JPH0970806A

JPH0970806A - 無機質硬化体の製造方法

Info

Publication number: JPH0970806A
Application number: JP22630695A
Authority: JP
Inventors: Zenji Nozaki; 善治野崎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】 SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ
金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラリー
を加熱硬化させるに際し、硬化体表面の損傷を抑えなが
ら成形型上面付近の気泡を除去し、製品の外観品質及び
機械的強度に優れた無機質硬化体の製造方法を提供す
る。【解決手段】 SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アル
カリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラ
リーを、成形型型窩に注入し、加熱硬化させる際に、無
機質組成物スラリー上面と成形型蓋型との間に、鉄製格
子様板状体を無機質組成物スラリー上面に密着させて挟
持し、加熱硬化させた後、脱型して上記鉄製格子様板状
体を上記硬化体表面から離脱させることを特徴とする無
機質硬化体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質硬化体の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アル
カリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラ
リーを、成形型に注入し、加熱硬化させて作製された無
機質硬化体は、その有する不燃性や機械的強度に優れる
ことから住宅やオフィスビル等の壁や間仕切、床等の建
築用部材として汎用されている。

【０００３】例えば、特公平３−９０６０号公報には、
無機固体反応成分およびアルカリ金属珪酸塩溶液からな
り、低い温度で硬化可能の含水無機成形材料において、
アルカリ金属珪酸塩溶液１重量部あたり固体反応成分：
(a) 電気集塵機の灰または(b) 粉砕した仮焼ボーキサイ
トまたは(c) (a) と(b) からなる混合物０．５〜４．０
重量部を含有し、アルカリ金属珪酸塩溶液はSiO₂対K₂O
ないしはNa₂Oのモル比１．２〜２．５を有し、かつ、成
形材料は固体反応成分に対して２０〜６５重量％の水含
量を有する低い温度で硬化可能の含水無機成形材料が開
示されている。

【０００４】しかし、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉
体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組
成物スラリーを加熱硬化させるには、水の蒸発を防止す
るために上記無機質組成物スラリーを成形型内に注入し
た後、密封状態で加熱する必要があり、上記無機質組成
物スラリー内で発生した気泡は、該成形型上面付近で破
泡し、多数の凹凸を形成するので、就中、薄厚のボード
を作製する場合等、製品の外観品質を低下させるだけで
なく機械的強度の低下をきたす等の問題点を有するもの
であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の事実
に鑑みなされたものであって、その目的とするところ
は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ金属珪
酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラリーを加熱
硬化させるに際し、硬化体表面の損傷を抑えながら成形
型上面付近の気泡を除去し、製品の外観品質及び機械的
強度に優れた無機質硬化体の製造方法を提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ金属珪
酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラリーを、成
形型型窩に注入し、加熱硬化させる際に、無機質組成物
スラリー上面と成形型蓋型との間に、鉄製格子様板状体
を無機質組成物スラリー上面に密着させて挟持し、加熱
硬化させた後、脱型して上記鉄製格子様板状体を上記硬
化体表面から離脱させることを特徴とする無機質硬化体
の製造方法をその要旨とするものである。

【０００７】又、請求項２記載の本発明は、SiO₂−Al₂O
₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主
成分とする無機質組成物スラリーを、成形型型窩に注入
し、加熱硬化させる際に、鉄製格子様板状体を成形型型
窩上側壁に係止させるかもしくは成形型蓋型裏面に固定
して、無機質組成物スラリー上面と成形型蓋型との間に
鉄製格子様板状体を無機質組成物スラリー上面に密着す
る如く挟持することを特徴とする請求項１記載の無機質
硬化体の製造方法をその要旨とするものである。

【０００８】上記SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体は、
SiO₂／Al₂O₃ ＝１／９〜９／１（重量比）の組成のもの
が好適に使用される。上記SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質
粉体は、上記SiO₂−Al₂O₃ 成分が主成分であって、上記
成分合わせて少なくとも５０重量％以上を占めるもので
あることが好ましい。上記成分の含有量が５０重量％未
満であると、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低
下し、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下する。

