JPH0624869A - 多孔体及びその製造法 - Google Patents
多孔体及びその製造法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 強度、断熱性能に優れ、常温常圧であっても
製造可能な、多孔体を提供する。 【構成】 リン酸類、多価金属酸化物、樹脂エマルジョ
ン、水、および発泡剤もしくは起泡剤を組み合わせた成
分、およびさらにこれらの成分と多価金属化合物、水硬
性セメント、骨材、無機増粘剤、無機または有機繊維か
ら選択される1種以上の成分からの発泡硬化体であり、
該多孔体中のアルカリ土類金属原子総数/リン原子総数
比が1.2〜2.1であり、かつアルミニウム原子総数
/リン原子総数比が0.7以下になるように調節された
多孔体。
製造可能な、多孔体を提供する。 【構成】 リン酸類、多価金属酸化物、樹脂エマルジョ
ン、水、および発泡剤もしくは起泡剤を組み合わせた成
分、およびさらにこれらの成分と多価金属化合物、水硬
性セメント、骨材、無機増粘剤、無機または有機繊維か
ら選択される1種以上の成分からの発泡硬化体であり、
該多孔体中のアルカリ土類金属原子総数/リン原子総数
比が1.2〜2.1であり、かつアルミニウム原子総数
/リン原子総数比が0.7以下になるように調節された
多孔体。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多孔体及びその製造法に
関するものである。
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりALC等の軽量気泡コンクリー
トは、不燃性に優れる代表的な無機質多孔体として一般
建材用途に広く用いられている。しかし、得られる多孔
体は連通気泡を有するため、吸水性が高く、断熱性能が
劣っている上、高温高圧の処理工程を経て製造される
為、オートクレーブ等の特殊な装置や設備が必要である
等の問題点を有している。これに対し、常温常圧でも製
造可能な無機質多孔体として、リン酸金属塩の多孔体が
提案されている。特公昭56−36145号公報では、
金属原子総数/リン原子総数が2/3〜2/1であり、
かつ金属総価数/リンイオン総価数が0.65〜0.9
5であるリン酸金属塩と多価金属炭酸塩を同時硬化発泡
することで平均気泡径3mm以下の独立気泡を持つ比重
0.15以下の発泡体が製造可能とある。
トは、不燃性に優れる代表的な無機質多孔体として一般
建材用途に広く用いられている。しかし、得られる多孔
体は連通気泡を有するため、吸水性が高く、断熱性能が
劣っている上、高温高圧の処理工程を経て製造される
為、オートクレーブ等の特殊な装置や設備が必要である
等の問題点を有している。これに対し、常温常圧でも製
造可能な無機質多孔体として、リン酸金属塩の多孔体が
提案されている。特公昭56−36145号公報では、
金属原子総数/リン原子総数が2/3〜2/1であり、
かつ金属総価数/リンイオン総価数が0.65〜0.9
5であるリン酸金属塩と多価金属炭酸塩を同時硬化発泡
することで平均気泡径3mm以下の独立気泡を持つ比重
0.15以下の発泡体が製造可能とある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリン酸
金属塩系の多孔体は、リン酸過剰配合の場合は金属に対
し腐食性を示したり、高発泡としたときの強度が低い等
の問題点があった。また、断熱性能も、グラスウール、
ロックウール等の無機繊維断熱材と比較して劣るため、
広範囲の用途に適用することが困難であった。
金属塩系の多孔体は、リン酸過剰配合の場合は金属に対
し腐食性を示したり、高発泡としたときの強度が低い等
の問題点があった。また、断熱性能も、グラスウール、
ロックウール等の無機繊維断熱材と比較して劣るため、
広範囲の用途に適用することが困難であった。
【0004】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、これら
の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達
した。すなわち本発明は、リン酸類(a)、多価金属酸
化物(b)、樹脂エマルジョン(c)、水、および発泡
剤(d)もしくは起泡剤(e)からなる多孔体におい
て、アルカリ土類金属原子総数(EM)/リン酸原子総
数(P)が1.2〜2.1であり、なおかつアルミニウ
ム原子総数(Al)/リン酸原子総数(P)が0.7以
下であることを特徴とする多孔体およびその製造法であ
る。
の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達
した。すなわち本発明は、リン酸類(a)、多価金属酸
化物(b)、樹脂エマルジョン(c)、水、および発泡
剤(d)もしくは起泡剤(e)からなる多孔体におい
て、アルカリ土類金属原子総数(EM)/リン酸原子総
数(P)が1.2〜2.1であり、なおかつアルミニウ
ム原子総数(Al)/リン酸原子総数(P)が0.7以
下であることを特徴とする多孔体およびその製造法であ
る。
【0005】本発明において、リン酸類(a)として
は、例えば、リン酸、亜リン酸、無水リン酸等のリン酸
類;第一リン酸金属塩、第二リン酸金属塩、第三リン酸
金属塩等のリン酸金属塩;亜リン酸金属塩、並びに、こ
れらの二種以上の混合物が挙げられる。また、リン酸金
属塩および亜リン酸金属塩を各々構成する金属として
は、例えば、マグネシウム、カルシウム、アルミニウ
ム、亜鉛、バリウム、鉄等の二価以上の金属が挙げられ
る。これら(a)として例示したものの内好ましいもの
は、リン酸、第一リン酸マグネシウム、第一リン酸アル
ミニウム、第一リン酸亜鉛およびこれらの二種以上の混
合物であり、特に好ましいものは、リン酸、第一リン酸
マグネシウム、第一リン酸アルミニウムおよびこれらの
2種以上の混合物である。
は、例えば、リン酸、亜リン酸、無水リン酸等のリン酸
類;第一リン酸金属塩、第二リン酸金属塩、第三リン酸
金属塩等のリン酸金属塩;亜リン酸金属塩、並びに、こ
れらの二種以上の混合物が挙げられる。また、リン酸金
属塩および亜リン酸金属塩を各々構成する金属として
は、例えば、マグネシウム、カルシウム、アルミニウ
ム、亜鉛、バリウム、鉄等の二価以上の金属が挙げられ
る。これら(a)として例示したものの内好ましいもの
