JP6792092B1 - Calcium aluminate-based filler - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の高炉スラグ水溶液は、水性有機樹脂の性能と無機高炉スラグの性能を出す新しいバインダーとなったのであり、このようなこれまでにない水溶液を提供することを目的とする。【解決手段】Ａ．高炉スラグにブロッキング材を添加し、水和反応をブロックした水性高炉スラグ液Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除し、水和反応を促進する硬化剤（水硬反応開始剤）からなり、ＡおよびＢの混合液を容器内に収納して密封したことを特徴とするカルシウムアルミネート系充填材。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide an unprecedented aqueous solution of a blast furnace slag aqueous solution of the present invention, which has become a new binder which exhibits the performance of an aqueous organic resin and the performance of an inorganic blast furnace slag. A. Aqueous blast furnace slag liquid B. which blocked the hydration reaction by adding a blocking material to the blast furnace slag. The blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag solution is released, and it is composed of a curing agent (water-hardening reaction initiator) that promotes the hydration reaction, and the mixed solution of A and B is stored in a container. Calcium aluminate-based filler characterized by being sealed. [Selection diagram] None
Description
この発明は常温で硬化可能であり、長期保存が可能なカルシウムアルミネート系充填材に関するものである。 The present invention relates to a calcium aluminate-based filler that can be cured at room temperature and can be stored for a long period of time.
本発明者は高炉スラグからカルシウムアルミネート系充填材を製造する方法について鋭意研究してきた。特に潜在的な水硬性反応性を持つ粉体の高炉スラグを水性高炉スラグ液として、潜在的な水硬性反応性を顕在化し、その水硬性反応性をブロックする水性高炉スラグ液と相性の良いブロッキング材と、水硬性反応を顕在化させ、ブロックされた顕在化した水硬反応を解除し、水硬反応を促進させる強アルカリが必要である。ちなみに、このような水和反応のブロックを解除し促進する硬化剤（水硬反応開始剤）の強アルカリには水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムまたはアルミン酸ナトリウムがある。しかし、あるものは反応が早くすぐに固まったり、反応しなかったり、反応が遅かったり、取り扱いが危険であったりするという問題があった。
そして、いずれも１パケージ（一液）での長期保存は不可能で、２パケージ（二液）としても、実際に取り扱う上で重要となる可使時間（ポットライフ）の調整が難しい。
The present inventor has been diligently researching a method for producing a calcium aluminate-based filler from blast furnace slag. In particular, using powdered blast furnace slag with potential water-hardness reactivity as an aqueous blast furnace slag liquid, blocking that is compatible with the water-based blast furnace slag liquid that manifests the potential water-hardness reactivity and blocks the water-hardness reactivity. There is a need for a material and a strong alkali that manifests the water-hardening reaction, releases the blocked manifested water-hardening reaction, and promotes the water-hardening reaction. Incidentally, strong alkalis of curing agents (water-hardening reaction initiators) that unblock and promote such hydration reactions include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium aluminate. However, some have problems such as quick reaction and quick solidification, no reaction, slow reaction, and dangerous handling.
In each case, long-term storage in one package (one liquid) is impossible, and even in two packages (two liquids), it is difficult to adjust the pot life, which is important for actual handling.
そこで当社において種々研究を進めた結果、前述のような水性高炉スラグ液にブロッキング剤としてオキソ酸類やオキソ酸塩類を混合したところ、水和反応を封止できることが判明した。また、その水性高炉スラグ液とオキソ酸類やオキソ酸塩類との混合液は、そのまま密封すれば長期に渡って保管できる液体のカルシウムアルミネート生成可能な原料（水硬反応が封止された状態の充填材の中間体）となった。
また、水和反応をブロックしている弱酸性のカルシウムアルミネート生成可能な原料（水硬反応が封止された状態の充填材の中間体）に含有するブロッキング材を解除する強アルカリ性物質である硬化剤（水硬反応開始剤）についても、従来の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムまたはアルミン酸ナトリウムが持つ、反応が早くすぐに固まったり、反応しなかったり、反応が遅かったり、取り扱いが危険であったりするという問題を解決できる数種類の物質を発見した。
その内の一種類は、水和反応をブロックする作用を合わせ持ち、１パケージ（一液）での長期保存が可能である事が判明した。
なお、現状では長期にわたって保存できる硬化剤（水硬反応開始剤）は珪酸ナトリウムのみであるが、その他の素材も添加物や性状の変更によって長期にわたって保存できる硬化剤（水硬反応開始剤）になるものと考えられる。
Therefore, as a result of conducting various studies at our company, it was found that the hydration reaction can be sealed when oxo acids and oxo acid salts are mixed as a blocking agent with the above-mentioned aqueous blast furnace slag solution. In addition, the mixed solution of the aqueous blast furnace slag solution and oxoacids and oxoacidates can be stored for a long period of time if it is sealed as it is. It became an intermediate of the filler).
