JP2001080949A

JP2001080949A - 無機質硬化性組成物及び無機質硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP2001080949A
Application number: JP25581599A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takihana; 裕之瀧華; Katsuzo Nitta; 勝三新田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2001-03-27
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: JP3831553B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性等の性状が安定している無機質硬化性
組成物を製造する方法を提供する。【解決手段】６０℃に温度調節した珪酸カリウム水溶
液〔液体（Ｂ）〕１ａと５℃に温度調節した珪酸カリウ
ム水溶液〔液体（Ｂ）〕１ｂとを３８：１７の重量比で
オムニミキサーに投入して１分間混合し、４３℃の珪酸
カリウム水溶液〔液体（Ｂ）〕１が得られた。これに５
℃のメタカオリン〔粉体（Ａ）〕２とその他の粉体３と
を投入し１５分間混合し、３４℃の無機質硬化性組成物
（スラリー）４を得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築材料等に用い
られる無機質硬化体の製造に用いられる無機質硬化性組
成物及び無機質硬化体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セメントと水、又は、ＳｉＯ
₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体とアルカリ金属珪酸塩水溶
液のような、無機質粉体とこの粉体に反応する液体とを
混合した無機質硬化性組成物を硬化させて無機質硬化体
を得る方法が一般に知られている。たとえば、無定形の
二酸化珪素と酸化アルミニウムとを含有する無機質粉体
とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを混合した無機質硬化性
組成物を加熱硬化させることにより、無機質硬化体を製
造する方法が、特公平４−４５４７１号公報に開示され
ている。

【０００３】しかしながら、これらの無機質硬化性組成
物はその温度により粘度等の性状が異なる。また、無機
質硬化性組成物の温度が異なると、無機質硬化性組成物
を硬化し無機質硬化体を製造するための硬化温度や硬化
時間等の条件が異なる。このため、気温変動等により温
度が変化すると、同じ混合条件をとっても無機質硬化性
組成物の流動性等の性状が異なり、成形型への充填や加
熱硬化等の後工程の製造条件が一定でないため、各工程
毎の製造条件の細かな調整を必要としていた。例えば、
無機質硬化性組成物の温度が低く粘度が高い場合には、
無機質硬化性組成物の流動性が悪く、成形型への充填が
困難になったり、巻き込んだ気泡が抜けにくかったりす
るため、成形型を振動させながら無機質硬化性組成物を
充填する必要があり、無機質硬化性組成物の粘度により
必要な振動の強さや時間が異なる。また、無機質硬化性
組成物の温度が低いと、硬化を促進するために加熱した
場合、加熱時間を長くしないと硬化が不十分になり、強
度が十分に発現しない等の問題が生ずることがあった。
また、無機質硬化性組成物の温度が高いと、成形型に充
填する前に硬化反応が進んで粘度が高くなるという不具
合が生ずることがあった。

【０００４】これらの不都合が生じないようにするため
には、気温が変化すると細かな各工程毎の製造条件の調
整が必要となり、生産性を高めることが困難であった。
また、製造工場全体を温度調節する方法もあるが、その
ために多大な設備投資が必要であり、また温度調節のた
めにも多大な費用を必要とするという問題があった。そ
れらの問題を解決するために、スランプ法等により無機
質硬化性組成物の流動性を測定し、流動性が同等になる
ように混合条件を調整する方法がある。しかし、この場
合でも、混合毎に測定が必要なため生産性を高めること
が困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みてなされたものであって、流動性等の性状が安定
している無機質硬化性組成物を製造する方法を提供する
ことを目的としている。また、外観品質や強度等の性能
に優れた生産性の高い無機質硬化体の製造方法を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、無機質粉体（Ａ）と、この粉体
（Ａ）に反応する液体（Ｂ）とを混合して無機質硬化性
組成物を製造する方法において、この液体（Ｂ）の温度
を制御することによって無機質硬化性組成物の温度を制
御することを特徴とする無機質硬化性組成物の製造方法
である。

