JPH1192209A

JPH1192209A - 無機質成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH1192209A
Application number: JP25692197A
Authority: JP
Inventors: Zenji Nozaki; 善治野崎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1997-09-22
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間の処理で表面粘着性の改善を図れること
は勿論のこと、白華物の生成も抑えることができる無機
質成形体の製造方法を提供する。【解決手段】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金
属珪酸塩および水を主成分とした無機質組成物を硬化さ
せたのち、７０〜１００℃の熱水に曝す処理を行うよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質成形体の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ
金属珪酸塩および水を主成分とした無機質組成物は、転
写性に優れている。そして、この無機質組成物を成形し
加熱硬化することによって得た無機質成形体は、配合の
調整によって強度や耐久性に優れたものとなるため、住
宅やビルディング等の壁床材および瓦等の建材用部材と
して使用されている。

【０００３】しかしながら、このような無機質成形体の
場合、表面につやむらが発生し易く、また、平滑な表面
においては、多湿時に表面粘着現象が生じ、耐汚染性が
低下すると言う問題がある。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、本発明の発明者が、既に、ＳｉＯ ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体、アルカリ金属珪酸塩および水を主成分とした無機
質組成物を硬化させたのち、得られた硬化体をアルカリ
土類金属中性塩水溶液に浸漬したり、硬化体表面にアル
カリ土類金属中性塩水溶液を流下させる処理方法を提案
している（特開平７−１０６３３号公報参照）。

【０００５】すなわち、この処理方法によれば、短時間
の処理で表面粘着性の改善を図ることができるようにな
った。しかしながら、この方法の場合、硬化体の成分で
あるアルカリ金属塩による白華物を抑えるのに、長時間
の処理が必要で生産性に少し問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、短時間の処理で表面粘着性の改善を図れ
ることは勿論のこと、白華物の生成も抑えることができ
る無機質成形体の製造方法を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明にかかる無機質成形体
の製造方法（以下、「請求項１の製造方法」と記す）
は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩
および水を主成分とした無機質組成物を硬化させたの
ち、７０〜１００℃の熱水に曝す処理を行うようにし
た。

【０００８】一方、請求項２に記載の発明にかかる無機
質成形体の製造方法（以下、「請求項２の製造方法」と
記す）は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属
珪酸塩および水を主成分とした無機質組成物を硬化させ
たのち、pHが０〜２の酸性水溶液に曝す処理を行うよう
にした。他方、請求項３に記載の発明にかかる無機質成
形体の製造方法（以下、「請求項３の製造方法」と記
す）は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪
酸塩および水を主成分とした無機質組成物を硬化させた
のち、硬化体表面を研削して表面層を除去するようにし
た。

【０００９】上記ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体として
は、ＳｉＯ₂：Ａｌ₂Ｏ₃＝１：９〜９：１（重量比）
のものが挙げられるとともに、粉体全体としてはＳｉＯ
₂とＡｌ₂Ｏ₃とを合わせ５０重量％以上含まれている
ものが望ましい。すなわち、５０重量％未満の含有量だ
とアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が低下し、得ら
れる成形体の強度が低下する恐れがある。

【００１０】このようなＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体と
しては、たとえば、以下の〜のようなものが挙げら
れ、これらを単独で用いたり、併用することができる。粒子径１０μｍ以下の粒子を８０重量％以上含有す
るフライアッシュ

【００１１】４００〜１０００℃で焼成された粒子
径１０μｍ以下の粒子を８０重量％以上含有するフライ
アッシュフライアッシュや粘土を溶融し気体中に噴霧するこ
とによって得られる無機質粉体

【００１２】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無機質粉体の粉体を更に１００〜７５０℃で加熱することに
よって得られる無機質粉体

【００１３】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無機質粉
体コランダム或いはムライト製造時の電気集塵機の灰