In addition, it is a strong alkaline substance that releases the blocking material contained in the weakly acidic calcium aluminate-forming raw material (intermediate of the filler in which the water-hardening reaction is sealed) that blocks the hydration reaction. As for the curing agent (water-hardened reaction initiator), the conventional sodium hydroxide, potassium hydroxide, or sodium aluminate has a fast reaction and quickly solidifies, does not react, reacts slowly, and is dangerous to handle. I found several kinds of substances that can solve the problem of being present.
It was found that one of them has the effect of blocking the hydration reaction and can be stored for a long time in one package (one liquid).
At present, sodium silicate is the only curing agent (water-hardening reaction initiator) that can be stored for a long period of time, but other materials can also be used as curing agents (water-hardening reaction initiator) that can be stored for a long period of time by changing additives or properties. It is thought that it will be.
ちなみに、本発明者らはブロッキング剤と解除剤とで安定化させたカルシウムアルミネート生成可能な高炉スラグ液原料（充填材の中間体）或いは、カルシウムアルミネート生成可能な高炉スラグ液原料（充填材の中間体）とブロッキング材を解除する強アルカリ性物質である硬化剤（水硬反応開始剤）の混合液そのものの利用について検討してみたところ、樹脂や塗料等の各種材料の充填剤としても非常に有用であることが判明した。 By the way, the present inventors have stabilized a blast furnace slag liquid raw material (filler intermediate) capable of producing calcium aluminate or a blast furnace slag liquid raw material (filler) stabilized by a blocking agent and a release agent. When we examined the use of the mixture itself of the curing agent (hydrohard reaction initiator), which is a strong alkaline substance that releases the blocking material, it is also very useful as a filler for various materials such as resins and paints. Turned out to be useful.
したがって本発明の目的は、ブロッキング剤と解除剤とで安定化させた高炉スラグを含むカルシウムアルミネート系充填材液、若しくは、ブロッキング剤で安定化させた高炉スラグのブロッキング材を解除する強アルカリ性物質である硬化剤（水硬反応開始剤）含むカルシウムアルミネート系充填材液を、樹脂や塗料等の各種材料の充填剤として利用できるようにした新規なカルシウムアルミネート系充填材を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is a calcium aluminate-based filler liquid containing a blast furnace slag stabilized with a blocking agent and a release agent, or a strong alkaline substance for releasing the blocking material of the blast furnace slag stabilized with a blocking agent. By providing a novel calcium aluminate-based filler that makes it possible to use a calcium aluminate-based filler liquid containing a curing agent (water-hardening reaction initiator) as a filler for various materials such as resins and paints. is there.
そして、カルシウムアルミネート系充填材は数週間から数か月、好ましくは少なくとも１ヶ月間、より好ましくは２ヶ月、またはそれ以上、最も好ましくは少なくとも６カ月間の期間において液状を保持したままであり、また約１５℃（室温）から５５℃（高温）の範囲の温度で保存されていても液状のままであった。もちろん、保存期間や輸送中に分離することはない。 The calcium aluminate-based filler remains liquid for a period of weeks to months, preferably at least 1 month, more preferably 2 months, or more, most preferably at least 6 months. Moreover, it remained liquid even when stored at a temperature in the range of about 15 ° C. (room temperature) to 55 ° C. (high temperature). Of course, it does not separate during storage or transportation.
このカルシウムアルミネート系充填材を水系の樹脂に加えると、ほとんどの樹脂が高炉スラグの強さが付加される。また樹脂の弱点である紫外線劣化による塗膜強度や接着強度の低下は、紫外線劣化のない高炉スラグの強度が付加されるので向上する。塗膜表面も無機結晶微粒子体が配向して硬度が上がり、従来の手法では非常に難しいマット仕上げの塗膜が容易にできることが判明した。
たとえば従来の塗料のマット仕上げとする場合は、何らかの粉を塗料に入れるために耐候性が落ちる。しかし、紫外線劣化のない自身も結合力のある、カルシウムアルミネート系充填材を塗料に添加すると耐候性の低下のないマット仕上げ塗料となる。
さらに、このカルシウムアルミネート系充填材を水系樹脂へ添加することで、高炉スラグの性能が付加されて、結合性能や強度・硬度を更に上げる結合力の高い新しいバインダーとなった。また、カルシウムアルミネート系充填材だけで水系樹脂と同等にバインダーとして使用できることが判明した。
以上のように、本発明のカルシウムアルミネート系充填材は水性有機樹脂の性能と無機高炉スラグの性能を出す新しいバインダーとなったのであり、これまでに無い水溶液である。
When this calcium aluminate-based filler is added to the water-based resin, most of the resins add the strength of blast furnace slag. Further, the decrease in coating strength and adhesive strength due to ultraviolet deterioration, which is a weak point of the resin, is improved because the strength of the blast furnace slag without ultraviolet deterioration is added. It was found that the inorganic crystal fine particles are oriented on the surface of the coating film to increase the hardness, and it is easy to obtain a coating film with a matte finish, which is very difficult with the conventional method.