【０００９】上記のSiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体
は、種々の原料源から、又、種々の加工工程によって得
られるが、例えば、粒径が１０μｍ以下の粒子を８０
重量％以上含有するフライアッシュ、４００〜１００
０℃で焼成された粒径が１０μｍ以下の粒子を８０重量
％以上含有するフライアッシュ、フライアッシュもし
くは粘土もしくはその混合物を熔融し、気中に噴霧する
ことにより得られる無機質粉体、粘土に０．１〜３０
ｋｇｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得られる
無機質粉体、項で得られた無機質粉体を、更に、１
００〜７５０℃の温度に加熱することによって得られる
無機質粉体、メタカオリンに０．１〜３０ｋｇｈ／ｋ
ｇの機械的エネルギーを作用させて得られる無機質粉
体、コランダム或いはムライト製造時の電気集塵機の
灰、粉砕仮焼ボーキサイト及びメタカオリン等が挙
げられる。これらのSiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体
は、単１種で用いられてもよいが、２種以上が混合して
用いられてもよい。

【００１０】上記フライアッシュとは、ＪＩＳＡ６
２０１に規定される微粉炭燃焼ボイラーから集塵機で採
取される微小粒子径の灰で、SiO₂４０％以上、湿分１％
以下、比重１．９５以上、比表面積２７００ｃｍ²／ｇ
以上、４４μｍ標準ふるいを７５％以上通過するもので
ある。

【００１１】上記フライアッシュからのフライアッシ
ュを調製する方法は、特に限定されるものでなく、例え
ば、湿式沈降分級、風力分級、その他の比重を利用した
分級、ジェットミル、ロールミル、ボールミル等の微粉
砕機と分級機を用いたシステム等が挙げられる。粒径が
１０μｍ以下の粒子が８０重量％以下であるフライアッ
シュは、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低下
し、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下したり、
硬化不良を生じたりするおそれがあるので好ましいもの
ではない。

【００１２】上記のフライアッシュは、上記のフラ
イアッシュを４００〜１０００℃で焼成したもの、或い
は４００〜１０００℃で焼成したフライアッシュをと
同様に処理して得られるフライアッシュが用いられる。
フライアッシュは一般に黒色であるが、黒色以外の着色
を要望される場合には焼成によって脱色する。上記焼成
温度は４００℃未満では脱色が充分でなく、１０００℃
を超えるとアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低下
するので上記焼成温度が用いられることが望ましい。

【００１３】上記の無機質粉体を調製する方法とし
て、フライアッシュもしくは粘土もしくはその混合物を
溶融し、気中に噴霧することにより得られるが、該技術
は、セラミックコーティングに用いられる溶射技術が応
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２０００〜１６０００℃の温度で溶融さ
れ、３０〜８０ｍ／ｓ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、アーク溶射法等が挙げられる。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、その表面積が
０．１〜６０ｍ²／ｇにコントロールされる。

【００１４】上記及びの粘土は、化学組成として、
SiO₂：５〜８５重量％、Al₂O₃ ：９０〜１０重量％を含
有する粘土が使用される。上記組成の粘土としては、例
えば、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロ
イサイト等のカオリン鉱物、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
ンマライト等の雲母粘土鉱物、モンモリロナイト、バイ
デライト、ノントロナイト、サボナイト、ソーコナイト
等のスクメタイト、緑泥岩、パイロフィライト、タル
ク、ばん土頁岩等が挙げられる。

【００１５】上記及びの粘土及びメタカオリンの粒
径は、特に限定されるものではないが、上記機械的エネ
ルギーを有効に作用させるには平均粒径が０．０１〜５
００μｍが好ましく、更に好ましくは０．１〜１００μ
ｍである。

【００１６】上記及びの粘土及びメタカオリンに加
えられる機械的エネルギーは、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
上を複合させて作用させてもよい。これらの機械的エネ
ルギーは、例えば、ボールミル、振動ミル、遊星ミル、
媒体攪拌型ミル、ローラーミル、乳鉢、ジェット粉砕装
置等によって与えられる。

【００１７】上記機械的エネルギーが０．１ｋｗｈ／ｋ
ｇ未満の場合、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が
低下し、上記機械的エネルギーが３０ｋｗｈ／ｋｇを超
えると、上記粉砕装置への負荷が大きくなり、装置の磨
耗、その他の損傷が増大するのみならず、上記粘土等へ
の不純物等の問題が発生するので、上記機械的エネルギ
ーは０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇ、好ましくは１．０〜２
６ｋｗｈ／ｋｇで作用させる。

【００１８】又、上記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。上記
粉砕助剤とは、機械的エネルギーを作用させる際に粘土
もしくはメタカオリンの粉体が装置内部へ付着したり、
著しく凝集することを防止するための薬剤であって、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
等の金属石鹸類、アセトン蒸気等が挙げられる。これら
は単１種で使用されてもよいし、２種以上が併用されて
もよい。

