JPH10338565A

JPH10338565A - 無機質硬化性組成物

Info

Publication number: JPH10338565A
Application number: JP15115197A
Authority: JP
Inventors: Zenji Nozaki; 善治野崎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】入手安定性に優れたメタカオリンを含有し、
さらに硬化後、より優れた外観を有する硬化体が得られ
る無機質硬化組成物を提供する。【解決手段】固めみかけ比重０．５〜１．２のメタカ
オリン１００重量部、アルカリ金属ケイ酸塩３重量部〜
１５０重量部、水１０重量部〜１５０重量部、および充
填剤５０重量部〜４００重量部を含有する、無機質硬化
性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無機質硬化性組成物
に関し、より詳細には、入手安定性に優れたメタカオリ
ンを含有し、注型成形後の外観が優れている無機質硬化
性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、メタカオリンなどのＳｉＯ₂
−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体およびアルカリ金属ケイ酸塩水溶液
を含有する無機質硬化性組成物を注型し、硬化すること
によって、セメント系プレス品と同等の高強度成形体が
提供されている。このような成形体は、主として壁材な
どの建材として用いられている。

【０００３】しかし、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体とし
て入手安定性に優れたメタカオリンを用いる無機質硬化
性組成物では、混合物の粘度を低くし、十分に組成物を
混練するために必要とされる水の量が多くなる。このた
め、得られる硬化体に白色化、着色不良などが生じ、硬
化体の外観が著しく損なわれていた。

【０００４】このような問題点を解決するために、有機
処理されたベントナイトを含有することによって、外観
に優れた硬化体を提供する無機成形体用組成物がある
（特開平４−５９６４８号公報を参照）。しかし、この
組成物を用いて硬化体を形成した場合にあっては、一般
に高価な有機処理されたベントナイトを必要とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の課
題を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、入手安定性に優れたメタカオリンを含有
し、さらに硬化後、より優れた外観を有する硬化体が得
られる無機質硬化性組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明にかかる無機質硬化性組成物は、固めみかけ
比重０．５〜１．２のメタカオリン１００重量部、アル
カリ金属ケイ酸塩３重量部〜１５０重量部、水１０重量
部〜１５０重量部、および充填剤５０重量部〜４００重
量部を含有する構成とした。

【０００７】Ａ．メタカオリンメタカオリンとしては、固めみかけ比重０．５以上１．
２以下のメタカオリンが用いられる。好ましい固めみか
け比重は、０．６以上１．２以下である。

【０００８】固めみかけ比重０．５未満のメタカオリン
を用いて無機質硬化性組成物を生成する場合には、均一
な組成物を作成するために必要とされるアルカリ金属ケ
イ酸塩水溶液の量が増加するため、組成物を硬化させる
ことによって得られる硬化体の表面に白色化、着色不良
などが生じ、得られる硬化体の外観が著しく損なわれ
る。一方、固めみかけ比重が１．２を超えると、特にカ
オリン鉱物からメタカオリンを得た場合に、メタカオリ
ン粉体の粒径があまりにも大きくなる場合があり、得ら
れた組成物が硬化しにくく、さらに硬化した場合であっ
ても、得られる硬化体の表面に白色化、着色不良などが
生じ、硬化体の外観が著しく損なわれる。

【０００９】なお、本明細書中において、「固めみかけ
比重」とは、「セラミックス実験マニュアル」（日刊工
業新聞社刊）４６ページに記載されているように、タッ
ピングホルダー中に備えられた１００ｃｍ³のカップに
粉体をカップの上まで入れ、次いで３分間かけて１８０
回のタッピングを行ってカップ中に粉体を充填した後、
粉体の重量を測定し、この重量を、タッピング後に粉体
がカップ中で占める体積で除することによって算出され
る。

【００１０】固めみかけ比重０．５以上１．２以下のメ
タカオリンを得る手段としては、特に限定されないが、
例えば、以下の２通りの手段が挙げられる。

【００１１】１番目の手段は、粉体状の市販のメタカオ
リンに対して、ボール、ロッドなどの媒体を用いて、機
械的エネルギーを作用させる手段である。２番目の手段
は、市販のカオリン鉱物（例えば、カオリナイト、ディ
ッカイト、ナクライト、ハロイサイトなど）を６００℃
から９５０℃で焼成し、結晶水を消失させることによっ
てメタカオリンを生成させ、次いでこのように生成した
メタカオリンに、ボール、ロッドなどの媒体を用いて、
機械的エネルギーを作用させる手段である。カオリン鉱
物を焼成する際には、カオリン鉱物を予め加圧成形して
おいてもよい。