For example, in the case of a matte finish of a conventional paint, the weather resistance is lowered because some powder is put into the paint. However, when a calcium aluminate-based filler that does not deteriorate with ultraviolet rays and has a binding force is added to the paint, a matte finish paint that does not deteriorate in weather resistance is obtained.
Furthermore, by adding this calcium aluminate-based filler to the water-based resin, the performance of blast furnace slag was added, and it became a new binder with high bonding strength that further improved the bonding performance and strength / hardness. It was also found that the calcium aluminate-based filler alone can be used as a binder in the same manner as the water-based resin.
As described above, the calcium aluminate-based filler of the present invention has become a new binder that exhibits the performance of an aqueous organic resin and the performance of an inorganic blast furnace slag, and is an unprecedented aqueous solution.
すなわち本発明のカルシウムアルミネート系充填材は、
Ａ．高炉スラグにブロッキング材を添加し、水和反応をブロックした水性高炉スラグ液
Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除し、水和反応を促進する硬化剤（水硬反応開始剤）からなる液体。
Ｃ．ＡおよびＢの混合液を同一容器内に収納して密封したことを特徴とするものである。
Ｄ．ＡおよびＢの液を別々の容器に収納して密封したことを特徴とするものである。
That is, the calcium aluminate-based filler of the present invention is
A. Aqueous blast furnace slag liquid B. which blocked the hydration reaction by adding a blocking material to the blast furnace slag. A liquid consisting of a curing agent (water-hard reaction initiator) that releases the blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag liquid and promotes the hydration reaction.
C. It is characterized in that the mixed solution of A and B is stored in the same container and sealed.
D. It is characterized in that the liquids A and B are stored in separate containers and sealed.
本発明のカルシウムアルミネート系充填材は、Ａ．高炉スラグにブロッキング材を添加し、水和反応をブロックした水性高炉スラグ液
Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除する硬化剤（水硬反応開始剤）
からなり、
ＡおよびＢを別々に容器内に収納して現場で混合して利用するようにしたことを特徴とするものである。
The calcium aluminate-based filler of the present invention is A.I. Aqueous blast furnace slag liquid B. which blocked the hydration reaction by adding a blocking material to the blast furnace slag. Hardener (water-hard reaction initiator) that releases the blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag solution.
Consists of
It is characterized in that A and B are separately stored in a container and mixed at the site for use.
本発明のカルシウムアルミネート系充填材は、珪酸ナトリウム水溶液へ高炉スラグ粉体を配合することにより、該珪酸ナトリウムがブロッキング材として、さらにはブロッキング材を解除する硬化剤（水硬反応開始剤）として機能することを利用し、高炉スラグ粉体を珪酸ナトリウム水溶液へ配合して容器内に収納し、密封したことを特徴とするものである。 In the calcium aluminate-based filler of the present invention, by blending blast furnace slag powder into an aqueous sodium silicate solution, the sodium silicate serves as a blocking material and further as a curing agent (hydrohard reaction initiator) that releases the blocking material. Utilizing its function, it is characterized in that blast furnace slag powder is mixed with an aqueous sodium silicate solution, stored in a container, and sealed.
上記段落０００９および００１１におけるカルシウムアルミネート系充填材において、ＡおよびＢの混合液を容器内に収納して密封した上、水性樹脂に添加して用いることをも特徴とするものである。 The calcium aluminate-based filler according to paragraphs 0009 and 0011 is also characterized in that a mixed solution of A and B is stored in a container, sealed, and then added to an aqueous resin for use.
上記段落０００９および００１１におけるカルシウムアルミネート系充填材において、ＡおよびＢの混合液を容器内に収納して密封した上、水性塗料に添加して用いることをも特徴とするものである。 The calcium aluminate-based filler according to paragraphs 0009 and 0011 is also characterized in that a mixed solution of A and B is stored in a container, sealed, and then added to a water-based paint for use.
本発明のカルシウムアルミネート系充填材において、Ａにおけるブロッキング材が、オキソ酸類および＼またはオキソ酸塩類を含むことをも特徴とするもののである。 In the calcium aluminate-based filler of the present invention, the blocking material in A is also characterized by containing oxo acids and \ or oxo acid salts.
