JPH0266256A - 無機質建材 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、外装あるいは内装用等の無機質建材に関する
ものである。

［従来の技術］ 原料を焼成によって製造する建材としては焼結タイルを
初め焼結粘土瓦などがあるが一般に、いずれも約９００
℃以上の高温での焼成過程を必要とする。また、水硬性
材料を用いて外装材や内装材が製造されているが、この
場合、乾燥収縮が大きく施工後に亀裂や曲がりなどを生
じる問題が発生しやすい。既存の焼結製品では収縮は小
さいが高温での焼結が必要なため熱源費用が高く、また
、高耐熱炉材を必要とするため償却費が高くなり低コス
トの生産性を確保することが困難となる。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明はこのような従来の技術の欠点を解決しようとす
るものであり、従来知られていなかった低温で焼成でき
、強度に優れた無機質建材の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は無機質扮体とアルカリ金属の珪酸塩とを含む混
合物を焼結してなる無機質建材を提供するものである。

本発明におけるアルカリ金属の珪酸塩は、無機質扮体の
結合材として作用するもので、Ｎａ。

Ｋ、　ＬＬの珪酸塩が使用される。中でもＮａの珪酸塩
即ち、水ガラスは入手が容易であるので好ましい。

アルカリ金属の珪酸塩は粉末状のものでも液状のもので
も使用することができるが、水の添加により成形体温度
における粘度を１−１０００ｃｐｓ　　（センチポアズ
）にすることが望ましい。

１０００　ｃｐｓ以上になると無機質扮体との混合時に
分散性が悪くなり混合に長時間を必要とするため好まし
くない。１　ｃｐｓ以下になると成形体組成物中のアル
カリ珪酸塩の絶対量が少なくなるため充分な強度が得ら
れなくなる。最も高い強度が得られ、なおかつ均質な成
形体を得るには、粘度を５〜１００　ｃｐｓとすること
がより好ましい。

本発明における無機質扮体は、アルミニウム、珪素、マ
グネシウム、カルシウムの酸化物あるいは水酸化物、あ
るいは水和物を含む天然鉱物あるいは人工鉱物やガラス
状物質が利用可能である。具体的には岩石、砂、ガラス
、セメント鉱物、スラグ、フライアッシュ、シリカヒユ
ーム、活性シリカ、石こう１石灰、軽量骨材、珪砂、陶
磁製造に使用される原料粉体、水和物の粉砕物、焼結材
料の粉砕物、粉末および粒状の産業廃棄物の１種もしく
は２種以上の混合物を利用することができる。無機質扮
体の形状は最密充填を得るため、できれば球状に近いも
のが望ましいが、通常の機械的粉砕機で粉砕したもので
もよい。

本発明で単独で使用する無機粉体の平均粒度はｌ　、　
０００〜５０．０００ブレーン（ｃｍ２／ｇ　）のもの
が利用可能であるが好ましくは２．０００〜６．０００
ブレーンの粒度のものが好ましい。２，０００以下にお
いては加圧成形時の装置の摩耗が激しくなり、６．００
０ブレ一ン以上では珪酸塩の添加量を増加する必要がで
てくるため生産原料コストの制約を受けると同時に均質
な成形体を得るために長い原料混合時間が必要となるた
め好ましくない。本発明で使用する無機質扮体としては
前述の粉体を単独で使用しても充分な強度を得ることが
できるが、２．０００〜６，０００ブレーンの平均粒度
の細粉と　１０，０００〜２，０００，０００ブレーン
の粒度の微粉を組み合わせで使用することがより高い強
度の焼結体を得る上で好ましい。また、本発明の効果を
妨げない範囲において、さらに、０．１ｍｓ＋以上の細
骨材を必要に応じて適宜追加添加することも可能である
。

本発明における無機質扮体対アルカリ金属の珪酸塩の重
量比は固形分換算で、前者１００重量部に対して後者０
．５〜３０重量部であることが好ましい。後者０．５重
量部以下では成形体の強度は充分でなく、３０重量部を
越えると成形体の保形性が無（なり脱型が困難となりま
た無機質扮体とアルカリ珪酸塩の分離が起り均質な成形
体が得られず好ましくない。好ましい範囲としては前者
１００重量部に対して後者４〜１５重量部であり、この
範囲の組成物によってより高い強度のものを得ることが
できる。

さらに高い強度を得るためには補強繊維を使用すること
が有効である。補強繊維としては、ガラス繊維、鉱物繊
維１人工鉱物繊維、ロックウール、金属繊維、有機天然
繊維、バルブ、ワラストナイト、カーボン繊維、有機合
成繊維等の１種もしくは２種以上の繊維を適宜使用する
ことができる。

本発明による無機質建材の成形に当っては、アルカリ金
属の珪酸塩と無機質扮体とを混合して混合物を得る。こ
の混合物を成形しそれを焼成することにより無機質建材
である成形体を得ることができる。

