JP2000178065A - 硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法 - Google Patents

硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法

Info

Publication number
JP2000178065A
JP2000178065A JP35912598A JP35912598A JP2000178065A JP 2000178065 A JP2000178065 A JP 2000178065A JP 35912598 A JP35912598 A JP 35912598A JP 35912598 A JP35912598 A JP 35912598A JP 2000178065 A JP2000178065 A JP 2000178065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic
component
composition
alkali metal
aqueous solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35912598A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsutoshi Nakano
龍俊 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP35912598A priority Critical patent/JP2000178065A/ja
Publication of JP2000178065A publication Critical patent/JP2000178065A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions 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 alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/40Surface-active agents, dispersants
    • C04B2103/408Dispersants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多量のアルカリ金属珪酸塩水溶液を用いるこ
となく、優れた流動性や賦形性と速やかな加熱硬化性を
有して成形性に優れ、且つ、硬化後は優れた機械的強度
や耐水性等を発揮する無機質成形体を得るに適する硬化
性無機質組成物、及び、それを用いた高性能の無機質成
形体の簡便な製造方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 下記(a)成分、下記(b)成分及び下
記(c)成分が含有されてなることを特徴とする硬化性
無機質組成物、及び、下記(a)成分及び下記(c)成
分を乾式混合した後、下記(b)成分を混合して得た硬
化性無機質組成物を賦形し、硬化させることを特徴とす
る無機質成形体の製造方法。 (a)成分:Al2 3 −SiO2 系粉体 (b)成分:アルカリ金属珪酸塩水溶液 (c)成分:アルコール類、グリコール類及びケトン類
からなる群より選択される少なくとも1種の分散助剤

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機質成形体用の
原料として好適な硬化性無機質組成物、及び、それを用
いた無機質成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】無機質成形体は、不燃性であり無発煙性
であるので、従来より建築材料や土木材料として広く用
いられている。このような無機質成形体としては、アル
カリの存在下で加熱することにより硬化させる無機質成
形体が種々提案されている。
【0003】例えば、特開平4−59648号公報で
は、「アルカリ金属珪酸塩水溶液15〜30重量部、無
機固体成分15〜40重量部、および充填剤30〜70
重量部よりなる主材100重量部と、有機処理された有
機ベントナイト5〜20重量部とよりなる無機成形体用
組成物」が提案されており、又、例えば、特開平4−6
138号公報では、「アルカリ金属珪酸塩水溶液、無機
固体成分および充填剤を混練し、混練物を型内に注入し
て加熱することにより硬化せしめて、無機成形体を製造
する方法であって、硬化完了後に無機成形体を型内また
は型外で略室温まで冷却し、この冷却状態の無機成形体
の表面を、アルカリ水溶液で洗浄することを特徴とす
る、無機成形体の製造法」が提案されている。
【0004】しかし、上記二つの提案にあるようなアル