【００１４】粉砕仮焼ボーキサイトメタカオリン

【００１５】なお、通常のフライアッシュとは、ＪＩＳ
Ａ６２０１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、ＳｉＯ₂４０％以
上、湿分１％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％以上通
過するものである。そして、のフライアッシュは、こ
の通常のフライアッシュを、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機を用い
て分級する方法、ジェットミル、ロールミル、ボールミ
ル等の微粉砕機をも用いて粉砕する方法、分級機と粉砕
機の連続システムを用いる方法等の従来公知の方法で処
理することによって得ることができる。

【００１６】また、のフライアッシュのように、粒子
径１０μｍ以下の粒子を８０重量％以上含有しなければ
ならない理由は、粒子径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
との反応性が低下し、強度低下を生じたり、硬化不良を
生じる恐れがあるためである。

【００１７】上記のフライアッシュは、のフライア
ッシュを４００〜１０００℃で焼成するか、通常のフラ
イアッシュを４００〜１０００℃で焼成したのち、の
フライアッシュと同様の方法で得ることができる。すな
わち、フライアッシュは一般に黒色であり、この黒色の
フライアッシュを上記のように４００℃以上の温度での
焼成すると、脱色できる。しかし、１０００℃を超える
温度で焼成すると、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応
性が低下するので、上記温度範囲で焼成することが望ま
しい。

【００１８】の無機質粉体は、フライアッシュや粘土
を溶融し、気体中に噴霧することによって得ているが、
気体中に溶融・噴霧する方法として、セラミックコーテ
ィングに適用される溶射技術、好ましくは上記フライア
ッシュ及び粘土が２０００〜１６０００℃の温度で溶融
され、３０〜８０ｍ／ｓの速度で噴霧される溶射技術、
具体的には、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射
法、アーク溶射法などが挙げられる。

【００１９】上記溶射技術によって得られるの無機質
粉体は、一般にその比表面積が０．１〜６０ｍ²／ｇに
コントロールされる。

【００２０】上記の無機質粉体およびの無機質粉体
の原料となる粘土としては、化学組成としてＳｉＯ₂；
５〜８５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃；９０〜１０重量％を含有
する粘土、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、ばん土頁岩が挙げられる。

【００２１】〜の無機質粉体製造時に用いられる機
械的エネルギーとは、圧縮力、剪断力、衝撃力を意味
し、これらは単独で作用させてもよいし、２種以上を複
合させてもよい。これらを具体的に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
攪拌型ミル、ローラミル、乳鉢、ジェット粉粉砕装置等
が挙げられる。

【００２２】上記〜の無機質粉体製造に使用される
粘土及び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有効に作用させるには平均粒子径が
０．０１〜５００μｍが好ましく、更に好ましくは０．
１〜５００μｍが好ましく、特に好ましくは０．１〜１
００μｍである。

【００２３】〜の無機質粉体製造時に加えられる機
械的エネルギーが０．１ｋｗｈ／ｋｇ未満であると、得
られた無機質粉体のアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応
性が低下し、３０ｋｗｈ／ｋｇを超えると、上記粉砕装
置への負荷が大きくなり、装置の摩耗、損傷が増大し、
上記粘土への不純物等の問題が発生するので、０．１〜
３０ｋｗｈ／ｋｇに限定され、好ましくは１．０〜２６
ｋｗｈ／ｋｇで作用させる。

【００２４】又、上記のメタカオリンに作用させる機
械的エネルギーを０．１〜３０ｋｗｈ／ｋｇに限定して
いる理由も上記及びの場合と同様である。なお、機
械的エネルギーを作用させる際に、必要に応じて粉砕助
剤を添加するようにしても構わない。

【００２５】粉砕助剤とは、機械的エネルギーを作用さ
せる際に粘土乃至メタカオリンの粉体の装置内部への付
着あるいは著しい凝集を防ぐもので、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、アセトン蒸気等が挙げられる。これらは単独で使用
されてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