【００１２】「機械的エネルギー」とは、圧縮力、剪断
力、および衝撃力を意味する。これらの機械的エネルギ
ーのうち、１種類の機械的エネルギーをメタカオリンに
作用させてもよく、２種類以上の機械的エネルギーを組
み合わせて作用させてもよい。機械的エネルギーを作用
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、乳鉢などが挙
げられる。

【００１３】機械的エネルギーの大きさは０．１ｋｗｈ
／ｋｇ以上３０ｋｗｈ／ｋｇ以下であることが好まし
く、さらに好ましくは１．０ｋｗｈ／ｋｇ以上２６ｋｗ
ｈ／ｋｇ以下である。０．１ｋｗｈ／ｋｇ未満の機械的
エネルギーの大きさの場合には、粉砕後のメタカオリン
と、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液との反応性が低下する
傾向がある。３０ｋｗｈ／ｋｇを超える機械的エネルギ
ーの大きさの場合には、粉砕装置への負荷が大きくな
り、粉砕装置の摩耗、損傷などが増大し、摩耗、損傷な
どによるメタカオリンへの不純物の混入などの問題が発
生する場合がある。

【００１４】機械的エネルギーに供されるメタカオリン
の粒子径は、特に限定されないが、機械的エネルギーを
効率よく作用させるという観点から、平均粒子径で０．
０１μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、さらに好まし
くは０．１μｍ以上５００μｍ以下であり、さらにより
好ましくは０．１μｍ以上１００μｍ以下である。

【００１５】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、乳鉢などを用いてメタカオリン
を粉砕する場合には、メタカオリンに、必要に応じて粉
砕助剤が添加され得る。「粉砕助剤」とは、機械的エネ
ルギーをメタカオリンに作用させる際に、メタカオリン
の粉体が粉砕装置内部に付着したり、メタカオリンの粉
体が凝集することを防ぐために添加される補助剤を意味
する。このような粉末助剤としては、アルコール類（例
えば、メタノール、エタノール）、アルコールアミン類
（例えば、トリエチルアミン）、金属脂肪酸類（例え
ば、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウ
ム）、ケトン類（例えば、アセトン）などが挙げられ
る。これらの粉砕助剤は、単独でも、あるいは２種類以
上を組み合わせても用いられ得る。

【００１６】Ｂ．アルカリ金属ケイ酸塩本発明において用いられるアルカリ金属ケイ酸塩は、式
Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（ここで、ＭはＫ、Ｎａ、およびＬ
ｉからなる群から選択される１種以上の金属である）で
表されるケイ酸塩である。

【００１７】用いられるアルカリ金属ケイ酸塩の重量
は、固めみかけ比重０．５以上１．２以下のメタカオリ
ン１００重量部を基準として、３重量部以上１５０重量
部以下、好ましくは５０重量部以上１３０重量部以下で
ある。アルカリ金属ケイ酸塩の重量が３重量部未満であ
る場合には、得られる組成物が硬化しにくく、硬化した
場合であっても、得られた硬化体の表面に粉末が生じ、
それによる斑点、割れなどが生じる。アルカリ金属ケイ
酸塩の重量が１５０重量部を超える場合には、得られる
硬化体中にアルカリ金属塩が析出し、結晶が生じるた
め、組成物の保存安定性が悪い。

【００１８】アルカリ金属ケイ酸塩において、ＳｉＯ₂
／Ｍ₂Ｏ（Ｍは以前に定義した通りである）のモル比
は、０．１以上２．５以下が好ましく、さらに好ましく
は０．５以上２．０以下である。ＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏのモ
ル比が０．１未満である場合には、得られる組成物が硬
化した際、硬化体に割れが発生し、硬化体の外観が著し
く損なわれる場合がある。一方、ＳｉＯ₂／Ｍ₂Ｏのモ
ル比が２．５を超える場合には、得られる組成物がゲル
化し、硬化が十分に起こらず、さらに組成物が硬化した
際、硬化体の表面に泡が発生し、硬化体の外観が著しく
損なわれる場合がある。

