JP2000119059A

JP2000119059A - 無機質硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP2000119059A
Application number: JP10286666A
Authority: JP
Inventors: Takao Uchiumi; 崇雄内海; Tatsutoshi Nakano; 龍俊中野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-04-25
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP3615665B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性に優れた硬化性無機質組成物（ｇ）を
調製することができ、混合から成形への工程をスムーズ
に進行させることができ、かつ、気泡を含まないる無機
質硬化体（ｈ）を得ることができる無機質硬化体の製造
方法を提供する。【解決手段】水酸化アルミニウム及びＡｌ₂Ｏ₃−Ｓ
ｉＯ₂系粉体から選ばれる一種以上の粉体に機械的エネ
ルギーを作用させて得られる活性無機粉体とアルカリ金
属水溶液とを混合して無機質粉体のアルカリ懸濁液を調
製し、前記アルカリ懸濁液とアルカリ金属珪酸塩とを混
合してアルミノ珪酸塩スラリーを調製し、前記アルミノ
珪酸塩スラリーとＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体とを混合
して硬化性無機質組成物を調製した後、この硬化性無機
質組成物を熱硬化させる無機質硬化体の製造方法であっ
て、前記アルミノ珪酸塩スラリーを１〜３０℃に温度調
整した後、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体と混合する無機
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、土木、建築材料等
に使用される無機質硬化体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等を含む無機質硬
化体は、不燃性、無発煙性の建築材料等として有用であ
る。このようなものとしては、例えば、アルカリの存在
下で熱により硬化する無機質硬化体が提案されている。
特開平４−５９６４８号公報には、アルカリ金属珪酸塩
水溶液と、メタカオリン、コランダム、ムライト製造時
に発生する集塵装置の灰、フライアッシュ等のアルカリ
反応性無機固体成分とを配合し、更に、充填材、有機ベ
ントナイト等の混和材を混入することにより、建築材料
として有用な無機質硬化体を製造する技術が開示されて
いる。また、特開平４−６１３８号公報には、アルカリ
金属珪酸塩水溶液と上述のアルカリ反応性無機固体成分
及び充填材とを混練後、型内に注入し、加熱硬化させた
無機質硬化体が開示されている。

【０００３】しかし、このようなアルカリ反応性無機固
体成分のうち、安定的かつ安価に供給可能なカオリンや
フライアッシュについて検討したところ、カオリンは、
結晶性が高いためアルカリとの反応性が不充分であり、
良好な無機質成形体を得ることができない。フライアッ
シュは、産生する発電所により反応性にバラツキがあ
り、また、反応速度が非常に遅い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
先に、アルカリ反応性無機固体成分であるアルミニウム
含有無機質粉体に、機械的エネルギーを付与させ、反応
活性にした後、常温のアルカリ金属水溶液、アルカリ金
属珪酸塩等と混合してアルミノ珪酸塩スラリーを調整
し、次に、このアルミノ珪酸塩スラリーとＡｌ₂Ｏ₃−
ＳｉＯ₂系粉体とを混合して硬化性無機質組成物を調整
して成形を行い、硬化させる方法を提案した。その後、
本発明者らはさらに検討を行い、機械的エネルギーを付
与させたアルミニウム含有無機質粉体は高反応性である
ため、調整したアルミノ珪酸塩スラリーとＡｌ₂Ｏ₃−
ＳｉＯ₂系粉体とを混合して硬化性無機粉末を調整する
際、アルミノ珪酸塩スラリーの温度が高いと、混合段階
においてゲル化が発現しやすく、そのため流動性が低下
して、注型性や脱泡性の不良を招く場合があることを見
いだした。

