JPH09202658A - Inorganic composition and production of highly abrasion-resistant inorganic hardened product - Google Patents

Inorganic composition and production of highly abrasion-resistant inorganic hardened product

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JPH09202658A
JPH09202658A JP8009025A JP902596A JPH09202658A JP H09202658 A JPH09202658 A JP H09202658A JP 8009025 A JP8009025 A JP 8009025A JP 902596 A JP902596 A JP 902596A JP H09202658 A JPH09202658 A JP H09202658A
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JP
Japan
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weight
inorganic
parts
powder
sio
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JP8009025A
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Japanese (ja)
Inventor
Zenji Nozaki
善治 野崎
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26Silicates of the alkali metals

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce an inorganic composition, capable of reducing the weight by reducing the wall thickness due to a high strength and providing an inorganic hardened product, improved in executability and having high abrasion resistance and provide a method for producing a highly abrasion-resistant inorganic hardened product. SOLUTION: This inorganic composition comprises (A) 100 pts.wt. SiO2 -Al2 O3 - based powder, (B) 1-300 pts.wt. alkali metallic silicate, (C) 10-1000 pts.wt. water and (D) at least one or more high-hardness grains selected from the group consisting of 1-100 pts.wt. grains, comprising oxide-based grains having >7 Mohs hardness and containing >=70wt.% thereof having 5-300μm grain diameter and/or 1-100 pts.wt. nonoxide-based grains having >7 Mohs hardness and containing >=70wt.% thereof having 5-300μm grain diameter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅やビル等の建
築用部材、特に高耐摩耗性無機質硬化体を得ることがで
きる無機質組成物、及び該高耐摩耗性無機質硬化体の製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an architectural member such as a house or a building, particularly an inorganic composition capable of obtaining a high abrasion resistant inorganic cured body, and a method for producing the high abrasion resistant inorganic cured body. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、土足用床用材料としては、天然
石、タイル及びセメント系擬石などがあるが、特にセメ
ント系擬石が安価であり良く使用されている。このた
め、セメント系床用材料には種々の形状・製造法が提案
されており、例えば、特開平4−148901号公報に
は、成形直後の種石入りコンクリートブロックに樹脂エ
マルジョンを噴霧することによって生産性・品質を改良
したコンクリート擬石ブロック及びその製造法が提案さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, natural stones, tiles, and cementitious pseudolites have been used as materials for floors for shoes, but especially cementitious pseudolites are inexpensive and often used. For this reason, various shapes and manufacturing methods have been proposed for cement-based flooring materials. For example, in JP-A-4-148901, a resin emulsion is sprayed onto a concrete block containing seed stone immediately after molding. A concrete pseudo stone block with improved productivity and quality and a method for manufacturing the same have been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セメン
ト系床用材料は曲げ強度が低いため、厚みを厚くする必
要があり、このため重量が重くなり、大型化が困難で、
施工性に難点があった。本発明は、上記の課題を解決す
るものであり、高強度であるために薄肉化による軽量化
が可能となり、施工性が改善された耐摩耗性の高い無機
質硬化体を得ることができる無機質組成物、及び耐摩耗
性が特に高いと共に、高強度であるために薄肉化による
軽量化が可能となり、施工性が改善された高耐摩耗性無
機質硬化体の製造方法を提供することを目的とする。
However, since the bending strength of the cement floor material is low, it is necessary to increase the thickness, which makes it heavy and difficult to increase in size.
There was a difficulty in workability. The present invention is to solve the above problems, it is possible to reduce the weight by thinning because of its high strength, an inorganic composition that can obtain a high wear-resistant inorganic cured body improved workability It is an object of the present invention to provide a method for producing a high wear-resistant inorganic cured product having improved workability, which is made possible by reducing the thickness of the product and thinning due to its high strength as well as high wear resistance. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の無機質組成物
は、(A)SiO2 −Al2 3 系粉体100重量部、
(B)アルカリ金属珪酸塩1〜300重量部、(C)水
10〜1000重量部、及び(D)モース硬度が7より
も大きい酸化物系粒子からなり、その70重量%以上が
粒径5〜300μmである粒子1〜1000重量部、及
び/又はモース硬度が7よりも大きい非酸化物系粒子か
らなり、その70重量%以上が粒径5〜300μmであ
る粒子1〜100重量部からなる群より選ばれる少なく
とも一種以上の高硬度粒子からなることを特徴とする。
また、本発明の高耐摩耗性無機質硬化体の製造方法は、
上記の無機質組成物を、振動加速度0.5〜100Gの
振動を与えながら型に流し込んだ後に硬化させるか、又
は型に流しこんだ後に振動加速度0.5〜100Gの振
動を与えた後に硬化させることを特徴とする。
The inorganic composition of the present invention comprises (A) 100 parts by weight of SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder,
(B) 1 to 300 parts by weight of alkali metal silicate, (C) 10 to 1000 parts by weight of water, and (D) oxide particles having a Mohs hardness of more than 7, 70% by weight or more of which has a particle size of 5 1 to 1000 parts by weight of particles having a particle size of 5 to 300 μm, and / or 1 to 1000 parts by weight of non-oxide particles having a Mohs hardness of more than 7, and 70% by weight or more of the particles include 1 to 100 parts by weight of particles having a particle size of 5 to 300 μm It is characterized by comprising at least one or more high hardness particles selected from the group.
Further, the method for producing a highly abrasion-resistant inorganic cured body of the present invention,
The above inorganic composition is poured into a mold while being vibrated at a vibration acceleration of 0.5 to 100 G and then cured, or is poured into a mold and then cured at a vibration acceleration of 0.5 to 100 G and then cured. It is characterized by

【0005】上記のSiO2 −Al2 3 系粉体(A)
としては、SiO2 /Al2 3 =1/9〜9/1(重
量比)のものが好ましく、粉体粒子全体に対する、Si
2とAl2 3 の合計量の割合は、小さくなると、ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低くなり、得られ
る硬化体の強度が低下するので、50重量%以上が好ま
しい。
The above SiO 2 -Al 2 O 3 system powder (A)
Is preferably SiO 2 / Al 2 O 3 = 1/9 to 9/1 (weight ratio), and Si with respect to the entire powder particles is used.
When the ratio of the total amount of O 2 and Al 2 O 3 is small, the reactivity with the aqueous solution of alkali metal silicate is low and the strength of the obtained cured product is low, so 50% by weight or more is preferable.

【0006】このようなSiO2 −Al2 3 系粉体と
しては、例えば、 10μm以下の粒径の粒子を80重量%以上含有する
フライアッシュ 400〜1000℃で焼成された、10μm以下の粒
径の粒子を80重量%以上含有するフライアッシュ フライアッシュ及び/又は粘土を溶融し気体中に噴霧
することによって得られる粉体 粘土に0.1〜30kwh/kgの機械的エネルギー
を作用させて得られる粉体 上記の粉体を、更に100〜750℃で加熱するこ
とにより得られる粉体 メタカオリンに0.1〜30kwh/kgの機械的エ
ネルギーを作用させて得られる粉体 コランダム又はムライト製造時の電気集塵機の灰 粉砕仮焼ボーキサイト メタカオリン などが挙げられる。
As such SiO 2 -Al 2 O 3 powder, for example, fly ash containing 80% by weight or more of particles having a particle size of 10 μm or less, particles of 10 μm or less fired at 400 to 1000 ° C. Fly ash containing 80% by weight or more of particles having a diameter of powder. A powder obtained by melting fly ash and / or clay and spraying it into a gas. Obtained by applying mechanical energy of 0.1 to 30 kwh / kg to clay. Powder obtained Powder further obtained by heating the above powder at 100 to 750 ° C. Powder obtained by applying mechanical energy of 0.1 to 30 kwh / kg to metakaolin. Examples include ash pulverized calcined bauxite metakaolin for electric dust collectors.

