JPS58120556A - 軽量体用組成物 - Google Patents

軽量体用組成物

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JPS58120556A JP56213081A JP21308181A JPS58120556A JP S58120556 A JPS58120556 A JP S58120556A JP 56213081 A JP56213081 A JP 56213081A JP 21308181 A JP21308181 A JP 21308181A JP S58120556 A JPS58120556 A JP S58120556A
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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】 本発明は無1僧負°軒hζ体用組成物に関し、史に、′
I。
しくは常温で原料物資を水と共に混純するだけで圧縮強
度及び・・付ン(注の優れた軒h(体を’d・) Ij
’j L/得る組成物に関する。
本発明者は従来の各柄無機質Np tit体の各灯点に
注目し、これを解消するために研究を続けて来た結果、
新しい軽トよ体用組成物の開発に成功し、発明を完成し
た(特開昭55−13’13;0なと)。
この発明は (a)水司味住アルカリ金鰺、硅酸塩、(b)セメント
物質、 (C)発泡安定剤、及び とするものである。
この組成物からは常温・常圧で発泡軽量体を製造出来、
しかも得られる軽量体の各種物性も優れたものである。
しかしながら本発明者の引き続く研究によって得られる
軽量体が加熱下での付着性及び圧縮!a度においてドま
だ不足していることが明らかとなった。
本発明は上記難点を解消することを目的として成された
ものである。即ち、本発明は、・水可溶性アルカリ金属
硅酸塩(以下A成分という)帝金属系発泡剤(以下B成
分という) ・上記アルカリ金属硅酸塩の硬化剤(以下C成分という
) ・水化度の大きい鉱物粉(以下り成分という)、及び・
水 並びに、E!’AA%芯じて発泡安定剤(以下E成分と
いうを盲動成分として含有して成る軽量体用組成物に係
るものである。
本発明においてA成分としては、水可溶性のアルカリ硅
酸塩を用い、これによりはじめて常温でただ単に混合す
るだけで容易に無機質発泡体を収得できる。通常の缶水
ガラスカレットの如き不溶性ないし水難溶性のアルカリ
金属硅酸塩では、上記目的は達成されない。このA成分
を構成するアルカリ成分としては、例えばリチウム、ナ
トリウム、カリウム、ルビジウム等のアルカリ金属及び
第11級アンモニウムを例示できる。特にナトリウム、
カリウム等の場合は、安価で入手しやすく、シかも発泡
、硬化効果の促進が顕著であり好ましい。
またA成分は水可溶性である限り、その組成やアルカリ
酸化物と5102とのモル比には制限されないが通常上
記モル比を/、!−’1.0、特に/1g〜3.0種度
とするのが好ましい。モル比が7.1分は、その7種を
単独で又は2種以上を併用して粉末の形N’=または水
溶液の形態いずれでも有利に用い得るが、ペースト、W
整の容易性から、固形分濃度70%以上、通常lO〜乙
θ%程度の水溶液が好ましい。この場合は他の成分と共
に単に混合するだけで容易にペースト状組成物を調整で
き、の またこれ・硬化時の収!廊も比較的少ない。
次に本発明において日数分たる金属系発泡剤としては、
各種の金属元素及び金属合金ないし金属間化合物が使用
できる。金属元素としては周a率表1[3,IA、亙B
、 WA、 ’ErB、 ’Ci’A、 VB、 Vr
B。
17!re及び■族に属するものがいずれも使用でき2
、そのうち第3〜S周期に属するものが好ましく、かか
る全1.+、j元素を例示すればCr、 Mn、 Ti
5Zr、VSl、にe、 Sb、 Co、 Ni、Cu
、Zn、 AI 、Ca、 Sn等があげられ、特にT
i、 Zr、 V、At SSi、Ge5Sb、、 Z
n等である。尚本発明では、B、 As等の半金属元素
も同様に使用可能である。合金ないし金属間化合物(金
城相互間もしくは金属ご非金属との化学結合体)の代表
的なもの倉例示すれば、 AI  Si、AノーT1、Al−Mn、 At−Cu