【００１９】上記の無機質粉体を調製するに際し、粘
土に上記機械的エネルギーを作用させた後、更に、１０
０〜７５０℃の温度に加熱処理されるが、該加熱によ
り、得られる無機質硬化体の機械的強度の向上が認めら
れるからである。上記加熱温度が１００℃未満の場合、
得られる無機質硬化体の機械的強度の向上が認められ
ず、上記加熱温度が７５０℃を超えると、無機質粉体に
結晶化が起こり、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性
が低下するので、上記加熱温度は、１００〜７５０℃好
ましくは２００〜６００℃が用いられる。又、上記加熱
時間は、短過ぎると得られる無機質硬化体の機械的強度
の向上が小さく、長くなるとエネルギーコストが増大す
るので、１分〜５時間程度の範囲で適宜設定される。

【００２０】上記及びの無機質粉体は、特公平３−
９０６０号公報や特公平４−４５４７１号公報に記載さ
れているような粉体である。上記のメタカオリンは、
特に限定されるものではなく、例えば、市販のメタカオ
リンが好適に使用される。

【００２１】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液としては、
SiO₂／M₂O （M:アルカリ金属、モル比）＝０．０５〜８
であるものが好ましく、更に好ましいモル比（SiO₂／M₂
O ）＝０．５〜２．５である。上記アルカリ金属（Ｍ）
としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げら
れ、これらの単１種もしくは２種以上のアルカリ金属珪
酸塩が使用される。上記モル比が０．０５未満の場合、
結合材成分となるSiO₂成分に対するアルカリ金属の含有
量が多くなり、得られる無機質硬化体の耐水性が低下す
る。上記モル比が８を超えるとゲル化タイムが短くな
り、上記無機質組成物の保存安定性が低下し、無機質硬
化体の成形作業性が低下する。

【００２２】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液におけるア
ルカリ金属珪酸塩の濃度は、１０〜６０重量％程度が望
ましい。上記アルカリ金属珪酸塩の濃度が１０重量％未
満であると、得られる無機質硬化体の耐水性が低下す
る。又、上記アルカリ金属珪酸塩の濃度が６０重量％を
超えると上記アルカリ金属珪酸塩水溶液の粘度が高くな
り、上記無機質組成物の混合作業及び無機質硬化体の成
形作業性が低下する。

【００２３】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液の配合量
は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体１００重量部に対
し１０〜１３００重量部であり、好ましくは１０〜１０
００重量部、更に好ましくは１０〜５５０重量部であ
る。上記配合量が１０重量部未満であると、上記無機質
組成物の混合作業が難しく、均一な混合体とならず、１
３００重量部を超えると、得られる無機質硬化体にクラ
ックが生ずる等の品質不良をもたらす。

【００２４】上記反応性無機質組成物は、必要に応じ
て、無機質充填材、補強繊維、軽量骨材、着色剤、発泡
剤、発泡助剤、起泡剤等が添加されてもよい。上記無機
質充填材としては、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液に対
する活性の低いものが好適に使用され、例えば、珪砂、
岩石粉末、シラスや抗火石等の火山灰、珪灰石、炭酸カ
ルシウム、珪石粉、けいそう土、雲母、シリカフューム
等が挙げられる。無機質充填材が上記アルカリ金属珪酸
塩水溶液に対する活性の低いものであることが好まれる
理由は、活性が高いとアルカリ金属珪酸塩水溶液のゲル
化が急速に進み、上記無機質組成物の混合作業及び無機
質硬化体の成形作業性が難しくなるからである。上記無
機質充填材の添加量は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉
体１００重量部に対し９００重量部以下が望ましい。上
記添加量が９００重量部を超えると得られる無機質硬化
体の機械的強度が低下する。

【００２５】上記補強繊維としては、例えば、ポリプロ
ピレン繊維、ビニロン繊維、レーヨン、耐アルカリガラ
ス繊維、炭素繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、アク
リロニトリル繊維等の通常のセメント製品用に使用され
る補強繊維が単独又は混合して使用される。上記補強繊
維の形状としては、繊維径１〜５００μｍ、繊維長１〜
１５ｍｍが好ましい。上記繊維径が１μｍ未満の場合、
上記無機質組成物への添加時にファイバーボールを形成
し、得られる無機質硬化体の機械的強度を低下せしめ、
上記繊維径が５００μｍを超えたり、上記繊維長が１ｍ
ｍ未満だと得られる無機質硬化体の引張強度向上等の補
強効果が得られない。又、上記繊維長が１５ｍｍを超え
ると上記無機質組成物への分散性が低下し、得られる無
機質硬化体の機械的強度のバラツキが大きくなる。上記
補強繊維の添加量は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体
１００重量部に対し１０重量部以下が望ましい。上記添
加量が１０重量部を超えると上記無機質組成物への分散
性が低下する。