【０００７】液体の温度制御方法は、特に限定されない
が、熱交換できるタンク内で液体を攪拌しながら温度制
御したり、高温の液体と低温の液体を準備しておき、こ
の混合比率で温度制御したり、液体を輸送する配管に熱
交換器を備えておき、その熱交換器に温水や冷水を循環
させることにより温度制御したりする等の方法が採用で
きる。また、無機質硬化性組成物の温度を厳密に制御す
るために、予め無機質粉体（Ａ）を一定温度で保管する
等の方法で温度調節しておき、無機質粉体（Ａ）と液体
（Ｂ）の比熱（熱容量）より、目的の無機質硬化性組成
物の温度を得ることのできる液体（Ｂ）の温度を計算
し、設定してもよい。また、無機質硬化性組成物の温度
の計算においては、混合エネルギーによる温度上昇や反
応熱を考慮に入れることも有効である。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１に
おいて、粉体（Ａ）より液体（Ｂ）の温度が高いことを
特徴とする無機質硬化性組成物の製造方法である。粉体
（Ａ）と液体（Ｂ）との反応性が高い場合は、予め液体
（Ｂ）と反応性の低い粉体（充填材等）を混合し、液体
（Ｂ）の温度が下がってから、反応性の高い粉体を投入
することにより、高温の液体（Ｂ）と反応性の高い粉体
が急激な反応を起こすこと避けることが可能である。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２において、粉体（Ａ）はＳｉＯ ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無
機質粉体、液体（Ｂ）はアルカリ金属珪酸塩水溶液であ
ることを特徴とする無機質硬化性組成物の製造方法であ
る。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項３に
おいて、前記無機質硬化組成物がＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃
系無機質粉体１００重量部に対して、アルカリ金属珪酸
塩０．２〜４５０重量部、水３５〜１５００重量部を含
むことを特徴とする無機質硬化性組成物の製造方法であ
る。

【００１１】本発明で使用される水は、上記アルカリ金
属珪酸塩水溶液として添加されてよいし、独立して添加
されてもよい。水の量が少なすぎると無機質硬化性組成
物の混合が困難となり、十分に硬化しない。水の量が多
すぎると無機質硬化体の強度が低下するので上記無機質
粉体（Ａ）１００重量部に対して水の量は３５〜１５０
０重量部に限定され、好ましくは４５〜１０００重量
部、さらに好ましくは５０〜５００重量部である。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２，３又は４記載の無機質硬化性組成物を成形型に充填
して無機質硬化体を形成することを特徴とする無機質硬
化体の製造方法である。

【００１３】本発明で使用される成形型は、特に限定さ
れないが、無機質硬化性組成物が接する表面が合成ゴム
製や合成樹脂製であると、無機質硬化体の表面に凹凸模
様を転写するための模様の加工が容易にできるので好ま
しい。また、アルミニウム等金属の鋳物の成形型も同様
に使用することができる。

【００１４】また、請求項６記載の発明は、請求項５に
おいて、前記成形型の温度が前記無機質硬化性組成物の
温度より高いことを特徴とする無機質硬化体の製造方法
である。

【００１５】また、請求項７記載の発明は、ＳｉＯ₂―
Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体と、この無機質粉体と反応する
アルカリ金属珪酸塩水溶液を混合した無機質硬化性組成
物を成形型に充填して硬化する無機質硬化体の製造方法
において、前記無機質硬化性組成物の温度を１０〜５０
℃に制御することを特徴とする無機質硬化体の製造方法
である。

【００１６】また、請求項８記載の発明は、請求項７に
おいて、前記成形型の温度が前記無機質硬化性組成物の
温度より高いことを特徴とする無機質硬化体の製造方法
である。

