JPH07232971A - 発泡性無機質組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】気泡の均一性、耐水性に優れ、高強度で低比重
でありながら熱収縮率の小さい発泡体を得ることのでき
る発泡性無機質組成物を提供する。 【構成】 粒径が１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上
含有するフライアッシュ、粘土、メタカオリン等反応性
無機質粉体１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩０．２
〜４５０重量部と、過酸化物０．０１〜１０重量部と、
水３５〜１，５００重量部とからなる発泡性無機質組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発泡性無機質組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルカリの存在下で熱により硬
化、発泡する無機質組成物については、幾つか提案され
ている。例えば、（ａ）発泡剤を用いることなく加熱下
において水蒸気の発生をもって発泡体を得る方法、ある
いは（ｂ）金属粉体を加えてガスを発生させ発泡体を得
る方法などが知られていた。たとえば（ｂ）の方法とし
ては、特開昭５７−７７０６２号公報には（Ａ）水可溶
性アルカリ珪酸塩、（Ｂ）金属系発泡剤、（Ｃ）フライ
アッシュまたは高炉鉱滓及び（Ｄ）水を有効成分として
なる発泡性を有する無機質組成物が記載されている。

【０００３】しかし、上記の組成物を用いて得られた発
泡体は硬化速度が遅いので破泡しやすく気泡の均一性に
欠け、耐水性に劣り、低強度で低倍率の発泡体しか得ら
れず、更に乾燥時に熱収縮が発生し、クラックが発生す
るなどの他、フライアッシュ中に含まれる炭素のため白
色の発泡体が得られないという問題があった。

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決し、気泡の均一性、耐水性に優れ、高強度で低比重
でありながら熱収縮率の小さい発泡体を得ることのでき
る発泡性無機質組成物を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

【０００５】本発明において使用されるフライアッシュ
とはＪＩＳ Ａ ６２０１に規定される、微粉炭燃焼ボ
イラーから集塵器で採取する微小な灰の粒子をいい、シ
リカ４５％以上、湿分１％以下、強熱減量５％以下、比
重１．９５以上、比表面積２，７００ｃｍ² ／ｇ以上、
４４μｍ標準篩を７５％以上が通過するものである。

【０００６】本発明において使用される（Ａ）成分のう
ち、フライアッシュのうち、粒径が１０μｍ以下であ
るものを８０重量％以上含有する反応性無機質粉体と
は、上記フライアッシュをふるい分けや風力や静電気等
を利用して１０μｍを超える粒子を分離除去して得られ
る。猶、上記加工に際して上記粉砕や分級、分離の方法
は併用されてもよい。

【０００７】粒径１０μｍ以下の反応性無機質粉体の量
は、少なくなるとアルカリ金属珪酸塩との反応性が低下
し、発泡性無機質組成物を発泡させて得られる発泡体は
発泡過程における破泡によって、気泡の均一性を欠き、
発泡倍率も低いものしか得られない。又、反応性の低下
によって、上記組成物の硬化も不良となり、得られる発
泡体の強度も脆弱なものとなってしまうので粒径１０μ
ｍ以下の反応性無機質粉体の量は８０重量％以上に限定
される。

【０００８】本発明において使用される（Ａ）成分のう
ち、において、４００〜１，０００℃で焼成したフラ
イアッシュを使用する。フライアッシュは一般に黒色で
あるので、着色を必要とする用途に使用する場合、４０
０℃以上の温度で焼成して脱色するが、１，０００℃を
超える温度で焼成すると、上記アルカリ金属珪酸塩との
反応性が低下するので、上記範囲の温度で焼成すること
が好ましい。

【０００９】本発明において使用される（Ａ）成分のう
ち、及びにおいて、フライアッシュ及び粘土を溶融
し、気体中に噴霧することによって反応性無機質粉体を
得ているが、気体中に噴霧する方法として、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。この
溶射技術は、好ましくは上記フライアッシュ及び粘土が
２，０００〜１６，０００℃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、具体的に
は、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク
溶射法等が採用される。

【００１０】上記溶射技術によって得られる反応性無機
質粉体は、一般にその比表面積が０．１〜１００ｍ² ／
ｇ、好ましくは０．１〜６０ｍ² ／ｇにコントロールさ
れる。

【００１１】本発明において使用される（Ａ）成分のう
ち、乃至の粘土は、化学組成として、ＳｉＯ₂ ５〜
８５重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０重量％を含有するこ
とが好ましい。このような粘土としては、例えば、カオ
リン鉱物（カオリナイト、ディッカナイト、ナクライ
ト、ハロイサイト等）、雲母粘土鉱物（白雲母、イライ
ト、フェンジャイト、海緑石、セラドナイト、パラゴナ
イト、ブランマライト等）、スメクタイト系鉱物（モン
モリロナイト、バイデイト、ノントロライト、サボナイ
ト、ソーコナイト等）、緑泥岩、パイロフィライト、タ
ルク、バーミキュライト、ろう岩、ばん土頁岩等が挙げ
られるが、組成、粒度等が適当であれば、これらに限定
されるものではない。

