JP3910709B2 - Method for producing inorganic foam - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機発泡体の製造方法に関するものであり、より詳しくは、独立気泡を有する外観の優れた無機発泡体を製造し得るようにした無機発泡体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の外壁や屋根などに用いられる無機発泡体のパネルの製造方法には、従来、特公平６−１５４２８号公報に記載されたようなものがある。
【０００３】
上記公報に記載された無機発泡体の製造方法では、要するに、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ3系の反応性無機質粉体やアルカリ金属珪酸塩の水溶液を含む硬化性無機質組成物に発泡剤を加えてバッチミキサーなどで混合・混練し、得られた混練物を所定の雌型に注入すると共に雌型に雄型を嵌合装着し、型内に混練物を発泡充填させた後、型ごと熱エネルギーを付与し脱水縮重合反応を起こさせて硬化させ、得られた成形体を脱型して乾燥させることにより、最終的に無機発泡体を得るようにしている。
【０００４】
このような無機発泡体の製造方法では、原料の混合時や注型時に巻き込んだ空気によって型に対する充填不良が生じるなどにより表面に欠陥のある無機発泡体ができてしまい、製品の外観が損われることとなるので、発泡開始後に型内の混練物に振動を与えて、充填不良をなくし、外観を向上させるようにすることが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無機発泡体の製造方法には、以下のような問題があった。
【０００６】
即ち、充填不良によってできる表面の欠陥を除去するために、従来は、発泡開始後に型内の混練物に振動を与えるようにしているが、このように、発泡開始後に型内の混練物に振動を与えた場合、発泡によって発生した気泡どうしが振動により結合されて、気泡の独立性が損われてしまうため、外観の良好な無機発泡体が製造できないという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、上述の実情に鑑み、独立気泡を有する外観の優れた無機発泡体を製造し得るようにした無機発泡体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本願の請求項１の発明は、発泡剤を混合した硬化性無機質組成物を成形用型内に注型して、前記硬化性無機質組成物が発泡する前に前記成型用型に振動を付与した後、前記硬化性無機質組成物を加熱して前記成形用型内で発泡・硬化させることにより、前記成形用型内に前記硬化性無機質組成物からなる無機発泡体を製造する無機発泡体の製造方法であって、前記無機発泡体に凹凸の意匠面を形成する模様が前記成型用型の内底面に形成されていると共に、前記硬化性無機質組成物の発泡を開始させる前に、前記意匠面を形成する前記内底面の面延設方向で且つ前記凹凸量が最も大きくなる方向に前記硬化性無機質組成物を前記成形用型内で流動させるように、前記硬化性無機質組成物に振動を与える無機発泡体の製造方法としたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成された請求項１記載のものでは、混合された硬化性無機質組成物の発泡が開始される以前に成形用型内の硬化性無機質組成物に、振動を与える。例えば、硬化性無機質組成物の発泡・硬化により形成される無機発泡体が板体の場合、板の表面や裏面に略平行な面内の方向で、該板体の厚み方向に略直交する面延設方向に沿って振動が与えられて、発泡によって発生した気泡どうしが、振動により結合されずに独立気泡を維持させながら、無機発泡体の表面を均して、充填不良を解消できる。
【００１０】
また、面延設方向に沿って大きな振幅が与えられても、硬化性無機組成物を充填する型枠体に流動する該硬化性無機組成物が堰き止められて、流出する虞が少ない。
【００１１】
しかも、振動より面延設方向に沿わせて該硬化性無機組成物が略均一量に分配されて効率よく表面の均しが完了するので、気泡の結合に必要な時間を与えずに、振動を終了させることが出来る。
【００１２】
よって、無機発泡体の外表面に露呈する気泡は、独立気泡と略なるため、良好な外観品質を得ることが出来る。
【００１３】
また、請求項１に記載されたものでは、前記無機発泡体に凹凸の意匠面を形成する模様が前記成型用型の内底面に形成されていると共に、前記硬化性無機質組成物の発泡を開始させる前に、前記意匠面を形成する前記内底面の面延設方向で且つ前記凹凸量が最も大きくなる方向に前記硬化性無機質組成物を前記成形用型内で流動させるように、前記硬化性無機質組成物に振動を与えるようにしている。
【００１４】
このように構成された請求項１記載のものでは、振動が与えられると、前記硬化性無機発泡体形成型内に設けられた凹凸に対して、流動する前記硬化性無機質組成物が衝突して干渉する。
【００１５】
このため、大きな振幅が与えられても、無機発泡体の外観を形成する凹凸模様等によって、エネルギが吸収されて更に効率よく表面の均しが完了するので、気泡の結合に必要な時間を与えずに、振動を終了させることが出来る。
【００１６】
従って更に良好な外観品質を得ることが出来る。
【００１７】
更に、請求項２に記載されたものでは、前記硬化性無機発泡体形成型内には、振動方向に略直交する方向に、前記硬化性無機質組成物の流動を阻害する仕切を設けてなる無機発泡体の製造方法を特徴としている。
【００１８】
このように構成された請求項２記載のものでは、大きな振幅が与えられても、前記仕切によって、エネルギが吸収されて更に効率よく表面の均しが完了するので、気泡の結合に必要な時間を与えずに、振動を終了させることが出来る。
【００１９】
従って更に良好な外観品質を得ることが出来る。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態の一例である。
【００２２】
本発明は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）、水（Ｃ）、及び、発泡剤（Ｅ）を混合して硬化性無機質組成物を形成し、硬化性無機質組成物を発泡・硬化させて無機発泡体を製造する場合に、混合した硬化性無機質組成物が発泡を開始する以前に硬化性無機質組成物に振動、特に面方向の振動を与えるようにしたところにその特徴がある。
【００２３】
以下に、上記をより詳細に説明する。
【００２４】
先ず、図１に示すように、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）と、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）と、水（Ｃ）と、発泡剤（Ｅ）などから成る原料を用意する。
【００２５】
ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）としては、ＳｉＯ₂が、１０〜９０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃が、９０〜１０重量％のものが好ましく使用される。このような粉体としては、例えば、（Ａ１）粒径が２０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュ、（Ａ２）４００〜１０００Ｃ゜で焼成された粒径が２０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュ、（Ａ３）フライアッシュ又は粘土を溶融し気体中で噴霧することによって得られた無機質粉体、（Ａ４）粘土に０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させることにより得られた無機質粉体、（Ａ５）アルミナ系研磨材を製造する際のダスト、粉砕焼成ボーキサイト等、（Ａ４）の無機質粉体を更に１００〜７５０Ｃ゜で加熱することにより得られた無機質粉体、（Ａ６）メタカオリン、によりなる群より選ばれる１種以上の無機質粉体等が使用できる。尚、組成と粒度が適当であればこれらに限定される物ではない。
【００２６】
また、これらの粉体をそのまま用いてもよいが、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーを作用させてもよい。
【００２７】
溶射処理によって活性化する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。その溶射技術は、好ましくは材料粉末が２０００〜１６０００℃の温度で溶融され、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧されるものであり、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の比表面積は、０．１〜１００ｍ²／ｇ が好ましい。
【００２８】
分級、粉砕によって活性化する方法としては、従来公知の任意の方法が採用され、篩、比重、風力、湿式沈降等による分級、ジェットミル、ロールミル、ボールミルによる粉砕などがあげられる。これらの手段は併用されてもよい。
【００２９】
