JPH04285080A

JPH04285080A - 無機発泡体用組成物

Info

Publication number: JPH04285080A
Application number: JP4959891A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kakinuma; 淳柿沼
Original assignee: Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Current assignee: Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1992-10-09
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2881511B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば不燃性の建築
材料として有用であり、短時間に無機発泡体を形成する
ことができる無機発泡体用組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、無機発泡体は、不燃性かつ断熱
性の建築材料として、例えば内外壁材等にきわめて有用
なものであり、従来、アルカリ金属珪酸塩水溶液、微粉
状無機固体成分および充填剤よりなる無機発泡体用組成
物は、すでに公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無機発
泡体用組成物では、自己発熱により反応が進み、硬化す
る特徴を有しているが、硬化反応過程における環境条件
によっては反応熱が奪われ、外部から加熱して熱を補わ
ない限り、硬化時間が長くかゝるばかりでなく、硬化反
応が不充分となり、発泡体の強度が低下するという問題
があった。

【０００４】勿論、硬化反応過程で外部から加熱すれば
、上記の問題をある程度解決することができるが、余分
な工程・設備と、仕事を必要とするので、不経済である
ばかりでなく、硬化時間を短縮して、生産性を向上させ
るということはできないという問題があった。

【０００５】この発明者らは、上記の問題を解決するた
めに、鋭意研究を重ねた結果、硬化反応を進めるために
、発熱性を有する硬化促進剤を添加すればよいことを見
い出し、この発明を完成するに至った。

【０００６】この発明の目的は、組成物の反応性を高め
、すぐれた断熱性を有し、不燃性の建築材料の内外壁材
等に適した無機発泡体を形成することができる、無機発
泡体用組成物を提供しようとするにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７
０重量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填
剤１０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化
カルシウム０．５〜１５重量部と、発泡剤１〜３０重量
部とよりなる無機発泡体用組成物を要旨としている。

【０００８】上記において、アルカリ金属珪酸塩水溶液
としては、珪酸カリウムもしくは珪酸ナトリウム、また
はこれらの混合物の水溶液を使用する。

【０００９】このような水溶液の組成は、ＳｉＯ２　と
Ｋ２　Ｏ、ＳｉＯ２　とＮａ２　Ｏ、またはＳｉＯ２　
とＫ２　Ｏ＋Ｎａ２　Ｏであって、それぞれのモル比が
１．０〜３．０であり、かつ水溶液の濃度は、３０〜６
０％の範囲が好適である。

【００１０】また上記無機固体成分としては、無定形の
ＳｉＯ２　２〜９８重量％と、Ａｌ２　Ｏ３　９８〜２
重量％を含有する酸化混合物が用いられる。

【００１１】なお、このような酸化混合物としては、例
えばメタカオリン、コランダムあるいはムライトの製造
時に発生するダスト、粉砕焼成ボーキサイト、フライア
ッシュ等を用いることができる。

【００１２】例えばコランダム炉のダストは、無定形の
ＳｉＯ２　２０〜８０重量％とＡｌ２　Ｏ３　８０〜２
０重量％とよりなる酸化混合物が５０重量％以上含まれ
ているものであり、残部はＦｅ２　Ｏ３　、ＴｉＯ２　
等である。

【００１３】また上記充填剤としては、粉砕または細分
された形の無機物、例えば岩石粉末、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等が使用可能であ
る。これらの充填剤は、無機発泡体の用途に応じて適宜
選択され、単独で、あるいは混合して使用されるもので
ある。

【００１４】また発泡剤としては、過ホウ酸ナトリウム
、過酸化水素水、または不活性化された形あるいは不活
性化されていない形のアルミニウム粉末が有利である。発泡剤の量は、得ようとする無機発泡体の密度、強度、
および発泡剤の種類により著しく左右される。

