JPH1171164A - Curable inorganic composition and production of the composition - Google Patents
Curable inorganic composition and production of the compositionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、主に、建築物の
外壁等に用いられる硬化性無機質組成物及び該組成物の
製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curable inorganic composition mainly used for an outer wall of a building and a method for producing the composition.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種のアルカリの存在下で熱に
より硬化する無機質組成物については、幾つか提案され
てきた。たとえば、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、フ
ライアシュ等の無機固体成分、充填材、及び有機ベント
ナイトからなる成形体用組成物が記載されている。2. Description of the Related Art Some conventional inorganic compositions which are cured by heat in the presence of an alkali of this kind have been proposed. For example, JP-A-4-59648 discloses that
It describes a composition for a molded body comprising an alkali metal silicate aqueous solution, an inorganic solid component such as ash of a dust collector, fly ash generated during the production of metakaolin, corundum or mullite, a filler, and organic bentonite.
【０００３】更に、特開平４−６１３８号公報では、ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液と上記固体成分と充填材を混練
後型内に注入し加熱硬化させた成形体が記載されてい
る。Further, JP-A-4-6138 describes a molded product obtained by kneading an alkali metal silicate aqueous solution, the above-mentioned solid component and a filler, injecting the mixture into a mold, and heating and curing the mixture.
【０００４】図３及び図４に示すこれらの成形体とし
て、建築物に用いられる壁パネル１では、粉体２，２間
を硬化剤としてのアルカリ金属珪酸塩部分３で結合し
て、表面１ａが形成されるように構成されている。[0004] As these molded articles shown in FIGS. 3 and 4, in a wall panel 1 used for a building, the powders 2 and 2 are bonded by an alkali metal silicate portion 3 as a hardening agent to form a surface 1 a. Is formed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものでは、上記に示される無機固体成分のう
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 ６２０１）などはアル
カリとの反応性が低く建材に適応する品質を持つ硬化体
を得ることが困難であった。又、得られた硬化体は強
度、耐水性、耐候性も低いものであった。However, in such a conventional device, of the inorganic solid components shown above, fly ash (JIS A 6201) is an industrial waste and its effective use is required. For example, it was difficult to obtain a cured product having a low reactivity with alkali and a quality suitable for building materials. Further, the obtained cured product had low strength, water resistance and weather resistance.
【０００６】また、型体への充填時の流動性の確保と共
に、反応性が低い硬化剤３では、添加量を増大させて反
応を促進させることが考えられる。しかしながら、この
ように硬化剤の添加量を増大させると、硬化剤３の未反
応部分が、雨水等によって溶出して、図４に示すよう
に、エフロレッセンス４やシミ５を発生させてしまう虞
があった。It is also conceivable to increase the amount of the hardening agent 3 having low reactivity and to promote the reaction while ensuring the fluidity at the time of filling the mold. However, when the added amount of the curing agent is increased in this manner, the unreacted portion of the curing agent 3 may be eluted by rainwater or the like, and may cause the efflorescence 4 or the stain 5 as shown in FIG. was there.
【０００７】このため、永年に渡り、良好な外観品質を
保持できないといった問題もあった。For this reason, there has been a problem that good appearance quality cannot be maintained for many years.
【０００８】そこで、本発明は上記の問題点を解消し、
耐水性及び耐候性に優れた無機質硬化体を得ることので
きる硬化性無機質組成物及び硬化性無機組成物の製造方
法を提供することにある。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a curable inorganic composition capable of obtaining an inorganic cured body having excellent water resistance and weather resistance and a method for producing the curable inorganic composition.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本願発明の請求項１に記載されたものでは、ＳｉＯ2−
Ａｌ2Ｏ3系反応性粉体、アルカリ金属珪酸塩、水及びア
ルカリ水溶液中で硬化反応を起こす硬化剤を混合して得
られる硬化性無機質組成物を特徴としている。Means for Solving the Problems] those described in claim 1 of the present invention for solving the above problem is, SiO 2 -
It is characterized by a curable inorganic composition obtained by mixing an Al 2 O 3 -based reactive powder, an alkali metal silicate, water and a curing agent that causes a curing reaction in an aqueous alkali solution.
【００１０】具体的には、（Ａ）ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系
無機質粉体１００重量部、（Ｂ）アルカリ金属珪酸塩
０．２〜４５０重量部、（Ｃ）水１０〜１５００重量
部、（Ｄ）硬化剤１〜１００重量部からなる硬化性無機
質組成物である。More specifically, (A) 100 parts by weight of an SiO 2 —Al 2 O 3 type inorganic powder, (B) 0.2 to 450 parts by weight of an alkali metal silicate, and (C) 10 to 1500 parts by weight of water And (D) a curable inorganic composition comprising 1 to 100 parts by weight of a curing agent.
【００１１】このように構成された請求項１記載のもの
では、アルカリ金属珪酸水溶液が高アルカリ性を有する
ので、硬化剤によって前記無機質組成物の硬化反応が促
進されて硬化する。According to the first aspect of the present invention, since the alkali metal silicic acid aqueous solution has a high alkalinity, the curing reaction of the inorganic composition is accelerated by the curing agent to be cured.
【００１２】高アルカリ水溶液中で硬化された無機質組
成物は、高強度、高耐熱水性及び高耐候性を有している
ので、建築物の外壁材として用いて好適である。An inorganic composition cured in a highly alkaline aqueous solution has high strength, high hot water resistance and high weather resistance, and is therefore suitable for use as an outer wall material of a building.
【００１３】また、請求項２に記載されたものでは、前
記硬化剤は、塩化マグネシウムである請求項１記載の硬
化性無機質組成物を特徴としている。According to a second aspect of the present invention, the curable inorganic composition according to the first aspect is characterized in that the curing agent is magnesium chloride.
【００１４】具体的には、（Ａ）ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系
無機質粉体１００重量部、（Ｂ）アルカリ金属珪酸塩
０．２〜４５０重量部、（Ｃ）水３５〜１５００重量
部、（Ｄ１）塩化マグネシウム１〜１００重量部からな
る硬化性無機質組成物である。Specifically, (A) 100 parts by weight of an SiO 2 —Al 2 O 3 type inorganic powder, (B) 0.2 to 450 parts by weight of an alkali metal silicate, and (C) 35 to 1500 parts by weight of water , (D1) a curable inorganic composition comprising 1 to 100 parts by weight of magnesium chloride.
【００１５】このように構成された請求項２記載のもの
では、前記硬化剤は、塩化マグネシウムであるので、高
アルカリ性を有するアルカリ金属珪酸水溶液中では、少
量で硬化反応が促進される。According to the second aspect of the present invention, since the curing agent is magnesium chloride, the curing reaction is promoted with a small amount in an aqueous solution of alkali metal silicic acid having high alkalinity.
【００１６】このため、未反応硬化液が、硬化後の無機
質組成物の表面にしみ出して、エフロレッセンスやシミ
を発生させることがない。従って、外観品質を常に良好
に保持することが出来る。Therefore, the unreacted curing liquid does not exude to the surface of the inorganic composition after curing, and does not cause efflorescence or spots. Therefore, the appearance quality can always be kept good.
【００１７】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記硬化剤は、酸化亜鉛である請求項１記載の硬化性無
機質組成物を特徴としている。According to the third aspect of the present invention,
The curable inorganic composition according to claim 1, wherein the curing agent is zinc oxide.