【００２６】上記軽量骨材としては、例えば、パーライ
ト、ガラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュ
バルーン、シラス発泡体等の無機質発泡体、フェノール
樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン発泡体、ポリスチレ
ン発泡体等の有機質発泡体等が使用される。上記軽量骨
材の添加量は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体１００
重量部に対し１５０重量部以下が望ましい。上記添加量
が１５０重量部を超えると、無機質硬化体の成形作業性
が難しくなり、且つ、得られる無機質硬化体の機械的強
度や表面平滑性も低下する。

【００２７】上記着色剤としては、例えば、酸化鉄、酸
化チタン、酸化コバルト等の金属酸化物系顔料やカーボ
ンブラック等が好適に使用される。上記着色剤の添加量
は、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体１００重量部に対
し５０重量部以下が望ましい。上記添加量が５０重量部
を超えても、これら着色剤の隠蔽力にはさほどの相違が
ないので不経済である。

【００２８】上記発泡剤としては、例えば、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン等の金属系粉
末、過酸化水素水、過酸化ソーダ、過酸化カリ、過硼酸
ソーダ等の過酸化物の水溶液もしくは粉末が使用され、
就中、Ａｌ粉末及び過酸化水素水がコスト、安全性、入
手の容易さ、混合作業の容易さ等から好適に使用され
る。上記金属系粉末及び過酸化物系粉末の粒径は、１〜
２００μｍ程度が好ましくい。上記粒径が１μｍ未満で
あると、上記無機質組成物への分散性が低下すると共
に、急速発泡を起こし気泡の微細化や均一性が得られな
い。又、上記粒径が２００μｍを超えると発泡の反応性
が低下し、得られる無機質硬化体に充分な発泡構造を与
えることができない。上記発泡剤の添加量は、SiO₂−Al
₂O₃ 系反応性無機質粉体１００重量部に対し５重量部
（水溶液の場合は溶質の重量部）以下が望ましい。上記
添加量が５重量部を超えると得られる無機質硬化発泡体
の機械的強度が低下し、ハンドリングも難しくなる。

【００２９】上記発泡助剤としては、例えば、シリカゲ
ル、ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体
やステアリン酸金属塩、パルミチン酸金属塩等の金属石
鹸等が好適に使用される。上記発泡助剤の添加量は、Si
O₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体１００重量部に対し１０
重量部以下が望ましい。上記添加量が１０重量部を超え
ると、発泡工程において破泡が多くなる等発泡反応に悪
影響を与える。

【００３０】上記起泡剤としては、例えば、高級アルコ
ール硫酸エステル塩系、アルキルエーテル硫酸エステル
塩系、芳香族誘導体スルホン酸塩系、イミダゾリン誘導
体系、脂肪酸アミド系、動物性蛋白質系の各種起泡剤が
好適に使用される。上記起泡剤の添加量は、SiO₂−Al₂O
₃ 系反応性無機質粉体１００重量部に対し１０重量部以
下が望ましい。上記添加量が１０重量部を超えると、得
られる無機質硬化体の硬化不良を起こすおそれがある。

【００３１】上記発泡性無機質組成物を混合する手段
は、特に限定されるものではないが、例えば、パドル回
転型混合機、揺動式混合機、スクリュー式混合機等が用
いられる。上記無機質組成物を混合する手順は、特に限
定されるものではないが、例えば、各種固形原料を乾式
混合しておき、これにアルカリ金属珪酸塩水溶液を添加
混合してもよいし、全原料を一挙に混合してもよいし、
或いはアルカリ金属珪酸塩水溶液に一部固形原料を混合
した後、残部固形原料を順次混合する方法が採られても
よい。発泡性無機質組成物を混合する手順は、上記混合
の最後に発泡剤を添加し混合することが混合作業性や気
泡の安定性の点で好ましい。又、起泡剤を用いる場合、
起泡剤を上記混合の最後に添加するか、或いは起泡剤以
外の原料でスラリーを作っておき、これに起泡剤と水を
混合して気泡を生成させた水溶液を混合する方法が採ら
れてもよい。上記起泡剤を水溶液として使用する場合の
起泡剤の濃度は、０．１〜５重量％が好ましい。上記起
泡剤の濃度が０．１重量％未満の場合、気泡の安定性が
悪く破泡が多くなり、上記起泡剤の濃度が５重量％を超
えると得られる無機質硬化体の硬化不良を起こすおそれ
がある。