【0007】上記フライアッシュとは、JIS A 6
201に規定される、微粉炭燃焼ボイラーから集塵機で
採取する微小な灰の粒子の、SiO2 40重量%以上、
湿分1重量%以下、比重1.95以上、比表面積270
0cm2 /g以上、44μm標準ふるいを75重量%以
上通過するものである。このフライアッシュから、上記
の、10μm以下の粒径の粒子を80重量%以上含有
するフライアッシュを得る方法としては、従来公知の任
意の方法が採用され得、例えば、湿式沈降分級、風力分
級、比重による分離など通常使用される分級機;又は、
ジェットミル、ロールミル、ボールミルなどの微粉砕
機;又は分級機と微粉砕機との連続システムを使用する
方法が挙げられる。
[0007] The fly ash is JIS A 6
201 is defined, the fine ash particles to be collected by the dust collector from the pulverized coal combustion boiler, SiO 2 40 wt% or more,
Moisture content 1% by weight or less, specific gravity 1.95 or more, specific surface area 270
It passes through 0 cm 2 / g or more and 44 μm standard sieve at 75% by weight or more. As a method for obtaining the above-mentioned fly ash containing 80% by weight or more of particles having a particle size of 10 μm or less from this fly ash, any conventionally known method can be adopted, and for example, wet sedimentation classification, wind classification, Classifiers that are commonly used, such as separation by specific gravity; or
A fine pulverizer such as a jet mill, a roll mill or a ball mill; or a method using a continuous system of a classifier and a fine pulverizer can be mentioned.

【0008】粒径10μm以下のフライアッシュの量が
80重量%を下回ると、アルカリ金属珪酸塩水溶液との
反応性が低くなり、得られる硬化体の強度が低下した
り、硬化不良を生じ易くなる。
If the amount of fly ash having a particle size of 10 μm or less is less than 80% by weight, the reactivity with an aqueous solution of an alkali metal silicate becomes low, the strength of the obtained cured product is lowered, and curing failure is likely to occur. .

【0009】上記のフライアッシュを得るには、上記
のフライアッシュを400〜1000℃で焼成する
か、又は、400〜1000℃で焼成したフライアッシ
ュから上記と同様の方法で、10μm以下の粒径の粒
子を80重量%以上含有するフライアッシュを製造すれ
ばよい。なお、焼成する理由は、フライアッシュは、一
般には、黒色であり、硬化体を着色したい場合には不適
当であるので、焼成により脱色するためである。焼成温
度は、脱色は400℃以上で可能であるが、1000℃
を超えると、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低
くなるので、400〜1000℃に限定される。
In order to obtain the above fly ash, the above fly ash is fired at 400 to 1000 ° C., or the fly ash fired at 400 to 1000 ° C. is used in the same manner as above to obtain a particle size of 10 μm or less. The fly ash containing 80% by weight or more of the particles may be produced. The reason for baking is that fly ash is generally black and is unsuitable for coloring the cured product, and therefore it is decolorized by baking. As for the firing temperature, decolorization is possible at 400 ° C or higher, but 1000 ° C
If it exceeds, the reactivity with the aqueous solution of the alkali metal silicate becomes low, so the temperature is limited to 400 to 1000 ° C.

【0010】上記の、フライアッシュ及び/又は粘土
を溶融し気体中に噴霧することによって得られる粉体に
おいて、気体中に溶融噴霧する方法としては、セラミッ
クコーティングに適用される溶射技術が挙げられる。こ
の溶射技術は、好ましくはフライアッシュ及び/又は粘
土が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、具体的に
は、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク
溶射法等が挙げられる。上記溶射技術によると、一般に
比表面積が、0.1〜60m2 /gの粉体が得られる。
In the powder obtained by melting fly ash and / or clay and spraying it into a gas, as a method of melt spraying into a gas, a thermal spraying technique applied to ceramic coating can be mentioned. This spraying technique is preferably a method in which fly ash and / or clay is melted at a temperature of 2000 to 16000 ° C.
It is sprayed at a speed of 800 m / sec, and specific examples thereof include a plasma spraying method, a high energy gas spraying method, and an arc spraying method. According to the above thermal spraying technique, powder having a specific surface area of 0.1 to 60 m 2 / g is generally obtained.

【0011】上記の及びで使用される粘土として
は、SiO2 が5〜85重量%、Al 2 3 が90〜1
0重量%含有されるものが挙げられ、例えば、カオリナ
イト、デイッカイト、ナクライト、ハロイサイト等のカ
オリン鉱物;白雲母、イライト、フェンジャイト、海緑
石、セラドナイト、パラゴナイト、ブランマライト等の
雲母粘土鉱物;モンモリロナイト、バイデライト、ノン
トロナイト、サボナイト、ソーコナイト等のスメクタイ
ト;緑泥岩;パイロフィライト;タルク;ばん土頁岩等
が挙げられる。
As the clay used in and above
Is SiOTwo5 to 85% by weight, Al TwoOThreeIs 90-1
Examples of the content include 0% by weight, for example, kaolina
Ites, daikite, nakrite, halloysite, etc.
Olin minerals; muscovite, illite, phengite, sea green
Stone, celadonite, paragonite, brammalite, etc.
Mica clay minerals; montmorillonite, beidellite, non
Smoke ties such as tronite, savonite, sauconite
G; chlorite; pyrophyllite; talc; shale, etc.
Is mentioned.

【0012】上記の〜でいう機械的エネルギーと
は、圧縮力、剪断力、衝撃力からなる群より選ばれる少
なくとも一つの力を意味する。これらの力を作用させる
機器としては、例えば、ボールミル、振動ミル、遊星ミ
ル、媒体撹拌型ミル、ローラミル、乳鉢、ジェット粉砕
装置等が挙げられる。
The above-mentioned mechanical energy means the force of at least one selected from the group consisting of compressive force, shearing force and impact force. Examples of equipment that applies these forces include a ball mill, a vibration mill, a planetary mill, a media agitation mill, a roller mill, a mortar, and a jet pulverizer.

【0013】上記の機械的エネルギーの大きさは、小さ
くなると得られる粉体のアルカリ金属珪酸塩水溶液との
反応性が低くなり、大きくなると粉砕装置への負荷が大
きくなり、装置の摩耗、損傷が増大し、不純物として混
入する恐れが出てくるので、0.1〜30kwh/kg
に限定され、好ましくは1.0〜26kwh/kgであ
る。
When the magnitude of the mechanical energy is small, the reactivity of the obtained powder with the aqueous solution of alkali metal silicate is low, and when it is large, the load on the crushing device is large, and the wear and damage of the device are caused. 0.1 to 30 kwh / kg as it increases and there is a risk of inclusion as impurities.
And preferably 1.0 to 26 kwh / kg.

