限会社田川石灰工業所製の肥料用グレードのもの等が挙げられる。
(Calcium hydroxide)
There is no limitation on the calcium hydroxide, and it may be a natural or synthetic product, and a commercially available product may also be used. An example of commercially available calcium hydroxide is special slaked lime grade manufactured by Ube Material Industries, Ltd. In addition, a product in which calcium hydroxide and calcium carbonate are mixed in advance may also be used, and an example of such a product is a fertilizer grade product manufactured by Tagawa Lime Industries, Ltd.

ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量(仕込み量、すなわち、混合比率)は、水酸化カルシウム100質量部に対して、例えば、100質量部以下であることが好ましく、70質量部以下であることが好ましく、65質量部以下であることがより好ましく、60質量部以下であることが一層好ましく、55質量部以下であることが殊更好ましい。ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量は、水酸化カルシウム100質量部に対して、例えば、30質量部以上であることが好ましく、40質量部以上であることがより好ましく、45質量部以上であることが更に好ましく、48質量部以上であることが一層好ましく、50質量部以上であることが殊更好ましい。
ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量を上記範囲に制御することにより、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートから発生する二酸化炭素が、適切に水酸化カルシウムに吸収できると推測される。これにより、水酸化カルシウム等の間隙を炭酸カルシウムによって埋めることができ、圧縮強度を更に向上することができる。
The amount of the cyclic carbonate having a hydroxyl group added (charge amount, i.e., mixing ratio) is, for example, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, even more preferably 60 parts by mass or less, and especially preferably 55 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of calcium hydroxide. The amount of the cyclic carbonate having a hydroxyl group added is, for example, preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, even more preferably 45 parts by mass or more, even more preferably 48 parts by mass or more, and especially preferably 50 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of calcium hydroxide.
It is presumed that by controlling the amount of the cyclic carbonate having a hydroxyl group added within the above range, the carbon dioxide generated from the cyclic carbonate having a hydroxyl group can be appropriately absorbed by the calcium hydroxide, which allows the gaps in the calcium hydroxide, etc. to be filled with calcium carbonate, thereby further improving the compressive strength.

(骨材)
原料として、ヒドロキシ基を有する環状カーボネート、及び水酸化カルシウムに加えて、例えば、骨材を更に添加することが好ましい。骨材としては、炭酸カルシウムが好ましい。炭酸カルシウムとしては、天然物であっても合成物であってもよく、市販品も使用できる。市販の炭酸カルシウムとしては、宇部マテリアルズ株式会社製の道路用グレード等が挙げられる。
(aggregate)
In addition to the raw materials, cyclic carbonate having a hydroxyl group and calcium hydroxide, for example, it is preferable to further add aggregate. As the aggregate, calcium carbonate is preferable. The calcium carbonate may be a natural product or a synthetic product, and a commercially available product may also be used. As a commercially available calcium carbonate, road grade manufactured by Ube Material Industries, Ltd. may be mentioned.

骨材を添加する場合、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量(仕込み量、すなわち、混合比率)は、水酸化カルシウム及び骨材の合計100質量部に対して、例えば、100質量部以下であることが好ましく、70質量部以下であることがより好ましく、60質量部以下であることが更に好ましく、40質量部以下であることが一層好ましく、32質量部以下であることが殊更好ましい。ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量は、硬化性組成物の混合のしやすさ、及び分散性の観点から、水酸化カルシウム及び骨材の合計100質量部に対して、例えば、10質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であることがより好ましく、25質量部以上であることが更に好ましく、28質量部以上であることが殊更好ましい。詳細なメカニズムは定かではないが、水酸化カルシウムと、骨材とを添加する場合、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量は少ないほど強度がより向上しやすい傾向が確認された。環状カーボネートの添加量を上記範囲とすることにより、混合工程を好適に実施でき、更に、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量を少なくできるバランスを保つことが高強度を得るためには重要である。 When aggregate is added, the amount of cyclic carbonate having a hydroxyl group added (charge amount, i.e., mixing ratio) is, for example, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, even more preferably 60 parts by mass or less, even more preferably 40 parts by mass or less, and especially preferably 32 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of calcium hydroxide and aggregate in total, from the viewpoint of ease of mixing and dispersibility of the hardening composition, the amount of cyclic carbonate having a hydroxyl group added is, for example, preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, even more preferably 25 parts by mass or more, and especially preferably 28 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of calcium hydroxide and aggregate in total, from the viewpoint of ease of mixing and dispersibility of the hardening composition. Although the detailed mechanism is unclear, it has been confirmed that, when calcium hydroxide and aggregate are added, the smaller the amount of cyclic carbonate having a hydroxyl group added, the easier it is to improve the strength. By setting the amount of cyclic carbonate added within the above range, the mixing process can be carried out smoothly, and it is important to maintain a balance in order to obtain high strength by reducing the amount of cyclic carbonate having a hydroxyl group added.