は、リン酸、第一リン酸マグネシウム、第一リン酸アル
ミニウム、第一リン酸亜鉛およびこれらの二種以上の混
合物であり、特に好ましいものは、リン酸、第一リン酸
マグネシウム、第一リン酸アルミニウムおよびこれらの
2種以上の混合物である。
【0006】本発明において、多価金属酸化物(b)と
しては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化第
二鉄等の多価金属酸化物が挙げられる。これらの内好ま
しいものは、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよ
び酸化カルシウムであり、特に好ましいものは、酸化マ
グネシウムである。
しては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化第
二鉄等の多価金属酸化物が挙げられる。これらの内好ま
しいものは、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよ
び酸化カルシウムであり、特に好ましいものは、酸化マ
グネシウムである。
【0007】本発明において、樹脂エマルジョン(c)
としては、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニル共重合
エマルジョン、シリコンゴムエマルジョン、アクリルエ
マルジョン、アクリル共重合エマルジョン、塩化ビニル
エマルジョンョン、塩化ビニル共重合エマルジョン、ウ
レタンエマルジョン、エポキシエマルジョン、アスファ
ルトエマルジョン、SBRエマルジョン、NBR(ニト
リルブタジエンラバー)エマルジョン、CR(クロロプ
レンラバー)エマルジョン、EVAエマルジョン等が挙
げられる。これらの内、特に好ましいものはSBRエマ
ルジョンである。
としては、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニル共重合
エマルジョン、シリコンゴムエマルジョン、アクリルエ
マルジョン、アクリル共重合エマルジョン、塩化ビニル
エマルジョンョン、塩化ビニル共重合エマルジョン、ウ
レタンエマルジョン、エポキシエマルジョン、アスファ
ルトエマルジョン、SBRエマルジョン、NBR(ニト
リルブタジエンラバー)エマルジョン、CR(クロロプ
レンラバー)エマルジョン、EVAエマルジョン等が挙
げられる。これらの内、特に好ましいものはSBRエマ
ルジョンである。
【0008】リン酸塩系の多孔体は、グラスウール、ロ
ックウール等の無機繊維断熱材と比較すると断熱性能が
劣るため、広範囲の用途に適用するためには、断熱性能
を向上させる必要がある。このためには、樹脂エマルジ
ョンを添加することが効果的であり、また樹脂エマルジ
ョンの添加により強度性能を向上させることも可能であ
る。樹脂エマルジョンの添加量は、全固形成分重量に対
し樹脂固形量換算で2%未満では効果が認められず、1
0%を越えた場合は添加効果がそれ以上発揮されず、か
えって本多孔体が本来持つ不燃性能を損なう可能性があ
る。したがって、樹脂エマルジョン添加量は全固形分重
量に対し樹脂固形量換算で2%〜10%であることが好
ましい。
ックウール等の無機繊維断熱材と比較すると断熱性能が
劣るため、広範囲の用途に適用するためには、断熱性能
を向上させる必要がある。このためには、樹脂エマルジ
ョンを添加することが効果的であり、また樹脂エマルジ
ョンの添加により強度性能を向上させることも可能であ
る。樹脂エマルジョンの添加量は、全固形成分重量に対
し樹脂固形量換算で2%未満では効果が認められず、1
0%を越えた場合は添加効果がそれ以上発揮されず、か
えって本多孔体が本来持つ不燃性能を損なう可能性があ
る。したがって、樹脂エマルジョン添加量は全固形分重
量に対し樹脂固形量換算で2%〜10%であることが好
ましい。
【0009】本発明において、添加する水の量は、全固
形成分の合計重量に基づき、通常10〜1000%、好
ましくは30〜200%である。10%未満では作業性
が低下し、1000%を超えると硬化性および反応性が
低下する。ただし、骨材(h)を添加する場合について
は、添加する骨材の吸水性を考慮すると全固形成分重量
に対し50〜500%の水を添加することが好ましい。
形成分の合計重量に基づき、通常10〜1000%、好
ましくは30〜200%である。10%未満では作業性
が低下し、1000%を超えると硬化性および反応性が
低下する。ただし、骨材(h)を添加する場合について
は、添加する骨材の吸水性を考慮すると全固形成分重量
に対し50〜500%の水を添加することが好ましい。
【0010】本発明において、発泡剤(d)としては、
例えば、炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム,塩基性炭
酸亜鉛等)等が挙げられる。これらの内、特に好ましい
ものは塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムであ
る。該成分中、発泡剤の量は、必要とする多孔体の比重
に応じて変化するが、通常(a)の重量に対して0.1
%〜50%である。
例えば、炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸バリウム、塩基性炭酸マグネシウム,塩基性炭
酸亜鉛等)等が挙げられる。これらの内、特に好ましい
ものは塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムであ
る。該成分中、発泡剤の量は、必要とする多孔体の比重
に応じて変化するが、通常(a)の重量に対して0.1
%〜50%である。
【0011】また、起泡剤(e)としては、例えば、界
面活性剤{アニオン系界面活性剤〔オレイン酸ナトリウ
ム、テトラプロピレンベンゼンスルホン酸ナトリウム、
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等〕;非イオン系
界面活性剤〔オクチルフェノールのエチレンオキサイド
(2〜70モル)付加物、高級アルコール(炭素数8〜
22)のエチレンオキサイド(2〜70モル)付加物、
ラウリル酸ジエタノールアミド等〕;カチオン系界面活
性剤〔トリエタノールアミンモノステアレートの蟻酸