機械的エネルギーを作用させて活性化する方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等が使用され、作用させる機械的エネルギーとしては０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。小さいと粉体を活性化しにくく、大きいと装置への負荷が大きい。
【００３０】
上記フライアッシュは、必要に応じて、焼成されたものでもよい。焼成温度は、低いとフライアッシュの黒色が残って着色が困難となり、高いと、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）との反応性が低くなるので、４００℃〜１０００℃であることが好ましい。
【００３１】
本発明で用いられるアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）とは、Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍ＝Ｌｉ、Ｋ、Ｎａまたはそれらの混合物、）で表され、ｎ＝０．１〜８のものが好ましく、ｎ＝０．５〜３のものが好ましく、ｎ＝０．５〜２．５のものが特に好ましい。すなわち、ｎが０．１に満たない場合には、緻密な成形体が得られず、得られた成形体の機械的強度が低くなる。
【００３２】
また、ｎが８を越えた場合、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）水溶液がゲル化をおこしやすく粘度が急激に上昇するため、粉体との混合が困難になるおそれがある。
【００３３】
アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系の反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して０．２〜４５０重量部を添加する必要があるが、好ましい添加量は、１０〜３５０重量部、さらに好ましい添加量は、２０〜２５０重量部である。
【００３４】
添加量が０．２重量部未満の場合には、反応に必要なアルカリの量が少なすぎるために、硬化不良となり、逆に、４５０重量部を越える場合には、硬化剤（Ｄ）が多量となるため、無機発泡体の耐水性に問題が生じる。
【００３５】
本発明で使用される水（Ｃ）は上記アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の水溶液として添加されてもよいし、独立して添加されてもよい。水（Ｃ）の量は少なくなると、十分に硬化せずまた混合が困難となり、多くなると硬化体の強度が低下しやすくなるので上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、３５〜１５００重量部に限定され、好ましくは４５〜１０００重量部、さらに好ましくは５０〜５００重量部である。添加量が１０重量部を下回ると、反応性無機質粉体（Ａ）と混合することが不可能となり、逆に、１０００重量部を越えると、得られる無機発泡体の機械的強度が低下する。
【００３６】
本発明においては、硬化剤（Ｄ）、発泡剤（Ｅ）、無機質充填材（Ｆ）、補強繊維（Ｇ）、発泡助剤（Ｈ）、有機質発泡体もしくは無機質発泡体などの発泡体（Ｉ）をさらに添加する。
【００３７】
硬化剤（Ｄ）としては、塩化マグネシウム、酸化亜鉛などが挙げられる。
【００３８】
硬化剤（Ｄ）としての塩化マグネシウムは、ＭｇＣｌ₂で表され、無水物、６水和物、
１２水和物が使用される。
【００３９】
塩化マグネシウムの添加量は、反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、１〜１００重量部である必要がある。
【００４０】
また、硬化剤（Ｄ）として酸化亜鉛を使用する場合の添加量は、反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して、１〜１００重量部である必要がある。
【００４１】
添加量が１重量部を下回ると、無機発泡体の耐久性が悪く、逆に、１００重量部を越えると、無機発泡体の機械的強度が低下する。
【００４２】
発泡剤（Ｅ）としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過ほう酸ナトリウム等の過酸化物、或いはＭｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン等の金属粉末が挙げられ、コスト、安全性、入手の容易さ、混合のし易さを考慮すると、これらのうち、過酸化水素、アルミニウム粉末が好ましく、発泡反応の制御のし易さの点を考慮すると、Ｓｉ，フェロシリコンが好ましい。
【００４３】
発泡剤（Ｅ）は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系の反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して０．０１〜１０重量部の範囲で添加量が目的とする成形体の密度によって決定される。すなわち、添加量が１０重量部を越えると発泡ガスが過剰となって破砲し、０．０１重量部を下回ると発泡倍率が小さすぎて成形体としての意味を失う。
【００４４】
また、過酸化水素を発泡剤（Ｅ）として用いるときは、水溶液にして用いるのが好ましい。発泡剤（Ｅ）として使用できる過酸化水素水溶液の濃度は、０．５〜３５％、好ましくは１〜２５％、さらに好ましくは５〜１５％である。濃度が３５％を越えると、発泡が速くなりすぎ、安定に発泡できない上、危険である。また、濃度が０．５％を下回ると過酸化水素の量に対して水の量が多くなりすぎ粘度が低下して発泡が安定しなくなるおそれがある。
【００４５】
金属粉末を発泡剤（Ｅ）として使用する場合、その粒径が、平均粒径１〜２００μｍであることが好ましい。
【００４６】
すなわち、平均粒径が２００μｍを越えると、反応性が低下し、１μｍを下回ると、分散性が低下するとともに、反応性が高くなり発泡が速くなりすぎるおそれがある。
【００４７】
無機質充填材（Ｆ）は、硬化時の収縮低減、スラリーの流動性向上、セルの緻密化、気泡の安定化などを図ることができ、例えば、珪砂、珪石粉、スラグ、マイカ、タルク、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ゼオライト、活性炭、アルミナゲルなどの多孔質粉体等が挙げられる。
【００４８】
また、無機質充填材（Ｆ）は、平均粒径０．０１μｍ以上１ｍｍ以下の粒径のものが好ましい。すなわち、平均粒径１ｍｍを越えると、発泡が安定しなくなり、０．０１μｍを下回ると吸着水量の増加によって粘度が上がり作業性が低下する。
【００４９】
無機質充填材（Ｆ）の添加量は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系の反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対し、７００重量部以下が好ましく、さらに好ましくは１０〜５００重量部である。すなわち、添加量が７００重量部を越えると強度低下を起こすおそれがある。
【００５０】
補強繊維（Ｇ）は、強度向上、クラック防止等を図ることができ、例えば、ビニロン、ポリプロピレン、アラミド、アクリル、レーヨン等の有機繊維、カーボン、ガラス、チタン酸カリウム、アルミナ、鋼、スラグウール等の有機繊維が挙げられる。
【００５１】
添加される補強繊維（Ｇ）の好ましい繊維長は、１〜１５ｍｍ、好ましい繊維径は、１〜５００μｍである。
【００５２】
繊維長が１５ｍｍを越えると、分散性が低下し、繊維径が１μｍを下回ると混合時に再凝集し、ファイバーボールが形成されて強度が向上しなくなるおそれがあり、繊維長が１ｍｍより下回るか繊維径が５００μｍを越えると、補強効果が小さい。
【００５３】
補強繊維（Ｇ）の添加量は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系の反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対し、１０重量部以下が好ましい。すなわち、１０重量部を越えると、繊維の分散性低下のおそれがある。
【００５４】
有機質発泡体や無機質発泡体などの発泡体（Ｉ）は成形体の軽量化を図ることができ、有機質発泡体（Ｉ）としては、塩化ビニル、フェノール、ユリア、スチレン、ウレタン、エチレンなどの合成樹脂の粒状発泡体が挙げられ、無機質発泡体（Ｉ）としては、ガラスバルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、シリカバルーン、パーライト、ヒル石、粒状発泡シリカ等が挙げられ、これらを単独で又は混合して用いることができる。
【００５５】
上記の発泡体（Ｉ）は、比重が０．０１未満では、成形体の機械的強度の低下を招き、また、１を越えると軽量化の効果が得られなくなるおそれがあるため、比重０．０１〜１のものが好ましく、さらに好ましくは比重が０．０３〜０．７のものがよい。
【００５６】
上記発泡体（Ｉ）の添加量は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系の反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対し、１０〜１００重量部が好ましく、さらに好ましくは３０〜８０重量部がよい。すなわち、添加量が１０重量部を下回ると軽量化の効果が得られず、１００重量部を越えると機械的強度が低下するおそれがある。
【００５７】
次に、上記原料を、ミキサー２で混合・混練し混練物（硬化性無機質組成物）とする（図１ａ）。