【０００５】本発明は、上記に鑑み、流動性に優れた硬
化性無機質組成物（ｇ）を調製することができ、混合か
ら成形への工程をスムーズに進行させることができ、か
つ、気泡を含まないる無機質硬化体（ｈ）を得ることが
できる無機質硬化体の製造方法を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、水酸化アルミ
ニウム及びＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体から選ばれる一
種以上の粉体に機械的エネルギーを作用させて得られる
活性無機粉体（ａ）とアルカリ金属水溶液（ｂ）とを混
合して無機質粉体のアルカリ懸濁液（ｃ）を調製し、次
に、上記無機質粉体のアルカリ懸濁液（ｃ）とアルカリ
金属珪酸塩（ｄ）とを混合してアルミノ珪酸塩スラリー
（ｅ）を調製し、更に、上記アルミノ珪酸塩スラリー
（ｅ）とＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）とを混合し
て硬化性無機質組成物（ｇ）を調製した後、この硬化性
無機質組成物（ｇ）を熱硬化させて無機質硬化体（ｈ）
を得る無機質硬化体の製造方法であって、上記アルミノ
珪酸塩スラリー（ｅ）を１〜３０℃に温度調整した後、
Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）と混合することを特
徴とする無機質硬化体の製造方法である。以下、本発明
について詳述する。

【０００７】本発明の無機質硬化体の製造方法において
は、まず、水酸化アルミニウム及びＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ
₂系粉体から選ばれる一種以上の粉体に機械的エネルギ
ーを作用させて得られる活性無機粉体（ａ）とアルカリ
金属水溶液（ｂ）とを混合して無機質粉体のアルカリ懸
濁液（ｃ）を調製する。

【０００８】上記水酸化アルミニウムは、組成式Ａｌ₂
Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏで表されるギブサイト、バイヤライト、
ノルドストランダイト、組成式Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏで表
されるベーマイト、ダイアスポア、又は、組成式Ａｌ₂
Ｏ₃・１／５Ｈ₂Ｏで表されるトーダイトを指す。

【０００９】上記Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体として
は、例えば、カオリン、ムライト、ばん土、けつ岩、フ
ライアッシュ、白土、焼成汚泥、スラグ、その他カオリ
ン以外の粘土鉱物等が挙げられる。これらのなかでは、
カオリンが好ましい。上記カオリンは、カオリン鉱物を
５０重量％以上含有する無機質粉体である。上記カオリ
ン鉱物は、２−八面体型の１：１層状の珪酸塩からなる
粘土鉱物であって、Ａｌ ₂Ｓｉ₂Ｏ₅（ＯＨ）₄の化学
式で示される。このようなものとしては特に限定され
ず、例えば、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト
等の鉱物が挙げられる。また、上記カオリン鉱物は、カ
オリン鉱物の層間に水分子を含んだハロイサイトであっ
てもよい。

【００１０】上記カオリンは、上記カオリン鉱物以外
に、例えば、雲母、タルク、スメクタイト、アロフェ
ン、イモゴライト等の粘土鉱物；α―クオーツ等のシリ
カ鉱物；長石；沸石等の一般に粘土中に含まれる鉱物を
含んでいてもよいが、上記カオリン鉱物の含有量が５０
重量％以上のものであることが好ましい。５０重量％未
満であると、アルカリとの反応性が劣ることがある。よ
り好ましくは、６０〜１００重量％である。

【００１１】上記水酸化アルミニウム及びＡｌ₂Ｏ₃−
ＳｉＯ₂系粉体の平均粒径は特に限定されないが、機械
的エネルギーの有効利用の観点から、０．１〜１０００
μｍが好ましい。より好ましくは、０．１〜１００μｍ
である。

【００１２】上記活性無機質粉体（ａ）を得るための機
械的エネルギーとしては特に限定されず、例えば、圧縮
力、せん断力、衝撃力等によるエネルギーが挙げられ
る。上記機械的エネルギーを作用させる方法としては特
に限定されず、粉砕を目的として一般的に使用される粉
砕機を用いて行うことができる。上記粉砕機としては、
例えば、衝撃、摩擦、圧縮、せん断等が複合したボール
ミル、振動ミル、遊星ミル、媒体撹拝型ミル等のボール
媒体ミル；ローラーミル；乳鉢等が挙げられる。また、
衝撃、摩砕が主であるジェット粉砕機を使用することも
可能である。これらのなかでは、機構的に上記粉体に有
効に機械的エネルギーを付与することが可能な点から、
ボール媒体ミルが好ましい。