【００１８】具体的には、（Ａ）ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系
無機質粉体１００重量部、（Ｂ）アルカリ金属珪酸塩
０．２〜４５０重量部、（Ｃ）水３５〜１５００重量
部、（Ｄ２）酸化亜鉛１〜１００重量部からなる硬化性
無機質組成物である。Specifically, (A) 100 parts by weight of an SiO 2 —Al 2 O 3 type inorganic powder, (B) 0.2 to 450 parts by weight of an alkali metal silicate, and (C) 35 to 1500 parts by weight of water , (D2) a curable inorganic composition comprising 1 to 100 parts by weight of zinc oxide.
【００１９】このように構成された請求項３記載のもの
では、前記硬化剤が、酸化亜鉛であるので、高アルカリ
性を有するアルカリ金属珪酸水溶液中では、少量で硬化
反応が促進される。According to the third aspect of the present invention, since the curing agent is zinc oxide, the curing reaction is promoted with a small amount in an aqueous alkali metal silicate solution having high alkalinity.
【００２０】このため、未反応硬化液が、硬化後の無機
質組成物の表面にしみ出して、エフロレッセンスやシミ
を発生させることがない。従って、外観品質を常に良好
に保持することが出来る。Therefore, the unreacted hardening liquid does not exude to the surface of the inorganic composition after hardening to cause efflorescence and spots. Therefore, the appearance quality can always be kept good.
【００２１】また、請求項４に記載されたものでは、前
記硬化剤は、塩化カルシウムである請求項１記載の硬化
性無機質組成物を特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the curable inorganic composition according to the first aspect, wherein the curing agent is calcium chloride.
【００２２】具体的には、（Ａ）ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系
無機質粉体１００重量部、（Ｂ）アルカリ金属珪酸塩
０．２〜４５０重量部、（Ｃ）水３５〜１５００重量
部、（Ｄ３）塩化カルシウム１〜１００重量部からなる
硬化性無機質組成物である。Specifically, (A) 100 parts by weight of an SiO 2 —Al 2 O 3 type inorganic powder, (B) 0.2 to 450 parts by weight of an alkali metal silicate, and (C) 35 to 1500 parts by weight of water , (D3) a curable inorganic composition comprising 1 to 100 parts by weight of calcium chloride.
【００２３】このように構成された請求項４記載のもの
では、前記硬化剤が、塩化カルシウムであるので、高ア
ルカリ性を有するアルカリ金属珪酸水溶液中では、少量
で硬化反応が促進される。According to the fourth aspect of the present invention, since the hardening agent is calcium chloride, the hardening reaction is promoted in a small amount in an alkali metal silicic acid aqueous solution having high alkalinity.
【００２４】このため、未反応硬化液が、硬化後の無機
質組成物の表面にしみ出して、エフロレッセンスやシミ
を発生させることがない。従って、外観品質を常に良好
に保持することが出来る。Therefore, the unreacted curing liquid does not exude to the surface of the inorganic composition after curing to generate efflorescence and spots. Therefore, the appearance quality can always be kept good.
【００２５】更に、請求項５に記載されたものでは、Ｓ
ｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系反応性粉体、アルカリ金属珪酸塩及
び水を混合して得られるアルカリ水溶液中に、アルカリ
水溶液中で硬化反応を起こす硬化剤を混合する硬化性無
機質組成物の製造方法を特徴としている。Further, according to the fifth aspect, S
Production of curable inorganic composition in which a curing agent that causes a curing reaction in an alkaline aqueous solution is mixed with an alkaline aqueous solution obtained by mixing iO 2 -Al 2 O 3 -based reactive powder, alkali metal silicate and water. Features a method.
【００２６】このように構成された請求項５記載のもの
では、流動性を有する硬化性無機質組成物が型枠に充填
された後に、硬化所要時間が短縮される。According to the fifth aspect of the present invention, the time required for curing after the curable inorganic composition having fluidity is filled in the mold is shortened.
【００２７】従って、硬化性無機質組成物の生産性を向
上させることが出来る。Therefore, the productivity of the curable inorganic composition can be improved.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態１】以下、本発明の具体的な実施の
形態１について、図面を参照しつつ説明する。Embodiment 1 Hereinafter, a specific embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２９】図１及び図２は、この発明の実施の形態１
を示すものである。なお、前記従来例と同一乃至均等な
部分については、同一符号を付して説明する。FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention.
It shows. Parts that are the same or equivalent to those in the conventional example will be described with the same reference numerals.
【００３０】まず、構成を説明すると、この実施の形態
１のものでは、無定形の二酸化珪素ＳｉＯ2と酸化アル
ミニウムＡｌ2Ｏ3を含有する酸化物混合物である反応性
無機質粉体（Ａ），アルカリ金属珪酸塩（Ｂ），水
（Ｃ），アルカリ水溶液中で、硬化反応を起こす硬化剤
（Ｄ）及び発泡剤（Ｅ）を混合し硬化性無機質組成物を
得て、これを発泡、硬化させることにより、発砲した無
機質硬化体を製造するものである。First, the structure will be described. In the first embodiment, the reactive inorganic powder (A), which is an oxide mixture containing amorphous silicon dioxide SiO 2 and aluminum oxide Al 2 O 3 , In an alkali metal silicate (B), water (C), and aqueous alkali solution, a curing agent (D) and a foaming agent (E) that cause a curing reaction are mixed to obtain a curable inorganic composition, which is foamed and cured. By doing so, a fired inorganic cured product is produced.
【００３１】まず、反応性無機質粉体（Ａ）としては、
ＳｉＯ2が、１０〜９０重量％、Ａｌ2Ｏ3が、９０〜１
０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（ａ）粒径が２０μｍ以下の粉体８０
重量％以上含有するフライアッシュ、（ｂ）４００〜１
０００Ｃ゜で焼成された粒径が２０μｍ以下の粉体８０
重量％以上含有するフライアッシュ、（ｃ）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
られたこの実施の形態１にて用いられる無機質粉体，
（ｄ）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、
（ｅ）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、（ｄ）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、
（ｆ）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。そして、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。First, as the reactive inorganic powder (A),
SiO 2 is 10 to 90% by weight, Al 2 O 3, 1:90
Those having 0% by weight are preferably used. As such a powder, for example, (a) powder 80 having a particle size of 20 μm or less is used.
Fly ash containing at least% by weight, (b) 400-1
Powder having a particle size of 20 μm or less fired at 2,000 ° C.
Weight percent fly ash, (c) an inorganic powder used in the first embodiment obtained by melting fly ash or clay and spraying in a gas;
(D) an inorganic powder obtained by applying mechanical energy of 0.1 to 30 kwh / kg to the clay;
(E) 100% or more of the inorganic powder of (d), such as dust and pulverized and fired bauxite when producing an alumina-based abrasive
Inorganic powder obtained by heating at 750 ° C.,
(F) One or more inorganic powders selected from the group consisting of metakaolin can be used. The composition and the particle size are not limited to these as long as they are appropriate.
【００３２】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。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.
【００３３】溶射処理する方法としては、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。As a method of thermal spraying, thermal spraying technology applied to ceramic coating is applied. The spraying technique is preferably such that the material powder is 2000-16000.
It is melted at a temperature of ° C. and sprayed at a speed of 30 to 800 m / sec, and a plasma spraying method, a high energy gas spraying method, an arc spraying method and the like are possible. The specific surface area of the obtained powder is preferably from 0.1 to 100 m 2 / g.
【００３４】分級、粉砕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。As a method for classification and pulverization, any conventionally known method is employed, and examples thereof include classification using a sieve, specific gravity, wind power, wet sedimentation, and the like, and pulverization using a jet mill, a roll mill, and a ball mill. These means may be used in combination.