【００１９】Ｃ．水本発明において用いられる水の量は、固めみかけ比重
０．５以上１．２以下のメタカオリン１００重量部を基
準として、１０重量部以上１５０重量部以下であり、好
ましくは８０重量部以上１２５重量部である。水の量が
１０重量部未満である場合には、メタカオリンとアルカ
リ金属ケイ酸塩と水とが、十分に混合せず、混合が不十
分な組成物が生じ、さらにこのような組成物は硬化しに
くい。このような組成物を硬化させた場合であっても、
硬化体の表面に白色化、着色不良などが生じ、硬化体の
外観は著しく損なわれる。また、水の量が１０重量部未
満である場合には、メタカオリン、充填剤などの粉体が
水中で充分に分散せず、これらの粉体が塊となって硬化
体の表面に生じ、これによっても硬化体の外観が著しく
損なわれることがある。一方、水の重量が１５０重量部
を超える場合には、メタカオリンおよびアルカリ金属ケ
イ酸塩の水に対する濃度が希薄となり、組成物が硬化し
にくく、硬化した場合であっても、得られる硬化体の表
面に色ムラ、割れなどが生じ、無機質硬化性組成物が硬
化した後に得られる硬化体の外観は著しく損なわれる。
さらに、硬化体が十分な強度を有さない。

【００２０】本発明において用いられる水は、その全量
をアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液の溶媒として供給され
てもよく、あるいはアルカリ金属ケイ酸塩とは別個に提
供されてもよい。また、一部をアルカリ金属ケイ酸塩の
水溶液の溶媒として供給され、残りをアルカリ金属ケイ
酸塩とは別個に供給されてもよい。全量をアルカリ金属
ケイ酸塩の水溶液の溶媒として供給されることが好まし
い。

【００２１】アルカリ金属ケイ酸塩水溶液としては市販
のアルカリ金属ケイ酸塩水溶液が用いられ得る。また、
このような市販のアルカリ金属ケイ酸塩水溶液に、アル
カリ金属水酸化物、水などを添加することにより、アル
カリ金属ケイ酸塩水溶液の組成を任意に調整すること、
およびｎの値を所望の値とすることもできる。

【００２２】Ｄ．充填剤本発明において用いられる充填剤は、アルカリ金属ケイ
酸塩に対する活性が低い限り当該技術分野で任意の充填
剤（例えば、有機質充填剤または無機質充填剤）が用い
られるが、無機質充填剤が好ましい。無機質充填剤とし
ては特に限定されないが、例えば、ケイ砂、岩石粉末、
火山灰（シラス、抗火石など）、ケイ灰石、炭酸カルシ
ウム、ケイ石粉、ケイソウ土、雲母、マイカ、シリカフ
ュームなどが挙げられる。

【００２３】充填剤のアルカリ金属ケイ酸塩水溶液に対
する活性が低いことが所望される理由は、活性度が高い
充填剤をアルカリ金属ケイ酸塩水溶液に添加した場合、
水溶液のゲル化が急速にすすみ、混合、成形などが困難
になるからである。

【００２４】充填剤の量は、固めみかけ比重０．５以上
１．２以下のメタカオリン１００重量部を基準として、
５０重量部以上４００重量部以下である。充填剤の量が
５０重量部未満であると、組成物を硬化させることによ
り得られた硬化体に、割れが発生する。充填剤の量が４
００重量部を超えると、得られる組成物を硬化した際、
組成物を硬化させることにより得られた硬化体に、割
れ、色ムラなどが発生し、さらに硬化物の強度が低下す
る傾向がある。

