JPH07509433A - 軽量コンクリート - Google Patents

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】 発明の名称 軽量コンクリート 技術分野 本発明は、セメント製品、石膏製品、プラスタボード等の建築材の製造に用いら れる改良された軽量骨材に関する。本発明は、また、その骨材を含む建設材に関 し、さらに、軽量骨材およびその骨材を含む製品のそれぞれの製造方法に関する 。

背景技術 バーミキュライト、コルク、スラグ、アスベスト、バガス等の軽量骨材をセメン ト／砂／水混合物等の水硬性バインダに混ぜることにより、低密度のコンクリー トを調製することか、良く知られている。その軽量骨材としてポリスチレンフオ ーム等のフオーム粒子を混ぜれば、はるかに優れた性質を有する低密度コンクリ ートを得られる可能性がある。しかし、セメント材は、疎水性であるそれらの軽 量骨材と容易には接着しない。そこで、ポリスチレンフオーム粒子（それらは、 本来、極めて疎水的である）を使用する際には、セメントに結合材（ｂｉｎｄｉ ｎｇａｇｅｎｔ　）を加えるか、若しくは、フオーム粒子を結合材で予めコーテ ィングすることが提案された。それらの目的は、フオーム粒子とセメントの接着 性を高めることであった。

歴青製品、コールタール、ピッチとエポキシ樹脂若しくはフェノール樹脂との混 合物等の種々の結合材が、提案された。それらの結合材は、発泡ポリスチレン粒 子の表面を軟化させることにより、それらの粒子と養生コンクリート（ｃｕｒｅ ｄｃｏｎｃｒｅｔｅ）の接着強度を高めると考えられる。

しかし、上記の結合材の使用については、例えば歴青製品やタール類製品をポリ スチレン粒子に適用すると、それらの表面が粘着性を帯び、粒子が相互に癒着し て塊状となり、その結果、分散しにくくなるという問題があった。また、そのよ うなコーティングでは、従来、最終製品から検出される程の強い歴青具を存して いた。しかも、より重要な問題は、ポリスチレンフオーム粒子と養生コンクリー トの接着強度が不十分であったことである。

上記結合材（ｂｉｎｄｅｒ）は粘着性であるので、粘着性の骨材を取り扱うこと を避けるために、通常、ポリスチレンの結合材によるコーティングをミキサにて 行ない、更にセメントと水をそのミキサに加えて、コンクリートを調製すること が行なわれる。その他、歴青でコーティングされたポリスチレンボールに、現場 で（ｉｎ　５ｉｔｕ　）　、セメント粉末等の微粒子化された物質を絡ませて、 粘着性骨材を非粘着化し、その後頁にセメントと水を加えて、成形型に圧縮する ことも、行なわ本発明の目的は、従来技術の問題点を解決若しくは少なくとも改 善する改良軽量骨材を提供することにあり、好ましい具体例では骨材とセメント 材の接着性を高めることである。ここに接着性を高めるとは、従来の軽量骨材で 得られたよりも大きな接着強度を有することを意味する。

一つの態様によれば、本発明は、結合材によって被覆された軽量の有孔（多孔性 ：　ｐｏｒｏｕｓ）粒子を含み、その結合材が一種若しくは複数種の遷移金属イ オンを少なくとも１０重量％含む、軽量骨材である。前記遷移金属イオンは、コ バルト、クロム等の良く知られた遷移金属の群から選択され得、また、その群に はそれらの遷移金属の既知のすべての酸化状態が含まれ得る。前記遷移金属イオ ンは、イオン性化合物ないし錯体として存在するものであってよい。

前記軽量骨材の有利な態様においては、前記有孔粒子は、平均の粒径が０．５〜 １５ｍｍである発泡ポリスチレンフオーム粒子である。それらの粒子は、ボール 、ビード、ベレット、再利用粒子等であってよい。好適な結合材は歴青であり、 それの水性エマルジョンがポリスチレン粒子の表面に適用され得る。前記遷移金 属イオンは、好適には、第二鉄イオンであり、例えば、エマルジョンをポリスチ レン粒子に適用する前に粘性調整剤を用いて歴青エマルジョンの水性相に懸濁さ せられた酸化鉄として存在する。

