JPH05279144A - 無機発泡体用組成物 - Google Patents

無機発泡体用組成物

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JPH05279144A
JPH05279144A JP4077295A JP7729592A JPH05279144A JP H05279144 A JPH05279144 A JP H05279144A JP 4077295 A JP4077295 A JP 4077295A JP 7729592 A JP7729592 A JP 7729592A JP H05279144 A JPH05279144 A JP H05279144A
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JP
Japan
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weight
pts
inorganic foam
parts
inorganic
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JP4077295A
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Hideyuki Ami
秀幸 網
Toru Kosugi
徹 小杉
Atsushi Kakinuma
淳 柿沼
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Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Original Assignee
Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不燃性かつ無発煙性の建築資材等として有用
である無機発泡体について、酢酸ビニル系エマルジョン
類似型分散剤を所定の割合で配合することにより、低密
度とくに250kg/m3 以下の密度においても、高い圧縮
強度と曲げ強度を有する不燃性かつ無発煙性の品質の良
い無機発泡体を形成することができる、無機発発泡体用
組成物を提供する。 【構成】 無機発発泡体用組成物は、アルカリ金属珪酸
塩水溶液20〜65重量部、無機固体成分15〜65重
量部、および充填剤3〜65重量部よりなる主材100
重量部と、酢酸ビニル−ベオバ共重合樹脂粉末、酢酸ビ
ニル−エチレン共重合樹脂粉末、あるいは変性酢酸ビニ
ル樹脂粉末等の酢酸ビニル系エマルジョン類似型分散剤
5〜30重量部と、発泡剤0.2〜20重量部とよりな
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば不燃性かつ無
発煙性の建築資材として有用であるとともに、高い圧縮
強度と曲げ強度を有する無機発泡体を形成することがで
きる無機発泡体用組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の無機発泡体では、その
品質のうち圧縮強度と曲げ強度が重要視される。
【0003】従来の無機発泡体としては、アルカリ金属
珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤、および発泡剤よ
りなるものがあり、軽量かつ低熱伝導率を有していて、
例えば断熱材等の建築資材に用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無機発
泡体は、低密度とくに250kg/m3 以下の密度において
は、この種の建築資材としては、致命的ともいえる圧縮
強度、および曲げ強度の低下が起こるという問題があっ
た。
【0005】この発明者らは、上記の問題を解決するた
めに、鋭意研究を重ねた結果、上記不燃性かつ無発煙性
の無機発泡体について、酢酸ビニル系エマルジョン類似
型分散剤を所定の割合で配合することにより、低密度と
くに250kg/m3 以下の密度において、圧縮強度、およ
び曲げ強度を改善し得ることを見い出し、この発明を完
成するに至った。
【0006】この発明の目的は、高い圧縮強度と曲げ強
度を有しかつすぐれた断熱性を有する不燃性かつ無発煙
性の品質の良い無機発泡体を形成することができる、無
機発泡体用組成物を提供しようとするにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜6
5重量部、無機固体成分15〜65重量部、および充填
剤3〜65重量部よりなる主材100重量部と、酢酸ビ
ニル系エマルジョン類似型分散剤5〜30重量部と、発
泡剤0.1〜20重量部とよりなる無機発泡体用組成物
を要旨としている。
【0008】ここで、アルカリ金属珪酸塩水溶液として
は、珪酸カリウムもしくは珪酸ナトリウム、またはこれ
らの混合物の水溶液を使用する。
【0009】このような水溶液の組成は、SiO2 とK
2 O、SiO2 とNa2 O、またはSiO2 とK2 O+