カリ反応性無機固体成分を用いる方法の場合、アルカリ
反応性無機固体成分のうち入手が容易な例えばフライア
ッシュやメタカオリン等は、その粉体特性上、アルカリ
金属珪酸塩水溶液との混合が困難であるという欠点があ
るため、流動性の良好な成形し易いスラリーを得るため
には多量のアルカリ金属珪酸塩水溶液を用いる必要が生
じる。その結果、反応速度が遅くなって硬化に長時間を
要したり、得られた無機質成形体の機械的強度や耐水性
等が不十分となり、建築材料や土木材料として必要な性
能を満たすものではないという問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するため、多量のアルカリ金属珪酸塩水溶
液を用いることなく、優れた流動性や賦形性と速やかな
加熱硬化性を有して成形性に優れ、且つ、硬化後は優れ
た機械的強度や耐水性等を発揮する無機質成形体を得る
に適する硬化性無機質組成物、及び、それを用いた高性
能の無機質成形体の簡便な製造方法を提供することを課
題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
(以下、「第1発明」と記す)による硬化性無機質組成
物は、下記(a)成分、下記(b)成分及び下記(c)
成分が含有されてなることを特徴とする。 (a)成分:Al2 3 −SiO2 系粉体 (b)成分:アルカリ金属珪酸塩水溶液 (c)成分:アルコール類、グリコール類及びケトン類
からなる群より選択される少なくとも1種の分散助剤
【0007】又、請求項2に記載の発明(以下、「第2
発明」と記す)による無機質成形体の製造方法は、下記
(a)成分及び下記(c)成分を乾式混合した後、下記
(b)成分を混合して得た硬化性無機質組成物を賦形
し、硬化させることを特徴とする。 (a)成分:Al2 3 −SiO2 系粉体 (b)成分:アルカリ金属珪酸塩水溶液 (c)成分:アルコール類、グリコール類及びケトン類
からなる群より選択される少なくとも1種の分散助剤
【0008】第1発明及び第2発明(以下、「本発明」
と記す)における硬化性無機質組成物には(a)成分と
してAl2 3 −SiO2 系粉体が含有される。
【0009】上記Al2 3 −SiO2 系粉体として
は、特に限定されるものではないが、例えば、カオリ
ン、ムライト、ばん土、けつ岩、フライアッシュ、白
土、焼成汚泥、スラグ、カオリン以外の粘土鉱物等が挙
げられ、これらの1種もしくは2種以上が好適に用いら
れる。
【0010】又、上記Al2 3 −SiO2 系粉体は、
0.1〜30kwh/kg程度の機械的エネルギーを作
用させる方法、400〜900℃程度の温度で熱処理す
る方法あるいは溶射処理する方法等で予め非晶質化さ
せ、活性化させたものであることが好ましい。上記非晶
質化は、X線回折法において、回折パターンにブロード
なハローが観測されることにより、確認することが出来
る。
【0011】本発明においては、上記各種Al2 3
SiO2 系粉体のなかでもカオリンが特に好適に用いら
れる。
【0012】カオリンは、カオリン鉱物を50重量%以
上含有する無機質粉体であり、上記カオリン鉱物は、2
−八面体型の1:1層状の珪酸塩から成る粘土鉱物であ
って、Si2 5 (OH)4 の化学式で表される。
【0013】上記カオリン鉱物としては、特に限定され
るものではないが、例えば、カオリナイト、ディッカイ
ト、ナクライト等の鉱物や、これらの鉱物の層間に水分
子を含んだハロイサイト等が挙げられ、これらの1種も
しくは2種以上が好適に用いられる。
【0014】本発明で用いられるカオリンは、上記カオ
リン鉱物以外に、例えば、雲母、タルク、スメクタイ
ト、アロフェン、イモゴライト等の粘土鉱物、α−クオ
ーツ等のシリカ鉱物、長石、沸石等の粘土中に一般的に
含まれている鉱物を含有していても良いが、上記カオリ
ン鉱物の含有量が50重量%以上であることが好まし
く、より好ましくは60〜100重量%である。
【0015】カオリン中におけるカオリン鉱物の含有量
が50重量%未満であると、アルカリとの反応性が不十
分となることがある。
【0016】本発明における硬化性無機質組成物には
(b)成分としてアルカリ金属珪酸塩水溶液が含有され
る。
【0017】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液に用いられ
るアルカリ金属珪酸塩は、M2 O・nSiO2 の化学式
で表される。式中、Mはリチウム、ナトリウム又はカリ
ウムを示し、ルビジウム、セシウム及びフランシウムは
包含されない。
【0018】又、式中、nは0又は8以下の正の整数を
示す。nが8を超えると、水と混合して水溶液とした時
に粘度が急激に上昇したり、ゲル化を起こし易くなるた
め、前記(a)成分との混合が困難となったり、得られ
る硬化性無機質組成物の流動性が乏しくなる。