塩、ステアラミドエチルジエチルアミンの酢酸塩、ラウ
リルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアラミド
メチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブ
ロマイド等〕;両性界面活性剤〔ラウリルアミノプロピ
オン酸ナトリウム、ラウリルジメチルベタイン、ラウリ
ルジヒドロキシエチルベタイン等〕};動物蛋白系の起
泡剤〔マールP(麻生フォームクリート(株)製)等〕
等が挙げられる。起泡剤(e)として例示したものの
内、好ましいものは動物蛋白系の起泡剤である。
面活性剤{アニオン系界面活性剤〔オレイン酸ナトリウ
ム、テトラプロピレンベンゼンスルホン酸ナトリウム、
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等〕;非イオン系
界面活性剤〔オクチルフェノールのエチレンオキサイド
(2〜70モル)付加物、高級アルコール(炭素数8〜
22)のエチレンオキサイド(2〜70モル)付加物、
ラウリル酸ジエタノールアミド等〕;カチオン系界面活
性剤〔トリエタノールアミンモノステアレートの蟻酸
塩、ステアラミドエチルジエチルアミンの酢酸塩、ラウ
リルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアラミド
メチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブ
ロマイド等〕;両性界面活性剤〔ラウリルアミノプロピ
オン酸ナトリウム、ラウリルジメチルベタイン、ラウリ
ルジヒドロキシエチルベタイン等〕};動物蛋白系の起
泡剤〔マールP(麻生フォームクリート(株)製)等〕
等が挙げられる。起泡剤(e)として例示したものの
内、好ましいものは動物蛋白系の起泡剤である。
【0012】本発明において、該成分は、更に下記
(f)〜(j)から選ばれる1種以上を組み合わせた成
分でもよい。 (f):多価金属水酸化物、多価金属アルミン酸塩から
選ばれる1種以上の多価金属化合物 (g):水硬性セメント (h):骨材 (i):無機増粘剤 (j):無機または有機繊維
(f)〜(j)から選ばれる1種以上を組み合わせた成
分でもよい。 (f):多価金属水酸化物、多価金属アルミン酸塩から
選ばれる1種以上の多価金属化合物 (g):水硬性セメント (h):骨材 (i):無機増粘剤 (j):無機または有機繊維
【0013】多価金属化合物(f)の内、多価金属水酸
化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化バリウム、
水酸化第二鉄等が挙げられる。多価金属アルミン酸塩と
しては、アルミン酸カルシウム、アルミン酸マグネシウ
ム等が挙げられる。(f)を用いる場合、これらの内好
ましいものは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、アルミン酸カルシウム、アルミ
ン酸マグネシウムであり、特に好ましいものは、水酸化
アルミニウム、水酸化カルシウム、アルミン酸カルシウ
ムである。該成分中、多価金属化合物(f)を用いる場
合の量は、(b)の重量に対して通常300%以下、好
ましくは、200%以下である。
化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化バリウム、
水酸化第二鉄等が挙げられる。多価金属アルミン酸塩と
しては、アルミン酸カルシウム、アルミン酸マグネシウ
ム等が挙げられる。(f)を用いる場合、これらの内好
ましいものは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、アルミン酸カルシウム、アルミ
ン酸マグネシウムであり、特に好ましいものは、水酸化
アルミニウム、水酸化カルシウム、アルミン酸カルシウ
ムである。該成分中、多価金属化合物(f)を用いる場
合の量は、(b)の重量に対して通常300%以下、好
ましくは、200%以下である。
【0014】水硬性セメント(g)としては、ポルトラ
ントセメント、シリカセメント、アルミナセメント、高
炉セメント、フライアッシュセメント、白色セメント等
が挙げられる。(g)を用いる場合、これらの内好まし
いものは、アルミナセメントである。該成分中、水硬性
セメント(g)を用いる場合の量は、(b)の重量に対
して通常300%以下、好ましくは、100%以下であ
る。
ントセメント、シリカセメント、アルミナセメント、高
炉セメント、フライアッシュセメント、白色セメント等
が挙げられる。(g)を用いる場合、これらの内好まし
いものは、アルミナセメントである。該成分中、水硬性
セメント(g)を用いる場合の量は、(b)の重量に対
して通常300%以下、好ましくは、100%以下であ
る。
【0015】骨材(h)としては、パーライト、シリカ
ヒューム、シラスバルーン、フェノールバルーン、スチ
レンビーズ、ガラスバルーン、フライアッシュ等が挙げ
られる。(h)を用いる場合、これらの内好ましいもの
は、パーライト、シリカヒューム、シラスバルーン、ガ
ラスバルーンおよびフライアッシュであり、特に好まし
いものは、パーライト、シラスバルーンおよびフライア
ッシュである。該成分中、骨材(h)を用いる場合の量
は、(h)を除く他の成分の合計重量に基づき、通常6
00%以下、好ましくは、300%以下である。
ヒューム、シラスバルーン、フェノールバルーン、スチ
レンビーズ、ガラスバルーン、フライアッシュ等が挙げ
られる。(h)を用いる場合、これらの内好ましいもの
は、パーライト、シリカヒューム、シラスバルーン、ガ
ラスバルーンおよびフライアッシュであり、特に好まし
いものは、パーライト、シラスバルーンおよびフライア
ッシュである。該成分中、骨材(h)を用いる場合の量
は、(h)を除く他の成分の合計重量に基づき、通常6
00%以下、好ましくは、300%以下である。
【0016】無機増粘剤(i)としては、ソジウムモン
モリロナイト、カルシウムモンモリロナイト、ソジウム
ベントナイト、カルシウムベントナイト、酸性白土、活
性白土、有機ベントナイトなどのモンモリロナイト属鉱
物類;金雲母、黒雲母、白雲母、セリサイト、イライ
ト、ジークライト等の雲母鉱物類;カオリナイト、ハロ
