JPH10139523A - Hardenable inorganic composition - Google Patents

Hardenable inorganic composition

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JPH10139523A
JPH10139523A JP29024096A JP29024096A JPH10139523A JP H10139523 A JPH10139523 A JP H10139523A JP 29024096 A JP29024096 A JP 29024096A JP 29024096 A JP29024096 A JP 29024096A JP H10139523 A JPH10139523 A JP H10139523A
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JP
Japan
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inorganic
weight
latex
parts
powder
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JP29024096A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuzo Nitta
勝三 新田
Kazuo Kobayashi
和生 小林
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24—Compositions 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
    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hardenable inorg. compsn. capable of forming an inorg. hardened body having high strength and durability by blending inorg. Al2 O3 -SiO2 powder with an alkali metal silicate, water and synthetic rubber latex. SOLUTION: This hardenable inorg. compsn. consists of inorg. Al2 O3 -SiO2 powder, an alkali metal hydroxide or silicate, water and acrylic rubber latex and/or styrene-butadiene rubber(SBR) latex. Fly ash or metakaolin is, e.g. used as the Al2 O3 -SiO2 powder. The pref. amt. of the alkali metallic silicate, that of the water including water in an aq. soln. of the silicate and that of the acrylic rubber latex and/or SBR latex are 0.2-450 pts.wt., 10-1,500 pts.wt. and 1-50 pts.wt., respectively, based on 100 pts.wt. of the Al2 O3 -SiO2 powder.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、硬化性無機質組成
物に関する。[0001] 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
する無機質組成物は、不燃性建築材料用として使用され
ており、その品質改良等について幾つか提案されてい
る。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、コランダム或いは
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、充填剤
及び有機ベントナイトとよりなる無機成形体用組成物が
開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, an inorganic composition which is cured by heat in the presence of an alkali has been used for non-combustible building materials, and several proposals have been made on improving the quality thereof. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-59648 discloses an inorganic solid component such as an alkali metal silicate aqueous solution and ash of a dust collector generated during production of metakaolin, corundum or mullite, pulverized and fired bauxite, fly ash, a filler and an organic substance. A composition for an inorganic molded article comprising bentonite is disclosed.

【０００３】更に、特開平４−６１３８号公報には、ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液とメタカオリン、コランダム或
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、充
填剤とよりなる無機成形体が開示されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-6138 discloses an inorganic solid component such as an alkali metal silicate aqueous solution and ash of a dust collector generated during production of metakaolin, corundum or mullite, pulverized and fired bauxite, fly ash, and the like. An inorganic molded article comprising an agent is disclosed.

【０００４】しかし、特開平４−５９６４８号公報及び
特開平４−６１３８号公報に開示されている上記無機固
体成分のうち、産業廃棄物であり、その有効利用方法が
求められているフライアッシュ（ＪＩＳ Ａ ６２０
１）等は、アルカリとの反応性が低いので、これらの無
機固体成分を用いた無機質組成物から得られる無機成形
体は、機械的強度、耐久性も低く、特に耐凍結融解性に
劣る等の問題点を有するものであった。[0004] However, among the inorganic solid components disclosed in JP-A-4-59648 and JP-A-4-6138, they are industrial wastes, and fly ash (in which the effective use method is required). JIS A 620
Since 1) and the like have low reactivity with alkali, an inorganic molded article obtained from an inorganic composition using these inorganic solid components has low mechanical strength and durability, and particularly has poor freeze-thaw resistance. Problem.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解消し、高い強度と耐久性を併せ有する無機質
硬化体を形成し得る無機質組成物を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an inorganic composition capable of forming an inorganic cured product having both high strength and durability.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌ2 Ｏ3 −
ＳｉＯ2 系無機質粉体、アルカリ金属水酸化物もしくは
アルカリ金属珪酸塩、水並びにアクリルゴム系ラテック
ス及び／又はスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系ラ
テックスからなることを特徴とする硬化性無機質組成物
をその要旨とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an Al 2 O 3 −
A curable inorganic composition comprising an SiO 2 -based inorganic powder, an alkali metal hydroxide or an alkali metal silicate, water, an acrylic rubber-based latex and / or a styrene-butadiene rubber (SBR) -based latex, Make a summary.