【0019】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液の濃度は、
特に限定されるものではないが、1〜70重量%である
ことが好ましく、より好ましくは30〜60重量%であ
る。
【0020】アルカリ金属珪酸塩水溶液の濃度が1重量
%未満であると、得られる硬化性無機質組成物のアルカ
リ硬化性が悪くなることがあり、逆にアルカリ金属珪酸
塩水溶液の濃度が70重量%を超えると、得られる硬化
性無機質組成物の粘度が高くなり過ぎて、流動性や賦形
性が乏しくなることがある。
【0021】又、硬化性無機質組成物のアルカリ硬化性
をより向上させるために、上記アルカリ金属珪酸塩水溶
液中にアルカリ金属珪酸塩以外のアルカリ金属塩が併用
されていても良い。
【0022】ここで言うアルカリ金属塩とは、リチウ
ム、ナトリウム又はカリウムの塩を意味し、ルビジウ
ム、セシウム及びフランシウムの塩は包含されない。
【0023】上記アルカリ金属塩の具体例としては、特
に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウ
ムや水酸化カリウム等が挙げられ、これらの1種もしく
は2種以上が好適に用いられる。
【0024】さらに、硬化性無機質組成物のアルカリ硬
化性をより向上させるために、上記アルカリ金属珪酸塩
水溶液中にアルミニウムの塩が併用されていても良い。
【0025】アルカリ金属珪酸塩水溶液中にアルミニウ
ムの塩を溶解させる方法としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、水酸化アルミニウム及び前記Al
2 3 −SiO2 系粉体からなる群より選択される少な
くとも1種の粉体に0.1〜30kwh/kg程度の機
械的エネルギーを作用させて得られた活性無機質粉体と
予め準備した上記アルカリ金属塩の水溶液とを混合して
無機質粉体のアルカリ懸濁液を作製した後、この無機質
粉体のアルカリ懸濁液とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを
混合する方法、前記Al2 3 −SiO2 系粉体の少な
くとも1種とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを常温〜10
0℃程度の温度で混合溶解する方法及びアルミン酸塩の
少なくとも1種とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを混合溶
解する方法等が挙げられ、いずれの方法も好適に採用さ
れる。
【0026】上記無機質粉体のアルカリ懸濁液とアルカ
リ金属珪酸塩水溶液とを混合する方法は、特別なもので
はなく、例えば、攪拌機、ミキサー、スターラー、ボー
ルミル、ブレンダー等の従来公知の攪拌混合機を用い
て、両者を均一に攪拌混合すれば良い。この時の混合時
間は、攪拌混合機の種類や能力によっても異なり特に限
定されるものではないが、一般的には1分〜2時間程度
であることが好ましい。
【0027】本発明における硬化性無機質組成物には
(c)成分としてアルコール類、グリコール類及びケト
ン類からなる群より選択される少なくとも1種の分散助
剤が含有される。
【0028】硬化性無機質組成物中に上記分散助剤を含
有させることにより、硬化性無機質組成物の流動性や賦
形性が著しく向上し、成形が容易になると共に、得られ
る無機質成形体の機械的強度や耐水性等もより向上す
る。
【0029】上記アルコール類とは直鎖式又は脂環式の
炭化水素の水素原子を水酸基で置換したヒドロキシ化合
物のことを言い、その具体例としては、特に限定される
ものではないが、例えば、メチルアルコール、エチルア
ルコール等の1価アルコールや2個以上の水酸基を有す
る多価アルコール等の各種アルコール類が挙げられ、こ
れらの1種もしくは2種以上が好適に用いられる。
【0030】上記グリコール類とは2価アルコールのこ
とを言い、その具体例としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、エチレングリコール、プロピレング
リコール等の各種グリコール類が挙げられ、これらの1
種もしくは2種以上が好適に用いられる。
【0031】上記ケトン類とはCOが2個の炭化水素基
と結合しているオキソ化合物を言い、その具体例として
は、特に限定されるものではないが、例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
各種ケトン類が挙げられ、これらの1種もしくは2種以
上が好適に用いられるが、なかでも水溶性のアセトンが
より好適に用いられる。
【0032】硬化性無機質組成物中における上記分散助
剤の含有量は、特に限定されるものではないが、前記A
2 3 −SiO2 系粉体100重量部に対し、分散助
剤0.05〜10重量部であることが好ましく、より好