イサイト、デイッカイト、ナクライト、木節粘土、蛙目
粘土、カオリン、カオリンクレー、焼成クレー、ジーク
ライト等のカオリン鉱物類;タルク、滑石、石筆石、石
けん石、カミタルク等含水ケイ酸マグネシウムを主成分
とする鉱物類;パイロットフィライト、ろう石クレー、
ろう石等の類;モデンフッ石、斜プチロルフッ石等の天
然ゼオライトまたは人工ゼオライト;アロフェロン等の
フィロケイ酸塩;並びにトウキ石、ケイカイ石、バラキ
石、トウセン石、ゾノトラ石等のイロケイ酸塩が挙げら
れる。(i)を用いる場合、これらの内好ましいもの
は、カオリン鉱物類、イロケイ酸塩であり、特に好まし
いものは、タルク、ケイカイ石である。該成分中、無機
増粘剤(i)を用いる場合の量は、(b)の重量に対し
て通常600%以下、好ましくは、400%以下であ
る。
モリロナイト、カルシウムモンモリロナイト、ソジウム
ベントナイト、カルシウムベントナイト、酸性白土、活
性白土、有機ベントナイトなどのモンモリロナイト属鉱
物類;金雲母、黒雲母、白雲母、セリサイト、イライ
ト、ジークライト等の雲母鉱物類;カオリナイト、ハロ
イサイト、デイッカイト、ナクライト、木節粘土、蛙目
粘土、カオリン、カオリンクレー、焼成クレー、ジーク
ライト等のカオリン鉱物類;タルク、滑石、石筆石、石
けん石、カミタルク等含水ケイ酸マグネシウムを主成分
とする鉱物類;パイロットフィライト、ろう石クレー、
ろう石等の類;モデンフッ石、斜プチロルフッ石等の天
然ゼオライトまたは人工ゼオライト;アロフェロン等の
フィロケイ酸塩;並びにトウキ石、ケイカイ石、バラキ
石、トウセン石、ゾノトラ石等のイロケイ酸塩が挙げら
れる。(i)を用いる場合、これらの内好ましいもの
は、カオリン鉱物類、イロケイ酸塩であり、特に好まし
いものは、タルク、ケイカイ石である。該成分中、無機
増粘剤(i)を用いる場合の量は、(b)の重量に対し
て通常600%以下、好ましくは、400%以下であ
る。
【0017】無機または有機繊維(j)としては、炭素
繊維、ガラス繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊
維、アクリロニトリル繊維、セルロース、石綿、アルミ
ナ繊維、ロックウール等の天然または合成の無機または
有機繊維が挙げられる。(j)を用いる場合、これらの
内、特に好ましいのはガラス繊維である。該成分中、無
機または有機繊維(j)を用いる場合の量は、(j)を
除く他の成分の合計重量に基づき、通常10%以下、好
ましくは、5%以下である。
繊維、ガラス繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊
維、アクリロニトリル繊維、セルロース、石綿、アルミ
ナ繊維、ロックウール等の天然または合成の無機または
有機繊維が挙げられる。(j)を用いる場合、これらの
内、特に好ましいのはガラス繊維である。該成分中、無
機または有機繊維(j)を用いる場合の量は、(j)を
除く他の成分の合計重量に基づき、通常10%以下、好
ましくは、5%以下である。
【0018】該成分中、(a)、(b)、(c)および
(d)もしくは(e)の合計重量は、該成分の全重量に
基づき、通常10%以上、好ましくは20%以上であ
る。
(d)もしくは(e)の合計重量は、該成分の全重量に
基づき、通常10%以上、好ましくは20%以上であ
る。
【0019】リン酸塩系の多孔体は、カルシウム、マグ
ネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄等からなるリン酸金
属塩が、非水溶性の速硬セメントとなる事を応用して作
製される。これらのリン酸金属塩から成る多孔体を一般
建材として適用する場合、リン酸イオンがほぼ中和さ
れ、金属に対する腐食性が皆無である事が要求される。
本発明者等の検討によると、カルシウム、マグネシウム
等のアルカリ土類金属酸化物とリン酸を用いて多孔体を
作製する場合、リン酸をほぼ中和するためには、EM/
Pが1.2以上、好ましくは1.4以上であることが必
要であった。しかし、EM/Pが2.1を越えると、リ
ン酸と金属酸化物との反応が急激に進行し、硬化と発泡
のタイミングを一致させる事が困難になる。したがっ
て、EM/Pは1.2〜2.1、好ましくは1.4〜
1.8であることが必要である。
ネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄等からなるリン酸金
属塩が、非水溶性の速硬セメントとなる事を応用して作
製される。これらのリン酸金属塩から成る多孔体を一般
建材として適用する場合、リン酸イオンがほぼ中和さ
れ、金属に対する腐食性が皆無である事が要求される。
本発明者等の検討によると、カルシウム、マグネシウム
等のアルカリ土類金属酸化物とリン酸を用いて多孔体を
作製する場合、リン酸をほぼ中和するためには、EM/
Pが1.2以上、好ましくは1.4以上であることが必
要であった。しかし、EM/Pが2.1を越えると、リ
ン酸と金属酸化物との反応が急激に進行し、硬化と発泡
のタイミングを一致させる事が困難になる。したがっ
て、EM/Pは1.2〜2.1、好ましくは1.4〜
1.8であることが必要である。
【0020】また、本発明の様なリン酸金属塩系の多孔
体は、リン酸金属塩として存在するアルミニウム原子の
割合が増えるのに伴い、多孔体の強度も増加する。しか
し、Al/Pが0.7を越えると、乾燥過程で収縮、ク
ラックが生じるため、かえって強度が減少する。
体は、リン酸金属塩として存在するアルミニウム原子の
割合が増えるのに伴い、多孔体の強度も増加する。しか
し、Al/Pが0.7を越えると、乾燥過程で収縮、ク
ラックが生じるため、かえって強度が減少する。
【0021】多孔体中の金属原子の総価数とリン原子の
総価数の比(E比)は(1)式で計算できる。 E=(Σi×Ei)/(3Np) (1) 式中、iは該多孔体中の金属原子の価数、Ei は該多孔
体中の価数がiである金属原子の数、Np は該多孔体中
のリン原子の数を表す。EM/PおよびAl/Pの値が
上記範囲内にあるとき、必然的にE比は0.8〜2.1
の範囲内になる。特公昭56−36145号公報による
と比重0.15以下のリン酸金属塩系の多孔体を作製す
るためには、E比が0.65〜0.95であることが必
要であるとしているが、本発明者等の検討によるとE比