骨材を添加する場合、水酸化カルシウムの添加量(仕込み量、すなわち、混合比率)は、水酸化カルシウム及び骨材の合計100質量部に対して、例えば、80質量部以下であることが好ましく、70質量部以下であることがより好ましく、65質量部以下であることが更に好ましく、63質量部以下であることが一層好ましく、50質量部以下であることが非常に好ましく、40質量部以下であることが特に好ましい。水酸化カルシウムの添加量は、水酸化カルシウム及び骨材の合計100質量部に対して、例えば、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることが更に好ましく、50質量部以上であることが一層好ましく、55質量部以上であることが殊更好ましい。高強度を実現するためには水酸化カルシウムが二酸化炭素を吸収して炭酸カルシウムとなることが重要であると考えられる。また、水酸化カルシウムの上記添加量20質量部以上であると、硬化体の膨張を妨げることができ、強度が向上する。これにより、水酸化カルシウムの添加量は上記数値範囲内であることが好ましい。 When aggregate is added, the amount of calcium hydroxide added (charge amount, i.e., mixing ratio) is, for example, preferably 80 parts by mass or less, more preferably 70 parts by mass or less, even more preferably 65 parts by mass or less, even more preferably 63 parts by mass or less, very preferably 50 parts by mass or less, and particularly preferably 40 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total of calcium hydroxide and aggregate. The amount of calcium hydroxide added is, for example, preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, even more preferably 40 parts by mass or more, even more preferably 50 parts by mass or more, and especially preferably 55 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the total of calcium hydroxide and aggregate. It is considered important that calcium hydroxide absorbs carbon dioxide and becomes calcium carbonate in order to achieve high strength. In addition, if the amount of calcium hydroxide added is 20 parts by mass or more, the expansion of the hardened body can be prevented, and the strength is improved. For this reason, it is preferable that the amount of calcium hydroxide added is within the above numerical range.

(減水剤)
原料としては減水剤を更に含んでも良い。これにより、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの添加量を低減しつつ、混合工程を行うことができる。減水剤の種類としては限定されないが、例えば、ニトロフミン酸塩、リグニンスルホン酸塩、クエン酸、ポリカルボン酸、ナフタレンを用いることができる。
(Water reducing agent)
The raw material may further contain a water reducing agent. This allows the mixing step to be performed while reducing the amount of cyclic carbonate having a hydroxyl group added. The type of water reducing agent is not limited, but examples that can be used include nitrohumate, lignin sulfonate, citric acid, polycarboxylic acid, and naphthalene.

(その他成分)
原料は、その他成分として、炭酸エステル(ヒドロキシ基を有する環状カーボネートを除く)を更に含んでも良い。炭酸エステルとしては、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、1,3-ジオキサン-2-オン、4-フルオロ-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-クロロ-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-ビニル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4-メトキシ-1,3-ジオキソラン-2-オン、炭酸ビニレンが挙げられる。
また、原料は、その他成分として、例えば、少量のアルコールを含んでも良い。これにより、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートの開環を促進することができる。
(Other ingredients)
The raw material may further contain a carbonate ester (excluding cyclic carbonates having a hydroxyl group) as another component. Examples of the carbonate ester include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,3-dioxan-2-one, 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4-chloro-1,3-dioxolan-2-one, 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-methoxy-1,3-dioxolan-2-one, and vinylene carbonate.
The raw material may also contain, as other components, for example, a small amount of alcohol, which can promote ring-opening of the cyclic carbonate having a hydroxyl group.

