JPS58140363A - 軽量体製造用組成物 - 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】 本発明１ユ、無機責の＠量俸裂造崩騙成吻に関し、だ１
１で懺賊的強簾及び羽ホ１１の曖れた牡皺俸を製造し得
る組成物ｌこ係る。

＊属糸発泡剤をその鳴幼成労の一層０的１勿頻としてこ
れに各種の硬１こｌ’ｌ　ｎＸ寸や発泡女足創を配蓄し
、容易ｌこ発泡暖化し侍る軽ｌ捧組成吻をＪｌｌ１作し
て米な。係るＭｉ成吻から傷りれる牡Ｉ体、のみ１品貿
も看れでいた。しかしながら％倣械的［ＩＩＬ、　ｍ中
圧縮強度、曲げ強度や耐衝撃性などが今一つ芳しくｔ＜
　、址つ耐ホ１１のより一層の同よも難しく、その他地
に各種の添加剤を岩畳としでいた。

然るに、本発明有りは工言己改良１恨本的ｌ二這めるこ
とを目的とし、ここにそれを成し侍だ。即ち本発明Ｃユ
、 ・ホロ１石１１アルカリ珪酸塩、 ・　合鴎糸発ノ包剤、 ・アルデヒド、及び ・水可溶１ｉアルカリ珪酸塩の硬化１１成ガ並びに妃・
要性に応じて ・発ンＳ女定ブ吐り を有幼成方として含有しで成る軽徽体′Ｍ造用組成物に
係るものである。

本発明の水可溶１１アルカリ珪酸塩（Ａ力又かという）
ＩＪ、通常の燕ホホかラスカレントのごとき不溶１１〜
ホ難名１１のアルカリ金属珪酸塩では本発明目的を達成
でさず、妃ず水可溶１生のものを用いる。このＡ成力１
横り又するアルカリ成すとしで１２．例スば、リチウム
、ナトリウム、カリウム、ルビ：ンウムのようなアルカ
リ金属、アンモニウムベびグアニジンを例示でさる。ま
た、Ａｈχ′が１ユボＯＩｒ容１１でめるｌ＋艮り、そ
の組成やアルヵり酸化（勿ζシリカとのモル比Ｉこは制
限されるもので−いが、通帛よ１度とするのが好ましい
。よル己Ａ成′す１ユ、その／楊を単独で又はユ憧以よ
１１升用して用い、ペースト調整の容易１１から濃Ｊ夷
は１０〜６０吟↑呈度の革、各層とするのが７ｆＬい。

ｌ欠に、金属先発ン包剤（日成分という）としで１ユ、
６憧の槍極π索べひ金属台金ｔいし金属間化置物が便用
でさる。係る金属元素を例示すれば、Ｏｒ、　Ｍｎ＋Ｔ
ｉ、ｚｒ＋Ｖ、　Ｓｉ、Ｓｂ。

Ｃｏ、　Ｎｌ、Ｃｕ、　Ｚｎ、　ＡＬ、　Ｃａ、　Ｓｎ
、　Ｂ、　Ａｓ等が、また合金−いし茎極間化せ物の代
表的なものを例不丁れば、Ａｌ−３ｉ、Ａｌ−Ｔｉ＋Ａ
ｌ−Ｍｎ、　Ａｌ−Ｃｕ−８Ｌ、Ａｌ−Ｃｕ＋Ｚｎ−８
，Ｚｎ−８ｎ、　Ｃｕ−８Ｌ、Ｆθ−８Ｌ、５Ｌ−Ｎｉ
、Ｃｏ−８ｂ　４がめげりれる。、Ｊ：記Ｂ成ガ１ユ、
通常その／橿又はス憧以よを倣粉末の形態で用い、特に
１５０７以下の微粉で用いるのが好テしい。次に、アル
デヒド（」、ス下Ｃ成ゲという）１ま、アルデヒｒ＋Ｉ
古１１の向い、即ちホルムアルデヒド、バラホルムアル
デヒド、ホルムアミド及びクリオキガールかり選ばれる
少なくとも／橿を使用し、アルキルを自Ｔるアセトアル
デヒドやブチルアルデヒド等の脂肪族アルデヒドや芳書
族アルデヒド％複索璋式アルデヒド等　１は係る用さに
１ユ必ずしも適切ζいうものではない。