【００３５】機械的エネルギーを作用させる方法として
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０．５
ｋｗｈ／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。As a method of applying mechanical energy, a ball medium mill, a medium stirring type mill, a roller mill, or the like is used.
kwh / kg to 30 kwh / kg is preferred. If the particle size is small, it is difficult to activate the powder, and if the particle size is large, the load on the device is large.
【００３６】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
の黒色が残り、着色困難となり、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℃〜１
０００℃であることが好ましい。The fly ash may be fired if necessary. If the firing temperature is low, the fly ash remains black and coloring becomes difficult. If the firing temperature is high, the reactivity with the alkali metal silicate (B) becomes low.
Preferably it is 000 ° C.
【００３７】本発明に使用されるアルカリ金属珪酸塩
（Ｂ）とは、Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 （Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ
から選ばれる１種以上の金属）で表される塩であって、
ｎの値は小さくなると緻密な発泡体が得られず、大きく
なると水溶液の粘度が上昇し混合が困難になるので０．
０５〜８が好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５
である。The alkali metal silicate (B) used in the present invention is M 2 O · nSiO 2 (M = K, Na, Li
At least one metal selected from the group consisting of
When the value of n is small, a dense foam cannot be obtained, and when the value is large, the viscosity of the aqueous solution increases and mixing becomes difficult.
05 to 8, more preferably 0.5 to 2.5.
It is.
【００３８】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、緻密な発泡体が得られず、
得られた成形体の機械的強度が低くなる。The alkali metal silicate (B) used in the present invention is represented by M 2 O · nSiO 2 (M = Li, K, Na or a mixture thereof). Are preferably used, n = 0.5 to 3 are preferable, and n =
Those having a value of 0.5 to 2.5 are particularly preferred. That is, when n is less than 0.1, a dense foam cannot be obtained,
The mechanical strength of the obtained molded body is reduced.
【００３９】また、ｎが８を越えた場合、アルカリ金属
珪酸塩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恐れがある。When n exceeds 8, the alkali metal silicate aqueous solution easily gels and the viscosity increases rapidly, so that mixing with powder may be difficult.
【００４０】本発明で使用される水（Ｃ）は上記アルカ
リ金属珪酸塩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、無機質粉体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、得られる無機質
硬化体の機械的強度が低下する。The water (C) used in the present invention may be added as the above-mentioned aqueous solution of the alkali metal silicate or may be added independently. If the amount of water (C) is too small, it will not be cured sufficiently and mixing will be difficult, and if it is too large, the strength of the cured product will tend to decrease. It is limited to 1500 parts by weight, preferably 45 to 1000 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight. If the amount is less than 10 parts by weight, it becomes impossible to mix with the inorganic powder, while if it exceeds 1000 parts by weight, the mechanical strength of the obtained cured inorganic material decreases.
【００４１】前記アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）は、ＳｉＯ
2−Ａｌ2Ｏ3系粉体１００重量部に対して０．２〜４５
０重量部添加する必要があるが、好ましい添加量は、１
０〜３５０重量部、さらに好ましい添加量２０〜２５０
重量部である。The alkali metal silicate (B) is made of SiO
Against 2 -Al 2 O 3 system powder 100 parts by weight of 0.2 to 45
It is necessary to add 0 parts by weight.
0 to 350 parts by weight, more preferably 20 to 250 parts by weight
Parts by weight.
【００４２】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
が多量となるため、無機質成形体の耐水性に問題が生じ
る。If the amount is less than 0.2 parts by weight, the amount of alkali required for the reaction is too small, resulting in poor curing. Conversely, if it exceeds 450 parts by weight, a large amount of curing agent is used. Therefore, a problem arises in the water resistance of the inorganic molded body.
【００４３】本発明の実施の形態１において、使用され
る硬化剤（Ｄ）としての塩化マグネシウムは、ＭｇＣｌ
2で表され、無水物、６水和物、１２水和物が使用され
る。In the first embodiment of the present invention, magnesium chloride as the curing agent (D) used is MgCl 2
The anhydride, hexahydrate and dodecahydrate are used.
【００４４】塩化マグネシウム（Ｄ１）の添加量は、無
機質粉体１００重量部に対して、１〜１００重量部であ
る必要がある。The amount of magnesium chloride (D1) needs to be 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder.
【００４５】また、酸化亜鉛（Ｄ２）を使用する場合の
添加量は、無機質粉体１００重量部に対して、１〜１０
０重量部である必要がある。When zinc oxide (D2) is used, the addition amount is 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder.
It must be 0 parts by weight.
【００４６】添加量が１重量部を下回ると、無機質硬化
体の耐久性が悪く、逆に、１００重量部を越えると、無
機質硬化体の機械的強度が低下する。If the amount is less than 1 part by weight, the durability of the cured inorganic material is poor. If it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength of the cured inorganic material is reduced.
【００４７】本発明においては、必要に応じて、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
機質発泡体をさらに添加するようにしてもよい。In the present invention, if necessary, an inorganic filler, a reinforcing fiber, a foaming aid, an organic foam or an inorganic foam may be further added.
【００４８】発泡剤としては、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、Ｎ
ｉ、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。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, N
Metal powders such as i, Cu, Zn, Al, Ga, Sn, Si, and ferrosilicon are listed. In consideration of cost, safety, availability, and ease of mixing, hydrogen peroxide is one of these. Aluminum powder is preferred, and Si and ferrosilicon are preferred in view of the ease of controlling the foaming reaction.
【００４９】発泡剤は、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体１０
０重量部に対して０．０１〜１０重量部の範囲で添加量
が目的とする発泡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
り破砲し、０．０１重量部を下回ると発泡倍率が小さす
ぎ発泡体の意味を失う。The foaming agent is SiO 2 —Al 2 O 3 based powder 10
The amount added is in the range of 0.01 to 10 parts by weight based on 0 part by weight, depending on the density of the target foam. That is, if the added amount exceeds 10 parts by weight, the foaming gas becomes excessive and the shot is broken, and if it is less than 0.01 part by weight, the expansion ratio is too small to lose the meaning of the foam.
【００５０】また、過酸化水素を発泡剤として用いると
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量に対し水の量が多くな
りすぎ粘度が低下し発泡が安定しなくなる恐れがある。When hydrogen peroxide is used as the blowing agent, it is preferable to use it as an aqueous solution. The concentration of the aqueous hydrogen peroxide solution that can be used as a foaming agent is 0.5 to 35.
%, Preferably 1 to 25%, more preferably 5 to 15%
%. If the concentration exceeds 35%, the foaming becomes too fast, foaming cannot be performed stably, and it 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 reduced to cause unstable foaming.
【００５１】金属粉末を発泡剤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。When a metal powder is used as a foaming agent, the average particle diameter is preferably 1 to 200 μm.
【００５２】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
虞れがある。That is, when the average particle size exceeds 200 μm, the reactivity is reduced, and when the average particle size is less than 1 μm, the dispersibility is reduced, and the reactivity is increased, and the foaming may be too fast.
【００５３】無機質充填材は、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。The inorganic filler can reduce shrinkage during curing, improve the fluidity of the slurry, densify the cells, stabilize the bubbles, etc., for example, silica sand, silica powder, slag, mica, talc, wool. Examples include porous powders such as lastonite, calcium carbonate, zeolite, activated carbon, and alumina gel.
【００５４】また、無機質充填材は、平均粒径０．０１
μｍ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。The inorganic filler has an average particle size of 0.01.
Those having a particle size of not less than μm and not more than 1 mm are preferred. That is, if the average particle size exceeds 1 mm, the foaming becomes unstable, and if the average particle size is less than 0.01 μm, the viscosity increases due to an increase in the amount of adsorbed water, and the workability decreases.