本実施形態の硬化体は、上記硬化性組成物を硬化して得られるものである。本実施形態の硬化体は、後述のとおり、水酸化カルシウムと二酸化炭素との反応で生じた炭酸カルシウムを含み、未反応の水酸化カルシウムを含んでいてもよい。また、硬化性組成物が骨材を含む場合、硬化体も当該骨材を含む。すなわち、本実施形態の硬化体は、炭酸カルシウム、及び任意に水酸化カルシウム又は骨材を含む粒子が結合された結合体であるともいえる。硬化体に含まれる個々の粒子は、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム及び骨材のうち、一種又は複数種を含んでいてもよい。本実施形態の硬化体は、予め所定の形状に成形された構造物であってもよいし、成形されていなくてもよい。 The hardened body of this embodiment is obtained by hardening the hardenable composition. As described below, the hardened body of this embodiment contains calcium carbonate produced by the reaction of calcium hydroxide with carbon dioxide, and may contain unreacted calcium hydroxide. In addition, when the hardenable composition contains aggregate, the hardened body also contains the aggregate. In other words, the hardened body of this embodiment can be said to be a bonded body in which particles containing calcium carbonate and, optionally, calcium hydroxide or aggregate are bonded together. Each particle contained in the hardened body may contain one or more of calcium carbonate, calcium hydroxide, and aggregate. The hardened body of this embodiment may be a structure formed into a predetermined shape in advance, or may not be formed.

<構造物>
次いで、本実施形態に係る構造物について説明する。
本実施形態に係る構造物は、硬化性組成物を成形及び硬化したものである。
<Structure>
Next, the structure according to this embodiment will be described.
The structure according to this embodiment is obtained by molding and curing the curable composition.

(無機成分)
構造物を広角X線回折測定して無機成分を分析するとき、構造物における炭酸カルシウムの含有量は、炭酸カルシウム及び水酸化カルシウムの合計100質量部に対して、5質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることが更に好ましく、60質量部以上であることが一層好ましい。これにより、構造物の強度を向上することができる。また、構造物における炭酸カルシウムの含有量は100質量部以下としてもよく、99質量部以下としてもよく、90質量部以下としてもよい。
(Inorganic Components)
When the structure is subjected to wide-angle X-ray diffraction measurement to analyze the inorganic components, the content of calcium carbonate in the structure is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, even more preferably 40 parts by mass or more, and even more preferably 60 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the total of calcium carbonate and calcium hydroxide. This makes it possible to improve the strength of the structure. Furthermore, the content of calcium carbonate in the structure may be 100 parts by mass or less, 99 parts by mass or less, or 90 parts by mass or less.

構造物中の水酸化カルシウム、炭酸カルシウムの粒子径としては、例えば、5μm以上の粒子を含むことが好ましく、6μm以上の粒子を含むことがより好ましく、7μm以上の粒子を含むことがより好ましく、10μm以上の粒子を含むことが一層好ましい。これにより、単位体積当たりの無機粒子の界面の表面積を低減することができる。したがって、欠陥の生じる頻度を低減し、構造物の強度を向上することができる。
なお、構造物を構成する無機成分の粒子径は、例えば、以下の方法で測定することができる。まず、構造物を破断して、断面を作成する。次いで、SEM(Scanning Electron Microscope)によって3000倍の写真を撮影する。次いで、写真に映った各粒子について、最も長くなる方向の長さを粒径(以下、最大粒径とも呼ぶ。)とする。
The particle size of calcium hydroxide and calcium carbonate in the structure is preferably 5 μm or more, more preferably 6 μm or more, more preferably 7 μm or more, and even more preferably 10 μm or more. This makes it possible to reduce the surface area of the interface of the inorganic particles per unit volume. This reduces the frequency of defects and improves the strength of the structure.
The particle size of the inorganic component constituting the structure can be measured, for example, by the following method. First, the structure is broken to prepare a cross section. Next, a 3000x photograph is taken with a scanning electron microscope (SEM). Next, for each particle shown in the photograph, the length in the longest direction is taken as the particle size (hereinafter also referred to as the maximum particle size).