【００２６】の無機質粉体は、粘土に上記機械的エネ
ルギーを作用させた後、更に、１００〜７５０℃に加熱
して得られるが、これは加熱により、機械的強度の向上
が認められるためで、加熱温度が１００℃未満である
と、強度向上が認められなくなり、７５０℃を超えると
無機質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下するので、１００〜７５０℃に限
定され、好ましくは２００〜６００℃に限定される。ま
た、加熱時間は短くなると、得られる成形体の機械的強
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時間が望ましい。

【００２７】およびの無機質粉体は、特公平３−９
０６０号公報や特公平４−４５４７１号公報に記されて
いるような粉体のことである。のメタカオリンは、市
販のものが使用できる。

【００２８】本発明において使用されるアルカリ金属珪
酸塩とは、Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉか
ら選ばれる１種以上の金属）で表される珪酸塩であっ
て、ｎの値は小さくなると良好な外観の成形体が得られ
ず、大きくなるとゲル化が生じ易くなるため、０．１〜
８が望ましく、更に好ましくは、０．５〜２．５であ
る。

【００２９】アルカリ金属珪酸塩は水溶液の形にして添
加されることが好ましい。また、水溶液とした時、その
濃度が薄くなるとＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃粉体との反応性
が低下し、濃度が高くなるとアルカリ金属の塩が生成し
易くなるので、濃度を１０〜７０重量％とすることが好
ましく、１０〜６０重量％がより好ましい。すなわち、
濃度が１０重量％より下回ると、得られる成形体の強度
が低下し、７０重量％よりも濃度が高くなると、アルカ
リ金属珪酸塩水溶液の粘度が高くなり、混合・成形時の
作業性が低下する恐れがある。

【００３０】アルカリ金属珪酸塩水溶液はアルカリ金属
珪酸塩をそのまま加圧、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、珪石粉等のＳ
ｉＯ₂成分をｎが所定の量となるように加圧、加熱下で
溶解してもよいし、市販のアルカリ金属珪酸塩水溶液を
金属水酸化物と水で所定の組成に調整して使用してもよ
い。

【００３１】アルカリ金属珪酸塩の添加量はＳｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し１〜３００重量部
（水溶液として１０〜１３００重量部）が好ましく、１
０〜２５０重量部（水溶液として１０〜１０００重量
部）がより好ましい。すなわち、添加量が多すぎると成
形体にクラック等が生じる恐れがある。

【００３２】本発明で使用される水は、全配合量をアル
カリ金属珪酸塩の水溶液として添加されてもよいし、ア
ルカリ金属珪酸塩の水溶液と独立した水の両方の形態で
添加されてもよい。水の配合量は、少なくなると十分に
硬化せず、多くなると成形体の強度が低下するので、Ｓ
ｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し１０〜１
０００重量部、好ましくは１０〜７５０重量部、更に好
ましくは、５０〜５００重量部である。

【００３３】また、本発明の無機質組成物中には、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、起泡剤等を添加することができる。

【００３４】無機質充填材としては、特に限定されない
が、アルカリ金属珪酸塩水溶液に対する活性の低いもの
が好ましく、たとえば、珪砂、岩石粉末、火山灰（シラ
ス、抗火石等）、珪灰石、炭酸カルシウム、珪石粉、け
いそう土、雲母、マイカ、シリカフューム等が使用でき
る。配合量としては、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１０
０重量部に対し９００重量部以下が望ましい。９００重
量部を超えると機械的強度の低下が生じる恐れがある。

【００３５】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、ポリプロピレン、ビニ
ロン、レーヨン、耐アルカリガラス、炭素、アクリル、
アラミド、アクリロニトリル等の繊維を単独又は混合し
て使用できる。繊維形状としては繊維径１〜５００μ
ｍ、繊維長１〜１５ｍｍが望ましい。すなわち、繊維径
が１μｍ未満だと混合時にファイバーボールを形成し、
強度低下を生じやすくなり、５００μｍを超えたり、繊
維長が１ｍｍ未満だと引っ張り強度向上等の補強効果が
期待できない。また、繊維長が１５ｍｍを超えると分散
性が低下し、均一な強度を有する成形体が得られなくな
る。