Na2 Oであって、それぞれのモル比が1.0〜3.0
であり、かつ水溶液の濃度は、30〜60%の範囲が好
適である。
【0010】また上記無機固体成分としては、無定形の
SiO2 2〜98重量%と、Al23 98〜2重量%
を含有する酸化混合物が用いられる。
【0011】なお、このような酸化混合物としては、例
えばメタカオリン、コランダム、あるいはムライトの製
造時に発生するダスト、粉砕焼成ボーキサイト、フライ
アッシュ等を用いることができる。
【0012】例えばコランダム製造炉のダストの場合
は、無定形のSiO2 20〜80重量%とAl2 3
0〜20重量%とよりなる酸化混合物が50重量%以上
含まれているものであり、残部はFe2 3 、TiO2
等である。
【0013】また上記充填剤としては、粉砕または細分
された形の無機物、例えば岩石粉末、玄武岩、雲母、珪
砂、ガラス粉、アルミナ、水酸化アルミニウム、タル
ク、炭酸カルシウム、カオリン等の粘土、繊維材料、そ
の他の不活性または水不溶性の各種鉱物等が使用可能で
ある。これらの充填剤は、無機発泡体の用途に応じて適
宜選択され、単独で、あるいは混合して使用されるもの
である。
【0014】また、発泡剤としては、いわゆる過ホウ酸
ナトリウム、過酸化水素水、または不活性化された形あ
るいは不活性化されていない形のアルミニウム粉末が有
利である。発泡剤の量は、得ようとする発泡体の密度、
発泡体の強度、および発泡剤の種類により適宜決定され
るものである。
【0015】ところで、上記酢酸ビニル系エマルジョン
類似型分散剤としては、酢酸ビニル−ベオバ共重合樹脂
粉末、酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂粉末、変性酢酸
ビニル樹脂粉末であり、これ自体、水と混合して攪拌す
ると、容易に分散し、あたかも乳化したエマルジョン類
似の状態を呈するものとなる。また、これらの酢酸ビニ
ル系エマルジョン類似型分散剤は、単独または2種以上
混合して使用しても良い。
【0016】この発明による無機発泡体用組成物の配合
割合は、アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重量部、
無機固体成分15〜65重量部、および充填剤3〜65
重量部よりなる主材100重量部と、酢酸ビニル系エマ
ルジョン類似型分散剤5〜30重量部と、発泡剤0.1
〜20重量部とよりなるものである。
【0017】ここで、無機発泡体の主材であるアルカリ
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤の配合割
合は、無機発泡体の用途、密度に応じて適宜決定される
ものである。
【0018】そしてこの発明においては、とくにこの無
機発泡体の主材100重量部に対して、上記酢酸ビニル
系エマルジョン類似型分散剤が5〜30重量部の割合で
配合される。
【0019】ここで、酢酸ビニル系エマルジョン類似型
分散剤の配合割合が、5重量部未満であれば、添加量が
少ないため、形成される無機発泡体は、充分な圧縮強度
と曲げ強度を示さず、好ましくない。
【0020】また酢酸ビニル系エマルジョン類似型分散
剤の配合割合が、30重量部を越えると、無機発泡体用
組成物の粘度が高くなり過ぎて、均質な気泡サイズをも
つ無機発泡体を形成することができないので好ましくな
い。なお、不燃性かつ無発煙性という点からも、酢酸ビ
ニル系エマルジョン類似型分散剤が30重量部を越える
ことは好ましくない。
【0021】この発明による無機発泡体用組成物から、
建築資材としての無機発泡体を製造するには、まず組成
物中の固体状の成分である無機固体成分、充填剤、およ
び酢酸ビニル系エマルジョン類似型分散剤、また必要に
応じて適量の顔料を加えて混合し、ついでこれに液状の
成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を加え、固体状の
成分が充分に分散するまで混練する。その後、発泡剤を
添加し、充分に分散するまで混練する。
【0022】こうして得られた無機発泡体用原料混練物
を、ついで所定の型内に注入し、常温から100℃まで
1〜4時間加熱することにより、所定形状の無機発泡体
を形成するものである。
【0023】
【作用】上記無機発泡体用組成物によれば、アルカリ金
属珪酸塩水溶液、無機固体成分、および充填剤よりなる
無機発泡体の主材、並びに発泡剤に対して、酢酸ビニル
系エマルジョン類似型分散剤を所定割合で配合すること
により、良好な無機発泡体を形成することができて、そ
の圧縮強度、および曲げ強度を大幅に改善することがで
きるものである。
【0024】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を、比較例と共に
説明する。
【0025】実施例1〜8 K2 Oが15.3重量%、Na2 Oが7.7重量%、S
iO2 が24.9重量%、H2 Oが52.1重量%の組
成である珪酸カリ・ソーダ水溶液44.6重量部、コラ