前記エマルジョンは、好適には、界面活性剤と分散剤とを含み、それらは前記結 合材によってポリスチレン粒子に結合される。

本発明の結合材被覆ポリスチレンボールは自由流動性（ｆｒｅｅ　ｆｌｏｗｉｎ ｇ）を有する。それらのボールは、水硬性セメント混合物にそのまま混ぜて使用 され得、或いは、また、梱包貯蔵、輸送の後に、例えば建設現場でコンクリート 混合物に混ぜて使用されてもよい。それらのポリスチレンボールは、ユニークな ′化学パッケージ”としてふるまい、均一に分散するとともに、さらに他の化学 物質を加えな（てもセメント材と強く接着する。本発明に従う骨材を含むコンク リートは、従来のものに比較べて、驚く程高い圧縮強度／重量比を示すとともに 、他にも優れた性質を育する。

酸化鉄の存在によってセメントと骨材の接着強度が増加する正確なメカニズムは 、明らかではない。ポルトランドセメントは、アルミノケイ酸カルシウムの粉末 であり、水で処理することにより硬化して、個体の塊状となる。それは、水を加 える前は、主としてケイ酸カルシウム（ＣａｔＳｉＯａ及びＣａｚＳｉＯｉ　） とアルミン酸カルシウム（Ｃａ３Ａ１１０ｓ）の混合物からなるが、水で処理す ることにより、アルミン酸カルシウムが加水分解されてカルシウムと水酸化アル ミニウムが生じ、それらがさらにケイ酸カルシウムと反応して、アルミノケイ酸 カルシウムの複合結晶（ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇ　ｃｒｙｓｔａｌｓ　）を形 成する。本発明の骨材において、アルミノケイ酸カルシウムとポリスチレンの接 着は、第二鉄イオンとポリスチレンの供与基（ｄｏｎｏｒ　ｇｒｏｕｐｓ）の間 （π結合による）と、同じく第二鉄イオンとシリカおよびアルミナの間（配位結 合による）とにそれぞれ安定した結合が形成されることによって強化されるとの 仮説が立てられる。

このように、鉄が酸素その他の無機物供与体との間で種々の化合物（例えば、水 和したＦｅ（Ｈ２Ｏ）ａ”、ｐｅｔ（ｏＨｉＸｏ２ｏ）ｓ”）を形成することは 良く知られている。

同様に、第一鉄イオンが、ヘモグロビン、フェロセン等の有機物分子との間で極 めて強い錯体を形成することも、良く知られた事実である。従って、この鉄は、 本発明の骨材をセメント混合物に混ぜた場合にも、本発明において同様の架橋機 能を形成すると考えられる。他の可能性として、遷移金属イオン化合物の結晶構 造がポリスチレンとセメントの物理的な相互連結（９ｈｙｓｉｃａｌ　ｉｎｔｅ ｒｌｏｃｋｉｎｇ　）を補助するとも考えられる。

走査電子顕微鏡を用いた観察によって、ポリスチレンのビード／粒子（ｂｅａｄ ｓ／ｇｒａｎｕｌａｔｅ　）の回りに鉄原子が局在していることが、明らかにさ れている。このことは、それが遷移金属接着（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ　ｍｅ ｔａｌ　ｂｏｎｄｉｎｇ）によるものか、セメントに強度を付与する結晶相の形 成によるものか、あるいは、その他の代替的メカニズムによるものかはともかく 、鉄の接着機能を示していることは、確かで゛　ある。また、鉄以外の他の遷移 金属が使用される場合にも、同様のメカニズムが関与すると考えられる。

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、それらは、あくまでも、例示に過ぎ ない。

本発明においては、先ず、軽量の粒子材料が選択される。好適な粒子材料として は、発泡ポリスチレンフオーム等の独立気泡フオーム粒子材料（ｃｌｏｓｅｄ　 ｃｅｌｌｆｏａｍｅｄ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　）がある 。発泡ポリスチレンは、普通、ビード若しくは球状にて存在するが、廃棄された ポリスチレンフオームを（正しい粒度管理によって）破砕若しくはリサイクルし て得られる不規則な粒子であってもよい。コンクリートよりも要求される品質水 準が厳格でないセメント製品に用いる場合には、コルク、バーミキュライト、パ ーライト、高炉スラグ、バガス、それらの類似の軽量骨材等の他の材料、若しく は他の発泡ポリマの粒子を選択してもよい。

