JPH08119696A - Curable inorganic composition - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To obtain a curable inorg. composition capable of obtaining an inorg. cured body excellent in curing reactivity and usable for a building material, etc., excellent in strength durability and appearance. CONSTITUTION: This composition contains an inorg. powder (A) obtained by spraying a molten clay or fly ash into gas and having less than 5m<2> /g specific surface area, and one or more kinds of materials (B) selected from the group consisting of metacaolin, alumina cement and alkali metal aluminate, and is composed of 100 pts.wt. curable inorg. material in which wt. ratio of (A)/(B) is (90/10) to (10/90), 1-300 pts.wt. alkali metal silicate and 10-1000 pts.wt. water.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は硬化性無機質組成物に関
する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a curable inorganic composition.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、アルカリの存在下で熱により硬化
する無機成形体用組成物については、幾つか提案されて
きた。例えば、特開平４−５９６４８号公報には、アル
カリ金属珪酸塩水溶液と、メタカオリン、コランダムあ
るいはムライトの製造時に発生する集塵装置の灰、粉砕
焼成ボーキサイト、フライアッシュ等の無機固体成分、
及び岩石粉末、玄武岩、雲母、珪砂、ガラス粉、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム、タルク、炭酸カルシウム、カ
オリン等の粘土、繊維材料、その他の不活性または水不
溶性の各種鉱物からなる充填剤よりなる主材に、有機ベ
ントナイトが添加された無機成形体用組成物が記載さ
れ、有機ベントナイトが添加されたことによって、該組
成物より形成される無機成形体の表面における肌ムラ
や、白化現象の発生を防止できるとその効果を記載して
いる。2. Description of the Related Art Heretofore, there have been proposed several compositions for inorganic moldings which are cured by heat in the presence of alkali. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-59648, an aqueous solution of an alkali metal silicate and ash of a dust collector generated during the production of metakaolin, corundum or mullite, pulverized and baked bauxite, inorganic solid components such as fly ash,
And a main material composed of rock powder, basalt, mica, silica sand, glass powder, clay such as alumina, aluminum hydroxide, talc, calcium carbonate, kaolin, etc., fiber materials, and other inert or water-insoluble mineral fillers In, the composition for an inorganic molded body to which the organic bentonite is added is described, and by adding the organic bentonite, uneven skin on the surface of the inorganic molded body formed from the composition and the occurrence of a whitening phenomenon are prevented. The effect is described when possible.

【０００３】しかし、上記無機成形体用組成物を含み一
般に使用されているアルカリ反応性無機固体成分の内、
比較的容易且つ安定供給可能なメタカオリン、フライア
ッシュについて検討したところ、メタカオリンの場合は
注型可能な混合物粘度とするために多量のアルカリ金属
珪酸塩水溶液を混入する必要があり、そのため得られる
無機成形体の強度、耐久性が十分なものとならないとい
う問題点があり、又、フライアッシュの場合は、上記ア
ルカリ反応の反応速度が非常に遅く、且つ得られる無機
成形体の強度も十分なものでないという問題点があっ
た。However, among the alkali-reactive inorganic solid components that are generally used, including the above-mentioned inorganic molding composition,
When we examined metakaolin and fly ash that can be supplied relatively easily and stably, in the case of metakaolin, it was necessary to mix a large amount of alkali metal silicate aqueous solution to obtain a castable mixture viscosity. There is a problem that the strength and durability of the body are not sufficient, and in the case of fly ash, the reaction rate of the above alkaline reaction is very slow, and the strength of the obtained inorganic molded body is not sufficient. There was a problem.

【０００４】上記の問題に対し、本発明者らは、特開平
６−１９９５１７号公報に記載する如く、フライアッシ
ュを溶融状態で気体中に噴霧して、その比表面積を５〜
１００ｍ² ／ｇとしたものが、又、化学成分として、Ｓ
ｉＯ₂ ５〜８５重量％とＡｌ ₂ Ｏ₃ ９０〜１０重量％を
含有した粘土を溶融状態で気体中に噴霧して、その比表
面積を５〜１００ｍ² ／ｇとしたものが、ともに上記問
題点を解消することを提案した。With respect to the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have
As described in Japanese Patent Publication No. 6-199517, a fly assembly
Is sprayed into the gas in a molten state, and its specific surface area is 5
100m²/ G is the chemical component of S
iO₂5 to 85% by weight and Al ₂O₃90 to 10% by weight
Spray the contained clay in a molten state into a gas,
Area is 5-100m²/ G is the above question
Proposed to solve the problem.

【０００５】しかし、特開平６−１９９５１７号公報に
記載する発明では、フライアッシュや化学成分として、
ＳｉＯ₂ ５〜８５重量％とＡｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０重量％
を含有した粘土を溶融状態で気体中に噴霧して得られる
アルカリ反応性無機質粉体に比表面積を５ｍ² ／ｇ未満
の粒子が夾雑していると、上記反応速度が遅くなった
り、品質面への影響があるので、これを除去しなければ
ならないという煩わしさが指摘された。However, in the invention described in JP-A-6-199517, the fly ash and the chemical components are
SiO _{2 5 to} 85% by weight and Al ₂ O ₃ 90 to 10% by weight
If the alkaline-reactive inorganic powder obtained by spraying clay containing clay in a gas in a molten state is contaminated with particles having a specific surface area of less than 5 m ² / g, the above-mentioned reaction rate may slow down and It was pointed out that the annoyance that it had to be removed because it had an effect on