【００１５】ところで、この発明における硬化促進剤と
しての酸化カルシウムは、一般に生石灰と呼ばれている
ものであるが、この場合は、とくに粉体状で粒径約２０
０μｍ以下のものがより有効である。

【００１６】この発明の無機発泡体用組成物の配合割合
は、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重量部、無機
固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１０〜６５重
量部よりなる主材１００重量部と、酸化カルシウム０．
５〜１５重量部と、発泡剤１〜３０重量部とよりなるも
のである。

【００１７】ここで、無機発泡体の主材であるアルカリ
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤の配合割
合は、無機発泡体の用途、密度に応じて適宜決定される
ものである。

【００１８】発泡剤の添加量は、上記主材１００重量部
に対して１〜３０重量部、好ましくは発泡剤５〜１５重
量部である。ここで、発泡剤が１重量部未満であれば、
発泡の効果がほとんどなく、発泡剤が３０重量部を越え
ると、発泡成形体の密度が小さくなり、圧縮強さが低下
する。

【００１９】硬化促進剤としての酸化カルシウムの添加
量は、上記無機発泡体の主材１００重量部に対して０．
５〜１５重量部であるが、酸化カルシウムが０．５重量
部未満では、充分な発熱が起こらないので、硬化促進作
用は得られず、また酸化カルシウムが１５重量部を越え
ると、急激な発熱が起こり、無機発泡体用組成物の粘度
が過剰に高くなって、組成物を充分に混練することがで
きず、均質な無機発泡体を形成することができない。酸
化カルシウムの添加量を上記の範囲内において変えるこ
とにより、無機発泡成形体の硬化時間を任意に調整する
ことができる。

【００２０】なお、この発明においては、アルカリ金属
珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤、硬化促進剤およ
び発泡剤のほか、必要に応じて、顔料、その他の添加料
を適量添加することができる。

【００２１】この発明による無機発泡体用組成物から、
無機発泡体を製造するには、まず組成物中の固体状の成
分である無機固体成分、充填剤、酸化カルシウム、およ
び必要に応じて適量の顔料等を加えて混合し、ついでこ
れに液状の成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を加え
、固体状の成分が充分に分散するまで混練し、その後こ
の混練物に発泡剤を加え、さらに充分に分散するまで混
練する。

【００２２】こうして得られた無機発泡体用原料混練物
を、ついで所定の型内に注入し、常温でまた要すれば加
熱しながら１０分〜３時間反応硬化させ、所定形状の無
機発泡体を形成するものである。

【００２３】

【作用】上記無機発泡体用組成物によれば、アルカリ金
属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤よりなる無
機発泡体の主材、並びに発泡剤に対して、硬化促進剤と
して酸化カルシウムを所定量添加するので、硬化反応が
促進されるとともに、無機発泡体用組成物の温度を高め
、無機発泡体を短時間で形成することができる。

【００２４】

【実施例】つぎに、この発明の実施例を、比較例と共に
説明する。

【００２５】実施例１〜６Ｋ２　Ｏが１５．３重量％、Ｎａ２　Ｏが７．７重量％
、ＳｉＯ２　が２４．９重量％、Ｈ２　Ｏが５２．１重
量％の組成であるアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ａ）と、
無機固体成分としてコランダム炉ダスト（Ｂ）またはメ
タカオリン（Ｃ）、充填剤としてタルク（Ｄ）およびマ
イカ（Ｅ）とよりなる主材１００重に対して、硬化促進
剤として粒径（φ）１５０μｍ以下の粒子が９０％以上
である酸化カルシウム（ＣａＯ）（Ｆ）と、発泡剤（Ｈ
）として１０％濃度の過酸化水素（Ｈ２　Ｏ２　）の水
溶液とを、各実施例ごとに表１に示す配合割合で準備し
た。

【００２６】なお、コランダム炉ダスト（Ｂ）は、無定
形のＳｉＯ２　５０重量％と、Ａｌ２　Ｏ３　２５重量
％と、残部Ｆｅ２Ｏ３　およびＴｉＯ２　等とよりなる
ものである。