【0014】上記の機械的エネルギーを作用させる際に
は、必要に応じて粉砕助剤が添加されても良い。粉砕助
剤とは機械的エネルギーを作用させる際に、粘土粉体又
はメタカオリン粉体の装置内部への付着又は著しい凝集
を防ぐものであり、例えば、メチルアルコール、エチル
アルコール等のアルコール類;トリエタノールアミン等
のアルコールアミン類;ステアリン酸ナトリウム、ステ
アリン酸カルシウム等の金属石鹸類;アセトン蒸気など
が挙げられ、これらは単独で使用されても良いし、2種
以上が併用されてもよい。
When the above mechanical energy is applied, a grinding aid may be added if necessary. The grinding aid is a material that prevents the clay powder or metakaolin powder from adhering to the inside of the apparatus or significantly agglomerating when mechanical energy is applied. For example, alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol; triethanol Examples thereof include alcohol amines such as amines; metal soaps such as sodium stearate and calcium stearate; and acetone vapor. These may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0015】上記の粉体は、上記の粉体を、更に1
00〜750℃で加熱することにより得られる粉体であ
るが、加熱する理由は得られる硬化体の機械的強度が向
上するためである。加熱温度は低くなると強度向上が認
められなくなり、高くなると粉体の結晶化が生じ、アル
カリ金属珪酸塩水溶液に対する反応性が低くなるので、
100〜750℃に限定され、好ましくは200〜60
0℃である。加熱時間は、短くなると、得られる硬化体
の機械的強度の向上が小さく、長くなるとエネルギーコ
ストが増大するので1分〜5時間が好ましい。
The above powder is obtained by further adding 1 to the above powder.
The powder is obtained by heating at 00 to 750 ° C. The reason for heating is that the mechanical strength of the obtained cured product is improved. When the heating temperature is low, no improvement in strength can be observed, and when it is high, crystallization of the powder occurs and the reactivity with the alkali metal silicate aqueous solution decreases.
Limited to 100 to 750 ° C, preferably 200 to 60
0 ° C. When the heating time is shortened, the mechanical strength of the obtained cured product is not improved so much, and when the heating time is increased, the energy cost is increased, so 1 minute to 5 hours is preferable.

【0016】上記及びの粉体は、特公平3−906
0号公報や昭58−35867号公報に記載されている
ような、コランダム又はムライト製造時の電気集塵機の
灰;粉砕仮焼ボーキサイト粉体である。
The above-mentioned powders and the above-mentioned powders are Japanese Patent Publication No. 3-906.
No. 0 and Sho 58-35867, ash of an electric dust collector at the time of manufacturing corundum or mullite; pulverized and calcined bauxite powder.

【0017】上記ののメタカオリンとしては、市販の
メタカオリンが使用できる。
Commercially available metakaolin can be used as the above-mentioned metakaolin.

【0018】本発明の無機質組成物に使用される、アル
カリ金属珪酸塩(B)は、SiO2−Al2 3 系粉体
(A)の硬化剤として作用するものであり、nSiO2
/M 2 O(Mは、K,NaおよびLiから選ばれる1種
以上の金属)で表される塩である。上記nの値は小さく
なると得られる硬化体の外観が悪化し、また、耐水性が
低くなり、大きくなると水溶液がゲル化し易くなるの
で、0.05〜8が好ましく、0.5〜2.5がさらに
好ましい。
Al, which is used in the inorganic composition of the present invention,
Potassium metal silicate (B) is SiOTwo-AlTwoOThreePowder
NSiO, which acts as a curing agent for (A)Two
/ M TwoO (M is one kind selected from K, Na and Li
It is a salt represented by the above metals). The value of n is small
If so, the appearance of the obtained cured product deteriorates, and the water resistance is
When it becomes low and large, the aqueous solution tends to gel.
Therefore, 0.05 to 8 is preferable, and 0.5 to 2.5 is further
preferable.

【0019】アルカリ金属珪酸塩(B)は、本発明の無
機質組成物の調製に際して、水溶液で添加されるのが好
ましく、その水溶液の濃度は、低くなるとSiO2 −A
23 系粉体(A)との反応性が低くなり、また、硬
化体の耐水性も低くなり、高くなるとアルカリ金属の塩
が生じやすくなり、また、水溶液の粘度が高くなり、混
合・成形時の作業性が低下するので10〜60重量%が
好ましい。
The alkali metal silicate (B) is preferably added as an aqueous solution when the inorganic composition of the present invention is prepared, and when the concentration of the aqueous solution becomes low, SiO 2 -A.
The reactivity with the l 2 O 3 -based powder (A) is low, and the water resistance of the cured product is low. If the water resistance is high, alkali metal salts are likely to be formed, and the viscosity of the aqueous solution is high. -Workability during molding is reduced, so 10 to 60% by weight is preferable.

【0020】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液の調製に
は、アルカリ金属珪酸塩(B)をそのまま加圧、加熱下
で水に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物水溶液
に珪砂、珪石粉などのSiO2 成分をnが所定の値とな
るように加圧、加熱下で溶解してもよい。
In the preparation of the above-mentioned alkali metal silicate aqueous solution, the alkali metal silicate (B) may be directly dissolved in water under pressure and heating, but silica sand, silica stone powder, etc. may be added to the alkali metal hydroxide aqueous solution. The SiO 2 component may be melted under pressure and heating so that n becomes a predetermined value.

【0021】上記アルカリ金属珪酸塩(B)の量は、少
なくなると無機質組成物の硬化が十分になされず、多く
なると該組成物から得られる硬化体の耐水性が低下する
ので、上記SiO2 −Al2 3 系粉体(A)100重
量部に対して1〜300重量部に限定され、10〜25
0重量部が好ましい。
The amount of the alkali metal silicate (B) is less becomes the curing of the inorganic composition is not sufficiently performed, since the water resistance of the cured product obtained from a number comes to the composition decreases, the SiO 2 - It is limited to 1 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Al 2 O 3 based powder (A).
0 parts by weight is preferred.

【0022】本発明の無機質組成物に使用される水
(C)は、全量が上記アルカリ金属珪酸塩水溶液として
添加されてもよいし、アルカリ金属珪酸塩水溶液とは独
立して添加されてもよい。水(C)の量は少なくなる
と、組成物が十分に硬化せず、多くなると硬化体の強度
が低下するので、上記SiO2 −Al2 3 系粉体
(A)100重量部に対して10〜1000重量部に限
定され、10〜750重量部が好ましく、50〜500
重量部が更に好ましい。
The total amount of water (C) used in the inorganic composition of the present invention may be added as the alkali metal silicate aqueous solution, or may be added independently of the alkali metal silicate aqueous solution. . When the amount of water (C) decreases, the composition does not cure sufficiently, and when the amount increases, the strength of the cured product decreases. Therefore, relative to 100 parts by weight of the above-mentioned SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder (A). It is limited to 10 to 1000 parts by weight, preferably 10 to 750 parts by weight, and 50 to 500 parts by weight.
Part by weight is more preferred.

【0023】本発明の無機質組成物に使用される高硬度
粒子(D)は、モース硬度が7よりも大きい酸化物系粒
子、及び/又はモース硬度が7よりも大きい非酸化物系
粒子からなる群より選ばれる少なくとも一種以上であ
る。
The high hardness particles (D) used in the inorganic composition of the present invention are composed of oxide particles having a Mohs hardness of more than 7 and / or non-oxide particles having a Mohs hardness of more than 7. It is at least one or more selected from the group.