【００１３】上記粉砕に際しては、セメントクリンカ
ー、珪砂、石灰石等の粉砕時に通常使用される粉砕助材
を使用してもよい。上記粉砕助材としては、例えば、メ
チルアルコール等のアルコール類、トリエタノールアミ
ン等のエタノールアミン類等の液体系のもの；ステアリ
ン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム等の固体系の
もの；アセトン蒸気等の気体系のもの等が挙げられる。

【００１４】上記機械的エネルギーは、粉砕装置に投入
した電力を処理原料の単位重量当たりで表して、０．１
〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。０．１ｋｗｈ／ｋｇ未
満であると、結晶構造の変性が不充分であるのでアルカ
リとの反応性がほとんどなくなり、３０ｋｗｈ／ｋｇを
超えると、粉砕装置への過大負荷、媒体としてのボール
や容器の過度の磨耗、処理粉体中への不純物の混入、コ
スト等の生産性等の各種問題が生じ易くなる。より好ま
しくは、０．５〜２０ｋｗｈ／ｋｇであり、更に好まし
くは、０．５〜１０ｋｗｈ／ｋｇである。

【００１５】本発明において、上記アルカリ金属水溶液
（ｂ）とは、リチウム、ナトリウム又はカリウム水溶液
等をいう。上記活性無機質粉体（ａ）及びアルカリ金属
水溶液（ｂ）を混合して無機質粉体のアルカリ懸濁液
（ｃ）を調製する際の上記アルカリ金属水溶液（ｂ）の
濃度は、該水溶液を保管する際の温度における飽和溶解
度以下の濃度が好ましい。飽和溶解度を超えると沈殿を
生じ、品質にバラツキを生じる原因となる。好ましいア
ルカリ金属水溶液（ｂ）の濃度は、１重量％〜飽和溶解
度である。

【００１６】また、上記混合の際のアルカリ金属水溶液
（ｂ）の保持温度は、反応性を抑制するために、１〜３
０℃が好ましい。より好ましい保持温度は、１〜１０℃
である。そのため、アルカリ金属水溶液（ｂ）の温度が
これらの温度より上昇した場合には、冷却するのが好ま
しい。

【００１７】上記無機質粉体のアルカリ懸濁液（ｃ）を
調製する際のアルカリ金属水溶液（ｂ）と活性無機質粉
体（ａ）の混合割合は、アルカリ金属水溶液（ｂ）１０
０重量部に対して活性無機質粉体（ａ）０．５〜３００
重量部が好ましく、１〜１００重量部がより好ましい。

【００１８】上記混合には、一般に、固液の混合、攪拌
に使用される装置を使用することができ、例えば、撹拝
機、ミキサー、スターラー、ボールミル、ブレンダー等
を使用することができる。混合時間は、混合・攪拌装置
の能力にもよるが、通常、１分〜２時間が好ましい。

【００１９】調製した無機質粉体のアルカリ懸濁液
（ｃ）は、乾燥しないような環境下であれば、貯蔵して
もよい。本発明では、上記工程により調製した上記無機
質粉体のアルカリ懸濁液（ｃ）とアルカリ金属珪酸塩
（ｄ）とを混合してアルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を調
製する。