本発明のカルシウムアルミネート系充填材において、Ｂにおける硬化剤（水硬反応開始剤）が、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、珪酸ナトリウム（液状の水ガラスも含む）を含むことをも特徴とするものである。 The calcium aluminate-based filler of the present invention is also characterized in that the curing agent (water-hardening reaction initiator) in B contains sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, and sodium silicate (including liquid water glass). To do.
＜用途＞
この新規なカルシウムアルミネート系充填材からなるバインダーに顔料や添加剤を加えると、無機塗料となり、有機樹脂バインダーと併用（ブレンド）した場合は、有機・無機のハイブリッド塗料になる。
また、昨今プラスチック問題が新聞紙面を賑わしているが、本発明のカルシウムアルミネート系充填材は、水系樹脂を入れなくても無機単独塗料のベース材としても使うことができる。この場合、成形塗膜はプラスチック（石油由来の有機樹脂）分０％の塗膜となり、プラスチック（石油由来の有機樹脂）ゼロの塗料ができる。
また、カルシウムアルミネート系充填材は、主要成分が製鉄・火力発電の副産物（不要産業廃棄物）である高炉スラグを使用しているので、ＣＯ２発生量や廃棄物発生量、製造時の消費エネルギー量の削減ができる。
＜効果＞
以下に本発明の高炉スラグ水溶液、いわゆるカルシウムアルミネート系充填材の効果を詳述する。
本発明の高炉スラグ水溶液、いわゆるカルシウムアルミネート系充填材を既存の汎用樹脂並びに市販塗料へ改質剤として添加したところ、下記の性能改善が明らかとなった。
ａ．均一な艶消し塗面が得られる。
ｂ．塗膜の乾燥速度が促進される。
ｃ．強い付着性が得られる。
ｄ．耐熱性能、耐火性能の向上が得られる。
ｅ．塗装後、塗装面を重ねる場合、耐ブロッキング性の向上が得られる。
すなわち、本発明の高炉スラグ水溶液、いわゆるカルシウムアルミネート系充填材を既成の汎用樹脂並びに市販塗料へ添加することにより、以上のような性能改善または性能付加が可能であることから、樹脂並びに塗料への添加剤としての商品価値は非常に高いと考えられる。
また、塗料用バインダー（結合剤）の樹脂の補助若しくは代替えが可能であると考えられる。
<Use>
When pigments and additives are added to the binder made of this new calcium aluminate-based filler, it becomes an inorganic paint, and when used in combination (blend) with an organic resin binder, it becomes an organic / inorganic hybrid paint.
In addition, although the plastic problem has become popular in newspapers these days, the calcium aluminate-based filler of the present invention can be used as a base material for an inorganic single paint without adding a water-based resin. In this case, the molded coating film becomes a coating film having a plastic (petroleum-derived organic resin) content of 0%, and a paint having no plastic (petroleum-derived organic resin) can be produced.
In addition, since the calcium aluminate-based filler uses blast furnace slag, whose main component is a by-product of steelmaking and thermal power generation (unnecessary industrial waste), CO 2 generation amount, waste generation amount, and consumption during manufacturing The amount of energy can be reduced.
<Effect>
The effects of the blast furnace slag aqueous solution of the present invention, the so-called calcium aluminate-based filler, will be described in detail below.
When the blast furnace slag aqueous solution of the present invention, a so-called calcium aluminate-based filler, was added to existing general-purpose resins and commercially available paints as a modifier, the following performance improvements were revealed.
a. A uniform matte coated surface can be obtained.
b. The drying rate of the coating film is accelerated.
c. Strong adhesion is obtained.
d. Improved heat resistance and fire resistance can be obtained.
e. When the painted surfaces are overlapped after painting, the blocking resistance is improved.
That is, by adding the blast furnace slag aqueous solution of the present invention, a so-called calcium aluminate-based filler, to a ready-made general-purpose resin and a commercially available paint, the above-mentioned performance improvement or performance can be added to the resin and the paint. The commercial value of calcium as an additive is considered to be very high.
Further, it is considered that the resin of the binder (binder) for paint can be supplemented or replaced.
以下この発明の高炉スラグ水溶液、いわゆるカルシウムアルミネート系充填材の実施の形態について実施例を用いて詳細に説明する。
まず、セメント硬化体は幾つかの結晶物からなり、その一つがアルミン酸三カルシウムを主要成分とするアルミネート層と呼ばれる結晶体である。
なお、アルミン酸三カルシウムは、カルシウムアルミネートとも呼ばれ化学式は下記となる。
Hereinafter, embodiments of the blast furnace slag aqueous solution of the present invention, a so-called calcium aluminate-based filler, will be described in detail with reference to Examples.