【００１７】本発明に使用される無機質粉体（Ａ）とし
ては、ＳｉＯ₂５〜８５重量％とＡｌ₂Ｏ₃９０〜１０
重量％のものが好適に使用される。このような粉体とし
ては、フライアッシュ、メタカオリン、カオリン、ムラ
イト、コランダム、アルミナ系研磨材を製造する際のダ
スト、粉砕焼成ボーキサイト等が使用できるが組成と粒
度が適当であればこれらに限定されるものではない。
尚、容易に入手できるののは、不純物を含有するため、
ＳｉＯ₂とＡｌ₂Ｏ₃との合計が１００重量％となって
いないが、合成により合計が１００重量％となるように
してもよい。また、これらの粉体をそのまま用いてもよ
いが、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械
的エネルギーの作用等の方法を用いてもよい。

【００１８】溶射処理する方法としては、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。その溶
射技術は、好ましくは材料粉末が２０００〜１６０００
℃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、プラズマ溶射法、高エネルギーガス
溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の
比表面積は、０．１〜１００ｍ²／ｇが好ましい。

【００１９】粉砕分級する方法としては公知の任意の方
法が採用できる。つまり、粉砕の方法としてはジェット
ミル、ロールミル、ボールミル等による方法があげられ
る。また、分級の方法としては篩、比重、風力、湿式沈
降等の方法があげられる。これらの手段は併用されても
よい。

【００２０】機械的エネルギーを作用させる方法として
は、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等が
使用され、作用させる機械的エネルギーは０．５ｋｗｈ
／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。機械的エネルギ
ーが小さいと粉体を活性化しにくく、大きいと装置への
負荷が大きい。

【００２１】フライアッシュは、必要に応じて、焼成さ
れたものでもよい。焼成温度が低すぎるとフライアッシ
ュの黒色が残り、顔料等による着色が困難となり、高す
ぎるとアルカリ金属珪酸塩との反応性が低くなるので、
４００℃〜１０００℃であることが好ましい。

【００２２】本発明に使用されるアルカリ金属珪酸塩水
溶液〔液体（Ｂ）〕のアルカリ金属珪酸塩とは、Ｍ₂Ｏ
・ｎＳｉＯ₂（Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉから選ばれる１種以
上の金属）で表される塩であって、ｎの値は小さすぎる
と緻密な無機硬化体が得られず、大きすぎると水溶液の
粘度が上昇し混合が困難になるので０．０５〜８が好ま
しく、さらに好ましくは０．５〜２．５である。

【００２３】本発明において、無機質硬化体を発泡体と
するために、必要に応じて発泡剤が添加されてもよい。
発泡剤としては過酸化物（過酸化水素、過酸化ソーダ、
過酸化カリ、過ほう酸ソーダ等）、金属粉末（Ｍｇ，Ｃ
ａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン）等が用いられ
る。発泡剤が多すぎると発泡ガスが過剰となり破泡して
良好な発泡体が得られず、少なすぎると発泡倍率が小さ
すぎて発泡体の意味を失うので０．０１〜１０重量部で
あることが好ましい。過酸化水素を発泡剤として用いる
ときは、安全性の面や安定した発泡のために水溶液とし
て用いるのが好ましい。金属粉末を用いる場合は、安定
した発泡を得るために、粒径が２００μm 以下であるこ
とが好ましい。

【００２４】本発明において、発泡を均一にするため
に、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
以上のものが併用されてもよい。発泡助剤の量は多すぎ
ると組成物の粘度が上昇して良好な発泡が得られないの
で、上記無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重
量部以下が好ましい。

【００２５】本発明において、無機質硬化体の強度等を
改良するために、必要に応じて無機質充填材が添加され
てもよい。無機質充填材は、水に溶解せず、アルカリ金
属珪酸塩と反応しないものであれば特に限定されず、例
えば珪砂、川砂、ジルコンサンド、結晶質アルミナ、岩
石粉末、火山灰、シリカフラワー、シリカヒューム、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、マイカ等の天然鉱物、炭
酸カルシウム、珪藻土等があげられる。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。上
記無機質充填材は、平均粒径が小さすぎると組成物の粘
度が上昇して無機質硬化性組成物の成形性が悪くなり、
大きすぎると均一な無機質硬化体が得られないので０．
０１〜１０００μｍが好ましい。無機質充填材の量は多
すぎると得られる無機質硬化体の強度が低下するので上
記無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して７００重量部
以下が好ましい。

