JPH0585857A - 無機発泡体用組成物 - Google Patents

無機発泡体用組成物

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JPH0585857A
JPH0585857A JP25201391A JP25201391A JPH0585857A JP H0585857 A JPH0585857 A JP H0585857A JP 25201391 A JP25201391 A JP 25201391A JP 25201391 A JP25201391 A JP 25201391A JP H0585857 A JPH0585857 A JP H0585857A
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JP
Japan
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weight
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inorganic
inorganic foam
composition
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Withdrawn
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JP25201391A
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English (en)
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Toru Kosugi
徹 小杉
Hideyuki Ami
秀幸 網
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Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Original Assignee
Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均質でかつサイズの小さい気泡を含んでい
て、高い圧縮強度と曲げ強度を有するとともに、すぐれ
た断熱性を有する品質の良い不燃性かつ無発煙性の無機
発泡体を形成することができ、得られた無機発泡体は建
築資材等としてきわめて有利に使用できる、無機発泡体
用の組成物を提供する。 【構成】 無機発泡体用組成物は、アルカリ金属珪酸塩
水溶液20〜65重量部、無機固体成分15〜60重量
部、および充填剤3〜65重量部よりなる主材100重
量部と、粉末状の金属石鹸0.05〜5重量部と、発泡
剤2〜30重量部とよりなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば不燃性かつ無
発煙性の建築資材として有用であるとともに、気泡サイ
ズの小さいかつ高い圧縮強度と曲げ強度を有する無機発
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、この種の無機発泡体では、その
品質のうち密度および気泡サイズが重要視される。
【0003】従来の無機発泡体としては、アルカリ金属
珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤および発泡剤より
なるものがあり、軽量かつ低熱伝導率を有していて、例
えば断熱材等の建築資材に用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無機発
泡体は、低密度とくに250kg/m3 以下の密度において
は気泡サイズが1mm以上になり、この種の建築資材とし
ては、致命的ともいえる圧縮強度、曲げ強度および断熱
性の低下が起こる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、上記無機発泡体の主材に
対して、粉末状の金属石鹸を所定の割合で配合すること
により、形成される無機発泡体の気泡サイズを小さくす
ることができかつ高い圧縮強度と曲げ強度を付与し得る
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、気泡サイズが小さく、
高い圧縮強度と曲げ強度を有しかつすぐれた断熱性を有
する不燃性かつ無発煙性の品質の良い無機発泡体を形成
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20〜6
5重量部、無機固体成分15〜60重量部、および充填
剤3〜65重量部よりなる主材100重量部と、粉末状
の金属石鹸0.05〜5重量部と、発泡剤2〜30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】ここで、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K
2 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、30〜60%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 3 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】例えばコランダム製造炉のダストの場合
は、無定形のSiO220〜80重量%とAl2 3
0〜20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Fe23 、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、いわゆる過ホウ酸
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、発泡体の密度、得ようとする
発泡体の強度、および発泡剤の種類により適宜決定され
るものである。
【0015】上記金属石鹸は、脂肪酸、芳香族酸などの
アルカリ金属塩以外の金属塩をいう。主な金属石鹸は、
アルミニウム、マンガン、コバルト、鉛、カルシウム、
クロム、銅、鉄、水銀、マグネシウム、亜鉛、ニッケル
などの石鹸があげられる。
【0016】これらの金属石鹸を形成する脂肪酸および
芳香族酸としては、例えばステアリン酸、ラウリン酸、
リシノール酸、ナフテン酸、2−エチルヘキシル酸、サ
ルチル酸などがあげられる。これらの金属石鹸は、単独
または2種以上混合して使用しても良い。
【0017】この発明においては、このような金属石鹸
を、不燃性かつ無発煙性の無機発泡体について、これの
圧縮強度および曲げ強度、あるいはまた断熱性を改善す
るために配合するものである。
【0018】この発明による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20〜65重量部、
無機固体成分15〜60重量部、および充填剤3〜65
重量部よりなる主材100重量部と、粉末状の金属石鹸
0.05〜5重量部と、発泡剤2〜30重量部とよりな