0.8〜2.1の範囲内でも比重0.1前後の多孔体が
作製可能であった。
総価数の比(E比)は(1)式で計算できる。 E=(Σi×Ei)/(3Np) (1) 式中、iは該多孔体中の金属原子の価数、Ei は該多孔
体中の価数がiである金属原子の数、Np は該多孔体中
のリン原子の数を表す。EM/PおよびAl/Pの値が
上記範囲内にあるとき、必然的にE比は0.8〜2.1
の範囲内になる。特公昭56−36145号公報による
と比重0.15以下のリン酸金属塩系の多孔体を作製す
るためには、E比が0.65〜0.95であることが必
要であるとしているが、本発明者等の検討によるとE比
0.8〜2.1の範囲内でも比重0.1前後の多孔体が
作製可能であった。
【0022】本発明において、混合し、発泡もしくは起
泡させ、かつ硬化させる方法としては、下記に例示する
ような方法がある。 [方法1] (1)(b)の一部と(a)を金属原子総数/リン原子
総数(M/P)が0.2〜0.7になるよう混合し、リ
ン酸金属塩水溶液を作製する。 (2)これに、(c)と、必要により(f)〜(j)よ
り選ばれる1種以上を混合する。 (3)更に、(d)と残りの(b)を混合し、硬化発泡
させる 上記の方法において、(1)でM/Pが0.2未満であ
ると、(3)で(d)と(b)を混入した後、反応が急
速に進行するため、硬化発泡のコントロールが困難にな
る。また、M/Pが0.7を越えると、(3)で(d)
と(b)を混入した時、(d)とリン酸との発泡反応が
進行しにくいため、高発泡の多孔体が得られない。水
は、任意の段階で一括または分割で添加するか、固形成
分に予め混和してスラリーもしくは溶液として添加する
ことができる。 [方法2] (1)(b)の一部と(a)をM/Pが0.2〜1.5
になるように混合し、リン酸金属塩水溶液を作製する。 (2)これに、(c)と必要により(f)〜(j)より
選ばれる1種以上を混合する。 (3)更に、(e)と残りの(b)を混合し、硬化発泡
させる。 上記の方法において、(1)でM/Pが0.2未満であ
ると、(3)で(e)と(b)を混入した後、反応が急
速に進行するため、(e)を十分発泡させることが出来
ない。また、M/P比が1.5を越えると、(1)で作
製されたリン酸金属塩水溶液が自己硬化性を持つため好
ましくない。水は、任意の段階で一括または分割で添加
するか、固形成分に予め混和してスラリーもしくは溶液
として添加することができる。 [方法3] (1)(b)の一部と(a)をM/Pが0.2〜1.5
になるように混合し、リン酸金属塩水溶液を作製する。 (2)これに、(c)と必要により(f)〜(j)より
選ばれる1種以上を混合する。 (3)更に、残りの(b)を混合した後、予め(e)と
一部もしくは全部の水を混和し起泡させた泡を混入し
て、硬化させる。 上記の方法において、(1)でM/Pが0.2未満であ
ると、(3)で(b)を添加した後、反応が急速に進行
するため、(e)と水を起泡させた泡を十分混入する事
ができない。また、M/P比が1.5を越えると、
(1)で作製されたリン酸金属塩水溶液が自己硬化性を
持つため好ましくない。(3)以外で水を添加する場合
は、任意の段階で一括または分割で添加するか、固形成
分に予め混和してスラリーもしくは溶液として添加する
ことができる。
泡させ、かつ硬化させる方法としては、下記に例示する
ような方法がある。 [方法1] (1)(b)の一部と(a)を金属原子総数/リン原子
総数(M/P)が0.2〜0.7になるよう混合し、リ
ン酸金属塩水溶液を作製する。 (2)これに、(c)と、必要により(f)〜(j)よ
り選ばれる1種以上を混合する。 (3)更に、(d)と残りの(b)を混合し、硬化発泡
させる 上記の方法において、(1)でM/Pが0.2未満であ
ると、(3)で(d)と(b)を混入した後、反応が急
速に進行するため、硬化発泡のコントロールが困難にな
る。また、M/Pが0.7を越えると、(3)で(d)
と(b)を混入した時、(d)とリン酸との発泡反応が
進行しにくいため、高発泡の多孔体が得られない。水
は、任意の段階で一括または分割で添加するか、固形成
分に予め混和してスラリーもしくは溶液として添加する
ことができる。 [方法2] (1)(b)の一部と(a)をM/Pが0.2〜1.5
になるように混合し、リン酸金属塩水溶液を作製する。 (2)これに、(c)と必要により(f)〜(j)より
選ばれる1種以上を混合する。 (3)更に、(e)と残りの(b)を混合し、硬化発泡
させる。 上記の方法において、(1)でM/Pが0.2未満であ
ると、(3)で(e)と(b)を混入した後、反応が急
速に進行するため、(e)を十分発泡させることが出来
ない。また、M/P比が1.5を越えると、(1)で作
製されたリン酸金属塩水溶液が自己硬化性を持つため好
ましくない。水は、任意の段階で一括または分割で添加
するか、固形成分に予め混和してスラリーもしくは溶液
として添加することができる。 [方法3] (1)(b)の一部と(a)をM/Pが0.2〜1.5
になるように混合し、リン酸金属塩水溶液を作製する。 (2)これに、(c)と必要により(f)〜(j)より
選ばれる1種以上を混合する。 (3)更に、残りの(b)を混合した後、予め(e)と
一部もしくは全部の水を混和し起泡させた泡を混入し
て、硬化させる。 上記の方法において、(1)でM/Pが0.2未満であ
ると、(3)で(b)を添加した後、反応が急速に進行
するため、(e)と水を起泡させた泡を十分混入する事
ができない。また、M/P比が1.5を越えると、
(1)で作製されたリン酸金属塩水溶液が自己硬化性を
持つため好ましくない。(3)以外で水を添加する場合
は、任意の段階で一括または分割で添加するか、固形成
分に予め混和してスラリーもしくは溶液として添加する
ことができる。
【0023】これらの方法のうち、好ましいのは[方法
1]、[方法3]で、特に好ましいのは[方法1]であ
る。
1]、[方法3]で、特に好ましいのは[方法1]であ
る。
【0024】本発明の多孔体は、型枠中で成形すること
ができ、壁面等の任意の基材へ塗布したり、任意の空隙
へ充填することもできる。成型体の場合は、任意の形状
の型枠等(例えば、大型パネルの型枠等)を用いて上記
に例示した方法で多孔体とすればよい。塗布する場合
は、上記の方法で混合したものを吹き付けやこて塗り等