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の事実に
鑑みなされたものであって、その目的とするところは上
記の課題を解決し、フライアッシュや化学成分として、
ＳｉＯ₂ ５〜８５重量％とＡｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０重量％
を含有した粘土を溶融状態で気体中に噴霧して得られる
比表面積を５ｍ² ／ｇ未満の粒子を比表面積を５〜１０
０ｍ² ／ｇと同様の性能を発揮し得る、硬化反応性に優
れ、強度、耐久性、外観に優れた建築材料等に使用され
る無機質硬化体を与える硬化性無機質組成物を提供せん
とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above facts, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide fly ash and a chemical component.
SiO _{2 5 to} 85% by weight and Al ₂ O ₃ 90 to 10% by weight
Particles with a specific surface area of less than 5 m ² / g obtained by spraying clay containing clay in gas in a molten state have a specific surface area of 5-10.
It is intended to provide a curable inorganic composition capable of exhibiting the same performance as 0 m ² / g and having an excellent curing reactivity, an inorganic cured product which is used in a building material having excellent strength, durability and appearance and the like. It is a thing.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【０００８】本発明は、（Ａ）溶融された粘土あるいは
フライアッシュが気体中に噴霧されて得られた比表面積
５ｍ² ／ｇ未満の無機質粉体、（Ｂ）メタカオリン、ア
ルミナセメント、アルミン酸アルカリ金属塩からなる群
より選ばれた１種以上の材料からなり、（Ａ）／（Ｂ）
の重量比が９０／１０〜１０／９０である硬化性無機質
材料１００重量部に対しアルカリ金属珪酸塩１〜３００
重量部、水１０〜１０００重量部を添加してなる硬化性
無機質組成物をその要旨とするものである。The present invention comprises (A) an inorganic powder having a specific surface area of less than 5 m ² / g obtained by spraying molten clay or fly ash in a gas, (B) metakaolin, alumina cement, alkali aluminate. (A) / (B) consisting of one or more materials selected from the group consisting of metal salts
Alkali metal silicate 1 to 300 relative to 100 parts by weight of the curable inorganic material having a weight ratio of 90/10 to 10/90
The gist is a curable inorganic composition obtained by adding 10 parts by weight to 10 parts by weight of water.

【０００９】本発明において使用されるフライアッシュ
は、ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定される、微粉炭燃焼ボ
イラーから集塵器で採取する微小な灰の粒子をいい、Ｓ
ｉＯ ₂ ４５〜７０重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ １５〜３５重量％
を主成分とし、Ｆｅ₂ Ｏ₃ やＣａＯ等を副成分として含
有し、湿分１％以下、強熱減量５％以下、比重１．９５
以上、比表面積２，７００ｃｍ² ／ｇ以上、４４μｍ標
準篩を７５％以上が通過するものである。Fly ash used in the present invention
Is a pulverized coal combustion engine specified in JIS A 6201.
Small ash particles collected from the iller with a dust collector, S
iO ₂45-70% by weight, Al₂O₃15-35% by weight
Fe as the main component₂O₃And CaO are included as subcomponents.
Having, moisture content 1% or less, ignition loss 5% or less, specific gravity 1.95
Above, specific surface area of 2,700 cm²/ G or more, 44 μm mark
75% or more passes through the quasi-sieve.

【００１０】本発明で使用される粘土は、化学成分とし
て、ＳｉＯ₂ ５〜８５重量％及びＡｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０
重量％を含有することが好ましい。このような粘土とし
ては、例えば、カオリン鉱物（カオリナイト、ディッカ
ライト、ナクライト、ハロイサイト等）、雲母粘土鉱物
（白雲母、イライト、フェンジャイト、海緑石、セラド
ナイト、パラゴナイト、ブランマライト等）、スメクタ
イト（モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイ
ト、サボナイト、ソーコナイト等）、緑泥岩、パイロフ
ィライト、タルク、バーミキュライト、ろう石、ばん土
頁岩等が挙げられる。The clay used in the present invention comprises, as chemical components, _{5 to} 85% by weight of SiO _{2 and} 90 to 10 of Al ₂ O ₃ .
It is preferable to contain wt%. Such clays include, for example, kaolin minerals (kaolinite, dicalite, nacrite, halloysite, etc.), mica clay minerals (muscovite, illite, fengite, glauconite, celadonite, paragonite, blancmalite, etc.), smectite. (Montmorillonite, beidellite, nontronite, savonite, sauconite, etc.), chlorite, pyrophyllite, talc, vermiculite, wax, and shale.

【００１１】本発明において使用される上記無機質粉体
（Ａ）は、フライアッシュ及び粘土を高温火炎中を通過
させて熔融し、これを気体中に噴霧冷却することによっ
て得られるが、気体中に噴霧する方法として、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。こ
の溶射技術は、好ましくは上記フライアッシュ及び粘土
が２，０００〜１６，０００℃の温度で熔融され、３０
〜８００ｍ／秒の速度で噴霧されるものであり、具体的
には、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アー
ク溶射法等が採用される。The above-mentioned inorganic powder (A) used in the present invention can be obtained by passing fly ash and clay through a high-temperature flame to melt them, and spray-cooling them into gas. As the spraying method, a thermal spraying technology applied to ceramic coating is applied. This spraying technique is preferably carried out by melting the fly ash and clay at a temperature of 2,000 to 16,000 ° C.
It is sprayed at a speed of up to 800 m / sec, and specifically, a plasma spraying method, a high energy gas spraying method, an arc spraying method or the like is adopted.