るものである。
【0019】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。
【0020】そしてこの発明においては、とくにこの無
機発泡体の主材100重量部に対して、上記粉末状の金
属石鹸が0.05〜5重量部の割合で配合される。
【0021】ここで、金属石鹸の配合割合が、0.05
重量部未満であれば、添加量が少ないため、形成される
無機発泡体の気泡サイズは、例えば密度250kg/m3
は、2mm程度になってしまい、250kg/m3 未満の密度
では、そのために、充分な強度および断熱性を示すには
至らず、好ましくない。
【0022】また粉末状の金属石鹸の配合割合が、5重
量部を越えると、無機発泡体用組成物の粘度が高くなり
過ぎて、均質な気泡サイズをもつ無機発泡体を形成する
ことができないので好ましくない。なお、不燃性かつ無
発煙性という点からも、金属石鹸が5重量部を越えるこ
とは好ましくない。
【0023】この発明による無機発泡体用組成物から、
建築資材としての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、およ
び粉末状の金属石鹸、また必要に応じて適量の顔料を加
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
まで混練する。その後、発泡剤を添加し、充分に分散す
るまで混練する。
【0024】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、常温から100℃まで
1〜4時間加熱することにより、所定形状の無機発泡体
を形成するものである。
【0025】
【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、粉末状の金
属石鹸を所定割合で配合することにより、均質でかつサ
イズの小さい気泡を含む無機発泡体を形成することがで
きて、その圧縮強度、曲げ強度および断熱性を大幅に改
善することができるものである。
【0026】
【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。
【0027】実施例1〜6 K2 Oが15.3重量%、Na2 Oが7.7重量%、S
iO2 が24.9重量%、H2 Oが52.1重量%の組
成である珪酸カリ・ソーダ水溶液44.9重量部、メタ
カオリン22.5重量部、コランダム製造時のフィルタ
ー・ダスト22.5重量部、タルク6.0重量部、およ
びマイカ4.1重量部よりなる主材100重量部に対し
て、金属石鹸として粉末状のステアリン酸カルシウム
(実施例1〜3)および粉末状のステアリン酸アルミニ
ウム(実施例4〜6)を表1の割合で配合した。
【0028】そしてこの配合物を、ハンドミキサーを用
いて、容積が1000ccの容器内で充分に混練した。
その後、発泡剤として10重量%濃度の過酸化水素水
を、上記主材100重量部に対して10.0重量部添加
し、混合し、この発明による無機発泡体用組成物を調整
した。
【0029】ここで、コランダム製造時のフィルター・
ダストは、無定形のSiO2 50重量%と、Al2 3
25重量%と、残部Fe2 3 およびTiO2 等とより
なるものである。
【0030】つぎに、この無機発泡体用組成物の発泡が
完全に終了したのち、50℃のオーブン中で4時間加熱
することにより、成分を硬化せしめた。
【0031】硬化完了後、形成された無機発泡体を容器
内で室温まで冷却し、型から取り出した。得られた無機
発泡体を50mm×50mm×50mmのサイズに切り出し、
50℃のオーブン中で充分乾燥したのち、密度、気泡サ
イズ、および圧縮強度(JIS A9514に準じる)
を測定し、得られた結果を表1にまとめて示した。
【0032】比較例1〜3 これらの比較例では、上記実施例1〜3の場合とほゞ同
様であるが、異なる点は、粉末状のステアリン酸カルシ
ウムの添加量を、この発明の範囲外とした点にある。
【0033】そして、これら比較例の無機発泡体用組成
物について、上記実施例1の場合と同様に操作して、無
機発泡体を成形した。
【0034】硬化完了後、形成された無機発泡体を容器
内で室温まで冷却し、型より取り出した。この無機発泡
体を所定の大きさに切断した後、密度、気泡サイズ、お
よび圧縮強度を同様に測定し、得られた結果を表1にあ
わせて示した。
【0035】
【表1】
【0036】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、金
属石鹸を所定割合で配合しているから、密度に変化はな
く、にもかゝわらず気泡サイズの小さい無機発泡体を形
成することができ、従ってその圧縮強度が高く、かつ断
熱性が改善されたものであった。
【0037】これに対し、粉末状の金属石鹸の添加量
を、この発明の範囲外とするか、または全く添加しない
比較例1〜3の無機発泡体では、いずれも気泡サイズが
大きく、従って圧縮強度は非常に低いものであり、かつ
断熱性の改善は不可能であった。
【0038】なお、詳細な説明は省略したが、上記実施
例1〜6、並びに比較例1と3の無機発泡体用組成物か
ら得られた無機発泡体について、曲げ強度を測定したと
ころ、実施例1〜6の無機発泡体は高い曲げ強度を有し
ているのに対して、比較例1〜3の無機発泡体の曲げ強
度は、低いものであった。
【0039】
【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20〜65重
量部、無機固体成分15〜60重量部、および充填剤3
〜65重量部よりなる主材100重量部と、粉末状の金
属石鹸0.05〜5重量部と、発泡剤2〜30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、均質でかつサイズの小さい気泡を含んでいて、高い
圧縮強度と曲げ強度を有するとともに、すぐれた断熱性
を有する品質の良い不燃性かつ無発煙性の無機発泡体を
形成することができ、得られた無機発泡体は建築資材等
としてきわめて有利に使用できるという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 22:00 2102−4G 14:02 Z 2102−4G 14:38) Z 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重
    量部、無機固体成分15〜60重量部、および充填剤3
    〜65重量部よりなる主材100重量部と、粉末状の金
    属石鹸0.05〜5重量部と、発泡剤2〜30重量部と
    よりなる無機発泡体用組成物。
JP25201391A 1991-09-30 1991-09-30 無機発泡体用組成物 Withdrawn JPH0585857A (ja)

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Legal Events

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Effective date: 19981203