【００５５】無機質充填材の添加量は、ＳｉＯ2−Ａｌ2
Ｏ3系粉体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
起こす虞れがある。The amount of the inorganic filler added is SiO 2 —Al 2
It is preferably 700 parts by weight or less, more preferably 10 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the O 3 -based powder.
That is, if the added amount exceeds 700 parts by weight, the strength may be reduced.
【００５６】補強繊維は、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。The reinforcing fiber can improve the strength and prevent cracks. For example, vinylon, polypropylene,
Organic fibers such as aramid, acrylic, and rayon, and organic fibers such as carbon, glass, potassium titanate, alumina, steel, and slag wool are exemplified.
【００５７】添加される補強繊維の好ましい繊維長は、
１〜１５ｍｍ、好ましい繊維径は、１〜５００μｍであ
る。The preferred fiber length of the reinforcing fiber to be added is
1 to 15 mm, and a preferable fiber diameter is 1 to 500 μm.
【００５８】繊維長が１５ｍｍを越えると、分散性低下
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し強度が向上しなくなる恐れがあ
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。If the fiber length exceeds 15 mm, the dispersibility decreases. If the fiber diameter is less than 1 μm, the fibers may re-agglomerate during mixing and fiber balls may be formed, and the strength may not be improved. When the fiber diameter exceeds 500 μm, the reinforcing effect is small.
【００５９】補強繊維の添加量は、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3
系粉体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
下の恐れがある。The amount of the reinforcing fiber added is SiO 2 --Al 2 O 3
It is preferably 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the system powder. That is, if it exceeds 10 parts by weight, the dispersibility of the fiber may be reduced.
【００６０】有機質発泡体及び無機質発泡体は成形体の
軽量化を図ることができ、有機質発泡体としては、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。Organic foams and inorganic foams can reduce the weight of molded articles. Examples of the organic foams include granular foams of synthetic resins such as vinyl chloride, phenol, urea, styrene, urethane, and ethylene. As the inorganic foam, glass balloon, shirasu balloon, fly ash balloon, silica balloon, perlite,
Hill stone, granular expanded silica and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
【００６１】上記の発泡体は、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恐れがあるため、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のものである。If the specific gravity of the foam is less than 0.01, the mechanical strength of the molded article is reduced. If the specific gravity exceeds 1, the effect of reducing the weight may not be obtained. The one having a specific gravity of 0.01 to 1 is more preferable, and the one having a specific gravity of 0.03 to 0.7 is more preferable.
【００６２】上記発泡体の添加量は、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ
3系粉体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重量部である。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
る恐れがある。The added amount of the foam is SiO 2 —Al 2 O
The amount is preferably from 10 to 100 parts by weight, more preferably from 30 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the 3 series powder. That is, if the 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 reduced.
【００６３】本発明の硬化性無機質組成物から無機質硬
化体を得るには、硬化性無機質組成物及び必要に応じて
充填材、補強繊維を混合して得られた混合物を注型、押
圧成形等の従来公知の方法により所望の形に賦形した
後、硬化させる。In order to obtain an inorganic cured product from the curable inorganic composition of the present invention, a mixture obtained by mixing the curable inorganic composition and, if necessary, a filler and a reinforcing fiber is cast, pressed, etc. Is formed into a desired shape by a conventionally known method, and then cured.
【００６４】硬化温度は常温でもよいが、５０〜２００
Ｃ°で硬化させることにより、硬化反応を促進でき、得
られる無機質硬化体の機械的物性を向上することができ
る。The curing temperature may be ordinary temperature,
By curing at C °, the curing reaction can be accelerated, and the mechanical properties of the obtained inorganic cured product can be improved.
【００６５】次にこの実施の形態１の作用について、図
１を用いながら製造工程に沿って説明する。Next, the operation of the first embodiment will be described along the manufacturing steps with reference to FIG.
【００６６】本発明の硬化性無機質組成物を得るために
は、アルカリ金属珪酸塩もしくはその水溶液（Ａ）、Ｓ
ｉＯ2―Ａｌ2Ｏ3系無機質粉体（Ｂ）、必要に応じて残
部の水（Ｃ）、硬化剤（Ｄ）及び発泡剤（Ｅ）、補強繊
維、無機質充填材等をミキサー１００で、混合し、ペー
スト状とする（図１中（ａ））。In order to obtain the curable inorganic composition of the present invention, an alkali metal silicate or an aqueous solution thereof (A), S
iO 2 —Al 2 O 3 -based inorganic powder (B), if necessary, remaining water (C), curing agent (D) and foaming agent (E), reinforcing fiber, inorganic filler, etc. The mixture is mixed to form a paste ((a) in FIG. 1).
【００６７】この際、発泡剤（Ｅ）の珪素粉は、他の材
料を混合した後、珪素分のみを後で添加しても良い。ま
た珪素粉は、粉体単独で添加しても良いが、より分散を
容易にするために水に分散させて添加しても良い。At this time, the silicon powder of the foaming agent (E) may be mixed with other materials and then only the silicon component may be added later. The silicon powder may be added alone as a powder, or may be added after being dispersed in water for easier dispersion.
【００６８】また、このペーストは、温度が４０℃以下
になるように、必要に応じて冷却を施して、調整する。
これは、この温度以上になると、珪素粉を使用しても、
発泡が早く起こってしまうからである。The paste is cooled and adjusted as necessary so that the temperature is 40 ° C. or lower.
This is because even if silicon powder is used above this temperature,
This is because foaming occurs quickly.
【００６９】このペーストを型１０２に流し込み（図１
中（ｂ））、必要に応じて、レベリング、脱泡のため、
振動をかける。この後、型枠が密閉する構造であるな
ら、蓋１０３をして、無機発泡性材料が４０℃以上にな
るように加熱する（図１中（ｃ））。This paste is poured into a mold 102 (see FIG. 1).
Medium (b)), if necessary, for leveling and defoaming,
Apply vibration. Thereafter, if the mold has a closed structure, the lid 103 is closed and the inorganic foamable material is heated to 40 ° C. or higher ((c) in FIG. 1).
【００７０】なお、注型前の材料は、好ましくは２０℃
以下にすると、前記ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系無機質粉体
と、アルカリ金属珪酸塩との混合物に、発泡剤を添加す
る際の組成物温度が低温に保持されるので、発泡開始時
間を遅延させることが出来る。The material before casting is preferably at 20 ° C.
In the following, since the composition temperature at the time of adding the foaming agent to the mixture of the SiO 2 —Al 2 O 3 -based inorganic powder and the alkali metal silicate is maintained at a low temperature, the foaming start time is delayed. Can be done.
【００７１】このため、基材の型体への充填を終了する
まで発泡させずに、気泡の形状を所定形状に保つことが
出来、所望の外観品質を得ることが出来る。For this reason, the foam can be maintained in a predetermined shape without foaming until the filling of the base material into the mold is completed, and a desired appearance quality can be obtained.
【００７２】従って、発泡がほとんど起こらないため非
発泡の材料として、材料の硬化反応が起こる前まで作り
置きして大量に貯蔵できるのでより有利である。Therefore, since foaming hardly occurs, it is more advantageous since it can be stored as a non-foamed material and stored in large quantities before the material undergoes a curing reaction.
【００７３】また、加熱は好ましくは、６０℃以上にす
ると、型枠に充填した後に、発泡可能な温度まで、組成
物温度を上昇させて発泡が短時間で終了するため、プロ
セス上の取り扱いが簡便になり、発泡した無機質硬化体
の生産性を向上させることが出来る。When the heating is preferably carried out at 60 ° C. or higher, the temperature of the composition is increased to a temperature at which foaming is possible after filling the mold, and foaming is completed in a short time. It becomes simple and the productivity of the foamed inorganic cured product can be improved.