【００２６】本発明において、無機質硬化体を補強する
ために、必要に応じて補強繊維が添加されてもよい。補
強繊維は、無機質硬化体に付与したい性能に応じ任意の
ものが使用できる。例えば、ビニロン繊維、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、鋼繊維などが使用できる。

【００２７】上記補強繊維の繊維径は、細すぎると混合
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、最終的に得られる無機質硬化体の強度は向
上しない。また、太すぎたり短かすぎたりすると引張強
度向上などの補強効果が小さい。また、長すぎると繊維
の分散性及び配向性が低下して無機質硬化体の強度が改
善されない。そのため、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、上記無機質粉体
（Ａ）１００重量部に対して、１０重量部以下が好まし
い。

【００２８】さらに硬化体の軽量化を図る目的でシリカ
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、ポリオレフィ
ン等の合成樹脂の発泡体、ポリ塩化ビニリデンバルー
ン、ポリアクリルバルーンなど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。さらに必要に応じて、アルミナセメント、γ
−アルミナ、溶射されたアルミナ、アルミン酸アルカリ
金属塩又は水酸化アルミニウムを加えても良い。

【００２９】

【作用】請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物の製
造方法は、液体（Ｂ）の温度を制御することによって無
機質硬化性組成物の温度を制御する。従って、温度制御
の容易な液体の温度を制御するだけで、一定性状の無機
質硬化性組成物を製造することができる。

【００３０】また、請求項２記載の発明の無機質硬化性
組成物の製造方法は、粉体（Ａ）と粉体（Ａ）より温度
の高い液体（Ｂ）とを混合して無機質硬化性組成物の温
度を制御する。つまり、温度を高くすることにより液体
（Ｂ）の粘度を低くして、粉体（Ａ）と液体（Ｂ）とを
混合するので、請求項１の作用効果に加えて、無機質硬
化性組成物の流動性が向上し、短い時間で効率的に一定
性状の無機質硬化性組成物を製造することができる。ま
た、無機質硬化性組成物を成形型へ充填するのが容易に
なる。また、上記の方法で混合することにより、無機質
粉体（Ａ）やその他必要に応じて加えられた材料の分散
性が高められるため、得られる無機質硬化体が均一にな
り、強度が向上する。また、無機質硬化性組成物の流動
性が向上するので、混合機の動力を低減することができ
る。

【００３１】また、請求項３記載の発明の無機質硬化性
組成物の製造方法は、粉体（Ａ）はＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ
₃系無機質粉体であり、液体（Ｂ）はアルカリ金属珪酸
塩水溶液である。従って、温度制御の容易なアルカリ金
属珪酸塩水溶液の温度を制御することで一定性状の無機
質硬化性組成物を製造することができる。また、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液は温度を上げることにより粘度を著
しく下げることができるので、材料の分散性が特に高め
られ、得られる無機質硬化体が均一になり、強度が向上
する。また、無機質硬化性組成物の流動性が著しく向上
するので、混合機の動力を大幅に低減することができ
る。

【００３２】また、請求項４記載の発明の無機質硬化性
組成物の製造方法は、無機質硬化性組成物がＳｉＯ₂―
Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体１００重量部に対して、アルカ
リ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部、水３５〜１５００
重量部を含むものである。従って、無機質硬化性組成物
を一定性状で適度な粘度とすることができ、成形性の良
好なものとすることができる。また、得られる無機質硬
化体の外観品質や強度等の性能を優れたものとすること
ができる。