 −St、AノーCu。
Zn−5S Zn−5n、Cu−5i、Fe−5t、5
t−Ni、Co −Sb等があげられる。上記B成分は
、通常その7種又は2種以上を微粉末の形態で用い、特
に75゛Oμ以下の微粒で用いるのが好ましい。
本発明においてC成分たる水可溶性アルカリ硅酸塩の硬
化剤は、水硬性セメント、シリカダスト、酸性金属酸化
物、高級脂肪酸の二価以上の金属塩、カルボキシル基を
蕾する水活性高分子物質の二価以上の金属塩、リン酸塩
、ホウ酸塩、二価金属の硫酸塩及び二価金属の亜硫酸塩
の群から選ばれる少くとも一種である。この硬化性成分
を具体的に例示すれば次の通りである。水硬性セメント
としては、水硬性5灰、天然セメント、ポルトランドセ
メント、アルミナセメント等の単味セメント、石灰混合
セメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッ
シュセメント、メーソンリーセメント、高硫酸塩セメン
ト等の混合セメントが例示できる。高級#i脂肪酸二価
以上の金属塩は、代表的なものとしてステアIJ′、ン
峻やパルミチン酸の亜鉛塩、アノにミニラム塩、カルシ
ウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、ニッケル塩など
を例示できる。カルボキシル基を含何する水溶性高分子
の二価以上の塩とは、水溶性高分子がアルギン酸、ポリ
アクリル酸、ポリメタクリル酸、セルロース誘導体、ア
ルキッド摺脂、アミノアルキッド摺脂などでトイ成され
、二価以上の金栴がZn、 Cu、 Ca、 Mg。
Be、 5rXBaSAt 、 Ti、Zr、 5b1
Cr、 Mo、 IF、 Sb。
Mn、 Fe、 Co、Ni、Vから選ばれる金属であ
って、該水浴性面分子と金属とで塩を形成しているもの
である。シリカダストとは、IItl熱や合法によって
硅素や硅六合金を製造する際に副生されるものである。
望ましいシリカダストとは、粒子径約0.7〜/、0μ
程度、比表面積約!;−30d/g程度並びにかさ比重
約0./〜0.3程度で5i02分が60重世%好まし
くはION量%以上のものである。1,1仲介go化物
とは、ZnO,Cr2O3、Mn01Mn304、pe
OlCoo、pboなどが、またリン酸塩としてはリン
「4′ニアルミニウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛
、リン酸タリウム、リン酸ストロンチウム、リン酸バリ
ウム、リン耐、マグネシウム、リン酸マンガンなとが、
ホ・つ酸塩としてはホウ庇・9亜鉛、ホウ酸マグネシウ
ム、ホウ酸マンガン、ホウ酸鉛、ホウ酸ニッケル、ホウ
酸カルシウムなとか、二価金属の硫酸塩としては硫酸マ
グネシウム、硫酸亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸バリウム
が、二価金属の亜硫酸塩としては亜硫酸カルシウム、亜
硫酸マグネシウム、亜硫酸亜鉛、亜硫酸飼などが例示で
きる。
更にまた、本発明においてD成分とする水化度の高い鉱
物粉としては、アロフェン、ベーマイト、ホウ酸、ブル
ーサイト、シブライト、フレマナイト、ダイヤスボア、
ギブサイト、ジブサム、ハロイサイト、ヒユーランダイ
ト、カーナイト、モルデナイト、バーミキュライト、エ
トリンジヤイト及びエンプライトの如き水化度合が高く
且つ常温で容易に水を離脱し難い広義のクラスレイト鉱
物をいい、上述列挙した鉱物のみならず、係る鉱物群を
も包含するものである。これらのD成分は、加熱下でそ
の結晶変化に、関係なく徐々に水を放出するが、この水
が発泡硬化後のA成分及びC成分にアタックして硬化機
・を助長し、由って硬化体の圧約q度及び任粒の素地へ
の付着性を一層向上するものと推定され、それ故り成分
は加熱下で橋渡し効果を6するともいいかえることがで
きる。鉱物粉の水化度の高さは、概ね分子中に閉じ込め
られている水又は水酸基の重散比が全体の75%程度以
上のものであることが望ましいが、上述鉱物又は鉱物群
に便するものであれば格別に限定されるものではない。
この他、必要に応じて、本発明においてC成分とする発
泡安定剤を配合することができ、係る発泡安定剤として
、シリカゲル、ゼオライト、カーボンブラック、活性炭
、タルク、マイカ、パリゴルスカイト、セビオライトか