【００１２】本発明において使用される（Ａ）成分のう
ち、乃至のフライアッシュ、粘土及びカオリン鉱物
に０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用
させて反応性無機質粉体を得ているが、本発明におい
て、機械的エネルギーとは圧縮力、剪断力、衝撃力等を
指し、これらは単独で作用させてもよいし、２種以上を
複合させてもよい。これらを具体的に作用させる機器と
しては、例えば、ボールミル、振動ミル、遊星ミル、媒
体攪拌型ミル、ローラミル、乳鉢、ジェット粉砕装置等
が挙げられる。

【００１３】上記乃至の粘土及びメタカオリンの粒
径は特に限定されないが、機械的エネルギーを有効に作
用させるには平均粒径が０．０１〜５００μｍが好まし
く、更に好ましくは０．１〜１００μｍである。

【００１４】上記、、及びのフライアッシュ及
び粘土に作用させる機械的エネルギーが０．１ｋｗｈ／
ｋｇ未満であると、アルカリ金属珪酸塩との反応性が低
下し、３０ｋｗｈ／ｋｇを超えると、上記粉砕装置等へ
の負荷が大きくなり、装置の磨耗、損傷が増大し、上記
粘土への不純物の混入等の問題が発生するので、０．１
〜３０ｋｗｈ／ｋｇに限定され、好ましくは１．０〜２
６ｋｗｈ／ｋｇで作用させる。

【００１５】又、上記のカオリン鉱物に作用させる機
械的エネルギーを０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇに限定して
いる理由も、上記、、及びのフライアッシュ及
び粘土の場合と同様である。

【００１６】本発明において機械的エネルギーを作用さ
せる際には、必要に応じて粉砕助剤が添加されてもよ
い。粉砕助剤とは、機械的エネルギーを作用させる際に
粘土乃至メタカオリンの粉体の装置内部への付着乃至は
著しい凝集を防ぐもので、例えば、メチルアルコール、
エチルアルコール等のアルコール類、トリエタノールア
ミン等のアルコールアミン類、ステアリン酸ナトリウ
ム、ステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸類、アセト
ン蒸気等が挙げられる。これらは単独で使用されてもよ
いし、２種以上が併用されてもよい。

【００１７】又、本発明において使用される（Ａ）成分
のうち、及びの反応性無機質粉体は、粘土に上記機
械的エネルギーを作用させた後、更に、１００〜７５０
℃に加熱して得られるが、加熱温度が１００℃未満であ
ると、発泡性無機質組成物の発泡硬化後の成形体の機械
的強度を低下せしめ、７５０℃を超えると、上記反応性
無機質粉体の結晶化が促進され、アルカリ金属珪酸塩水
溶液に対する溶解性が低下するので、加熱温度は１００
〜７５０℃に限定され、好ましくは２００〜６００℃で
ある。又、加熱時間は短くなると、得られる成形体の機
械的強度を低下せしめ、長くなると、エネルギーコスト
が増大するので、１分から５時間が好ましい。

【００１８】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）で表される珪酸塩であっ
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、更に好ましくは０．５〜２．
５である。

【００１９】アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）は水溶液で添加
されるのが好ましく、水溶液濃度は特に限定されない
が、薄くなると上記（Ａ）成分の反応性無機質粉体との
反応性が低下し、濃くなると固形分が生じやすくなるの
で１０〜６０重量％が好ましい。

【００２０】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液はアルカリ
金属珪酸塩をそのまま加圧、加熱下で水に溶解してもよ
いが、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪砂、珪石粉など
のＳｉＯ₂ 成分をｎが所定の量となるように加圧、加熱
下で溶解してもよい。上記アルカリ金属珪酸塩の量は、
少なくなると硬化が十分になされず、多くなると得られ
る発泡体の耐水性が低下するので上記（Ａ）成分の反応
性無機質粉体１００重量部に対して０．２〜４５０重量
部に限定され、好ましくは１０〜３５０重量部である。

【００２１】本発明において使用される過酸化物（Ｃ）
は、負２価のＯ₂ 基を有する酸化物の総称で上記するよ
うにアルカリ金属珪酸塩水溶液又は熱で分解して酸素ガ
スを放出するものならば特に限定されず、例えば過酸化
水素、過酸化カリウム、過酸化ナトリウム、過酸化カル
シウム、過酸化硼酸等の無機過酸化物、過酸化ジアルキ
ル、過酸化アシル等の有機過酸化物等が挙げられ、特に
常温でもアルカリ金属珪酸塩水溶液と反応して分解する
無機過酸化物が好ましい。