【００７４】発泡剤を含有する硬化性無機質組成物を上
記温度にすれば、発泡の反応とともに、硬化反応が起こ
り、所望の無機質硬化体としての無機発泡体１０４が得
られる。When the curable inorganic composition containing a foaming agent is heated to the above temperature, a curing reaction occurs together with a foaming reaction, and an inorganic foam 104 as a desired inorganic cured product is obtained.
【００７５】脱型後（図１中（ｄ））、アフターキュア
により冷却、乾燥（図１中（ｅ））されて、建築物の壁
パネル１０の素板を得る。After removal from the mold ((d) in FIG. 1), it is cooled and dried ((e) in FIG. 1) by after-curing to obtain a raw plate of the wall panel 10 of the building.
【００７６】[0076]
【実施例１】以下に、本発明を、その実施例１を参照し
つつ詳しく説明する。Embodiment 1 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Embodiment 1.
【００７７】ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体（Ａ１） メタカオリン（エンゲルハード社製、商品名「ＳＡＴＩ
ＮＴＯＮＥ ＳＰ ３３」 ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体（Ａ２） 上記メタカオリン１．７ｋｇを、三菱重工社製、商品名
「ウルトラファインミルＡＴ−２０」（ジルコニアボー
ル直径１０ｍｍ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）に供給し、９．９ｋｗｈ／ｋｇ
（３時間×３．３ｋｗ／ｋｇ）の機械的エネルギーを作
用させて得た。SiO 2 —Al 2 O 3 based powder (A1) Metakaolin (trade name “SATI” manufactured by Engelhard Co., Ltd.)
NTONE SP 33 ”SiO 2 —Al 2 O 3 based powder (A2) 1.7 kg of the above metakaolin was manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. under the trade name“ Ultra Fine Mill AT-20 ”(zirconia ball diameter 10 mm, ball filling rate 85 %, A mixture of 25% triethanolamine and 75% ethanol as a grinding aid was added to 10 g), and 9.9 kwh / kg
(3 hours × 3.3 kw / kg) obtained by applying mechanical energy.
【００７８】ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体（Ａ３） フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ；Ｊ
ＩＳ Ａ ６２０１に準ずる）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以下のフライアッシュを得た。SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder (A3) Fly ash (manufactured by Kanden Kakoh Co., Ltd., average particle size 20 μm; J
IS A 6201) was classified using a classifier (Model: TC-15, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.) to obtain fly ash having a particle size of 10 μm or less.
【００７９】の３種類のＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体を用
意した。Three types of SiO 2 —Al 2 O 3 powders were prepared.
【００８０】なお、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体Ａ１，Ａ
２，Ａ３の組成及び粒度は、以下の表１に示すとおりで
あった。The SiO 2 —Al 2 O 3 based powders A1, A
The composition and particle size of A2 and A3 were as shown in Table 1 below.
【００８１】[0081]
【表１】 また、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ，Ｃ）として、珪
酸カリ水溶液（日本化学工業（株）製 モル比Ｓｉ
Ｏ2：Ｋ２Ｏ＝１．４：１，４５％水溶液）を用いた。[Table 1] In addition, potassium silicate aqueous solution (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., molar ratio Si
O 2 : K2O = 1.4: 1, 45% aqueous solution) was used.
【００８２】そして、硬化剤として塩化マグネシウム６
水和物を用いた。Then, magnesium chloride 6 was used as a curing agent.
Hydrates were used.
【００８３】更に、充填材として、８号珪砂、珪石粉を
用いた。Further, as a filler, silica sand No. 8 and silica stone powder were used.
【００８４】結果を表２に示す。Table 2 shows the results.
【００８５】[0085]
【表２】 上記表２では、その実施例１〜７で、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ
3系粉体、８号系砂、珪石粉、アルカリ金属珪酸塩水溶
液、酸化亜鉛（塩化マグネシウム６水和物）をオムニミ
キサーに供給して５分間混合した。得られた混合物を１
５０×５０×１０ｍｍの型枠内に注入した後、型枠ごと
８５Ｃ°の熱風乾燥機中で１０時間加熱させて無機質硬
化体を得た。得られた無機質硬化体を脱型して５０Ｃ°
で１０時間乾燥した。[Table 2] In Table 2 above, in Examples 1 to 7, SiO 2 —Al 2 O
3 type powder, No. 8 type sand, silica stone powder, alkali metal silicate aqueous solution, and zinc oxide (magnesium chloride hexahydrate) were supplied to an omni mixer and mixed for 5 minutes. The resulting mixture is
After pouring into a 50 × 50 × 10 mm mold, the entire mold was heated in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 hours to obtain an inorganic cured product. The obtained inorganic cured product is released from the mold to 50 ° C.
For 10 hours.
【００８６】上記表２では、比較例１〜３が示されてい
る。この比較例では、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体、８号
系砂、珪石粉、アルカリ金属珪酸塩水溶液をオムニミキ
サーに供給して５分間混合した。得られた混合物が１５
０×５０×１０ｍｍの型枠内に注入された後、型枠ごと
８５Ｃ°の熱風乾燥機中で１０時間加熱されて、硬化剤
を添加しない無機質硬化体が得られる。得られた無機質
硬化体は脱型されて５０Ｃ°で１０時間乾燥された。In Table 2 above, Comparative Examples 1 to 3 are shown. In this comparative example, SiO 2 -Al 2 O 3 system powder, No. 8 based sand, silica powder, and mixed by supplying the alkali metal silicate solution to Omni mixer for 5 minutes. The resulting mixture is 15
After being poured into a mold of 0 × 50 × 10 mm, the mold is heated together with the mold in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 hours to obtain an inorganic cured product without adding a curing agent. The obtained inorganic cured product was released from the mold and dried at 50 ° C. for 10 hours.
【００８７】得られた各無機質硬化体が下記の条件で評
価されて、結果が表２下欄に示される。Each of the obtained inorganic cured products was evaluated under the following conditions, and the results are shown in the lower column of Table 2.
【００８８】（１）硬化状態 得られた無機質硬化体の表面状態を目視で判断した。(1) Cured state The surface condition of the obtained inorganic cured product was visually judged.
【００８９】（２）熱水試験 得られた無機質硬化体を９８Ｃ°の熱水中に２時間浸漬
した後２４時間乾燥し、外観を目視で観察し、異常の見
られないものに○、表面に粉が発生しているものには×
を記した。(2) Hot water test The obtained cured inorganic material was immersed in hot water of 98 ° C. for 2 hours and then dried for 24 hours. The appearance was visually observed. × in which powder is generated
Was noted.
【００９０】（３）促進耐候性試験 得られた無機質硬化体をＪＩＳ Ｋ５４００に準じて、
５００時間促進耐候性試験に供した後外観を観察し、異
常の見られないものには○、表面にしみが発生している
ものには×を記した。(3) Accelerated weathering test The obtained cured inorganic material was obtained according to JIS K5400.
After being subjected to the accelerated weathering test for 500 hours, the external appearance was observed, and "O" indicates that no abnormality was observed, and "X" indicates that the surface had stains.