この成形法としては平プレスや押出し成形法を利用する
ことができる。また成形体の焼結温度については１５０
℃以下にすると焼結体の飽水温度が著しく低くなるため
、１５０℃以上が好ましい。８００℃以上では焼結工程
での熱源コストおよび製造コストが高（なるため好まし
くない。さらに、好ましい焼結温度としては、３５０〜
５００℃を利用するのが高い強度の焼結体を低コストで
作るために有効である。

以下に、発明の具体例を実施例によって説明する。

【実施例］ １号水ガラス１６重量部に対して４重量部の比率の水を
加え、均一に溶解した後これにブレーン値３，０００　
ａｍ”／ｇの粒度の珪砂を８０重量部の比率で加えて混
合し、この組成物を底面１２０Ｘ　６０ｍｍの型枠に鋳
込み１００　ｋｇ／ｃｍ”の圧力で平プレスし　１２０
Ｘ　６０Ｘ　１０　ｍｍの成形体を得た。これを４５０
℃で２時間焼結し供試体を得た。この供試体の絶乾曲げ
強度は表１のＮ（Ｌ　１に示すように、２１０　ｋｇ／
ｃｍ２であり、比重は１．８８のものが得られた。これ
を水中に２４時間浸漬しても、曲げ強度即ち、飽和曲げ
強度は１３０　ｋｇ／ａｍ”あり、焼結温度が低いにも
かかわらず粘土瓦と同等の強度を得ることができた。　
表１のＮｏ、　２は珪砂の代りに粉末度２．５００ブレ
ーン（ｃｍ”／ｇ　）のスラグを用いたものであり、Ｎ
（Ｌ　３はフライアッシュを用いたものである。これら
の曲げ強度はＮｌｌより若干低（なるが、建材としては
充分使用にたえるものである。１ｌｋｔ４と阪５は珪砂
に、５０万ブレーンのシリカヒユームおよび５万ブレー
ンの別府白土を加えて粉体の最密充填を計ったものであ
り、曲げ強度をＮｌｌの実施例より若干改善することが
できた。Ｎ１６は珪砂の代りにポルトランドセメントを
使用したものでありＮＱ、１と同様の曲げ強度を得るこ
とができた。Ｎａ７とＮ１１Ｌ８はそれぞれ無機質扮体
として石こうおよび炭酸カルシウムを用いたもので若干
、水ガラス量を増加したものである。表１に示されるよ
うに曲げ強度はＮｏ、　１よりも低くなるが実用上問題
はな（、本発明の目的からはずれるものではなかった。

Ｎｏ、　９はＮ（１１珪砂の使用量を増加したものであ
りＮ０２７と同程度の曲げ強度が得られた。Ｎｏ、　ｌ
　Ｄは珪砂の量をＮＩＩＬｌより減少させ、メチルセル
ロース（信越化学製）を２％添加して４０　ｋｇ／ｃｍ
２の圧力で押出成形したものであり、Ｎｏ、　１と同程
度の強度が得られた。ＭａｉｌはＮへｌの配合に分散剤
（花王石けん製マイティー１５０）を１％添加したもの
であり、Ｎｏ、　１の実施例より若干高い強度が得られ
た。

次に、補強繊維を加えた場合の実施例について表２を用
いて説明する。Ｎ（Ｌ１２はワラストナイトをＮａ　ｌ
の調合に加えたものであり、平プレス成形すると、ＮＯ
，ｌより高い強度が得られた。

Ｎ１１１．１３は補強繊維としてパルプを使用したもの
であり、Ｎａ　ｌより若干強度の改善ができた。Ｎｏ、
１４は有機合成繊維（６ｍｍ長さのポリプロピレン）を
用いたものであり、強度が改善された。Ｌ１５とＮｏ、
　１６はカーボン繊維（東し製）およびガラス繊維チョ
ツプドストランドの６ｍａ長さのものを使用し、それぞ
れ平プレスおよび押出成形した例であり、Ｉｌ＆Ｌｌに
比べて強度の改善ができた。

Ｎｏ、　１７＝　Ｎａ　２０の実施例は２種類以上の前
述の繊維を電合わせて使った場合であり、単独で使用し
た場合と同等もしくはより高い強度が得られた。

以上の結果から明らかなように本発明は無機質扮体とア
ルカリ珪酸塩と水との特定配合物に必要に応じて補強繊
維および添加剤を加え、この混合物を平プレス成形ある
いは押出成形することによって、低温焼成で耐水性の優
れた焼結建材を得ることを可能にしたものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、強度に優れ、水硬性材料の如くクラッ
クを生ずる恐れもない無様質建材が提供される。

特に、１５０℃以上の高温で焼結したものは耐水性に優
れたものが提供される。

表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機質扮体とアルカリ金属の珪酸塩とを含む混合
   物を焼結してなる無機質建材。