【００３６】補強繊維の添加量としては、ＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し、１０重量部以下が
望ましい。１０重量部を超えると繊維の分散性が低下す
る恐れがある。

【００３７】軽量骨材としては、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
ラス発泡体等の無機質発泡体やフェノール樹脂、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
が使用できる。軽量骨材の添加量としては、ＳｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し、１５０重量部以
下が望ましい。１５０重量部を超えると強度低下や表面
平滑性の低下あるいは成形作業性の低下が生じる恐れが
ある。

【００３８】顔料としては酸化鉄や酸化チタン、酸化コ
バルト等の金属酸化物系顔料やカーボンブラックが望ま
しい。顔料の添加量としては、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体１００重量部に対し、５０重量部以下が望ましい。
５０重量部を超えても、隠蔽力が向上せず不経済であ
る。

【００３９】発泡剤としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓ
ｎ、Ｓｉ、フェロシリコン等の金属系粉末、過酸化水素
水や過酸化ナトリウム、過酸化カリウム、過硼酸ナトリ
ウム等の過酸化物系粉末が挙げられ、コスト、安全性、
入手の容易さ、混合の容易さ等を考慮すると、Ａｌ、過
酸化水素水が好ましい。

【００４０】発泡剤の粉末としては、１〜２００μｍの
粒子径のものが望ましい。すなわち、粒子径が１μｍよ
りも小さいと分散性が低下するとともに、急速発泡して
しまい、２００μｍよりも大きいと反応性が低下してし
まう恐れがある。発泡剤の添加量（溶液は１００％換
算）は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対
し、５重量部以下が望ましい。すなわち、５重量部を超
えると強度の低下が著しく、成形体のハンドリング等が
できなくなる。

【００４１】発泡助剤としては、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やステアリン
酸金属塩、パルミチン酸金属塩などの金属石鹸が挙げら
れる。発泡助剤の添加量としては、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ
₃系粉体１００重量部に対し１０重量部以下が望まし
い。１０重量部よりも多くなると破泡等を生じる恐れが
ある。

【００４２】起泡剤としては、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、
動物蛋白系が使用できる。起泡剤の添加量としては、Ｓ
ｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体１００重量部に対し１０重量
部以下が望ましい。１０重量部よりも多くなると硬化不
良を生じ易くなる。

【００４３】上記無機質組成物を混合して得るには、パ
ドル回転型混合機、揺動式混合機、スクリュー式混合機
等の通常の混合機が使用できる。混合方法としては、粉
体原料を乾式混合しておいて、得られた混合物にさらに
アルカリ金属珪酸塩水溶液を添加し混合する方法、全原
料を同時に供給して混合する方法、アルカリ金属珪酸塩
水溶液と一部粉体原料を混合し、順次残りの原料を添加
して混合する方法のいずれでも構わない。

【００４４】発泡剤を使用する場合、混合工程の最後に
発泡剤を添加したほうが作業性や気泡の安定性の面で有
利である。起泡剤を用いた場合は、起泡剤を最後に添加
するか或い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。水溶液として使用する場合の起泡剤濃度０．１〜
５％が望ましい。０．１％よりも少ないと泡の安定性が
悪く破泡してしまい、５％よりも多いと硬化不良を生じ
る。

【００４５】成形体は、通常、スラリー状の無機質組成
物を型に充填することによって得ることができる。無機
質組成物スラリーの型への充填は、自然落下式でもよい
し、ポンプ等によって強制的に行ってもよい。スラリー
充填中或いは充填後にスラリーのレベリングや脱泡等の
ため振動を付与してもよい。また、スラリーの粘度が高
い時にはプレス成形するようにしても構わない。

【００４６】型としては、特に限定されず、材質として
金属、樹脂、ゴム等が挙げられ、型面に凹凸模様を形成
しておけば、型面の凹凸に応じた装飾性に優れた表面形
状の成形体を得ることができる。無機質組成物の硬化の
条件としては、雰囲気温度を常温〜１００℃の間で、５
分〜１２時間保持して行うのが好ましい。加熱方法は特
に限定されないが、例えばオーブンが挙げられる。加熱
温度が高くなれば硬化時間が短くなるのはいうまでもな
い。また、加熱硬化を終了すれば脱型を行う。