【０００７】本発明において、Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系
無機質粉体としては、Ａｌ2 Ｏ3 ９０〜１０重量％、Ｓ
ｉＯ2 １０〜９０重量％からなる組成の粉体が好適に使
用される。上記組成のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉
体としては、例えば、粒径が２０μｍ以下の粒度成分
を８０重量％以上含有するフライアッシュ、４００〜
１０００℃で焼成された粒径が２０μｍ以下の粒度成分
を８０重量％以上含有するフライアッシュ、ライアッ
シュ又は粘土を溶融し気中に噴霧して得られた無機質粉
体、粘土に０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネル
ギーを作用させて得られた無機質粉体、上記の無機
質粉体を更に１００〜７５０℃で加熱して得られた無機
質粉体、及びメタカオリンよりなる群から選ばれる１
種以上の無機質粉体が使用できるが、組成と粒度を選べ
ばこれらに限定されるものではない。In the present invention, the Al 2 O 3 —SiO 2 based inorganic powder includes 90 to 10% by weight of Al 2 O 3 ,
powder composition consisting iO 2 10 to 90 wt% is preferably used. Examples of the Al 2 O 3 —SiO 2 -based inorganic powder having the above composition include fly ash containing 80% by weight or more of a particle size component having a particle size of 20 μm or less;
An inorganic powder or clay obtained by melting and spraying fly ash, clay or clay containing 80% by weight or more of a particle size component having a particle size of 20 μm or less fired at 1000 ° C. 1 selected from the group consisting of an inorganic powder obtained by applying a mechanical energy of 30 kwh / kg, an inorganic powder obtained by further heating the above inorganic powder at 100 to 750 ° C., and metakaolin
More than one kind of inorganic powder can be used, but is not limited thereto if the composition and particle size are selected.

【０００８】上記アルカリ金属珪酸塩としては、一般式
Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 （Ｍ＝Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ又はこれらの
混合物、ｎの値は、好ましくはｎ＝０．０５〜８、更に
好ましくはｎ＝０．１〜３、最も好ましくはｎ＝０．５
〜２．５）で表されるものである。上記アルカリ金属珪
酸塩のｎの値が８を超える場合、アルカリ金属珪酸塩水
溶液がゲル化を起こし易く、すぐ粘度が急激に上昇する
ため、他の粉体との混合が困難となり、０．０５未満で
は、得られる成形体の強度が低下するので上記範囲のア
ルカリ金属珪酸塩が使用される。As the alkali metal silicate, the general formula M 2 O · nSiO 2 (M = Li, K, Na or a mixture thereof, the value of n is preferably n = 0.05 to 8, more preferably n = 0.1-3, most preferably n = 0.5
To 2.5). When the value of n of the alkali metal silicate exceeds 8, the alkali metal silicate aqueous solution is apt to gel, and the viscosity immediately rises rapidly, making it difficult to mix with other powders. If it is less than 10%, the strength of the obtained molded body will be reduced, so that an alkali metal silicate in the above range is used.

【０００９】上記アルカリ金属珪酸塩を、他の粉体成分
に混合して硬化性無機質組成物を調製する際に、水溶液
として添加、混合されることが好ましい。上記アルカリ
金属珪酸塩水溶液を得る場合、アルカリ金属珪酸塩をそ
のまま水に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物水
溶液に、珪砂、珪石粉等のＳｉＯ 2 成分を上記一般式
（Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 ）のｎの値の範囲に入るように溶
解してもよい。上記アルカリ金属珪酸塩の水溶液濃度
は、特に限定されるものではないが、高濃度であると、
固形物が析出し易くなり、低濃度であると、無機質粉体
との反応性が低下するので、１〜７０重量％が好まし
い。The above-mentioned alkali metal silicate is used as another powder component.
When preparing a curable inorganic composition by mixing
Are preferably added and mixed. The above alkali
When obtaining an aqueous solution of metal silicate, use alkali metal silicate.
It may be dissolved in water as it is, but alkali metal hydroxide water
Add SiO, such as silica sand and silica powder, to the solution TwoThe components are represented by the above general formula
(MTwoOn SiOnTwo)).
You may understand. Aqueous solution concentration of the above alkali metal silicate
Is not particularly limited, but at a high concentration,
Solids are more likely to precipitate, and if the concentration is low, inorganic powder
1 to 70% by weight is preferred since reactivity with
No.