【0024】上記酸化物系粒子とは、その組成式の中に
酸素原子を含むものを意味する。酸化物系粒子として
は、例えば、黄玉、アルミナ、アルミナ・ジルコニア、
エメリ−、ガーネット、ジルコニア、ジルコン、珪砂等
が挙げられる。上記非酸化物系粒子としては、ダイアモ
ンド;Si、Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、V、B等
の窒化物;Ti、Zr、W、Mo、Ta、Nb等のホウ
化物;Si、B、Wの炭化物等が挙げられる。これらの
中でも、入手し易さ及び価格の点から、酸化物系粒子と
しては、アルミナ、エメリ−、ガーネット、ジルコニ
ア、ジルコン、珪砂が好ましく、非酸化物系粒子として
は、Siの炭化物が好ましい。
The above-mentioned oxide-based particles mean those having an oxygen atom in their composition formula. As the oxide particles, for example, yellow balls, alumina, alumina-zirconia,
Examples include emery, garnet, zirconia, zircon, and silica sand. The non-oxide particles include diamond; nitrides such as Si, Ti, Zr, Ta, Nb, Cr, V and B; borides such as Ti, Zr, W, Mo, Ta and Nb; Si and B. , W carbide, and the like. Among these, alumina, emery, garnet, zirconia, zircon, and silica sand are preferable as the oxide particles, and Si carbide is preferable as the non-oxide particles, from the viewpoints of availability and cost.

【0025】高硬度粒子(D)の粒径は、小さくなる
と、得られる硬化体の耐摩耗性が不十分となり、大きく
なると、硬化体の表面平滑性の低下や耐摩耗性の低下が
起こることがあるので、高硬度粒子(D)の70重量%
以上が粒径5〜300μmである必要があり、更には8
0重量%以上が粒径5〜300μmであるのが好まし
い。
When the particle size of the high hardness particles (D) is small, the wear resistance of the obtained cured product is insufficient, and when it is large, the surface smoothness of the cured product and the wear resistance are reduced. 70% by weight of high hardness particles (D)
The above is required to have a particle size of 5 to 300 μm, and further 8
It is preferable that 0% by weight or more has a particle diameter of 5 to 300 μm.

【0026】高硬度粒子(D)の量は、少なくなると、
得られる硬化体の耐摩耗性が不十分となり、多くなる
と、酸化物系粒子の場合は硬化体の機械的強度が低くな
り、非酸化物系粒子の場合は組成物の硬化不良を生じる
ので、SiO2 −Al2 3 系粉体100重量部に対し
て、酸化物系粒子の場合は1〜1000重量部に限定さ
れ、好ましくは、1〜800重量部であり、非酸化物系
粒子の場合は、1〜100重量部に限定され、好ましく
は、1〜70重量部である。
When the amount of high hardness particles (D) decreases,
If the wear resistance of the obtained cured product becomes insufficient and increases, the mechanical strength of the cured product becomes low in the case of oxide particles, and curing failure of the composition occurs in the case of non-oxide particles. With respect to 100 parts by weight of SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder, the amount of oxide particles is limited to 1 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 800 parts by weight. In this case, the amount is limited to 1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 70 parts by weight.

【0027】本発明の無機質組成物には、必要に応じ
て、無機質充填材、補強繊維、軽量骨材、顔料、発泡
剤、発泡助剤、起泡剤等が添加されてもよい。
If necessary, an inorganic filler, a reinforcing fiber, a lightweight aggregate, a pigment, a foaming agent, a foaming aid, a foaming agent, etc. may be added to the inorganic composition of the present invention.

【0028】上記無機質充填材としては、水に溶解せ
ず、無機質組成物の硬化反応を阻害せず、アルカリ金属
珪酸塩水溶液に対する活性が低いものであれば特に限定
されず、例えば、タルク、珪石粉、岩石粉末、火山灰
(シラス、抗火石等)、珪灰石、炭酸カルシウム、珪藻
土、雲母、マイカ、シリカフュームなどが挙げられる。
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。無機質充填材としてアルカリ金属珪酸塩水
溶液に対する活性が低いものが好ましい理由は、活性度
が高いとアルカリ金属珪酸塩水溶液のゲル化が急速に進
み、混合・成形が難しくなるためである。無機質充填材
の量は、多くなると、硬化体の機械的強度が低くなる場
合があるので、SiO2 −Al2 3 系粉体100重量
部に対して、100〜900重量部が好ましい。
The above-mentioned inorganic filler is not particularly limited as long as it does not dissolve in water, does not inhibit the curing reaction of the inorganic composition, and has a low activity with respect to the alkali metal silicate aqueous solution, and examples thereof include talc and silica. Powders, rock powders, volcanic ash (shirasu, anti-firestones, etc.), wollastonite, calcium carbonate, diatomaceous earth, mica, mica, silica fume and the like.
These may be added alone or in combination of two or more. The reason why the inorganic filler having low activity with respect to the alkali metal silicate aqueous solution is preferable is that if the activity is high, gelation of the alkali metal silicate aqueous solution proceeds rapidly, and mixing and molding become difficult. If the amount of the inorganic filler increases, the mechanical strength of the cured product may decrease, so 100 to 900 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight of the SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder.

【0029】上記補強繊維としては、通常のセメント製
品に使用される補強繊維が使用でき、例えば、ビニロン
繊維、ポリプロピレン繊維、レーヨン繊維、耐アルカリ
ガラス繊維、炭素繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、
アクリルニトリル繊維等が挙げられ、これらは単独又は
2種以上併用してもよい。
As the above-mentioned reinforcing fibers, reinforcing fibers used in ordinary cement products can be used, and examples thereof include vinylon fibers, polypropylene fibers, rayon fibers, alkali glass fibers, carbon fibers, acrylic fibers, aramid fibers,
Examples thereof include acrylonitrile fiber and the like, and these may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0030】上記補強繊維の繊維径は、細くなると混合
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、本発明の組成物から得られる硬化体の強度
低下を生じ易くなり、太くなると引張強度向上などの補
強効果が小さくなるので、1〜500μmが好ましい。
上記補強繊維の繊維長は、短くなると引張強度向上など
の補強効果が小さくなり、長くなると繊維の分散性が低
下し均一な強度を有する硬化体が得られなくなるので、
1〜15mmが好ましい。上記補強繊維の量は多くなる
と繊維の分散性が低下するので、上記SiO2 −Al2
3 系粉体(A)100重量部に対して、10重量部以
下が好ましい。
If the fiber diameter of the above-mentioned reinforcing fiber becomes thin, it will be re-aggregated at the time of mixing and fiber balls will be easily formed by entanglement, and the strength of the cured product obtained from the composition of the present invention will be easily decreased. Since the reinforcing effect such as strength improvement becomes small, the thickness is preferably 1 to 500 μm.
When the fiber length of the reinforcing fiber becomes short, the reinforcing effect such as improvement in tensile strength becomes small, and when it becomes long, the dispersibility of the fiber decreases and a cured product having uniform strength cannot be obtained.
1 to 15 mm is preferable. Since the dispersibility of the fibers decreases as the amount of the reinforcing fibers increases, the SiO 2 —Al 2
It is preferably 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the O 3 powder (A).

【0031】上記軽量骨材は、本発明の組成物から得ら
れる硬化体の軽量化を図る目的で添加されるものであ
り、例えば、パーライト、ガラスバルーン、シリカバル
ーン、フライアッシュバルーン、シラスバルーン等の無
機質発泡体;フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチ
レン、ポリスチレン等の有機質発泡体が挙げられ、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。上記軽量骨材の量は多くなると、硬化体の強度
低下、表面平滑性の低下、又は成形作業性の低下が起こ
るので、上記SiO2 −Al2 3 系粉体(A)100
重量部に対して、150重量部以下が好ましい。
The above lightweight aggregate is added for the purpose of reducing the weight of the cured product obtained from the composition of the present invention. For example, perlite, glass balloons, silica balloons, fly ash balloons, shirasu balloons, etc. Examples of the inorganic foam include organic foams such as phenol resin, urethane resin, polyethylene, and polystyrene. These may be added alone or in combination of two or more kinds. When the amount of the lightweight aggregate increases, the strength of the cured product decreases, the surface smoothness decreases, or the molding workability decreases, so the SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder (A) 100
It is preferably 150 parts by weight or less with respect to parts by weight.