【００４７】本発明において曝す処理方法とは、熱水ま
たは酸性水溶液に成形体を浸漬する方法、成形体に熱水
または酸性水溶液を噴霧したり塗布する方法等が挙げら
れる。

【００４８】また、請求項１の製造方法において、熱水
の温度は７０〜１００℃に限定され、好ましくは８０〜
１００℃である。すなわち、熱水の温度が７０℃未満で
は、その効果が不十分である。成形体を熱水に曝す処理
の時間は、１０〜６０分が好ましく、２０〜６０分がよ
り好ましい。すなわち、処理時間が１０分未満であると
その効果が不十分となる恐れがあり、６０分を越える
と、効果は十分に得られるが長時間で不経済である。

【００４９】一方、請求項２の製造方法において、酸性
水溶液のpHは、０〜２に限定され、０〜１．５がより好
ましい。すなわち、pHが２を越えると、その効果が不十
分となる。成形体を酸性水溶液に曝す処理の時間は、
０．５秒〜６０秒が好ましく、１秒〜６０秒がより好ま
しい。すなわち、処理時間が０．５秒未満であるとその
効果が不十分となる恐れがあり、６０秒を越えると、成
形体自体が冒される恐れがある。酸性水溶液となる酸
としては、特に限定されないが、たとえば、硫酸，塩
酸，硝酸，酢酸等の無機酸が挙げられる。

【００５０】他方、請求項３の製造方法において、研削
方法としては、特に限定されないが、たとえば、サンド
ペーパーを用いる方法や、ブラスト処理する方法等が挙
げられる。

【００５１】研削される表面層の厚みは、０．００５μ
ｍ以上が好ましく０．０１μｍがより好ましい。すなわ
ち、除去する表面層の厚みが０．００５μｍ未満である
と、白華物の発生を抑えることが難しくなる。なお、上
限は成形体の厚みを確保できれば、特に限定されない
が、サンドペーパーを用いる方法では１０μｍ程度、ブ
ラスト処理する方法では１００μｍ程度がどうしても除
去されてしまう。

【００５２】また、サンドペーパーを用いる方法におい
て、サンドペーパーの目の粗さは、特に限定されない
が、♯８〜♯４００（Ｊ１ＳＲ６００１）程度が好
ましい。すなわち、粗さが♯８より大きいと、成形体表
面に荒れが生じる恐れがあり、♯４００より細かいと、
サンドペーパーの目が詰まりやすく作業性が悪くなる恐
れがある。

【００５３】さらに、サンドペーバーを用いる方法の場
合、機械を用いても構わないし、手動で行っても構わな
い。また、湿式でも乾式でも構わない。

【００５４】一方、ブラスト処理する方法において、使
用する粉粒体は、特に限定されないが、たとえば、山
砂，川砂，珪砂，アルミナ，炭化刑訴，ジルコン，ジル
コニア，長石等の通常ブラスト処理に使用されるものが
挙げられる。

【００５５】粉粒体の粒径は、特に限定されないが、た
とえば、粒径０．６μｍ〜５mmが好ましく、１０μｍ〜
１mmがより好ましい。すなわち、粉粒体の粒径が細かす
ぎると研磨に時間がかかり、粒径が大きすぎると、成形
体の表面割れが起こったりする恐れがある。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は、請求項１の
製造方法の実施の形態をあらわしている。

【００５７】この製造方法は、まず、図１（ａ）に示す
ように、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪
酸塩および水を主成分としたスラリー状の無機質組成物
１を型２内に充填し、加熱硬化させて型形状に成形され
た硬化体３を得る。つぎに、図１（ｂ）に示すように、
型２から取り出した硬化体３を７０〜１００℃の熱水４
に１０〜６０分間浸漬したのち、乾燥することによって
成形体５を得るようになっている。

