JP3253395B2

JP3253395B2 - 無機質組成物

Info

Publication number: JP3253395B2
Application number: JP2522393A
Authority: JP
Inventors: 勝三新田; 昌岳神谷; 龍俊中野
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH06239655A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住宅やビルディング等
の内外壁、床材、瓦等の建築用部材として有用な、不燃
性、強度及び耐久性に優れた無機質成形体を成形する原
料として好適に使用される、無機質組成物に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】アルカリの存在下で熱により硬化する無
機質組成物について幾つかの提案がされている。例え
ば、特開平４─５９６４８号公報に記載の如く、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液とメタカオリン、コランダムあるい
はムライトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライア
ッシュ等の無機固体成分、及び、充填材や有機ベントナ
イト等の混和材を混入することにより建築資材に有用な
無機成形体を製造することが提案され、特開平４─６１
３８号公報に記載されているように、フライアッシュを
アルカリ金属珪酸塩水溶液と混合し加熱硬化させること
により無機成形体とすることが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の無機
質組成物を硬化させて無機質成形体を成形した場合、成
形過程における反応は、フライアッシュ等と金属珪酸塩
水溶液を主とする脱水縮合反応であるため体積収縮が生
じる。このため得られた無機質成形体にクラックが発生
し易く強度が低く、又、クラックが発生しない場合でも
無機質成形体内に残存応力があるため、耐熱水性等が低
く、耐久性が劣るという問題点がある。

【０００４】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、特定のフライアッシュを用いることによりアルカリ
金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液と
の反応性を高め、又、反応硬化時の体積収縮を防止する
ことにより、又、特定の粉砕フライアッシュを用いるこ
とにより更にアルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカ
リ金属珪酸塩水溶液との反応性を高めることにより、不
燃性、強度、耐久性に優れた無機質硬化体を得ることが
できる無機質組成物を提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明１は、粒径１０μ
ｍ以下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュ
１００重量部と、アルカリ金属水酸化物溶液もしくはア
ルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部と、４０〜
２００μｍの粒径を有する珪砂１００〜３００μｍから
なる無機質組成物である。

【０００６】一般に、フライアッシュとは、石炭火力発
電所のボイラーから排出される石炭灰のうち集塵機で捕
集した微細な灰からなり、ＪＩＳＡ６２０１に合格
するものをいい、化学的組成として、ＳｉＯ₂とＡｌ₂
Ｏ₃を主成分として含有し、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ等を副成分として含有する結晶質物質と非晶質物質の
混合物であり、その粒度分布は、粒径数〜数百μｍの広
い分布を有している。

【０００７】このようなフライアッシュを、そのままア
ルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水
溶液と反応させても、強度、耐久性に優れた無機質硬化
体は得られない。そこで、フライアッシュの反応性を高
める方法について検討した結果、フライアッシュは各粒
度により粒子形、組成、構造等が異なる特異な特性を有
しており、その中で粒径１０μｍ以下のフライアッシュ
がアルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸
塩水溶液と驚異的な反応性を示すことを見出した。

【０００８】本発明１においては、粒径１０μｍ以下の
粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュを用い
る。上記範囲を外れるフライアッシュを用いた場合は、
アルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液との反応性が低く、強度、耐久性に優れた無機質
硬化体は得られない。

【０００９】更に、本発明１において使用されるフライ
アッシュの化学成分は、ＳｉＯ₂４０〜８０重量％、Ａ
ｌ₂Ｏ₃１０〜４０重量％のものが好適である。又、粒
径１０μｍ以下のフライアッシュを作製する方法として
は、例えば、湿式沈降分級、風力分級、比重による分離
等通常行われている分級技術を使用することが可能であ
る。

【００１０】本発明１において、アルカリ金属水酸化物
水溶液としては、一般式ＭＯＨ（ＭはＬｉ，Ｋ，Ｎａ又
はこれらの混合物を示す）で表されるものが使用でき、
その濃度は１０％以上である必要があり、１０〜５０％
の範囲が好適である。