ましくは0.1〜8重量部である。
【0033】硬化性無機質組成物中における分散助剤の
含有量がAl2 3 −SiO2 系粉体100重量部に対
し0.05重量部未満であると、十分な流動性向上効果
を得られないことがあり、逆に硬化性無機質組成物中に
おける分散助剤の含有量がAl2 3 −SiO2 系粉体
100重量部に対し10重量部を超えると、得られる無
機質成形体の耐水性や耐候性等が低下することがある。
【0034】本発明における硬化性無機質組成物には、
本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、必
須成分である上述の(a)成分、(b)成分及び(c)
成分以外に、硬化時や乾燥時の収縮低減のための無機質
充填材、機械的強度向上のための補強繊維、軽量化のた
めの軽量骨材、着色剤、消泡剤等の各種添加剤の1種も
しくは2種以上が含有されていても良い。
【0035】無機質充填材としては、特に限定されるも
のではないが、例えば、珪砂、珪石粉、シリカヒュー
ム、マイカ、タルク、ワラストナイト、炭酸カルシウム
等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上が好適に
用いられる。
【0036】上記無機質充填材の平均粒子径は、特に限
定されるものではないが、0.01μm〜1mmである
ことが好ましい。無機質充填材の平均粒子径が0.01
μm未満であると、硬化時や乾燥時の収縮低減効果を十
分に得られないことがあり、逆に無機質充填材の平均粒
子径が1mmを超えると、硬化性無機質組成物の流動性
が阻害されて、得られる無機質成形体の表面の凹凸が大
きくなることがある。
【0037】又、上記無機質充填材の添加量は、特に限
定されるものではないが、(b)成分である前記アルカ
リ金属珪酸塩水溶液100重量部に対し、無機質充填材
800重量部以下であることが好ましく、より好ましく
は100〜500重量部である。アルカリ金属珪酸塩水
溶液100重量部に対する無機質充填材の添加量が80
0重量部を超えると、得られる硬化性無機質組成物のア
ルカリ硬化性が不十分となることがある。
【0038】補強繊維としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、ビニロン、ポリプロピレン、アクリ
ル、レーヨン、アラミド、アクリロニトリル等の合成繊
維;ガラス繊維;チタン酸カリウム、ロックウール等の
無機繊維;カーボン繊維;鋼繊維等が挙げられ、これら
の1種もしくは2種以上が好適に用いられる。
【0039】上記補強繊維は、短繊維もしくは長繊維の
いずれであっても良く、又、メッシュ状のものであって
も良い。補強繊維が短繊維である場合、特に限定される
ものではないが、その繊維径は1〜500μmであるこ
とが好ましく、又、その繊維長は1〜15mmであるこ
とが好ましい。繊維径が1μm未満であると、混合時に
再凝集して交絡によるファイバーボールを形成し易くな
るので、得られる無機質成形体の機械的強度が不十分と
なったり、表面の凹凸が激しくなって外観を損ねること
がある。又、繊維径が500μmを超えたり、繊維長が
1mm未満であると、十分な補強効果を得られないこと
があり、逆に繊維長が15mmを超えると、硬化性無機
質組成物中への分散混合性が低下し、得られる無機質成
形体の機械的強度が不均一となることがある。
【0040】又、上記補強繊維の添加量は、特に限定さ
れるものではないが、(b)成分である前記アルカリ金
属珪酸塩水溶液100重量部に対し、補強繊維10重量
部以下であることが好ましい。アルカリ金属珪酸塩水溶
液100重量部に対する補強繊維の添加量が10重量部
を超えると、補強繊維の分散混合性が低下したり、得ら
れる無機質成形体の耐熱性等が不十分となることがあ
る。
【0041】軽量骨材としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、パーライト、ガラスバルーン、シリ
カバルーン、フライアッシュバルーン、シラス発泡体等
の無機質発泡体やフェノール系、ウレタン系、エチレン
系、スチレン系、塩化ビニリデン系等の各種合成樹脂発
泡体等が挙げられ、これらの1種もしくは2種以上が好
適に用いられる。
【0042】上記軽量骨材の比重は、特に限定されるも
のではないが、0.01〜1であることが好ましい。軽
量骨材の比重が0.01未満であると、得られる無機質
成形体の機械的強度が不十分となることがあり、逆に軽
量骨材の比重が1を超えると、十分な軽量化効果を得ら
れないことがある。
【0043】又、上記軽量骨材の添加量は、特に限定さ
れるものではないが、(b)成分である前記アルカリ金
属珪酸塩水溶液100重量部に対し、軽量骨材0.1〜
100重量部であることが好ましい。アルカリ金属珪酸
塩水溶液100重量部に対する軽量骨材の添加量が0.