好ましい独立気泡フオームポリスチレンボールは、直径が例えば０．５〜１５ｍ ｍ、より好適には３〜５ｍｍのものであり、密度が普通１２〜２０　ｋ　ｇ／ｍ ”、より好適には１４〜１８　ｋ　ｇ／ｍ”のものである。もつとも、ポリスチ レンフオームの密度は特に重要ではない。

次いで、上記ポリスチレンボールが結合材にてコーティングされる。この結合材 には、歴青若しくはタールが好適であるが、自然若しくは人工のポリマ若しくは 樹脂であってもよい。具体的には、例えば、フェノール樹脂、シェラツク、エポ キシ樹脂、ポリ酢酸ビニル等がある。好適な結合材には、軟化点が４０〜４５° Ｃであって、且つ、分子量がそれぞれ５００〜１０００であるフェノールやアル キルで置換された脂肪族化合物と芳香族化合物と複素芳香族化合物との混合物で ある、トルエン可溶性歴青類がある。結合材は、酸化鉄をポリスチレン粒子の表 面に結合させることにより、その疎水性を低減させる作用を存する。

好適には、上記結合材は、ホモゲナイザ等の適当な振動装置を用いて、水中に乳 化される。

さらに、界面活性剤を加えることが望ましい。界面活性剤は少なくとも二つの重 要な機能を果たすと考えられる。一つは歴青の乳化を助けることである。そして 、歴青によってポリスチレンに結合された界面活性剤は、さらに、骨材がセメン ト中に分散するのを助けると考えられる。従って、使用される界面活性剤の量は 、単に乳化のために必要な量よりも多くなる。本発明においては、種々の陰イオ ン、陽イオン、非イオン界面活性剤を使用することができる。その中でも特に陰 イオン界面活性剤が好適である。具体的には、例えば、商標名ｔアルカノール（ Ａｌｋａｎｏｌ　）　Ｊとして販売されている製品等のアルキルおよびアリール スルホン酸塩が適している。さらに、リグノスルホン酸ナトリウムやケン化樹脂 陰イオン界面活性剤も優れている。

本発明の骨材の調製においては、遷移金属の化合物がエマルジョンの水性相中に 分散させられる。好適な遷移金属化合物は遷移金属の酸化物であり、特に酸化第 二鉄が好適である。接着における第二鉄イオンの寄与については既に説明したが 、他方、酸化鉄を用いると、酸化物イオンの存在によって二酸化炭素が骨材を含 むコンクリート中に拡散して行くのを妨害すると考えられている。通常、二酸化 炭素はセメント石灰と反応してカルサイトを形成することにより、ｐＨを低下さ せ、コンクリート構造中の金属補強材の腐食を引き起こす。骨材中に遷移金属の 酸化物が存在すると、二酸化炭素はその酸化物の陰イオンと反応して炭酸イオン を形成するので、炭酸化腐食（ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　 ）が減少する◎酸化鉄は好適には金属酸化物顔料の形で用いられる。クロム、コ バルト、ニッケル等の他の遷移金属の化合物も、例えばそれらの酸化物、塩、錯 体等として使用することができる。さらに、粘性調整ないし増加剤を加えること により、酸化鉄を懸濁状態に維持することができる。好適な粘性調整剤には、ア ルキルカルボキシセルロース等の修飾若しくは変性（ｍｏｄｉｆ　１ｅｄ）セル ロース化合物がある。酸化鉄がエマルジョンから沈殿するのを防止するために、 粘性を約２５パスカル秒まで増加させるのかよい。

好適には、軽量粒子材料のコーティングに使用されるエマルジョンには、３０〜 ４５重量部の非水性分散相と７０〜５５重量部の水性相とが含まれる。より好適 には、分散相はエマルジョン全体の３５〜４０重量部である。非水性相としては 、軟化点が４０〜４５°Ｃであり、かつ、分子量がそれぞれ５００〜１０００で あるフェノール及びアルキル置換脂肪族化合物と芳香族化合物と複素芳香族化合 物とのトルエン可溶性混合物がある。好適には、水性相は、約５０部の水と２部 の高分子量フェノール化合物若しくは酸化合物からなり、例えばアビエチン酸が 水酸化ナトリウムで中和されて、陰イオン乳化剤が形成される。その水性相中に 、約５〜２０重量部の金属酸化物顔料の水性層と約１〜２重量部の修飾セルロー ス化合物（例えばカルボキシメチルセルロース等）の水性層とが分散させられこ とにより、粘性が増加し、かつ、懸濁液が安定化する。オルトキセノール（ｏｒ ｔｈｏｘｉｎｏｌ）若しくは他の殺菌剤（０，０５部）と０．０５部の芳香剤と を適宜台めることが出来る。次いで、歴青相を水性相に乳化させる。こうして得 られるエマルジョンの粘性は、固体の明らかな沈下があってはならず、また、注 ぐことができるものでなければならない。最終組成物のｐＨ値は９〜ｌＯの範囲 内にあることが望ましい。エマルジョンは、発泡ポリスチレンの表面に適用され る前に、水を用いて１対！の割合で希釈され、次いでポリスチレンボールと混合 される。