を行い、多孔体とすればよい。
ができ、壁面等の任意の基材へ塗布したり、任意の空隙
へ充填することもできる。成型体の場合は、任意の形状
の型枠等(例えば、大型パネルの型枠等)を用いて上記
に例示した方法で多孔体とすればよい。塗布する場合
は、上記の方法で混合したものを吹き付けやこて塗り等
を行い、多孔体とすればよい。
【0025】また、本発明の多孔体の表面は、その比重
を広範囲に調整できるので、建築部位により異なる様々
な要求物性に対応することが出来る。例えば、比重0.
2未満の物はその高断熱性を生かした内壁用断熱材とし
て、比重0.2以上の物は、大型外壁パネルや内壁パネ
ルの断熱材,防音材,防耐火材、耐火被覆材、軽量骨
材、耐火金庫用の断熱材等として用いることが出来る。
を広範囲に調整できるので、建築部位により異なる様々
な要求物性に対応することが出来る。例えば、比重0.
2未満の物はその高断熱性を生かした内壁用断熱材とし
て、比重0.2以上の物は、大型外壁パネルや内壁パネ
ルの断熱材,防音材,防耐火材、耐火被覆材、軽量骨
材、耐火金庫用の断熱材等として用いることが出来る。
【0026】
【実施例】以下実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。実施例及び比較例
中の部は、重量部である。なお、圧縮強度はJIS K
−7208、熱伝導率(平均温度30℃で測定)はJI
S A−1420にそれぞれ準拠して測定した。また、
防食試験は、乾燥後の成型体に防食試験用のテストピー
スを埋め込み、温度20℃、相対湿度65%条件下に3
日間放置して、赤錆の有無を目視確認することにより行
った。
明はこれに限定されるものではない。実施例及び比較例
中の部は、重量部である。なお、圧縮強度はJIS K
−7208、熱伝導率(平均温度30℃で測定)はJI
S A−1420にそれぞれ準拠して測定した。また、
防食試験は、乾燥後の成型体に防食試験用のテストピー
スを埋め込み、温度20℃、相対湿度65%条件下に3
日間放置して、赤錆の有無を目視確認することにより行
った。
【0027】また、実施例と比較例で使用した配合物は
次の通りである。リン酸類(a) a−1;50%第一リン酸アルミニウム a−2;50%第一リン酸マグネシウム二水塩 a−3;75%リン酸多価金属酸化物(b) b−1;酸化マグネシウム樹脂エマルジョン(c) c−1;SBRエマルジョン(日本ゼオン(株)製,商
品名:NIPOLLX−438C)起泡剤(d) d−1;塩基性炭酸マグネシウム発泡剤(e) e−1;動物蛋白系起泡剤(麻生フォームクリート
(株)製,商品名:マールP)多価金属化合物(f) f−1;アルミン酸カルシウム(CaO/Al2 O3 =
1.0) f−2;合成水酸化アルミニウムゲル水硬性セメント(g) g−1;アルミナセメント骨材(h) h−1;パーライト(日本セメント(株)製,商品名:
アサノパーライト黒曜石系3号)無機増粘剤(i) i−1;タルク(土屋カオリン工業(株)製,商品名:
3Sタルク)無機または有機繊維(j) j−1;ガラス繊維
次の通りである。リン酸類(a) a−1;50%第一リン酸アルミニウム a−2;50%第一リン酸マグネシウム二水塩 a−3;75%リン酸多価金属酸化物(b) b−1;酸化マグネシウム樹脂エマルジョン(c) c−1;SBRエマルジョン(日本ゼオン(株)製,商
品名:NIPOLLX−438C)起泡剤(d) d−1;塩基性炭酸マグネシウム発泡剤(e) e−1;動物蛋白系起泡剤(麻生フォームクリート
(株)製,商品名:マールP)多価金属化合物(f) f−1;アルミン酸カルシウム(CaO/Al2 O3 =
1.0) f−2;合成水酸化アルミニウムゲル水硬性セメント(g) g−1;アルミナセメント骨材(h) h−1;パーライト(日本セメント(株)製,商品名:
アサノパーライト黒曜石系3号)無機増粘剤(i) i−1;タルク(土屋カオリン工業(株)製,商品名:
3Sタルク)無機または有機繊維(j) j−1;ガラス繊維
【0028】実施例1〜9及び比較例1〜7 表1〜4の組成を[方法1]に基づいて、混合攪拌後、
型枠(50×30×3cm)に注入し発泡させて多孔体成
型物を得た。次いで、温度20℃,相対湿度65%の条
件下で7日乾燥した後、試験に供した。
型枠(50×30×3cm)に注入し発泡させて多孔体成
型物を得た。次いで、温度20℃,相対湿度65%の条
件下で7日乾燥した後、試験に供した。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】実施例1〜9の本発明の多孔体は、いずれ
も均一な独立気泡を含みその平均気泡径は、0.5〜
2.0mmであった。一方、比較例1のリン酸金属塩多孔
体は、乾燥中にひび割れを生じ、7日目に崩壊した。ま
た、比較例4の配合では、瞬結したため均一な多孔体が
形成されなかった。表5に各多孔体の物性測定結果を示
す。樹脂エマルジョンを添加した本発明では、SBRエ
マルジョンを添加しない点以外は、その配合比率が同じ
である比較例5、6、7に比べ、実施例3、7、8はい
ずれも断熱性能、強度性能共に非常に優れていることが
わかる。特に実施例3は、圧縮強度2.0kg/cm
2 、熱伝導率0.034kcal/m・hr・℃であ
り、この断熱性能の水準はグラスウール、ロックウール
等の無機繊維系断熱材と比較しても遜色はない。さら
に、実施例3、7、8はいずれも800℃の電気炉に8
時間放置する耐熱性試験を行ったが、崩壊するような事
もなく、耐熱性に非常に優れていた。また、EM/Pが
1.2未満の比較例2、3の多孔体はいずれも、金属に
対して腐食性を示した。
も均一な独立気泡を含みその平均気泡径は、0.5〜
2.0mmであった。一方、比較例1のリン酸金属塩多孔
体は、乾燥中にひび割れを生じ、7日目に崩壊した。ま
た、比較例4の配合では、瞬結したため均一な多孔体が
形成されなかった。表5に各多孔体の物性測定結果を示
す。樹脂エマルジョンを添加した本発明では、SBRエ
マルジョンを添加しない点以外は、その配合比率が同じ
である比較例5、6、7に比べ、実施例3、7、8はい
ずれも断熱性能、強度性能共に非常に優れていることが
わかる。特に実施例3は、圧縮強度2.0kg/cm
2 、熱伝導率0.034kcal/m・hr・℃であ
り、この断熱性能の水準はグラスウール、ロックウール