1重量部未満であると、十分な軽量化効果を得られない
ことがあり、逆にアルカリ金属珪酸塩水溶液100重量
部に対する軽量骨材の添加量が100重量部を超える
と、得られる無機質成形体の機械的強度が不十分となる
ことがある。
【0044】第1発明による硬化性無機質組成物を作製
する方法は、特別なものではなく、例えば、オムニミキ
サー、アイリッヒミキサー、万能ミキサー、擂潰機、プ
ラネタリーミキサー、スパイラルミキサー、ピンミキサ
ー等の従来公知の攪拌混合機を用いて、必須成分である
前記(a)成分、前記(b)成分及び前記(c)の各所
定量と必要に応じて含有させる各種添加剤の1種もしく
は2種以上の各所定量とを均一に攪拌混合することによ
り、所望の硬化性無機質組成物を得ることが出来る。
尚、(b)成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液は予め
調製したものを用いることが好ましい。
【0045】次に、第2発明による無機質成形体の製造
方法は、上記攪拌混合機を用いて、前記(a)成分と前
記(c)成分とを先ず乾式混合し、次いで、この混合物
に前記(b)成分を混合する手順で硬化性無機質組成物
を作製し、得られた硬化性無機質組成物を賦形し、硬化
させることを特徴とする。
【0046】尚、硬化性無機質組成物中に例えば無機充
填材や補強繊維のような固形の添加剤を含有させる場合
には、これらの固形添加剤も(a)成分及び(c)成分
と共に、予め乾式混合されることが好ましい。
【0047】(a)成分及びその他の固形添加剤と
(c)成分を予め乾式混合することにより、(c)成分
である分散助剤は(a)成分であるAl2 3 −SiO
2 系粉体及びその他の固形添加剤の表面に均一且つ良好
に吸着されるので、分散助剤を含有させることによる流
動性向上効果や賦形性向上効果はより著しいものとな
る。
【0048】こうして得られた硬化性無機質組成物を用
いて無機質成形体を製造する方法は、特別なものではな
く、例えば、注入法、プレス法、押出法等の一般的な成
形方法によって、硬化性無機質組成物を賦形し、硬化さ
せることにより、所望の無機質成形体を得ることが出来
る。
【0049】上記硬化させる時の硬化温度は、特に限定
されるものではないが、1〜300℃であることが好ま
しく、より好ましくは10〜150℃である。上記硬化
温度が1℃未満であると、硬化速度が著しく遅くなっ
て、硬化に長時間を要することがあり、逆に硬化温度が
300℃を超えると、硬化時の収縮が大きくなって、得
られる無機質成形体にクラック等が発生し、不良品とな
ることがある。
【0050】
【作用】第1発明による硬化性無機質組成物は、必須成
分としてアルコール類、グリコール類及びケトン類から
なる群より選択される少なくとも1種の分散助剤を含有
するので、多量のアルカリ金属珪酸塩水溶液を用いるこ
となく、優れた流動性や賦形性と速やかな加熱硬化性を
有し、成形性に優れる。又、硬化後は優れた機械的強度
や耐水性等を発揮するので、無機質成形体用の原料とし
て好適である。
【0051】又、第2発明による無機質成形体の製造方
法は、硬化性無機質組成物を作製する時に、Al2 3
−SiO2 系粉体と上記分散助剤を予め乾式混合した後
にアルカリ金属珪酸塩水溶液を混合する手順を採るの
で、分散助剤はAl2 3 −SiO2 系粉体の表面に均
一且つ良好に吸着される。従って、得られた硬化性無機
質組成物は流動性や賦形性に著しく優れたものとなり、
高性能の無機質成形体を成形性良く簡便に得ることが出
来る。
【0052】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するた
め、以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例の
みに限定されるものではない。尚、実施例中の「部」は
「重量部」を意味し、「%」は、特に記載のない限り、
「重量%」を意味する。
【0053】1.Al2 3 −SiO2 系粉体の準備 下記2種類のAl2 3 −SiO2 系粉体を(a)成分
として準備した。 (1)メタカオリン 商品名:「SP−33」(エンゲルハート社製)、組
成:Al2 3 44%、SiO2 52%、その他4%、
平均粒子径:5μm、比表面積:13m2 /g、結晶構
造:非晶質 (2)フライアッシュ 組成:Al2 3 25%、SiO2 55%、その他20
%、比表面積:6m2/g、結晶構造:非晶質
【0054】2.アルミノ珪酸塩スラリー及びアルカリ
金属珪酸塩水溶液の調製 下記2種類のアルミノ珪酸塩スラリー及び下記2種類の
アルカリ金属珪酸塩水溶液を(b)成分として調製し
た。 (1)アルミノ珪酸塩スラリーA 無機質粉体として水酸化アルミニウム(商品名「CL−
310」、組成:Al 2 3 65%、H2 O35%、平
均粒子径:10μm、住友化学工業社製)2kgをウル
トラファインミル(型式「AT−20」、10mmφジ
ルコニアボール44kgを使用、三菱重工業社製)に投
入し、5kwh/kgの機械的エネルギーを印加して活
性化処理し、活性水酸化アルミニウム粉体を得た。次
に、上記で得られた活性水酸化アルミニウム粉体20部
と水酸化カリウム水溶液(48.5%)100部をスタ