【００１０】上記アルカリ金属珪酸塩の添加量は、Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体１００重量部に対して、
好ましくは０．２〜４５０重量部、更に好ましくは１０
〜３５０重量部、最も好ましくは２０〜２５０重量部で
ある。上記アルカリ金属珪酸塩の添加量が０．２重量部
未満の場合、得られる成形体が硬化不良となり、逆に、
４５０重量部を超えると得られる成形体の耐水性が低下
するおそれがある。The amount of the alkali metal silicate added is Al.
Against 2 O 3 -SiO 2 based inorganic powder 100 parts by weight,
Preferably 0.2 to 450 parts by weight, more preferably 10
-350 parts by weight, most preferably 20-250 parts by weight. When the addition amount of the alkali metal silicate is less than 0.2 parts by weight, the obtained molded product has poor curing, and conversely,
If the amount exceeds 450 parts by weight, the water resistance of the obtained molded article may be reduced.

【００１１】上記硬化性無機質組成物に含まれる水は、
上記アルカリ金属珪酸塩水溶液中の水成分を含めて、上
記Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体１００重量部に対
して、１０〜１５００重量部、好ましくは４５〜１００
０重量部、更に好ましくは５０〜５００重量部である。
上記水の含有量が多くなると、得られる無機質硬化体の
機械的強度が低下するおそれがあり、逆に、水の含有量
が少なくなると、無機質粉体と混合することが難しくな
るので上記範囲で用いられる。The water contained in the curable inorganic composition is as follows:
Including water component of the alkali metal silicate in aqueous solution, relative to the Al 2 O 3 -SiO 2 -based inorganic powder 100 parts by weight, 10 to 1500 parts by weight, preferably 45 to 100
0 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight.
When the water content increases, the mechanical strength of the obtained inorganic cured product may decrease.On the contrary, when the water content decreases, it becomes difficult to mix with the inorganic powder. Used.

【００１２】上記アクリルゴム系ラテックスは、アクリ
ル酸アルキルエステルを主成分とするアクリル系重合体
ラテックスを意味し、例えば、耐寒性を改善するため
に、これらのアクリル酸アルキルエステルのより長鎖の
他のモノマーを共重合し、耐油性を改善するために、ア
クリロニトリルを共重合し、或いは架橋を行うためのコ
モノマー、例えば、２−クロロエチルビニルエーテル等
のハロゲン化合物、グリシジルアクリレート、アリルグ
リシジルエーテル、エチリデンノルボルネン等を共重合
したもの等が挙げられる。これらは単１種で用いられて
もよいが、２種以上が併用されてもよい。[0012] The acrylic rubber-based latex means an acrylic polymer latex containing an alkyl acrylate as a main component. For example, in order to improve cold resistance, a longer chain of these alkyl acrylates is used. In order to improve the oil resistance, a monomer for copolymerizing or cross-linking acrylonitrile, for example, a halogen compound such as 2-chloroethyl vinyl ether, glycidyl acrylate, allyl glycidyl ether, ethylidene norbornene And the like. These may be used alone or in combination of two or more.

【００１３】上記スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）
系ラテックスは、スチレン及びブタジエンを主原料と
し、これらを共重合してなるＳＢＲ系ラテックスを意味
するものである。これらは単１種で用いられてもよい
が、２種以上が併用されてもよい。The above styrene-butadiene rubber (SBR)
The latex refers to an SBR latex obtained by copolymerizing styrene and butadiene as main materials. These may be used alone or in combination of two or more.

【００１４】上記アクリル系ラテックス及びＳＢＲ系ラ
テックスは、一方のラテックスのみが、上記無機質成分
に添加されてもよいが、両者が混合されて用いられても
よい。As for the acrylic latex and the SBR latex, only one latex may be added to the inorganic component, or both may be used as a mixture.

【００１５】上記アクリル系ラテックス及び／又はＳＢ
Ｒ系ラテックスの添加量は、上記無機質粉体１００重量
部に対し、１〜５０重量部である。上記アクリル系ラテ
ックス及び／又はＳＢＲ系ラテックスの添加量が、上記
無機質粉体１００重量部に対し、１重量部未満である
と、得られる無機質硬化体の耐久性が悪く、逆に、５０
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 above acrylic latex and / or SB
The amount of the R-based latex to be added is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder. If the amount of the acrylic latex and / or the SBR latex is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder, the resulting inorganic cured product has poor durability.
If the amount is more than 10 parts by weight, the mechanical strength of the obtained cured inorganic material is reduced.