硬化体において、カルシウムの元素濃度は、20~70原子%であることが好ましく、25~65原子%であることがより好ましく、30~60原子%であることが更に好ましい。また、硬化体において、炭素の元素濃度は、20~80原子%であることが好ましく、30~70原子%であることがより好ましく、40~65原子%であることが更に好ましい。カルシウム及び炭素の元素濃度がそれぞれ上記範囲であると、硬化体の圧縮強度がより優れる傾向にある。硬化体における各元素の濃度は、例えば、エネルギー分散型X線分析等で測定することができる。 In the hardened body, the elemental concentration of calcium is preferably 20 to 70 atomic %, more preferably 25 to 65 atomic %, and even more preferably 30 to 60 atomic %. In addition, in the hardened body, the elemental concentration of carbon is preferably 20 to 80 atomic %, more preferably 30 to 70 atomic %, and even more preferably 40 to 65 atomic %. When the elemental concentrations of calcium and carbon are each within the above ranges, the compressive strength of the hardened body tends to be superior. The concentration of each element in the hardened body can be measured, for example, by energy dispersive X-ray analysis.

(有機成分)
硬化性組成物中で、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートは開環重合付加及び脱炭酸反応を受け、二酸化炭素を発生すると考えられる。一般に、環状カーボネート化合物は、カルボニル炭素が求核体により求核置換反応を受けて開環する。以下にエチレンカーボネートの-OH部分を有する求核体ZOHとの反応を例に示す。

Figure 0007606375000006

式中、ZOHはOH部分を有する求核体を示す。Zは、有機基であっても(例えば、ZOHがアルコールの場合)よいし、水素原子(つまり、ZOHが水の場合)であってもよい。かかる反応は、塩基触媒の存在下で促進されることが知られている。本実施形態の硬化性組成物は、塩基性の強い水酸化カルシウムを含み、骨材も塩基性を有する場合があることから、これらが触媒として機能していると考えられる。
硬化性組成物中では、ヒドロキシ基を有する環状カーボネート化合物のヒドロキシ基、並びに不純物として含まれ得る水、アルコール及び上記求核体として機能すると考えられる。また、上記開環付加反応の生成物もヒドロキシ基を有するため、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートに対して求核体として機能し得る。この場合、開環付加反応が逐次的に進み、開環付加重合した化合物(ポリマー又はオリゴマー)が生成し得ると考えられる。
なお、上記化学反応式でZOHがOHである場合、反応生成物は水と反応して脱炭酸反応が起こる(環状カーボネート化合物の加水分解反応)。この際に、アルコール(グリセロールカーボネートの場合は、グリセリン)が生じる(加水分解反応)。
また、カーボネート化合物は、以下のとおり、一般に脱炭酸反応を受けることが知られている。
Figure 0007606375000007

そのため、上記開環付加重合で生じたポリマー又はオリゴマーについても、これらの分子が有するカーボネート基(-O-C(=O)-O-)の一部又は全部が脱炭酸反応してエーテル結合(末端のカーボネート基であればヒドロキシ基)に置き換わる。有機成分にはこのようにして生じた高分子量成分も含まれ得ると考えられる。
一連の反応で生じた二酸化炭素の少なくとも一部は、水酸化カルシウムと反応して炭酸カルシウムを生じると考えられる。つまり、硬化性組成物においてヒドロキシ基を有する環状カーボネート化合物は、炭酸供給源として機能し、水酸化カルシウムはカルシウム供給源として機能する。この際に成長する炭酸カルシウム相同士が周辺の反応途中の水酸化カルシウム、骨材等を巻き込みながら複雑に結合(付着)し合い、強固な結合体が形成されるものと考えられる。 (Organic Components)
In the curable composition, it is believed that cyclic carbonates having hydroxyl groups undergo ring-opening polymerization addition and decarboxylation reactions to generate carbon dioxide. In general, cyclic carbonate compounds undergo ring-opening by undergoing nucleophilic substitution reactions at the carbonyl carbon with nucleophiles. The reaction of ethylene carbonate with nucleophile ZOH having an -OH moiety is shown below as an example.
Figure 0007606375000006