ーラーを用いて均一に攪拌混合し、アルカリ懸濁液を得
た。次いで、上記で得られたアルカリ懸濁液40部と1
K水ガラス(日本化学社製)100部をハンドミキサー
を用いて3分間均一に攪拌混合し、アルミノ珪酸塩スラ
リーAを調製した。
【0055】(2)アルミノ珪酸塩スラリーB 無機質粉体として、水酸化アルミニウム2kgの代わり
に、カオリン(組成:Al2 3 39%、SiO2 45
%、H2 O14%、その他2%、平均粒子径:5μm、
産地:ジョージア、山陽クレー社製)2kgを用いたこ
と以外は(1)の場合と同様にして、活性カオリン粉体
を得た。次に、上記で得られた活性カオリン粉体48部
と水酸化カリウム水溶液(48.5%)100部をスタ
ーラーを用いて均一に攪拌混合し、アルカリ懸濁液を得
た。次いで、上記で得られたアルカリ懸濁液49部と1
K水ガラス(日本化学社製)100部をハンドミキサー
を用いて3分間均一に攪拌混合し、アルミノ珪酸塩スラ
リーBを調製した。
【0056】(3)アルカリ金属珪酸塩水溶液I SiO2 22%、K2 O24%、モル比1.4の組成の
アルカリ金属珪酸塩を水に溶解して、アルカリ金属珪酸
塩水溶液Iを調製した。 (4)アルカリ金属珪酸塩水溶液II SiO2 22%、Na2 O24%、モル比1.5の組成
のアルカリ金属珪酸塩を水に溶解して、アルカリ金属珪
酸塩水溶液IIを調製した。
【0057】3.分散助剤の準備 下記3種類の分散助剤を(c)成分として準備した。 (1)エチルアルコール (2)エチレングリコール (3)アセトン
【0058】(実施例1)
【0059】(1)硬化性無機質組成物の作製 表1に示すように、(a)成分としてメタカオリン48
部、無機質充填材として珪石粉(プレーン比表面積90
00cm2 /g、住友セメント社製)57部、同じく無
機質充填材としてワラストナイト(商品名「ケモリット
A−60」、Wolkem社製)57部、補強繊維とし
てビニロン繊維(商品名「RM182」、繊維径14μ
m、繊維長6mm、クラレ社製)1.1部、軽量骨材と
してシリカバルーン(キンセイマティック社製)0.0
3部及び(c)成分である分散助剤としてエチルアルコ
ール2部を遊星攪拌型ミキサーに投入し、10分間均一
に乾式混合した。次いで、上記で得られた乾式混合物中
に(b)成分としてアルミノ珪酸塩スラリーA100部
を投入し、10分間均一に攪拌混合して、硬化性無機質
組成物を作製した。
【0060】(2)無機質成形体の製造 上記で得られた硬化性無機質組成物を幅300mm、長
さ3000mm、厚さ30mmの型枠内に注入し、ホッ
トプレートを用いて、85℃で120分間硬化させて、
無機質成形体を製造した。
【0061】(3)評価 上記で得られた硬化性無機質組成物のフロー値、及
び、上記で得られた無機質成形体の曲げ強度及び煮
沸後の曲げ強度維持率を以下の方法で評価した。その結
果は表1に示すとおりであった。
【0062】フロー値:JIS R−5201に準拠
し、テーブルフロー試験器を用いて、作製5分後の硬化
性無機質組成物の拡がり面積フロー値(cm2 )を測定
した。
【0063】曲げ強度:脱型した無機質成形体を50
℃で24時間乾燥した後、JISA−1408に準拠し
て、曲げ強度(kgf/cm2 )を測定した。
【0064】煮沸後の曲げ強度維持率:脱型した無機
質成形体を沸騰水中に8時間浸漬した後、取り出して、
50℃で24時間乾燥した後、の場合と同様にして曲
げ強度を測定し、下式により曲げ強度維持率(%)を算
出した。曲げ強度維持率(%)=(煮沸後の曲げ強度/
煮沸前の曲げ強度)×100
【0065】(実施例2〜4、及び、比較例1及び2)
硬化性無機質組成物を表1に示す配合組成としたこと以
外は実施例1の場合と同様にして、5種類の硬化性無機
質組成物を得た。
【0066】上記で得られた5種類の硬化性無機質組成
物のフロー値を実施例1の場合と同様にして評価し
た。その結果は表1に示すとおりであった。
【0067】次いで、上記で得られた5種類の硬化性無
機質組成物を用いて、実施例1の場合と同様にして、無
機質成形体の製造を行った。但し、比較例1の硬化性無
機質組成物はフロー値が低く流動性が乏しかったので、
無機質成形体の製造は出来なかった。従って、得られた
無機質成形体は4種類であった。
【0068】上記で得られた4種類の無機質成形体の
曲げ強度及び煮沸後の曲げ強度維持率を実施例1の場
合と同様にして評価した。その結果は表1に示すとおり
であった。
【0069】(比較例3)硬化性無機質組成物を表1に
示す配合組成とし、(a)成分及び他の固形成分と
(c)成分である分散助剤との乾式混合を行わず、先ず
(a)成分、無機質充填材及び補強繊維を混合した後、
(b)成分を混合し、最後に軽量骨材及び(c)成分で
ある分散助剤を混合したこと以外は実施例1の場合と同
様にして、硬化性無機質組成物を得た。
【0070】次いで、上記で得られた硬化性無機質組成
物を用いて、実施例1の場合と同様にして、無機質成形
体の製造を行った。
【0071】上記で得られた硬化性無機質組成物のフ
ロー値、及び、上記で得られた無機質成形体の曲げ強
度及び煮沸後の曲げ強度維持率を実施例1の場合と同
様にして評価した。その結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0072】