【００３３】また、請求項５記載の発明の無機質硬化体
の製造方法は、請求項１，２，３又は４記載の無機質硬
化性組成物を成形型に充填して無機質硬化体を形成す
る。従って、一定性状で均一な無機質硬化性組成物を成
形型に充填できるので、外観品質や強度等の性能の優れ
た無機質硬化体を一定の後工程で製造できる。

【００３４】また、請求項６記載の発明の無機質硬化体
の製造方法は、成形型の温度が前記無機質硬化性組成物
の温度より高いので、成形型の表面に触れた無機質硬化
性組成物の粘度が小さくなり、成形型の表面形状に沿っ
て正確に充填することができる。

【００３５】また、請求項７記載の発明の無機質硬化体
の製造方法は、無機質硬化性組成物の温度を１０〜５０
℃に制御する。従って、適度な粘度で性状の一定な無機
質硬化性組成物を成形型に充填できるので、外観品質や
強度等の性能の優れた無機質硬化体を製造できる。

【００３６】また、請求項８記載の発明の無機質硬化体
の製造方法は、成形型の温度が前記無機質硬化性組成物
の温度より高いので、成形型の表面に触れた無機質硬化
性組成物の粘度が小さくなり、成形型の表面形状に沿っ
て正確に充填することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明を実施例をもってさらに詳
しく説明する。まず、表１に示す無機質硬化性組成物の
配合による実施例１〜４と比較例１，２とを説明する。
図１は実施例１の無機質硬化性組成物の製造方法を示す
ブロック図である。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１において、無機質粉体（Ａ）として、
ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体であるメタカオリン
を使用した。このメタカオリンは、エンゲルハード社製
の商品名ＳａｔｉｎｔｏｎｅＳＰ−３３を三菱重工業社
製ウルトラファインミル（ジルコニアボール直径１０ｍ
ｍ使用、ボール充填率８５％、粉砕助剤としてトリエタ
ノールアミン２５％、エタノール７５％の混合液をメタ
カオリンの０．６％添加）にて、３．３ＫＷ／ｋｇのエ
ネルギーで、３時間処理したものである。その他の粉体
として無機質充填材と補強繊維とを加えた。無機質充填
材は、珪石粉とワラストナイトとを使用した。珪石粉
は、住友セメント社製、ブレーン値５０００ｃｍ²／ｇ
のものであり、ワラストナイトは、土屋カオリン社製の
商品名ケモリットＡ−６０を使用した。補強繊維は、ビ
ニロン繊維であり、クラレ社製の商品名ＲＭ１８２×３
を使用した。液体（Ｂ）は、珪酸カリウム水溶液であ
り、ＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏ＝１．４で濃度４５重量％のもの
を使用した。

【００４０】無機質硬化性組成物の製造は以下の方法で
行った。（実施例１）図１に示すように、６０℃に温度調節した
珪酸カリウム水溶液１ａと５℃に温度調節した珪酸カリ
ウム水溶液１ｂとを３８：１７の重量比でオムニミキサ
ーに投入して１分間混合し、４３℃の珪酸カリウム水溶
液１が得られた。これに５℃の全ての粉体（メタカオリ
ン２とその他の粉体３）を投入し１５分間混合し、３４
℃の無機質硬化性組成物（スラリー）４を得た。（実施例２）５０℃に温度調節した珪酸カリウム水溶液
と５℃のその他の粉体とをオムニミキサーで１０分混合
し、４１℃の組成物を得た。さらに５℃のメタカオリン
を投入し、５分間混合し、３９℃の無機質硬化性組成物
を得た。（実施例３）３５℃に温度調節した珪酸カリウム水溶液
と２０℃の全ての粉体とを同時にオムニミキサーに投入
し、１５分間混合して３４℃の無機質硬化性組成物を得
た。（実施例４）メタカオリンは５℃、その他の粉体は２０
℃、珪酸カリウム水溶液を５０℃に温度調節し、それら
を同時にオムニミキサーに投入し、１５分間混合し３５
℃の無機質硬化性組成物を得た。