【００２２】上記過酸化物（Ｃ）は、単独で使用されて
もよいし、２種類以上併用されてもよい。更に必要に応
じて水溶液として添加されてもよい。上記過酸化物
（Ｃ）の量は、少なくなると低密度の発泡体が得られ
ず、多くなると破泡が発生しやすくなるので上記（Ａ）
成分の反応性無機質粉体１００重量部に対して０．０１
〜１０重量部に限定される。又、過酸化物（Ｃ）として
過酸化水素を使用する場合には水溶液で添加されるのが
好ましく、その水溶液の濃度は０．１〜３５重量％が好
ましい。

【００２３】本発明で使用される水（Ｄ）は、独立して
添加されてもよいが、前記する如く上記アルカリ金属水
酸化物水溶液として添加されるのがよい。又、水（Ｄ）
の添加量は、上記（Ａ）成分の反応性無機質粉体１００
重量部に対して３５重量部未満であると、発泡性無機質
組成物を十分に硬化せず、また、破泡が発生しやすくな
り、１，５００重量部を超えると、得られる発泡体の強
度が低下しやすくなるので上記（Ａ）成分の反応性無機
質粉体１００重量部に対して３５〜１５００重量部に限
定され、好ましくは４５〜１，０００重量部、更に好ま
しくは５０〜５００重量部である。

【００２４】本発明において必要に応じて発泡助剤が添
加されてもよい。発泡助剤は発泡を均一に生じさせるも
のなら特に限定されず、たとえばステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸金
属塩、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナ粉末
等の多孔質粉体などがあげられる。これらは単独で使用
されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。

【００２５】上記発泡助剤の量は、多くなると発泡性無
機質組成物の粘度が大きくなり、発泡時破泡が発生しや
すく、安定な発泡体が得られないので、上記（Ａ）成分
の反応性無機質粉体１００重量部に対して１０重量部以
下が好ましい。

【００２６】本発明において必要に応じて充填材が添加
されてもよい。充填材は水に溶解せず、本発明の硬化性
無機質組成物の硬化反応を阻害せず、本発明の上記組成
物で使用される総ての構成成分の作用を著しく阻害しな
いものが好ましく、例えば、珪砂、川砂等のセメントモ
ルタル用骨材、シリカフラワー、シリカフューム、ベン
トナイト、高炉スラグ、等の混合セメント用混合材、セ
ピオライト、ワラストナイト、ジルコンサンド、珪石
粉、けいそう土、雲母、タルク、岩石粉末、火山灰（シ
ラス、抗火石等）等の天然鉱物、炭酸カルシウム、結晶
質アルミナ、等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。

【００２７】上記充填材として、特に、アルカリ金属珪
酸塩水溶液に対して活性が低いことが求められるが、活
性が高いと、アルカリ水溶液及びアルカリ金属珪酸塩水
溶液のゲル化が急速に進み、発泡性無機質組成物の混合
作業や成形作業が難しくなるからである。

【００２８】本発明において使用される充填材のうち、
粒状のものは、平均粒径が小さくなるとアルカリ金属
珪酸塩に溶解されやすくなり、大きくなると熱収縮を抑
えきれなくなるので０．０１〜３０μｍの範囲にあるも
のが好ましい。又、針状、角状あるいは柱状の形状を
有するものであるときには、長軸方向の長さは短くなる
と熱収縮を防ぐことが困難になり、長くなると混練が困
難になるので１〜２５０μｍであることが好ましい。

【００２９】上記針状、角状あるいは柱状の形状を有
する充填材の長軸径（ａ）と短軸径（ｂ）の比（ａ／
ｂ）は、５０／１を超える場合、成形が困難となり、気
泡が安定せず、不均一になったり、破泡したりして発泡
硬化後の成形体の機械的強度が低下し、１．５／１未満
の場合、得られる成形体の乾燥収縮、熱収縮が大きく、
成形体が歪んだり、亀裂を生じたりするので、長軸径
（ａ）と短軸径（ｂ）の比（ａ／ｂ）は、５０／１〜
１．５／１、好ましくは３０／１〜２／１、更に好まし
くは２０／１〜３／１の範囲にあるものが選ばれる。

【００３０】上記充填材の配合量は、上記（Ａ）成分の
反応性無機質粉体１００重量部に対し２０重量部未満の
場合、発泡性無機質組成物の発泡硬化後の成形体の乾燥
収縮、熱収縮が大きく、８００重量部を超えると、上記
成形体の機械的強度を低下せしめるため、２０〜８００
重量部、好ましくは３０〜６００重量部、更に好ましく
は４０〜４００重量部が添加される。

【００３１】上記充填材は、上記の如くグループ毎にい
ずれか一方のみを単独もしくは２種以上を混合して使用
してもよいが、併用することもできる。この上記両グル
ープを併用した場合、それぞれをグループ毎にいずれか
一方のみを使用した場合よりも発泡硬化後の成形体の機
械的強度を改善する等の新たな効果を発揮する。猶、上
記充填材の配合量は、合計で上記（Ａ）成分の反応性無
機質粉体１００重量部に対し、２０〜８００重量部であ
り、好ましくは３０〜６００重量部、更に好ましくは４
０〜４００重量部である。