【００２０】上記アルカリ金属珪酸塩（ｄ）は、Ｍ₂Ｏ
・ｎＳｉＯ₂で表される。Ｍはリチウム、ナトリウム又
はカリウムであり、ｎは０又は正の整数である。上記Ｍ
₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂において、ｎが大きくなると、上記ア
ルカリ金属珪酸塩（ｄ）と水とを混合してアルカリ金属
珪酸塩水溶液とした場合、ゲル化を起こし易く、粘度が
急激に上昇するため、アルカリ懸濁液（ｃ）との混合が
困難になるので、ｎは８以下が好ましい。上記アルカリ
金属珪酸塩は単独で用いられてもよく、２種以上が混合
して用いられてもよい。

【００２１】上記アルカリ金属珪酸塩（ｄ）は、予め水
と混合して水溶液にして使用するのが、分散性が向上す
るので好ましい。この場合、アルカリ金属珪酸塩の濃度
は特に限定されないが、低くなりすぎると、得られるア
ルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を用いて無機質硬化体
（ｈ）を製造する際に硬化しないことがあり、高くなり
すぎると、得られるアルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）の粘
度が高くなり、アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を用いて
無機質硬化体を製造する際に成形が難しくなることがあ
るので、１〜７０重量％が好ましく、３０〜６０重量％
がより好ましい。

【００２２】上記無機質粉体のアルカリ懸濁液（ｃ）に
対するアルカリ金属珪酸塩（ｄ）の添加量は、多くなっ
ても、少なくなっても、得られるアルミノ珪酸塩スラリ
ー（ｅ）の硬化性が不十分となるので、無機質粉体のア
ルカリ懸濁液（ｃ）１００重量部に対して１００〜１０
００重量部が好ましい。

【００２３】上記アルカリ懸濁液（ｃ）とアルカリ金属
珪酸塩（ｄ）との混合には、一般に固液の混合、攪拌に
使用される装置が適用できる。例えば、攪拌機、ミキサ
ー、スターラー、ボールミル、ブレンダー等を使用する
ことができる。混合時間は、混合・攪拌装置の能力にも
よるが、１分〜２時間が好ましい。

【００２４】上記アルカリ懸濁液（ｃ）とアルカリ金属
珪酸塩（ｄ）との混合の際には、上記アルカリ金属珪酸
塩（ｄ）が、１〜３０℃に温度保持されているのが好ま
しく、１〜１０℃に温度保持されているのがより好まし
い。混合の際の温度が、１℃未満であったり、３０℃を
超えると、上記混合の際に、ゲルの挙動が発現し、流動
性が低下することがあるため、上記範囲が好ましい。

【００２５】調製したアルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）
は、乾燥しないような環境下であれば、貯蔵してもよい
が、各種の充填材と混合し、成形原料として使用するの
が好ましい。

【００２６】上記の方法により調製されたアルミノ珪酸
塩スラリー（ｅ）の状態は、例えば、溶解イオン、ゾル
状、ゲル状、懸濁液等、いずれの状態でも構わない。

【００２７】上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）のＳｉ
／Ａｌのモル比は、小さくなると、Ａｌが過剰となるた
め、得られる無機質硬化体の強度が低くなり、大きくな
ると、Ａｌが過少となるため、アルミノ珪酸塩スラリー
（ｅ）の反応速度が著しく遅くなるので、０．５〜１０
０が好ましく、０．６〜２０がより好ましく、０．８〜
１０が更に好ましい。

【００２８】上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）の固形
分濃度は、低くなりすぎると、水が過剰となるため、得
られる無機質硬化体の強度が低くなり、高くなりすぎる
と、水が過少となるため、アルミノ珪酸塩スラリー
（ｅ）の成形性が悪化するので、３０〜８０重量％が好
ましく、４０〜７０重量％がより好ましく、４５〜６５
重量％が更に好ましい。

【００２９】本発明では、更に、上記工程により調製し
た上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）とＡｌ₂Ｏ₃−Ｓ
ｉＯ₂系粉体（ｆ）とを混合して硬化性無機質組成物
（ｇ）を調製した後、この硬化性無機質組成物（ｇ）を
熱硬化させて無機質硬化体（ｈ）を得る。