【0032】上記顔料としては、例えば、酸化鉄、酸化
チタン、酸化コバルトのような金属酸化物系顔料やカー
ボンブラックが挙げられ、その使用量は、多くなっても
隠蔽力が向上せず不経済であるので、上記SiO2 −A
2 3 系粉体(A)100重量部に対して、50重量
部以下が好ましい。
Examples of the above-mentioned pigments include metal oxide pigments such as iron oxide, titanium oxide and cobalt oxide, and carbon black. Even if the amount of the pigment is increased, the hiding power is not improved and it is uneconomical. Therefore, the above SiO 2 -A
It is preferably 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the l 2 O 3 based powder (A).

【0033】上記発泡剤としては、例えば、過酸化水素
水、過酸化物系粉末(過酸化ソーダ、過酸化カリウム、
過ほう酸ソーダ等)、金属系粉末(Mg,Ca、Cr、
Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、S
n、Si、フェロシリコン等)等が挙げられ、粉末の粒
度としては、小さくなると分散性が低下すると共に、急
速発泡し易くなり、大きくなると反応性が低下するの
で、1〜200μmが好ましい。発泡剤としては、コス
ト、安全性、入手の容易さ、混合の容易さ等の点から、
過酸化水素水及びAl粉末が好ましい。発泡剤の量は、
多くなると硬化体の強度低下が著しくなり、成形体のハ
ンドリング等ができにくくなるので、SiO2 −Al2
3 系粉体(A)100重量部に対して5重量部以下
(溶液の場合は固形分換算値)が好ましい。
Examples of the foaming agent include hydrogen peroxide solution, peroxide powder (sodium peroxide, potassium peroxide,
Sodium perborate, etc., metallic powder (Mg, Ca, Cr,
Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Ga, S
n, Si, ferrosilicon, etc.), and the particle size of the powder is preferably 1 to 200 μm because the smaller the particle size, the lower the dispersibility and the more easily the foaming tends to occur rapidly, and the larger the particle size, the lower the reactivity. As a foaming agent, in terms of cost, safety, easy availability, easy mixing, etc.
Hydrogen peroxide water and Al powder are preferred. The amount of foaming agent is
A reduction in strength of the cured product is significantly more, since hardly can handle such a molded body, SiO 2 -Al 2
5 parts by weight or less (in the case of a solution, a solid content conversion value) is preferable with respect to 100 parts by weight of the O 3 based powder (A).

【0034】上記発泡助剤としては、発泡を均一に生じ
させるものであれば特に限定されず、例えば、ステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アル
ミニウム等のステアリン酸金属塩やパルミチン酸亜鉛等
のパルミチン酸金属塩のような金属石鹸;シリカゲル、
ゼオライト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体など
が挙げられる。これらは単独で使用されてもよいし、2
種類以上併用されてもよい。発泡助剤の量は、多くなる
と破泡等を生じ発泡に悪影響を与えるので、SiO2
Al2 3 系粉体(A)100重量部に対して10重量
部以下が好ましい。
The foaming aid is not particularly limited as long as it uniformly causes foaming, and examples thereof include metal stearates such as zinc stearate, calcium stearate and aluminum stearate, and palmitin such as zinc palmitate. Metal soap such as acid metal salt; silica gel,
Examples thereof include zeolite, activated carbon, and porous powder such as alumina gel. These may be used alone or 2
More than one type may be used in combination. Since the amount of the foaming aid, adversely affect the foaming caused many become the foam breaking, etc., SiO 2 -
It is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the Al 2 O 3 based powder (A).

【0035】上記起泡剤としては、通常のセメント製品
に使用される起泡剤が使用でき、例えば、高級アルコー
ル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、
芳香族誘導体スルホン酸塩、イミダゾリン誘導体、脂肪
酸アミド、動物蛋白系起泡剤等が挙げられる。起泡剤の
量は、多くなると組成物の硬化不良を起こし易くなるの
で、SiO2 −Al2 3 系粉体(A)100重量部に
対して10重量部以下が好ましい。
As the above-mentioned foaming agent, a foaming agent used in ordinary cement products can be used, and examples thereof include higher alcohol sulfate ester salts, alkyl ether sulfate ester salts,
Aromatic derivative sulfonates, imidazoline derivatives, fatty acid amides, animal protein foaming agents and the like can be mentioned. When the amount of the foaming agent is large, curing failure of the composition is likely to occur, so 10 parts by weight or less is preferable with respect to 100 parts by weight of the SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder (A).

【0036】本発明の無機質組成物を得るには、まず、
アルカリ金属珪酸塩(B)と水(C)とから、アルカリ
金属珪酸塩水溶液を調製し、これにSiO2 −Al2
3 系粉体(A)、高硬度粒子(D)、及び必要に応じ
て、無機質充填材、補強繊維、軽量骨材、顔料、発泡
剤、発泡助剤、起泡剤を混合すればよい。また、粉体原
料を乾式混合しておいて、アルカリ金属珪酸塩水溶液を
添加し混合してもよいし、全原料を同時に供給して混合
してもよいし、また、アルカリ金属珪酸塩水溶液と一部
の固形原料を混合し、順次各原料を添加して混合しても
よい。混合には、例えば、パドル回転型混合機、揺動式
混合機、スクリュー式混合機等の通常の混合機を使用す
ればよい。なお、発泡剤を使用する場合、混合工程の最
後に添加、混合した方が作業性、気泡の安定性の面で有
利である。また、起泡剤を使用する場合、起泡剤を最後
に添加、混合するか、又は起泡剤以外の原料でスラリー
を作り、起泡剤と水で気泡を生成させた水溶液と混合す
る方法が好ましい。上記の起泡剤を水溶液として使用す
る場合の起泡剤濃度は、低くなると気泡の安定性が悪く
破泡し易くなり、高くなると硬化不良を生じ易くなるの
で、0.1〜5重量%が好ましい。
To obtain the inorganic composition of the present invention, first,
An aqueous solution of an alkali metal silicate is prepared from the alkali metal silicate (B) and water (C), and SiO 2 —Al 2 O is added thereto.
The 3 type powder (A), the high hardness particles (D) and, if necessary, the inorganic filler, the reinforcing fiber, the lightweight aggregate, the pigment, the foaming agent, the foaming aid, and the foaming agent may be mixed. Further, the powder raw materials may be dry-mixed and then the alkali metal silicate aqueous solution may be added and mixed, or all the raw materials may be simultaneously supplied and mixed, or the alkali metal silicate aqueous solution may be mixed. Part of the solid raw materials may be mixed, and the raw materials may be sequentially added and mixed. For the mixing, for example, an ordinary mixer such as a paddle rotary mixer, a rocking mixer, a screw mixer, or the like may be used. When a foaming agent is used, it is more advantageous to add and mix it at the end of the mixing step in terms of workability and bubble stability. When a foaming agent is used, a method of adding and mixing the foaming agent at the end, or making a slurry with a raw material other than the foaming agent, and mixing the foaming agent with an aqueous solution in which bubbles are generated with water Is preferred. When the concentration of the foaming agent when the above foaming agent is used as an aqueous solution is low, the stability of the cells is poor and the cells are easily broken, and when it is high, curing failure is likely to occur. preferable.