ら選ばれた無1j4宕as界面活性剤(但し金へ石けん
を除く)、及び従来よりセメント系の起泡剤として公知
の動物たん白質やジメチルシリコン誘導体の如き有・機
物質を使用できる。この際の界面活性剤としては広く各
種のものが使用でき、たとえばアニオン系のものとして
はポリオキシエチレンアルキルスルホン酸ソーダ、アル
キルナフタレンスルノホン酸ソーダ等を、カチオン呉の
ものとしてラウリルトリメチルアンモニウムヒドライド
の如き爪り級アンモニウム炉が、ノニオン系のものとし
てポリオキシエチレングリコールオレエートやポリオキ
シエチレングリコールラウレートを、前件のものとして
n−アルキル−ρ−アミノプロピオン峻ソーダやポリオ
キシエチレンアルキルエーテルフォスフェート等を例示
できる。これらのC成分はB成分の系内への分散状トを
均一とし、発泡状−りを安定化する作用を有し、微細均
一気泡の生成に有効であるが、必すしも配合されていな
ければ軽勲体が得られないというものではない。該C成
分が無機劉質の時には、通常200μ以下の粒度の粉末
状で用いるのが好ましい。
本発明においてはB成分及びC成分は夫々発泡硬化に重
要な役割を果たし、発泡硬化の時間F!整、機械的強度
の向上に大きく寄与しているが、係る効果をより向上せ
しめる為に、これ等成分の内粉末状のものについては、
該成分を予め他の成分で被覆処理し−でおくこともでき
る。この被覆処理用物質としては、ポリビニルアルコー
ル、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロース、デンプン、ポリアクリルシタソーダ、アルギン
酸ソーダ等のような水溶性高分子:酢酸ビニル、塩−化
ビニル、アクリル酸エステル、スチレン、ポリエステル
、アルキド、クロロプレン等の合成高分子の火浴貸、制
剤溶液又は水性分散液:アマニ油、ヒマシ曲、ヤシ油、
牛脂等の有機油状物質ニゲリース、スピンドル油等の鉱
油:酸性リン酸塩ニジリカゾルから選ばれる少くとも7
種が例示でき、これ等は液状望ましくは高粘性液として
B成分並びにC成分の粉末表面を被借し、乾燥する。
上記A317分〜D成分の配合割合は、使用する成分の
種類、所望軽量体のかさ比重及び強度並びに硬化反応時
の条件等に応じて一定しないが、違常次の通りである。
即ちA成分固形分を基準にしてその100止票部に対し
、日成分を約3〜50重策部好ましくは5−Ilo重散
部程度、C成分は水硬性セメント、シリカダスト及び酸
化亜鉛のときは約15〜350重量部で、高級脂肪酸の
二価以上の金属塩、カルボキシル基を曹する水浴性高分
子の二価以上の金艇塩、酸性金属酸化物、リン酸塩、ホ
ウ酸塩、二価金庫の硫酸塩及び二価金−の亜硫酸塩のと
きは約3〜30M景部で、D成分は約20〜300W量
部好ましくは30〜200重量部程度とする。また、C
成分は、これが無礪質粉体である場合には固形分で23
08%部以下、有機物質である場合には固形分でIIN
量部置部以下る。一般にA成分が過剰にあると、軽量体
内に生成される気泡が安定せず発泡状態が不均一でしか
も耐水性のよくない@量体となる傾向がある。
またB成分があまりに少な過ぎると発泡が不充分となり
軽量体のかさ比重が大きくなり、あまりに多過ぎると軽
量体中の気泡が大きく発泡過剰となり 尋強度が低下する傾向がある。次にC成分が少ないと組
成物自体の流動性が低下する傾向があり、これを施工す
る時ボタ落ちの発生や硬化反応の進行に支障が生じ易く
、また得られる軽量体の耐水性は若干低下する。又多過
ぎると発泡反応と硬化反応との調整がし難く硬(11L
反′応のみが先行し発泡@率が不規則となる傾向が生じ
る。D成分は過剰に配合されると発泡倍部が低下して耐
水性がやや低下し易くなり、又少ない時は本発明の主目
的とする加熱下での圧瑚強度や付着性、更には耐水性等
の向上に対して効果が得られ難くなる。C成分は、無ト
(生1の場合は参〇過剰に配合されるとペースト訳kz
か困難になり、有機質の場合は連通気泡が発生して断熱
効果が低下する傾向となる。
本発明においては上記A−D成分又はA〜E成分を水の
存在下でペースト状に混合する。混合方法は特に限定さ
れず、例えば上記成分を適当量の水と共に餌時に混合し
てもよいが、予め粉末状のB −D又はB −C成分を
所定の割合で混合後これをA成分水@餞に混合するのが
操作上有利である。