【００２７】そしてまず、各実施例について無機固体成
分（Ｂ）または（Ｃ）、充填剤（Ｄ）および（Ｅ）、並
びに酸化カルシウム（ＣａＯ）（Ｆ）を、ハンドミキサ
ーを用いて、容器内で混合し、ついでアルカリ金属珪酸
塩水溶液（Ａ）を加えて充分に混練した。その後、発泡
剤（Ｈ）を加え、すばやく混練してから所定の型内に注
入し、温度２０℃の室内で放置し、無機発泡体用組成物
を硬化せしめた。

【００２８】この場合の発泡は、通常約１〜１０分で完
了し、目視により発泡が停止したのを確認することがで
きる。

【００２９】つぎに、硬化時間、密度および圧縮強度に
ついては、得られた無機発泡体を、５０ｍｍ×５０ｍｍ
×５０ｍｍの大きさに切り出し、５０℃のオーブン中で
充分乾燥したものを試料とした。ここで、硬化時間は、
圧縮強度を各時間について測定した（ＪＩＳ　　Ａ９５
１４に準じる）場合に、その数値がもはや増加しなくな
る最も短い時間をもって硬化時間とした。得られた結果
を表１にまとめて示した。なお得られた硬化時間は、指
圧によって凹みを生じなくなる時間とほゞ一致した。

【００３０】比較例１〜４比較のために、実施例で用いたアルカリ金属珪酸塩水溶
液（Ａ）と、無機固体成分としてコランダム炉ダスト（
Ｂ）、充填剤としてタルク（Ｄ）およびマイカ（Ｅ）と
よりなる主材１００重に対して、硬化促進剤として粒径
（φ）１５０μｍ以下の粒子が９０％以上である酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）（Ｆ）または粒径（φ）２５０μｍ
以下の粒子が９０％以上である酸化カルシウム（ＣａＯ
）（Ｇ）と、発泡剤（Ｈ）として１０％濃度の過酸化水
素の水溶液とを、各比較例ごとに表１に示す配合割合で
準備した。

【００３１】各比較例における各成分の混合および混練
の操作は、実施例と全く同様に行なった。ここで、比較
例２の混練について、混練物の温度が急激に上昇し、粘
度が著しく高まって、混練することができず、以後の操
作を中止した他は、実施例と同様にして無機発泡体を得
、硬化時間、密度および圧縮強度を測定した。得られた
結果を表１にあわせて示した。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記表１の結果から明らかなように、この
発明の実施例１〜６の無機発泡体用無機組成物によれば
、環境条件とりわけ温度が室温程度に低い場合であって
も、硬化時間が比較例よりも短かった。また、この発明
の無機発泡体用組成物は、充分に硬化反応がなされ、比
較例よりも圧縮強度が高いものであった。そして、発泡
状態が均一であり、表面には亀裂がなく、亀裂のあった
比較例よりも明らかに外観品質がすぐれていた。

【００３４】

【発明の効果】この発明による無機発泡体用組成物は、
上述のように、アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０重
量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填剤１
０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化カル
シウム０．５〜１５重量部と、発泡剤１〜３０重量部と
よりなるもので、この発明の無機発泡体用組成物によれ
ば、硬化反応が促進されて、無機発泡体を短時間で形成
することができ、その生産性を向上することができる。また発泡が均一であり、高い圧縮強度を有しているので
、例えば不燃性かつ断熱性の建築材料としてきわめて有
用であるという効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　アルカリ金属珪酸塩水溶液２０〜７０
重量部、無機固体成分１５〜７０重量部、および充填剤
１０〜６５重量部よりなる主材１００重量部と、酸化カ
ルシウム０．５〜１５重量部と、発泡剤１〜３０重量部
とよりなる無機発泡体用組成物。