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JPH0585858A - 無機発泡体用組成物 - Google Patents

無機発泡体用組成物

Info

Publication number
JPH0585858A
JPH0585858A JP25201491A JP25201491A JPH0585858A JP H0585858 A JPH0585858 A JP H0585858A JP 25201491 A JP25201491 A JP 25201491A JP 25201491 A JP25201491 A JP 25201491A JP H0585858 A JPH0585858 A JP H0585858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
inorganic foam
inorganic
parts
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25201491A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kakinuma
淳 柿沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Original Assignee
Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd filed Critical Tsutsunaka Plastic Industry Co Ltd
Priority to JP25201491A priority Critical patent/JPH0585858A/ja
Publication of JPH0585858A publication Critical patent/JPH0585858A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸音材およびフィルターなどとして有用な連
続気泡を有し、かつ所要の密度と強度を有しているとと
もに、外観が良好で、非常に優れた品質を有する無機発
泡体を形成することができる、無機発泡体用の組成物を
提供する。 【構成】 無機発泡体用組成物は、アルカリ金属珪酸塩
水溶液20〜65重量部、無機固体成分15〜60重量
部、および充填剤0〜65重量部よりなる主材100重
量部と、アニオン界面活性剤0.001〜5重量部と、
発泡剤2〜30重量部とよりなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば吸音材、およ
びフィルター等として有用な不燃性かつ無発煙性の建築
資材として有用でありかつ連続気泡を有する無機発泡体
を形成することができる、無機発泡体用組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水分含有の硬化可能な無機成形材
料からなる独立気泡を有する無機発泡体は、既に公知で
ある。
【0003】すなわち、従来の無機発泡体は、アルカリ
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分、充填剤および発泡剤
よりなる無機発泡体用組成物からつくられたものであ
り、軽量かつ低熱伝導率を有していて、例えば断熱材等
の建築資材に用いられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知の
技術水準に基づき生成した無機発泡体は、いずれも独立
気泡を有するものであり、このため特定の用途、とくに
吸音材およびフィルター等のような連続気泡を必要とす
る用途には、利用できないという問題があった。
【0005】この発明者らは、上記の問題を解決するた
めに、鋭意研究を重ねた結果、上記無機発泡体の主材に
対して、アニオン界面活性剤を所定の割合で配合するこ
とにより、連続気泡を有する無機発泡体が得られ、しか
も得られた無機発泡体は、独立気泡を有する無機発泡体
に比べて密度に大きな変化はなく、かつ強度の低下がな
く、また外観が良好で、優れた品質を有するものである
ことを見い出し、この発明を完成するに至った。
【0006】この発明の目的は、所定形状の連続気泡を
有していて、しかも所要の密度と強度を有しかつ外観が
良好であり、吸音材およびフィルター等として有用な無
機発泡体を形成することができる、無機発泡体用組成物
を提供しようとするにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜6
5重量部、無機固体成分15〜60重量部、および充填
剤0〜65重量部よりなる主材100重量部と、アニオ
ン界面活性剤0.001〜5重量部と、発泡剤2〜30
重量部とよりなる無機発泡体用組成物を要旨としてい
る。
【0008】ここで、アルカリ金属珪酸塩水溶液として
は、珪酸カリウムもしくは珪酸ナトリウム、またはこれ
らの混合物の水溶液を使用する。
【0009】このような水溶液の組成は、SiO2 とK
2 O、SiO2 とNa2 O、またはSiO2 とK2 O+
Na2 Oであって、それぞれのモル比が1.0〜3.0
であり、かつ水溶液の濃度は、30〜60%の範囲が好
適である。
【0010】また上記無機固体成分としては、無定形の
SiO2 2〜98重量%と、Al2 3 98〜2重量%
を含有する酸化混合物が用いられる。
【0011】なお、このような酸化混合物としては、例
えばメタカオリン、コランダムあるいはムライトの製造
時に発生するダスト、粉砕焼成ボーキサイト、フライア
ッシュ等を用いることができる。また、これらにシリカ
ヒューム(熱分解法シリカ)などを混合して使用しても
良い。
【0012】例えばコランダム製造炉ダストは、無定形
