JPS6177684A - 無機質発泡成形体の製造法 - Google Patents

無機質発泡成形体の製造法

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JPS6177684A
JPS6177684A JP19869684A JP19869684A JPS6177684A JP S6177684 A JPS6177684 A JP S6177684A JP 19869684 A JP19869684 A JP 19869684A JP 19869684 A JP19869684 A JP 19869684A JP S6177684 A JPS6177684 A JP S6177684A
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water glass
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producing
foam molded
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塩沢 秀厚
川俣 城士
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Sekisui Plastics Co Ltd
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  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

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】 CQ業上の利用分野〕 本発明は、咳喝材料、防音材料あるいは断熱材料などの
広範囲の中途に使用することのできる無機質発泡成形体
の製造法に関する。
〔技術の背景および従来技術の説明〕
これまでに、軽石や火山砂利などの軽量骨材をセメント
で硬化させたり、あるいはセメントに気泡を形成して多
孔質の軽量コンクリートをつくり、その成形体を建築材
料、防音材料あるいは断熱材料として広く使用されてい
る。
一方において、ケイ酸ナトリウムの水ガラスは、無機質
の接着剤として広く使用され、これにZn。
Al、MgまたはCaの金属酸化物を加えて、耐水性を
向上させることも知られている。(金丸4著「接層と接
着剤J 11123〜124)本発明者は、水ガラス8
4@の耐水性を向上することを企図して、水ガラスに、
水の存在下で粉砕されたケイ砂および71+:#化アル
ミニウムを配合した水ガラス接着剤を開発したが、この
確の水ガラス接糟剤に、無R質の発泡剤を配合して発泡
成形すると、軽暖でしかも耐水性にすぐれた成形体の得
られることを見出し、この知略に基づいて本発明を完成
した。
〔発明の目的および発明の1!灼〕 本発明の目的は、軽量にして耐水性にすぐれ、しかも機
械的強度のすぐれた無機質発泡成形体を簡便に製造する
方法を提供することにある。
本発明は、水ガラスにケイ砂粉末、金属アルミニウム粉
末およびケイ素粉末を混合し、直ちに発泡成形すること
を特徴とする無機質発泡成形体のsg造法である。金属
アルミニウム粉末は、その鋭敏な反応性を抑えるために
、通常ステアリン酸でコーティングされているが、この
種の金属アルミニウム粉末を使用する場合は、水ガラス
に水酸化ナトリウムを加えて使用する。また原料混合物
に、メタケイ酸カルシウム粉末または石綿を加えると、
4成約強度の向上した発泡成形体をW造することができ
、さらに適当な骨材を使用すると、fi機械的強度向上
した発泡成形体をWaすることができ〔発明の詳細な説
明〕 本発明によって無機質発泡成形体をiai!するには、
水ガラスに少量の水を加えて、水ガラス溶液を調4する
。これとは別に、金属アルミニウム粉末とケイ素粉末を
混合して無機発泡剤粉末混合物をWaする。次ガラス@
液にケイ砂粉末を加え、これに先に調製した無機発泡剤
粉末混合物を加え、よく混合した後、1[ちに成形型に
入れて、発泡成形をけなわせる。金属アルミニウム粉末
は反応性が大きく、空気中に′IiC置すると噴化被膜
をつくって不働態化するので、使用の直前に不活性ガス
中で微粉砕した粉末を使用するのが好ましいが、このよ
うな金属アルミニウム粉末は、水と接触した時、常温に
おいても直ちに反応して、発泡するので、無機発泡剤粉
末混合物の4合の直後に、配合物を成形型に入れるか、
または水ガラス溶液と無電発泡剤粉末混合物の混合を成
形型内で行なってもよい。この場合、成形型の底面に無