【表1】
【0073】表1から明らかなように、本発明による実
施例1〜4の硬化性無機質組成物は、フロー値が高く、
優れた流動性を示した。又、上記硬化性無機質組成物を
用いて製造された実施例1〜4の無機質成形体は、曲げ
強度及び煮沸後の曲げ強度維持率のいずれも高く、優れ
た物性を発揮した。
【0074】これに対し、分散助剤を含有させなかった
比較例1の硬化性無機質組成物は、フロー値が低く流動
性が悪かったので、無機質成形体の製造が出来なかっ
た。
【0075】又、分散助剤を含有させず、アルカリ金属
珪酸塩水溶液を多量に含有させた比較例2の硬化性無機
質組成物を用いて製造された比較例2の無機質成形体
は、曲げ強度が低く、且つ、煮沸後の曲げ強度維持率が
極端に低かった。
【0076】さらに、(a)成分及び他の固形成分と
(c)成分である分散助剤との乾式混合を行わなかった
比較例3の硬化性無機質組成物を用いて製造された比較
例3の無機質成形体は、曲げ強度及び煮沸後の曲げ強度
維持率のいずれも低かった。
【0077】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による硬化性
無機質組成物は、優れた流動性や賦形性と速やかな加熱
硬化性を有しており、成形性に優れる。又、硬化後は優
れた機械的強度や耐水性等を発揮するので、高性能の無
機質成形体を得るに適する。
【0078】又、本発明の製造方法によれば、苛酷な条
件下での使用にも耐え得る高性能の無機質成形体を簡便
に得ることが出来る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(a)成分、下記(b)成分及び下
    記(c)成分が含有されてなることを特徴とする硬化性
    無機質組成物。 (a)成分:Al2 3 −SiO2 系粉体 (b)成分:アルカリ金属珪酸塩水溶液 (c)成分:アルコール類、グリコール類及びケトン類
    からなる群より選択される少なくとも1種の分散助剤
  2. 【請求項2】 下記(a)成分及び下記(c)成分を乾
    式混合した後、下記(b)成分を混合して得た硬化性無
    機質組成物を賦形し、硬化させることを特徴とする無機
    質成形体の製造方法。 (a)成分:Al2 3 −SiO2 系粉体 (b)成分:アルカリ金属珪酸塩水溶液 (c)成分:アルコール類、グリコール類及びケトン類
    からなる群より選択される少なくとも1種の分散助剤
JP35912598A 1998-12-17 1998-12-17 硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法 Pending JP2000178065A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35912598A JP2000178065A (ja) 1998-12-17 1998-12-17 硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35912598A JP2000178065A (ja) 1998-12-17 1998-12-17 硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000178065A true JP2000178065A (ja) 2000-06-27

Family

ID=18462874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35912598A Pending JP2000178065A (ja) 1998-12-17 1998-12-17 硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000178065A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005507991A (ja) * 2001-10-31 2005-03-24 スペシャルティ ミネラルズ (ミシガン) インク. 制御されたコンクリートのための方法、組成物及び装置
JP2005336032A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Sekisui Chem Co Ltd 無機質外装材及びその製造方法
JP2007197308A (ja) * 2005-12-26 2007-08-09 Abc Kenzai Kenkyusho:Kk コンクリート表面改質剤
JP2008239446A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Railway Technical Res Inst ジオポリマー組成物及びその製造方法
JP2015199634A (ja) * 2014-03-31 2015-11-12 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
JP2015535793A (ja) * 2012-09-21 2015-12-17 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 有機液体から複合材料を調製するプロセス及び得られた材料