【００３０】上記Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）と
しては、前述のアルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）の製造に
使用されるもののいずれも使用可能であるが、これらの
なかでは、非晶質Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体が好まし
い。

【００３１】上記非晶質Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂粉体と
は、Ｘ線回折法において非晶質相を観測することがで
き、かつ、²⁷ＡｌＭＡＳＮＭＲにて酸素配位数５又
は６のＡｌが観測されるＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体を
いう。その組成としては、Ａｌ₂Ｏ₃が２０重量％以上
であるものが好ましい。このような粉体としては、例え
ば、メタカオリン、フライアッシュ、ガラス粉砕品、溶
射等により加熱溶融後急冷された粉体などが挙げられ
る。

【００３２】上記硬化性無機質組成物（ｇ）におけるア
ルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）１００重量部に対するＡｌ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）の配合割合は、２００重
量部以下が好ましく、３〜７０重量部がより好ましい。
２００重量部を超えると固形分が多くなり過ぎて成形し
にくくなる。

【００３３】上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）とＡｌ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）との混合の際には、必要
に応じて、補強繊維を添加することができる。上記補強
繊維としては、形成される無機質硬化体に付与すべき性
能に応じて適宜のものを使用することができる。このよ
うな補強繊維としては特に限定されず、例えば、ビニロ
ン、ポリプロピレン、アクリル、レーヨン、アラミド等
の合成繊維；ガラス繊維；チタン酸カリウム、ロックウ
ール等の無機繊維；カーボン繊維；鋼繊維等の一般にセ
メント等の無機硬化材料に使用されているもの等が挙げ
られる。

【００３４】上記補強繊維は、長繊維又は短繊維のいず
れであってもよく、また、メッシュ状で使用してもよ
い。補強繊維として、短繊維を使用する場合は、その繊
維径は１〜５００μｍ，その繊維長は１〜１５ｍｍであ
ることが好ましい。細すぎると混合時に再凝集しやす
く、交絡によりファイバーボールが形成されるので、得
られる無機質硬化体の強度が不充分となり、また、表面
の凸凹が激しくなり良好な外観のもの得られない。ま
た、太すぎたり短すぎたりすると補強効果が不充分にな
る。

【００３５】上記補強繊維の添加量は、上記アルミノ珪
酸塩スラリー（ｅ）１００重量部に対して１０重量部以
下が好ましい。１０重量部を超えると、上記補強繊維の
分散性、得られる無機質硬化体の耐熱性等に問題が生じ
る。

【００３６】また、上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）
とＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）との混合の際に
は、硬化及び乾燥時における収縮の低減、流動性向上の
ために、無機質充填材を添加することができる。上記無
機質充填材としては特に限定されず、例えば、珪砂、珪
石粉、フライアッシュ、スラグ、シリカヒューム、マイ
カ、タルク、ワラストナイト、炭酸カルシウム、粘土等
が挙げられる。

【００３７】上記無機質充填材の平均粒径は、０．０１
μｍ〜１ｍｍが好ましい。０. ０１μｍ未満であると、
硬化及び乾燥時における収縮の低減効果が不充分であ
り、１ｍｍを超えると、流動性が悪化し、得られる無機
質硬化体の表面の凸凹が大きくなる。

【００３８】上記無機質充填材の添加量は、上記アルミ
ノ珪酸塩スラリー（ｅ）１００重量部に対して８００重
量部以下が好ましい。８００重量部を超えると、上記無
機質粉体の割合が小さくなるために硬化性が不充分とな
る。より好ましくは、１００〜５００重量部である。

【００３９】更にまた、上記アルミノ珪酸塩スラリー
（ｅ）とＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）との混合の
際には、得られる無機質硬化体（ｈ）の軽量化のため
に、有機質、無機質等の軽量骨材を添加することができ
る。上記軽量骨材としては特に限定されず、例えば、ス
チレン系、塩化ビニリデン系、フェノール系、ウレタン
系、エチレン系等の各種合成樹脂発泡体；ガラスバルー
ン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、シリカ
バルーン、パーライト等の無機質発泡体等が挙げらる。
これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよ
い。