【００３２】上記充填材の及びの両グループを併用
した場合、その配合割合は、の量が全無機質充填材量
の６０重量％以下であることが熱収縮の改善に繋がり、
上記新たな効果を発揮するために必要である。

【００３３】本発明においてさらに必要に応じて補強繊
維が添加されてもよい。補強繊維は、成形体に付与した
い性能に応じ任意のものが使用でき、例えば、ビニロン
繊維、セルロース繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル
繊維、ポリプロピレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊
維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、鋼繊維等が使
用できる。上記補強繊維の繊維径は、細くなると混合時
に再凝集し、交絡によりファイバーボールが形成されや
すくなり、最終的に得られる発泡体の強度はそれ以上改
善されず、太くなるか又は短くなると引張強度向上など
の補強効果が小さく、又、長くなると繊維の分散性及び
配向性が低下するので、繊維径１〜５００μｍ、繊維長
１〜１５ｍｍが好ましい。上記補強繊維の添加量は多く
なると繊維の分散性が低下するので、上記（Ａ）成分の
反応性無機質粉体１００重量部に対し、１０重量部以下
が好ましい。

【００３４】本発明の発泡性無機質組成物は、更に発泡
体軽量化図る目的でシリカバルーン、パーライト、フラ
イアッシュバルーン、シラスバルーン、ガラスバルー
ン、発泡焼成粘土等の無機質発泡体、フェノール樹脂、
ウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン等の有機質
発泡体、塩化ビニリデンバルーン等が添加されてもよ
い。これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併
用されてもよい。

【００３５】本発明の組成物から発泡体を得るには、ま
ず上記アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）を加圧、加熱下で水
（Ｄ）に溶解し、反応性無機質粉体（Ａ）及び必要に応
じて発泡助剤、充填材、補強繊維を混合し、過酸化物
（Ｃ）を添加した後、注型、押圧成形、押出成形など従
来公知の方法により所望の形に発泡させて賦形し、硬化
させるなどの方法が使用できる。

【００３６】上記硬化温度は常温でもよいが、５０〜１
１０℃で３０分間〜８時間硬化させることにより、硬化
反応を促進でき、機械的物性を向上することができる。

【００３７】

【実施例】本発明を実施例をもって更に詳しく説明す
る。

【００３８】反応性無機質粉体１、２の作製 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以下の粉体を１００重量％含有する反応性無
機質粉体１（１０重量％）と、粒径が１０μｍを超える
粉末を１００重量％含有する反応性無機質粉体２（９０
重量％）とを得た。

【００３９】反応性無機質粉体３の１〜９作製 上記反応性無機質粉体１及び２を表１に示す配合割合で
混合し、焼成炉内で２００℃／ｈｒの昇温速度で同表に
示す温度で２時間焼成し、反応性無機質粉体３の１〜９
を得た。

【００４０】

【表１】

【００４１】反応性無機質粉体４の作製 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３，０００℃で溶融
後、８０ｍ／秒の速度で大気中に噴霧して平均粒径５μ
ｍ、比表面積９．５ｍ² ／ｇの反応性無機質粉体４を得
た。

【００４２】反応性無機質粉体５の作製 カオリン（組成：ＳｉＯ₂ ４５．７％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ３
８．３％、平均粒径：８μｍ、ＢＥＴ比表面積：５．８
ｍ² ／ｇ）を燃焼温度２，５００℃、噴射粒子速度５０
ｍ／秒で溶射し、組成：ＳｉＯ₂ ４９．７％、Ａｌ₂ Ｏ
₃ ４７．０％、平均粒径：１４．８μｍ、ＢＥＴ比表面
積：１．９６ｍ² ／ｇの反応性無機質粉体５を得た。

【００４３】反応性無機質粉体６の作製 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）１００重量部にトリエタ
ノールアミン２５重量％とエタノール７５重量％よりな
る混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−
２０（三菱重工業社製、１０ｍｍジルコニアボール使
用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／
ｋｇの機械的エネルギーを作用させ、反応性無機質粉体
６を得た。猶、作用させた機械的エネルギーは上記ウル
トラファインミルに供給した電力を処理粉体単位重量で
除して表した。

【００４４】反応性無機質粉体７の１〜６の作製 カオリン（組成：ＳｉＯ₂ ４５．７％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ３
８．３％、平均粒径：５μｍ、ＢＥＴ比表面積：５．８
ｍ² ／ｇ）もしくはパイロフィライトとクォーツ（住友
セメント社製、商品名：ソフトシリカ）を表２に示す割
合で混合したもの１００重量部に対しトリエタノールア
ミン２５重量％とエタノール７５重量％の混合溶液０．
５重量部を、ウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重
工社製、ジルコニアボール１０ｍｍ使用、ボール充填率
８５体積％）に供給し、同表に示す量の機械的エネルギ
ーを作用させ、反応性無機質粉体７の１〜６を得た。
猶、作用させた機械的エネルギーは上記ウルトラファイ
ンミルに供給した電力を処理粉体単位重量で除して表し
た。