【００１６】上記硬化性無機質組成物は、必要に応じ
て、発泡剤、無機質充填材、補強繊維、発泡助剤、有機
質発泡体もしくは無機質発泡体等が添加されてもよい。
上記発泡剤としては、例えば、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、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリ
コン等の金属粉末等が挙げられる。上記発泡剤のうち、
安全性、混合のし易すさ、入手の容易さ、コスト等を考
慮すると、過酸化水素、アルミニウム粉末が好適に用い
られる。The curable inorganic composition may contain a foaming agent, an inorganic filler, a reinforcing fiber, a foaming aid, an organic foam or an inorganic foam, if necessary.
Examples of the foaming agent include peroxides such as hydrogen peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, and sodium perborate, or Mg, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, and N.
i, Cu, Zn, Al, Ga, Sn, Si, metal powders such as ferrosilicon, and the like. Among the above foaming agents,
In consideration of safety, ease of mixing, availability, and cost, hydrogen peroxide and aluminum powder are preferably used.

【００１７】上記発泡剤の添加量は、目的とする硬化無
機質発泡体のかさ密度によって決定されるものである
が、例えば、上記無機質粉体１００重量部に対し、０．
０１〜１０重量部である。上記発泡剤の添加量が０．０
１重量部未満では、十分な発泡ができず、逆に、１０重
量部を超えると、発泡ガスが過剰となり破泡が多発する
おそれがある。The amount of the foaming agent to be added is determined by the bulk density of the desired cured inorganic foam. For example, the amount is 0.1 to 100 parts by weight of the inorganic powder.
01 to 10 parts by weight. The amount of the foaming agent added is 0.0
If the amount is less than 1 part by weight, sufficient foaming cannot be performed. Conversely, if the amount exceeds 10 parts by weight, the foaming gas becomes excessive and foam breakage may occur frequently.

【００１８】又、過酸化水素を発泡剤として用いると
き、水溶液として用いることが好ましい。上記水溶液の
濃度は、０．５〜３５重量％、好ましくは１〜２５重量
％、更に好ましくは５〜１５重量％である。上記水溶液
の濃度が０．５重量％未満では、発泡性無機質組成物の
粘度が低下し発泡が安定しなくなるおそれがあり、逆
に、３５重量％を超えると、発泡が激しくなり危険であ
るばかりか発泡が安定しなくなるおそれがある。又、上
記金属粉末の粒径は、平均粒径１〜２００μｍであるこ
とが好ましい。上記金属粉末の平均粒径が１μｍ未満で
あると、分散性が低下し、部分的に発泡が激しくなるお
それがあり、２００μｍを超えると、発泡の反応性が低
下する。When hydrogen peroxide is used as a foaming agent, it is preferably used as an aqueous solution. The concentration of the aqueous solution is 0.5 to 35% by weight, preferably 1 to 25% by weight, more preferably 5 to 15% by weight. When the concentration of the aqueous solution is less than 0.5% by weight, the viscosity of the foamable inorganic composition may decrease and foaming may not be stabilized. Conversely, when the concentration exceeds 35% by weight, foaming may become severe and dangerous. Or foaming may not be stable. The metal powder preferably has an average particle diameter of 1 to 200 μm. If the average particle size of the metal powder is less than 1 μm, the dispersibility may be reduced and foaming may be partially intensified. If the average particle size exceeds 200 μm, the foaming reactivity may be reduced.

【００１９】上記無機質充填材は、硬化性無機質組成物
スラリーの流動性向上、発泡時及びその後の気泡の安定
化、得られる連続気泡発泡体の硬化時の収縮低減、セル
の緻密化等を図る目的で添加される。The above-mentioned inorganic filler improves the fluidity of the curable inorganic composition slurry, stabilizes bubbles during and after foaming, reduces shrinkage during curing of the obtained open-cell foam, and densifies cells. It is added for the purpose.

【００２０】無機質充填材としては、例えば、珪砂、珪
石粉、フライアッシュ、スラグ、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、アエロ
ジル、シリカゲル、アルミナゲル、ゼオライト、活性炭
等の多孔質無機質粉体が挙げられる。Examples of the inorganic filler include porous inorganic materials such as silica sand, silica powder, fly ash, slag, silica fume, mica, talc, wollastonite, calcium carbonate, aerosil, silica gel, alumina gel, zeolite, and activated carbon. Powder.

【００２１】上記無機質充填材の平均粒径は、好ましく
は０．０１μｍ〜１ｍｍである。上記平均粒径が０．０
１μｍ未満では、吸着水量の増加によって硬化性無機質
組成物の粘度が上がり、混合作業性が低下したり、発泡
が十分行われなくなるおそれがある。又、１ｍｍを超え
ると、発泡の安定性が阻害される。The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.01 μm to 1 mm. The average particle size is 0.0
If it is less than 1 μm, the viscosity of the curable inorganic composition increases due to an increase in the amount of adsorbed water, and there is a possibility that mixing workability may decrease or foaming may not be sufficiently performed. If it exceeds 1 mm, the stability of foaming will be impaired.