【００２５】Ｅ．その他の添加物本発明の無機質硬化性組成物は、必要に応じて、補強繊
維、軽量骨材、顔料、発泡剤、発泡助剤、起泡剤などを
含有する。

【００２６】Ｅ．１補強繊維補強繊維としては、通常のセメント製品に使用される補
強繊維が使用され得る。このような補強繊維としては、
例えば、ポリプロピレン繊維、ビニロン、レーヨン、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、アクリロニトリル繊維などの繊維が挙げられ
る。これらの補強繊維は、単独であるいは２種類以上を
組み合わせて用いられる。補強繊維の繊維径は１μｍ以
上５００μｍ以下が好ましく、補強繊維の繊維長は１ｍ
ｍ以上１５ｍｍ以下が好ましい。補強繊維の繊維径が１
μｍ未満である場合には、補強繊維を本発明の組成物に
混合する際にファイバーボールが形成され、硬化後の成
型体の強度が低下する傾向がある。補強繊維の繊維径５
００μｍを超える場合には、補強効果（例えば、引っ張
り強度向上など）が十分得られない場合がある。補強繊
維の繊維長が１ｍｍ未満である場合にも、同様に補強効
果が十分に得られない場合がある。補強繊維の繊維長が
１５ｍｍを超える場合には、補強材料が本発明の組成物
中に十分に分散せず、均一な強度を有する硬化体が得ら
れない傾向がある。補強繊維の配合量は、特に限定され
ないが、固めみかけ比重０．５以上１．２以下のメタカ
オリン１００重量部を基準として、１０重量部以下が好
ましい。１０重量部を超える場合には、補強材料が本発
明の組成物中に十分に分散せず、均一な強度を有する硬
化体が得られない傾向がある。

【００２７】Ｅ．２軽量骨材本発明に用いられる軽量骨材としては、当該技術分野で
用いられる任意の軽量骨材が用いられ得る。このような
軽量骨材としては、特に限定されないが、無機質発泡体
（例えば、バーライト、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、およびシラス発泡体）、
有機質発泡体（例えば、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、ポリエチレン樹脂、およびポリスチレン樹脂）が挙
げられる。軽量骨材の量は特に限定されないが、固めみ
かけ比重０．５以上１．２以下のメタカオリン１００重
量部を基準にして、１５０重量部以下が好ましい。１５
０重量部を超える場合には、本発明の組成物の成形作業
が困難となり、そして得られる硬化体の強度が低下し、
硬化体の表面平滑性が低下する場合がある。

【００２８】Ｅ．３顔料本発明に用いられる顔料としては、当該技術分野で用い
られる任意の顔料が用いられ得る。このような顔料とし
ては特に限定されないが、金属酸化物（例えば、酸化
鉄、酸化チタン、酸化コバルト）、カーボンブラックな
どが挙げられる。顔料の量は、特に限定されないが、固
めみかけ比重０．５以上１．２以下のメタカオリン１０
０重量部を基準として、５０重量部以下が好ましい。５
０重量部を超える顔料を用いた場合には、５０重量部の
顔料を用いた場合と比較して、顔料による隠蔽性が変化
せず、不経済である。

【００２９】Ｅ．４発泡剤本発明に用いられる発泡剤としては、当該技術分野で用
いられる任意の発泡剤が用いられ得る。このような発泡
剤としては特に限定されないが、金属粉末（例えば、マ
グネシウム粉末、カルシウム粉末、クロム粉末、マンガ
ン粉末、鉄粉末、コバルト粉末、ニッケル粉末、銅粉
末、亜鉛粉末、アルミニウム粉末、ガリウム粉末、スズ
粉末）、ケイ素系粉末（例えば、ケイ素粉末およびフェ
ロシリコン）、および過酸化物（例えば、過酸化水素、
過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、および過酸化ホウ
酸ナトリウム）が挙げられる。コスト、安全性、入手容
易性、および混合容易性の観点から、アルミニウム粉末
および過酸化水素水が好ましい。発泡剤の粒径は１μｍ
以上２００μｍ以下が好ましい。発泡剤の粒径が１μｍ
未満である場合には、本発明の組成物中に発泡剤が十分
に分散せず、さらに組成物が急速に発泡する傾向があ
る。一方、発泡剤の粒径が２００μｍを超える場合に
は、組成物が十分に発泡しない傾向がある。発泡剤の量
は、固めみかけ比重０．５以上１．２以下のメタカオリ
ン１００重量部を基準として、５重量部以下が好まし
い。発泡剤の量が５重量部を超える場合には、組成物を
成形することが困難になり、得られる硬化体の強度が著
しく低下する傾向がある。

【００３０】Ｅ．５発泡助剤本発明に用いられる発泡助剤としては、当該技術分野で
用いられる任意の発泡助剤が用いられ得る。このような
発泡助剤としては特に限定されないが、多孔質粉体（例
えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、およびアルミ
ナゲル）、金属脂肪酸塩（例えば、ステアリン酸金属
塩、およびパルチミン酸金属塩）が挙げられる。発泡助
剤の量は特に限定されないが、固めみかけ比重０．５以
上１．２以下のメタカオリン１００重量部を基準とし
て、１０重量部以下が好ましい。発泡助剤の量が１０重
量部未満である場合には、破泡などが生じ、組成物の発
泡に悪影響を及ぼす傾向がある。