ヨ述の１８在の高いアルデヒド１ユ、芭（かり珪酸ソー
ダの硬化剤として接着剤やグラウト材に使用されている
が、その１史用わ＝ｆ濃度や使用祉ｔとによってかなり
制限を受籠）でいた。しかしＩＪがら、よ記珪酸ソーダ
等の７１（町１８はアルカリ珪酸塩に金属系発泡剤など
を配合して軽量体を侍る目的ｆ二は便用された試しが１
４　＜　、然るに本発明６らは偶々これ１発泡作用を通
じて軽量化し肖る組成物中に初めて配合した所、係る特
定のアルデヒドは＠時には水可溶１′ｌ：アルカリ珪酸
聰と反応しｆこ＜＜、然して組成物が彬脹軽ｌ化しでい
く１隻階で、以下に述べる７Ｎ可溶１１アルカリ珪酸塩
の唆化性成勺と共ｌこ徐々に硬化反応を付与しながらち
密な軽量体を形成し、祉つ引き続き軽量体内で各力又労
と反応しつつその機械的強度及び耐ホ１生を陶工しでい
くと　いうこ七を実検によって知楚したのである。この
アルデヒドの配合使用に際しては、通常１０〜６Ｑ盲置
％のホｌ容雁ｉｌｌ　ｆｆｌ　ｌ：　Ａｔ！１　贅しで
用いるのが望ましいが、水とのＩ容解廣のｌ′ｆ’　１
Ｑ土／θＯ％の使用イタスト、醒化せ鉛、高級ｉｂ肪醸
の二価ｌリエの祉属塩、カルボキシル株を南Ｔるホｌ谷
：′＋：尚１子の二１曲Ｉユニの金属塩、１１ｆ在金属
酸化物、リン酸塩、二価以下の硫酸塩又は亜硫酸塩及び
ホウ酸塩かり選ばれる少なくとも／橿でうっで（以下り
成５７という）、これらを具体的に例示すると、次の通
りでめるが、これりの便化１１成労は各々ホ可ｌ容１″
Ａ、アルカリ珪酸塩に作用する形態こそ若干１４１Ｌる
が暖化１１能を有することに凝りはｔい。ホ・Ｉｊ［＋
１１セメントとしではポルトランドセメント、アルミナ
セメント、尚炉セメントの＋ｌｉＬ　、　７Ｎ　哩’１
１石灰、シリカセメント、メーソンリーヒメント等の単
味、混・せセメントが挙げりれる。シリカダストとは、
電熱や盆）去によって珪素や珪素合金を製造するで″二
副生されるもので、通常法子径０゜７〜７．０　程１［
ｋ比表面構約１０〜５０　ｍ２／　ｇ程度並びにつ・さ
比璽約−・θ、／〜０．３程度のものである。高級拍肪
酸の二価α１の８ｉ″属塩は、代表的なもυ）としてス
１テアリン酸やバルミチン酸の！Ｏ４８１Ｔｏ　、アル
ミニウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム
塩、二・ソケル塩ｔどを例示でさる。カルボキシルＭを
含Ｊ＊Ｔるホｌ容１１尚労子の二倫以工の金属塩とは、
ホＩ容１生４６ゲ子がアルギン酸、ポリアクリル酸、ポ
リメタクリル酸、セルロース旗傳俸、アルキッド樹脂、
アミノアルキンド樹脂−とて構成され、二価以Ｉの含ｔ
ＳＳがＺｎ、　Ｃｕ、　Ｃａ、　Ｍｇ、　Ｂｅ、　Ｓｒ
。