【００９１】この結果から、アルカリ金属珪酸水溶液
（Ｂ）が高アルカリ性を有するので、硬化剤としての塩
化マグネシウム（Ｄ１）によって前記無機質組成物の硬
化反応が促進されて硬化することを得られる。塩化マグ
ネシウム（Ｄ１）が無いと、ＳｉＯＨの末端が残る部分
が発生してしまうが、塩化マグネシウム（Ｄ１）を添加
することにより、Ｍｇ2+により未反応の部分である二つ
のＳｉＯＨ末端同士が結合されて（Ｓｉ−Ｏ−Ｍｇ−Ｏ
−Ｓｉ）、残らない。From these results, since the alkali metal silicic acid aqueous solution (B) has high alkalinity, the curing reaction of the inorganic composition is accelerated and cured by magnesium chloride (D1) as a curing agent. Without magnesium chloride (D1), a portion where the terminal of SiOH remains remains, but by adding magnesium chloride (D1), two SiOH terminals which are unreacted portions by Mg 2+ are bonded to each other. (Si-O-Mg-O
-Si), not remaining.
【００９２】このように硬化剤（Ｄ）が、塩化マグネシ
ウム（Ｄ１）であるので、高アルカリ性を有するアルカ
リ金属珪酸水溶液中では、少量で硬化反応が促進され、
硬化剤Ｄの添加量は比較的少なくて済む。従って、図２
に示すように、硬化性無機質組成物である壁パネル１０
の表面１０ａに、無機質粉体Ａ，Ａ間から、硬化液の未
反応部分が、溶出等する虞がない。As described above, since the curing agent (D) is magnesium chloride (D1), the curing reaction is promoted with a small amount in an aqueous alkali metal silicate solution having high alkalinity,
The addition amount of the curing agent D is relatively small. Therefore, FIG.
As shown in the figure, the wall panel 10 which is a curable inorganic composition
There is no risk that unreacted portions of the curing liquid will elute or the like from between the inorganic powders A on the surface 10a.
【００９３】従って、従来のようにエフロレッセンスや
シミが発生することなく、永年に渡り、良好な外観品質
を保持できる。Accordingly, good appearance quality can be maintained for many years without causing efflorescence and spots as in the prior art.
【００９４】しかも、高アルカリ水溶液中で硬化された
無機質組成物は、高強度、高耐熱水性及び高耐促進候性
を有しているので、建築物の外壁材として用いて好適で
ある。In addition, the inorganic composition cured in a highly alkaline aqueous solution has high strength, high hot water resistance and high weather resistance, and thus is suitable for use as an outer wall material of a building.
【００９５】[0095]
【実施例２】本発明の実施例２において、使用される硬
化剤（Ｄ）としての酸化亜鉛（Ｄ２）は、ＺｎＯで表さ
れる。Example 2 In Example 2 of the present invention, zinc oxide (D2) as a curing agent (D) used is represented by ZnO.
【００９６】酸化亜鉛（Ｄ２）の添加量は、無機質粉体
１００重量部に対して、１〜１００重量部である必要が
ある。The amount of zinc oxide (D2) needs to be 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder.
【００９７】添加量が１重量部を下回ると、無機質硬化
体の耐久性が悪く、逆に、１００重量部を越えると、無
機質硬化体の機械的強度が低下する。When the amount is less than 1 part by weight, the durability of the cured inorganic material is poor, and when it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength of the cured inorganic material is reduced.
【００９８】他の条件を前記実施例１と略同一条件とし
て、結果を表３に示す。The results are shown in Table 3 under the same other conditions as in Example 1.
【００９９】[0099]
【表３】 上記表３では、その実施例１〜７で、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ
3系粉体、８号系砂、珪石粉、アルカリ金属珪酸塩水溶
液、酸化亜鉛をオムニミキサーに供給して５分間混合し
た。得られた混合物を１５０×５０×１０ｍｍの型枠内
に注入した後、型枠ごと８５Ｃ°の熱風乾燥機中で１０
時間加熱させて無機質硬化体を得た。得られた無機質硬
化体を脱型して５０Ｃ°で１０時間乾燥した。[Table 3] In Table 3 above, in Examples 1 to 7, SiO 2 —Al 2 O
The 3 series powder, 8 series sand, silica stone powder, aqueous solution of alkali metal silicate and zinc oxide were supplied to an omni mixer and mixed for 5 minutes. After injecting the obtained mixture into a 150 × 50 × 10 mm mold, the entire mixture was placed in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 minutes.
After heating for an hour, an inorganic cured product was obtained. The obtained inorganic cured product was released from the mold and dried at 50 ° C. for 10 hours.
【０１００】上記表３では、比較例１〜３が示されてい
る。この比較例では、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系粉体、８
号系砂、珪石粉、アルカリ金属珪酸塩水溶液をオムニミ
キサーに供給して５分間混合した。得られた混合物が１
５０×５０×１０ｍｍの型枠内に注入された後、型枠ご
と８５Ｃ°の熱風乾燥機中で１０時間加熱されて、硬化
剤を添加しない無機質硬化体が得られる。得られた無機
質硬化体は脱型されて５０Ｃ°で１０時間乾燥された。In Table 3 above, Comparative Examples 1 to 3 are shown. In this comparative example, SiO2-Al2O3-based powder, 8
No. sand, silica powder, and alkali metal silicate aqueous solution were supplied to an omni mixer and mixed for 5 minutes. The resulting mixture is 1
After being poured into a 50 × 50 × 10 mm mold, the mold is heated together with the mold in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 hours to obtain an inorganic cured product to which no curing agent is added. The obtained inorganic cured product was released from the mold and dried at 50 ° C. for 10 hours.
【０１０１】得られた各無機質硬化体が前記の条件で評
価されて、結果が表３下欄に示されている。Each of the obtained inorganic cured products was evaluated under the above conditions, and the results are shown in the lower column of Table 3.
【０１０２】この結果から、アルカリ金属珪酸水溶液
（Ｂ）が高アルカリ性を有するので、硬化剤としての酸
化亜鉛（Ｄ２）によって前記無機質組成物の硬化反応が
促進されて硬化することを得られる。酸化亜鉛（Ｄ２）
が無いと、ＳｉＯＨの末端が残る部分が発生してしまう
が、酸化亜鉛（Ｄ２）を添加することにより、ＺｎＯに
より未反応の部分であるＳｉＯＨ末端同士が結合され
て、残らない。From the above results, it can be obtained that since the alkali metal silicic acid aqueous solution (B) has high alkalinity, the curing reaction of the inorganic composition is accelerated and cured by zinc oxide (D2) as a curing agent. Zinc oxide (D2)
If there is no, a portion where the terminal of SiOH remains will be generated, but by adding zinc oxide (D2), the unreacted portions of the SiOH terminal will be bound by ZnO and will not remain.
【０１０３】この実施例２では、硬化剤（Ｄ）が、酸化
亜鉛（Ｄ２）であるので、高アルカリ性を有するアルカ
リ金属珪酸水溶液中では、少量で硬化反応が促進され、
硬化剤Ｄの添加量は比較的少なくて済む。In Example 2, since the curing agent (D) is zinc oxide (D2), the curing reaction is promoted in a small amount in an aqueous alkali metal silicic acid solution having high alkalinity.
The addition amount of the curing agent D is relatively small.
【０１０４】従って、図２に示すように、硬化性無機質
組成物である壁パネル１０の表面１０ａに、無機質粉体
Ａ，Ａ間から、アルカリ珪酸塩部分の未反応部分が、溶
出等する虞がない。Therefore, as shown in FIG. 2, the unreacted portion of the alkali silicate portion may be eluted from between the inorganic powders A on the surface 10a of the wall panel 10, which is a curable inorganic composition. There is no.
【０１０５】従って、従来のようにエフロレッセンスや
シミが発生することなく、永年に渡り、良好な外観品質
を保持できる。Therefore, good appearance quality can be maintained for many years without causing efflorescence and spots as in the prior art.