【００３１】Ｅ．６起泡剤本発明に用いられる起泡剤としては、当該技術分野で用
いられる任意の起泡剤が用いられ得る。このような起泡
剤としては特に限定されないが、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、動物系タンパク質が挙げられる。起泡剤の量は、固
めみかけ比重０．５以上１．２以下のメタカオリン１０
０重量部を基準として、１０重量部以下が好ましい。起
泡剤の量が１０重量部を超える場合には、組成物が十分
に硬化せず、硬化不良を生じる傾向がある。

【００３２】Ｆ．混合方法上記のメタカオリン、アルカリ金属ケイ酸塩水溶液、お
よびその他の添加物を混合する方法としては特に限定さ
れないが、例えば、(1)固形原料を粉体化することによ
り乾式混合し、この混合物をアルカリ金属ケイ酸塩水溶
液に添加して混合する方法、(2)アルカリ金属ケイ酸塩
水溶液に固形原料を順次添加して混合する方法、および
(3)全ての原料を同時に混合する方法が挙げられる。

【００３３】本発明の無機質硬化性組成物を製造するた
めに用いられる混合機としては、通常の混合機が用いら
れる。このような混合機としては、例えば、パドル回転
型混合機、振動式混合機、スクリュー式混合機が挙げら
れる。

【００３４】発泡剤を用いる場合には、作業性、気泡の
安定性などの観点から、発泡剤を除く各原料を混合した
後、最後に発泡剤を添加することが好ましい。

【００３５】起泡剤を用いる場合には、(1)起泡剤を除
く各原料を混合した後、最後に起泡剤を添加する方法、
および(2)起泡剤を除く原料を用いてスラリーを形成
し、予め起泡剤を水に添加することにより気泡を生成し
た水溶液にこのスラリーを添加して混合する方法が好ま
しい。(2)の場合の起泡剤の濃度は、０．１ｇ／リット
ル以上５ｇ／リットル以下が好ましい。起泡剤の濃度が
０．１ｇ／リットル未満である場合には、生成した泡の
安定性が悪いため、破泡が生じやすくなる傾向がある。
一方、起泡剤の濃度が５ｇ／リットルを超える場合に
は、無機質硬化性組成物の硬化不良が生じる場合があ
る。

【００３６】本発明の無機質硬化性組成物を用いて成形
体を得るためには、上記各原料を混合することにより生
成したスラリー形態の組成物を、所望の型に注入して硬
化させる方法が挙げられる。この手段において用いられ
る注入方法としては、(1)スラリー形態の組成物を所望
の型に自然落下させることによって注入する方法、(2)
スラリー形態の組成物をポンプなどを用いて所望の型に
充填する方法が挙げられる。

【００３７】このスラリー形態の組成物を所望の型に注
入する際に、型に振動を与えることにより、スラリーの
レベリング、展開などを促進することもできる。振動方
向は、鉛直方向、水平方向、三次元方向のいずれの方法
でも構わない。

【００３８】上記のように成形された本発明の無機質硬
化性組成物を硬化する際の温度は、常温でも構わない
が、硬化促進のためには、５０℃〜２００℃が好まし
い。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳し
く説明する。

【００４０】固めみかけ比重０．５〜１．２のメタカオ
リン粉体を用いることにより、上記のモル比のケイ酸ナ
トリウム水溶液と組み合わせて得られる組成物を硬化さ
せて得られる硬化体の表面の最大色差が非常に低く、さ
らにこのようにして得られた硬化体の表面に、白色化ム
ラ、割れ、および発泡が生じない。

【００４１】このような組成物を、必要に応じて所定の
形状に成形した後、加温することによって、硬化体を形
成する。そのような硬化体の外観は白色化ムラ、割れな
どがなく、極めて優れた外観である。