機発泡剤粉末混合物を均一にQ布した上に、水ガラス溶
液にケイ砂粉末を如えた液状混合物を入11直ちに混合
するのが好ましい。
金属アルミニウム粉末の市販品は、その大きい反応性を
抑えるために、ステアリン酸でコーティングされている
ものが多い。このために、市販の金属アルミニウム粉末
を使用する場合は、水ガラス溶液の調製の際に、少量の
水酸化ナトリウムを加え、これにケイ砂粉末を加えた後
、無機発泡剤粉末混合物を加え、その混合の直後に、8
合物を呟形型に入れて、発泡成形を行なう。恐らくは、
金属アルミニウム粉末を被11Tるステアリン酸が水酸
化ナトリウムと反応して、6ケンを形成し、溶解した後
、金属アルミニウム粉末が水と反応して、発泡するもの
と考えられる。
また発泡成形の配合物にメタケイ酸カルシウム粉末また
は石綿のような混和剤を配合して、発泡成形を行なうと
、得られた無機質発泡成形体の機械的強度が向上する。
このような混和剤も、無機発泡剤粉末混合物の混合以前
に混合するのが好ましい。
さらにイ6泡成形の配合物に、パーライト、バーミキュ
ライト、ガラス発泡粒子のような骨材を配合して、発泡
成形を行なうと、同様に得られた無機質発泡成形体の電
機的強度および耐水性が向上する。この混合の骨材とし
ては、通常のセメント配合に使用される骨材、プラスチ
ックスの小粒子または発泡プラスチックスの小粒子のい
かなるものであっても、これを使用することができるが
、all骨材を使用するのが好ましい。このような骨材
も、無・!1発泡剤粉末烏合物の嘱合以前に、配合物に
混合するのが好ましい。
いずれにしろ、llr[l!泡剤粉末混合物は、発泡が
常温において行なわれるので、配合物をG彫型に装入す
る直前に混合する必要がある。
水ガラスに混合するケイ砂粉末は、100メツシユ(好
ましくは200メツシユ)よりも細かい微粉末を使用す
る。ケイ砂の微粉末としては、ケイ石などの二酸化ケイ
素を含む材料を粉砕したものであれば、いかなるもので
あっても、これを使用することができるが、これらの原
料を水の存在下において粉砕したものを使用するのが好
ましい。水の存在下において粉砕したケイ砂粉末を、乾
燥することなく、復調状態のままで使用するのがさらに
好ましい。ケイ砂粉末は、水ガラス100重量部に対し
て、30〜300重量部(好ましくは50〜200 d
i量置部の貴において使用される。
無機質発泡剤として使用する金属アルミニウム粉末は、
水ガラス1ootj1部に対して、1〜511量部(好
ましくは2〜4!量部)の量において使用され、またケ
イ素粉末は、水ガラス1oo重量部に対して、少なくと
も5J[置部(好ましくは6〜154電部)の看におい
て使用される。
水酸化ナトリウムはl1m反応を常温において進行させ
るのに盲動である。水酸化ナトリウムは、水ガラス10
0重量部に対して、少なくとも0.5重量部(好ましく
は1〜+04量部)の量において使用される。
無機質発泡剤におけるケイ素粉末とともに、またはその
代りにフェロシリコン粉末を使用することもできる。
〔発明の効果〕
本発明による無機質発泡成形体のIIII!造は、常温
において、発泡反応および硬化反応が進行するので、製
a操作が簡便であるという利点があり、また生産物の環
1質発泡成形体は、充分な発泡によって、小さい密度を
有する(すなわち軽量である)にも拘わらず、充分な唱
械的強度および充分な耐水性を有する。さらに広範囲の
材料によく接着する特性も有する。
このために本発明によって製造された無機質発泡成形体
は、不燃および防火性の建築材料、不燃、耐火性の防音
材料、不燃、耐火性の断熱材料等々に好適に使用するこ
とができる。特に高温または極低温用の断熱材料として
も使用することができる利点を有する。
本発明による無機質発泡成形体のwfiは、常温におい
て発泡および硬4ヒ反応が進行するので、その配合物を
?a4sIA局または施工現場において発泡成形するこ
ともできる。
以下において、本発明をさらに詳しく説明する実施例お
よび比較例を記述するが、本発明は、これらの具体例に
暇定されるものではなシ1゜実施例1〜5 ■成形体のmm 0.115 gの水酸化ナトリウムを水5gに溶解し、
これに1519の水ガラス(JIS3号品、SIO含量
:29.1%(重量)〕を加え、水ガラス溶液を得た。
IN表に示す竜の金属アルミニウム粉末(平均粒径32
μ、粉砕工程においてステアリン酸でコーティング)を
第1表に示す暖のケイ素粉末〔100メツシユパス、M
llf98%(重量)〕を混合し、無機発泡剤粉末混合
物を得た。
30gのケイ砂粉末〔200〜325メツシユのも):
56%(重量) 、325メツシユバスのもの:449