【００３２】上記の如くして得られた無機質組成物スラ
リーは、成形型型窩内に充填されるが、その充填の手段
は、自然落下方式で充填されてもよいが、ポンプ等によ
って充填されてもよい。上記無機質組成物スラリーの充
填中或いは充填後、無機質組成物スラリーのレベリング
や脱泡のために成形型型窩内の無機質組成物スラリーに
振動を与えてもよい。

【００３３】本発明において使用される鉄製格子様板状
体は、格子を形成する鉄製部分の幅が、好ましくは０．
１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．１〜１．２ｍｍであ
り、格子空間を形成する開口部は、特に四辺形に限定さ
れるものではないが、例えば、長方形や平行四辺形とし
て表現すれば、その短辺の長さが０．１ｍｍ以上であ
り、長辺の長さが１０ｍｍ以下であることが好ましく、
更に好ましくは長辺の長さが５ｍｍ以下である。上記格
子を形成する鉄製部分の幅が０．１ｍｍ未満の場合、上
記鉄製格子様板状体の作製が困難であり、上記格子を形
成する鉄製部分の幅が２ｍｍを超えると脱型後、無機質
硬化体を加熱乾燥して該無機質硬化体から該無機質硬化
体表面を実質的に傷付けることなく離脱せしめることが
困難となる。又、格子空間を形成する開口部の短辺の長
さが０．１ｍｍ未満の場合、上記鉄製格子様板状体の作
製が困難であり、格子空間を形成する開口部の長辺の長
さが１０ｍｍを超えると、得られる無機質硬化体に残存
する気泡や該無機質硬化体表面における破泡によるボイ
ドが多くなり、外観品質を低下せしめる。

【００３４】請求項２記載の本発明において使用される
鉄製格子様板状体は、請求項１記載の本発明において使
用される鉄製格子様板状体における好ましい厚さの制限
がないことを除きその他の仕様は請求項１記載の本発明
において使用される鉄製格子様板状体と同様である。

【００３５】上記鉄製格子様板状体の材質は、鉄製であ
れば特に限定されるものではないが、例えば、ＪＩＳ
Ｇ３１４１に規定される冷間圧延鋼及び鋼帯、ＪＩＳ
Ｇ３１３１に規定される熱間圧延軟鋼板及び鋼帯、Ｊ
ＩＳＧ３２５１に規定される硬鋼線、ＪＩＳＧ
３５３２に規定される普通鉄線、なまし鉄線、ＪＩＳ
Ｇ３５４２に規定される着色塗装亜鉛メッキ鉄線、Ｊ
ＩＳＧ３５４３に規定される塩化ビニル被覆鉄線、
ＪＩＳＧ３５４３に規定される亜鉛メッキ鉄線等が
挙げられる。

【００３６】上記鉄製格子様板状体は、前記する仕様及
び材質を満足するものであれば特に限定されるものでは
ないが、例えば、ＪＩＳＧ３５５５に規定される織
金網、ＪＩＳＧ３５５６に規定される工業用織金
網、その他エキスパンドメタル、溶接、接着もしくは編
織等の方法により適宜作製される鉄製格子様板状体が挙
げられる。

【００３７】本発明の無機質硬化体の製造方法において
用いられる成形型は、型窩を有する雌型と該型窩の上面
を密封する蓋型からなる雄型より構成されている。上記
鉄製格子様板状体を、前記する成形型型窩内に充填され
た無機質組成物スラリー上面と成形型蓋型との間に挟持
させる方法としては、図１に示す如く、上記鉄製格子様
板状体１を無機質組成物スラリー２上面に載置して、図
２に示す如く、型閉めするだけでもよく、又、図３に示
す如く、上記鉄製格子様板状体１を成形型３の蓋型３１
に一体に固着したり、針金やその他の紐状物その他で緊
締したり、フック、ピン、ボルトその他の固定具によっ
て着脱自在に固定して、型閉めしたとき、上記鉄製格子
様板状体１が無機質組成物スラリー２上面に密着する如
くしてもよく、又、図４に示す如く、成形型型窩３２側
の成形型３上面に係止段部３３を設け、該係止段部３３
に上記鉄製格子様板状体１が係止され、上記鉄製格子様
板状体１が無機質組成物スラリー２上面に密着する如く
してもよい。尚、図中、符号３４を付した部分は成形型
蓋型３１の脱気孔である。