【００４１】（比較例１）３０℃に温度調節した珪酸カ
リウム水溶液と３０℃の全ての粉体とを同時にオムニミ
キサーに投入し、１５分間混合して３０℃の無機質硬化
性組成物を得た。（比較例２）３５℃に温度調節した珪酸カリウム水溶液
と３５℃の全ての粉体とを同時にオムニミキサーに投入
し、１５分間混合して３５℃の無機質硬化性組成物を得
た。

【００４２】実施例１〜４と比較例１、２の無機質硬化
性組成物を構成する粉体温度、液体（Ｂ）温度とスラリ
ー（無機質硬化性組成物）の温度、スラリーのスランプ
値とそれぞれの条件で製造した無機質硬化性組成物を硬
化した無機質硬化体の曲げ強度を表２に示す。ただし、
実施例４の粉体温度はその他の粉体の温度を示す。

【００４３】以上の実施例１〜４と比較例１，２とは、
同一の成形条件で無機質硬化体を得て、曲げ強度を測定
した。無機硬化体の成形条件は以下の通りである。実施
例１〜４及び比較例１，２に記載の方法で製造したスラ
リーの温度、スランプ値を測定後、９００×９００×５
０（ｍｍ）の成形型に注型し、周波数１５Ｈｚ、振幅５
ｍｍの振動を６０秒加えた後、密封して、８５℃で１０
時間硬化させ、脱型後５０℃で１０時間乾燥させて無機
質硬化体を得た。なお、スランプ値は、筑波丸東社製の
試験器で測定した。

【００４４】

【表２】

【００４５】実施例１〜４と比較例１，２とを比較する
と全て実施例のほうがスランプ値が大きい。つまり、無
機質硬化性組成物の粘度が小さく流動性がよいことが確
認できた。また、曲げ強度は全て実施例の方が比較例よ
り大きいことが確認できた。つまり、メタカオリンより
温度の高い珪酸カリウム水溶液で無機質硬化性組成物の
温度を制御すると、成形型への充填が容易になる。ま
た、粉体の分散性がよくなる結果、得られる無機質硬化
体の強度が向上する。また、混合機の動力を低減するこ
とができる。

【００４６】次に、実施例５と比較例３の説明をする。
使用原料は実施例１と同じで、配合を表３に示す。

【００４７】

【表３】

【００４８】無機質硬化性組成物の製造は以下の方法で
行った。（実施例５）５４℃に温度調節した珪酸カリウム水溶液
と５℃の全ての粉体とを同時にオムニミキサーに投入
し、１５分間混合して４０℃のスラリー（無機質硬化性
組成物）を得た。

【００４９】（比較例３）３５℃に温度調節した珪酸カ
リウム水溶液と３５℃の全ての粉体とを同時にオムニミ
キサーに投入し、１５分間混合して３５℃のスラリーを
得た。

【００５０】実施例５と比較例３の無機質硬化性組成物
を構成する粉体温度、液体（Ｂ）温度とスラリー（無機
質硬化性組成物）の温度、スラリーのスランプ値とそれ
ぞれの条件で製造した無機質硬化性組成物を硬化した無
機質硬化体の曲げ強度を表４に示す。無機硬化体の製造
は実施例１と同様とした。

【００５１】

【表４】

【００５２】実施例５と比較例３とを比較すると、実施
例のほうがスランプ値が大きい。つまり、無機質硬化性
組成物の粘度が小さく流動性がよいことが確認できた。
また、曲げ強度は実施例５の方が比較例３より大きいこ
とが確認できた。

【００５３】次に、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系無機粉体と
してフライアッシュを使用し、アルカリ金属珪酸塩水溶
液として珪酸ナトリウム水溶液を使用した例を実施例
６，７と比較例４とで説明する。配合は表５に示す。