First, the hardened cement is composed of several crystals, one of which is a crystal called an aluminate layer containing tricalcium aluminate as a main component.
In addition, tricalcium aluminate is also called calcium aluminate, and its chemical formula is as follows.
化学式から３モルの酸化カルシウムと１モルの酸化アルミニウムから構成されていて、両者を含有して水硬反応性がある物品例を以下に示す。
尚、提示した物品例は、既に工業製品の原料とで利用されていて、入手が容易である事も選択理由の一つである。
表１にカルシウムアルミネートを生成可能な酸化アルミニウムと酸化カルシウムを含有する物品例を示す。
From the chemical formula, an example of an article which is composed of 3 mol of calcium oxide and 1 mol of aluminum oxide and which contains both and has water-hard reactivity is shown below.
It should be noted that one of the reasons for selection is that the presented article examples have already been used as raw materials for industrial products and are easily available.
Table 1 shows an example of an article containing aluminum oxide and calcium oxide capable of producing calcium aluminate.
理論計算上のカルシウムアルミネートの生成量は、下記より導き出した。
３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の反応モル比が３モルのＣａＯと１モルのＡｌ２Ｏ３なので、反応率１００％と考えて重量比に換算すると下記となる。
The amount of calcium aluminate produced in the theoretical calculation was derived from the following.
Since the reaction molar ratio of 3 CaO · Al 2 O 3 is 3 mol CaO and 1 mol Al 2 O 3 , the reaction rate is considered to be 100% and converted to the weight ratio as follows.
以上から、カルシウムアルミネートの生成可能な量から、高炉スラグはアルミナセメント並びにアルミナセメント懸濁液及より劣るが、普通ポルトランドセメントより明らかな優位性が認められる。
更に、白華（エフロレッセンス）の主要成分のカルシウムを含有する※酸化カルシウムの余剰分が少ないことから、本発明の素材（原料）として有効と言える。
尚、本発明において主要成分は高炉スラグであるが、アルミナセメント並びにアルミナセメント懸濁液を併用する事により、カルシウムアルミネートの生成濃度調整手段として有効である。
しかし、高炉スラグは、水硬性反応においても、普通ポルトランドセメントやアルミナセメント程急結性はなく、反応時間は長い。
ただ、高炉スラグは、アルカリ性領域では確実に水硬性反応によって固化する事や強アルカリ性により硬化速度が促進されることも、本発明に適している素材（原料）と考える。
また、高炉スラグは、製造時に大量のエネルギーを消費するアルミナセメント並び普通ポルトランドセメントとは異なり、製鉄時に生じる副生成物（不要物）で、利用用途も限られて大部分は廃棄処理をされている現状で、これらの点を踏まえても、高炉スラグを利用した本発明は、エネルギー消費量削減、産廃物の削減、ＣＯ２発生量削減等の地球環境保全に貢献する発明と考えられる。
※白華（エフロレッセンス）発生が頻発する普通ポルトランドセメントの余剰酸化カルシウム量と比較して少ないと判断している。
From the above, blast furnace slag is inferior to alumina cement and alumina cement suspension in terms of the amount of calcium aluminate that can be produced, but a clear advantage over ordinary Portland cement is recognized.
Furthermore, it contains calcium, which is the main component of efflorescence. * Since the excess amount of calcium oxide is small, it can be said that it is effective as a material (raw material) of the present invention.
Although the main component in the present invention is blast furnace slag, it is effective as a means for adjusting the production concentration of calcium aluminate by using alumina cement and an alumina cement suspension together.
However, blast furnace slag is not as quick-bonding as ordinary Portland cement and alumina cement even in hydraulic lime reaction, and the reaction time is long.
However, the blast furnace slag is considered to be a material (raw material) suitable for the present invention because it is surely solidified by a hydraulic reaction in the alkaline region and the curing rate is promoted by strong alkalinity.
In addition, unlike alumina cement and ordinary Portland cement, which consume a large amount of energy during manufacturing, blast furnace slag is a by-product (unnecessary substance) generated during steelmaking, and its intended use is limited, and most of it is disposed of. Considering these points, the present invention using blast furnace slag is considered to be an invention that contributes to global environmental conservation such as reduction of energy consumption, reduction of industrial waste, and reduction of CO 2 generation.
* It is judged that the amount of excess calcium oxide in ordinary Portland cement, which frequently causes efflorescence, is small.
以降の実施例について高炉スラグは国内品を用いているが、本発明における高炉スラグは国内品だけを限定するものではなく、市場に流通している全ての高炉スラグを包含するものである。
また、高炉スラグについては、下記に表示すような精度の良い分級によってバラツキのない粒度分布品が得られ、含有する不純物の少ない製品が得られる等の品質面の理由から国内品が好ましいが、それに限定するものでなく品質面では劣るが海外品も利用可能である。
Although domestic products are used for the blast furnace slag in the following examples, the blast furnace slag in the present invention is not limited to domestic products but includes all blast furnace slags on the market.