遷移金属の酸化物は、上記結合材の乾燥重量の少なくとも１０部含まれる。好適 なエマルシコンでは、エマルジョン重量の５〜１５％が酸化鉄である。エマルジ ョンの４０〜６０％が水であるので、歴青相の割合としての酸化鉄は、乾燥歴青 の約ｌＯ％〜約５０％の範囲内にある。酸化鉄は、無機質顔料（ｍｉｎｅｒａｌ 　ｐｉｇＩＩ＋ｅｎｔ　）の形のものでよい。

以下に、本発明の組成物の実施例を示す。

水　５１．００　水　４８．００ 三酸化クロム　１２．００　酸化コバルト　１３．００ビンソール樹脂　２．０ ０　ビンソール樹脂　２．００（Ｖｉｎｓｏｌ　ｒｅｓｉｎ） メトセル　１．００　メトセル　１．００（Ｍｅｔｈｏｃｅｌ） 水酸化ナトリウム　０．２５　水酸化ナトリウム　０．２５ダウイサイドＡ０． １５　ダライサイドＡ０．１５（Ｄｏｗｉｃｉｄｅ　Ａ） １００．００ｋｇ　１００．００ｋｇ 実施例３　実施例４ 歴青　３６．５０ｋｇ　歴青　３５．５０ｋｇ水　５１．００　水　５７．００ 酸化鉄　９．００　酸化鉄　５．００ ビンソール樹脂　２．００　ビンソール樹脂　１．７５メトセル　１．００　メ トセル　１．００水酸化ナトリウム　０．２５　水酸化ナトリウム　０．２５ダ ウイサイドＡ　Ｏ，１５１００，００ｋｇ１００．００ｋｇ 実施例５　実施例６ 歴青　３２．００ｋｇ　ＰＶＡ工ｖルジａン水　４５．００　（５０％固形分） ３５．５０ｋｇ硫酸ニッケル　２０．００　水　４８．００ビンソール樹脂　１ ．７５　酸化鉄　１５．００メトセル　１．００　ビンソール樹脂　３．００１ ００．００ｋｇ 実施例７　実施例８ フエノール系プレポリマ　スチレン−アクリル系エマルジョン１０．００ｋｇ　 （５０％固形分）２０．００ｋｇ水　７０．００　水　６０．００ 酸化クロム　１５．００　酸化鉄　１５．００ビンソール樹脂　３．００　ビン ソール樹脂　３．００メトセル　１２５０　メトセル　１．５０水酸化ナトリウ ム　０．３０　水酸化ナトリウム　０．３０上記実施例１〜５のコーティング材 料の好適な製造方法を、以下に説明する。

最初に、歴青を１４０°Ｃまで予備加熱し、他方、水を約６０℃まで加熱する。

その水に界面活性剤を分散させた後、得られた溶液に粘性調整剤を塊ができない ように注意しながら加える。次に、こうして得られた水性相に、遷移金属の酸化 物を高速混合によって加えて、完全に分散させる。さらに、その水性相に芳香剤 と段菌剤を加えて溶解させる。そして、その水性相に予加熱した歴青を乳化させ る。乳化の完了後、得られた混合物を放置して、環境温度まで冷却する。約２４ 時間後で、最終エマルジョンは約２う±５パスカル秒の粘性を有する。その際に 、遷移金属の酸化物の沈下があってはならない。

上記実施例６〜８の場合には、樹脂は、粘性調整剤へ添加する前に予め乳化せし められるか、あるいは、適当な粘性のエマルジョンが遷移金属酸化物による処理 （ｄｉｓｐＯｓａｌ）に先立って選択される。