【００２２】上記無機質充填材の添加量は、無機質粉体
１００重量部に対して、好ましくは７００重量部以下、
更に好ましくは１０〜５００重量部である。上記添加量
が７００重量部を超えると、得られる連続気泡発泡体の
強度低下をきたすおそれがある。The amount of the inorganic filler is preferably 700 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the inorganic powder.
More preferably, it is 10 to 500 parts by weight. If the amount exceeds 700 parts by weight, the strength of the obtained open-cell foam may be reduced.

【００２３】補強繊維は、得られる連続気泡発泡体の強
度向上、クラック防止を図る目的で添加される。上記補
強繊維としては、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレ
ン繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、
カーボン繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウムウイスカ
ー、アルミナ繊維、スチールウール、スラグウール等が
挙げられる。The reinforcing fibers are added for the purpose of improving the strength of the obtained open-cell foam and preventing cracks. Examples of the reinforcing fibers include vinylon fiber, polypropylene fiber, aramid fiber, acrylic fiber, rayon fiber,
Examples include carbon fiber, glass fiber, potassium titanate whisker, alumina fiber, steel wool, and slag wool.

【００２４】上記補強繊維の繊維長は、好ましくは、１
〜１５ｍｍである。上記繊維長が１ｍｍ未満では、混合
時に再凝集してファイバーボールを形成し、又、１５ｍ
ｍを超えると、分散性が低下し、いずれも十分な補強効
果を発現しないおそれがある。又、上記補強繊維の繊維
径は、好ましくは、１〜５００μｍである。上記繊維径
が上記範囲を外れると、いずれも十分な補強効果を発現
しないおそれがある。The fiber length of the reinforcing fiber is preferably 1
１５15 mm. When the fiber length is less than 1 mm, the fibers are re-agglomerated at the time of mixing to form a fiber ball, and the fiber length is 15 m.
If it exceeds m, the dispersibility will be reduced, and none of them may exhibit a sufficient reinforcing effect. The fiber diameter of the reinforcing fibers is preferably 1 to 500 μm. If the fiber diameter is out of the above range, there is a possibility that no sufficient reinforcing effect is exhibited.

【００２５】上記補強繊維の添加量は、硬化性無機質組
成物の水硬性無機物質１００重量部に対して、好ましく
は１０重量部以下である。上記添加量が１０重量部を超
えると繊維の分散性が低下し、却って補強効果を阻害す
るおそれがある。The amount of the reinforcing fiber to be added is preferably 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the hydraulic inorganic substance of the curable inorganic composition. If the addition amount exceeds 10 parts by weight, the dispersibility of the fiber is reduced, and the reinforcing effect may be impaired.

【００２６】発泡助剤は、発泡時の気泡の安定化を図る
目的で添加される。上記発泡助剤としては、例えば、シ
リカゲル、アルミナゲル、ゼオライト、活性炭等の多孔
質無機質粉体やステアリン酸金属塩、オレイン酸金属
塩、パルミチン酸金属塩等の脂肪酸金属塩からなる界面
活性剤等が挙げられる。上記界面活性剤からなる発泡助
剤として、就中、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸アルミニウム、オレイン酸ナトリ
ウム、オレイン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、
パルミチン酸カリウム、ラウリルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、ラウリル硫酸ナトリウムが好適に用いること
ができる。The foaming aid is added for the purpose of stabilizing bubbles during foaming. Examples of the foaming auxiliary include, for example, a porous inorganic powder such as silica gel, alumina gel, zeolite, and activated carbon, and a surfactant composed of a fatty acid metal salt such as a metal stearate, a metal oleate, and a metal palmitate. Is mentioned. Among the foaming aids comprising the above surfactants, among others, zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate, sodium oleate, potassium oleate, sodium palmitate,
Potassium palmitate, sodium laurylbenzenesulfonate, and sodium lauryl sulfate can be suitably used.