【００１２】上記溶射技術によって得られる上記無機質
粉体は、上記高温火炎中を通過させる間に、フライアッ
シュもしくは粘土粒子が相互に融着が起こる程度に調整
して供給することによってその比表面積を５ｍ² ／ｇ未
満にコントロールされる。又、必要に応じ、上記溶射技
術によって得られる無機質粉体を分級によって比表面積
を５ｍ² ／ｇ未満の無機質粉体に調製してもよい。The inorganic powder obtained by the thermal spraying technique has a specific surface area which is adjusted by supplying fly ash or clay particles such that they are fused with each other while passing through the high temperature flame. It is controlled to less than 5 m ² / g. If necessary, the inorganic powder obtained by the thermal spraying technique may be classified into an inorganic powder having a specific surface area of less than 5 m ² / g.

【００１３】本発明において使用される上記材料（Ｂ）
の内、メタカオリンは、前記するカオリン鉱物を５００
〜９００℃、好ましくは、６００〜８００℃の温度で熱
処理して得られる。上記熱処理温度が５００℃未満であ
ると、カオリン鉱物の水酸基が離脱せずメタカオリンへ
の変性が起こらない。又、９００℃を超えると、結晶化
が進行し、前記アルカリ反応の反応性が著しく低下す
る。上記熱処理時間は、あまり短いとメタカオリンへの
変性が起こらず、又、長くなってもそれ以上の効果は得
られないので、５分〜１０時間が好ましい。The material (B) used in the present invention
Among them, metakaolin is the above kaolin mineral 500
It is obtained by heat treatment at a temperature of up to 900 ° C, preferably 600 to 800 ° C. When the heat treatment temperature is lower than 500 ° C., the hydroxyl groups of the kaolin mineral are not released and the metakaolin is not modified. On the other hand, if the temperature exceeds 900 ° C., crystallization will proceed and the reactivity of the alkaline reaction will be significantly reduced. If the heat treatment time is too short, modification to metakaolin does not occur, and even if it is lengthened, no further effect can be obtained, so 5 minutes to 10 hours is preferable.

【００１４】又、市販のメタカオリンを粉砕処理する等
活性化して使用に供してもよい。上記メタカオリンの粒
径は、特に限定されるものではないが、平均粒径０．１
〜５００μｍ、更に好ましくは０．１〜１００μｍであ
る。Alternatively, commercially available metakaolin may be activated by pulverization and then used. The particle size of the above metakaolin is not particularly limited, but the average particle size is 0.1
˜500 μm, more preferably 0.1 to 100 μm.

【００１５】上記材料（Ｂ）の内、アルミナセメント
は、Ａｌ₂ Ｏ₃ が３０重量％以上、且つ、ＣａＯが５０
重量％以下のアルミン酸石灰を主成分とする無機質粉体
であり、ＪＩＳ Ｒ ２５１１に挙げられる総ての品種
を使用することができる。Among the above materials (B), alumina cement is 30% by weight or more of Al ₂ O ₃ and 50% of CaO.
It is an inorganic powder whose main component is lime aluminate in an amount of less than or equal to% by weight, and all varieties listed in JIS R 2511 can be used.

【００１６】上記材料（Ｂ）の内、アルミン酸アルカリ
金属塩は、下（１）式で表される化合物が好適に使用さ
れる。 ｍＭ₂ Ｏ・Ａｌ₂ Ｏ₃ ・・・（１） （Ｍ＝Ｋ、Ｎａ、Ｌｉから選ばれる１種以上の金属、ｍ
＝０．１〜５）Among the above materials (B), as the alkali metal aluminate, a compound represented by the following formula (1) is preferably used. mM ₂ O · Al ₂ O ₃ (1) (M = K, one or more metals selected from Na and Li, m
= 0.1-5)

【００１７】上記無機質粉体（Ａ）と上記材料（Ｂ）か
らなる硬化性無機質材料の配合（重量）比 は、（Ａ）
／（Ｂ）が９０／１０〜１０／９０、好ましくは、８０
／２０〜２０／８０であるが、９０／１０を超えて大き
くなると、上記アルカリ反応の反応速度が遅くなり、１
０／９０未満と小さくなると、得られる無機質硬化体の
強度、耐水性の低下、外観品質の低下を惹起する。The mixing (weight) ratio of the curable inorganic material composed of the inorganic powder (A) and the material (B) is (A).
/ (B) is 90/10 to 10/90, preferably 80
/ 20 to 20/80, but if it exceeds 90/10 and becomes large, the reaction rate of the alkaline reaction becomes slow, and 1
When it is less than 0/90, the strength, water resistance and appearance quality of the obtained inorganic cured product are deteriorated.