エマルシコンによる骨材のコーティングは、従来の手法によって行なう。コーテ ィング組成物の骨材に対する比率は、使用される骨材の種類、エマルジョン中の 固形分の割合、適用の日の湿度、その他の関連因子等によって変動する。もつと も、コーティング材料中の固形分の骨材に対する好適な比率は、その比率の異な るコンクリートサンプルを多数作製し、それらのサンプルの圧縮強度を測定する ことにより、容易に決定することかできる。

コーティング工程の間か、若しくはその工程の直後に、コーティング材料で被覆 された骨材に対して炭酸カルシウムを加えることが望ましい。この炭酸カルシウ ムは、処理された骨材に接着する。

エマルジョンによるコーティングの後に乾燥された軽量骨材粒子は、自由流動性 を有し、塊を形成することなく貯蔵され得る。

本発明の軽量骨材は、小石若しくは砂利骨材を加える場合と同様に、砂／セメン ト／水混合物に加えることにより、低密度コンクリートの製造に使用することが できる。

本発明の骨材を含む軽量コンクリートの圧縮強度（ＭＰａ）の密度（Ｋｇ／Ｃｕ 、Ｍ）に対する関係を連続曲線としてグラフ化することができる。密度が３０　 ・０から１８００ｋｇ／ｍ”に変化するとき、それに関係して圧縮強度は０．５ 〜２５ＭＰａに変化する。それらの密度および圧縮強度に対応する混合物組成（ ｍｉｘ　ｄｅｓｉｇｎｓ　）では、セメントの割合が高く、水／セメント比が低 い。種々の混合物におけるセメントの割合は２００から５５０　ｋ　ｇ／ｍ”で あり、水／セメント比は０．４以下である。それらの数値は、圧縮強度が２０〜 ６０ＭＰａである標準的なコンリートに比肩され得る。本発明の骨材は、低い水 ／セメント比での作業性（ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ　）に優れており、従って、 隙間なくぎっしりと詰められる。

骨材に適用されたコーティング材料は、コンクリート中の空気の量を減らすこと により固体母相（ｓｏｌｉｄ　ｍａｔｒｉｘ）の組成を助けるとともに、二酸化 炭素のセメントへの影響を減らすことにより骨材とセメントの接着性を高める。

本発明の骨材を含む種々のコンクリート混合物の密度を、表１に示す。

本発明の軽量骨材は、プラスタ等の他の建設材にも使用することができる。以下 に示す実施例９の軽量プラスタにおいては、前記実施例３の組成物でコーティン グされたポリスチレンのビードが、骨材として使用される。本発明に従えば、規 定された分量から約１ｍ’の最終プラスタ混合物が得られ、約２５％の重量が低 減される。

実施例９ プラスタ／石膏　５３０　Ｋｇ 水　３１５　Ｋｇ 本発明の軽量骨材　３００　！ 以上、本発明を、エマルジョンをポリスチレン粒子に適用する場合について説明 したが、本発明のコーティング材料は溶液等の他の手段によっても適用すること ができる。骨材のコーティングの方法についても、コーティング技術において知 られているいかなる方法をも採用することができる。

本発明の範囲は、コーティングされた粒子の他に、骨材をコーティングするため に好適なエマルジョンおよび溶液におよぶ。

以上の開示内容から当業者に明らかなように、任意の成分は、同様の性質ないし 特徴を有する他の物質で置換することが可能であり、また、エマルジョンの各構 成成分の相対的割合、コーティング材料の骨材に対する比率、および、コンクリ ート中の骨材の比率は、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて変更することが できる。

表１ 混合　Ａ型セ　砂　１０ｍ＋＋　発明の　水　圧縮　密度物　メント　（ｋｇ） 　骨材　骨材　ＣＩＯ強度　（ｋｇ／ｃｕ、　ｍ）Ｎｏ、　（ｋｇ）　（ｋｇ） 　（ＭＰａ）（小石。