【００５４】

【表５】

【００５５】フライアッシュは、関電化工社製の平均粒
径２０μｍでＪＩＳ−Ａ−６２０１に準ずるものを分級
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以下の粉末を１００重量％
含有するものを用いた。珪酸ナトリウムは、ＳｉＯ₂／
Ｎａ₂Ｏ＝１．５で濃度４２重量％のものを使用した。
その他の粉体は、実施例１と同一のものを使用した。

【００５６】無機質硬化性組成物の製造は以下の方法で
行った。（実施例６）４５℃に温度調節した珪酸カリウム水溶液
と５℃の全ての粉体とを同時にオムニミキサーに投入
し、１５分間混合して３５℃のスラリー（無機質硬化性
組成物）を得た。（実施例７）３６℃に温度調節した珪酸カリウム水溶液
と２０℃の全ての粉体とを同時にオムニミキサーに投入
し、１５分間混合して３４℃のスラリーを得た。

【００５７】（比較例４）３０℃に温度調節した珪酸カ
リウム水溶液と３０℃の全ての粉体とを同時にオムニミ
キサーに投入し、１５分間混合して３０℃のスラリーを
得た。

【００５８】実施例６，７と比較例４の無機質硬化性組
成物を構成する粉体温度、液体（Ｂ）温度とスラリー
（無機質硬化性組成物）の温度、スラリーのスランプ値
とそれぞれの条件で製造した無機質硬化性組成物を硬化
した無機質硬化体の曲げ強度を表６に示す。無機硬化体
の製造は実施例１と同様とした。

【００５９】

【表６】

【００６０】表６に示すように、実施例６，７と比較例
４とを比較すると、全て実施例のほうがスランプ値が大
きい。つまり、無機質硬化性組成物の粘度が小さく流動
性がよいことが確認できた。また、曲げ強度は全て実施
例の方が比較例より大きいことが確認できた。

【００６１】次に、無機質硬化性組成物の温度を広い範
囲で変えたものを実施例８〜１１と比較例５，６とで説
明する。配合は表７に示す。

【００６２】

【表７】

【００６３】使用した原料は実施例１と同一である。全
ての原料を表８に示したスラリー（無機質硬化性組成
物）温度になるように調整し、同時にオムニミキサーに
投入し、１５分間混合した実施例８〜１１と比較例５，
６の無機質硬化体の成形条件は振動時間を除いて実施例
１と同一とした。振動時間は長いほど外観は改善される
が、６０秒から１８０秒まで変化させて評価した。外観
の良否を◎（非常に良好），○（良好），×（不可）で
評価して表８に示す。

【００６４】

【表８】

【００６５】表８に示すように、スラリー（無機質硬化
性組成物）の温度が１０℃〜５０℃であれば、良好な外
観品質が得られることが確認できた。特に、スラリー温
度を３２℃に調整したものの外観品質が優れていた。無
機質硬化性組成物の温度が１０℃より低かったり、５０
℃より高かったりすると、長時間の振動を加えても外観
品質は改善されない。

【００６６】次に、実施例１２として、比較例５におい
て、成形型の温度を３０℃にして８℃のスラリーを充填
して硬化した無機質硬化体の外観を評価したところ、外
観は良好（○）に改善された。つまり、成形型の温度を
無機質硬化性組成物の温度より高くして成形することに
より、無機質硬化体の外観品質を改善できる。

【００６７】

【発明の効果】請求項１記載の発明の無機質硬化性組成
物の製造方法においては、温度を制御された、流動性等
の性状が安定している無機質硬化性組成物の製造するこ
とができる。成形型への充填や加熱硬化等の後工程の製
造条件が一定となり、無機質硬化体の生産性を高めるこ
とができる。

【００６８】また、請求項２記載の発明の無機質硬化性
組成物の製造方法においては、短い時間で効率的に均一
な無機質硬化性組成物を製造することができる。従っ
て、無機質硬化体の生産性を向上することができる。ま
た、強度等の性能の優れた無機質硬化体を製造すること
ができる。