Regarding blast furnace slag, domestic products are preferable for quality reasons, such as obtaining a product with a particle size distribution without variation and obtaining a product with less impurities contained by accurate classification as shown below. It is not limited to that, and although it is inferior in quality, overseas products can also be used.
また、本発明において微細結晶の集積塗膜（層）を密実にするために、一般にコンクリートなどのセメント製品に微細骨材として混和される下記物品の添加が有効である。
Further, in the present invention, in order to make the accumulated coating film (layer) of fine crystals dense, it is effective to add the following articles, which are generally mixed with cement products such as concrete as fine aggregates.
本発明においては、水硬反応を封止するためのブロッキング剤として、オキソ酸類及びオキソ酸塩類を単独添加若しくは併用添加する事が特徴であり、それらの代表例を下記に提示する。
The present invention is characterized in that oxo acids and oxo acid salts are added alone or in combination as a blocking agent for sealing the water-hardening reaction, and typical examples thereof are presented below.
表
以下に上記表中の主なオキソ酸の特徴を記載する。
The characteristics of the main oxoacids in the above table are described below.
本発明においては、流動性、微粒固体成分の分散性、保水性の向上を目的として、界面活性剤を添加することができる。
In the present invention, a surfactant can be added for the purpose of improving fluidity, dispersibility of fine solid components, and water retention.
その界面活性剤としては、以下に指す既に公知となっている界面活性剤類があげられる。
（ａ）カルボン酸塩類、スルホン酸塩類、硫酸エステル塩類、高級アルコール類、リン酸エステル塩類、アミノ酸型活性剤、高級アルコールやその酸化エチレン付加物などのアニオン系界面活性剤。
（ｂ）アミン塩型や第４級アンモニウム塩型の水に溶けたときイオンに電離するカチオン系界面活性剤。
（ｃ）カルボン酸塩型やアミノ酸型、ベタイン型の水に溶けたとき、アルカリ性領域ではアニオン系界面活性剤の性質を、酸性領域ではカチオン系界面活性剤の性質を示す両性界面活性剤。
（ｄ）グリセリン、ソルビトール、しょ糖などの多価アルコールと脂肪酸がエステル結合構造をもつグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルおよびしょ糖脂肪酸エステ等のエステル型や、リオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルエトキシレート、アルキルポリエトキシレート等のエーテル型、グリセリンやソルビトールなどの多価アルコールと脂肪酸とからなるエステルに酸化エチレンを付加した分子中にエステル結合とエーテル結合の両方を有したエステル・エーテル型、また、疎水基と親水基がアミド結合で結合したタイプの脂肪酸アルカノールアミド型、更には、糖類（ぶどう糖等）を原料とするアルキルポリグリコシド等の非イオン（ノニオン）系界面活性剤。
また、セメント・コンクリートに使用される公知のＡＥ剤、ＡＥ減水剤、減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤等の種々の混和剤類も利用可能である。
更に、近年着目されている、動植物から抽出可能な生態由来のレシチンや、植物界に広く分布するサポニンなども利用可能である。
本発明では、製品中の含泡の消泡並び脱泡を目的として、化粧品、食品、塗料、インキ、セメント・コンクリート等の分野で既に使われていて公知となっている種々の消泡や脱泡を目的として使用する薬剤が利用できる。
特に、水性塗料（並びに水性インキ）用途で使われている、ミネラルオイル系消泡剤やシリコン系消泡剤、ポリマー系消泡剤（非シリコン系）が溶媒の水に対しての相溶性面で良好である。
本発明における硬化剤（水硬反応開始剤）としては、カルシムを電離させず「毒物及び劇物取締法」 の対象とならない物品で水溶液がアルカリ性を呈する下記の使用が好ましい。
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、珪酸ナトリウム（液状の水ガラスも含む）が利用可能である。
特に、珪酸ナトリウム（液状の水ガラスも含む）は、配位している水分子の水素原子が酸性となるアクア酸として作用し、前述であげた水硬反応を封止するためのブロッキング剤の効果があるため、一液化が可能となる事が特長である。以下に、本発明品の組成例を及び効能を記載する。
Examples of the surfactant include the already known surfactants referred to below.
(A) Anionic surfactants such as carboxylates, sulfonates, sulfate esters, higher alcohols, phosphate ester salts, amino acid type activators, higher alcohols and ethylene oxide adducts thereof.
(B) A cationic surfactant that ionizes ions when dissolved in amine salt type or quaternary ammonium salt type water.