またB成分及びC成1分は混合後所定の時間を経過して
発泡反応及び硬化反応が開始するので、ペーストの調整
に当りこれら両成分はできるだけ同時にペースト中に配
合するのが好ましい。混合手段は同等限定されず通常の
手段でもよく、また吹付ノズル先端混合手段を行なって
も良い。尚先端混合の操作については従来使用されて来
た操作が何れも盲動に使用される。
何れにせよ本発明では上記A −D成分又はA〜る C成分を水の存在下でペースト状にす俊ことが重要であ
ってペースト状形態としない限り満足な軽量体は収得で
きない。向上記においてペーストとは軟らかに粘ちょう
な固体分散をいい、本発明のペーストは通常25℃で約
5〜2000ボイスの粘度を有する。
本発明においてはその目的に応じて他の添加材を配合す
るこさができ、#ll11m状物質は軽量体の曲げ強度
及び乾燥後の軽量体の収縮を緩和するもので、これに属
するものとしてはガラス繊維、炭素l!!ili維、酢
酸セルロース線維、ポリエステル程錐等を例示できる。
次に、水溶性樹脂は主に作業性を向上するために配合さ
れ得るもので、これに属するものとしては合成水浴性樹
脂や天然水浴性樹脂が例示できる。これら以外に充てん
材として溶融石英、クリストバライト、アルミナ、フラ
イアッシュ、炭酸カルシウム、珪石粉、1I11磁器粉
、各種無機b x′rt料などや粒状軽量骨材を例示で
き、これらはかさ比重1の減少、増量、補強等の目的で
使用される。
本発明においては、上記A −D成分又はA−E成分7
θびその他必要度合によって各添加材を水と共に混合し
てペーストを調整すると発泡及び硬化反応が併起する。
この発泡及び硬化反応は外部から何ら加C及び加圧せず
とも常温、常圧下に良好に進行し11η常発泡反応はそ
の設定時間に従って2q時間以内に終了し、硬化反応も
発泡反応終了後短時間に終了する。本発明では上記の通
り何ら加熱、加圧を必要としない為工業的には極めて有
利であるが、特にこれら反応を促進させたい場合には9
0℃N度まで加熱することも可能である。
かくして通常0.2〜5mm程度の範囲の均一性の良い
気泡を裔し、低比重にして高強度で吸水率、耐水性、耐
薬品性、断熱性、耐熱性等に優れる他、加熱駄態下にお
ける圧縮強度及び付着性が格別に良好で、加えて耐火性
の面でも著しく向上した本発明の無機軽量体が得られる
以上述べたように、本発明の軽iI1体は種々の特性を
有するものであり、各種の用途に多岐に渡り使用される
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
但し下記実施例における性能試験は次の方法で行なった
ものである。
(1)発泡開始時間:気泡の発生し始める時間(肉眼観
察)(単位は分) (2)硬化終了時間:硬化体の上に載せた500gのる おもりが沈まなくな一時間C 単位は分) (3)付着性: JIS A 6909に規定される付
着強さ試験 (4Z)かさ比重: JIS A目61による<5)圧
me度: JIS A 1161による[位はk g 
A m ” >(6)熱伝導度: JTS R2616
による。(41位はW/mK) (7)曲げ強度: JIS Z 2248による(単位
はk g /f、m 2)(ざ)加勲下での付着性:1
!E気炉夕OO℃で2q時間加eP4m、JIS A 
69094.mよる(単位はkg/cm2) (ワ)加rI下での圧縮強度:11′気炉jOO℃で7
2時間加り後、JIS A目61による(41位ばkg
/cm2) また下記実施例において使用する成分は夫々次のもので
ある。
※R:アルカリ金属又はアンモニウム基を示す。
B成分(金沙系発泡剤) C成分(A成分の硬化剤) D成分(水化度の大きい鉱物粉) E成分(発泡安定剤) 実F@例I A成分として、No、A−/の水溶ff11kgをポリ
エチレン容器(内容/ど))に採取する。一方、B成分
としてNq、B−/を200g、C成分として陽C−/
 をjkg及びD成分としてNo、D−/  をJkg
採取して混合粉末をm整する。次いで、該混合粉末を上
記へ成分水浴液中に加え、常温下で混合撹拌して均一な
ペーストとする。このペーストを用いWg早く硬質5錦
スレ一ト板表面に約Jmmの厚さに塗付した所、左官用
命ゴテのすべりは良く容易に作業ができ平滑性も良好で
あった。30分後発泡反応を開始した。この例について