【００６９】また、請求項３記載の発明の無機質硬化性
組成物の製造方法においては、アルカリ金属珪酸塩水溶
液は温度を上げることにより粘度を著しく下げることが
できるので、材料の分散性が特に高められ、得られる硬
化体の強度が向上する。また、無機質硬化性組成物の流
動性大きく向上するので、混合機の動力を大幅に低減す
ることができる。

【００７０】また、請求項４記載の発明の無機質硬化性
組成物の製造方法においては、無機質硬化性組成物を一
定性状で適度な粘度とすることができ、成形性の良好な
ものとすることができる。また、得られる無機質硬化体
の外観品質や強度等の性能を優れたものとすることがで
きる。

【００７１】また、請求項５記載の発明の無機質硬化体
の製造方法においては、一定性状で均一な無機質硬化性
組成物を成形型に充填できるので、外観品質や強度等の
性能の優れた無機質硬化体を一定の後工程で製造でき
る。

【００７２】また、請求項６記載の発明の無機質硬化体
の製造方法においては、成形型の表面に触れた無機質硬
化性組成物の粘度が小さくなり、成形型の表面形状に沿
って正確に充填することができる。つまり、外観の優れ
た無機質硬化体を製造することができる。

【００７３】また、請求項７記載の発明の無機質硬化体
の製造方法においては、適度な粘度で均一な無機質硬化
性組成物を成形型に充填できるので、外観品質や強度等
の性能の優れた無機質硬化体を製造できる。

【００７４】また、請求項８記載の発明の無機質硬化体
の製造方法においては、成形型の表面に触れた無機質硬
化性組成物の粘度が小さくなり、成形型の表面形状に沿
って正確に充填することができる。つまり、外観の優れ
た無機質硬化体を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無機質硬化性組成物の製造方法を説明
するブロック図である。

【符号の説明】１，１ａ，１ｂ珪酸カリウム水溶液〔液体（Ｂ）〕２メタカオリン〔粉体（Ａ）〕３その他の粉体４無機質硬化性組成物（スラリー）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機質粉体（Ａ）と、この粉体（Ａ）に
反応する液体（Ｂ）とを混合して無機質硬化性組成物を
製造する方法において、この液体（Ｂ）の温度を制御す
ることによって無機質硬化性組成物の温度を制御するこ
とを特徴とする無機質硬化性組成物の製造方法。
【請求項２】粉体（Ａ）より液体（Ｂ）の温度が高い
ことを特徴とする請求項１記載の無機質硬化性組成物の
製造方法。
【請求項３】粉体（Ａ）はＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無
機質粉体、液体（Ｂ）はアルカリ金属珪酸塩水溶液であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の無機質硬化性
組成物の製造方法。
【請求項４】前記無機質硬化組成物がＳｉＯ₂―Ａｌ
₂Ｏ₃系無機質粉体１００重量部に対して、アルカリ金
属珪酸塩０．２〜４５０重量部、水３５〜１５００重量
部を含むことを特徴とする請求項３記載の無機質硬化性
組成物の製造方法。
【請求項５】請求項１，２，３又は４記載の無機質硬
化性組成物を成形型に充填して無機質硬化体を形成する
ことを特徴とする無機質硬化体の製造方法。
【請求項６】前記成形型の温度が前記無機質硬化性組
成物の温度より高いことを特徴とする請求項５記載の無
機質硬化体の製造方法。
【請求項７】ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体と、
この無機質粉体と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液と
を混合した無機質硬化性組成物を成形型に充填して硬化
する無機質硬化体の製造方法において、前記無機質硬化
性組成物の温度を１０〜５０℃に制御することを特徴と
する無機質硬化体の製造方法。
【請求項８】前記成形型の温度が前記無機質硬化性組
成物の温度より高いことを特徴とする請求項７記載の無
機質硬化体の製造方法。