等の無機繊維系断熱材と比較しても遜色はない。さら
に、実施例3、7、8はいずれも800℃の電気炉に8
時間放置する耐熱性試験を行ったが、崩壊するような事
もなく、耐熱性に非常に優れていた。また、EM/Pが
1.2未満の比較例2、3の多孔体はいずれも、金属に
対して腐食性を示した。
【0034】
【表5】
【0035】実施例10および比較例8 表6の組成を[方法3]に基づいて攪拌混合した後、型
枠(50×30×3cm)に注入し硬化させて多孔体を得
た。次いで、温度20℃,相対湿度65%の条件下で7
日乾燥した後、試験に供した。表7に、その物性測定結
果を示す。
枠(50×30×3cm)に注入し硬化させて多孔体を得
た。次いで、温度20℃,相対湿度65%の条件下で7
日乾燥した後、試験に供した。表7に、その物性測定結
果を示す。
【0036】
【表6】
【0037】
【表7】
【0038】SBRエマルジョンを添加した実施例10
は無添加の比較例8と比較すると、断熱性能、強度性能
共に非常に優れていることがわかる。
は無添加の比較例8と比較すると、断熱性能、強度性能
共に非常に優れていることがわかる。
【発明の効果】本発明の多孔体及びその製造法は、以下
の効果を奏する。 (1)多孔化と硬化のタイミングをうまく調整できるの
で、微細で均一な独立気泡構造を有し断熱性に優れる多
孔体が常時安定的に製造出来る。 (2)従来のリン酸塩系の多孔体に比べて、強度、断熱
性能に優れるため、大型のパネル等も軽量に作製でき
る。また、そのパネルは、不燃性であるため、防火建築
材料としても適用できる。 (3)常温常圧下での条件でも製造することができるた
め、オートクレーブ養生等の特殊な反応装置を必要とし
ない。 (4)所望の形状の型枠中で容易に多孔化でき硬化させ
ることができる。また、壁面にこて塗りや吹き付け等を
行い、硬化させることも可能である。 以上の効果を奏することから本発明の発泡体及びその製
造法は、(a)建材用途での断熱材,防音材,防耐火
材、(b)鉄骨等への耐火被覆材、(c)軽量骨材、
(d)耐火金庫用の断熱材、(e)空隙充填材、(f)
ALC等の補修材、(g)保温タンク、配管等への工業
用断熱材、(h)船舶用断熱材として使用するのに好適
である。
の効果を奏する。 (1)多孔化と硬化のタイミングをうまく調整できるの
で、微細で均一な独立気泡構造を有し断熱性に優れる多
孔体が常時安定的に製造出来る。 (2)従来のリン酸塩系の多孔体に比べて、強度、断熱
性能に優れるため、大型のパネル等も軽量に作製でき
る。また、そのパネルは、不燃性であるため、防火建築
材料としても適用できる。 (3)常温常圧下での条件でも製造することができるた
め、オートクレーブ養生等の特殊な反応装置を必要とし
ない。 (4)所望の形状の型枠中で容易に多孔化でき硬化させ
ることができる。また、壁面にこて塗りや吹き付け等を
行い、硬化させることも可能である。 以上の効果を奏することから本発明の発泡体及びその製
造法は、(a)建材用途での断熱材,防音材,防耐火
材、(b)鉄骨等への耐火被覆材、(c)軽量骨材、
(d)耐火金庫用の断熱材、(e)空隙充填材、(f)
ALC等の補修材、(g)保温タンク、配管等への工業
用断熱材、(h)船舶用断熱材として使用するのに好適
である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 24:00) 2102−4G (72)発明者 開田 進三 京都市東山区一橋野本町11番地の1 三洋 化成工業株式会社内 (72)発明者 清水 倫和 京都市東山区一橋野本町11番地の1 三洋 化成工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 リン酸類(a)、多価金属酸化物
(b)、樹脂エマルジョン(c)、水、および発泡剤
(d)もしくは起泡剤(e)からなるからなることを特
徴とする多孔体。 - 【請求項2】 該多孔体が、更に下記(f)〜(j)か
ら選ばれる1種以上の成分を含有する請求項1記載の多
孔体。 (f):多価金属水酸化物、多価金属アルミン酸塩から
選ばれる1種以上の多価金属化合物 (g):水硬性セメント (h):骨材 (i):無機増粘剤 (j):無機または有機繊維 - 【請求項3】 該多孔体において、樹脂エマルジョン
(c)の添加量が全固形成分重量に対し、2%〜10%
(樹脂固形分換算)である請求項1または2記載の多孔
体。 - 【請求項4】 (a)、(b)、(d)および(f)中
のアルカリ土類金属原子総数(EM)/リン原子総数
(P)比が1.2〜2.1であり、かつアルミニウム原
子総数(Al)/リン原子総数(P)比が0.7以下で
ある請求項1〜3のいずれか記載の多孔体。 - 【請求項5】 請求項1〜4記載の該成分を混合し、発
泡もしくは起泡させ、且つ硬化させることを特徴とする
多孔体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199170A JP2516530B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-07-01 | 多孔体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-231237 | 1991-07-23 | ||
| JP23123791 | 1991-07-23 | ||
| JP4199170A JP2516530B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-07-01 | 多孔体及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0624869A true JPH0624869A (ja) | 1994-02-01 |