【００４０】上記無機質発泡体の比重は、０．０１〜１
が好ましい。０．０１未満であると、得られる無機質硬
化体の強度が低下し、１を超えると、軽量化の効果が得
られない。上記軽量骨材の添加量は、上記アルミノ珪酸
塩スラリー（ｅ）１００重量部に対して０．１〜１００
重量部が好ましい。０．１重量部未満であると、軽量化
の効果が得られず、１００重量部を超えると、得られる
無機質硬化体（ｈ）の強度が低下する。

【００４１】アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）とＡｌ₂Ｏ
₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）との混合方法としては特に限
定されず、例えば、セメント組成物を製造する際に通常
使用されるオムニミキサー、アイリッヒミキサー、万能
ミキサー、ライカイ機等を使用して、予め調製したアル
ミノ珪酸塩スラリー（ｅ）、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉
体（ｆ）、及び、必要に応じて補強繊維、無機質充填材
等を配合し、混合する方法等が挙げられる。

【００４２】上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）と上記
Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）とを混合する際に
は、上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）は、１〜３０℃
に温度調整しておく。上記温度調整は、上述した上記ア
ルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を調製する工程において、
アルカリ金属液（ｂ）及びアルカリ金属珪酸塩（ｄ）を
あらかじめ温度保持しておくことで、上記アルミノ珪酸
塩スラリー（ｅ）の温度調整をしてもよいし、上記アル
ミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を調製後に上記温度に調整し
てもよい。

【００４３】また、上記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）
と上記Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）との混合は、
５〜３０℃の温度に制御された容器内で行うのが好まし
い。上記条件で混合を行うことにより、調製される硬化
性無機質組成物（ｇ）の温度を、２４〜３６℃付近の温
度に調整することができる。このため、上記硬化性無機
質組成物は、物性を損なうことなく、練り上がり初期の
流動性を著しく向上させることができる。

【００４４】上記の方法を用いて得られた硬化性無機質
組成物（ｇ）を、所定の形状に成形するとともに、熱硬
化させ、本発明の無機質硬化体（ｈ）を製造する。成形
方法としては特に限定されず、例えば、注入法、プレス
法、押し出し法等の一般的な方法が挙げられる。上記成
形の際、硬化性無機質組成物（ｇ）は流動性に優れてい
るので、成形がスムーズに進行するとともに、脱泡もス
ムーズに行われ、気泡を含まない無機質硬化体（ｈ）を
得ることができる。

【００４５】硬化性無機質組成物（ｇ）を熱硬化させる
際の硬化温度は、１〜３００℃が好ましい。硬化温度
が、１℃未満であると硬化反応速度が著しく低下するこ
とがあり、３００℃を超えると、硬化時の収縮が大きく
なり、得られる無機質硬化体（ｈ）にクラック等が発生
することがある。より好ましくは、１０〜１５０℃であ
る。

【００４６】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００４７】実施例１（１）活性無機質粉体の調製無機質粉体として、表１に示した水酸化アルミニウム
（組成「Ａｌ₂Ｏ₃：６５重量％、Ｈ₂Ｏ：３５重量
％」、ＣＬ−３１０、平均粒径１０μｍ、住友化学工業
社製）の２ｋｇを、ウルトラファインミルＡＴ−２０
（三菱重工業社製、１０ｍｍφジルコニアボール４４ｋ
ｇを使用）に投入し、２ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギ
ーを印加することにより活性化処理し、活性無機質粉体
を調製した。

【００４８】（２）アルミノ珪酸塩スラリーの調製（２−１）アルカリ懸濁液の調製上記方法により得られた活性無機質粉体とＫＯＨ水溶液
（４５重量％）とを、ハンドミキサーで混合（混合比、
活性無機質粉体：ＫＯＨ＝１２：１００）してアルカリ
懸濁液を調製し、６℃に冷却した。