【００４２】従って、本発明の組成物を用いることによ
って、成形後、極めて外観が優れた硬化体を製造するこ
とができる。

【００４３】

【実施例】以下の実施例により、本発明の無機質硬化性
組成物をさらに詳細に説明するが、本実施例は例示の目
的にのみ用いられ、限定の目的で用いられない。

【００４４】（固めみかけ比重０．５以上１．２以下の
メタカオリン粉体の生成）（生成例その１）メタカオリン（エンゲルハード社製、
商品名「ＳＡＴＥＮＴＯＮＥＳＰ３３」）を、振動
ミル（中央化工機社製、形式「ＭＢ−１」）を用いて、
粉体：ボールの重量比を１：１として２時間かけて粉砕
し、固めみかけ比重０．６５のメタカオリン粉体（以
下、「メタカオリン粉体１」という）を生成した。

【００４５】（生成例その２）メタカオリン（エンゲル
ハード社製、商品名「ＳＡＴＥＮＴＯＮＥＳＰ３
３」）を、ボールミル（増田理化工業社製、形式「ＵＢ
Ｍ−２」）を用いて、粉体：ボールの重量比を１：７と
して、２４時間かけて粉砕し、固めみかけ比重０．８５
のメタカオリン粉体（以下、「メタカオリン粉体２」と
いう）を生成した。

【００４６】（生成例その３）メタカオリン（ＥＣＣ社
製、商品名「ＰＯＬＥＳＴＡＲ４５０」）を、振動ミ
ル（中央化工機社製、形式「ＭＢ−１」）を用いて、粉
体：ボールの重量比を１：２として、４時間かけて粉砕
し、固めみかけ比重０．７１のメタカオリン粉体（以
下、「メタカオリン粉体３」という）を生成した。

【００４７】（生成例その４）メタカオリン（ＥＣＣ社
製、商品名「ＰＯＬＥＳＴＡＲ４５０」）を、ボール
ミル（増田理化工業社製、形式「ＵＢＭ−２」）を用い
て、粉体：ボールの重量比を１：３として、５０時間か
けて粉砕し、固めみかけ比重０．９１のメタカオリン粉
体（以下、「メタカオリン粉体４」という）を生成し
た。

【００４８】（生成例その５）メタカオリン（エンゲル
ハード社製、商品名「ＳＡＴＥＮＴＯＮＥＳＰ３
３」）を、ボールミル（増田理化工業社製、形式「ＵＢ
Ｍ−２」）を用いて、粉体：ボールの重量比を４：１と
して、６時間かけて粉砕し、固めみかけ比重０．４５の
メタカオリン粉体（以下、「メタカオリン粉体５」とい
う）を生成した。

【００４９】（生成例その６）メタカオリン（エンゲル
ハード社製、商品名「ＳＡＴＥＮＴＯＮＥＳＰ３
３」）の固めみかけ比重を測定し、そのまま以下の比較
例２および４に供した（以下、「メタカオリン粉体６」
という）。この固めみかけ比重は０．３３であった。

【００５０】（生成例その７）メタカオリン（ＥＣＣ社
製、商品名「ＰＯＬＥＳＴＡＲ４５０」）の固めみか
け比重を測定し、そのまま以下の比較例２および４に供
した（以下、「メタカオリン粉体７」という）。この固
めみかけ比重は０．２９であった。

【００５１】（生成例その８）カオリン（エンゲルバー
ド社製、商品名「ＡＳＰ６００」）１００重量部および
水４０重量部を混合し、１辺１０ｃｍの立方体形状の容
器に入れた。次いで、この容器を面圧１０ｋｇ／ｃｍ²
で加圧し、次いで７００℃で７２時間かけて焼成し、メ
タカオリン硬化体を得た。このメタカオリン硬化体を、
ボールミル（増田理化工業社製、形式「ＵＢＭ−２」）
を用いて、粉体：ボールの重量比を１：７として、４８
時間かけて粉砕し、固めみかけ比重０．７６のメタカオ
リン粉体（以下、「メタカオリン粉体８」という）を生
成した。

【００５２】（生成例その９）粉砕時間を５時間にした
こと以外は、生成例その８と同様にして、固めみかけ比
重１．３のメタカオリン粉体（以下、「メタカオリン粉
体９」という）を生成した。

【００５３】（アルカリ金属ケイ酸塩水溶液の調製）（調製例その１）ケイ酸カリウム水溶液（日本化学工業
社製、商品名「１Ｋ珪酸カリ」）１００重量部、およ
び水酸化カリウム（和光純薬社製、特級試薬）１１．１
重量部を、脱イオン水２０．８重量部に添加して混合
し、ＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏのモル比が１．４および濃度４５
％（重量比）のケイ酸カリウム水溶液（以下、「ケイ酸
カリウム水溶液１」という）を調製した。