【００３８】図１及び図２に示される上記鉄製格子様板
状体１は、無機質組成物スラリー２上面と成形型３の蓋
型３１との間に、単に載置されているだけなので、厚さ
もしくは鉄製部分の幅が０．１〜２ｍｍである鉄製格子
様板状体が用いられる。図３及び図４に示される上記鉄
製格子様板状体１の無機質組成物スラリー２上面に密着
する位置を、前記する成形型３の蓋型３１もしくは成形
型３内面に設けられた係止段部３３の位置によって決め
ることができるので鉄製格子様板状体１の厚さは、２ｍ
ｍを超えるものであってもよい。

【００３９】上記の如くして成形型型窩内に充填された
無機質組成物は、型閉された後、雰囲気温度５０〜３０
０℃で、５分〜１２時間程度保持する。加熱温度を高く
すれば硬化時間が短くなるのは言うまでもないが、補強
繊維として耐熱性の低い有機繊維を用いた場合等、使用
原材料に適した加熱温度を選択し、これらの使用原材料
の熱劣化を生じないよう留意すべきである。上記加熱硬
化が終了した後、脱型し、加熱乾燥させる。上記加熱乾
燥条件は、３０〜１５０℃で、５分〜１２時間程度保持
する。この加熱乾燥工程において、無機質硬化体と上記
鉄製格子様板状体の分離が起き、無機質硬化体が製造さ
れる。

【００４０】本発明の無機質硬化体の製造方法は、叙上
の如く構成されているので、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機
質粉体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機
質組成物スラリーを、成形型に注入し、加熱硬化させる
際に、成形型内で発生した気泡は得られる無機質硬化体
の表面を凹凸にすることなく脱気し、使用した鉄製格子
様板状体の接触面も該無機質硬化体の表面の平滑性には
実質的に影響することなく離脱し、均質な機械的強度と
美麗な平滑表面を有する無機質硬化体を簡易な装置によ
って製造することができる。尚、上記加熱乾燥工程にお
ける無機質硬化体と鉄製格子様板状体の分離現象の詳細
な機構はよく判らないが、恐らくは無機質硬化体と鉄製
格子様板状体の熱膨張率の相違によってかくも容易に、
且つ、無機質硬化体の表面の平滑性には実質的に影響す
ることなく離脱するものと推定される。

【００４１】請求項２記載の本発明の無機質硬化体の製
造方法は、叙上の如く構成されているので、SiO₂−Al₂O
₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主
成分とする無機質組成物スラリーを、成形型に注入し、
加熱硬化させる際に、無機質組成物スラリーと鉄製格子
様板状体の間に大きな比重差を有しながらも、単に無機
質組成物スラリー上面に鉄製格子様板状体を載置するだ
けで、前記する如く、成形型内で発生した気泡は得られ
る無機質硬化体の表面を凹凸にすることなく脱気し、使
用した鉄製格子様板状体の接触面も該無機質硬化体の表
面の平滑性には実質的に影響することなく離脱し、均質
な機械的強度と美麗な平滑表面を有する無機質硬化体を
簡易な装置によって製造することができる。

【００４２】請求項２記載の本発明の無機質硬化体の製
造方法は、叙上の如く構成されているので、SiO₂−Al₂O
₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主
成分とする無機質組成物スラリーを、成形型に注入し、
加熱硬化させる際に、常に一定した位置で無機質組成物
スラリー上面に鉄製格子様板状体を密着させて挟持させ
ることができ、前記する如く、成形型内で発生した気泡
は得られる無機質硬化体の表面を凹凸にすることなく脱
気し、使用した鉄製格子様板状体の接触面も該無機質硬
化体の表面の平滑性には実質的に影響することなく離脱
し、均質な機械的強度と美麗な平滑表面を有する無機質
硬化体を簡易な装置によって製造することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げて本発明の
実施の態様を説明する。