JP2016514662A (ja) * 2013-03-15 2016-05-23 アレッシ,ビンセント 熱硬化性のセラミック組成物およびその調製方法
JP2018150195A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 東邦化学工業株式会社 ジオポリマー用収縮低減剤及びジオポリマー硬化体
JP2018535919A (ja) * 2015-11-06 2018-12-06 アレッシ,ヴィンス 無機高分子のセラミック様の材料を提供するためのプロセス

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005507991A (ja) * 2001-10-31 2005-03-24 スペシャルティ ミネラルズ (ミシガン) インク. 制御されたコンクリートのための方法、組成物及び装置
JP2005336032A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Sekisui Chem Co Ltd 無機質外装材及びその製造方法
JP2007197308A (ja) * 2005-12-26 2007-08-09 Abc Kenzai Kenkyusho:Kk コンクリート表面改質剤
JP2008239446A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Railway Technical Res Inst ジオポリマー組成物及びその製造方法
JP2015535793A (ja) * 2012-09-21 2015-12-17 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 有機液体から複合材料を調製するプロセス及び得られた材料
JP2016514662A (ja) * 2013-03-15 2016-05-23 アレッシ,ビンセント 熱硬化性のセラミック組成物およびその調製方法
JP2018138512A (ja) * 2013-03-15 2018-09-06 アレッシ,ビンセント 熱硬化性のセラミック組成物およびその調製方法
JP2015199634A (ja) * 2014-03-31 2015-11-12 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
JP2018535919A (ja) * 2015-11-06 2018-12-06 アレッシ,ヴィンス 無機高分子のセラミック様の材料を提供するためのプロセス
JP2018150195A (ja) * 2017-03-13 2018-09-27 東邦化学工業株式会社 ジオポリマー用収縮低減剤及びジオポリマー硬化体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8574358B2 (en) Geopolymeric particles, fibers, shaped articles and methods of manufacture
JPS58120556A (ja) 軽量体用組成物
EP1971562B1 (en) Method of manufacture of shaped geopolymeric particles
JPH0157070B2 (ja)
KR100853754B1 (ko) 건축용 고강도 내화성형체 및 그 제조방법
JP2000178065A (ja) 硬化性無機質組成物及び無機質成形体の製造方法
JP2000159581A (ja) アルミノ珪酸塩スラリー及び無機質硬化体の製造方法
WO2021162104A1 (ja) 建設向け立体造形用セメント質材料及び建設向けの立体造形方法
JP4630446B2 (ja) 無機質硬化性組成物とその製造方法、無機質硬化体とその製造方法及び石膏系硬化体並びにセメント系硬化体
JPH0859331A (ja) 硬化性無機質組成物
KR20220075474A (ko) 3d 프린팅용 황토 파이버 복합체
JP2018535919A (ja) 無機高分子のセラミック様の材料を提供するためのプロセス
JP3699597B2 (ja) アルミノ珪酸塩スラリー、硬化性無機質組成物及び無機質硬化体
JP3253403B2 (ja) 無機質組成物
JP3615665B2 (ja) 無機質硬化体の製造方法
KR100538373B1 (ko) 인조석 조성물 및 이의 제조방법
JPH07309617A (ja) 無機質粉体及び硬化性無機質組成物
JPH06199517A (ja) 無機質粉体及び硬化性無機質組成物
JP2000159582A (ja) 無機質発泡硬化体
JPH0637336B2 (ja) 無機質発泡体の製法
JPH0789753A (ja) 無機質硬化体の製造方法
JPH0217510B2 (ja)
JPH0335268B2 (ja)
CZ35798U1 (cs) Alkalicky aktivovaná aluminosilikátová směs pro 3D tisk
JPH06211557A (ja) 硬化性無機質組成物