【０１０６】しかも、高アルカリ水溶液中で硬化された
無機質組成物は、高強度、高耐熱水性及び高耐候性を有
しているので、建築物の外壁材として用いて好適であ
る。In addition, the inorganic composition cured in a highly alkaline aqueous solution has high strength, high hot water resistance and high weather resistance, and thus is suitable for use as an outer wall material of a building.
【０１０７】[0107]
【実施例３】本発明の実施例３において、使用される硬
化剤（Ｄ）としての塩化カルシウム（Ｄ３）は、ＣａＣ
ｌ2で表され、具体的には、塩化カルシウム２水和物
（和光純薬（株）製）を用いたが、１水和物、２水和
物、４水和物、６水和物を用いてもよい。Example 3 In Example 3 of the present invention, calcium chloride (D3) as a curing agent (D) used was CaC
l 2 , specifically, calcium chloride dihydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used, but monohydrate, dihydrate, tetrahydrate, hexahydrate May be used.
【０１０８】塩化カルシウム（Ｄ３）の添加量は、無機
質粉体１００重量部に対して、１〜１００重量部である
必要がある。The addition amount of calcium chloride (D3) must be 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic powder.
【０１０９】添加量が１重量部を下回ると、無機質硬化
体の耐久性が悪く、逆に、１００重量部を越えると、無
機質硬化体の機械的強度が低下する。When the amount is less than 1 part by weight, the durability of the cured inorganic material is poor, and when it exceeds 100 parts by weight, the mechanical strength of the cured inorganic material is reduced.
【０１１０】他の条件を前記実施例１と略同一条件とし
て、結果を表４に示す。The results are shown in Table 4 with the other conditions being substantially the same as those in Example 1.
【０１１１】[0111]
【表４】 上記表４では、その実施例１〜７で、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ
3系粉体、８号系砂、珪石粉、アルカリ金属珪酸塩水溶
液、塩化カルシウムをオムニミキサーに供給して５分間
混合した。得られた混合物を１５０×５０×１０ｍｍの
型枠内に注入した後、型枠ごと８５Ｃ°の熱風乾燥機中
で１０時間加熱させて無機質硬化体を得た。得られた無
機質硬化体を脱型して５０Ｃ°で１０時間乾燥した。[Table 4] In Table 4 above, in Examples 1 to 7, SiO 2 —Al 2 O
The 3 series powder, 8 series sand, silica stone powder, aqueous solution of alkali metal silicate and calcium chloride were supplied to an omni mixer and mixed for 5 minutes. The resulting mixture was poured into a mold of 150 × 50 × 10 mm, and then heated together with the mold in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 hours to obtain a cured inorganic material. The obtained inorganic cured product was released from the mold and dried at 50 ° C. for 10 hours.
【０１１２】上記表４では、比較例１〜３が示されてい
る。この比較例では、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系粉体、８号
系砂、珪石粉、アルカリ金属珪酸塩水溶液をオムニミキ
サーに供給して５分間混合した。得られた混合物が１５
０×５０×１０ｍｍの型枠内に注入された後、型枠ごと
８５Ｃ°の熱風乾燥機中で１０時間加熱されて、硬化剤
を添加しない無機質硬化体が得られる。得られた無機質
硬化体は脱型されて５０Ｃ°で１０時間乾燥された。In Table 4 above, Comparative Examples 1 to 3 are shown. In this comparative example, SiO 2 -Al 2 O 3 system powder, No. 8 based sand, silica powder, and mixed by supplying the alkali metal silicate solution to Omni mixer for 5 minutes. The resulting mixture is 15
After being poured into a mold of 0 × 50 × 10 mm, the mold is heated together with the mold in a hot air dryer at 85 ° C. for 10 hours to obtain an inorganic cured product without adding a curing agent. The obtained inorganic cured product was released from the mold and dried at 50 ° C. for 10 hours.
【０１１３】得られた各無機質硬化体が前記の条件で評
価されて、結果が表４下欄に示されている。Each of the obtained inorganic cured products was evaluated under the above conditions, and the results are shown in the lower column of Table 4.
【０１１４】この結果から、アルカリ金属珪酸水溶液
（Ｂ）が高アルカリ性を有するので、硬化剤としての塩
化カルシウム（Ｄ３）によって前記無機質組成物の硬化
反応が促進されて硬化する。塩化カルシウム（Ｄ３）が
無いと、ＳｉＯＨの末端が残る部分が発生してしまう
が、塩化カルシウム（Ｄ３）を添加することにより、Ｃ
ａ 2+により未反応の部分であるＳｉＯＨ末端同士が結合
されて（Ｓｉ−Ｏ−Ｃａ−Ｏ−Ｓｉ）、残らない。From these results, it was found that the aqueous alkali metal silicic acid solution
Since (B) has high alkalinity, a salt as a curing agent
Curing of the inorganic composition by calcium iodide (D3)
The reaction accelerates and cures. Calcium chloride (D3)
Otherwise, there will be a portion where the terminal of SiOH remains.
By adding calcium chloride (D3)
a 2+Bonds between unreacted portions of SiOH
(Si-O-Ca-O-Si) and do not remain.
【０１１５】この実施例３では、硬化剤（Ｄ）が、塩化
カルシウム（Ｄ３）であるので、高アルカリ性を有する
アルカリ金属珪酸水溶液中では、少量で硬化反応が促進
され、硬化剤Ｄの添加量は比較的少なくて済む。In Example 3, since the curing agent (D) is calcium chloride (D3), the curing reaction is promoted with a small amount in an alkali metal silicic acid aqueous solution having a high alkalinity. Is relatively small.
【０１１６】従って、図２に示すように、硬化性無機質
組成物である壁パネル１０の表面１０ａに、無機質粉体
Ａ，Ａ間から、アルカリ珪酸塩部分の未反応部分が、溶
出等する虞がない。Therefore, as shown in FIG. 2, the unreacted portion of the alkali silicate portion may be eluted from between the inorganic powders A on the surface 10a of the wall panel 10 which is a curable inorganic composition. There is no.
【０１１７】従って、従来のようにエフロレッセンスや
シミが発生することなく、永年に渡り、良好な外観品質
を保持できる。Therefore, good appearance quality can be maintained for many years without causing efflorescence and spots as in the prior art.
【０１１８】しかも、高アルカリ水溶液中で硬化された
無機質組成物は、高強度、高耐熱水性及び高耐候性を有
しているので、建築物の外壁材として用いて好適であ
る。Moreover, the inorganic composition cured in a highly alkaline aqueous solution has high strength, high hot water resistance and high weather resistance, and is therefore suitable for use as an outer wall material of a building.
【０１１９】以上、この発明の実施の形態１を図面によ
り詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態１に
限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更
等があってもこの発明に含まれる。The first embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and there are design changes and the like within a range not departing from the gist of the present invention. Even this is included in the present invention.
【０１２０】例えば、前記実施の形態１では、硬化剤
（Ｄ）として、塩化マグネシウム（Ｄ１），酸化亜鉛
（Ｄ２）又は塩化カルシウム（Ｄ３）を個別に用いるも
のを示して説明してきたが、特にこれに限らず、例え
ば、これらの複数の硬化剤を混合して用いる等、混合
率、純度、混合順序等が、前記実施の形態１に限定され
るものではない。For example, in the first embodiment, the case where magnesium chloride (D1), zinc oxide (D2) or calcium chloride (D3) is used individually as the curing agent (D) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the mixing ratio, purity, mixing order, and the like are not limited to those in the first embodiment, for example, by mixing and using these plural curing agents.