In the formula, ZOH represents a nucleophile having an OH moiety. Z may be an organic group (for example, when ZOH is an alcohol) or a hydrogen atom (i.e., when ZOH is water). It is known that such a reaction is accelerated in the presence of a base catalyst. The curable composition of the present embodiment contains calcium hydroxide, which is highly basic, and the aggregate may also have basicity, so it is believed that these function as a catalyst.
In the curable composition, it is considered that it functions as the hydroxy group of the cyclic carbonate compound having a hydroxy group, as well as water, alcohol, and the above-mentioned nucleophile that may be contained as impurities.In addition, since the product of the above-mentioned ring-opening addition reaction also has a hydroxy group, it can function as a nucleophile to the cyclic carbonate having a hydroxy group.In this case, it is considered that the ring-opening addition reaction proceeds sequentially, and a compound (polymer or oligomer) that is subjected to ring-opening addition polymerization can be produced.
In the above chemical reaction formula, when ZOH is OH- , the reaction product reacts with water to cause a decarboxylation reaction (hydrolysis reaction of the cyclic carbonate compound). During this reaction, alcohol (glycerin in the case of glycerol carbonate) is produced (hydrolysis reaction).
Moreover, carbonate compounds are generally known to undergo a decarboxylation reaction as follows.
Figure 0007606375000007

Therefore, in the polymer or oligomer produced by the ring-opening addition polymerization, a part or all of the carbonate groups (-O-C(=O)-O-) of these molecules undergo a decarboxylation reaction and are replaced with ether bonds (hydroxy groups in the case of terminal carbonate groups). It is considered that the organic components may also include high molecular weight components produced in this way.
It is believed that at least a part of the carbon dioxide produced in the series of reactions reacts with calcium hydroxide to produce calcium carbonate. That is, in the curable composition, the cyclic carbonate compound having a hydroxyl group functions as a carbonic acid supply source, and calcium hydroxide functions as a calcium supply source. It is believed that the calcium carbonate phases that grow at this time are intricately bonded (adhered) to each other while involving the surrounding calcium hydroxide in the middle of reaction, aggregates, etc., to form a strong bond.

例えば、グリセロールカーボネートを用いた場合、開環付加重合によって下記式(1)の物質を生成すると考えられる。

Figure 0007606375000008

(なお、式(1)において、Rは、下記式(2)のいずれか1つ)
Figure 0007606375000009
For example, when glycerol carbonate is used, it is believed that a substance represented by the following formula (1) is produced by ring-opening addition polymerization.
Figure 0007606375000008

(In the formula (1), R is any one of the following formulas (2):
Figure 0007606375000009

また、構造物(硬化体)中においても、ヒドロキシ基を有する環状カーボネートは加水分解して二酸化炭素を発生していると考えられる。例えば、上記のとおり、グリセロールカーボネートは加水分解して、グリセリンと、二酸化炭素とを生成する。 It is also believed that cyclic carbonates having hydroxyl groups are hydrolyzed to generate carbon dioxide even in the structure (hardened body). For example, as mentioned above, glycerol carbonate is hydrolyzed to generate glycerin and carbon dioxide.

(密度)
本実施形態に係る構造物のみかけ密度は、例えば、3.0g/m以下であり、2.7g/m以下であることが好ましく、2.5g/m以下であることがより好ましく、2.3g/m以下であることが更に好ましい。本実施形態に係る構造物は、既存の材料では実現できない低密度、高強度の両立をすることができる。これにより、例えば、本実施形態に係る構造物は建築材料としても好ましい。
(density)
The apparent density of the structure according to this embodiment is, for example, 3.0 g/m3 or less, preferably 2.7 g/m3 or less , more preferably 2.5 g/m3 or less , and even more preferably 2.3 g/m3 or less . The structure according to this embodiment can achieve both low density and high strength that cannot be achieved with existing materials. This makes the structure according to this embodiment preferable as a building material, for example.

<用途>
硬化性組成物の用途としては、例えば、3Dプリンター用材料として用いることができる。本実施形態の硬化性組成物は、混合後の硬化速度と、硬化後の強度の観点から、3Dプリンターによる造形性に優れる。
また、硬化性組成物、又は硬化体の用途としては、例えば、構造物中に含まれる未反応の水酸化カルシウムは大気中の二酸化炭素を吸着し除去することができるため、二酸化炭素を吸収するために用いることができる(二酸化炭素吸収材)。本実施形態に係る硬化体は、強度に優れる二酸化炭素吸収材料として好適に用いることができる。このような材料をセメント、コンクリートの代替として用いることで、低炭素社会の実現に貢献することができる。
また、本実施形態に係る構造物は、例えば、繊維強化コンクリートの代替材料として用いることができる。本実施形態に係る構造物は、金属繊維といった処理困難物を含有せず、高強度を実現できる観点で好ましい。
<Applications>
The curable composition can be used, for example, as a material for a 3D printer. The curable composition of the present embodiment has excellent modeling properties using a 3D printer from the viewpoints of the curing speed after mixing and the strength after curing.
In addition, the hardenable composition or the hardened body can be used, for example, to absorb carbon dioxide (carbon dioxide absorbent) since unreacted calcium hydroxide contained in a structure can adsorb and remove carbon dioxide from the atmosphere. The hardened body according to the present embodiment can be suitably used as a carbon dioxide absorption material having excellent strength. Using such a material as a substitute for cement and concrete can contribute to the realization of a low-carbon society.
Furthermore, the structure according to the present embodiment can be used, for example, as an alternative material to fiber-reinforced concrete. The structure according to the present embodiment is preferable in that it does not contain materials that are difficult to process, such as metal fibers, and can achieve high strength.