のSiO2 20〜80重量%とAl2 3 80〜20重
量%とよりなる酸化混合物が50重量%以上含まれてい
るものであり、残部はFe2 3 、TiO2 等である。
【0013】また上記充填剤としては、粉砕または細分
された形の無機物、例えば岩石粉末、玄武岩、雲母、珪
砂、ガラス粉、アルミナ、水酸化アルミニウム、タル
ク、炭酸カルシウム、カオリン等の粘土、繊維材料、そ
の他の不活性または水不溶性の各種鉱物等が使用可能で
ある。これらの充填剤は、無機発泡体の用途に応じて適
宜選択され、単独で、あるいは混合して使用されるもの
である。
【0014】また、発泡剤としては、いわゆる過ホウ酸
ナトリウム、過酸化水素水、または不活性化された形あ
るいは不活性化されていない形のアルミニウム粉末が有
利である。発泡剤の量は、発泡体の密度、得ようとする
発泡体の強度、および発泡剤の種類により適宜決定され
るものである。
【0015】上記アニオン界面活性剤としては、例えば
式、R−COOMで表わされる高級脂肪酸のアルカリ金
属塩類、式、R−OSO3 Mで表わされるアルキルサル
フェート塩類、式、R−aryl−SO3 Mで表わされ
るアルキルアリールスルホネート塩類等があげられる。
【0016】上記式中、Rはアルキル基、好ましくはC
5 〜C30のアルキル基を示し、Mはアルカリ金属原子を
示し、arylはベンゼン、トルエン、ナフタリンのよ
うな芳香族基を示す。
【0017】これらのアニオン界面活性剤の具体例とし
ては、ステアリン酸ソーダ、オレイン酸ソーダ、オレイ
ン酸カリウム、パルミチン酸カリウム、ラウリルベンゼ
ンスルホン酸ソーダ、ラウリル硫酸ソーダなどがあげら
れる。
【0018】上記のようなアニオン界面活性剤は、これ
を単体で使用すれば充分な効果が得られるものである
が、複数の界面活性剤を混合して使用する場合も勿論あ
る。
【0019】また、上記アニオン界面活性剤は、粉体、
液体、水溶液など、どのような形態で添加しても良いも
のである。
【0020】この発明による無機発泡体用組成物の配合
割合は、アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重量部、
無機固体成分15〜60重量部、および充填剤0〜65
重量部よりなる主材100重量部に対し、アニオン界面
活性剤0.001〜5重量部、好ましくは0.005〜
1重量部、および発泡剤2〜30重量部よりなるもので
ある。
【0021】ここで、無機発泡体の主材であるアルカリ
金属珪酸塩水溶液、無機固体成分および充填剤の配合割
合は、無機発泡体の用途、密度に応じて適宜決定される
ものである。
【0022】そしてこの発明においては、とくにこの無
機発泡体の主材100重量部に対して、上記アニオン界
面活性剤が0.001〜5重量部、好ましくは0.00
5〜1重量部の割合で配合される。
【0023】ここで、アニオン界面活性剤の配合割合
が、0.001重量部未満であれば、充分な効果が得ら
れず、連続気泡発泡体を得ることができない。つまり独
立気泡発泡体となってしまう。
【0024】またアニオン界面活性剤の配合割合が、5
重量部を越えると、成形体の気泡形状が不均一になり、
強度が低下してしまうので、好ましくない。
【0025】すなわち、0.001〜5重量部の範囲内
で、アニオン界面活性剤の添加量を変化させることによ
り、連続気泡率、および連続気泡に付随する性能(吸音
率、通気抵抗など)を、ある範囲において任意に調整す
ることができる。とりわけ、均一性および外観上におい
て好ましいのは、0.005〜1重量部の範囲である。
【0026】この発明による無機発泡体用組成物から、
連続気泡を有する無機発泡体を製造するには、まず組成
物中の固体状の成分である無機固体成分、充填剤、およ
びアニオン界面活性剤(固体である場合)、および必要
に応じて適量の顔料を加えて混合し、ついでこれに液状
の成分であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を加え、固体状
の成分が充分に分散するまで混練する。アニオン界面活
性剤が液状である場合には、アルカリ金属珪酸塩水溶液
を加える段階で一緒に加え、さらに充分混合する。その
後、発泡剤を添加し、充分に分散するまで混練する。
【0027】こうして得られた無機発泡体用原料混練物
を、ついで所定の型内に注入し、常温から100℃まで
1〜4時間加熱することにより、所定形状の連続気泡を
有する無機発泡体を形成するものである。
【0028】
【作用】上記無機発泡体用組成物によれば、アルカリ金
属珪酸塩水溶液、無機固体成分、および充填剤よりなる
無機発泡体の主材、並びに発泡剤に対して、アニオン界
面活性剤を所定割合で配合することにより、所定形状の
連続気泡を有する無機発泡体が得られ、しかも得られた
無機発泡体は、独立気泡を有する無機発泡体に比べて密
度に大きな変化はなく、かつ強度の低下がない。また無
機発泡体は、連続気泡の形状が均一で、外観が良好であ
り、優れた品質を有している。
【0029】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を、比較例と共に
説明する。
【0030】実施例1〜7 K2 Oが15.3重量%、Na2 Oが7.7重量%、S
iO2 が24.9重量%、H2 Oが52.1重量%の組
成であるアルカリ金属珪酸塩水溶液(A)、またはK2
Oが21.9重量%、SiO2 が25.2重量%、H2
Oが52.9重量%の組成であるアルカリ金属珪酸塩水
溶液(B)と、無機固体成分としてコランダム炉ダス
ト、メタカオリン、フライアッシュおよびシリカヒュー
ムの1種または2種と、充填剤としてタルクおよびマイ
カとよりなる主材100重量部に対してアニオン界面活
性剤として、オレイン酸カリウム(実施例1〜5)、ラ
ウリル硫酸ソーダ(実施例6)、およびラウリルベンゼ
ンスルホン酸ソーダ(実施例7)と、発泡剤として10