【００５８】
得られた混練物は、温度が４０℃以下となるように、必要に応じて冷却を行い調整する。これは、この温度以上になると、発泡が早く起こってしまうからである。
【００５９】
尚、混練物の温度を２０℃以下にすると、発泡開始時間を遅延させることができるので、好ましい。このため、非発泡の材料として作り置きして注型を終了するまでの間多量に貯蔵しておくことが可能となるので、有利である。
【００６０】
この混練物（硬化性無機質組成物）を、図１（ｂ）から明らかなように振動台４上の成形用型１の下型３内に注型し、本発明では、発泡前に振動台４で下型３に振動を与えることで、下型３内の混練物（硬化性無機質組成物）に振動を与える（図１ｂ）。
【００６１】
振動方向は、製造された無機発泡体の凹凸の意匠面（下型３の内底面が最終的に意匠面を形成する面となる）に対し、厚み方向よりは面延設方向（下型３の内底面の面延設方向と同方向）とする。特に、面延設方向でも、意匠面の単位長さあたりの凹凸量が最も大きくなる方向とするのがよい。
【００６２】
振幅は、小振幅よりも大振幅としたほうがよい。
【００６３】
振動数は、特に限定される必要はないが、成形用型１内に注入された硬化性無機質組成物が型外にあふれない程度の振動数とする。
【００６４】
製造しようとする無機発泡体の凹凸の意匠面に対し面延設方向に振動を与える場合、成形用型１の模様（図から明らかな如く無機発泡体の凹凸を形成する凹凸模様）に応じて仕切り９ａ（図２参照）をするのがよい。仕切り９ａは、振動を与えることによって生じる硬化性無機質組成物の流動を遮ることができるものであれば何でもよい。
【００６５】
このようにすることにより、独立気泡を有する外観良好な無機発泡体を得ることが可能となる。
【００６６】
そして、成形用型１が密閉構造であるならば、無機発泡体の厚さ方向略中央或いは、裏面側に近傍等に位置する様に、補強材である前記補強繊維（Ｇ）を混入又は、補強材である平板状の補強部材を下型３に配設して、この下型３に蓋５をして発泡させる（図１ｃ）。
【００６７】
注型後に６０℃以上の温度に加熱すると、混練物は発泡に必要な温度にまで昇温されて短時間で発泡を終えるので、プロセス上の取扱いが便利となり、且つ、生産性の向上も得られる。
【００６８】
混練物が十分に発泡したら、混練物を成形用型１ごと加熱炉６で加熱し脱水縮重合反応を起こさせて硬化させる（図１ｄ）。
【００６９】
硬化温度は、常温でもよいが、５０〜２００℃に加熱することにより、硬化反応を促進でき、且つ、得られる成形体の機械的強度を向上することができる。
【００７０】
その後、形成された成形体を成形用型１から脱型する（図１ｅ）。成形体を脱型された下型３と蓋５は、上流側へ戻されて再利用される。
【００７１】
最後に、この成形体の余剰水分を乾燥炉７で乾燥して、無機発泡体を製造する（図１ｆ）。無機発泡体は、必要に応じて二次加工され、出荷される（図１ｇ）。
【００７２】
このように、本発明によれば、混合した硬化性無機質組成物が発泡を開始する以前に硬化性無機質組成物に振動、特に面方向の振動を与えるようにしたので、独立気泡を有する外観良好な無機発泡体を得ることができるようになる。
【００７３】
【実施例】
・参考例（イ）
本発明の効果を調べるため、以下のような実験を行った。
【００７４】
ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）として以下のものを使用した。
【００７５】
メタカオリン（エンゲルハード社製のＳＡＴＩＯＮＴＯＮＥ ＳＰ ３３、平均粒径３．３μｍ、比表面積１３．９ｍ²／ｇ）１００重量部及びトリエタノールアミン２５重量部％とエタノール７５重量部％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール１０ｍｍφ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて反応性粉体Ａを得た。尚、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表わした。
【００７６】
実施例１
所定量のｎＳｉＯ₂−Ｍ₂Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、７ｋｇ／ｃｍ ² で所定量の水に溶解し、ワラスナイト（土屋カオリン工業（株）社製 商品名；ケモリットＡ−６０）、ビニロン繊維（クラレ（株）社製 商品名；ＲＭ１８２＊３）、珪石粉（住友大阪セメント（株）社製 商品名；ソフトシリカ）、８号珪砂（セキモト建材社製 商品名；８号珪砂）、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）、ステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名Ｓｚ−２０００）をオムニミキサー（千代田技研工業（株）社製）で混合し、均一な混練物とした。この混練物に、粒径が７０μｍ以下の粉末９０重量％以上を含有するアルミ粉（ミナルコ（株）社製 ＃３５０Ｆ）を添加して４０秒撹拌し、硬化性無機質組成物を得た。これを型内に流し込みながら振動（振動数３００Ｈｚ）を１分与え、振動を与えてから１分後に発泡が開始し、発泡終了後硬化させ脱型し無機発泡体を得た。この無機発泡体は、外観が優れており、さらに、顕微鏡で観察したところ、独立気泡の多い発泡体となっていた。
【００７７】
実施例２
所定量のｎＳｉＯ₂−Ｍ₂Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、７ｋｇ／ｃｍ ² で所定量の水に溶解し、ワラスナイト（土屋カオリン工業（株）社製 商品名；ケモリットＡ−６０）、ビニロン繊維（クラレ（株）社製 商品名；ＲＭ１８２＊３）、珪石粉（住友大阪セメント（株）社製 商品名；ソフトシリカ）、８号珪砂（セキモト建材社製 商品名；８号珪砂）、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）、ステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名Ｓｚ−２０００）をオムニミキサー（千代田技研工業（株）社製）で混合し、均一な混練物とした。この混練物に、粒径が７０μｍ以下の粉末１００重量％を含有するＳｉ粉（キンセイマテック（株）社製 ＃６００）を添加して４０秒撹拌し、硬化性無機質組成物を得た。これを型内に流し込み、振動（振動数３００Ｈｚ）を１分与え、振動を与えてから１２分後に発泡が開始し、発泡終了後硬化させ脱型し無機発泡体を得た。この無機発泡体は、外観が優れており、さらに、顕微鏡で観察したところ、独立気泡の多い発泡体となっていた。
【００７８】
比較例
所定量のｎＳｉＯ₂−Ｍ₂Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、７ｋｇ／ｃｍ ² で所定量の水に溶解し、ワラスナイト（土屋カオリン工業（株）社製 商品名；ケモリットＡ−６０）、ビニロン繊維（クラレ（株）社製 商品名；ＲＭ１８２＊３）、珪石粉（住友大阪セメント（株）社製 商品名；ソフトシリカ）、８号珪砂（セキモト建材社製 商品名；８号珪砂）、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）、ステアリン酸亜鉛（堺化学社製 商品名Ｓｚ−２０００）をオムニミキサー（千代田技研工業（株）社製）で混合し、均一な混練物とした。この混練物に、粒径が７０μｍ以下の粉末９０重量％以上を含有するアルミ粉（ミナルコ（株）社製 ＃３５０Ｆ）を添加して４０秒撹拌し、硬化性無機質組成物を得た。これを型内に流し込み、発泡が開始した後に振動（振動数３００Ｈｚ）を１分与え、発泡終了後硬化させ脱型し無機発泡体を得た。この無機発泡体の外観は、気泡がつぶれたことにより外観が損われており、さらに、顕微鏡で観察したところ、独立気泡の少ない発泡体となっていた。
・実施例（ロ）
仕切りの効果を確認するために、以下の実験を行った。
【００７９】
・参考例（ロ）
仕切りの効果を確認するために、以下の実験を行った。
【００８０】
ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性無機質粉体（Ａ）
メタカオリン１．７ｋｇを三菱重工業社製の商品名「ウルトラファインミルＡＴ−２０」（ジルコニアボール１０ｍｍφ使用、ボール充填率８５％、粉砕助剤としてトリエタノールアミン２５％とエタノール７５％の混合物を１０ｇ添加）に供給し、９．９ｋｗｈ／ｋｇ（３時間＊３．３ｋｗｈ／ｋｇ）の機械的エネルギーを作用させて得た。
【００８１】
アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）
珪酸カリ水溶液（日本化学工業（株）製 モル比ＳｉＯ₂：Ｋ₂Ｏ＝１．４：１．４５％水溶液）
発泡剤（Ｅ）
Ｓｉ粉末（キンセイマテック（株）製 Ｍ−Ｓｉ ＃６００）
無機質充填材（Ｆ）
ワラスナイト（土屋カオリン工業（株）製 ケモリットＡ−６０）
珪石粉（住友大阪セメント（株）製 ブレーン値５０００ｃｍ2／ｇ）
補強繊維（Ｇ）
ビニロン繊維（クラレ（株）製 ＲＭ１８２＊３）
ステアリン酸亜鉛（試薬特級）
上記原料の配合は、表１の通りである。
【００８２】
【表１】

【００８３】
表１の組成物をオムニミキサーに供給して５分間混合した。得られた混練物を９００＊９００＊５０ｍｍの型内に注入した後、発泡前４に振動を与え、その後、型枠ごと８５℃の熱風乾燥機中で１０時間加熱させて無機発泡体を得た。得られた無機発泡体を裏面型のみを外し、５０℃で乾燥した。