6(電量)の粒度分布〕に第1表に示す水酸化アルミニ
ウム粉末(300メツシユパス)を加え、混和剤混合物
を得た。
上記の水ガラス溶液に、混和剤混合物および無機発泡剤
粉末混合物を混合し、その配合物を、直ちに円筒状の厚
紙の成形型(内径40111jlX高さ110m)に流
し込み、フタをすることなく、自由発泡した。発泡終了
後、成形型より取り出すことなく、そのまま成形体を7
0℃のオーブンに入れて、硬化した。硬化の後に、成形
型を破り、成形体を取り出した。
■圧縮強度および耐水性の測定 成形体をテンシロンUTM −1型試鹸機において、1
0s+g/分の荷l!速度で圧縮し、圧111強度を測
定した。
別の成形体を、恒温水槽において24時間侵潰し、変形
の盲無を観察した。
測定の結果、成形体の密度および成形体の外観(色)の
観察の結果を第1表に示す。
比較例1〜4 ■成形体の調製 実施例1〜5の水ガラス溶鍛に、実施例1〜5で使用し
たケイ砂粉末および実施例1〜5で使用した金属アルミ
ニウム粉末またはケイ素粉末を、第1表に示す量におい
て混合し、その配合物を、発泡を70℃のオーブンで行
なった以外は、実施例1〜5と同様にして、成形体を得
た。
■圧縮強度および耐水性の測定 実施例1〜5と同様にして行なった。
測定の結果、成形体の密度および成形体の外観1色)の
観察の結果を第1表に示す。
(以下余白) 第1表の結果によると、発泡剤として、ケイ素粉末だけ
を使用すると、成形体の耐水性が低下するとともに外観
が黒くなり、そして金属アルミニウム粉末だけを使用す
ると、成形体の圧縮強度が低下して、実用的価値が乏し
くなるのに対して、発泡剤として、ケイ素粉末および金
属アルミニウム粉末を併用すると、成形体の圧縮強度、
耐水性および外観のすべてが良好で、実用的価値の高い
ことがわかる。
実施例6〜9 ■成形体のm4 実施例1〜5と同様にして、水ガラス溶液を得た。
実施例1〜5に使用した金属アルミニウム粉末およびケ
イ素粉末を、第2表に示す量において、混合し、無機発
泡削粉*凰合物を得た。
′@2表に示Tシのケイ砂粉末(実施例1〜5に使用し
たもの)、第2表に示す櫨のカチオン変性スチレン−ブ
タジェンゴム(SBR)ラテックス〔尾花NRM社製、
セメンテックス、固形分含噴:30%(重量)〕および
ウオラストナイト〔インド噌の針状メタシリケート、W
OシにEMll:1Il1品、ケモリット、(商品名)
〕を混合して、混和剤配合物を得た。
上記の水ガラス溶液、混和剤配合物および無1発泡剤粉
末胤合物を使用し、実施例1〜5と同様にして、円柱状
の成形体を調製した。
■圧縮強度およびq水性の測定 実施例1〜5と同様にして、成形体の圧縮強度の測定お
よび耐水性の観察を行なったが、これらの成形体の外@
(色)は白色で、良好であった。
測定の結果および成形体の密度を@2表に示す。
(以下余白) 第2表゛原料の8合および成形体の性状実施例1O〜1
3 実施例1〜5において使用した水ガラス、水酸化ナトリ
ウム、ケイ砂粉末、金属アルミニウム粉末およびケイ素
粉末を、第3表に示す量において使用し、実施例1〜5
と同様にして、成形体を調製したが、実施例IOおよび
11の3合物は、常温において発泡しなかったので、成
形型内に入れたままで、70℃のオープンに入れて発泡
させた。
成形体は、実施例1〜5と同様にして、圧縮強度および
耐水性の測定を行なった。
測定の舗果および成形体の密度を第3表に示す。
(以下余白) 113表 原料の配合および成形体の性状実施例10お
よび11と実施例12および13を比較すると、常温に
おいて発泡させるには、水酸化ナトリウムの使用量を少
なくとも金属アルミニウム粉末よりも多くしなければな
らないことがわかる。これは、金属アルミニウム粉末を
被覆するステアリン酸を溶解するのに水酸化ナトリウム
を必要とすると考えられる。
実施例14〜16 ■成形体のtlR′m 実施例1〜5において使用した水ガラス、水酸化ナトリ
ウム、ケイ砂粉末、金−アルミニウム粉末およびケイ素
粉末を、第4表に示す酸において使用し、実施例1〜5
と同様にして、水ガラス溶液および無機発泡剤粉末混合
物を得た。
上記の水ガラス溶液に、ケイ砂粉末、Ili@発泡剤粉
末混合物および第4表に示T骨材を混合し、実施例1〜
5と同様にして、円柱状の成形体を調製した。
第4表における骨材は、次のものである。
セラミック発泡粒(A): 0.8〜3φの直径、o、8に9/粒の平均圧縮強さお
よび0.234 g/l−jの見掛ケ密度を有するガラ
ス発泡球状粒子。
セラミック発泡粒(B) : 3〜7の直径、3に9/I!の平均圧縮強さおよび0.