【００２７】上記多孔質無機質粉体からなる発泡助剤の
添加量は、硬化性無機質組成物の水硬性無機物質１００
重量部に対して、好ましくは５重量部以下である。上記
添加量が５重量部を超えると、破泡の発生が多くなり、
発泡の安定性が阻害される。上記界面活性剤からなる発
泡助剤の添加量は、硬化性無機質組成物の水硬性無機物
質１００重量部に対して、好ましくは０．０５〜５重量
部、更に好ましくは０．３〜３重量部である。上記添加
量が０．０５重量部未満では、発泡助剤の添加効果が現
出せず、破泡の発生が多くなり、発泡の安定性が阻害さ
れるおそれがあり、逆に、５重量部を超えると、硬化性
無機質組成物の粘度が上昇し、該硬化性無機質組成物の
発泡に悪影響を及ぼすおそれがある。The addition amount of the foaming aid composed of the porous inorganic powder is determined by the amount of the hydraulic inorganic material 100 of the curable inorganic composition.
It is preferably 5 parts by weight or less based on parts by weight. If the amount exceeds 5 parts by weight, the occurrence of foam breakage increases,
Foaming stability is impaired. The addition amount of the foaming aid composed of the surfactant is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the hydraulic inorganic substance of the curable inorganic composition. Department. When the addition amount is less than 0.05 part by weight, the effect of adding the foaming aid does not appear, the occurrence of foam breakage increases, and the stability of foaming may be impaired. If the amount exceeds the above range, the viscosity of the curable inorganic composition may increase, which may adversely affect the foaming of the curable inorganic composition.

【００２８】有機質発泡体及び無機質発泡体は、得られ
る連続気泡発泡体の軽量化を図る目的で添加される。
上記有機質発泡体としては、例えば、塩化ビニル樹脂、
フェノール樹脂、尿素樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン
樹脂、ポリエチレン等のオレフィン樹脂等の粒状発泡体
が挙げられ、無機質発泡体としては、例えば、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
が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種
以上が併用されてもよい。上記無機質発泡体の見掛け密
度は、０．０１ｇ／ｃｃ未満では、得られる連続気泡発
泡体の機械的強度が低下し、又、１ｇ／ｃｃを超える
と、軽量化を図る目的を十分に達成し得ないので、好ま
しくは０．０１〜１ｇ／ｃｃ、更に好ましくは０．０３
〜０．７ｇ／ｃｃである。上記無機質発泡体の添加量
は、無機質粉体１００重量部に対して、好ましくは１０
〜１００重量部、更に好ましくは３０〜８０重量部であ
る。上記添加量が１０重量部未満では、軽量化を図る目
的を十分に達成し得ず、１００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おそれがあ
る。The organic foam and the inorganic foam are added for the purpose of reducing the weight of the obtained open-cell foam.
As the organic foam, for example, vinyl chloride resin,
Phenolic resins, urea resins, styrene resins, urethane resins, granular foams such as olefin resins such as polyethylene, and examples of the inorganic foams include, for example, glass balloons, shirasu balloons, fly ash balloons, silica balloons, pearlite, Hill stone, granular expanded silica, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. When the apparent density of the inorganic foam is less than 0.01 g / cc, the mechanical strength of the obtained open-cell foam is reduced, and when it exceeds 1 g / cc, the purpose of weight reduction is sufficiently achieved. Since it cannot be obtained, it is preferably 0.01 to 1 g / cc, more preferably 0.03 g / cc.
~ 0.7 g / cc. The amount of the inorganic foam to be added is preferably 10 to 100 parts by weight of the inorganic powder.
To 100 parts by weight, more preferably 30 to 80 parts by weight. If the amount is less than 10 parts by weight, the purpose of reducing the weight cannot be sufficiently achieved, and if it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength of the obtained cured inorganic material may be reduced.

【００２９】上記硬化性無機質組成物から無機質硬化体
を成形する手段は、特に限定されるものではないが、例
えば、アルカリ金属珪酸塩を加熱、加圧下で水に溶解し
た後、無機質粉体、アクリル系ラテックス及び／又はＳ
ＢＲ系ラテックス、必要に応じて発泡剤、無機質充填
材、補強繊維、発泡助剤、有機質発泡体もしくは無機質
発泡体等を混合して得られた硬化性無機質組成物を、注
型、押出成形等の適宜成形方法により所望形状に賦形し
た後、硬化させることができる。上記発泡した硬化性無
機質組成物の硬化手段は、特に限定されるものではな
く、例えば、常温硬化ないしは加熱硬化されるが、特
に、５０〜１００℃の温度で加熱硬化させることにより
好ましい速度で硬化でき、且つ、得られる連続気泡発泡
体の機械的強度を含む好ましい物性を付与し得るもので
ある。The means for forming an inorganic cured product from the curable inorganic composition is not particularly limited. For example, after dissolving an alkali metal silicate in water under heat and pressure, an inorganic powder, Acrylic latex and / or S
A curable inorganic composition obtained by mixing a BR type latex, a foaming agent, an inorganic filler, a reinforcing fiber, a foaming aid, an organic foam or an inorganic foam as required, casting, extrusion molding, etc. After shaping into a desired shape by the appropriate molding method described above, it can be cured. The curing means of the foamed curable inorganic composition is not particularly limited, and is, for example, room temperature curing or heat curing, but is particularly preferably cured at a preferable rate by heating and curing at a temperature of 50 to 100 ° C. It can provide preferable physical properties including mechanical strength of the obtained open-cell foam.