| JP2516530B2 JP2516530B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=26511381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4199170A Expired - Fee Related JP2516530B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-07-01 | 多孔体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516530B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997011925A1 (en) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Inorganic-organic composite foam and process for the production thereof |
| FR2749007A1 (fr) * | 1996-05-24 | 1997-11-28 | Rhone Poulenc Chimie | Nouvelle composition de ciment phosphomagnesien comprenant un polymere sous forme de particules |
| JP2002255602A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Murakashi Sekkai Kogyo Kk | 水硬性組成物 |
| US6610756B1 (en) | 1997-07-08 | 2003-08-26 | Sanyo Checmical Industries, Ltd. | Inorganic/organic composite foam and process for producing the same |
| WO2004039749A1 (ja) * | 2002-10-29 | 2004-05-13 | Yoshino Gypsum Co., Ltd. | 軽量石膏ボードの製造方法 |
| CN117126446A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-11-28 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种原位合成含氧化锌乳液发泡材料的生产方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132715A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | Kouseinou Jushi Shinseizou Gijutsu Kenkyu Kumiai | 多孔質炭素材の製法 |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP4199170A patent/JP2516530B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132715A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | Kouseinou Jushi Shinseizou Gijutsu Kenkyu Kumiai | 多孔質炭素材の製法 |
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| WO1997011925A1 (en) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | Inorganic-organic composite foam and process for the production thereof |
| FR2749007A1 (fr) * | 1996-05-24 | 1997-11-28 | Rhone Poulenc Chimie | Nouvelle composition de ciment phosphomagnesien comprenant un polymere sous forme de particules |
| WO1997045380A1 (fr) * | 1996-05-24 | 1997-12-04 | Rhodia Chimie | Nouvelle composition de ciment phosphomagnesien comprenant un polymere sous forme de particules |
| US6610756B1 (en) | 1997-07-08 | 2003-08-26 | Sanyo Checmical Industries, Ltd. | Inorganic/organic composite foam and process for producing the same |
| JP2002255602A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-11 | Murakashi Sekkai Kogyo Kk | 水硬性組成物 |
| WO2004039749A1 (ja) * | 2002-10-29 | 2004-05-13 | Yoshino Gypsum Co., Ltd. | 軽量石膏ボードの製造方法 |
| EP1559698A4 (en) * | 2002-10-29 | 2010-10-06 | Yoshino Gypsum Co | METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT PLATE PLATE |
| US7819993B2 (en) | 2002-10-29 | 2010-10-26 | Yoshino Gypsum Co., Ltd. | Method for producing light gypsum board |
| CN117126446A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-11-28 | 安徽锦华氧化锌有限公司 | 一种原位合成含氧化锌乳液发泡材料的生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2516530B2 (ja) | 1996-07-24 |
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