Ｂａ、　Ａｌ、Ｔ１、Ｚｒ、　Ｓｂ、　Ｃｒ％Ｍｄ＋Ｗ
、　Ｐｂ％Ｍｎ、　Ｆｅ。

Ｇｏ、　Ｎ１から遣はれる金属てめって、該２１＼Ｉ各
１１尚労子と塩を形成しでいるものてめる。鹸１’ｉ　
被ｇ酸化物とは、Ｃｒ　Ｏ、ＭｎＯ％Ｍｎ　Ｏ、Ｆｅ０
１ｃｏｏ、ＰｂＯ１；Ｌどが、リンｔＭｋ塩としではリ
ン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リ
ン酸タリウム、リン酸マグネシウムなどが、ホウ酸塩と
してはホウｒＭｋ！Ｉｌｌ！餡、ホウ酸マグネシウム、
ホウ鹸ンノガン、ホウ酸ニッケル、ホウ醸カルシウムな
どが、ニイ曲蓋属の硫酸塩としては、硫酸マグネシウム
、硫酸！１１！紹、硫酸カルシウム、硫酸バリウム′が
、史に亜硫６を塩の二価ｆ属とは、！０！硫酸カルシウ
ム、廿硫酸マグネシウム、亜硫酸曲紹、曲何、酸Ａｄｌ
などを例示できる・ この池、必要に見・して本発明におし−で発泡ケ足剤（
Ｃ成分という）を史に配＠Ｔることがでさ、係るＣ成分
としてシリカゲル、ゼオライト、カーボンブラック１．
古１１炭、タルり、マイカ、パリゴルスカイト及びセビ
オライトかり選ばれる悪報ｒ９賀汲び界面活１１剤のご
とさ有憬初面を便用Ｔることができる。このＥ力又′す
は、Ｂｈ父方の系内への方蚊林懇をより一層物−とし、
発泡払９１女足＋ＬＴる作用を凋し黴畑均−気泡の生成
に鳴λ力であるが。

ｔずしも配８２れでいないと目的ζする軽Ｊ１１１＊が
侍られムいというもので１１ない。該Ｅ成分が無情物−
の時には、通、４！ユθＯｆ以下の核賓の悄木、仏で用
いるのが好ましい・ 工記Ａ成労〜Ｄ成労又はＥ成分の配片剖合は、使用する
成すの槽鵜、所望軽量体のつ・さ比ｌ及び便化反応時の
条件尋によって一層しｔいが、通常法の通りである。即
ち、Ａ成分固形号會基準にしてその１００１に１部ｌこ
対し、Ｂｈ功１約３〜５０１盲酸部、　Ｃ成分は約５〜
２００貞曖部、　Ｄ成分１ユホ峻１生セメント、シリカ
ダスト及び酸化！４１１！鉛の時は約７５〜３５０査童
部とし、又高級脂肪酸の二価ｌ：ｉよの８鶴堪、カルボ
キシル基を壱Ｔるホ層牲高分子の二価以工の金属塩、ａ
ｔ’ｒ生金属酸化物、リンＨ塩、ホウ酸塩、二個金属の
硫酸塩又１ｊ亜硫醸塩かり選ばれる時は約３〜３０１１
部程度とＴる。

また、適宜配合される　Ｃ成分は、　Ａ成分の（５）形
ゲ１００１１醗部に対してこれがｙ＃憬物實のとさは、
：ＺＳＯ重量部以下、有憬物貿でめる１含には約７８査
童部以下である。一般にＡ成分が過剰に存在すると、軽
量体内ｌこ形成される気１１！！が安定せずしかも耐ノ
ｊ＼１１の良くない軽量体となる傾向がめる。

また、Ｃ成分が少ないとかさ比重が大さくＬつ、餐過ぎ
ると強度が僅下する。次Ｉこ、　Ｃ成分が少なめぼると
曲げ強度や耐ホ１１が配置しなしものに比べで悪く、多
過ぎると発泡にアンパフンスを生シ易くなる。史に、Ｄ
成分が↓゛ｔいζ作貞１１が良くならず耐ツバ１１もｆ
ａ下し％多過ぎると発泡に７ンパランスを生じ易くＩ土
稲価度が左程悦くなり／、Ｌ％。