【００５８】すなわち、この製造方法によれば、型から
取り出した硬化体を一旦熱水に浸漬するようになってい
るので、硬化体中のアルカリ金属が熱水に溶け込んで硬
化体から除去されるため、白華現象を起こさない成形体
を得ることができる。

【００５９】一方、請求項２の製造方法は、請求項１の
製造方法と同様にして得た硬化体を、pH０〜２の酸性水
溶液に０．５〜６０秒間浸漬したのち、硬化体を取り出
して水洗・乾燥して成形体を得るようになっている。す
なわち、この製造方法によれば、型から取り出した硬化
体を一旦酸性水溶液に浸漬するようになっているので、
硬化体中のアルカリ金属が酸性水溶液で中和されるた
め、白華現象を起こさない成形体を得ることができる。

【００６０】他方、請求項３の製造方法は、請求項１の
製造方法と同様にして得た硬化体の表面層、サンドペー
パーあるいはサンドブラストを用いて０．０５μｍ〜１
００μｍの厚みで研削するようになっている。すなわ
ち、この製造方法によれば型から取り出した硬化体の表
面層を研削するようになっているので、表面層部分の白
華物が短時間で除去される。

【００６１】

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。

【００６２】（ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体の調製）Ｓ
ｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ａとして、メタカオリン（エ
ンゲルハート社製、商品名：SATENTONE SP33、平均粒径
３．３μｍ、 BET比表面積：５．８cm²/g）を用意する
とともに、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ｂとしてメタカ
オリン（エンゲルハート社製、商品名：SATENTONE SP3
3、平均粒径３．３μｍ、 BET比表面積：５．８cm²/
g）１００重量部およ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（三菱重工社製、ジルコニアボー
ル１０mm使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、１
０kwh/kgの機械的エネルギーを作用させてＳｉＯ₂−Ａ
ｌ₂Ｏ₃系粉体Ｂを得た。なお、作用させた機械的エネ
ルギーは、上記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てあらわした。

【００６３】（アルカリ金属珪酸塩水溶液の調製）表１
に示す組成の２種類のアルカリ金属珪酸塩水溶液Ｉ，II
を１Ｋ珪酸カリウム水溶液（日本化学工業社製）、水酸
化カリウム（和光純薬社製）と水とを用いて調製した。

【００６４】

【表１】

【００６５】内寸１０（厚み）×１００（幅）×３００
（長さ）mmの成形型を用意し、この型に、上記ＳｉＯ₂
−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ａ，Ｂ、アルカリ金属珪酸塩水溶液
Ｉ，IIおよび充填剤としてのフラタリーサンド４８Ｍ
（林化成社より入手）を表２に示すような配合割合で配
合して得た無機質組成物スラリーをそれぞれ自然流下に
より注入し、８５℃で４時間放置し、硬化体１〜４を得
た。

【００６６】

【表２】

【００６７】（実施例１〜４，比較例１〜３）上記表２
に示すいずれかの硬化体１〜４を用いて、表３に示す処
理条件で処理して成形体５を得たのち、図２に示すよう
に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製の容器６に成形体５の厚
みの１／２の深さまで水７を入れ、容器１の底に配置し
たヒーター８で水を加温し、８０〜８５℃の熱水とした
のち、成形体５をこの熱水に半分没した状態で２時間放
置し、成形体５表面の白華物の有無を調べ、表３に合わ
せて示した。

【００６８】

【表３】

【００６９】上記表３から請求項１の製造方法を用いれ
ば、短時間で白華物が表面に発生しない成形体を得られ
ることがよくわかる。

【００７０】（実施例５〜８，比較例４，５）上記表２
に示すいずれかの硬化体１〜４を用いて、表４に示す処
理条件で処理して成形体を得たのち、実施例１〜４，比
較例１〜３と同様にして成形体表面の白華物の有無を調
べ、表４に合わせて示した。