【００５４】（調製例その２）ケイ酸ナトリウム水溶液
（日本化学工業社製、１号）１００重量部、および水酸
化ナトリウム（和光純薬社製、特級試薬）９．３重量部
を、脱イオン水４４．８重量部に添加して混合し、Ｓｉ
Ｏ₂／Ｎａ₂Ｏのモル比が１．５および濃度４０％（重
量比）のケイ酸ナトリウム水溶液（以下、「ケイ酸ナト
リウム水溶液１」という）を調製した。

【００５５】（調製例その３）ケイ酸カリウム水溶液
（日本化学工業社製、商品名「１Ｋ珪酸カリ」）１０
０重量部、および水酸化カリウム（和光純薬社製、特級
試薬）６０．９重量部を、脱イオン水１０５．３重量部
に添加して混合し、ＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏのモル比が０．６
および濃度３８％（重量比）のケイ酸カリウム水溶液
（以下、「ケイ酸カリウム水溶液２」という）を調製し
た。

【００５６】（調製例その４）ケイ酸ナトリウム水溶液
（日本化学工業社製、１号）１００重量部、および水酸
化ナトリウム（和光純薬社製、特級試薬）２５．５重量
部を、脱イオン水１０６．３重量部に添加して混合し、
ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏのモル比が１および濃度３２％（重
量比）のケイ酸ナトリウム水溶液（以下、「ケイ酸ナト
リウム水溶液２」という）を調製した。

【００５７】（実施例１）メタカオリン粉体１（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液１（２００重量部）、
無機質充填剤としてのケイ砂（１００重量部、林化成株
式会社製、商品名「フラタリーサンド４８Ｍ」）、無機
質充填剤としてのワラストナイト（１００重量部、カキ
ウチより入手、商品名「中国産ワラストナイト」）、お
よび顔料（１重量部、黒色、バイエル社製、商品名「バ
イフェロックス３１８」）を、５リットルオムニミキサ
ー（千代田技研製）に入れ、２分間混合し、スラリー状
の組成物を生成した。次いでこのスラリー状の組成物を
型枠内に自然落下により注入して成形し、８５℃まで加
熱して、６時間かけて組成物を硬化させた。この硬化体
表面の色ムラについて最大色差（ΔＥ）を求めることに
より、そして白色化ムラおよび割れについて目視により
硬化体の外観評価を行った。最大色差（ΔＥ）を求める
方法は、ＪＩＳＺ−８７３０「色差表示方法」に記載
されており、本実施例ではミノルタカメラ株式会社製の
「ＣＭ２００２」を用い、ＪＩＳＺ−８７３０の式
（１）に基づいて最大色差（ΔＥ）を求めた。この最大
色差は小さいほど、硬化体の表面はより高い美観を有す
る。この外観評価の結果を、実施例２〜７についての評
価と共に、表１に示す。

【００５８】（実施例２）メタカオリン粉体２（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液１（１６０重量
部）、ワラストナイト（１００重量部）、および顔料
（２重量部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を
生成し、硬化させ、硬化体の外観評価を行った。

【００５９】（実施例３）メタカオリン粉体３（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液２（６５重量部）、ケ
イ砂（１００重量部）、および顔料（１重量部、黒色）
を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、硬化させ、
硬化体の外観評価を行った。

【００６０】（実施例４）メタカオリン粉体４（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液２（１８０重量
部）、ケイ砂（７０重量部）、ワラストナイト（７０重
量部）、無機質充填剤としてのケイ石粉（５０重量部、
住友大阪セメントより入手、商品名「ファインシリカ１
００００ブレーン」）、および顔料（１重量部、黒色）
を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、硬化させ、
硬化体の外観評価を行った。

【００６１】（実施例５）メタカオリン粉体８（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液２（１５０重量部）、
ケイ砂（２００重量部）、ケイ石粉（１００重量部）、
および顔料（１重量部、黒色）を用いて実施例１と同様
に組成物を生成し、硬化させ、硬化体の外観評価を行っ
た。

【００６２】（実施例６）メタカオリン粉体２（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液２（１５０重量
部）、ケイ砂（３００重量部）、および顔料（２重量
部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、
硬化させ、硬化体の外観評価を行った。