Ｅ成分は、過剰に配置すると作業１１や１熱１１等−こ
支障が出易い。

本発明においては、工記Ａ力又雰〜Ｄ又はＥ成分をホの
存在下で＠時たりとも−た九ペースト８Ｉこ、昆合する
。混８方法は将に限定されず、ｄ！１慇のユ〜３ａ分糸
にした僕これをｌ昆含すると作業１王が良い１フれど、
各成分系をペースト調整Ｔるに当っ　てはできるだ１フ
同時に用いるのが好ましい。何れｌ二せよ、瞬時たりと
もペースト状９を経ｔい：咳り満足な軽量体は収倒し雌
い。尚、１記においてペーストとは軟らかく枯ちょうな
Ｆｔｉｌ捧労収をいい、本発明のペーストは通掌２５°
Ｃで約５〜２０００ボイズの粘度を有する。

本発明においては、その目的に応じて比較的仕官に他の
、李加材を配合することがてさ、例λ、ば纜Ｈ状物賛は
軽量体の慨械的強度及び乾燥潅の軽量体の収Ｎを緩和し
傷るもので、これに属Ｔるもの酸 としてかラス繊維、炭素−緯維、酢−セルロース繊維、
ポリエステルｆｆｌ縄等管例不でさる。次に、ホ溶１１
樹脂は主に作業性を同工する目的で添加されｆ叫るもの
で、これに属するものとして合成ホｌ８１１情脂や天然
水石１１樹脂が例年でさる。これら以外にも充てん材と
して溶融石英、クリストバライト、アルミナ、フライア
ッシュ、炭酸カルシウム、珪石粉、ｌ！１磁器粉、無憬
貿題材ムとや軽層骨材等を例年でき、これらは軽量体の
り一さ比重の減少、増量、補強等の目的で使用される。

かくして通常０．ｅ２〜５ｍｍ桂廣の範囲の均一性の良
い気Ｉ包を有し、イ痣仁ヒ璽にしで１麦れた機械的僅度
を有しつつ創ホ１１、耐薬８窪、断熱１１、耐熱１１等
にｌ費れる無憬質軽盪体が得られる。

以よ述べたように、本発明の軽量体製造用組成物は種々
の特性を凋するものであり、各１の用途に多岐にわたり
使用される。

以下に実施例を掲げて本発明の実施９悸を置体的にホ丁
。゛但し、下記実施例におＩする１４１１能試験はｌ欠
の方法で行ったものである。

試験方法 （／）発泡開９８時間：気泡の莞生し初める時間で肉眼
蜆象による（ＩＪ１位は分）。

（，２）硬化給了時間：硬化軽置体の−ｒＩこ軟せた５
００ｇのおもりが沈ｔ　７ｊ　くなる時間（学位は妙）
。

（３）耐衝撃性：硬化終了した後７．２時間７Ｉ又１し
た＠１体を用いる。以下も同俤で、５００ｇのおもりを
３０ｃｍの高２から落Ｆした時の表面状慇を観察する。

（４？）かさ比重：　ＪＩＳ　Ａ　１１６１の方法によ
る。

（５）圧縮強度二　　　　同　　　よ　　。

（６）熱ｊ′ｌＸ４１斐：　ＪＩＳ　Ｒ２６１６の方法
によ　る　。

（ア）曲げ強ａ　：　ＪＩＳ　Ｚ　２２４８の方法１こ
よる。

（８）浸ホ潰の１．＋稲ｇ１度：軽鍵俸をホ中Ｃ二９６
時間漫、ｌ僕、上記（５）の方法による。

（９）漫本復の曲げ速度：＠１体を卒中に９６時間Ｉｆ
、責後、よ記（７）の方）去による。

実施例１ 水可溶性アルカリ珪ｒＩｊｋ塩として、　５１１３２／
　Ｎ８２０モル比ユ、比重濃度が２５９１ｐの珪酸ソー
ダホ溶液４１４ｋｇをポリエチレン容器（内容／＆ｌ）
に採収する。

−ｈ１合棟糸発泡剤として７〜５θｌの珪素金属゛ユθ
θｇとアルデヒドとしてホルムアミド２００ｇと硬化１
１成勿としてアルミナセメント／ｋｇを採取しこれらを
混練りしておぎ、次−で、よ記珪酸ノーダホ忍す中に加
え、常温下で／ＰＬ　＠攪拌して均一なペーストとする
。このペーストを用も＼素早く硬實石綿スレート様表面
に約、：を市の岸ざに念例した。３０が後に発泡反応を
闇路し、ａ次硬化した。この実施例（実＠／）につ（Ｉ
＼ＰＩ＋１述試噴方法により試験をしたところ、その４
．６果は第／表１二小丁通りでめった。