【００１１】本発明１において、アルカリ金属珪酸塩水
溶液としては、一般式Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（ＭはＬｉ，
Ｋ，Ｎａ又はこれらの混合物を示し、ｎは８以下を示
す）で表されるものが使用できる。その水溶液濃度は１
０％以上である必要があり、１０〜５０％の範囲が好適
である。ｎが８を超えた場合、アルカリ金属珪酸塩水溶
液がゲル化をおこし易く粘度が急激に上昇するため、粉
体との混合が困難になる。

【００１２】本発明１において、アルカリ金属水酸化物
水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量は、
上記のフライアッシュ１００重量部に対して、１０〜３
００重量部である必要があり、４０〜２５０重量部の範
囲が好ましい。添加量が１０重量部未満の場合には、粉
体と混練するのが難しくなり、逆に、３００重量部を超
える場合には、得られる無機質成形体の機械的強度が低
下する。

【００１３】本発明１においては、上記フライアッシュ
１００重量部に対して、粒径４０〜２００μｍ、好まし
くは粒径４０〜１５０μｍを有する珪砂１００〜３００
重量部が添加される。粒径が４０μｍ未満の場合、又は
粒径４０〜２００μｍのものの添加量が１００重量部未
満の場合には、フライアッシュとアルカリ金属水酸化物
水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液との脱水縮合
反応による体積収縮を十分防止できず、得られた無機質
成形体の耐水性試験による強度低下が大きくなり、逆
に、２００μｍを超えるか、粒径４０〜２００μｍのも
のの添加量が３００重量部を超える場合には、混練が困
難となり、更に得られる無機質成形体の機械的強度が低
下し、耐水試験による強度低下を大きくなる。

【００１４】本発明１のには、必要に応じて材料の軽量
化を目的として、有機質発泡体や無機質発泡体等の発泡
体が添加されてもよい。有機質発泡体としては、例え
ば、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポ
リスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン等の合成樹脂
の粒状発泡体等が挙げられる。

【００１５】無機質発泡体としては、例えば、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、ヒル石、粒状発泡シリカ等
の粒状発泡体等が挙げられる。これらの発泡体は単独で
使用されてもよいし、又、併用されてもよい。

【００１６】これらの発泡体の比重は、０．０１〜１が
好適であり、０．０３〜０．７が更に好ましい。比重が
０．０１未満の場合には、得られる無機質成形体の機械
的強度が低下する傾向があり、逆に、１を超える場合に
は、得られる無機質成形体の軽量化の効果が得られない
傾向がある。

【００１７】これらの発泡体の添加量は、無機質粉体１
００重量部に対して、２００重量部以下が好ましい。添
加量が２００重量部を超える場合には、得られる無機質
成形体の機械的強度が低下する傾向がある。

【００１８】本発明１には、必要に応じて補強繊維が添
加されてもよい。補強繊維は、得られる無機質成形体に
付与したい性能に応じて任意のものが使用でき、例え
ば、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピ
レン、カーボン、アラミド、アクリル、レーヨン等の材
料からなる合成繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム、
鋼等の材料からなる無機繊維等が使用できる。

【００１９】補強繊維は、繊維径１〜５００μｍ、繊維
長１〜１５ｍｍのものが好ましい。補強繊維の太さは、
細すぎると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボ
ールが形成され易く、得られる無機質成形体の強度はそ
れ以上改善されない傾向があり、太過ぎるか短か過ぎる
と引張り強度向上等の補強効果が小さい傾向があり、長
過ぎると補強繊維の分散性及び配向性が低下する傾向が
ある。

【００２０】補強繊維の添加量は、無機質粉体１００重
量部に対して、１０重量部以下が好ましい。添加量が１
０重量部を超える場合には、補強繊維の分散性が低下す
る傾向がある。

【００２１】本発明１の無機質組成物から無機質成形体
を成形する方法としては、本発明の無機質組成物と、ア
ルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液と、必要に応じて、無機質充填材、有機質発泡体
もしくは無機質発泡体、補強繊維とを混練して得られた
混合物を原料として、注型法、プレス法、押出成形法等
の従来公知の方法により、成形する方法が採用できる。
無機質成形体は常温で硬化させてもよいが、５０〜２０
０℃の温度で加熱硬化させるのが好ましい。