【００４５】

【表２】

【００４６】反応性無機質粉体８の作製 上記反応性無機質粉体７の１〜６を、３００℃で３時間
加熱して反応性無機質粉体８の１〜６を得た。

【００４７】反応性無機質粉体９ メタカオリン（エンゲルハード社製、商品名：ＳＡＴＩ
ＮＴＯＮＥ ＳＰ ３３、平均粒径３．３μｍ、ＢＥＴ
比表面積：１３．９ｍ² ／ｇ）

【００４８】反応性無機質粉体１０の作製 メタカオリン（エンゲルハード社製、商品名：ＳＡＴＩ
ＮＴＯＮＥ ＳＰ ３３、平均粒径３．３μｍ、ＢＥＴ
比表面積：１３．９ｍ² ／ｇ）１００重量部及びトリエ
タノールアミン２５重量％とエタノール７５重量％の混
合溶液０．５重量部を、ウルトラファインミルＡＴ−２
０（三菱重工社製、ジルコニアボール１０ｍｍ使用、ボ
ール充填率８５体積％）に供給し、１０ｋｗｈ／ｋｇの
機械的エネルギーを作用させ、反応性無機質粉体１０を
得た。猶、作用させた機械的エネルギーは上記ウルトラ
ファインミルに供給した電力を処理粉体単位重量で除し
て表した。

【００４９】反応性無機質粉体１１ フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、比
表面積１．８ｍ² ／ｇ、ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品）

【００５０】反応性無機質粉体１２ カオリン（組成：ＳｉＯ₂ ４５．７％、Ａｌ₂ Ｏ₂ ３
８．３％、平均粒径：８μｍ、ＢＥＴ比表面積５．８ｍ
² ／ｇ、）

【００５１】実施例１〜７、比較例１〜９ 実施例１〜７及び比較例１〜９について、表３、４に示
した所定量の反応性無機質粉体１、２、ＳｉＯ₂ ／Ｋ₂
Ｏのモル比が１．５のアルカリ金属珪酸塩水溶液、タル
ク（山陽クレー工業社製、商品名：タルク８３、平均粒
径５μｍ）、マイカ（スゾライトマイカ社製、品番：３
２５Ｓ、平均粒径４０μｍ）、ポリプロピレン繊維（大
和紡績社製、品番：ＰＺＬ２ｄ×６ｍｍ）及びステアリ
ン酸亜鉛をハンドミキサーに供給して５分間混合した。
得られた混合物に過酸化水素水またはアルミニウム粉末
を添加して１０秒間攪拌し、型枠内に注入して３分間発
泡させた後、型枠ごと８５℃のオーブン中で２０時間加
熱させて発泡体を得た。猶、５時間加熱した時点での硬
化状態及び気泡状態を目視で観察した。得られた発泡体
を脱型して５０℃で２０時間乾燥した。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【表４】

【００５４】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表５、６に示した。

【００５５】発泡体の評価

【００５６】硬化状態 ５時間加熱した時点での硬化状態及び２０時間加熱して
得られた発泡体の硬化状態を目視で観察し、十分に硬化
したものには○、硬化不十分のものには△、硬化不良で
脱型時に破壊するものには×を記した。

【００５７】気泡状態 ５時間加熱した時点での気泡状態及び２０時間加熱して
得られた発泡体の気泡状態を目視で観察し、気泡が良好
に分散しているものには○、破泡しいているものには
△、発泡が不良のものには×を記した。

【００５８】密度 ２０時間加熱して得られた発泡体を５０×５０×５０ｍ
ｍに切断し重量を測定して体積で除した。

【００５９】圧縮強度 ２０時間加熱して得られた発泡体を５０×５０×５０ｍ
ｍに切断しＪＩＳ Ａ１１０８に準じて、２３℃、５０
％ＲＨで圧縮強度を測定した。

【００６０】耐水試験 ２０時間加熱して得られた発泡体を５０×５０×５０ｍ
ｍに切断し８０℃の水中に６時間浸漬後上記と同様に圧
縮強度を測定し、強度保持率を求めた。