【００１８】本発明において使用されるアルカリ金属珪
酸塩は、下（２）式で表される化合物が好適に使用され
る。 Ｍ₂ Ｏ・ｎＳｉＯ₂ ・・・（２） （Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ単独又は２種以上の混合物、ｎ＝
０．０５〜８、好ましくは、ｎ＝０．１〜３、更に好ま
しくは、ｎ＝０．１〜２．５） ｎ＞８の場合、アルカリ金属珪酸塩水溶液は、ゲル化を
起こし易く粘度が急激に大きくなるため、上記硬化性無
機質材料との混合が困難になるおそれがある。As the alkali metal silicate used in the present invention, a compound represented by the following formula (2) is preferably used. M ₂ O · nSiO ₂ (2) (M = Li, Na, K alone or a mixture of two or more kinds, n =
0.05-8, preferably n = 0.1-3, more preferably n = 0.1-2.5) In the case of n> 8, the alkali metal silicate aqueous solution is apt to cause gelation and has a viscosity. Is rapidly increased, which may make it difficult to mix with the curable inorganic material.

【００１９】上記アルカリ金属珪酸塩は、上記硬化性無
機質材料に水溶液の状態で添加されるのが好ましい。こ
の場合の水溶液の濃度は特に限定されないが、濃度が低
過ぎると反応性が低下し、逆に濃度が高過ぎると均質な
混合が阻害されるので、１〜７０重量％程度が好まし
い。上記アルカリ金属珪酸塩は、水にそのまま溶解して
もよいが、アルカリ金属珪酸塩水溶液に珪砂、珪石粉等
のＳｉＯ₂ 成分を上記（２）式に示したｎの値になるよ
う添加しながら溶解してもよい。The alkali metal silicate is preferably added to the curable inorganic material in the form of an aqueous solution. The concentration of the aqueous solution in this case is not particularly limited, but if the concentration is too low, the reactivity decreases, and if the concentration is too high, homogeneous mixing is hindered, so about 1 to 70% by weight is preferable. The above alkali metal silicate may be dissolved in water as it is, but while adding SiO ₂ component such as silica sand and silica stone powder to the alkali metal silicate aqueous solution so that the value of n shown in the above formula (2) is obtained. It may be dissolved.

【００２０】上記アルカリ金属珪酸塩の添加量は、上記
硬化性無機質材料１００重量部に対し、１〜３００重量
部、好ましくは、１〜２５０重量部、更に好ましくは、
１０〜１５０重量部であるが、添加量が１重量部未満で
は上記硬化性無機質材料との反応性が低下し、３００重
量部を超えると、得られる無機質硬化体の機械的強度が
低下する。The amount of the alkali metal silicate added is 1 to 300 parts by weight, preferably 1 to 250 parts by weight, and more preferably 100 parts by weight of the curable inorganic material.
Although the amount is 10 to 150 parts by weight, if the addition amount is less than 1 part by weight, the reactivity with the curable inorganic material decreases, and if it exceeds 300 parts by weight, the mechanical strength of the obtained inorganic cured product decreases.

【００２１】本発明の硬化性無機質組成物において添加
される水の量は、上記硬化性無機質材料１００重量部に
対し、１０〜１，０００重量部、好ましくは、１５〜７
５０重量部、更に好ましくは、２０〜４００重量部であ
るが、添加量が１０重量部未満では上記硬化性無機質材
料等との混合作業が難しくなり、１，０００重量部を超
えると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下す
る。The amount of water added to the curable inorganic composition of the present invention is 10 to 1,000 parts by weight, preferably 15 to 7 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the above curable inorganic material.
50 parts by weight, more preferably 20 to 400 parts by weight, but if the addition amount is less than 10 parts by weight, the work of mixing with the curable inorganic material or the like becomes difficult, and if it exceeds 1,000 parts by weight, it is obtained. The mechanical strength of the inorganic cured product decreases.

【００２２】本発明の硬化性無機質組成物には、必要に
応じて、補強繊維、無機質充填材、軽量骨材、着色剤等
を本発明の精神を逸脱せざる範囲において添加すること
ができる。If necessary, reinforcing fibers, inorganic fillers, lightweight aggregates, coloring agents and the like can be added to the curable inorganic composition of the present invention within a range not departing from the spirit of the present invention.

【００２３】上記補強繊維としては、例えば、ビニロ
ン、ポリプロピレン、アクリル、レーヨン、アラミド等
の合成繊維乃至再生繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウ
ム繊維、ロックウール等の無機質繊維、カーボン繊維、
金属繊維等、一般にセメント等無機質硬化性材料に使用
される材料が使用できる。Examples of the above-mentioned reinforcing fibers include synthetic fibers or recycled fibers such as vinylon, polypropylene, acrylic, rayon, and aramid, glass fibers, potassium titanate fibers, inorganic fibers such as rock wool, carbon fibers, and the like.
Materials generally used for inorganic curable materials such as cement, such as metal fibers, can be used.