【0037】本発明の無機質組成物から成形体を得るに
は、上記のようにして得られた無機質組成物を注型、押
圧成形、押出成形など従来公知の方法により所望の形に
賦形し、硬化させればよい。
In order to obtain a molded article from the inorganic composition of the present invention, the inorganic composition obtained as described above is shaped into a desired shape by a conventionally known method such as casting, press molding or extrusion molding. It may be cured.

【0038】上記の硬化させる際の温度は常温でもよい
が、50〜200℃で硬化させることにより、硬化反応
を促進でき、短時間で硬化を終了することが可能とな
る。
The temperature for curing may be room temperature, but by curing at 50 to 200 ° C., the curing reaction can be promoted and the curing can be completed in a short time.

【0039】請求項2記載の発明の高耐摩耗性無機質硬
化体の製造方法は、請求項1記載の無機質組成物を、振
動加速度0.5〜100Gの振動を与えながら型に流し
込んだ後に硬化させるか、又は型に流しこんだ後に振動
加速度0.5〜100Gの振動を与えた後に硬化させる
ことを特徴とする。
The method for producing a highly wear-resistant inorganic cured product according to the second aspect of the present invention is the method of pouring the inorganic composition according to the first aspect into a mold while applying a vibration acceleration of 0.5 to 100 G and then curing the composition. It is characterized in that it is cured, or after being poured into a mold, vibration with a vibration acceleration of 0.5 to 100 G is applied and then cured.

【0040】上記の振動の強さは、小さくなると振動付
与による硬化体の耐摩耗性向上効果が認められなくな
り、100G以上の振動を付与するのは機械的に困難で
あり、成形作業が危険になるので、0.5〜100Gに
限定され、1〜50Gが好ましい。上記振動の方向とし
ては、鉛直方向、水平方向、3次元方向のいずれでもよ
い。
When the above-mentioned vibration intensity becomes small, the effect of improving the wear resistance of the hardened body cannot be recognized by applying vibration, and it is mechanically difficult to apply vibration of 100 G or more, and the molding operation becomes dangerous. Therefore, it is limited to 0.5 to 100 G, and preferably 1 to 50 G. The vibration direction may be a vertical direction, a horizontal direction, or a three-dimensional direction.

【0041】上記振動の付与方法としては、例えば、テ
ーブルバイブレーター上に型をセットし型に振動を付与
する方法、型枠にバイブレーターを取り付けて振動を付
与する方法、無機質組成物自体に振動を付与する方法等
が挙げられる。
As the method of applying the vibration, for example, a method of setting a mold on a table vibrator and applying vibration to the mold, a method of attaching a vibrator to a mold to apply vibration, and a method of applying vibration to the inorganic composition itself And the like.

【0042】上記振動の付与時間としては、短くなると
振動効果が十分でなくなり、あまりに長くしても効果の
向上がなく、不経済でもあるので、3秒〜1時間が好ま
しく、10秒〜50分が更に好ましい。
When the vibration application time is shortened, the vibration effect becomes insufficient, and if it is too long, the effect is not improved and it is uneconomical. Therefore, it is preferably 3 seconds to 1 hour and 10 seconds to 50 minutes. Is more preferable.

【0043】無機質組成物の型への流し込みは、自然落
下式でもよいし、ポンプなどを使用する方法でもよい。
なお、本発明の無機質硬化体の製造方法においては、成
形後の該硬化体の表面は、型に流し込んだ際の底面側と
する。
The inorganic composition may be poured into the mold by a free fall method or by using a pump or the like.
In the method for producing an inorganic cured body of the present invention, the surface of the cured body after molding is the bottom surface side when poured into a mold.

【0044】本発明の高耐摩耗性無機質硬化体の製造方
法は、無機質組成物を振動を与えながら型に流し込んだ
後、又は型に流しこんだ後に振動を与えた後、硬化させ
る。硬化時の温度は常温でもよいが、50〜200℃で
硬化させることにより、硬化反応を促進でき、短時間で
硬化を終了することが可能となる。
In the method for producing a highly wear-resistant inorganic cured product of the present invention, the inorganic composition is poured into a mold while being vibrated, or after being poured into the mold and then vibrated, and then cured. The temperature at the time of curing may be room temperature, but by curing at 50 to 200 ° C., the curing reaction can be accelerated and the curing can be completed in a short time.

【0045】(作用)本発明の無機質組成物は、SiO
2 −Al2 3 系粉体(A)、アルカリ金属珪酸塩
(B)、水(C)及び高硬度粒子(D)が特定の濃度範
囲で配合されてなるので、高強度であるために薄肉化に
よる軽量化が可能となり、施工性が改善された無機質硬
化体を得ることができる。特に、高硬度粒子(D)を含
むので耐摩耗性の高い無機質硬化体を得ることができ
る。本発明の高摩耗性無機質硬化体の製造方法による
と、振動により高硬度粒子(D)が沈降するので、型に
流し込んだ際の底面側を表面にすると表面の耐摩耗性が
特に向上した無機質硬化体を得ることができると共に、
高強度であるために薄肉化による軽量化が可能となり、
施工性が改善された高耐摩耗性無機質硬化体を得ること
ができる。
(Function) The inorganic composition of the present invention comprises SiO
2- Al 2 O 3 -based powder (A), alkali metal silicate (B), water (C) and high hardness particles (D) are mixed in a specific concentration range, so that high strength is required. It is possible to reduce the weight by thinning the thickness, and to obtain an inorganic cured product with improved workability. In particular, since it contains the high hardness particles (D), it is possible to obtain an inorganic cured product having high wear resistance. According to the method for producing a hardened inorganic hardened material of the present invention, the high hardness particles (D) settle due to vibration. Therefore, when the bottom surface side when poured into the mold is made a surface, the wear resistance of the surface is particularly improved. A cured product can be obtained,
The high strength makes it possible to reduce the weight by reducing the wall thickness,
It is possible to obtain a high wear-resistant inorganic cured body with improved workability.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described.

【0047】まず、以下の実施例および比較例において
用いた材料の詳細は、以下の通りである。
First, the details of the materials used in the following examples and comparative examples are as follows.

【0048】SiO2 −Al2 3 系粉体 SiO2 −Al2 3 系粉体A メタカオリン(エンゲルハード社製、商品名:SATI
NTONE SP 33、平均粒径3.3μm、BET
比表面積5.8m2 /g)。
SiO 2 —Al 2 O 3 system powder SiO 2 —Al 2 O 3 system powder A Metakaolin (manufactured by Engelhard, trade name: SATI)
NTONE SP 33, average particle size 3.3μm, BET
Specific surface area 5.8 m 2 / g).

【0049】SiO2 −Al2 3 系粉体B SiO2 −Al2 3 系粉体A100重量部及びトリエ
タノールアミン25重量%とエタノール75重量%の混
合溶液0.5重量部をウルトラファインミル(三菱重工
業社製、ジルコニアボール10mmφ使用、ボール充填
率85体積%)に供給し、10kwh/kgの機械的エ
ネルギーを作用させ、SiO2 −Al23 系粉体Bを
得た。尚、上記の機械的エネルギー値はウルトラファイ
ンミルに供給した電力を処理粉体単位重量で除したもの
である。
SiO 2 -Al 2 O 3 -based powder B 100 parts by weight of SiO 2 -Al 2 O 3 -based powder A and 0.5 parts by weight of a mixed solution of 25% by weight of triethanolamine and 75% by weight of ethanol were added to Ultrafine. It was supplied to a mill (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., using zirconia balls 10 mmφ, ball filling rate 85% by volume), and mechanical energy of 10 kwh / kg was applied to obtain SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder B. The above mechanical energy value is the electric power supplied to the ultrafine mill divided by the unit weight of the treated powder.