【０１２１】また、混合剤（Ｄ）は、前記塩化マグネシ
ウム（Ｄ１），酸化亜鉛（Ｄ２）又は塩化カルシウム
（Ｄ３）に限らず、例えば、アルカリ水溶液中で硬化反
応が促進されて硬化するものであるならばよい。The mixture (D) is not limited to the above-mentioned magnesium chloride (D1), zinc oxide (D2) or calcium chloride (D3). If there is.
【０１２２】[0122]
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の請
求項１記載のものによれば、アルカリ金属珪酸塩水溶液
が高アルカリ性を有するので、硬化剤によって前記無機
質組成物の硬化反応が促進されて硬化する。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the alkali metal silicate aqueous solution has high alkalinity, the curing reaction of the inorganic composition is accelerated by the curing agent. To cure.
【０１２３】高アルカリ水溶液中で硬化された無機質組
成物は、高強度、高耐熱水性及び高耐候性を有している
ので、建築物の外壁材として用いて好適である。The inorganic composition cured in a high alkali aqueous solution has high strength, high hot water resistance and high weather resistance, and is therefore suitable for use as an outer wall material of a building.
【０１２４】また、請求項２に記載されたものでは、前
記硬化剤は、塩化マグネシウムであるので、高アルカリ
性を有するアルカリ金属珪酸塩水溶液中では、少量で硬
化反応が促進される。In the second aspect, since the curing agent is magnesium chloride, the curing reaction is promoted in a small amount in an alkali metal silicate aqueous solution having high alkalinity.
【０１２５】このため、未反応硬化液が、硬化後の無機
質組成物の表面にしみ出して、エフロレッセンスやシミ
を発生させることがない。従って、外観品質を常に良好
に保持することが出来る。Therefore, the unreacted hardening liquid does not exude to the surface of the inorganic composition after hardening, so that efflorescence and spots do not occur. Therefore, the appearance quality can always be kept good.
【０１２６】そして、請求項３に記載されたものでは、
前記硬化剤が、酸化亜鉛であるので、高アルカリ性を有
するアルカリ金属珪酸水溶液中では、少量で硬化反応が
促進される。[0126] According to the third aspect,
Since the curing agent is zinc oxide, the curing reaction is promoted in a small amount in an aqueous alkali metal silicate solution having high alkalinity.
【０１２７】このため、未反応硬化液が、硬化後の無機
質組成物の表面にしみ出して、エフロレッセンスやシミ
を発生させることがない。従って、外観品質を常に良好
に保持することが出来る。Therefore, the unreacted hardening liquid does not exude to the surface of the inorganic composition after hardening, so that efflorescence and spots do not occur. Therefore, the appearance quality can always be kept good.
【０１２８】また、請求項４記載のものでは、前記硬化
剤が、塩化カルシウムであるので、高アルカリ性を有す
るアルカリ金属珪酸水溶液中では、少量で硬化反応が促
進される。Further, in the case of the fourth aspect, since the curing agent is calcium chloride, the curing reaction is promoted with a small amount in an aqueous alkali metal silicic acid solution having high alkalinity.
【０１２９】このため、未反応硬化液が、硬化後の無機
質組成物の表面にしみ出して、エフロレッセンスやシミ
を発生させることがない。従って、外観品質を常に良好
に保持することが出来る。Therefore, the unreacted hardening liquid does not exude to the surface of the inorganic composition after hardening, so that efflorescence and spots do not occur. Therefore, the appearance quality can always be kept good.
【０１３０】更に、請求項５に記載されたものでは、流
動性を有する硬化性無機質組成物が型枠に充填された後
に、硬化所要時間が短縮される。Further, according to the fifth aspect, the time required for curing after the curable inorganic composition having fluidity is filled in the mold is shortened.
【０１３１】従って、無機発泡性組成物の生産性を向上
させることが出来る、という実用上有益な効果を発揮す
る。Accordingly, the present invention has a practically useful effect that the productivity of the inorganic foamable composition can be improved.
【図１】本発明の実施の形態１の硬化性無機質組成物の
製造方法を説明する製造工程の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a production process for explaining a production method of a curable inorganic composition according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１の無機質組成物を説明す
る壁パネルの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a wall panel illustrating the inorganic composition according to the first embodiment of the present invention.
【図３】従来例の無機質組成物である壁パネルの断面図
である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a wall panel which is a conventional inorganic composition.
【図４】従来例の無機質組成物としての壁パネルで、エ
フロレッセンス或いはシミの発生で外観品質が低下した
様子を説明する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the appearance quality is deteriorated due to generation of efflorescence or spots in a wall panel as an inorganic composition of a conventional example.
１０ 壁パネル（無機質組成物） １０ａ 表面 Ａ 反応性無機質粉体 Ｂ アルカリ金属塩 Ｃ 水 Ｄ 硬化剤 Reference Signs List 10 wall panel (inorganic composition) 10a surface A reactive inorganic powder B alkali metal salt C water D hardener
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 22:06） 103:14 111:20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C04B 22:06) 103: 14 111: 20
Claims (5)
リ金属珪酸塩、水及びアルカリ水溶液中で硬化反応を起
こす硬化剤を混合して得られることを特徴とする硬化性
無機質組成物。1. A curable inorganic composition obtained by mixing a SiO 2 —Al 2 O 3 -based reactive powder, an alkali metal silicate, water and a curing agent that causes a curing reaction in an aqueous alkali solution. Stuff.
とを特徴とする請求項１記載の硬化性無機質組成物。2. The curable inorganic composition according to claim 1, wherein the curing agent is magnesium chloride.
とする請求項１記載の硬化性無機質組成物。3. The curable inorganic composition according to claim 1, wherein said curing agent is zinc oxide.
を特徴とする請求項１記載の硬化性無機質組成物。4. The curable inorganic composition according to claim 1, wherein said curing agent is calcium chloride.
リ金属珪酸塩及び水を混合して得られるアルカリ水溶液
中に、アルカリ水溶液中で硬化反応を起こす硬化剤を混
合することを特徴とする硬化性組成物の製造方法。5. A method of mixing a curing agent which causes a curing reaction in an aqueous alkali solution into an aqueous alkali solution obtained by mixing an SiO 2 —Al 2 O 3 -based reactive powder, an alkali metal silicate and water. A method for producing a curable composition characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30883497A JPH1171164A (en) | 1997-06-19 | 1997-11-11 | Curable inorganic composition and production of the composition |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16253697 | 1997-06-19 | ||
| JP9-162536 | 1997-06-19 | ||
| JP30883497A JPH1171164A (en) | 1997-06-19 | 1997-11-11 | Curable inorganic composition and production of the composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1171164A true JPH1171164A (en) | 1999-03-16 |
Family
ID=26488295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30883497A Pending JPH1171164A (en) | 1997-06-19 | 1997-11-11 | Curable inorganic composition and production of the composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1171164A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059843A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Crc Chemical Research Company Limited | Method for producing an acid-resistant, electrically conductive building material covering |
| JP2016514662A (en) * | 2013-03-15 | 2016-05-23 | アレッシ，ビンセント | Thermosetting ceramic composition and preparation method thereof |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP30883497A patent/JPH1171164A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059843A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Crc Chemical Research Company Limited | Method for producing an acid-resistant, electrically conductive building material covering |
| US6635316B1 (en) * | 1999-04-01 | 2003-10-21 | Crc Chemical Research Company Ltd. | Method for producing an acid-resistant, electrically conductive building material covering |
| JP2016514662A (en) * | 2013-03-15 | 2016-05-23 | アレッシ，ビンセント | Thermosetting ceramic composition and preparation method thereof |
| JP2018138512A (en) * | 2013-03-15 | 2018-09-06 | アレッシ，ビンセント | Thermoset ceramic compositions and method for preparation thereof |
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