【００２４】上記補強繊維は、繊維状で添加してもよい
が、メッシュや長繊維をランダムに絡み合わせたシート
状で使用されてもよい。上記補強繊維が短繊維の状態で
添加される場合、繊維が細過ぎると、硬化性無機質組成
物の混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボールを
形成し、得られる無機質硬化成形体に補強効果が現れ
ず、却ってその強度を低下させたり、該成形体の表面に
凹凸ができ外観性能を悪化する。又、繊維が太過ぎるる
と、補強効果が十分に得られないので、繊維径は１〜５
００μｍ、繊維長さは１〜１５ｍｍ程度が好ましい。
又、上記補強繊維の添加量は、多過ぎると繊維の分散
性、得られる無機質硬化成形体の耐熱性等に問題を生ず
るおそれがあるので、上記硬化性無機質材料１００重量
部に対し、１０重量部以下が好ましい。The reinforcing fibers may be added in the form of fibers, but may be used in the form of a sheet in which mesh or long fibers are randomly entangled. When the reinforcing fibers are added in the form of short fibers, if the fibers are too thin, they are re-aggregated during the mixing of the curable inorganic composition to form fiber balls by entanglement, and the resulting inorganic cured molded article has a reinforcing effect. It does not appear, but rather decreases its strength, or the surface of the molded body becomes uneven, deteriorating the appearance performance. If the fiber is too thick, the reinforcing effect cannot be sufficiently obtained, so the fiber diameter is 1 to 5
The fiber length is preferably 00 μm and the fiber length is preferably about 1 to 15 mm.
If the amount of the reinforcing fiber added is too large, the dispersibility of the fiber and the heat resistance of the resulting inorganic cured molded article may be problematic. Therefore, 10 parts by weight per 100 parts by weight of the curable inorganic material is used. It is preferably not more than part.

【００２５】上記無機質充填材は、硬化性無機質組成物
の流動性や硬化及び乾燥時の収縮低減を目的として添加
されるが、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液に対して活性
が低いものが好ましく、例えば、珪砂、珪石粉、ジルコ
ンサンド、結晶質アルミナ、フライアッシュ、アルミ
ナ、タルク、雲母、珪藻土、岩石粉末（シラス、抗火石
等）、玄武岩、長石、珪灰石、粘土、ボーキサイト、セ
ピオライト等が挙げられるが、アルカリ金属珪酸塩水溶
液に対して活性が低いものであれば、これらに限定され
るものではない。The above-mentioned inorganic filler is added for the purpose of fluidity of the curable inorganic composition and reduction of shrinkage at the time of curing and drying, but one having a low activity with respect to the above-mentioned alkali metal silicate aqueous solution is preferable. , Silica sand, silica stone powder, zircon sand, crystalline alumina, fly ash, alumina, talc, mica, diatomaceous earth, rock powder (shirasu, firestone, etc.), basalt, feldspar, wollastonite, clay, bauxite, sepiolite, etc. However, as long as the activity is low with respect to the alkali metal silicate aqueous solution, it is not limited thereto.

【００２６】上記無機質充填材として、アルカリ金属珪
酸塩水溶液に対して活性が低いことが求められる理由
は、活性が高いと、アルカリ水溶液及びアルカリ金属珪
酸塩水溶液のゲル化が急速に進み、硬化性無機質組成物
の混合作業や成形作業が難しくなるからである。The reason why the inorganic filler is required to have low activity with respect to the alkali metal silicate aqueous solution is that when the activity is high, the gelation of the alkali aqueous solution and the alkali metal silicate aqueous solution proceeds rapidly and the curability is increased. This is because the work of mixing and molding the inorganic composition becomes difficult.

【００２７】上記無機質充填材が粒状物であるときに
は、平均粒径が小さくなると硬化性無機質組成物の硬化
及び乾燥時の収縮を抑える効果が十分でなく、逆に平均
粒径が大きくなると硬化性無機質組成物の流動性が悪化
し、得られる無機質硬化成形体の表面に凹凸ができ外観
性能を悪化する。When the above-mentioned inorganic filler is a granular material, the effect of suppressing shrinkage during curing and drying of the curable inorganic composition is not sufficient when the average particle size is small, and conversely when the average particle size is large, the curability is curable. The fluidity of the inorganic composition deteriorates, and the resulting inorganic cured molded article has irregularities on the surface, resulting in poor appearance performance.

【００２８】上記無機質充填材の配合量が、上記硬化性
無機質粉体１００重量部に対し、９００重量部以下、好
ましくは１００〜７００重量部、更に好ましくは５０〜
５００重量部である。配合量が多くなり過ぎると得られ
る無機質硬化成形体の機械的強度を低下させる。The amount of the inorganic filler compounded is 900 parts by weight or less, preferably 100 to 700 parts by weight, and more preferably 50 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable inorganic powder.
It is 500 parts by weight. If the blending amount is too large, the mechanical strength of the obtained inorganic cured molded article is reduced.

【００２９】上記軽量骨材は、得られる無機質硬化成形
体の軽量化を目的として添加される。これらの例として
は、スチレン系、塩化ビニリデン系、フェノール系、ウ
レタン系、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィ
ン系等の合成樹脂発泡体からなる有機質軽量骨材、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、パーライト等の無機質軽量骨材が
好適に使用できる。The above lightweight aggregate is added for the purpose of reducing the weight of the obtained inorganic cured molded article. Examples of these include styrene-based, vinylidene chloride-based, phenol-based, urethane-based, polyethylene, organic lightweight aggregates made of synthetic resin foam such as olefin-based polypropylene, glass balloons, shirasu balloons, fly ash balloons, silica. Inorganic lightweight aggregates such as balloons and perlite can be preferably used.