<その他の用途>
本実施形態の硬化物(硬化体)は、成形工程を経ずに硬化性組成物を硬化させてを得てもよい。そのような硬化性組成物の用途としては、例えば、注入材、コーティング剤等が挙げられる。
<Other uses>
The cured product of the present embodiment may be obtained by curing the curable composition without going through a molding step. Examples of applications of such a curable composition include injection materials and coating agents.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and any modifications or improvements that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 The above describes embodiments of the present invention, but these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can also be adopted.

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
各実施例、各比較例で用いた成分の詳細について以下に示す。
The present invention will be described in detail below using examples, but the present invention is not limited to the descriptions of these examples.
Details of the components used in each of the Examples and Comparative Examples are given below.

(原料)
・グリセロールカーボネート(以下、GCとも呼ぶ。純度90%、残り10%はグリセリン、グリセロールカーボネートのヒドロキシ基がメチルカーボネート化したもの)
されたもの)
・水酸化カルシウム
・炭酸カルシウム
(Raw materials)
Glycerol carbonate (hereinafter referred to as GC. 90% purity, the remaining 10% is glycerin, glycerol carbonate whose hydroxyl groups are converted to methyl carbonate)
(The one that was
・Calcium hydroxide ・Calcium carbonate

<硬化性組成物の製造方法>
まず、実施例1及び比較例1の硬化性組成物、構造体の原料を表1に示す組成の通り準備した。
<Method of producing curable composition>
First, the curable compositions and raw materials for the structures of Example 1 and Comparative Example 1 were prepared according to the compositions shown in Table 1.

(混合工程)
次いで、混合工程を行った。
実施例1及び比較例1では、混合に必要なせん断応力が大きいため、冷却と減圧のできるニーダー(株式会社入江商会製、グレード:PNV-1T(モーター:100V250W、容量:1L、回転数:28.8rpm~62.4rpm、翼の形状:Σ型))を用いて混合を行った。ニーダーの冷却温度は5℃とした。また、原料をニーダーに投入後、真空ポンプを用いて真空引きをしながら混合を行った。混合は15~20分行った。これにより、硬化性組成物を得た。
(Mixing process)
A mixing step then took place.
In Example 1 and Comparative Example 1, since the shear stress required for mixing was large, mixing was performed using a kneader capable of cooling and decompression (manufactured by Irie Shokai Co., Ltd., grade: PNV-1T (motor: 100V 250W, capacity: 1L, rotation speed: 28.8 rpm to 62.4 rpm, blade shape: Σ type)). The cooling temperature of the kneader was set to 5°C. In addition, after the raw materials were charged into the kneader, mixing was performed while drawing a vacuum using a vacuum pump. Mixing was performed for 15 to 20 minutes. As a result, a curable composition was obtained.