【００２２】本発明２は、本発明１の無機質組成物と、
粒径０．０１〜３０μｍのシリカ粉１〜６００重量部か
らなる無機質組成物である。

【００２３】シリカ粉の粒径が０．０１未満の場合、又
は粒径０．０１〜３０μｍのものの添加量が１重量部未
満の場合には、シリカ粉の比表面積が大きく、混練に必
要なアルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属
珪酸塩水溶液の添加量が多くなるため、得られる無機質
成形体の機械的強度及び耐久性が低下し、逆に、３０μ
ｍを超える場合、又は粒径０．０１〜３０μｍのものの
添加量が６００重量部を超えるには、珪砂との細密充填
効果が得られず、得られる無機質成形体の機械的強度及
び耐久性が低下する。

【００２４】又、本発明２の無機質組成物から無機質成
形体を成形する方法としては、本発明１と同様の方法が
採用できる。

【００２５】更に、１０μｍよりも大きい粒径のフライ
アッシュの形態、構造を詳細に検討した結果、粒径１０
〜２００μｍのフライアッシュは、シリカクォーツ、カ
ルシウム、鉄を主成分とする結晶粒子や、珪素やアルニ
ウムの中空状粒子並びに多孔性粒子の他に、１０μｍ以
下の小球状の粉体を内包する中空状粒子があることを見
出した。

【００２６】そこで、粒径１０〜２００μｍのフライア
ッシュであって、１０μｍ以下の小球状の粉体を内包す
る中空状粒子を含むものを破壊して、強度的欠陥をなく
すと共に、反応活性な内部小球を抽出することにより本
粒径の粒子を有効に使用できると考え、フライアッシュ
の粉砕法について検討を行った。

【００２７】その結果、粒径１０〜２００μｍの粒子の
存在量が１０重量％以上であって、且つ、その領域中の
粒子内に形状が小球状の粉体を内包しているフライアッ
シュを、１０μ以下の粒径の存在量が８０重量％以上に
なるまで粉砕分級した粉砕フライアッシュとすることに
より、著しいアルカリ反応性と、無機質硬化体に強度を
発揮させることができることに成功した。

【００２８】本発明３は、小球状の粉体を内包した粒径
１０〜２００μｍの粒子が１０重量％以上存在している
フライアッシュを、粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量
％以上含有するまで粉砕したフライアッシュ１００重量
部と、水溶液濃度が１０％以上のアルカリ金属水酸化物
水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００
重量部からなる無機質組成物である。

【００２９】ここで、フライアッシュ原粉を１０μｍ以
下の粒径の存在量が８０重量％以上になるまで粉砕して
本発明３において使用するフライアッシュとなす方法と
しては、ジェット粉砕機、ボール媒体ミル、ロール転動
型粉砕機等の微粉砕機を使用することにより可能であ
る。更に、風力、ふるい、動力等を利用する乾式分級機
が粉砕機内の備わった内部分級方式の粉砕分級システム
もしくは上記粉砕機と分級機を連続化した閉回路粉砕方
式の粉砕分級システムを使用することにより粉砕処理効
率が向上するため有効である。中でもジェット粉砕機と
風力粉砕機が組み合わさった粉砕分級システムが、処理
効率、処理量的に好ましい。

【００３０】本発明３においては、フライアッシュとし
ては、上記のフライアッシュ原粉を、粒径１０μｍ以下
の粉体を８０重量％以上含有するまで粉砕したものを用
いることが重要であり、この範囲を外れる場合には、反
応性が顕著に高く、顕著に強度、耐久性の面で、優れた
無機質成形体を成形することができない。

【００３１】本発明３において、アルカリ金属水酸化物
水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液としては、本
発明１と同様のものが同様の添加量使用される。本発明
３においては、必要に応じて、本発明１と同様の発泡
体、補強繊維が添加されてもよい。

【００３２】又、本発明３においては、必要に応じて、
無機質充填材が添加されてもよい。無機質充填材として
は、例えば、タルク、ベントナイト、珪砂、ジルコンサ
ンド、フライアッシュ、シリカヒューム、スラグ、炭酸
カルシウム、マイカ、粘土、ばん土頁岩、ウォラストナ
イト、火山灰、ポーキサイト、セメント、石灰、石膏、
アルミナ、フピオゥライト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材料が使用できる。