【００４９】（２−２）アルミノ珪酸塩スラリーの調製上記で得られたアルカリ懸濁液と６℃に冷却した１Ｋ水
ガラス（日本化学社製）を、ハンドミキサーで１分間混
合（混合比、アルカリ懸濁液：水ガラス＝３７：１０
０）し、アルミノ珪酸塩スラリーを調製した。得られた
アルミノ珪酸塩スラリーのＳｉ／Ａｌモル比は、８．８
であり、固形分濃度は、４９％であった。

【００５０】（４）硬化性無機質組成物の調製上記で得られた反応性アルミノ珪酸塩スラリー１００重
量部、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体として、非晶質Ａｌ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体である、メタカオリン（組成
「Ａｌ₂Ｏ₃：４４重量％、ＳｉＯ₂：５２重量％、そ
の他：４重量％」、「比表面積１３ｍ²／ｇ」、「結晶
構造は非晶質」、「酸素配位数６のＡｌ有り」、ＳＰ−
３３、平均粒径５μｍ、エンゲルハート社製）５５重量
部、充填剤として、珪石粉（住友セメント社製のプレー
ン比表面積が９０００ｃｍ²／ｇのもの）６０重量部、
及び、ワラストナイト（ケモリットＡ−６０、Ｗｏｌｋ
ｅｍ社製）６０重量部、並びに、補強材として、ビニロ
ン繊維（ＲＭ１８２、繊維長６ｍｍ、繊維径１４μｍ、
クラレ社製）１０重量部とを配合した組成物を遊星攪拌
型ミキサーにて１０分間混合して、硬化性無機質組成物
を得た。

【００５１】（５）無機質硬化体の調製得られた硬化性無機質組成物を縦、横が３００ｍｍ、厚
さが３０ｍｍの型枠内に注入し、ホットプレートを用い
て６５℃で３０分間、硬化させ、無機質硬化体を得た。
上記の混合条件で得られた硬化性無機質組成物につい
て、フロー値、アルカリ金属水溶液及びアルカリ金属珪
酸塩の温度、アルミノ珪酸塩スラリー温度、材温及び曲
げ強度を測定し、結果を表１に示した。なお、フロー値
及び曲げ強度は下記の方法で評価した。

【００５２】評価方法（１）フロー値：テーブル・フロー試験機を用いて、練
り上がり５分後のフロー値をＪＩＳＲ５２０１に準
拠して測定した。（２）曲げ強度：得られた無機質硬化体を脱型し、５０
℃で２４時間乾燥し、ＪＩＳＡ１４０８の方法に準
じて曲げ強度を測定した。

【００５３】

【表１】

【００５４】実施例２アルミノ珪酸塩スラリーの調製において、アルカリ懸濁
液の調製方法を下記に示す方法に代えた以外は、実施例
１と同様に行った。（２−１）アルカリ懸濁液の調製上記方法により得られた活性無機質粉体と６℃に冷却し
たＫＯＨ水溶液（４５重量％）とを、ハンドミキサーで
混合（混合比、活性無機質粉体：ＫＯＨ＝１２：１０
０）し、アルカリ懸濁液を調製した。

【００５５】得られたアルミノ珪酸塩スラリーのＳｉ／
Ａｌモル比は、８．８であり、固形分濃度は、４９％で
あった。また、上記の混合条件で得られた硬化性無機質
組成物について、実施例１と同様に、フロー値、アルカ
リ金属水溶液及びアルカリ金属珪酸塩の温度、アルミノ
珪酸塩スラリー温度、材温及び曲げ強度を測定し、結果
を表１に示した。

【００５６】実施例３硬化性無機質組成物の調製を温度制御ミキサーを用い
て、１０℃の温度管理下で行った以外は、実施例１と同
様に行った。得られたアルミノ珪酸塩スラリーのＳｉ／
Ａｌモル比は、８．８であり、固形分濃度は、４９％で
あった。