【００８４】
この際、図２の型枠（成型用型１）に、図３のような凹凸８のある仕切り９ａと、図４のような凹凸８のない仕切り９ｂを取付けて比較した（図５参照）。
【００８５】
得られた無機発泡体を下記の条件で評価し、結果を表２にまとめた。
【００８６】
外観評価脱型後乾燥した無機発泡体表面の外観を目視で判定した。
【００８７】
【表２】

【００８８】
その結果、仕切り９には効果があることが確認された。
・実施例（ハ）
振動の方向について、以下の実験を行った。
【００８９】
原料および加工条件は、参考例（ロ）の場合と同じとした。
【００９０】
そして、図６に示すように、内底面に、α方向へ延びる間隔の狭い溝１０と、β方向へ延びる間隔の広い溝１１を有する下型３を形成し、更に、この下型３を溝１０，１１の深さを変えて３種類用意した。
【００９１】
意匠中に充填不良があるかどうかを外観評価判定し、表３のような結果を得た。
【００９２】
【表３】

【００９３】
その結果、振動方向は、製造された無機発泡体の凹凸の意匠面（下型３の内底面が最終的に意匠面を形成する面となる）に対し、意匠面の単位長さあたりの凹凸量が最も大きくなる面延設方向（α方向よりはβ方向）とするのがよいことが確認された。また、意匠面の凹凸量が大きい（溝が浅いよりは溝が深い）ほど、良好な外観が得られることが確認された。
【００９４】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の請求項１の発明は、発泡剤を混合した硬化性無機質組成物を成形用型内に注型して、前記硬化性無機質組成物が発泡する前に前記成型用型に振動を付与した後、前記硬化性無機質組成物を加熱して前記成形用型内で発泡・硬化させることにより、前記成形用型内に前記硬化性無機質組成物からなる無機発泡体を製造する無機発泡体の製造方法であって、前記無機発泡体に凹凸の意匠面を形成する模様が前記成型用型の内底面に形成されていると共に、前記硬化性無機質組成物の発泡を開始させる前に、前記意匠面を形成する前記内底面の面延設方向で且つ前記凹凸量が最も大きくなる方向に前記硬化性無機質組成物を前記成形用型内で流動させるように、前記硬化性無機質組成物に振動を与える無機発泡体の製造方法としたことを特徴とする。
【００９６】
このように構成された請求項１記載のものでは、混合された硬化性無機質組成物の発泡が開始される以前に成形用型に内の硬化性無機質組成物に、例えば、硬化性無機質組成物の発泡・硬化により形成される無機発泡体が板体の場合、板の表面や裏面に略平行な面内の方向で、該板体の厚み方向に略直交する面延設方向に沿って振動が与えられて、発泡によって発生した気泡どうしが、振動により結合されずに独立気泡を維持させながら、無機発泡体の表面を均して、充填不良を解消できる。
【００９７】
また、面延設方向に沿って大きな振幅が与えられても、硬化性無機組成物を充填する型枠体に流動する該硬化性無機組成物が堰き止められて、流出する虞が少ない。
【００９８】
しかも、振動より面延設方向に沿わせて該硬化性無機組成物が略均一量に分配されて効率よく表面の均しが完了するので、気泡の結合に必要な時間を与えずに、振動を終了させることが出来る。
【００９９】
よって、無機発泡体の外表面に露呈する気泡は、独立気泡と略なるため、良好な外観品質を得ることが出来る。
【０１００】
また、請求項１に記載されたものでは、前記無機発泡体に凹凸の意匠面を形成する模様が前記成型用型の内底面に形成されていると共に、前記硬化性無機質組成物の発泡を開始させる前に、前記意匠面を形成する前記内底面の面延設方向で且つ前記凹凸量が最も大きくなる方向に前記硬化性無機質組成物を前記成形用型内で流動させるように、前記硬化性無機質組成物に振動を与えるようにしている。
【０１０１】
このように構成された請求項１記載のものでは、振動が与えられると、前記硬化性無機発泡体形成型内に設けられた凹凸に対して、流動する前記硬化性無機質組成物が衝突して干渉する。
【０１０２】
このため、大きな振幅が与えられても、無機発泡体の外観を形成する凹凸模様等によって、エネルギが吸収されて更に効率よく表面の均しが完了するので、気泡の結合に必要な時間を与えずに、振動を終了させることが出来る。
【０１０３】
従って更に良好な外観品質を得ることが出来る。
【０１０４】
更に、請求項２に記載されたものでは、前記硬化性無機発泡体形成型内には、振動方向に略直交する方向に、前記硬化性無機質組成物の流動を阻害する仕切を設けてなる無機発泡体の製造方法を特徴としている。
【０１０５】
このように構成された請求項２記載のものでは、大きな振幅が与えられても、前記仕切によって、エネルギが吸収されて更に効率よく表面の均しが完了するので、気泡の結合に必要な時間を与えずに、振動を終了させることが出来る。
【０１０６】
従って更に良好な外観品質を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態にかかる無機物硬化体の製造工程の模式図である。
【図２】 実施の形態の参考例（ロ）に用いられた成形用型と仕切りとの様子を示す図である。
【図３】 実施の形態の参考例（ロ）に用いられた成形用型と仕切りとの様子を示す図である。
【図４】 実施の形態の参考例（ロ）に用いられた成形用型と仕切りとの様子を示す図である。
【図５】 実施の形態の参考例（ロ）に用いられた成形用型と仕切りとの様子を示す図である。
【図６】 （Ａ）〜（Ｃ）は実施例（ハ）に用いられた下型と溝の状態を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a method for producing an inorganic foam, and more particularly, to a method for producing an inorganic foam capable of producing an inorganic foam having closed cells and excellent appearance.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a method for manufacturing an inorganic foam panel used for an outer wall of a building, a roof, or the like is described in Japanese Patent Publication No. 6-15428.
[0003]
  In the method of manufacturing an inorganic foam described in the above publication, in short, SiO₂-Al₂A foaming agent is added to a curable inorganic composition containing an aqueous solution of O3 reactive inorganic powder or alkali metal silicate, mixed and kneaded with a batch mixer, etc., and the resulting kneaded product is poured into a predetermined female mold. At the same time, the male mold is fitted and attached to the female mold, and the kneaded product is foam-filled in the mold, and then the thermal energy is applied to the mold to cause a dehydration condensation polymerization reaction to cure, and the resulting molded product is demolded. In this way, an inorganic foam is finally obtained by drying.
[0004]
  In such a method for producing an inorganic foam, a defective foam is formed on the surface due to, for example, filling failure of the mold due to air entrained during mixing of raw materials or casting, and the appearance of the product is impaired. Therefore, after the start of foaming, the kneaded material in the mold is vibrated to eliminate poor filling and improve the appearance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, the conventional method for producing an inorganic foam has the following problems.