(C) An amphoteric surfactant that exhibits the properties of an anionic surfactant in the alkaline region and the properties of a cationic surfactant in the acidic region when dissolved in carboxylic acid salt-type, amino acid-type, or betaine-type water.
(D) Ester types such as glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester and sucrose fatty acid esthetic, which have an ester bond structure between polyhydric alcohols such as glycerin, sorbitol and sucrose, and lyoxyethylene alkyl ether, alkyl ethoxylate and alkyl poly. Ether type such as ethoxylate, ester ether type having both ester bond and ether bond in the molecule obtained by adding ethylene oxide to ester consisting of polyhydric alcohol such as glycerin and sorbitol and fatty acid, and hydrophobic group A nonionic (nonionic) surfactant such as an alkylpolyglycoside made from a saccharide (dextrose, etc.) as well as a fatty acid alkanolamide type in which a hydrophilic group is bonded by an amide bond.
In addition, various admixtures such as known AE agents, AE water reducing agents, water reducing agents, high-performance AE water reducing agents, and fluidizing agents used for cement and concrete can also be used.
Furthermore, ecologically derived lecithin that can be extracted from animals and plants, and saponin that is widely distributed in the plant kingdom, which have been attracting attention in recent years, can also be used.
In the present invention, for the purpose of defoaming and defoaming foam in a product, various defoaming and defoaming that have already been used and are known in the fields of cosmetics, foods, paints, inks, cements and concretes, etc. Drugs used for the purpose of foam are available.
In particular, mineral oil-based defoamers, silicone-based defoamers, and polymer-based defoamers (non-silicone), which are used in water-based paints (and water-based inks), are compatible with water as a solvent. Is good.
As the curing agent (water-hardening reaction initiator) in the present invention, it is preferable to use the following, which is an article that does not ionize calsim and is not subject to the "Poisonous and Deleterious Substances Control Law" and whose aqueous solution is alkaline.
Sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium silicate (including liquid water glass) are available.
In particular, sodium silicate (including liquid water glass) acts as an aqua acid in which the hydrogen atom of the coordinated water molecule becomes acidic, and is a blocking agent for sealing the above-mentioned water-hard reaction. Since it is effective, it is characterized by being able to be liquefied. The composition example and efficacy of the product of the present invention are described below.
３．用途例
１）硬化セメント表面の改質
ＪＩＳＫ５６００セメント・モルタル板注1へ本発明品を塗布して、表面硬度の向上を評価した。
ＪＩＳＫ５６００セメント規格で整形されたモルタル板の表面は、非常に脆弱で硬い金属（鋼製の釘等）で引っ掻くと削れてしまう。
しかし、本発明品を塗布すると、硬度が増し鋼製の釘で引っ掻いても削れることはない。
以下にその評価結果を記載する。
The surface of a mortar plate shaped according to the JIS K5600 cement standard is very fragile and will be scraped if scratched with a hard metal (steel nail, etc.).
However, when the product of the present invention is applied, the hardness increases and it cannot be scraped even if it is scratched with a steel nail.
The evaluation results are described below.
２）樹脂エマルションの改質本発明品を樹脂エマルションへ添加する事により、塗膜性能の向上が認められる。
以下に、塗膜性能の向上についての実施例を示す。
2) Modification of resin emulsion By adding the product of the present invention to the resin emulsion, improvement in coating film performance is recognized.
An example of improving the coating film performance is shown below.
３）耐燃焼性
本発明品を塗布したモルタル板へ、バーナーの裸火をあてて燃えるか否かの簡易的な評価を行った。
・バーナーは、榮製機株式会社製カートリッジ式ガスボンベバーナー スパークエースＢＴ２０ＳＡ
・炎の接触時間は１分間
・試験体は、ＪＩＳＫ５６００セメント・モルタル板へ各試料を塗布量４００ｇ/ｍ２になるように、刷毛で２〜３回塗布して、温度２０〜２５℃、相対湿度５０〜６０％の室内に７日間養生物を試験体とした。
・ The burner is a cartridge type gas cylinder burner manufactured by Sakae Seiki Co., Ltd. Spark Ace BT20SA
・ The contact time of the flame is 1 minute. ・ The test piece is a JISK5600 cement mortar plate coated 2-3 times with a brush so that the coating amount is 400 g / m 2 , and the temperature is 20 to 25 ° C, relative. Cement was used as a test body for 7 days in a room with a humidity of 50 to 60%.