【0050】SiO2 −Al2 3 系粉体C カオリン(組成:SiO2 45.7重量%、Al2 3
38.3重量%、平均粒径5μm、BET比表面積5.
8m2 /g)100重量部及びトリエタノールアミン2
5重量%とエタノール75重量%の混合溶液0.5重量
部をウルトラファインミルAT−20(三菱重工業社
製、ジルコニアボール10mmφ使用、ボール充填率8
5体積%)に供給し、25kwh/kgの機械的エネル
ギーを作用させ、SiO2 −Al2 3 系粉体Cを得
た。尚、上記の機械的エネルギー値はウルトラファイン
ミルに供給した電力を処理粉体単位重量で除したもので
ある。
SiO 2 -Al 2 O 3 -based powder C Kaolin (composition: SiO 2 45.7% by weight, Al 2 O 3
38.3% by weight, average particle size 5 μm, BET specific surface area 5.
8 m 2 / g) 100 parts by weight and triethanolamine 2
0.5 parts by weight of a mixed solution of 5% by weight and 75% by weight of ethanol was used in Ultra Fine Mill AT-20 (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., zirconia ball 10 mmφ was used, and ball filling rate was 8
5% by volume) and mechanical energy of 25 kwh / kg was applied to obtain SiO 2 —Al 2 O 3 -based powder C. The above mechanical energy value is the electric power supplied to the ultrafine mill divided by the unit weight of the treated powder.

【0051】SiO2 −Al2 3 系粉体D フライアッシュ(JIS A 6201に準ずるもの、
関電化工社製、平均粒径20μm)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以下の粉体を100重量%含有するも
の。
SiO 2 -Al 2 O 3 system powder D fly ash (according to JIS A 6201,
KANDEN KAKO CO., LTD. Average particle size 20 μm) is classified by a classifier (Nisshin Engineering Co., model: TC-15),
100% by weight of powder having a particle size of 10 μm or less.

【0052】アルカリ金属珪酸塩水溶液(アルカリ金属
珪酸塩(B)と水(C)との合計量に相当する) 1号珪酸ナトリウム水溶液(日本化学工業社製)、珪酸
カリウム水溶液(日本化学工業社製、商品名 1K珪酸
カリ)、水酸化ナトリウム(和光純薬社製、特級試
薬)、水酸化カリウム(和光純薬社製、特級試薬)及び
水を使用して、表1に示したアルカリ金属珪酸塩水溶液
i〜viを調製した。
Alkali metal silicate aqueous solution (alkali metal
Corresponding to the total amount of silicate (B) and water (C)) No. 1 sodium silicate aqueous solution (Nippon Kagaku Kogyo KK), potassium silicate aqueous solution (Nippon Kagaku Kogyo KK, trade name 1K potassium silicate), hydroxylation The alkali metal silicate aqueous solutions i to vi shown in Table 1 were prepared using sodium (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent), potassium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent) and water.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】高硬度粒子 表2に示した高硬度粒子I〜Xを用いた。 High hardness particles High hardness particles I to X shown in Table 2 were used.

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】(実施例1〜6、比較例1〜9)表3〜5
に示した所定量(配合量の単位は重量部である)のアル
カリ金属珪酸塩水溶液に、表3〜5に示した所定量のS
iO2 −Al2 3 系粉体、高硬度粒子、タルク(日本
タルク社製、商品名「タルクS」)、珪石粉(住友大阪
セメント社製、商品名「ソフトシリカ」)、ビニロン繊
維(クラレ社製、商品名「RM182─4」)、過酸化
水素水(三菱瓦斯化学社製、濃度35%)、ステアリン
酸亜鉛(堺化学社製、商品名「SZ−2000」)を混
合して無機質組成物を調製した。なお、混合条件は、表
6及び表7に示した。次いで、得られた無機質組成物か
ら表6及び表7に示した成形条件及び硬化条件で、5×
220×220mmの無機質硬化体を得た。
(Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 9) Tables 3 to 5
In a predetermined amount (the unit of the blending amount is parts by weight) of the alkali metal silicate aqueous solution shown in Table 3, the predetermined amount of S shown in Tables 3 to 5 is added.
iO 2 -Al 2 O 3 -based powder, high hardness particles, talc (manufactured by Nippon Talc Co., trade name “Talc S”), silica stone powder (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., trade name “soft silica”), vinylon fiber ( Kuraray Co., Ltd., trade name “RM182-4”), hydrogen peroxide solution (Mitsubishi Gas Chemical Co., concentration 35%), zinc stearate (Sakai Chemical Co., trade name “SZ-2000”) An inorganic composition was prepared. The mixing conditions are shown in Tables 6 and 7. Then, from the obtained inorganic composition, 5 × under the molding conditions and curing conditions shown in Tables 6 and 7.
A 220 × 220 mm inorganic cured product was obtained.

【0057】(比較例10)表面研磨済の市販品のセメ
ント系テラゾー。株式会社コーナン茨木店より購入。
(Comparative Example 10) A commercially available cement-based terrazzo with a polished surface. Purchased from Konan Ibaraki store.

【0058】[0058]

【表3】 [Table 3]

【0059】[0059]

【表4】 [Table 4]

【0060】[0060]

【表5】 [Table 5]

【0061】[0061]

【表6】 [Table 6]

【0062】[0062]

【表7】 [Table 7]

【0063】性能評価 得られた無機質硬化体を切断し、以下の方法で性能評価
し、結果を表8及び9に示した。 表面平滑性 手で触りザラツキ感を官能試験により評価した。 (評価基準) ○:ザラツキ感がある。 ×:ザラツキ感がない。 曲げ強度 JIS A 1408に準拠し、5号試験体(試験体サ
イズ:150×200mm、厚み5mm)を乾燥状態で
試験した。
Performance Evaluation The obtained inorganic cured product was cut and the performance was evaluated by the following methods, and the results are shown in Tables 8 and 9. Surface smoothness It was touched by hand, and the feeling of roughness was evaluated by a sensory test. (Evaluation criteria) ○: There is a feeling of roughness. X: There is no rough feeling. Bending Strength According to JIS A 1408, a No. 5 test body (test body size: 150 × 200 mm, thickness 5 mm) was tested in a dry state.

【0064】 試験体比重 曲げ強度試験体の重量÷(幅×長さ×厚み)で算出し
た。 耐摩耗性 JIS A 1453に準拠し、試験体サイズを100
×100mm(厚み5mm)とし、総荷重1kgで50
0回転後の摩耗減量(g)を算出した。なお、試験体は
60℃乾燥恒量状態に含水調整したものを用いた。
Specific gravity of test piece Bending strength Weight of test piece / (width × length × thickness) was calculated. Abrasion resistance Based on JIS A 1453, test piece size is 100
X 100 mm (thickness 5 mm), 50 at a total load of 1 kg
The wear loss (g) after 0 rotation was calculated. In addition, the test body used the water content adjusted to 60 degreeC dry constant weight state.