【００３３】これらの無機質充填材は、得られる無機質
成形体の用途に応じて適宜選択され、単独で使用しても
よいし、混合して使用してもよい。無機質充填材の添加
量は、フライアッシュ１００重量部に対して、５００重
量部以下が好ましい。添加量が５００重量部を超える場
合には、得られる無機質成形体の機械的強度が低下する
傾向がある。

【作用】本発明１の無機質組成物は、粒径１０μｍ以下
の粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュ１００
重量部と、水溶液の濃度が１０％以上のアルカリ金属水
酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３
００重量部と、粒径４０〜２００μｍの珪砂１００〜３
００重量部からなることにより、フライアッシュとアル
カリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶
液との反応性が高く、且つ、フライアッシュとアルカリ
金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液
との脱水縮合反応による体積収縮を、珪砂が十分吸収す
るので、不燃性、強度及び耐久性に優れた無機質硬化体
を得ることができる。

【００３４】本発明２の無機質組成物は、本発明１の無
機質組成物と、粒径０．０１〜３０μｍのシリカ粉１〜
６００重量部からなることにより、フライアッシュとア
ルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液との脱水縮合反応による体積収縮を、珪砂とシリ
カ粉とが細密充填状態で十分吸収するので、更に、不燃
性、強度及び耐久性に優れた無機質硬化体を得ることが
できる。

【００３５】本発明３の無機質組成物は、小球状の粉体
を内包した粒径１０〜２００μｍの粒子が１０重量％以
上存在しているフライアッシュを、粒径１０μｍ以下の
粉体を８０重量％以上含有するまで粉砕したフライアッ
シュ１００重量部と、水溶液濃度が１０％以上のアルカ
リ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶
液１０〜３００重量部からなることにより、フライアッ
シュとアルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属
珪酸塩水溶液との反応性が高いので、不燃性、強度及び
耐久性に優れた無機質硬化体を得ることができる。

【００３６】

【実施例】１０μｍ以下のフライアッシュの調整方法フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、比
重面積１．８ｍ²／ｇ、ＪＩＳＡ６２０１相等品）
を分級機（日清エンジニアリング社製、商品名「ＴＣ─
１５」）を用いて、粒径１０μｍ以下のフライアッシュ
を作製した。その粉体を粒度分布測定装置（レーザー回
折式粒度分布計、セイシン企業社製、商品名「ＰＲＯ─
７０００Ｓ」）を用いて、粒度分布を測定した結果、全
て粒径１０μｍ以下であった。

【００３７】珪砂の分級方法珪砂をＪＩＳ規格の分級ふるいを用いて、粒径４０〜１
４９μｍ、２１０〜５９０μｍ、４２０〜８４０μｍに
それぞれ分級した。

【００３８】実施例１〜８、比較例１〜８表１及び表２に示した所定量の粒径１０μｍ以下のフラ
イアッシュ、各粒度に分級した珪砂、珪石粉（住友セメ
ント社製、粒径１〜２０μｍ）、ビニロン繊維（太さ
１．８デニール、長さ６ｍｍ）、所定量のアルカリ金属
珪酸塩水溶液を、オムニミキサーに供給し、５分間混合
した。得られた混合物を大きさ１５０×５０ｍｍ、高さ
１０ｍｍの型枠内に注入し、オーブン内で表１及び表２
に記載した温度、時間で硬化させて、無機質硬化体を得
た。得られた無機質硬化体について、以下の項目につい
て評価した。その結果を表１及び表２に示した。

【００３９】硬化状態目視により外観を評価した。曲げ強度得られた無機質硬化体の曲げ強度を、ＪＩＳＡ１４
０８の方法に準じて測定した。ブランクの硬化体につい
ては、５時間硬化させた後、５０℃のオーブン内に５時
間乾燥後、気乾状態に達した無機質硬化体について曲げ
強度を測定した。