【００６１】

【表５】

【００６２】

【表６】

【００６３】実施例８〜１２、比較例１０〜１４ 実施例８〜１２及び比較例１０〜１４について、表７、
８に示した所定量の反応性無機質粉体３−１〜３−９、
ＳｉＯ₂ ／Ｋ₂ Ｏのモル比が１．５のアルカリ金属珪酸
塩水溶液、タルク（山陽クレー工業社製、商品名：タル
ク８３、平均粒径５μｍ）、マイカ（クラレ社製、商品
名：クラライトマイカ、平均粒径３０μｍ）、ポリプロ
ピレン繊維（大和紡績社製、品番：ＰＺＬ２ｄ×６ｍ
ｍ）及びステアリン酸亜鉛を表７、８に示した濃度、モ
ル比に調製されたアルカリ金属珪酸塩水溶液をハンドミ
キサーに供給して５分間混合した。得られた混合物に表
７、８に示した所定量の過酸化水素水またはアルミニウ
ム粉末を添加して１０秒間更に攪拌した。得られた混合
物を紙製の容器に注入し常温で発泡させた後、密封しオ
ーブン中で５０℃、１０時間硬化させて発泡体を得た。
得られた発泡体を脱型して５０℃で２０時間乾燥し、１
００×１００×１００ｍｍに切断して以下の試験に供し
た。

【００６４】

【表７】

【００６５】

【表８】

【００６６】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表９に示した。

【００６７】発泡体の評価

【００６８】硬化状態 １０時間硬化させて得られた発泡体を目視で観察し、十
分に硬化したものには○、硬化不十分のものには△、硬
化不良で脱型時に破壊するものには×を記した。

【００６９】気泡状態 １０時間硬化させて得られた発泡体を目視で観察し、気
泡が良好に分散しているものには○、破泡しいているも
のには△、発泡が不良のものには×を記した。

【００７０】密度 １０時間硬化させて得られた発泡体を５０×５０×５０
ｍｍに切断し重量を測定して体積で除した。

【００７１】圧縮強度 １０時間硬化させて得られた発泡体を５０×５０×５０
ｍｍに切断しＪＩＳＡ １１０８に準じて、２３℃、５
０％ＲＨで圧縮強度を測定した。

【００７２】耐水試験 １０時間硬化させて得られた発泡体を５０×５０×５０
ｍｍに切断し８０℃の水中に６時間浸漬後上記と同様に
圧縮強度を測定し、強度保持率を求めた。

【００７３】成形体の色 １０時間硬化させて得られた試験片をＪＩＳ Ｚ ８７
２９の方法に準じてＬ ^* を測定した。

【００７４】

【表９】

【００７５】実施例１３〜１９、比較例１５〜２１ 実施例１３〜１９及び比較例１５〜２１について、表１
０、１１に示した所定量の反応性無機質粉体１、２、Ｓ
ｉＯ₂ ／Ｋ₂ Ｏのモル比が１．５のアルカリ金属珪酸塩
水溶液、タルク（山陽クレー工業社製、商品名：タルク
８３、平均粒径５μｍ）、マイカ（スゾライトマイカ社
製、品番：３２５Ｓ、平均粒径４０μｍ）、ポリプロピ
レン繊維（大和紡績社製、品番：ＰＺＬ２ｄ×６ｍｍ）
及びステアリン酸亜鉛をハンドミキサーに供給して５分
間混合した。得られた混合物に表７、８に示した所定量
の過酸化水素水またはアルミニウム粉末（東洋アルミニ
ウム社製、平均粒径４０μｍ以下）を添加して１０秒間
攪拌し、型枠内に注入して３分間発泡させた後、型枠ご
と８５℃のオーブン中で２０時間加熱させて発泡体を得
た。猶、５時間加熱した時点での硬化状態及び気泡状態
を目視で観察した。得られた発泡体を脱型して５０℃で
２０時間乾燥した。

【００７６】

【表１０】

【００７７】

【表１１】

【００７８】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表１２、１３に示した。

【００７９】発泡体の評価 〜 実施例１〜７について実施したと同項目について実施し
た。

【００８０】

【表１２】

【００８１】

【表１３】

【００８２】実施例２０〜２６、比較例２２〜２７ 実施例２０〜２６及び比較例２２〜２７について、表１
４、１５に示した所定量の反応性無機質粉体４、１１、
ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏのモル比が０．５、１．０または
１．５のアルカリ金属珪酸塩水溶液、タルク（山陽クレ
ー工業社製、商品名：タルク８３、平均粒径５μｍ）、
マイカ（スゾライトマイカ社製、品番：３２５Ｓ、平均
粒径４０μｍ）、ポリプロピレン繊維（大和紡績社製、
品番：ＰＺＬ２ｄ×６ｍｍ）及びステアリン酸亜鉛をハ
ンドミキサーに供給して５分間混合した。得られた混合
物に表１４、１５に示した所定量の過酸化水素水または
アルミニウム粉末（東洋アルミニウム社製、平均粒径４
０μｍ以下）を添加して１０秒間攪拌し、型枠内に注入
して３分間発泡させた後、型枠ごと８５℃のオーブン中
で２０時間加熱させて発泡体を得た。猶、５時間加熱し
た時点での硬化状態及び気泡状態を目視で観察した。得
られた発泡体を脱型して５０℃で２０時間乾燥した。