【００４４】（１）SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体の
調製反応性無機質粉体Ａフライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、Ｊ
ＩＳＡ６２０１に準ずる）を分級機（日清エンジニ
アリング社製、商品名：ＴＣ−１５）により粒径１０μ
ｍ以下の粉体を分級して反応性無機質粉体Ａを得た。反応性無機質粉体Ｂカオリン（組成：SiO₂４５．７重量％、Al₂O₃ ３８．８
重量％、平均粒径５μｍ、ＢＥＴ比表面積：５．８ｍ²
／ｇ）を３０００℃で溶融後、８０ｍ／ｓの速度で大気
中に噴霧して平均粒径５μｍ、ＢＥＴ比表面積：９．５
ｍ²／ｇの反応性無機質粉体Ｂを得た。反応性無機質粉体Ｃメタカオリン（エンゲルハート社製、商品名：ＳＡＴＥ
ＮＴＯＮＥＳＰ３３、平均粒径３．３μｍ、ＢＥＴ比
表面積：５．８ｍ²／ｇ）１００重量部、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（三菱重工社
製、ジルコニアボール１００ｍｍ使用、ボール充填率８
５体積％）を用い、１０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギ
ーを作用させて反応性無機質粉体Ｃを得た。尚、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た値である。

【００４５】（２）アルカリ金属珪酸塩水溶液表１に示すアルカリ金属珪酸塩水溶液（いずれも日本化
学工業社製）を準備した。尚、表中、Ｍはアルカリ金属
を表す。

【００４６】

【表１】

【００４７】（３）鉄製格子様板状体表２に示す鉄製格子様板状体（格子１〜格子５及び格子
７は阪倉金属社製、格子６及び格子８は関西鉄工社製）
を準備した。

【００４８】

【表２】

【００４９】（４）無機質組成物表３に以下に実施した実施例で用いた無機質組成物の配
合を示す。尚、その他添加剤の仕様は次の通りである。タルク：日本タルク社製、商品名：タルクＳマイカ：レプコ社製、商品名：Ｍ１００ビニロン繊維：クラレ社製、商品名：ＲＭ１８２−３過酸化水素水：三菱瓦斯化学社製、濃度：３５重量％ステアリン酸亜鉛：堺化学社製、商品名：ＳＺ−２００
０

【００５０】

【表３】

【００５１】（実施例１）SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質
粉体Ａ１００重量部、アルカリ金属珪酸塩水溶液３０
重量部（表３の配合１）をオムニミキサー（千代田技研
社製）を用いて２分間混合して反応性無機質組成物を作
製し、これを成形型に充填し、格子１を図４に示す如く
成形型係止段部に係止して上記反応性無機質組成物スラ
リー上面に密着させて型閉した後、８５℃の熱風炉中で
８時間加熱し、脱型し、鉄製格子様板状体を付着したま
ま、更に８５℃で４時間乾燥して無機質硬化体を作製し
た。

【００５２】（実施例２）表３に示す配合２で、実施例
１と同じミキサーで１分間混合して反応性無機質組成物
を作製し、これを成形型に充填し、格子２を図３に示す
如く、成形型蓋体に針金で固定して型閉し、上記反応性
無機質組成物スラリー上面に密着させた後、７０℃の熱
風炉中で１６時間加熱し、脱型し、鉄製格子様板状体を
付着したまま、更に５０℃で８時間乾燥して無機質硬化
体を作製した。

【００５３】（実施例３）表３に示す配合３で、実施例
１と同じミキサーで１分間混合して反応性無機質組成物
を作製し、これを成形型に充填し、格子３を図１〜図２
に示す如く、上記反応性無機質組成物スラリー上面に密
着させ載置して型閉した後、１０５℃の熱風炉中で２時
間加熱し、脱型し、鉄製格子様板状体を付着したまま、
更に９０℃で３時間乾燥して無機質硬化体を作製した。

【００５４】（実施例４）表３に示す配合４で、二段変
速ミキサー（芝浦製作所社製、商品名：ＢＭＶ−１５０
Ａ）で３分間混合して反応性無機質組成物を作製し、こ
れを成形型に充填し、格子４を図１〜図２に示す如く、
上記反応性無機質組成物スラリー上面に密着させ載置し
て型閉した後、８５℃の熱風炉中で３時間加熱し、脱型
し、鉄製格子様板状体を付着したまま、更に１０５℃で
３時間乾燥して無機質硬化体を作製した。

【００５５】（実施例５）表３に示す配合５で、実施例
４と同じミキサーで２分間混合して反応性無機質組成物
を作製し、これを成形型に充填し、格子５を図３示す如
く、成形型蓋体に針金で固定して型閉し、上記反応性無
機質組成物スラリー上面に密着させた後、１２０℃の熱
風炉中で１時間加熱し、脱型し、鉄製格子様板状体を付
着したまま、更に８５℃で３時間乾燥して無機質硬化体
を作製した。