【００４０】熱水試験９８℃以上の熱水中に無機質硬化体を８時間放置し、割
れ、クラックを確認し、上記の測定方法により曲げ強
度を測定し、ブランクに対する強度維持率を測定した。

【００４１】実施例９、１０表１及び表２に示した所定量の粒径１０μｍ以下のフラ
イアッシュ、各粒度に分級した珪砂、珪石粉（住友セメ
ント社製、粒度分布１〜２０μｍ）、ビニロン繊維（太
さ１．８デニール、長さ６ｍｍ）、所定濃度のアルカリ
金属珪酸塩水溶液をオムニミキサーに供給し、５分間混
合した。得られた混合物を大きさ１５０×１５０ｍｍ、
高さ１０ｍｍの型枠内ち注入し、オーブン内で表１及び
表２に記載した温度時間にて硬化させた。得られた無機
質硬化体について、実施例１〜８と同様の評価を行っ
た。その結果を表１及び表２に示した。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】表１及び表２からも明らかな如く、実施例
１〜１０の場合には、いずれも得られた無機質成形体の
曲げ強度及び熱水試験後の強度維持率が高い。これに対
して、比較例１、２の如く、粒径４０〜２００μｍの珪
砂の添加量が少な過ぎる場合には、得られた無機質成形
体の熱水試験後の強度維持率が低く、比較例３の如く、
粒径４０〜２００μｍの珪砂の添加量が多い過ぎたり、
比較例４、５の如く珪砂の粒径が２００μｍを超える場
合には、得られた無機質成形体の曲げ強度及び熱水試験
後の強度維持率が低くなるか、混練できなくなってしま
う。

【００４５】又、比較例６の如く、シリカ粉の添加量が
多過ぎる場合には、得られた無機質成形体の熱水試験後
の強度維持率が低くなってしまう。又、比較例７の如
く、アルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量が多過ぎる場合
には、得られた無機質成形品にクラックが発生し、比較
例８の如く、アルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量が少過
ぎる場合には、混練できなくてってしまう。

【００４６】フライッシュの粉砕分級方法表３に示した及びの小球状粉体包含フライアッシュ
を、それぞれ、粉砕分級システム（マキノ社製、ＦＰ型
ジェットミル）を用いて、圧力３．５ｋｇｆ／ｃｍ²、
粉砕風量２．７Ｎｍ³／ｍｉｎで粉砕した。

【００４７】次に、その粉体を粒度分析装置（レーザー
回折式粒度分析計セイシン企業社製、商品名「ＰＲＯ
−７０００Ｓ」）を用いて、粒度分布を測定した結果、
粒径１０μｍ以下の粉砕フライアッシュが、では９５
％（以下、粉砕フライアッシュＡという）、では９７
％（以下、粉砕フライアッシュＢという）であった。

【００４８】表３に示した及びの小球状粉体包含フ
ライアッシュを、それぞれ、振動ミル（三英製作所製、
商品名「ＭＢ−１」）で２４時間粉砕した。次に、その
粉体を上記と同様の粒度分析装置を用いて、粒度分布を
測定した結果、粒径１０μｍ以下の粉砕フライアッシュ
が、では８１％（以下、粉砕フライアッシュＣとい
う）、では８６％（以下、粉砕フライアッシュＤとい
う）であった。

【００４９】尚、表３に示した及びの小球状粉体包
含フライアッシュを破壊したもの、顕微鏡にて観察した
ところ、中空状粒子内に小球状粉体を内包しているのが
観察された。

【００５０】

【表３】

【００５１】実施例１１〜１４表４に示した粉砕フライアッシュの所定量、８号珪砂２
００重量部、ビニロン繊維（クラレ社製、商品名「ＲＭ
１８２」）２重量部を、オムニミキサーで５分間混合
後、表４に示したＫ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モ
ルを含有する水溶液濃度５０％のアルカリ珪酸塩水溶液
の所定量を添加し、更に５分間混合し、その混合物を大
きさ４０×１５０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの型枠中に流し込
み、これを９０℃のオーブン中で硬化した脱型し、５０
℃のオーブン中で４時間乾燥させて、無機質成形体を得
た。得られた無機質成形体について、実施例１〜８と同
様の評価を行った。その結果を表４に示す。