【００８３】

【表１４】

【００８４】

【表１５】

【００８５】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表１６、１７に示した。

【００８６】発泡体の評価 〜 実施例１〜７について実施したと同項目について実施し
た。

【００８７】

【表１６】

【００８８】

【表１７】

【００８９】実施例２７〜３３、比較例２８〜３３ 実施例２７〜３３及び比較例２８〜３３について、表１
８、１９に示した所定量の反応性無機質粉体５、１２、
ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏのモル比が０．５、１．０または
１．４のアルカリ金属珪酸塩水溶液、タルク（山陽クレ
ー工業社製、商品名：タルク８３、平均粒径５μｍ）、
マイカ（スゾライトマイカ社製、品番：３２５Ｓ、平均
粒径４０μｍ）、ポリプロピレン繊維（大和紡績社製、
品番：ＰＺＬ２ｄ×６ｍｍ）及びステアリン酸亜鉛をハ
ンドミキサーに供給して５分間混合した。得られた混合
物に表１８、１９に示した所定量の過酸化水素水または
アルミニウム粉末（東洋アルミニウム社製、平均粒径４
０μｍ以下）を添加して１０秒間攪拌し、型枠内に注入
して３分間発泡させた後、型枠ごと８５℃のオーブン中
で３時間及び６時間加熱させて発泡体を得た。得られた
発泡体を脱型して五酸化燐のデシケータ中で乾燥した。

【００９０】

【表１８】

【００９１】

【表１９】

【００９２】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表２０、２１に示した。

【００９３】発泡体の評価

【００９４】硬化状態 ３時間加熱した時点での硬化状態及び６時間加熱して得
られた発泡体の硬化状態を目視で観察し、十分に硬化し
たものには○、硬化不十分のものには△、硬化不良で脱
型時に破壊するものには×を記した。

【００９５】気泡状態 ３時間加熱した時点での気泡状態及び６時間加熱して得
られた発泡体の気泡状態を目視で観察し、気泡が良好に
分散しているものには○、破泡しいているものには△、
発泡が不良のものには×を記した。

【００９６】密度 ３時間加熱した時点及び６時間加熱して得られた発泡体
を５０×５０×５０ｍｍに切断し重量を測定して体積で
除した。

【００９７】圧縮強度 ３時間加熱した時点及び６時間加熱して得られた発泡体
を５０×５０×５０ｍｍに切断しＪＩＳ Ａ １１０８
に準じて、２３℃、５０％ＲＨで圧縮強度を測定した。

【００９８】耐水試験 ３時間加熱した時点及び６時間加熱して得られた発泡体
を５０×５０×５０ｍｍに切断し８０℃の水中に６時間
浸漬後上記と同様に圧縮強度を測定し、強度保持率を求
めた。

【００９９】

【表２０】

【０１００】

【表２１】

【０１０１】実施例３４〜４０、比較例３４〜４１ 実施例３４〜４０及び比較例３４〜４１について、表２
２、２３に示した所定量の反応性無機質粉体７の１〜
６、ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏのモル比が１．０のアルカリ金
属珪酸塩水溶液、タルク（山陽クレー工業社製、商品
名：タルク８３、平均粒径５μｍ）、マイカ（スゾライ
トマイカ社製、品番：３２５Ｓ、平均粒径４０μｍ）、
ポリプロピレン繊維（大和紡績社製、品番：ＰＺＬ２ｄ
×６ｍｍ）及びステアリン酸亜鉛をハンドミキサーに供
給して５分間混合した。得られた混合物に表２２、２３
に示した所定量の過酸化水素水またはアルミニウム粉末
（東洋アルミニウム社製、平均粒径４０μｍ以下）を添
加して１０秒間攪拌し、型枠内に注入して３分間発泡さ
せた後、型枠ごと８５℃のオーブン中で２時間及び４時
間加熱させて発泡体を得た。得られた発泡体を脱型して
五酸化燐のデシケータ中で乾燥した。

【０１０２】

【表２２】

【０１０３】

【表２３】

【０１０４】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表２４、２５に示した。

【０１０５】発泡体の評価

【０１０６】硬化状態 ２時間加熱した時点での硬化状態及び４時間加熱して得
られた発泡体の硬化状態を目視で観察し、十分に硬化し
たものには○、硬化不十分のものには△、硬化不良で脱
型時に破壊するものには×を記した。

【０１０７】気泡状態 ２時間加熱した時点での気泡状態及び４時間加熱して得
られた発泡体の気泡状態を目視で観察し、気泡が良好に
分散しているものには○、破泡しいているものには△、
発泡が不良のものには×を記した。

【０１０８】密度 ２時間加熱した時点及び４時間加熱して得られた発泡体
を５０×５０×５０ｍｍに切断し重量を測定して体積で
除した。

【０１０９】圧縮強度 ２時間加熱した時点及び４時間加熱して得られた発泡体
を５０×５０×５０ｍｍに切断しＪＩＳ Ａ １１０８
に準じて、２３℃、５０％ＲＨで圧縮強度を測定した。