18g/I−INの見掛ケ密ダを有するガラス発泡球状
粒子。
発泡パーライト: 2.5〜5φの直径およびQ、16g/I’dの見掛ケ
!!5度を育する球状粒子。
■圧縮強度および耐水性の1定 実施例1〜5と同様にして、上記で得た成形体の圧縮強
度の測定および耐水性の6察を行なったが、これらの成
形体の外IK(色ンは白色′ca好であった。
明定の@果および成形体の密度を184表に示す。
(以下余白) 第4表 原料の配合および成形体の性拭手続補正書(自
発) 昭和59年lθ月12日

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水ガラスに、ケイ砂粉末、金属アルミニウム粉末
    およびケイ素粉末またはフェロシリコン粉末を配合し、
    発泡成形することを特徴とする無機質発泡成形体の製造
    法。
  2. (2)水ガラスに、水酸化ナトリウムを加えることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の無機質発泡成形
    体の製造法。
  3. (3)メタケイ酸カルシウム粉末、石綿、水酸化アルミ
    ニウム、およびそれらの混合物からなる群より選択され
    たものを、水ガラスに配合することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項または第2項に記載の無機質発泡成形体
    の製造法。
  4. (4)アルカリ変性またはカチオン変性した有機接着剤
    を水ガラスに配合することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項ないし第3項のいずれかに記載の無機質発泡成形
    体の製造法。
  5. (5)水ガラスに、ケイ砂粉末、骨材、金属アルミニウ
    ム粉末およびケイ素粉末またはフェロシリコン粉末を配
    合し、発泡成形することを特徴とする無機質発泡成形体
    の製造法。
  6. (6)水ガラスに、水酸化ナトリウムを加えることを特
    徴とする特許請求の範囲第5項に記載の無機質発泡成形
    体の製造法。
  7. (7)メタケイ酸カルシウム粉末、石綿、水酸化アルミ
    ニウムおよびそれらの混合物からなる群より選択された
    ものを、水ガラスに配合することを特徴とする特許請求
    の範囲第5項または第6項に記載の無機質発泡成形体の
    製造法。
  8. (8)骨材として、ガラス発砲粒子、パーライト、バー
    ミキュライトおよびそれらの混合物からなる群より選択
    されたものを使用することを特徴とする特許請求の範囲
    第5項ないし第7項のいずれかに記載の無機質発泡成形
    体の製造法
  9. (9)アルカリ変性またはカチオン変性した有機接着剤
    を水ガラスに配合することを特徴とする特許請求の範囲
    第5項ないし第8項のいずれかに記載の無機質発泡成形
    体の製造法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0449234A2 (de) * 1990-03-28 1991-10-02 Lothar Mansfeld Verfahren zur Porenbildung in Mörtel
JP2007519774A (ja) * 2003-12-22 2007-07-19 フレデレール ウォーター システムズ ゲーエムベーハー 細菌担体物質
JP2012076969A (ja) * 2010-10-05 2012-04-19 Tetsushi Yamashita 不燃物、断熱材、若しくは耐火物の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5914419A (ja) * 1982-07-12 1984-01-25 Osamu Yoshida 線材のロ−タリ切断機

Patent Citations (1)

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