[0006]
  That is, in order to remove surface defects caused by poor filling, conventionally, vibration is applied to the kneaded material in the mold after the start of foaming. Thus, the kneaded material in the mold is vibrated after the start of foaming. When bubbles are given, the bubbles generated by foaming are coupled by vibration and the independence of the bubbles is impaired, so that an inorganic foam having a good appearance cannot be produced.
[0007]
  In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for producing an inorganic foam capable of producing an inorganic foam having closed cells and having an excellent appearance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present applicationInvention of Claim 1IsMixed with foaming agentCurable inorganic compositionAfter casting into a molding die and applying vibration to the molding die before the curable inorganic composition foams, the curable inorganic composition is heated and foamed in the molding die. By curing, an inorganic foam made of the curable inorganic composition is produced in the mold.Inorganic foamThe manufacturing method of,A pattern for forming an uneven design surface on the inorganic foam is formed on the inner bottom surface of the molding die, and the design surface is formed before the foaming of the curable inorganic composition is started. Vibration is applied to the curable inorganic composition so that the curable inorganic composition flows in the molding die in the direction in which the bottom surface is extended and the amount of unevenness is maximized.Method for producing inorganic foamTo doIt is characterized by.
[0009]
  According to the first aspect of the present invention, the foaming of the mixed curable inorganic composition is started before the foaming is started.In the moldIn the curable inorganic composition,Give vibration.For example,An inorganic foam formed by foaming / curing of a curable inorganic compositionIn the case of a plate body, vibrations are given along a surface extending direction substantially perpendicular to the thickness direction of the plate body in a direction substantially parallel to the front and back surfaces of the plate, and bubbles generated by foaming are generated. While maintaining the closed cells without being coupled by vibration, the surface of the inorganic foam can be leveled and filling defects can be eliminated.
[0010]
  Also,A large amplitude is given along the surface extension direction.ThisHowever, there is little possibility that the curable inorganic composition flowing into the mold body filled with the curable inorganic composition is blocked and flows out.
[0011]
  In addition, since the curable inorganic composition is distributed in a substantially uniform amount along the surface extending direction from the vibration and the surface leveling is completed efficiently, the vibration can be obtained without giving the time necessary for the bonding of bubbles. Can be terminated.
[0012]
  Therefore, since the bubbles exposed on the outer surface of the inorganic foam are substantially closed cells, good appearance quality can be obtained.
[0013]
  Claims1In what is described inA pattern for forming an uneven design surface on the inorganic foam is formed on the inner bottom surface of the molding die, and the design surface is formed before the foaming of the curable inorganic composition is started. The curable inorganic composition is vibrated so that the curable inorganic composition flows in the molding die in the direction in which the bottom surface is extended and the amount of unevenness is maximized.
[0014]
  Claim constructed in this way1In the description, when vibration is applied, the flowing curable inorganic composition collides with and interferes with the unevenness provided in the curable inorganic foam forming mold.
[0015]
  For this reason, even if a large amplitude is given, the unevenness pattern that forms the appearance of the inorganic foam absorbs the energy and completes the surface leveling more efficiently. Without stopping, the vibration can be terminated.
[0016]
  Therefore, a better appearance quality can be obtained.
[0017]
  Further claims2In the curable inorganic foam forming mold, a partition that inhibits the flow of the curable inorganic composition is provided in a direction substantially orthogonal to the vibration direction.RuIt is characterized by a method for manufacturing machine foam.
[0018]
  Claim constructed in this way2In the described one, even if a large amplitude is given, energy is absorbed by the partition and the surface leveling is completed more efficiently, so that the vibration is terminated without giving the time necessary for the bubble coupling. I can do it.
[0019]
  Therefore, a better appearance quality can be obtained.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
  FIG. 1 is an example of an embodiment of the present invention.
[0022]
  The present invention provides SiO₂-Al₂O_ThreeSystem-reactive inorganic powder (A), alkali metal silicate (B), water (C) and foaming agent (E) are mixed to form a curable inorganic composition, and the curable inorganic composition is foamed.・ When producing an inorganic foam by curing, the characteristic is that the mixed curable inorganic composition gives vibration, particularly vibration in the plane direction, to the curable inorganic composition before foaming starts. is there.
[0023]
  The above will be described in more detail below.
[0024]
  First, as shown in FIG.₂-Al₂O_ThreeA raw material composed of a system reactive inorganic powder (A), an alkali metal silicate (B), water (C), a foaming agent (E) and the like is prepared.
[0025]
  SiO₂-Al₂O_ThreeAs the system reactive inorganic powder (A), SiO₂10 to 90% by weight, Al₂O_ThreeHowever, 90 to 10% by weight is preferably used. Examples of such powder include (A1) fly ash containing 80% by weight or more of powder having a particle size of 20 μm or less, and (A2) powder having a particle size of 20 μm or less fired at 400 to 1000 C °. Ash containing 80 wt% or more, (A3) inorganic powder obtained by melting fly ash or clay and spraying it in gas, (A4) mechanical energy of 0.1 to 30 kwh / kg on clay Inorganic powder obtained by applying (A5), (A5) dust when producing an alumina-based abrasive, pulverized and calcined bauxite, etc. (A4) inorganic powder obtained by further heating at 100 to 750 C °. One or more inorganic powders selected from the group consisting of the obtained inorganic powder and (A6) metakaolin can be used. In addition, if a composition and a particle size are appropriate, it will not be limited to these.
[0026]
  These powders may be used as they are, but in order to activate them, thermal spraying treatment, pulverization classification, and mechanical energy may be applied.
[0027]
  As a method of activation by thermal spraying, thermal spraying technology applied to ceramic coating is applied. The thermal spraying technique is preferably such that the material powder is melted at a temperature of 2000 to 16000 ° C. and sprayed at a speed of 30 to 800 m / second, such as a plasma spraying method, a high energy gas spraying method, and an arc spraying method. Is possible. The specific surface area of the obtained powder is 0.1 to 100 m.²/ G is preferred.
[0028]
  As a method of activation by classification and pulverization, any conventionally known method is adopted, and classification by sieving, specific gravity, wind force, wet sedimentation, etc., pulverization by a jet mill, roll mill, ball mill, etc. can be mentioned. These means may be used in combination.
[0029]
  As a method for activating by applying mechanical energy, a ball medium mill, a medium stirring mill, a roller mill or the like is used, and the mechanical energy to be applied is preferably 0.5 kwh / kg to 30 kwh / kg. If it is small, it is difficult to activate the powder, and if it is large, the load on the apparatus is large.
[0030]
  The fly ash may be fired as necessary. If the firing temperature is low, black color of fly ash remains and coloring becomes difficult, and if it is high, alkali metal silicate(B) andSince the reactivity of this becomes low, it is preferable that it is 400 to 1000 degreeC.
[0031]
  The alkali metal silicate (B) used in the present invention is M₂O · nSiO₂(M = Li, K, Na or a mixture thereof), preferably n = 0.1-8, more preferably n = 0.5-3, n = 0.5-2. 5 is particularly preferred. That is, when n is less than 0.1, a dense molded body cannot be obtained, and the mechanical strength of the obtained molded body is lowered.
[0032]
  On the other hand, when n exceeds 8, the aqueous alkali metal silicate (B) solution is likely to be gelled, and the viscosity is rapidly increased, which may make it difficult to mix with the powder.
[0033]
  Alkali metal silicate (B) is SiO₂-Al₂O_ThreeAlthough it is necessary to add 0.2 to 450 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A) of the system, the preferable addition amount is 10 to 350 parts by weight, and the more preferable addition amount is 20 to 20 parts by weight. 250 parts by weight.
[0034]
  When the amount added is less than 0.2 parts by weight, the amount of alkali required for the reaction is too small, resulting in curing failure. Conversely, when the amount exceeds 450 parts by weight, the curing agent (D) is large. Therefore, a problem arises in the water resistance of the inorganic foam.