(成形工程)
次いで、成形工程を行った。
成形は、硬化性組成物を幅1cm×奥行き1cm×長さ6cmの型枠に詰めることで行った。硬化性組成物を型枠に入れたまま20℃、相対湿度60%の条件下で静置した。硬化性組成物をこのように成形してから脱型し、実施例1の供試体(構造物)を得た。実施例1の供試体を図1に示す。
実施例1の供試体について、圧縮強度、みかけ密度の測定、SEM観察、及びXRD測定を行った。以下、各測定方法について説明する。なお、圧縮強度の測定は、硬化性組成物の調製直後(原料の混合直後)から0.5時間及び1.5時間後に行い、圧縮強度以外の測定は、型枠に詰めてから3時間後に行った。
なお、比較例1の硬化性組成物については、混合後、1.5時間経過しても硬化が不十分であったため脱型できず、圧縮強度等の測定が行えなかった。
(Molding process)
Next, a molding step was carried out.
Molding was performed by filling the curable composition into a mold having a width of 1 cm, a depth of 1 cm, and a length of 6 cm. The curable composition was left to stand in the mold under conditions of 20° C. and a relative humidity of 60%. After molding in this manner, the curable composition was demolded to obtain a specimen (structure) of Example 1. The specimen of Example 1 is shown in FIG. 1.
The specimen of Example 1 was subjected to measurements of compressive strength, apparent density, SEM observation, and XRD measurement. Each measurement method will be described below. The compressive strength was measured 0.5 hours and 1.5 hours after the preparation of the curable composition (immediately after mixing the raw materials), and measurements other than the compressive strength were performed 3 hours after filling the mold.
The curable composition of Comparative Example 1 was not sufficiently cured even after 1.5 hours had elapsed since mixing, and therefore could not be demolded, and measurements of compressive strength and the like could not be performed.

<圧縮強度>
圧縮強度の測定は、JIS R5201:1997(セメントの物理試験方法)に記載の方法に準じて測定した。評価結果を表1に示す。実施例1の硬化性組成物は、混合後0.5時間の時点ですでに高い圧縮強度を示すことが確認された。
<Compressive strength>
The compressive strength was measured according to the method described in JIS R5201:1997 (Physical Testing Methods for Cement). The evaluation results are shown in Table 1. It was confirmed that the hardenable composition of Example 1 already exhibited high compressive strength 0.5 hours after mixing.

<みかけ密度>
幅1cm×奥行き1cm×長さ6cmに成形した実施例1の供試体について、材齢3時間の時点でそれぞれの質量を測定し、質量を成形体の体積で除することでみかけ密度を算出した。その結果、みかけ密度は、いずれの供試体も2.1g/cm~2.2g/cmの範囲内であった。この結果からわかるように、実施例1の供試体は、低密度、高強度の材料であることが確認された。
<Apparent density>
For the specimens of Example 1 molded to 1 cm width x 1 cm depth x 6 cm length, the masses of each were measured at the age of 3 hours, and the apparent densities were calculated by dividing the masses by the volumes of the molded bodies. As a result, the apparent densities of all the specimens were in the range of 2.1 g/ cm3 to 2.2 g/ cm3 . As can be seen from these results, the specimens of Example 1 were confirmed to be low-density, high-strength materials.

<SEM観察>
実施例1の供試体について、供試体断面のSEM観察を行った。観察は、Miniscope TM3030(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を使用し、測定倍率3000倍、電圧15.0kVの条件で行った。また、図2は、実施例1の供試体のSEM写真である。一方、実施例5は、最大粒径が5.6μm以上の粒子を多数含むことが確認された。
また、実施例1の供試体について、それぞれ図2のSEM写真における黒色の点(●)の部分において、EDX(Energy dispersive X-ray spectroscopy:エネルギー分散型X線分析)測定を行った。その結果、実施例1の供試体では、炭素及びカルシウムが検出された。
<SEM Observation>
The cross section of the specimen of Example 1 was observed by SEM. The observation was performed using a Miniscope TM3030 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at a measurement magnification of 3000 times and a voltage of 15.0 kV. FIG. 2 is an SEM photograph of the specimen of Example 1. On the other hand, it was confirmed that Example 5 contained a large number of particles with a maximum particle size of 5.6 μm or more.
Furthermore, for the specimen of Example 1, EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) measurement was performed on the black dots (●) in the SEM photograph of Figure 2. As a result, carbon and calcium were detected in the specimen of Example 1.