【００５２】実施例１５、１６Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有する水溶
液濃度５０％アルカリ珪酸塩水溶液９７重量部の代わり
に、表４に示した水溶液濃度５０％ＫＯＨ水溶液の所定
量を使用したこと以外は実施例１１〜１４と同様にし
て、無機質成形体を得た。得られた無機質成形体につい
て、実施例１〜８と同様の評価を行った。その結果を表
４に示した。

【００５３】実施例１７Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有する水溶
液濃度５０％アルカリ珪酸塩水溶液９７重量部の代わり
に、Ｎａ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有す
る水溶液濃度５０％アルカリ珪酸塩水溶液９９重量部を
使用したこと以外は実施例１１〜１４と同様にして、無
機質成形体を得た。得られた無機質成形体について、実
施例１〜８と同様の評価を行った。その結果を表４に示
した。

【００５４】実施例１８粉砕フライアッシュＢ１００重量部、８号珪砂２００重
量部、ビニロン繊維（クラレ社製、商品名「ＲＭ１８
２」）２重量部をオムニミキサーで５分間混合後、Ｋ₂
Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モル含有する水溶液濃度
５０％のアルカリ珪酸塩水溶液５０重量部を添加し、更
に５分間混合し、その混合物を大きさ４０×１５０ｍ
ｍ、厚み１５ｍｍの型枠中に充填後、温度１１０℃、圧
力６０ｋｇｆ／ｃｍ²でプレスし、脱型後５０℃のオー
ブン中で４時間乾燥して無機質を得た。得られた無機質
成形体について、実施例１〜８と同様の評価を行った。
その結果を表４に示した。

【００５５】実施例１９粉砕フライアッシュＢ１００重量部、８号珪砂２００重
量部、ビニロン繊維（クラレ社製、商品名「ＲＭ１８
２」）２重量部をオムニミキサーで５分間混合後、Ｋ₂
Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モル含有する水溶液濃度
５０％のアルカリ珪酸塩水溶液５０重量部を添加し、更
に５分間混合した。その混合物を、振動プレス成形機
（アサヒエンジニアリング社製、商品名「ＳＡ−５
０」）上に設置された大きさ４０×１５０ｍｍ、厚み１
５ｍｍの型枠中に充填後、温度１１０℃、圧力６０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²、振動数１０００Ｈｚ、振幅１０μｍでプレ
スし、脱型後５０℃のオーブン中で４時間乾燥して無機
質を得た。得られた無機質成形体について、実施例１〜
８と同様の評価を行った。その結果を表４に示した。

【００５６】比較例９粉砕フライアッシュＡの代わり、表１中ののフライア
ッシュ原粉を用いたこと、Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が
１．５モルを含有する水溶液濃度５０％アルカリ珪酸塩
水溶液９７重量部の代わりに、水溶液濃度５０％ＫＯＨ
水溶液１０５重量部を使用したこと以外は実施例１１と
同様にして、無機質成形体を得た。得られた無機質成形
体について、実施例１〜８と同様の評価を行った。その
結果を表５に示した。

【００５７】比較例１０粉砕フライアッシュＡの代わり、表１中ののフライア
ッシュ原粉を用いたこと、Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が
１．５モルを含有する水溶液濃度５０％アルカリ珪酸塩
水溶液の添加量を１０３重量部としたこと以外は、実施
例１１と同様にして、無機質成形体を得た。得られた無
機質成形体について、実施例１〜８と同様の評価を行っ
た。その結果を表５に示した。

【００５８】比較例１１粉砕フライアッシュＡの代わり、表１中ののフライア
ッシュ原粉を振動ミルで３０分間粉砕した粉砕フライア
ッシュ（粒径１０μｍ以下の粉砕フライアッシュ６０
％）を用いたこと、Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５
モルを含有する水溶液濃度５０％アルカリ珪酸塩水溶液
の添加量を１０２重量部としたこと以外は、実施例１１
と同様にして、無機質成形体を得た。得られた無機質成
形体について、実施例１〜８と同様の評価を行った。そ
の結果を表５に示した。