【００３０】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、実施例及
び比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これ
らの実施例に限定されるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【００３１】［Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体］無機質粉体Ａ [Al 2 O 3 —SiO 2 -based inorganic powder] Inorganic powder A

【００３２】[0032]

【表１】 表１に示す組成及び平均粒径を有するメタカオリン（エ
ンゲルハード社製、商品名「ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ ＳＰ
３３」）無機質粉体Ｂ Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体Ａ１．７ｋｇを、三
菱重工社製、商品名「ウルトラファインミルＡＴ−２
０」（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％、
エタノール７５％の混合物を１０ｇ添加）で９．９ｋｗ
ｈ／ｋｇ（３時間×３．３ｋｗ／ｋｇ）の機械的エネル
ギーを作用させて表１に示す組成及び平均粒径を有する
Ａｌ2 Ｏ3−ＳｉＯ2 系無機質粉体Ｂを得た。[Table 1] Metakaolin having a composition and an average particle size shown in Table 1 (trade name “SATINTONE SP” manufactured by Engelhard Co., Ltd.)
33 "), an inorganic powder B Al 2 O 3 -SiO 2 system inorganic powder A1.7kg, Mitsubishi Heavy Industries Co., Ltd. under the trade name" Ultra fine mill AT-2
0 "(zirconia ball 10 mmφ used, ball filling rate 85%, triethanolamine 25% as grinding aid,
9.9 kw with 10 g of a mixture of 75% ethanol
By applying mechanical energy of h / kg (3 hours × 3.3 kw / kg), an Al 2 O 3 —SiO 2 -based inorganic powder B having a composition and an average particle diameter shown in Table 1 was obtained.

【００３３】無機質粉体Ｃ フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、Ｊ
ＩＳ Ａ ６２０１相当品）を分級機（日清エンジニア
リング社製、型式；ＴＣ−１５）により分級し、粒径が
１０μｍ以下の分級品からなる表１に示す組成及び平均
粒径を有するＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体Ｃを得
た。 Inorganic powder C fly ash (manufactured by Kanden Kako Co., Ltd., average particle size 20 μm, J
IS A 6201 equivalent) was classified by a classifier (Model: TC-15, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.), and Al 2 O having a composition and an average particle size shown in Table 1 consisting of a classified product having a particle size of 10 μm or less. 3 was obtained -SiO 2 based inorganic powder C.

【００３４】〔アルカリ金属珪酸塩水溶液〕 珪酸カリウム水溶液〔日本化学工業社製、（ＳｉＯ2 ：
Ｋ2 Ｏ）モル比＝１．４：１、４５重量％水溶液〕[Aqueous solution of alkali metal silicate] Aqueous solution of potassium silicate [manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., (SiO 2 :
K 2 O) molar ratio = 1.4: 1, 45% by weight aqueous solution]

【００３５】〔アクリル系ゴムラテックス及びＳＢＲ系
ラテックス〕 アクリル系ゴムラテックス（イーテック社製、商品名
「ＪＳＲエラスメント」ＳＢＲ系ラテックス（日本ラテ
ックス加工社製、商品名「ＪＳＲトマックスーパー」[Acrylic Rubber Latex and SBR Latex] Acrylic rubber latex (trade name "JSR Elastment" manufactured by E-Tech Co., Ltd.) SBR latex (trade name "JSR TOMAC SUPER" manufactured by Nippon Latex Processing Co., Ltd.)