、前記試吻方法に拠る試験結果は以下の通りであっ勾。
(1)発泡開始時間・・・・30分 (2)硬化終了時間・・・・710分 (3)付着性・・・・1.3kgf/cI02+4’)
かさ比重・・・・0.31(癖を体−のみ〕(5)圧縮
強度・・・・乙、/kg/cff12度 (乙)熱伝導−・・・・0.0乙W/mK(7)曲げ強
度−11−2kg/cm2(ど)加熱下での付着性”・
・2.2 kgf/ cm2(9)加熱下での圧縮強度
・・・・7.9 kg/ cm2実施例2 実施例1において、A成分をNo、A−/ からN。
A−2〜A−4に夫々変えた以外は実施例1と同じ方法
を行い、第1表に示す試験結果を得た(実験NO,2〜
4/)。
実施例3 実施例1において、No、A−/ の代わりにN。
A−5の粉末を/、、2kgポリエチレン容器に採取□
   、 + し、実施例1の混合粉末を加えて混合した径、水を、2
.5ktj加えて均一なペーストとした。他は実施例1
に従って軽量体を得た。試験結果を@/表に示す(実数
IJo、 !; )。
実施例4 実施例1においてB成分をNo、B−/  から陽B−
一〜B−3に夫々変えた以外は実施例1と同で じ方法・r(p+′体を得、その試験結果を第2表に示
す(実験No乙〜7)。
実施例5 実施例1においてC成分をNo、C−/ から隘c−2
〜C−≠に夫々代えた以外は実施例1と同じ方法で軽〜
(体を得、その試験結果を第2表に示す(実装Nog〜
10)。
実施例6 実施例1においてC成分をNo、C−/  Jkgから
陽c−5−c−7を各々0.1kgに代えた以外は実施
例1と同じ方法で軽IIIk体を得、その試験結果を第
2表に示す(実RNo、//〜/3)。
実施例7 実列例1においてD成分をNo、D−/ から陽D−2
〜D−4に夫々代えた以外は実施例1と同し方法で軽量
体を得た。試験結果を第、3、表に示す(実験No、 
/ Il〜/乙)0 実施例8 実施例1において、混合粉末に更にE成分としてNo、
E−/ 〜E−2を各々/−5kg添加し、史に水を7
00g配合した以外は、実施例1と同じ方法で@散体を
得た。試験結果を第3表に示す(実験No、 / 7〜
′/ざ)。
実施例9 実施例8において、E成分を・No、E−3を!;Og
に代え水を加えない状態にした以外は実施例8と同じ方
法で軽量体を得た。試験結果を第3表に示す(実M/9
)。
実施例10 実施例1において、A成分〜D成分を第4表に示す配合
とした以外は実施例1と同じ方法で軽量体を得た。試#
l!結果を第5表に示す(実験No20〜26)。
比峻例L 実施例1においてD成分を全く配合せず、それ体 以外は実施例1と)751じ方法でt+>、 fIIを
得た。この軽量体の試膀結果を第乙表に示す(実Pk2
74う比較例2 実施例1及び8において、A成、分〜E成分を第7表に
示す配合とした以外は実施例1と同じ方法で軽量体暮得
た。それらの試験結果を第乙表に示す(実験2g〜32
)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、−水可枠〜性アルカリ硅ζ塩、 ・MI!、・系発泡剤、 ・7I(可;%g ’;生アルカリ硅ト痺の硬化剤、−
    水イ(′馬の大きい鉱物粉、及び 書水 をイf効改分として含有して成る解散体用組成物・2、
    水(1′度の大きい鉱物粉は、アロフェン、ぺ一マイ1
    、ホウ砂、ブルーサイト、シブライト、コレマナイト、
    ダイヤスボア、ギブサイト、ジブサノ4、ハロイサイト
    、ヒユーランダイト、カーナイト、モルデナイト、バー
    ミキュライト、ゴ、トリンジャイト及びエンプライトか
    ら選ばれる少なくとも/Mである持#詩求の範囲第1項
    に紀Jの郁敏体用組成物。 3、・水6J % 住アルカリ硅f)2塩、p金、7・
    、系発泡剤、 ・水司先性アルカリ硅酸塩の硬化剤、 9水化度の大きいC・ζ物粉、 Oゼオライト、シリカゲル、タルク、マイカ、カーボン
    ブラック、パリゴルスカイト、セビオライト及び活性炭
    並びに界面活性剤(但しび一#1−―系気泡剤から辺ば
    れる少くとも7種の発泡安定剤、及び ・水 を盲動成分として含有して成る軽鮒体用組IJψす・。
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