[0035]
  Water (C) used in the present invention may be added as an aqueous solution of the alkali metal silicate (B) or may be added independently. If the amount of water (C) is reduced, it will not be sufficiently cured and mixing will be difficult, and if it is increased, the strength of the cured product will tend to be reduced, so 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A). It is limited to ˜1500 parts by weight, preferably 45 to 1000 parts by weight, and more preferably 50 to 500 parts by weight. When the added amount is less than 10 parts by weight, it becomes impossible to mix with the reactive inorganic powder (A). Conversely, when it exceeds 1000 parts by weight, the mechanical strength of the resulting inorganic foam is lowered.
[0036]
  In the present invention,Addition of foam (I) such as curing agent (D), foaming agent (E), inorganic filler (F), reinforcing fiber (G), foaming aid (H), organic foam or inorganic foamTo do.
[0037]
  Examples of the curing agent (D) include magnesium chloride and zinc oxide.
[0038]
  Magnesium chloride as the curing agent (D) is MgCl₂Anhydrate, hexahydrate,
Dodecahydrate is used.
[0039]
  The addition amount of magnesium chloride needs to be 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A).
[0040]
  Moreover, the addition amount in the case of using a zinc oxide as a hardening | curing agent (D) needs to be 1-100 weight part with respect to 100 weight part of reactive inorganic powder (A).
[0041]
  When the addition amount is less than 1 part by weight, the durability of the inorganic foam is poor, and conversely, when it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength of the inorganic foam is lowered.
[0042]
  As the foaming agent (E), peroxides such as hydrogen peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, and sodium borate, or Mg, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Examples include metal powders such as Ga, Sn, Si, and ferrosilicon. Among them, hydrogen peroxide and aluminum powder are preferable in view of cost, safety, availability, and ease of mixing. Considering the ease of control, Si and ferrosilicon are preferable.
[0043]
  The blowing agent (E) is SiO₂-Al₂O_ThreeThe addition amount is determined by the density of the target molded body in the range of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A) of the system. That is, if the addition amount exceeds 10 parts by weight, the foaming gas becomes excessive and breaks off, and if it is less than 0.01 part by weight, the expansion ratio is too small and the meaning as a molded body is lost.
[0044]
  Moreover, when using hydrogen peroxide as a foaming agent (E), it is preferable to use it as aqueous solution. The concentration of the aqueous hydrogen peroxide solution that can be used as the foaming agent (E) is 0.5 to 35%, preferably 1 to 25%, and more preferably 5 to 15%. If the concentration exceeds 35%, the foaming becomes too fast and cannot be stably foamed, which is dangerous. On the other hand, if the concentration is less than 0.5%, the amount of water becomes too large with respect to the amount of hydrogen peroxide, and the viscosity may be lowered and foaming may not be stable.
[0045]
  When using metal powder as a foaming agent (E), it is preferable that the particle size is 1-200 micrometers in average particle diameter.
[0046]
  That is, when the average particle size exceeds 200 μm, the reactivity is lowered, and when it is less than 1 μm, the dispersibility is lowered and the reactivity is increased and the foaming may be too fast.
[0047]
  The inorganic filler (F) can reduce shrinkage at the time of curing, improve the fluidity of the slurry, densify the cell, stabilize the bubbles, etc. For example, silica sand, silica powder, slag, mica, talc, Examples thereof include porous powders such as lastite, calcium carbonate, zeolite, activated carbon, and alumina gel.
[0048]
  The inorganic filler (F) preferably has an average particle diameter of 0.01 μm or more and 1 mm or less. That is, if the average particle diameter exceeds 1 mm, foaming becomes unstable, and if it is less than 0.01 μm, the viscosity increases due to an increase in the amount of adsorbed water and the workability decreases.
[0049]
  The amount of inorganic filler (F) added is SiO₂-Al₂O_ThreeThe amount is preferably 700 parts by weight or less, more preferably 10 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A) in the system. That is, when the added amount exceeds 700 parts by weight, the strength may be lowered.
[0050]
  Reinforcing fibers (G) can improve strength, prevent cracks, etc., for example, organic fibers such as vinylon, polypropylene, aramid, acrylic, rayon, carbon, glass, potassium titanate, alumina, steel, slag wool, etc. Organic fiber.
[0051]
  A preferable fiber length of the reinforcing fiber (G) to be added is 1 to 15 mm, and a preferable fiber diameter is 1 to 500 μm.
[0052]
  If the fiber length exceeds 15 mm, the dispersibility decreases, and if the fiber diameter is less than 1 μm, re-aggregation may occur during mixing, and fiber balls may be formed and the strength may not be improved. When the diameter exceeds 500 μm, the reinforcing effect is small.
[0053]
  The amount of reinforcing fiber (G) added is SiO₂-Al₂O_Three10 parts by weight or less is preferable with respect to 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A) of the system. That is, when the amount exceeds 10 parts by weight, the dispersibility of the fibers may be lowered.
[0054]
  Foams (I) such as organic foams and inorganic foams can reduce the weight of the molded body. Organic foams (I) can be synthesized from vinyl chloride, phenol, urea, styrene, urethane, ethylene, etc. Examples of the inorganic foam (I) include glass balloons, shirasu balloons, fly ash balloons, silica balloons, perlite, leechite, and granular foamed silica. These may be used alone or in combination. Can be used.
[0055]
  When the specific gravity is less than 0.01, the foam (I) causes a decrease in the mechanical strength of the molded product. When the specific gravity exceeds 1, the weight reduction effect may not be obtained. Those having a specific gravity of 0.03 to 0.7 are more preferable.
[0056]
  The amount of the foam (I) added is SiO₂-Al₂O_ThreeThe amount is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 30 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the reactive inorganic powder (A) of the system. That is, if the addition amount is less than 10 parts by weight, the effect of weight reduction cannot be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength may be lowered.
[0057]
  Next, the raw materials are mixed and kneaded by the mixer 2 to obtain a kneaded product (curable inorganic composition) (FIG. 1a).
[0058]
  The obtained kneaded material is cooled and adjusted as necessary so that the temperature becomes 40 ° C. or lower. This is because foaming occurs earlier when the temperature is exceeded.
[0059]
  In addition, when the temperature of a kneaded material shall be 20 degrees C or less, since the foaming start time can be delayed, it is preferable. For this reason, since it becomes possible to store in large quantities until it finishes casting after making it as a non-foaming material, it is advantageous.
[0060]
  This kneaded product(Curable inorganic composition)TheAs clearly shown in FIG.In the lower mold 3 of the mold 1 for molding, in the present invention, the vibration table 4 is used before foaming.By applying vibration to the lower mold 3, the kneaded product (curable inorganic composition) in the lower mold 3Vibration is applied (FIG. 1b).
[0061]
  The direction of vibration is the uneven surface of the manufactured inorganic foam (the inner bottom surface of the lower mold 3 is the final design surface).Forming surfaceIn contrast to the thickness directionExtensiondirection(The same direction as the surface extending direction of the inner bottom surface of the lower mold 3)And Especially the faceExtensionAlso in the direction, it is preferable that the unevenness amount per unit length of the design surface is the largest.
[0062]
  The amplitude should be larger than the small amplitude.
[0063]
  The frequency is not particularly limited, but the frequency is such that the curable inorganic composition injected into the molding die 1 does not overflow out of the mold.
[0064]
  Surface against the design surface of the uneven surface of the inorganic foam to be manufacturedExtensionWhen applying vibration in the direction, the pattern of the mold 1(As will be apparent from the figure, the uneven pattern that forms the unevenness of the inorganic foam)According to the partition9a(See FIG. 2). partition9aAnything can be used as long as it can block the flow of the curable inorganic composition caused by applying vibration.
[0065]
  By doing in this way, it becomes possible to obtain an inorganic foam having closed cells and good appearance.