<XRD測定>
実施例1の各供試体に広角XRD(X‐ray diffraction:X線回折、装置:D2 PHASER 2nd Generation(Bruker社)、CuKα線)測定を行った。そして、XRD測定において同定した回折パターンをピーク分離してCaCO結晶由来のピークと、Ca(OH)由来のピークとに分離して、その比を求めた。無機材料中の炭酸カルシウムと、水酸化カルシウムとの存在比率を表1に示す。これにより、実施例1の供試体において未反応の水酸化カルシウムが存在することが確認された。これにより、各供試体は二酸化炭素の吸収余地を備える。また、無機材料中の炭酸カルシウムの存在比率が高いほど圧縮強度が高い傾向が確認された。なお、XRDの回折強度に基づく存在比は、電子の存在比、すなわち質量比を反映する。
<XRD Measurement>
Each specimen of Example 1 was subjected to wide-angle XRD (X-ray diffraction, device: D2 PHASER 2nd Generation (Bruker), CuKα ray) measurement. The diffraction pattern identified in the XRD measurement was separated into peaks derived from CaCO 3 crystals and peaks derived from Ca(OH) 2 , and the ratio was determined. The abundance ratio of calcium carbonate and calcium hydroxide in the inorganic material is shown in Table 1. As a result, it was confirmed that unreacted calcium hydroxide was present in the specimen of Example 1. As a result, each specimen has room for absorbing carbon dioxide. In addition, it was confirmed that the higher the abundance ratio of calcium carbonate in the inorganic material, the higher the compressive strength. The abundance ratio based on the diffraction intensity of XRD reflects the abundance ratio of electrons, that is, the mass ratio.

Figure 0007606375000010
Figure 0007606375000010

Claims (4)

グリセロール-1,2-カーボネートと、水酸化カルシウムと、骨材と、を含む硬化性組成物であって、
前記グリセロール-1,2-カーボネートの混合比率は、
前記水酸化カルシウム100質量部に対して40~60質量部、且つ
前記水酸化カルシウムと前記骨材の合計100質量部に対して20~40質量部であり、
前記水酸化カルシウムの混合比率は、
前記水酸化カルシウムと前記骨材の合計100質量部に対して50~70質量部であり、
前記グリセロール-1,2-カーボネートと前記水酸化カルシウムと骨材とを混合した直後から1.5時間以内に、前記硬化性組成物の圧縮強度が30N/mm以上となる、硬化性組成物。
A hardenable composition comprising glycerol-1,2-carbonate , calcium hydroxide , and an aggregate ,
The mixing ratio of the glycerol-1,2-carbonate is
40 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the calcium hydroxide, and
20 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the calcium hydroxide and the aggregate,
The mixing ratio of the calcium hydroxide is:
50 to 70 parts by mass per 100 parts by mass of the calcium hydroxide and the aggregate,
The hardenable composition has a compressive strength of 30 N/mm2 or more within 1.5 hours after mixing the glycerol-1,2-carbonate , the calcium hydroxide, and an aggregate .
前記骨材は炭酸カルシウムである、請求項1に記載の硬化性組成物 The hardenable composition of claim 1 , wherein the aggregate is calcium carbonate . グリセロール-1,2-カーボネートと水酸化カルシウムと骨材とを混合する混合工程を有し、
前記混合工程において、
前記グリセロール-1,2-カーボネートの混合比率は、
前記水酸化カルシウム100質量部に対して40~60質量部、且つ
前記水酸化カルシウムと前記骨材の合計100質量部に対して20~40質量部であり、
前記水酸化カルシウムの混合比率は、
前記水酸化カルシウムと前記骨材の合計100質量部に対して50~70質量部であり、
前記混合工程では、混合を、減圧下で、5℃以下において、及び5分~1時間の混合時間の条件下で行い、
前記グリセロール-1,2-カーボネートと前記水酸化カルシウムと前記骨材とを混合した直後から1.5時間以内に、硬化性組成物の圧縮強度が30N/mm 以上となる、硬化性組成物の製造方法
The method includes a mixing step of mixing glycerol-1,2-carbonate, calcium hydroxide, and aggregate,
In the mixing step,
The mixing ratio of the glycerol-1,2-carbonate is
40 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of the calcium hydroxide, and
20 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the calcium hydroxide and the aggregate,
The mixing ratio of the calcium hydroxide is:
50 to 70 parts by mass per 100 parts by mass of the calcium hydroxide and the aggregate,
In the mixing step, mixing is carried out under reduced pressure, at 5° C. or lower, and for a mixing time of 5 minutes to 1 hour;
The method for producing a hardenable composition , wherein the compressive strength of the hardenable composition is 30 N/mm2 or more within 1.5 hours immediately after mixing the glycerol-1,2-carbonate, the calcium hydroxide, and the aggregate .
前記骨材は炭酸カルシウムである、請求項3に記載の硬化性組成物の製造方法 The method for producing a hardenable composition according to claim 3, wherein the aggregate is calcium carbonate .
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