本発明によれば、従来の高炉スラグのメリットである強度や高度、耐酸性を要求される用途のみならず、高炉スラグを用いることが難しいとされていた薄膜が必要な各種の用途にも適用することができる。
具体的には、現在構築物の外装は、美粧性の維持や構築物への保護の目的で、紫外線（ＵＶ）劣化の影響を受けやすい有機樹脂が主要成分である有機樹脂系塗料によって施工されているが、紫外線（ＵＶ）劣化の影響を受けやすい有機樹脂に依存するため美粧性の維持や構築物への保護効果は短いが、本発明のカルシウムアルミネート系充填材を用いた塗料で施工することにより、紫外線（ＵＶ）劣化の影響を受けることがないので、美粧性の維持や構築物への保護効果は長期にわたって維持できる。
また、建材や工業用品等で硬度や強度が乏しい素材に対して、カルシウムアルミネート系充填材を用いた塗料でコーティングするだけで、素材表面を鉱物や金属に近い硬度や強度に改質することができるため、素材の表面処理の用途にも利用可能である。
さらに、この発明のカルシウムアルミネート系充填材は、いわゆる塗料の用途だけに限定されるものではなく、有機樹脂や有機樹脂系塗料に対して硬度及び強度を向上させる改質剤として利用することができる。
According to the present invention, it is applied not only to applications that require strength, altitude, and acid resistance, which are the merits of conventional blast furnace slag, but also to various applications that require a thin film, which is considered difficult to use blast furnace slag. can do.
Specifically, the exterior of the structure is currently constructed with an organic resin-based paint whose main component is an organic resin that is easily affected by ultraviolet (UV) deterioration for the purpose of maintaining beauty and protecting the structure. However, since it depends on the organic resin that is easily affected by ultraviolet (UV) deterioration, it has a short effect of maintaining beauty and protecting the structure, but by applying it with the paint using the calcium aluminate-based filler of the present invention. Since it is not affected by ultraviolet (UV) deterioration, it is possible to maintain the beauty and the protective effect on the structure for a long period of time.
In addition, for materials with poor hardness and strength such as building materials and industrial products, the surface of the material can be modified to a hardness and strength close to those of minerals and metals simply by coating with a paint using a calcium aluminate-based filler. It can also be used for surface treatment of materials.
Further, the calcium aluminate-based filler of the present invention is not limited to so-called paint applications, and can be used as a modifier for improving hardness and strength of organic resins and organic resin-based paints. it can.
Claims (7)
Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除し、水和反応を促進する硬化剤（水硬反応開始剤）からなり、ＡおよびＢの混合液を容器内に収納して密封したことを特徴とするカルシウムアルミネート系充填材。 A. Aqueous blast furnace slag liquid B. which blocked the hydration reaction by adding a blocking material to the blast furnace slag. The blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag solution is released, and it is composed of a curing agent (water-hardening reaction initiator) that promotes the hydration reaction, and the mixed solution of A and B is stored in a container. A calcium-aluminate-based filler characterized by being sealed.
Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除し、水和反応を促進する硬化剤（水硬反応開始剤）からなり、ＡおよびＢを別々に容器内に収納して現場で混合して利用するようにしたことを特徴とするカルシウムアルミネート系充填材。 A. Aqueous blast furnace slag liquid B. which blocked the hydration reaction by adding a blocking material to the blast furnace slag. It consists of a curing agent (water-hard reaction initiator) that releases the blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag solution and promotes the hydration reaction, and A and B are separately stored in a container. A calcium-aluminate-based filler characterized by being mixed and used in the field.
および
Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除し、水和反応を促進する硬化剤（水硬反応開始剤）
の混合液を容器内に収納して密封した上、水性樹脂に添加して用いることを特徴とする請求項１または２に記載のカルシウムアルミネート系充填材。 A. Aqueous blast furnace slag solution in which a blocking material was added to the blast furnace slag to block the hydration reaction and B. A curing agent (water-hard reaction initiator) that releases the blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag solution and promotes the hydration reaction.
The calcium aluminate-based filler according to claim 1 or 2 , wherein the mixed solution of the above is stored in a container, sealed, and then added to an aqueous resin for use.
および
Ｂ．前記水性高炉スラグ液の水和反応をブロックしているブロッキング材を解除し、水和反応を促進する硬化剤（水硬反応開始剤）
の混合液を容器内に収納して密封した上、水性塗料に添加して用いることを特徴とする請求項１、２、４のいずれかに記載のカルシウムアルミネート系充填材。 A. Aqueous blast furnace slag solution in which a blocking material was added to the blast furnace slag to block the hydration reaction and B. A curing agent (water-hard reaction initiator) that releases the blocking material that blocks the hydration reaction of the aqueous blast furnace slag solution and promotes the hydration reaction.
The calcium aluminate-based filler according to any one of claims 1, 2 and 4, wherein the mixed solution of the above is stored in a container, sealed, and then added to a water-based paint for use.
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