[0066]
  If the molding die 1 has a sealed structure, the reinforcing fiber (G) as a reinforcing material is mixed so as to be positioned in the vicinity of the center in the thickness direction of the inorganic foam or in the vicinity of the back surface, or A flat reinforcing member, which is a reinforcing material, is disposed on the lower mold 3, and the lower mold 3 is covered with a lid 5 to be foamed (FIG. 1c).
[0067]
  When heated to a temperature of 60 ° C. or higher after casting, the kneaded product is heated to the temperature necessary for foaming and finishes foaming in a short time, making handling in the process convenient and improving productivity. It is done.
[0068]
  When the kneaded product is sufficiently foamed, the kneaded product is heated together with the molding die 1 in the heating furnace 6 to cause a dehydration condensation polymerization reaction to be cured (FIG. 1d).
[0069]
  The curing temperature may be room temperature, but by heating to 50 to 200 ° C., the curing reaction can be promoted and the mechanical strength of the resulting molded body can be improved.
[0070]
  Thereafter, the formed molded body is removed from the molding die 1 (FIG. 1e). The lower mold 3 and the lid 5 from which the molded body has been removed are returned to the upstream side and reused.
[0071]
  Finally, the excess water of this molded body is dried in a drying furnace 7 to produce an inorganic foam (FIG. 1f). The inorganic foam is subjected to secondary processing as necessary and shipped (FIG. 1g).
[0072]
  As described above, according to the present invention, the mixed curable inorganic composition is given vibration, particularly vibration in the plane direction, before the foaming starts, so that the appearance with closed cells is good. An inorganic foam can be obtained.
[0073]
【Example】
  ・referenceExample (a)
  In order to examine the effect of the present invention, the following experiment was conducted.
[0074]
  SiO₂-Al₂O_ThreeThe following were used as the system reactive inorganic powder (A).
[0075]
  Metakaolin (SATITONONE SP 33 manufactured by Engelhard, average particle size 3.3 μm, specific surface area 13.9 m²/ G) 100 parts by weight and 0.5 parts by weight of a mixed solution of 25 parts by weight of triethanolamine and 75 parts by weight of ethanol, Ultra Fine Mill AT-20 (Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., using zirconia balls 10 mmφ, ball filling rate 85 Reactive powder A was obtained by applying a mechanical energy of 25 kwh / kg. The mechanical energy applied was expressed by the electric power supplied to the ball mill per unit weight of the processed powder.
[0076]
  Example 1
  A predetermined amount of nSiO₂-M₂O (n = 1.5, M = Na, K; molar ratio 1: 1) in an autoclave at 130 ° C.,7kg / cm ² And dissolved in a predetermined amount of water, Wallacenite (Tsuchiya Kaolin Kogyo Co., Ltd., trade name; Chemolit A-60), Vinylon Fiber (Kuraray Co., Ltd., trade name; RM182 * 3), silica powder (Sumitomo Osaka) Cement Co., Ltd. product name: soft silica), No. 8 silica sand (Sekimoto Building Materials Co., Ltd. product name: No. 8 silica sand), SiO₂-Al₂O_ThreeSystem reactive inorganic powder (A), aluminum hydroxide (particle size of 100 μm or less), and zinc stearate (trade name Sz-2000, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) are mixed with an omni mixer (manufactured by Chiyoda Giken Co., Ltd.). A uniform kneaded product was obtained. To this kneaded product, aluminum powder (# 350F manufactured by Minalco Co., Ltd.) containing 90% by weight or more of powder having a particle size of 70 μm or less was added and stirred for 40 seconds to obtain a curable inorganic composition. While pouring this into the mold, vibration (frequency: 300 Hz) was applied for 1 minute, and foaming started 1 minute after the vibration was applied. After foaming, the foam was cured and demolded to obtain an inorganic foam. This inorganic foam has an excellent appearance, and when observed with a microscope, the foam has many closed cells.
[0077]
  Example 2
  A predetermined amount of nSiO₂-M₂O (n = 1.5, M = Na, K; molar ratio 1: 1) in an autoclave at 130 ° C.,7kg / cm ² And dissolved in a predetermined amount of water, Wallacenite (Tsuchiya Kaolin Kogyo Co., Ltd., trade name; Chemolit A-60), Vinylon Fiber (Kuraray Co., Ltd., trade name; RM182 * 3), silica powder (Sumitomo Osaka) Cement Co., Ltd. product name: soft silica), No. 8 silica sand (Sekimoto Building Materials Co., Ltd. product name: No. 8 silica sand), SiO₂-Al₂O_ThreeSystem reactive inorganic powder (A), aluminum hydroxide (particle size of 100 μm or less), and zinc stearate (trade name Sz-2000, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) are mixed with an omni mixer (manufactured by Chiyoda Giken Co., Ltd.). A uniform kneaded product was obtained. To this kneaded product, Si powder (# 600 manufactured by Kinsei Tech Co., Ltd.) containing 100% by weight of powder having a particle size of 70 μm or less was added and stirred for 40 seconds to obtain a curable inorganic composition. This was poured into a mold, vibration (frequency: 300 Hz) was applied for 1 minute, and foaming started 12 minutes after the vibration was applied. After foaming, the foam was cured and demolded to obtain an inorganic foam. This inorganic foam has an excellent appearance, and when observed with a microscope, the foam has many closed cells.
[0078]
  Comparative example
  A predetermined amount of nSiO₂-M₂O (n = 1.5, M = Na, K; molar ratio 1: 1) in an autoclave at 130 ° C.,7kg / cm ² And dissolved in a predetermined amount of water, Wallacenite (Tsuchiya Kaolin Kogyo Co., Ltd., trade name; Chemolit A-60), Vinylon Fiber (Kuraray Co., Ltd., trade name; RM182 * 3), silica powder (Sumitomo Osaka) Cement Co., Ltd. product name: soft silica), No. 8 silica sand (Sekimoto Building Materials Co., Ltd. product name: No. 8 silica sand), SiO₂-Al₂O_ThreeSystem reactive inorganic powder (A), aluminum hydroxide (particle size of 100 μm or less), and zinc stearate (trade name Sz-2000, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) are mixed with an omni mixer (manufactured by Chiyoda Giken Co., Ltd.). A uniform kneaded product was obtained. To this kneaded product, aluminum powder (# 350F manufactured by Minalco Co., Ltd.) containing 90% by weight or more of powder having a particle size of 70 μm or less was added and stirred for 40 seconds to obtain a curable inorganic composition. This was poured into a mold, and after foaming started, vibration (frequency 300 Hz) was applied for 1 minute, and after foaming was completed, it was demolded to obtain an inorganic foam. The appearance of this inorganic foam was damaged due to the collapse of the bubbles, and further, when observed with a microscope, the foam had few closed cells.
・ Example (b)
In order to confirm the effect of the partition, the following experiment was conducted.
[0079]
  ・referenceExample (b)
  In order to confirm the effect of the partition, the following experiment was conducted.
[0080]
  SiO₂-Al₂O_ThreeSystem reactive inorganic powder (A)
1.7 kg of metakaolin, trade name “Ultra Fine Mill AT-20” manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (using zirconia balls 10 mmφ, ball filling rate 85%, 10 g of a mixture of 25% triethanolamine and 75% ethanol as a grinding aid) ) And mechanical energy of 9.9 kwh / kg (3 hours * 3.3 kwh / kg) was applied.
[0081]
  Alkali metal silicate (B)
Potassium silicate aqueous solution (Molar ratio SiO manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)₂: K₂(O = 1.4: 1.45% aqueous solution)
Foaming agent (E)
Si powder (M-Si # 600 manufactured by Kinsei Matec Co., Ltd.)
Inorganic filler (F)
Wallace Knight (Tomoya Kaolin Industry Co., Ltd. Chemolit A-60)
Silica stone powder (Brain value 5000cm2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.)