ンダム製造時のフィルター・ダスト35.7重量部、タ
ルク11.8重量部、マイカ7.9重量部、ガラス繊維
1.5重量部、酢酸ビニル系エマルジョン類似型分散剤
として酢酸ビニル−ベオバ共重合樹脂粉末(ヘキスト合
成株式会社製、モビニールパウダーDM200)(実施
例1〜4)、および酢酸ビニル−エチレン共重合樹脂粉
末(住友化学株式会社製、住化フレックスRP−100
S)(実施例5〜8)を表1の割合で配合し、組成物用
配合物を調製した。
【0026】そしてこの組成物用配合物を、それぞれハ
ンドミキサーを用いて、容積が10リットルの容器内で
充分に混練した。その後、発泡剤として10重量%濃度
の過酸化水素水9.2重量部を添加して混合し、この発
明による無機発泡体用組成物を得た。また実施例5〜8
においては、不活性化されていないアルミニウム粉末を
0.5重量部添加したのち、250mm×250mm×
150mmの寸法の型内に素早く注型した。
【0027】ここで、コランダム製造時のフィルター・
ダストは、無定形のSiO2 40重量%と、Al2 3
50重量%と、残部Fe2 3 およびTiO2 等とより
なるものである。
【0028】つぎに、この無機発泡体用組成物の発泡が
完全に終了したのち、50℃のオーブン中で4時間加熱
することにより、成分を硬化せしめた。
【0029】硬化完了後、形成された無機発泡体を容器
内で室温まで冷却し、型から取り出した。得られた無機
発泡体を50mm×50mm×50mmのサイズに切り
出し、密度を測定し、さらに50℃のオーブン中で充分
乾燥したのち、圧縮強度(JIS A9514に準じ
る)を測定し、それぞれ得られた結果を表1にまとめて
示した。
【0030】さらにまた、得られた無機発泡体を30m
m×50mm×250mmのサイズに切り出し、50℃
のオーブン中で充分乾燥したのち、曲げ強度(JIS
A1106に準じる)を測定し、同じく得られた結果を
表1にまとめて示した。
【0031】比較例1〜3 これらの比較例では、上記実施例1〜4の場合とほゞ同
様であるが、異なる点は、酢酸ビニル系エマルジョン類
似型分散剤としての酢酸ビニル−ベオバ共重合樹脂粉末
の添加量を、この発明の範囲外とする(比較例1と2)
か、または添加しない(比較例3)点にある。
【0032】そして、比較例1〜3では、各成分を実施
例1〜4の場合と同様に配合して混練したところ、比較
例2では、配合物が粘調となりすぎ、混練不可能となっ
た。比較例1と3については、その後、実施例1〜4の
場合と同様にして、無機発泡体を作成した。
【0033】硬化完了後、形成された無機発泡体を容器
内で室温まで冷却し、型より取り出した。この無機発泡
体を所定のサイズに切り出し、密度を測定した後、50
℃のオーブン中で充分乾燥し、圧縮強度と曲げ強度を、
上記実施例の場合と同様に測定し、得られた結果を表1
にあわせて示した。
【0034】
【表1】 上記表1の結果から明らかなように、この発明の実施例
1と2では、無機発泡体がとくに250kg/m3 以下の低
密度であるが、この場合においてもなお圧縮強度および
曲げ強度を高く保持することができるものである。これ
に対し、比較例1と3では、無機発泡体が同様に低密度
であるが、実施例1と2に比べ、圧縮強度および曲げ強
度が非常に低いものであった。その他、この発明の実施
例3〜8によれば、高い圧縮強度と曲げ強度を有する無
機発泡体を得ることができた。
【0035】
【発明の効果】この発明による無機発泡体用組成物は、
上述のように、アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重
量部、無機固体成分15〜65重量部、および充填剤3
〜65重量部よりなる主材100重量部と、酢酸ビニル
系エマルジョン類似型分散剤5〜30重量部と、発泡剤
0.1〜20重量部とよりなるもので、この発明によれ
ば、低密度とくに250kg/m3 以下の密度においても、
圧縮強度および曲げ強度、あるいはまた断熱性の改善さ
れた不燃性かつ無発煙性の無機発泡体を形成することが
でき、得られた無機発泡体は建築資材等としてきわめて
有利に使用できるという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:04 Z 2102−4G 14:20 A 2102−4G 24:26) C 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重量
    部、無機固体成分15〜65重量部、および充填剤3〜
    65重量部よりなる主材100重量部と、酢酸ビニル系
    エマルジョン類似型分散剤5〜30重量部と、発泡剤
    0.1〜20重量部とよりなる無機発泡体用組成物。
JP4077295A 1992-03-31 1992-03-31 無機発泡体用組成物 Pending JPH05279144A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010313