【００５６】（実施例６）表３に示す配合６で、アイリ
ッヒミキサー（日本アイリッヒ社製）で１分間混合して
反応性無機質組成物を作製し、これを成形型に充填し、
格子６を図４に示す如く、成形型係止段部に係止して上
記反応性無機質組成物スラリー上面に密着させて型閉し
た後、９５℃の熱風炉中で４時間加熱し、脱型し、鉄製
格子様板状体を付着したまま、更に７０℃で３時間乾燥
して無機質硬化体を作製した。

【００５７】（比較例１）実施例１において、格子１を
用いなかったこと以外、実施例１と同様にして無機質硬
化体を作製した。

【００５８】上記実施例及び比較例で得られた無機質硬
化体と鉄製格子様板状体の分離の状況及び無機質硬化体
表面の平滑性を気泡の有無によって評価した。尚、分離
の状況については、○：無機質硬化体表面を損傷するこ
となく分離したもの、×：付着したまま分離しなかった
もの、の２段階で評価した。又、表面の平滑性について
は、○：気泡が見当たらず美麗な表面であるもの、×：
気泡の存在により表面に凹凸のあるもの、の２段階で評
価した。評価結果は表４に示す。

【００５９】

【表４】

【００６０】

【発明の効果】本発明の無機質硬化体の製造方法は、叙
上の如く構成されているので、SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無
機質粉体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無
機質組成物スラリーを、成形型に注入し、加熱硬化させ
る際に、成形型内で発生した気泡は得られる無機質硬化
体の表面を凹凸にすることなく脱気し、使用した鉄製格
子様板状体の接触面も該無機質硬化体の表面の平滑性に
は実質的に影響することなく離脱し、均質な機械的強度
と美麗な平滑表面を有する無機質硬化体を簡易な装置に
よって製造することができる。

【００６１】請求項２記載の本発明の無機質硬化体の製
造方法は、叙上の如く構成されているので、SiO₂−Al₂O
₃ 系反応性無機質粉体、アルカリ金属珪酸塩水溶液を主
成分とする無機質組成物スラリーを、成形型に注入し、
加熱硬化させる際に、常に一定した位置で無機質組成物
スラリー上面に鉄製格子様板状体を密着させて挟持させ
ることができ、前記する如く、成形型内で発生した気泡
は得られる無機質硬化体の表面を凹凸にすることなく脱
気し、使用した鉄製格子様板状体の接触面も該無機質硬
化体の表面の平滑性には実質的に影響することなく離脱
し、均質な機械的強度と美麗な平滑表面を有する無機質
硬化体を簡易な装置によって製造することができる。

【００６２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無機質硬化体の製造方法の要部を、用
いた成形型の一実施例について説明するための断面図で
ある。

【図２】図１に示された成形型の型閉した状態を示す断
面図である。

【図３】本発明の無機質硬化体の製造方法の要部を、用
いた成形型の他の実施例について説明するための断面図
である。

【図４】本発明の無機質硬化体の製造方法の要部を、用
いた成形型の他の実施例について説明するための断面図
である。

【符号の説明】

１鉄製格子様板状体２無機質組成物スラリー３成形型３１蓋型（雄型）３２雌型３３係止段部３４脱気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 28/26 Ｃ０４Ｂ 28/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アル
カリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラ
リーを、成形型型窩に注入し、加熱硬化させる際に、無
機質組成物スラリー上面と成形型蓋型との間に、鉄製格
子様板状体を無機質組成物スラリー上面に密着させて挟
持し、加熱硬化させた後、脱型して上記鉄製格子様板状
体を上記硬化体表面から離脱させることを特徴とする無
機質硬化体の製造方法。
【請求項２】 SiO₂−Al₂O₃ 系反応性無機質粉体、アル
カリ金属珪酸塩水溶液を主成分とする無機質組成物スラ
リーを、成形型型窩に注入し、加熱硬化させる際に、鉄
製格子様板状体を成形型型窩上側壁に係止させるかもし
くは成形型蓋型裏面に固定して、無機質組成物スラリー
上面と成形型蓋型との間に鉄製格子様板状体を無機質組
成物スラリー上面に密着する如く挟持することを特徴と
する請求項１記載の無機質硬化体の製造方法。