砂利） ０．５　２００　−　−　１０００　８０　０．５　３００２０　４５０　６０ ０　４００　６００　１６０ｊＯ１７００補正書の写しく翻訳文）提出書（特許 法第１８４条の８）１、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＡＵ９２１００４０７ ２、発明の名称 軽量コンクリート ３、特許出願人 請求の範囲 １、（２回補正後）　結合材によって被覆されたポリマフオームの粒子を含み、 その結合材が全体としてその中に分散された一種もしくは複数種の遷移金属イオ ンをその重量の少なくとも１０％含み、前記粒子が自由流動性を有する、軽量骨 材。

２、前記遷移金属イオンが、主として第二鉄イオンである請求項１に記載の骨材 ３、前記遷移金属イオンが、前記結合材中に分散された酸化第二鉄において存在 する請求項１若しくは請求項２に記載の骨材。

４、前記結合材が、フェノール樹脂、シェラツク、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニ ル、歴青類語合材を含む群から選択される前記請求項の何れかの一つに記載の骨 材。

５、前記結合材が、歴青類である請求項４に記載の骨材。

６、前記歴青類語合材が、軟化点が４０〜４５℃であるトルエン可溶性歴青類組 成物である請求項５の骨材。

７、前記結合材が、分子量がそれぞれ５００〜１０００であるフェノールやアル キルで置換された脂肪族化合物と芳香族化合物と複素芳香族化合物との混合物で ある前記請求項の何れかの一つに記載の骨材。

８、前記被覆有孔粒子が、発泡ポリスチレンフオーム粒子である前記請求項の何 れかの一つに記載の骨材。

９、前記粒子の平均粒径が、０．５〜１５ｍｍである請求項８に記載の骨材。

！０．前記結合材が、その乾燥重量の１０〜５０％の量の酸化鉄を含む前記請求 項の何れかの一つに記載の骨材。

１１、（補正後）　請求項１−ｌ求項ｌＯの何れかの一つに記載の軽量骨材の製 造に用いられるエマルジョンであって、水性相と、乳化剤と、結合材を含む分散 相とを含み、さらに、その乾燥重量の１０％を上回る量の分散された遷移金属イ オンを含むエマルジョン。

＋２．前記遷移金属イオンが、第二鉄イオンである請求項１１に記載のエマルジ ヨン。

１３．前記遷移金属イオンが、前記水性相中に懸濁された酸化第二鉄として存在 する請求項１１若しくは請求項１２に記載のエマルジョン。

１４、前記結合材が、フェノール樹脂、シェラツク、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビ ニル、歴青類語合材を含む群から選択される請求項１１〜請求項１３の何れかの 一つに記載のエマルジョン。

１５、前記結合材が、歴青類である請求項１１〜請求項１４の何れかの一つに記 載のエマルシコン。

１６、前記結合材が、軟化点が４０〜４５℃であるトルエン可溶性歴青類組成物 である請求項１１４求項１５の何れかの一つに記載のエマルジョン。

１７、前記乳化剤が、陰イオン界面活性剤である請求項１１〜請求項１６の何れ かの一つに記載のエマルジョン。

１８、　さらに、粘性調整剤を含む請求項１１〜請求項１７の何れかの一つに記 載のエマルジョン。

１９、前記水性相が、エマルジョンの重量の４０〜６０％である請求項１１〜請 求項１８の何れかの一つに記載のエマルジョン。

２０、ｐＨが、９〜ＩＯの範囲内にある請求項１１〜請求項１８の何れかの一つ に記載のエマルジョン。

２１、請求項１〜請求項１Ｏの何れかの一つに記載の軽量骨材を含むコンクリー ト。

２２、請求項１〜請求項１Ｏの何れかの一つに記載の軽量骨材を含むプラスタボ ード。

２３、軽量骨材の製造方法であって、水に結合材を乳化させてエマルジョンとす る工程と、その水性相に酸化鉄を分散させて、そのエマルジョンが遷移金属イオ ンの固体を少なくとも１０重量％含むものとする工程と、軽量有孔骨材をそのエ マルジョンで被覆する工程とを含む方法。

２４、前記軽量有孔骨材が、ポリスチレンフオームである請求項２３に記載の方 法。

２５、何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された軽量骨材。

２６、何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された、軽量骨材を被覆 するためのエマルジョン。

２７、何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された、軽量骨材を含む コンクリート。

２８、何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された、軽量骨材の製造 方法。

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ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、ＣＡ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　 ＣＨ，Ｃ３゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、 　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　ＮＯ，ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、　Ｓ Ｄ、　ＳＥ、　ＵＳ（７２）発明者　ツートン、ゲイリー・ビータ−オーストラ リア国　２０３３　ニュー・サウス・ウェールズ州　ケシシントン　ミルロイ・ アヴエニュー　１２