【００３０】上記軽量骨材、就中、合成樹脂発泡体の比
重は、０．０１未満では添加量にもよるが、得られる無
機質硬化成形体の機械的強度を低下させるおそれがあ
り、比重があまり大きくなると軽量化を目的を果たし得
ないので、０．０１〜１、更に好ましくは、０．０３〜
０．７程度である。無機質軽量骨材の見掛け比重は合成
樹脂発泡体に比し相対的に大きいが、略同様の範囲のも
のから選択されることが好ましい。上記軽量骨材の添加
量は、上記硬化性無機質粉体１００重量部に対し、０．
１重量部未満では軽量化の効果が十分に得られず、又、
１００重量部を超えると得られる無機質硬化成形体の機
械的強度を低下させるため、０．１〜１００重量部程度
がが好ましい。If the specific gravity of the above-mentioned lightweight aggregate, especially the synthetic resin foam is less than 0.01, it may depend on the addition amount, but the mechanical strength of the resulting inorganic cured molded article may be lowered, and the specific gravity is If it becomes too large, the purpose of weight reduction cannot be achieved, so 0.01 to 1, more preferably 0.03 to
It is about 0.7. The apparent specific gravity of the inorganic lightweight aggregate is relatively larger than that of the synthetic resin foam, but it is preferable to select from those having substantially the same range. The amount of the lightweight aggregate added was 0. 0, based on 100 parts by weight of the curable inorganic powder.
If it is less than 1 part by weight, the effect of weight reduction cannot be sufficiently obtained, and
If it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength of the obtained inorganic cured molded article will be lowered, so about 0.1 to 100 parts by weight is preferable.

【００３１】本発明の硬化性無機質組成物は、オムニミ
キサー、アイリッヒミキサー、万能ミキサー、擂潰機等
によって、予め調製したアルカリ金属珪酸塩水溶液に硬
化性無機質粉体及び必要に応じて添加される補強繊維、
無機質充填材、軽量骨材、着色剤等の所定量を秤取し、
混合して調製される。上記硬化性無機質組成物の調製方
法は、特に限定されるものではなく通常用いられる上記
する方法と同等の混練手段によって調製することができ
る。The curable inorganic composition of the present invention is added to a preliminarily prepared aqueous solution of alkali metal silicate by a Omni mixer, an Erich mixer, a universal mixer, a grinder, etc. and the curable inorganic powder and, if necessary, added. Reinforcing fiber,
Weigh a predetermined amount of inorganic filler, lightweight aggregate, coloring agent, etc.,
It is prepared by mixing. The method for preparing the curable inorganic composition is not particularly limited, and can be prepared by a kneading means equivalent to the above-mentioned method that is usually used.

【００３２】本発明の上記硬化性無機質組成物は、押出
法、注入法、プレス法等によって板状物、ロッド、型物
等各種形状に成形され、硬化されて製品化されるが、上
記硬化時の温度は、あまり高いと硬化時の収縮が大き
く、得られる無機質成形体に歪みやクラックが発生する
おそれがあり、逆にあまり低い温度では、硬化反応の速
度が低下するので、１〜３００℃、好ましくは１０〜１
５０℃程度である。The curable inorganic composition of the present invention is molded into various shapes such as a plate-like material, a rod and a mold by an extrusion method, an injection method, a pressing method, etc. and cured to be a product. If the temperature is too high, the shrinkage during curing is large, and the resulting inorganic molded article may be distorted or cracked. On the contrary, if the temperature is too low, the rate of the curing reaction decreases, so that the temperature is 1 to 300. C, preferably 10-1
It is about 50 ° C.

【００３３】[0033]

【作用】本発明の硬化性無機質組成物は、比表面積５ｍ
² ／ｇ未満の粘土あるいはフライアッシュを、その他の
粒度の粘土あるいはフライアッシュと共に溶融し、気体
中に噴霧して得られる比表面積５ｍ² ／ｇ未満の無機質
粉体（Ａ）とメタカオリン、アルミナセメント、アルミ
ン酸アルカリ金属塩からなる群より選ばれた１種以上の
材料（Ｂ）からなり、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が９０／
１０〜１０／９０である硬化性無機質材料１００重量部
に対しアルカリ金属珪酸塩１〜３００重量部、水１０〜
１０００重量部からなる組成とすることによって、比表
面積を５〜１００ｍ² ／ｇと同様の性能を発揮し得る、
硬化反応性に優れ、強度、耐久性、外観に優れた建築材
料等に使用される無機質硬化体を与えることができるの
である。[Function] The curable inorganic composition of the present invention has a specific surface area of 5 m.
Inorganic powder (A) with a specific surface area of less than 5 m ² / g obtained by melting clay or fly ash with a particle size of less than ² / g together with clay or fly ash of other particle size and spraying in gas, metakaolin, and alumina cement , Of one or more materials (B) selected from the group consisting of alkali metal aluminates, and the weight ratio of (A) / (B) is 90 /
10 to 90/100 parts by weight of a curable inorganic material, 1 to 300 parts by weight of an alkali metal silicate, and 10 to 10 parts of water.
By having a composition of 1000 parts by weight, the same specific surface area as 5 to 100 m ² / g can be exhibited,
It is possible to provide an inorganic cured product which is used in a building material or the like having excellent curing reactivity, strength, durability and appearance.