【０１１０】耐水試験 ２時間加熱した時点及び４時間加熱して得られた発泡体
を５０×５０×５０ｍｍに切断し８０℃の水中に６時間
浸漬後上記と同様に圧縮強度を測定し、強度保持率を求
めた。

【０１１１】

【表２４】

【０１１２】

【表２５】

【０１１３】実施例４１〜４７、比較例４２〜４９ 実施例４１〜４７及び比較例４２〜４９について、表２
６、２７に示した所定量の反応性無機質粉体８の１〜
６、ＳｉＯ₂ ／Ｎａ₂ Ｏのモル比が１．０のアルカリ金
属珪酸塩水溶液、タルク（山陽クレー工業社製、商品
名：タルク８３、平均粒径５μｍ）、マイカ（スゾライ
トマイカ社製、品番：３２５Ｓ、平均粒径４０μｍ）、
ポリプロピレン繊維（大和紡績社製、品番：ＰＺＬ２ｄ
×６ｍｍ）及びステアリン酸亜鉛をハンドミキサーに供
給して５分間混合した。得られた混合物に表２６、２７
に示した所定量の過酸化水素水またはアルミニウム粉末
（東洋アルミニウム社製、平均粒径４０μｍ以下）を添
加して１０秒間攪拌し、型枠内に注入して３分間発泡さ
せた後、型枠ごと８５℃のオーブン中で２時間及び４時
間加熱させて発泡体を得た。得られた発泡体を脱型して
五酸化燐のデシケータ中で乾燥した。

【０１１４】

【表２６】

【０１１５】

【表２７】

【０１１６】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表２８、２９に示した。

【０１１７】発泡体の評価 〜 実施例３４〜４０について実施したと同項目について実
施した。

【０１１８】

【表２８】

【０１１９】

【表２９】

【０１２０】実施例４８〜５４、比較例５０〜５４ 実施例４８〜５４及び比較例５０〜５４について、表３
０、３１に示した所定量の反応性無機質粉体１０、Ｓｉ
Ｏ₂ ／Ｎａ₂ Ｏのモル比が１．０のアルカリ金属珪酸塩
水溶液、タルク（山陽クレー工業社製、商品名：タルク
８３、平均粒径５μｍ）、マイカ（スゾライトマイカ社
製、品番：３２５Ｓ、平均粒径４０μｍ）、ポリプロピ
レン繊維（大和紡績社製、品番：ＰＺＬ２ｄ×６ｍｍ）
及びステアリン酸亜鉛をハンドミキサーに供給して５分
間混合した。得られた混合物に表３０、３１に示した所
定量の過酸化水素水またはアルミニウム粉末（東洋アル
ミニウム社製、平均粒径４０μｍ以下）を添加して１０
秒間攪拌し、型枠内に注入して３分間発泡させた後、型
枠ごと８５℃のオーブン中で２時間及び４時間加熱させ
て発泡体を得た。得られた発泡体を脱型して五酸化燐の
デシケータ中で乾燥した。

【０１２１】

【表３０】

【０１２２】

【表３１】

【０１２３】得られた発泡体を下記の条件で評価し、結
果を表３２、３３に示した。

【０１２４】発泡体の評価 〜 実施例３４〜４０について実施したと同項目について実
施した。

【０１２５】

【表３２】

【０１２６】

【表３３】

【０１２７】

【発明の効果】本発明の発泡性無機質組成物の構成は上
述の通りであり、気泡の均一性、耐水性に優れ、加熱に
よる収縮率が小さく、断熱性の高い、高強度で低比重の
発泡体を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 昌岳 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内 (72)発明者 中野 龍俊 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内 (72)発明者 坂本 正勝 京都市南区上鳥羽上調子町２−２ 積水化 学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）フライアッシュのうち、粒径が
   １０μｍ以下であるものを８０重量％以上含有する粉
   体、４００〜１，０００℃で焼成したフライアッシュ
   のうち、粒径が１０μｍ以下であるものを８０重量％以
   上含有する粉体、フライアッシュを溶融し、気体中に
   噴霧することによって得られる粉体、フライアッシュ
   に０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用
   させて得られる粉体、フライアッシュに０．１〜３０
   ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得られる
   粉体を、更に１００〜７５０℃に加熱して得られる粉
   体、粘土を溶融し、気体中に噴霧することによって得
   られる粉体、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る粉体、粘土に０．
   １〜３０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて
   得られる粉体を、更に１００〜７５０℃に加熱して得ら
   れる粉体、カオリン鉱物を５００〜９００℃で加熱脱
   水して得られる粉体ないしはメタカオリンに０．１〜３
   ０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得られ
   る粉体、よりなる群から選ばれる少なくとも１種以上の
   反応性無機質粉体１００重量部、（Ｂ）アルカリ金属珪
   酸塩０．２〜４５０重量部、（Ｃ）過酸化物０．０１〜
   １０重量部、（Ｄ）水３５〜１，５００重量部とからな
   る発泡性無機質組成物。