重量%濃度の過酸化水素水とを、各実施例毎に表1に示
す配合割合で準備した。
【0031】ここで、コランダム製造時のフィルター・
ダストは、無定形のSiO2 50重量%と、Al2 3
25重量%と、残部Fe2 3 およびTiO2 等とより
なるものである。
【0032】そしてまず、オレイン酸カリウム(実施例
1〜5)およびラウリル硫酸ソーダ(実施例6)は、粉
末状であるので、それぞれ無機固体成分および充填剤と
一緒に1000ccの容器内で充分に混練し、ついでア
ルカリ金属珪酸塩水溶液を加えて充分に混練した。な
お、ラウリルベンゼンスルホン酸ソーダ(実施例7)は
ペースト状であるので、アルカリ金属珪酸塩水溶液を加
える段階で一緒に加え、固体状の成分が充分に分散する
まで混練した。混合および混練には、ハンドミキサーを
用いた。その後、発泡剤を加え、素早く混練した。発泡
は、通常1〜10分で完了し、容器内での組成物の膨脹
が停止したのを目視により確認したしたのち、容器を密
封し、50℃のオーブン中に1〜3時間入れておくこと
により、成分を硬化せしめた。
【0033】硬化完了後、形成された無機発泡体を容器
内で室温まで冷却し、容器から取り出した。得られた無
機発泡体をバンドソーにより50mm×50mm×50mmの
サイズに切り出し、50℃のオーブン中で充分乾燥した
のち、密度を測定した。
【0034】ついで、無機発泡体の連続気泡率を、AS
TM D2856のC法により測定した。
【0035】また、目視により成形体の外観を観察し、
気泡が均一であるものを良、そうでないものを不良とし
た。ついで圧縮強度を測定し、これらの結果を表1にま
とめて示した。
【0036】比較例1および2 これらの比較例では、上記実施例1の無機発泡体用組成
物の場合とほゞ同様であるが、異なる点は、まず比較例
1においては、アニオン界面活性剤としてのオレイン酸
カリウムの添加量を、この発明の範囲よりも少ない0.
0005重量部とした点、比較例2においては、オレイ
ン酸カリウムの添加量を、この発明の範囲を越えて多い
10.0重量部とした点にある。
【0037】そして、これら比較例の無機発泡体用組成
物について、上記実施例1の場合と同様に操作して、無
機発泡体を成形した。
【0038】こうして得られた無機発泡体について、密
度、連続気泡率および圧縮強度を測定するとともに、外
観を同様に観察し、得られた結果を表1にあわせて示し
た。
【0039】
【表1】
【0040】上記表1の結果から明らかなように、この
発明の実施例1〜7の無機発泡体用組成物によれば、ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液、無機固体成分、および充填剤
よりなる無機発泡体の主材、並びに発泡剤に対して、ア
ニオン界面活性剤を所定の割合で配合しているから、連
続気泡を有する無機発泡体が得られ、しかも得られた無
機発泡体は、独立気泡を有する無機発泡体に比べて密度
に大きな変化はなく、かつ強度の極端な低下がない。ま
た無機発泡体は、連続気泡の形状が均一で、外観が良好
であった。
【0041】これに対し、アニオン界面活性剤であるオ
レイン酸カリウムの添加量をこの発明の範囲よりも少な
い0.0005重量部とした比較例1においては、独立
気泡のみを有する無機発泡体が得られた。また、オレイ
ン酸カリウムの添加量を、この発明の範囲を越えて多い
10.0重量部とした比較例1においては、外観におい
て気泡が不均一となり、さらに実施例1〜3に、比べ強
度が極端に低下した。
【0042】
【発明の効果】この発明による無機発泡体用組成物は、
上述のように、アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重
量部、無機固体成分15〜60重量部、および充填剤0
〜65重量部よりなる主材100重量部と、アニオン界
面活性剤0.001〜5重量部と、発泡剤2〜30重量
部とよりなるもので、この発明の無機発泡体用組成物に
よれば、所定形状の連続気泡を有する無機発泡体が得ら
れ、しかも得られた無機発泡体は、所要の密度と強度を
有していて、独立気泡を有する無機発泡体に比べて密度
に大きな変化はなく、かつ強度の低下がない。また無機
発泡体は、連続気泡の形状が均一で、外観が良好であ
り、非常に優れた品質を有していて、吸音材、フィルタ
ー等の用途に有利に使用し得るという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 22:00 2102−4G 24:04) 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ金属珪酸塩水溶液20〜65重
    量部、無機固体成分15〜60重量部、および充填剤0
    〜65重量部よりなる主材100重量部と、アニオン界
    面活性剤0.001〜5重量部と、発泡剤2〜30重量
    部とよりなる無機発泡体用組成物。
JP25201491A 1991-09-30 1991-09-30 無機発泡体用組成物 Pending JPH0585858A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018177594A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 積水化学工業株式会社 硬化性組成物及び補修材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018177594A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 積水化学工業株式会社 硬化性組成物及び補修材料

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010313