【００３４】[0034]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【００３５】無機質粉体−１の作成 燃料ガスとしてプロパン１０ｍ³ ／時間、酸素５０ｍ³
／時間からなる火炎発生装置により２，８００℃の高温
火炎をつくり、この火炎中にカオリン（山陽クレー社
製、商品名：ＡＡカオリン、Ａｌ₂ Ｏ₃ ３６重量％、Ｓ
ｉＯ₂ ４７重量％、平均粒径３．１６μｍ）を火炎中に
おける濃度〔カオリン粒子供給量（ｋｇ）／ガス使用量
（ｍ³ ）〕を３として通過させ、溶融状態で噴霧し冷却
して、比表面積２．１ｍ² ／ｇの無機質粉体−１を得
た。Preparation of Inorganic Powder-1 Propane as a fuel gas 10 m ³ / hour, oxygen 50 m ³
A high temperature flame of 2,800 ° C. was created by a flame generator of 1 hour / hour, and kaolin (manufactured by Sanyo Clay Co., trade name: AA kaolin, Al ₂ O ₃ 36% by weight, S
iO ₂ 47% by weight, average particle size 3.16 μm) was passed as a concentration [kaolin particle supply amount (kg) / gas usage amount (m ³ )] in the flame of 3, and sprayed in a molten state and cooled, Inorganic powder-1 having a specific surface area of 2.1 m ² / g was obtained.

【００３６】無機質粉体−２の作成 前項の無機質粉体−１の作成に使用した火炎発生装置に
より２，８００℃の高温火炎をつくり、この火炎中にフ
ライアッシュ（小野田セメント社製、商品名：小野田ス
ーパーフロー、Ａｌ₂ Ｏ₃ ２３重量％、ＳｉＯ₂ ６５重
量％、平均粒径６．３μｍ）を火炎中における濃度〔カ
オリン粒子供給量（ｋｇ）／ガス使用量（ｍ³ ）〕を
２．５として通過させ、溶融状態で噴霧し冷却して、比
表面積４．５ｍ² ／ｇの無機質粉体−２を得た。Preparation of Inorganic Powder-2 A high temperature flame of 2,800 ° C. was created by the flame generator used for preparing the inorganic powder-1 described above, and fly ash (produced by Onoda Cement Co., trade name : Onoda Super Flow, Al ₂ O ₃ 23% by weight, SiO ₂ 65% by weight, average particle size 6.3 μm) in flame [kaolin particle supply amount (kg) / gas usage amount (m ³ )] 2 .5, sprayed in a molten state and cooled to obtain an inorganic powder-2 having a specific surface area of 4.5 m ² / g.

【００３７】無機質粉体と混合する材料−１、２及び３ １．アルミナセメント（旭硝子社製、商品名：アサヒア
ルミナセメント１号、Ａｌ₂ Ｏ₃ ５６重量％、ＣａＯ３
６重量％） ２．メタカオリン（エンゲルハート社製、商品名：ＳＰ
−３３、Ａｌ₂ Ｏ₃ ４５重量％、ＳｉＯ₂ ５２重量％） ３．メタアルミン酸ナトリウム（北陸化成社製、商品
名：キタクリート＃１０）Materials to be mixed with inorganic powder-1, 2, and 3 1. Alumina cement (Asahi Glass Co., Ltd., trade name: Asahi Alumina Cement No. 1, 56% by weight of Al ₂ O ₃ , CaO ₃
6% by weight) 2. Metakaolin (Engelhart, product name: SP
-33, Al ₂ O ₃ 45% by weight, SiO ₂ 52% by weight) 3. Sodium metaaluminate (manufactured by Hokuriku Kasei Co., Ltd., product name: Kitakreet # 10)

【００３８】充填材：珪砂８号 補強材：ビニロン繊維（クラレ社製、商品名：ＲＭ１８
２、繊維径１４μｍ、繊維長さ６ｍｍ）Filler: silica sand No. 8 Reinforcing material: vinylon fiber (Kuraray Co., Ltd., trade name: RM18)
2, fiber diameter 14μm, fiber length 6mm)

【００３９】アルカリ金属珪酸塩−１〜４ １．珪酸カリウム（ＳｉＯ₂ ：Ｋ₂ Ｏモル比＝１．
４、） ２．珪酸カリウム（ＳｉＯ₂ ：Ｋ₂ Ｏモル比＝１．
０、） ３．珪酸カリウム（ＳｉＯ₂ ：Ｋ₂ Ｏモル比＝１．
６、） ４．珪酸ナトリウム（ＳｉＯ₂ ：Ｎａ₂ Ｏモル比＝１．
２、）Alkali metal silicates-1 to 4-1. Potassium silicate (SiO ₂ : K ₂ O molar ratio = 1.
4,) 2. Potassium silicate (SiO ₂ : K ₂ O molar ratio = 1.
0,) 3. Potassium silicate (SiO ₂ : K ₂ O molar ratio = 1.
6,) 4. Sodium silicate (SiO ₂ : Na ₂ O molar ratio = 1.
2,)

【００４０】（実施例１〜６）、（実施例１〜７） 表１及び２に示す配合組成で、オムニミキサーにて５分
間混合して硬化性無機質組成物を得た。得られた硬化性
無機質組成物を、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、深さ
１０ｍｍの型枠内に注入し、８５℃のオーブン内で１２
時間加熱し硬化させて無機質成形体を得た。(Examples 1 to 6), (Examples 1 to 7) The curable inorganic compositions were obtained by mixing the compositions shown in Tables 1 and 2 with an omni mixer for 5 minutes. The obtained curable inorganic composition is poured into a mold having a width of 150 mm, a length of 150 mm and a depth of 10 mm, and the mixture is placed in an oven at 85 ° C. for 12 hours.
It was heated and cured for a time to obtain an inorganic molded body.