【0065】[0065]

【表8】 [Table 8]

【0066】[0066]

【表9】 [Table 9]

【0067】以下の実施例7〜11及び比較例11は、
請求項2記載の高耐摩耗性無機質硬化体に関するもので
あり、実施例10と実施例11は請求項1記載の無機質
組成物の実施例ではあるが、請求項2記載の高耐摩耗性
無機質硬化体に関する発明においては、比較例に相当す
るものである。
Examples 7 to 11 and Comparative Example 11 below are
The present invention relates to a high wear resistant inorganic hardened material according to claim 2, and although Examples 10 and 11 are examples of the inorganic composition according to claim 1, the high wear resistant inorganic material according to claim 2 The invention relating to the cured product corresponds to the comparative example.

【0068】(実施例7〜11、比較例11)表10に
示した所定量(配合量の単位は重量部である)のアルカ
リ金属珪酸塩水溶液に、表10に示した所定量のSiO
2 −Al2 3 系粉体、高硬度粒子、珪石粉(住友大阪
セメント社製、商品名「ソフトシリカ」)、ビニロン繊
維(クラレ社製、商品名「RM182─4」)を混合し
て無機質組成物を調製した。なお、混合機はオムニミキ
サー(千代田技研工業社製、型式OM−5)を使用し、
混合時間は表11に示した通りである。
(Examples 7 to 11 and Comparative Example 11) A predetermined amount of the SiO 2 aqueous solution of the alkali metal silicate shown in Table 10 (the unit of the blending amount is parts by weight) was used.
2- Al 2 O 3 based powder, high hardness particles, silica stone powder (Sumitomo Osaka Cement Co., trade name “Soft Silica”), vinylon fiber (Kuraray Co., trade name “RM182-4”) are mixed. An inorganic composition was prepared. An omni mixer (manufactured by Chiyoda Giken Kogyo Co., Ltd., model OM-5) is used as the mixer.
The mixing time is as shown in Table 11.

【0069】得られた無機質組成物を、実施例7及び実
施例8については、厚み3mmのSUS304製の板で
補強されたプラスチック(ニトリル−ブタジエンゴム)
製の型にいれた後、表11に示した振動条件で振動し、
次いで表11に示した硬化条件で硬化させて、10×3
50×350mmの無機質硬化体を得た。また、実施例
9及び比較例11については、無機質組成物を上記と同
様の型に表11に示した振動条件で振動しながら20秒
間かけて充填し、次いで表11に示した硬化条件で硬化
させて、10×350×350mmの無機質硬化体を得
た。
The obtained inorganic composition was reinforced with a plate made of SUS304 having a thickness of 3 mm for Examples 7 and 8 (nitrile-butadiene rubber).
After putting it in the mold, it vibrates under the vibration conditions shown in Table 11,
Then, it was cured under the curing conditions shown in Table 11 to obtain 10 × 3.
An inorganic cured body of 50 × 350 mm was obtained. For Example 9 and Comparative Example 11, the inorganic composition was filled in the same mold as above while vibrating under the vibration conditions shown in Table 11 for 20 seconds, and then cured under the curing conditions shown in Table 11. Then, an inorganic cured body of 10 × 350 × 350 mm was obtained.

【0070】[0070]

【表10】 [Table 10]

【0071】[0071]

【表11】 [Table 11]

【0072】性能評価 得られた無機質硬化体を切断し、以下の方法で性能評価
し、結果を表11に示した。 曲げ強度 JIS A 1408に準拠し、5号試験体(試験体サ
イズ:150×200mm、厚み5mm)を乾燥状態で
試験した。
Performance Evaluation The obtained inorganic cured product was cut and the performance was evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 11. Bending Strength According to JIS A 1408, a No. 5 test body (test body size: 150 × 200 mm, thickness 5 mm) was tested in a dry state.

【0073】 試験体比重 曲げ強度試験体の重量÷(幅×長さ×厚み)で算出し
た。 耐摩耗性 JIS A 1453に準拠し、試験体サイズを100
×100mm(厚み5mm)とし、総荷重1kgで50
0回転後の摩耗減量(g)を算出した。なお、試験は、
無機質硬化体の作製時に型の底面に接触していた面につ
いて行った。また、試験体は60℃乾燥恒量状態に含水
調整したものを用いた。
Specific gravity of test piece Bending strength Weight of test piece / (width × length × thickness) was calculated. Abrasion resistance Based on JIS A 1453, test piece size is 100
X 100 mm (thickness 5 mm), 50 at a total load of 1 kg
The wear loss (g) after 0 rotation was calculated. The test is
The test was performed on the surface that was in contact with the bottom surface of the mold when the inorganic cured body was prepared. Further, the test body used was one whose water content was adjusted to a constant dry state at 60 ° C.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明の無機質組成物の構成は上述の通
りであり、この無機質組成物を用いると、高強度である
ために軽量化が可能となり、施工性が改善された、耐摩
耗性の高い無機質硬化体を得ることができる。本発明の
高耐摩耗性無機質硬化体の製造方法の構成は上述の通り
であり、本発明の製造方法によると、振動により高硬度
粒子(D)が沈降するので、型に流し込んだ際の底面側
を表面にすると表面の耐摩耗性が特に向上した無機質硬
化体を得ることができると共に、高強度であるために薄
肉化による軽量化が可能となり、施工性が改善された無
機質硬化体を得ることができる。
The composition of the inorganic composition of the present invention is as described above. When this inorganic composition is used, it is possible to reduce the weight because of its high strength, and the workability is improved and the wear resistance is improved. It is possible to obtain an inorganic cured product having a high quality. The structure of the method for producing a highly abrasion-resistant inorganic cured product of the present invention is as described above, and according to the production method of the present invention, since the high hardness particles (D) settle due to vibration, the bottom surface when poured into a mold When the side is the surface, it is possible to obtain an inorganic hardened body with particularly improved wear resistance of the surface, and since it has high strength, it is possible to reduce the weight by thinning, and to obtain an inorganic hardened body with improved workability. be able to.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)SiO2 −Al2 3 系粉体10
0重量部、(B)アルカリ金属珪酸塩1〜300重量
部、(C)水10〜1000重量部、及び(D)モース
硬度が7よりも大きい酸化物系粒子からなり、その70
重量%以上が粒径5〜300μmである粒子1〜100
0重量部、及び/又はモース硬度が7よりも大きい非酸
化物系粒子からなり、その70重量%以上が粒径5〜3
00μmである粒子1〜100重量部からなる群より選
ばれる少なくとも一種以上の高硬度粒子からなることを
特徴とする無機質組成物。
1. (A) SiO 2 —Al 2 O 3 system powder 10
0 parts by weight, (B) 1 to 300 parts by weight of alkali metal silicate, (C) 10 to 1000 parts by weight of water, and (D) oxide particles having a Mohs hardness of more than 7, 70
Particles 1 to 100 whose weight% is 5 to 300 μm
0 parts by weight and / or non-oxide particles having a Mohs hardness of more than 7, 70% by weight or more of which has a particle diameter of 5 to 3
An inorganic composition comprising at least one high hardness particle selected from the group consisting of 1 to 100 parts by weight of a particle having a size of 00 μm.
【請求項2】 請求項1記載の無機質組成物を、振動加
速度0.5〜100Gの振動を与えながら型に流し込ん
だ後に硬化させるか、又は型に流しこんだ後に振動加速
度0.5〜100Gの振動を与えた後に硬化させること
を特徴とする高耐摩耗性無機質硬化体の製造方法。
2. The inorganic composition according to claim 1 is poured into a mold while being vibrated with a vibration acceleration of 0.5 to 100 G and then cured, or after being poured into the mold, a vibration acceleration of 0.5 to 100 G. A method for producing a highly abrasion-resistant inorganic cured body, which comprises curing after applying the vibration of 1.
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