【００３６】〔充填剤〕 ワラストナイト（カキウチ社製、中国産） 珪石粉（丸紅繊維資材社製、ブレーン値５０００ｃｍ2
／ｇ） 〔補強繊維〕ビニロン繊維（クラレ社製、商品名「ＲＭ
−１８２」、繊維長３ｍｍ）[Filler] Wollastonite (manufactured by Kakiuchi Co., Ltd., China) Silica powder (manufactured by Marubeni Textile Materials Co., Ltd., Blaine value 5000 cm 2)
/ G) [Reinforcing fiber] Vinylon fiber (trade name "RM" manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
-182 ", fiber length 3mm)

【００３７】（実施例１〜７）表２に示す配合で、Ａｌ
2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩水
溶液、アクリル系ゴムラテックス及びＳＢＲ系ラテック
ス、充填剤及び補強繊維をオムニミキサーで５分間混合
して硬化性無機質組成物を作製した。得られた硬化性無
機質組成物を、１５０ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍの型枠
内に注入し、熱風乾燥機を用いて型枠ごと８５℃×１０
時間加熱、硬化し、脱型した後、更に５０℃で１０時間
加熱乾燥して無機質硬化体を得た。(Examples 1 to 7)
2 O 3 -SiO 2 based inorganic powder, alkali metal silicate solution, to prepare an acrylic rubber latex and SBR latex, fillers and reinforcing fibers are mixed for 5 minutes at Omni mixer setting inorganic composition. The obtained curable inorganic composition was poured into a mold of 150 mm × 50 mm × 10 mm, and was heated to 85 ° C. × 10 with a mold using a hot air drier.
After heating, curing and demolding for an hour, it was further dried by heating at 50 ° C. for 10 hours to obtain an inorganic cured product.

【００３８】（実施例８〜１４）表３に示す配合で、実
施例と同様にして硬化性無機質組成物を作製し、更に注
型法により同様にして無機質硬化体を得た。(Examples 8 to 14) Curable inorganic compositions were prepared in the same manner as in the examples with the formulations shown in Table 3, and then cured inorganic materials were obtained in the same manner by the casting method.

【００３９】（比較例１〜３）表４に示す配合で、実施
例と同様にして硬化性無機質組成物を作製し、更に注型
法により同様にして無機質硬化体を得た。(Comparative Examples 1 to 3) Curable inorganic compositions were prepared in the same manner as in the Examples with the formulations shown in Table 4, and further cured by casting in the same manner.

【００４０】実施例１〜１４及び比較例１〜３で得られ
た無機質硬化体を評価するため、硬化状態評価及び凍結
／融解試験を以下に示す方法で行った。結果は表２、表
３及び表４に示した。 １．硬化状態評価 得られた無機質硬化体の表面硬化状態を目視により検査
し、○：全面が平滑で均質なもの、×：部分的に痘痕が
あり表面がざらざらした粗面であるもの、の２段階で評
価した。 ２．凍結／融解試験 ＡＳＴＭ Ｃ ６６６Ａに準拠し、２００サイクルま
で、５０サイクル毎に外観の変化を観察し、○：異常の
見受けられないもの、×：クラックや割れが発生したも
の、の２段階で評価した。尚、○ランクのものには２０
０サイクル、×ランクのものには、クラックや割れが発
生した相当サイクルを併記した。In order to evaluate the cured inorganic materials obtained in Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3, the evaluation of the cured state and the freeze / thaw test were performed by the following methods. The results are shown in Tables 2, 3 and 4. 1. Evaluation of the cured state The surface cured state of the obtained inorganic cured product was visually inspected, and two steps: ○: the entire surface was smooth and homogeneous, ×: the surface was partially rough and the surface was rough and rough Was evaluated. 2. Freezing / thawing test According to ASTM C 666A, changes in appearance were observed every 50 cycles up to 200 cycles, and evaluated in two stages: ○: no abnormality was observed, ×: crack or crack occurred. did. In addition, it is 20 for those of ○ rank
The equivalent cycle in which cracks and cracks occurred is also shown for the samples of 0 cycle and x rank.

【００４１】[0041]

【表２】 [Table 2]

【００４２】[0042]

【表３】 [Table 3]

【００４３】[0043]

【表４】 [Table 4]

【００４４】[0044]

【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、該無機質組成物より成形され
た無機質硬化体は、広い温度範囲において優れた耐久性
を示し、各種建材等として広範に利用し得るものであ
る。Since the curable inorganic composition of the present invention is constituted as described above, an inorganic cured product molded from the inorganic composition exhibits excellent durability over a wide temperature range, It can be widely used as building materials.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系無機質粉体、ア
ルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ金属珪酸塩、水並
びにアクリルゴム系ラテックス及び／又はスチレン・ブ
タジエンゴム（ＳＢＲ）系ラテックスからなることを特
徴とする硬化性無機質組成物。An inorganic powder comprising an Al 2 O 3 —SiO 2 -based inorganic powder, an alkali metal hydroxide or an alkali metal silicate, water, an acrylic rubber-based latex and / or a styrene-butadiene rubber (SBR) -based latex. Characteristic curable inorganic composition.
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