【００４１】得られた上記硬化性無機質組成物及び無機
質成形体について、硬化性、曲げ強度、煮沸試験及び外
観試験は以下に示す方法で試験し、評価した。評価結果
は表１及び２に示した。猶、無機質成形体の試験は、幅
１５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの寸法で上記
無機質成形体から切出した試験片で行った。The curability, bending strength, boiling test, and appearance test of the obtained curable inorganic composition and inorganic molded body were tested and evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2. The test of the inorganic molded body was performed on a test piece cut out from the inorganic molded body having a width of 150 mm, a length of 50 mm and a thickness of 10 mm.

【００４２】１．硬化性：上記硬化性無機質組成物を注
型成型によって加熱硬化させた後、脱型し、得ら無機質
成形体について、硬化したものには○、未硬化又は脱型
時に割れ、反り、欠け等の欠陥のあるものに×の２段階
で評価した。1. Curability: The curable inorganic composition is heat-cured by cast molding, and then demolded. The resulting inorganic molded article is ◯, uncured or cracked, warped or chipped when demolded. The defect was evaluated in 2 stages of x.

【００４３】２．曲げ強度：上記試験片を５０℃で１０
時間乾燥させた後、気乾状態で２４時間放置し、ＪＩＳ
Ａ １４０８の方法に準じて曲げ強度を測定した。2. Bending strength: 10 at 10 ° C. for the above test piece
After drying for 24 hours, leave it in the air-dried state for 24 hours.
Bending strength was measured according to the method of A 1408.

【００４４】３．煮沸試験：上記試験片を沸騰水中に２
時間浸漬した後、前２項と同様に、５０℃で１０時間乾
燥させた後、気乾状態で２４時間放置し、ＪＩＳ Ａ
１４０８の方法に準じて曲げ強度を測定した。3. Boiling test: 2 pieces of the above test piece in boiling water
After soaking for a period of time, in the same manner as in 2 above, it was dried at 50 ° C for 10 hours and then left to stand in the air-dried state for 24 hours.
Bending strength was measured according to the method of 1408.

【００４５】４．外観試験：上記無機質成形体の外観に
ついて、表面の白化、クラック、割れ、反り、欠け等の
欠陥の有無を目視により観察し、上記欠陥のないものに
○、欠陥のあるものに×の２段階で評価した。4. Appearance test: With respect to the appearance of the above-mentioned inorganic molded body, visually observing the presence or absence of defects such as whitening, cracks, cracks, warpage, and chipping on the surface. It was evaluated by.

【００４６】[0046]

【表１】 [Table 1]

【００４７】[0047]

【表２】 [Table 2]

【００４８】[0048]

【発明の効果】本発明の硬化性無機質組成物は、叙上の
如く構成されているので、従来、反応速度が低く使用が
困難であった比表面積５ｍ² ／ｇ未満の粘土あるいはフ
ライアッシュを、溶融された粘土あるいはフライアッシ
ュが気体中に噴霧されて得られる比表面積５〜１００ｍ
² ／ｇの粒度を有する無機質粉体と同様に使用を可能な
らしめ、比表面積を５〜１００ｍ² ／ｇの粒度を有する
無機質粉体と同様に、硬化反応性に優れ、強度、耐久
性、外観に優れた建築材料等に使用される無機質硬化体
を与えることができるのである。本発明は、以上の如
く、従来使用が難しかった粘土あるいはフライアッシュ
を特に粒度について選別することなく使用可能にしたこ
とによって、使用原料が極めて容易、且つ、安価に入手
可能となる。EFFECT OF THE INVENTION Since the curable inorganic composition of the present invention is constructed as described above, clay or fly ash having a specific surface area of less than 5 m ² / g, which has hitherto been difficult to use due to its low reaction rate, is used. , Specific surface area 5-100 m obtained by spraying molten clay or fly ash in gas
^It can be used in the same manner as an inorganic powder having a particle size of ² / g, and is excellent in curing reactivity, strength, durability, and like the inorganic powder having a specific surface area of 5 to 100 m ² / g. It is possible to provide an inorganic cured body used for a building material or the like having an excellent appearance. As described above, according to the present invention, clay or fly ash, which has been difficult to use in the past, can be used without selecting the particle size, so that the raw material to be used can be obtained very easily and at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 18:08 Ｂ 16:06 Ｂ 14:04） Ｚ 111:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Office reference number FI technical display location C04B 18:08 B 16:06 B 14:04) Z 111: 00

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 （Ａ）溶融された粘土あるいはフライア
ッシュが気体中に噴霧されて得られた比表面積５ｍ² ／
ｇ未満の無機質粉体、（Ｂ）メタカオリン、アルミナセ
メント、アルミン酸アルカリ金属塩からなる群より選ば
れた１種以上の材料からなり、（Ａ）／（Ｂ）の重量比
が９０／１０〜１０／９０である硬化性無機質材料１０
０重量部に対しアルカリ金属珪酸塩１〜３００重量部、
水１０〜１０００重量部を添加してなる硬化性無機質組
成物。1. A specific surface area of 5 m ² / which is obtained by spraying (A) molten clay or fly ash in a gas.
An inorganic powder of less than g, (B) metakaolin, alumina cement, and one or more materials selected from the group consisting of alkali metal aluminates, and a weight ratio of (A) / (B) of 90/10. Curable inorganic material 10 which is 10/90
0 to 3 parts by weight of alkali metal silicate,
A curable inorganic composition obtained by adding 10 to 1000 parts by weight of water.