【００５７】また、上記の混合条件で得られた硬化性無
機質組成物について、実施例１と同様に、フロー値、ア
ルカリ金属水溶液のアルカリ金属珪酸塩の温度、アルミ
ノ珪酸塩スラリー温度、材温及び曲げ強度を測定し、結
果を表１に示した。

【００５８】実施例４硬化性無機質組成物の調製を温度制御ミキサーを用い
て、２０℃の温度管理下で行った以外は、実施例１と同
様に行った。得られたアルミノ珪酸塩スラリーのＳｉ／
Ａｌモル比は、８．８であり、固形分濃度は、４９％で
あった。また、上記の混合条件で得られた硬化性無機質
組成物について、実施例１と同様に、フロー値、アルカ
リ金属水溶液及びアルカリ金属珪酸塩の温度、アルミノ
珪酸塩スラリー温度、材温及び曲げ強度を測定し、結果
を表１に示した。

【００５９】比較例１アルミノ珪酸塩スラリーの調製方法を下記に示す方法に
代えた以外は、実施例１と同様に行った。（２）アルミノ珪酸塩スラリーの調製（２−１）アルカリ懸濁液の調製上記方法により得られた活性無機質粉体と２２℃のＫＯ
Ｈ水溶液（４５重量％）とを、ハンドミキサーで混合
（混合比、活性無機質粉体：ＫＯＨ＝１２：１００）
し、アルカリ懸濁液を調製した。

【００６０】（２−２）アルミノ珪酸塩スラリーの調製上記で得られたアルカリ懸濁液と２２℃の水ガラスを、
ハンドミキサーで１分間混合（混合比、アルカリ懸濁
液：水ガラス＝３７：１００）し、アルミノ珪酸塩スラ
リーを調製した。

【００６１】得られたアルミノ珪酸塩スラリーのＳｉ／
Ａｌモル比は、８．８であり、固形分濃度は、４９％で
あった。また、上記の混合条件で得られた硬化性無機質
組成物について、実施例１と同様に、フロー値、アルカ
リ金属水溶液及びアルカリ金属珪酸塩の温度、アルミノ
珪酸塩スラリー温度、材温及び曲げ強度を測定し、結果
を表１に示した。

【００６２】

【発明の効果】本発明の無機質硬化体の製造方法は、上
述の構成からなるので、流動性に優れた硬化性無機質組
成物（ｇ）を調製することができ、混合から成形への工
程をスムーズに進行させることができ、かつ、気泡を含
まないる無機質硬化体（ｈ）を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水酸化アルミニウム及びＡｌ₂Ｏ₃−Ｓ
ｉＯ₂系粉体から選ばれる一種以上の粉体に機械的エネ
ルギーを作用させて得られる活性無機粉体（ａ）とアル
カリ金属水溶液（ｂ）とを混合して無機質粉体のアルカ
リ懸濁液（ｃ）を調製し、次に、前記無機質粉体のアル
カリ懸濁液（ｃ）とアルカリ金属珪酸塩（ｄ）とを混合
してアルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を調製し、更に、前
記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）とＡｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ
₂系粉体（ｆ）とを混合して硬化性無機質組成物（ｇ）
を調製した後、この硬化性無機質組成物（ｇ）を熱硬化
させて無機質硬化体（ｈ）を得る無機質硬化体の製造方
法であって、前記アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）を１〜
３０℃に温度調整した後、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体
（ｆ）と混合することを特徴とする無機質硬化体の製造
方法。
【請求項２】アルミノ珪酸塩スラリー（ｅ）とＡｌ₂
Ｏ₃−ＳｉＯ₂系粉体（ｆ）とを混合する際、５〜３０
℃の温度に制御された容器内で両者を混合する請求項１
記載の無機質硬化体の製造方法。