実施例１にゆいて、ホ可容ｌ生アルカリ珪緻塩としで、
夫々８１０２／に２０モル比２２．８で濃度が３０％の
珪酸カリウムホｌ容Ｊ（ｊｊ験、２）、８１０２／　Ｎ
８２０モル比が３．９で濃度が４０％の珪酸ソーダ２外
落雁（実験３）、及び８１０２／　（ＮＨ４）　２０士
ル比がユ、／でａ度が３０％の珪酸アンモニウム本Ｉ容
濠（実験ｌ）に曵−えた□以夕１は実施例１と同じ方法
で実験を行い、第７表に不丁ｔＸ験結釆を得た。

実施例３（実験５〜７） 実施＠１においで、アルデヒドとして、夫々濃ａ　１４
０　ｔ）６のホルムアルデヒド２ト忍准（実験、５）、
バラホルムアルデヒド粉末（Ｎ験６）、／ｕびＪ　ＩＮ
　４’θ％のクリオキミール溶層（′ｊ１験７）にＲＡ
、た以夕１・は実施例１と１６１じ方法で実験を打い、
第１表１こ不Ｔｉ１ｔ験結果を得た。

実１ｊ１ｔシ１）シ１ｊ４（実−Ｖつε８〜／／）実施
例１において、硬イヒＩＩ　ｔｉＸガとして、夫々ホト ルトランドセメン１ｍ（実験＆）、５ｔＯ２と８％を含
肩Ｔるシリカダスト（実験９）に徒え、ｊたその配置ン 蓋をもイ升せでスθ０ｇのステアリ＃酸並４Ｂ（実験／
θ）、３θＱｇの曲９Ｘ酸カルシウム（爽唆／／）に凝
えた以りｌは実施例１と同じｈ法で★験ｔイラい第、２
表に小丁試＃Ｉｊ、結果を轡た・実施例５（実験／、２
．Ｎ７３） 実施例１において、史に発／＠促足剤として植度５〜ｓ
ｏ／Ｍの活牲炭を／ｋｇ配當したもの（実験／ユ）、朽
廣５〜１０θ−のタルクを／、５ｋｇ配合したもの（東
鋏／３）で植成物を祠贅した以外は実施例１と１６１じ
ｈ法で実験を（うい、第３表ｆこ不丁隻試＠結束を得た
。

比較例（実＠／ｑ〜１５） 実ｆｆ１例１においで、夫やホルムアミＦを配合しない
もの（頁曖／ゲ）、アルミナセメン　トを配合せずｌ曽
量材としてカオリンクレー／ｋｇｔｒ￥：、＠シたもの
（実験１５）で組成物を祠輩したＬス外は実施例３１と
同じ方法で実験を打い、’ｊｊＡ３ｐに小丁試験砧果を
得た。

（以よ　） 特６午出願人　藤井　臭

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、・ボｑ・８在アルカリ珪酸塩、 ・金属系発泡絢。 Φアルデヒド、及び ・下記の小可忍性アルカリ珪酸堪の硬化在成労の′ｊ″
   ｔくとも／オ皇 よの−＆１１カルボキシル基を有Ｔる７１（，８１１闇
   ゲ子のニー以よの金属塩、酸１１霊属醸化物、リン酸塩
   、二価以よの硫ａ！に基又１工曲硫酸塩及びホウ酸塩。 ２、アルデヒドは、ホルムアルデヒド、パラホルムアル
   デヒド、ホルムアミド及Ｕクリ第４９−ルかＩ：１選ば
   れる少なくとも／楊でめる１Ｊｆ峰請求の範囲第１項の
   軽一体−１造用粕成、仲。 ３、ゼオライト、シリカゲル、カー小ンプラ、ツク２、
   古１ｑ　ｔｓ、タルり、マイカ、パリゴルスカイト、及
   びセビオフイト、並、ひに界ｌ・占１生剤かり選ばれる
   少くとも／檜の発泡ＷＡＥ剖が史に′Ｓ有されている特
   許請求の範囲４１項の軽櫨捧製造用組成物。