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．結合材によって被覆された有孔粒子を含み、その結合材が一種若しくは複数 種の遷移金属イオンをその重量の少なくとも１０％含む、軽量骨材。
2. ２．前記遷移金属イオンが、主として第二鉄イオンである請求項１に記載の骨材
3. ３．前記遷移金属イオンが、前記結合材中に分散された酸化第二鉄において存在 する請求項１若しくは請求項２に記載の骨材。
4. ４．前記結合材が、フェノール樹脂、シェラック、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニ ル、歴青類結合材を含む群から選択される前記請求項の何れかの一つに記載の骨 材。
5. ５．前記結合材が、歴青類である請求項４に記載の骨材。
6. ６．前記歴青類結合材が、転化点が４０〜４５℃であるトルエン可溶性歴青類組 成物である請求項５の骨材。
7. ７．前記結合材が、分子量がそれぞれ５００〜１０００であるフェノールやアル キルで置換された脂肪族化合物と芳香族化合物と複素芳香族化合物との混合物で ある前記請求項の何れかの一つに記載の骨材。
8. ８．前記被覆有孔粒子が、発泡ポリスチレンフォーム粒子である前記請求項の何 れかの一つに記載の骨材。
9. ９．前記粒子の平均粒径が、０．５〜１５ｍｍである請求項８に記載の骨材。
10. １０．前記結合材が、その乾燥重量の１０〜５０％の量の酸化鉄を含む前記請求 項の何れかの一つに記載の骨材。
11. １１．請求項１〜請求項１０の何れかの一つに記載の軽量骨材の製造に用いられ るエマルジョンであって、水性相と、乳化剤と、結合材を含む分散相とを含み、 さらに、その乾燥重量の１０％を上回る量の遷移金属イオンを含むエマルジョン
12. １２．前記遷移金属イオンが、第二鉄イオンである請求項１１に記載のエマルジ ョン。
13. １３．前記遷移金属イオンが、前記水性相中に懸濁された酸化第二鉄として存在 する請求項１１若しくは請求項１２に記載のエマルジョン。
14. １４．前記結合材が、フェノール樹脂、シェラック、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビ ニル、歴青類結合材を含む群から選択される請求項１１〜請求項１３の何れかの 一つに記載のエマルジョン。
15. １５．前記結合材が、歴青類である請求項１１〜請求項１４の何れかの一つに記 載のエマルジョン。
16. １６．前記結合材が、軟化点が４０〜４５°Ｃであるトルエン可溶性歴青類組成 物である請求項１１〜請求項１５の何れかの一つに記載のエマルジョン。
17. １７．前記乳化剤が、陰イオン界面活性剤である請求項１１〜請求項１６の何れ かの一つに記載のエマルジョン。
18. １８．さらに、粘性調整剤を含む請求項１１〜請求項１７の何れかの一つに記載 のエマルジョン。
19. １９．前記水性相が、エマルジョンの重量の４０〜６０％である請求項１１〜請 求項１８の何れかの一つに記載のエマルジョン。
20. ２０．ｐＨが、９〜１０の範囲内にある請求項１１〜請求項１８の何れかの一つ に記載のエマルジョン。
21. ２１．請求項１〜請求項１０の何れかの一つに記載の軽量骨材を含むコンクリー ト。
22. ２２．請求項１〜請求項１０の何れかの一つに記載の軽量骨材を含むプラスタボ ード。
23. ２３．軽量骨材の製造方法であって、水に結合材を乳化させてエマルジョンとす る工程と、その水性相に酸化鉄を分散させて、そのエマルジョンが遷移金属イオ ンの固体を少なくとも１０重量％含むものとする工程と、軽量有孔骨材をそのエ マルジョンで被覆する工程とを含む方法。
24. ２４．前記軽量有孔骨材が、ポリスチレンフォームである請求項２３に記載の方 法。
25. ２５．何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された軽量骨材。
26. ２６．何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された、軽量骨材を被覆 するためのエマルジョン。
27. ２７．何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された、軽量骨材を含む コンクリート。
28. ２８．何れかの実施例について明細書中に実質的に記載された、軽量骨材の製造 方法。