Reinforcing fiber (G)
Vinylon fiber (RM182 * 3 manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
Zinc stearate (special reagent grade)
The composition of the raw materials is as shown in Table 1.
[0082]
[Table 1]

[0083]
The compositions in Table 1 were fed to an omni mixer and mixed for 5 minutes. After pouring the obtained kneaded material into a 900 * 900 * 50 mm mold, vibration is applied to 4 before foaming, and then the whole mold is heated in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 hours to obtain an inorganic foam. It was. Only the back surface type | mold was removed from the obtained inorganic foam, and it dried at 50 degreeC.
[0084]
  At this time, FIG.ofFormwork(Molding mold 1)In addition,As in Figure 3Partition with unevenness 89a and as shown in FIG.Partition without unevenness 89bInstalled and compared(See Figure 5).
[0085]
  The obtained inorganic foam was evaluated under the following conditions, and the results are summarized in Table 2.
[0086]
  Appearance Evaluation The appearance of the dried inorganic foam surface after demolding was visually determined.
[0087]
[Table 2]

[0088]
As a result, it was confirmed that the partition 9 was effective.
・ Example (C)
The following experiment was conducted regarding the direction of vibration.
[0089]
  Raw materials and processing conditions arereferenceThe same as in the case of (b).
[0090]
  And figure6As shown in FIG. 3, a lower mold 3 having a narrow groove 10 extending in the α direction and a wide groove 11 extending in the β direction is formed on the inner bottom surface, and the lower mold 3 is further formed in the grooves 10, 11. Three types were prepared at different depths.
[0091]
  Appearance evaluation was performed to determine whether or not there was a filling defect in the design, and the results shown in Table 3 were obtained.
[0092]
[Table 3]

[0093]
As a result, the vibration direction was determined as the uneven design surface of the manufactured inorganic foam (the inner bottom surface of the lower mold 3 was finally the design surface).Forming surfaceThe surface with the largest unevenness per unit length of the design surfaceExtensionIt was confirmed that the direction (β direction rather than α direction) is better. In addition, it was confirmed that a better appearance was obtained as the unevenness of the design surface was larger (the groove was deeper than the groove was shallower).
[0094]
  It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0095]
【The invention's effect】
  As explained above, this applicationInvention of Claim 1IsMixed with foaming agentCurable inorganic compositionAfter casting into a molding die and applying vibration to the molding die before the curable inorganic composition foams, the curable inorganic composition is heated and foamed in the molding die. By curing, an inorganic foam made of the curable inorganic composition is produced in the mold.Inorganic foamThe manufacturing method of,A pattern for forming an uneven design surface on the inorganic foam is formed on the inner bottom surface of the molding die, and the design surface is formed before the foaming of the curable inorganic composition is started. Vibration is applied to the curable inorganic composition so that the curable inorganic composition flows in the molding die in the direction in which the bottom surface is extended and the amount of unevenness is maximized.Method for producing inorganic foamTo doIt is characterized by.
[0096]
  According to the first aspect of the present invention, the foaming of the mixed curable inorganic composition is started before the foaming is started.In the moldIn the curable inorganic composition, for example,An inorganic foam formed by foaming / curing of a curable inorganic compositionIn the case of a plate body, vibrations are given along a surface extending direction substantially perpendicular to the thickness direction of the plate body in a direction substantially parallel to the front and back surfaces of the plate, and bubbles generated by foaming are generated. While maintaining the closed cells without being coupled by vibration, the surface of the inorganic foam can be leveled and filling defects can be eliminated.
[0097]
  Also,A large amplitude is given along the surface extension direction.ThisHowever, there is little possibility that the curable inorganic composition flowing into the mold body filled with the curable inorganic composition is blocked and flows out.
[0098]
  In addition, since the curable inorganic composition is distributed in a substantially uniform amount along the surface extending direction from the vibration and the surface leveling is completed efficiently, the vibration can be obtained without giving the time necessary for the bonding of bubbles. Can be terminated.
[0099]
  Therefore, since the bubbles exposed on the outer surface of the inorganic foam are substantially closed cells, good appearance quality can be obtained.
[0100]
  Claims1In what is described inA pattern for forming an uneven design surface on the inorganic foam is formed on the inner bottom surface of the molding die, and the design surface is formed before the foaming of the curable inorganic composition is started. The curable inorganic composition is vibrated so that the curable inorganic composition flows in the molding die in the direction in which the bottom surface is extended and the amount of unevenness is maximized.
[0101]
  Claim constructed in this way1In the description, when vibration is applied, the flowing curable inorganic composition collides with and interferes with the unevenness provided in the curable inorganic foam forming mold.
[0102]
  For this reason, even if a large amplitude is given, the unevenness pattern that forms the appearance of the inorganic foam absorbs the energy and completes the surface leveling more efficiently. Without stopping, the vibration can be terminated.
[0103]
  Therefore, a better appearance quality can be obtained.
[0104]
  Further claims2In the curable inorganic foam forming mold, a partition that inhibits the flow of the curable inorganic composition is provided in a direction substantially orthogonal to the vibration direction.RuIt is characterized by a method for manufacturing machine foam.
[0105]
  Claim constructed in this way2In the described one, even if a large amplitude is given, energy is absorbed by the partition and the surface leveling is completed more efficiently, so that the vibration is terminated without giving the time necessary for the bubble coupling. I can do it.
[0106]
  Therefore, a better appearance quality can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a manufacturing process of a cured inorganic material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the embodiment.referenceIt is a figure which shows the mode of the shaping | molding die used for the example (b) and a partition.
FIG. 3 shows the embodiment.referenceIt is a figure which shows the mode of the shaping | molding die used for the example (b) and a partition.
FIG. 4 shows the embodiment.referenceIt is a figure which shows the mode of the shaping | molding die used for the example (b) and a partition.
FIG. 5 shows the embodiment.referenceIt is a figure which shows the mode of the shaping | molding die used for the example (b) and a partition.
FIGS. 6A to 6C are views showing states of a lower mold and a groove used in Example (C).

Claims (2)

発泡剤を混合した硬化性無機質組成物を成形用型内に注型して、前記硬化性無機質組成物が発泡する前に前記成型用型に振動を付与した後、前記硬化性無機質組成物を加熱して前記成形用型内で発泡・硬化させることにより、前記成形用型内に前記硬化性無機質組成物からなる無機発泡体を製造する無機発泡体の製造方法であって、
前記無機発泡体に凹凸の意匠面を形成する模様が前記成型用型の内底面に形成されていると共に、前記硬化性無機質組成物の発泡を開始させる前に、前記意匠面を形成する前記内底面の面延設方向で且つ前記凹凸量が最も大きくなる方向に前記硬化性無機質組成物を前記成形用型内で流動させるように、前記硬化性無機質組成物に振動を与えることを特徴とする無機発泡体の製造方法。 A curable inorganic composition mixed with a foaming agent is poured into a mold, and vibration is applied to the mold before the curable inorganic composition foams, and then the curable inorganic composition is added. An inorganic foam production method for producing an inorganic foam composed of the curable inorganic composition in the mold by heating and foaming and curing in the mold ,
A pattern for forming an uneven design surface on the inorganic foam is formed on the inner bottom surface of the molding die, and the design surface is formed before the foaming of the curable inorganic composition is started. The curable inorganic composition is vibrated so that the curable inorganic composition flows in the molding die in the direction in which the bottom surface is extended and the amount of unevenness is maximized. A method for producing an inorganic foam. 前記硬化性無機発泡体形成型内には、振動方向に略直交する方向に、前記硬化性無機質組成物の流動を阻害する仕切を設けてなることを特徴とする請求項１記載の無機発泡体の製造方法。The inorganic foam according to claim 1 , wherein a partition that inhibits the flow of the curable inorganic composition is provided in the curable inorganic foam forming mold in a direction substantially orthogonal to the vibration direction. Manufacturing method.

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