【００６３】（実施例７）メタカオリン粉体８（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液１（１６０重量
部）、ケイ砂（７５重量部）、ワラストナイト（７５重
量部）、ケイ石粉（５０重量部）、および顔料（１重量
部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、
硬化させ、硬化体の外観評価を行った。

【００６４】（比較例１）メタカオリン粉体５（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液１（２００重量部）、
ケイ砂（１００重量部）、ワラストナイト（１００重量
部）および顔料（１重量部、黒色）を用いて実施例１と
同様に組成物を生成しようとしたが、これらの成分が十
分に混合せず、組成の不均一な組成物ができた。

【００６５】（比較例２）メタカオリン粉体６（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液１（２６０重量
部）、ワラストナイト（１００重量部）、および顔料
（２重量部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を
生成し、硬化させ、硬化体の外観評価を行った。この外
観評価の結果を、比較例２〜８についての評価と共に、
表２に示す。

【００６６】（比較例３）メタカオリン粉体７（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液１（２８０重量部）、
ケイ砂（１００重量部）、ワラストナイト（１００重量
部）、および顔料（２重量部、黒色）を用いて実施例１
と同様に組成物を生成し、硬化させ、硬化体の外観評価
を行った。

【００６７】（比較例４）メタカオリン粉体６（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液２（３２０重量
部）、ケイ砂（７０重量部）、ワラストナイト（７０重
量部）、ケイ石粉（５０重量部）、および顔料（１重量
部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、
硬化させ、硬化体の外観評価を行った。

【００６８】（比較例５）メタカオリン粉体８（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液２（１２０重量部）、
ケイ砂（２００重量部）、ケイ石粉（１００重量部）、
および顔料（１重量部、黒色）を用いて実施例１と同様
に組成物を生成し、硬化させ、硬化体の外観評価を行っ
た。

【００６９】（比較例６）メタカオリン粉体２（１００
重量部）、ケイ酸ナトリウム水溶液２（３００重量
部）、ケイ砂（３００重量部）、および顔料（２重量
部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、
硬化させ、硬化体の外観評価を行った。

【００７０】（比較例７）メタカオリン粉体８（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液２（２８０重量部）、
ケイ砂（７５重量部）、ワラストナイト（７５重量
部）、ケイ石粉（５０重量部）、および顔料（１重量
部、黒色）を用いて実施例１と同様に組成物を生成し、
硬化させ、硬化体の外観評価を行った。

【００７１】（比較例８）メタカオリン粉体１（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液１（２８０重量部）、
ケイ砂（３００重量部）、ワラストナイト（２００重量
部）、および顔料（１重量部、黒色）を用いて実施例１
と同様に組成物を生成し、硬化させ、硬化体の外観評価
を行った。

【００７２】（比較例９）メタカオリン粉体３（１００
重量部）、ケイ酸カリウム水溶液（６５重量部、日本化
学工業社製、商品名「Ａ珪酸カリ」）、ケイ砂（１００
重量部）、および顔料（１重量部、黒色）を用いて実施
例１と同様に組成物を生成し、硬化させ、硬化体の外観
評価を行った。この外観評価の結果を表２に示す。な
お、本比較例９で用いたケイ酸カリウム水溶液のＳｉＯ
₂／Ｋ₂Ｏのモル比は３、濃度は３８％（重量比）であ
った。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【表２】

【００７５】上記の表１および表２より、所定の固めみ
かけ比重のメタカオリン、アルカリ金属ケイ酸塩、水、
および充填剤を所定の比で含有する無機質硬化性組成物
を硬化させることによって得られる硬化体の表面の最大
色差は小さく、そして白色化ムラ、割れおよび発泡がな
いことが理解される。従って、このような無機質硬化性
組成物を用いることにより、非常に外観に優れた硬化体
が得られることが理解される。

【００７６】

【発明の効果】本発明により、入手安定性に優れたメタ
カオリンを含有し、さらに注型成形後、優れた外観を有
する成形体が得られる無機質硬化性組成物が提供され
る。このような組成物は、例えば、優れた外観を有する
壁材などの建材を作製するために用いられ得る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固めみかけ比重０．５〜１．２のメタカ
オリン１００重量部、アルカリ金属ケイ酸塩３重量部〜
１５０重量部、水１０重量部〜１５０重量部、および充
填剤５０重量部〜４００重量部を含有する、無機質硬化
性組成物。