【００７１】

【表４】

【００７２】上記表４から請求項２の製造方法を用いれ
ば、短時間で白華物が表面に発生しない成形体を得られ
ることがよくわかる。

【００７３】つぎに、内寸１５（厚み）×１００（幅）
×３００（長さ）mmの成形型を用意し、この型に、上記
ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体Ａ，Ｂ、アルカリ金属珪酸
塩水溶液Ｉ，IIおよび充填剤ａとしてのマイカ（レプコ
社製マイカＭ１００）、充填剤ｂとしてのタルク（日本
タルク社製タクルＳ）を表５に示すような配合割合で配
合して得た無機質組成物スラリーをそれぞれ自然流下に
より注入し、８５℃で４時間放置し、硬化体５〜８を得
た。

【００７４】

【表５】

【００７５】（実施例９）サンドブラスト装置（千代田
技研社製ＷＡＳＡＤＯ７５）に粉粒体としてのフラタリ
ーサンド４８Ｍ（林化成社より入手）をセットして上記
硬化体５の表面層を５００μｍの厚みだけ除去し成形体
を得た。

【００７６】（実施例１０）硬化体６の表面層を３００
μｍの厚みだけ除去した以外は、実施例９と同様にして
成形体を得た。

【００７７】（実施例１１）フラタリーサンド４８Ｍに
代えて粉粒体としてモランダムＷＡ♯３０００（昭和電
工社製）を用いるとともに、硬化体７の表面層を１５０
μｍだけ除去した以外は、実施例９と同様にして成形体
を得た。

【００７８】（実施例１２）硬化体８の表面層を５０μ
ｍの厚みだけ除去した以外は、実施例１１と同様にして
成形体を得た。

【００７９】（実施例１３）♯６０のサンドペーパーを
セットした手持ち研磨装置（マキタ社製仕上げサンダー
９０３６）を用いて上記硬化体５の表面層を５０μｍの
厚みだけ除去し成形体を得た。

【００８０】（実施例１４）♯１００のサンドペーパー
をセットした手持ち研磨装置（マキタ社製仕上げサンダ
ー９０３６）を用いて上記硬化体６の表面層を７０μｍ
の厚みだけ除去し成形体を得た。

【００８１】（実施例１５）♯１８０のサンドペーパー
をセットした手持ち研磨装置（マキタ社製仕上げサンダ
ー９０３６）を用いて上記硬化体７の表面層を３０μｍ
の厚みだけ除去し成形体を得た。

【００８２】（実施例１６）♯２４０のサンドペーパー
をセットした手持ち研磨装置（マキタ社製仕上げサンダ
ー９０３６）を用いて上記硬化体７の表面層を２０μｍ
の厚みだけ除去し成形体を得た。

【００８３】上記実施例９〜１６で得た成形体、およ
び、硬化体５〜８（未処理の成形体）をそれぞれ実施例
１〜４および比較例１〜４と同様にして表面の白華物の
有無を調べたところ、実施例９〜１６の成形体は、いず
れも白華物の発生が認められなかったのに対し、硬化体
５〜８はいずれも白華物の発生が認められた。

【００８４】

【発明の効果】本発明にかかる無機質成形体の製造方法
は、以上のように構成されているので、短時間の処理で
表面粘着性の改善を図れることは勿論のこと、白華物の
生成も抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる無機質成形体の製造方法を工程
順に説明する説明図である。

【図２】白華物の発生の有無の試験方法を説明する説明
図である。

【符号の説明】

３硬化体４熱水５成形体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金
属珪酸塩および水を主成分とした無機質組成物を硬化さ
せたのち、７０〜１００℃の熱水に曝す処理を行うこと
を特徴とする無機質成形体の製造方法。
【請求項２】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金
属珪酸塩および水を主成分とした無機質組成物を硬化さ
せたのち、pHが０〜２の酸性水溶液に曝す処理を行うこ
とを特徴とする無機質成形体の製造方法。
【請求項３】ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金
属珪酸塩および水を主成分とした無機質組成物を硬化さ
せたのち、硬化体表面を研削して表面層を除去すること
を特徴とする無機質成形体の製造方法。