【００５９】比較例１２粉砕フライアッシュＡの代わり、表１中ののフライア
ッシュ原粉を振動ミルで３０分間粉砕した粉砕フライア
ッシュ（粒径１０μｍ以下の粉砕フライアッシュ６０
％）を用いたこと、Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５
モルを含有する水溶液濃度５０％アルカリ珪酸塩水溶液
の添加量を１０２重量部としたこと以外は、実施例１１
と同様にして、無機質成形体を得た。得られた無機質成
形体について、実施例１〜８と同様の評価を行った。そ
の結果を表５に示した。

【００６０】比較例１３Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有する水溶
液濃度５０％のアルカリ珪酸塩水溶液の添加量を３５０
重量部としたこと以外は、実施例１２と同様にして、無
機質成形体を得た。得られた無機質成形体について、実
施例１〜８と同様の評価を行った。その結果を表５に示
した。

【００６１】比較例１４Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有する水溶
液濃度５０％のアルカリ珪酸塩水溶液８重量部を用いた
こと以外は、実施例１２と同様にして、無機質成形体を
得た。得られた無機質成形体について、実施例１〜８と
同様の評価を行った。その結果を表５に示した。

【００６２】比較例１５Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有する水溶
液濃度５０％アルカリ珪酸塩水溶液９７重量部の代わり
に、Ｋ₂Ｏ１モル当りＳｉＯ₂が１．５モルを含有する
水溶液濃度５％のアルカリ珪酸塩水溶液１０２重量部を
用いたこと以外は、実施例１１と同様にして、無機質成
形体を得た。得られた無機質成形体について、実施例１
〜８と同様の評価を行った。その結果を表５に示した。

【００６３】

【表４】

【００６４】

【表５】

【００６５】表４及び表５からも明らかな如く、実施例
１１〜１９の場合には、いずれも得られた無機質成形体
の、外観が良好であり、曲げ強度及び熱水試験後強度維
持率が高い。これに対して、比較例９〜１２の如く、粉
砕フライアッシュの粒径１０μｍ以下の割合が少過ぎる
場合には、いずれも、硬化が遅く、得られた無機質成形
体が熱水試験後に破壊してしまう。又、比較例１３〜１
５の如く、アルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量が多過ぎ
たり、少な過ぎたり、濃度が低い場合には、硬化しない
か、成形することができない。

【００６６】

【発明の効果】本発明１の無機質組成物は、上記の如き
構成であるので、不燃性、強度及び耐久性に優れた無機
質硬化体を得ることができる。

【００６７】本発明２の無機質組成物は、上記の如き構
成であるので、更に、不燃性及び強度、耐久性に優れた
無機質硬化体を得ることができる。

【００６８】本発明３の無機質組成物は、上記の如き構
成であるので、不燃性、強度及び耐久性に優れた無機質
硬化体を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 14:06 Ｃ０４Ｂ 14:06 Ｚ 18:08） 18:08） (56)参考文献特開平６−199517（ＪＰ，Ａ) 特開平６−211557（ＪＰ，Ａ) 特開平３−109242（ＪＰ，Ａ) 特開平４−6138（ＪＰ，Ａ) 特開平４−59648（ＪＰ，Ａ) 特開平４−55350（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−108310（ＪＰ，Ａ) 特開平３−126652（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 28/00 C04B 28/26 C04B 18/08 C04B 18/10 C04B 14/06 C04B 22/06 C04B 28/02 C04B 20/00 - 20/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以
上含有するフライアッシュ１００重量部と、水溶液の濃
度が１０％以上のアルカリ金属水酸化物溶液もしくはア
ルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部と、粒径４
０〜２００μｍの珪砂１００〜３００重量部からなるこ
とを特徴とする無機質組成物。
【請求項２】請求項１の無機質組成物と、粒径０．０
１〜３０μｍのシリカ粉１〜６００重量部からなること
を特徴とする無機質組成物。
【請求項３】小球状の粉体を内包した粒径１０〜２０
０μｍの粒子が１０重量％以上存在しているフライアッ
シュを、粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有
するまで粉砕したフライアッシュ１００重量部と、水溶
液濃度が１０％以上のアルカリ金属水酸化物水溶液もし
くはアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部から
なることを特徴とする無機質組成物。