JPS6320784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はマグネシアセメント組成物に関する。 マグネシアセメントは一般に活性マグネシアに
塩化マグネシウム及び／又は硫酸マグネシウムを
混合してなる水性組成物であつて、他のセメント
に比較して曲げ強度、硬度が高く、また、表面光
沢にすぐれているほか、特に硬化物が不燃性であ
るので、建材等の分野において従来の有機合成材
料に代替し、その可燃性の問題を解消し得る材料
として注目されている。さらに、マグネシアセメ
ントは硬化時間が比較的短かいため、板状体、柱
状体等の成形物の工場生産に都合がよい利点も併
せ有している。 しかしながら、一方においてマグネシアセメン
トは硬化後に可溶性塩類が溶出するために耐水性
に欠ける憾みがあり、水分や湿気の多い場所での
使用は避けざるを得ず、このため用途が非常に限
定される問題があつた。このように耐水性に欠け
る問題を解決するために、例えばマグネシアセメ
ントにポリリン酸塩を添加することが提案されて
いるが（米国特許第3320077号）、耐水性の改良は
十分でなく、むしろ、硬化時間を長くして、マグ
ネシアセメントの利点を損なう傾向がある。一
方、硬化時間を短かくするために、マグネシアセ
メントの硬化時に加熱して硬化を促進させること
も既に知られているが、一般に従来のマグネシア
セメントを加熱して硬化させたとき、常温で硬化
させた場合に比べて長期強度物性が劣る問題があ
つた。 本発明はマグネシアセメントにおける上記した
種々の問題を解決するためになされたものであつ
て、耐水性にすぐれた硬化体を与えると共に、硬
化性、特に加熱硬化性にすぐれ、さらに硬化体の
初期及び長期強度物性が良好であるマグネシアセ
メント組成物を提供することを目的とする。 本発明のマグネシアセメント組成物は、(a)活性
マグネシア100重量部と、(b)塩化マグネシウム20
〜60重量部及び／又は硫酸マグネシウム15〜100
重量部と、(c)硫酸亜鉛１モルに対する酸化亜鉛の
割合が2.5〜６モルである硫酸亜鉛と酸化亜鉛の
合計量７〜35重量部と、(d)水60〜150重量部とか
らなることを特徴とする。 本発明において用いる活性マグネシアは比較的
高い活性度を有することが好ましい。このような
活性マグネシアは普通、水酸化マグネシウム、炭
酸マグネシウム等を400〜1000℃で焼成すること
により得られるが、好ましくは600〜900℃の温度
で焼成した活性マグネシアが用いられる。 塩化マグネシウムは無水物換算で活性マグネシ
ア100重量部について20〜60重量部用いられる。
20重量部より少ないときは、マグネシアセメント
の硬化直後の初期強度が小さく、過剰のマグネシ
アが表面に吹き出る所謂粉吹き現象が起こり、60
重量部より多いときは、過剰の塩化マグネシウム
が所謂発汗現象を起こす。硫酸マグネシウムは無
水物換算で活性マグネシア100重量部について15
〜100重量部用いられる。15重量部より少ないと
きは、一般に硬化体の強度が小さく、一方、100
重量部より多いときは、特に加熱硬化後の初期硬
度が乏しく、例えば成形品の製造において成形品
を型枠から脱型する際に硬化体が型崩れすること
があるので好ましくない。 塩化マグネシウムと、硫酸マグネシウムはそれ
ぞれ単独で用いられてもよいが、また、併用され
てもよい。両者を併用する場合、その割合は硫酸
マグネシウム１モルについて塩化マグネシウム
0.4〜５モルであつて、その合計量は活性マグネ
シア100重量部について25〜75重量部が好ましい。 本発明のマグネシアセメント組成物は硫酸亜鉛
と酸化亜鉛とを含有する。硫酸亜鉛と酸化亜鉛の
混合割合は、硫酸亜鉛１モルに対して酸化亜鉛
2.5〜６モルであり、このような混合物は活性マ
グネシア100重量部について７〜35重量部用いら
れる。硫酸亜鉛又は酸化亜鉛を単独で配合しても
耐水性は改善されず、併用を要する。 一般に酸化亜鉛と硫酸亜鉛は水の存在下にマグ
ネシアセメントと同様に含水複塩結晶を生成し、
常温又は加熱下に硬化することが知られている。
本発明のマグネシアセメント組成物は何ら理論に
より制約を受けるものではないが、マグネシアセ
メントの硬化時に酸化亜鉛―硫酸亜鉛系含水複塩
結晶が生成し、マグネシアセメントの結晶の成長
を促進する核剤又は種晶として作用してその硬化
性を改善すると共に、マグネシアセメント結晶に
おけるマグネシウムイオンを亜鉛イオンが一部置
換し、また、酸化亜鉛―硫酸亜鉛系複塩結晶中の
亜鉛イオンをマグネシウムイオンが一部置換し、
このようにしてマグネシアセメント結晶が改質さ
れる結果、耐水性が向上すると考えられる。 従つて、硫酸亜鉛に対する酸化亜鉛の使用量が
少なすぎるときには、マグネシアセメント中に硫
酸亜鉛が残存して硬化体の耐水性の低下を惹き起
こし、反対に多すぎるときにも、酸化亜鉛が残存
して耐水性を低下させる。この傾向は硫酸亜鉛と
酸化亜鉛との活性マグネシアに対する配合量が多
くなる程顕著である。酸化亜鉛と硫酸亜鉛との配
合量が少なすぎるときは、上記したような核剤と
しての作用や、結晶中のイオンの相互置換による
改質効果が乏しく、また、多量にすぎるときに
は、マグネシアセメントにおける活性マグネシ
ア、塩化マグネシウム及び／又は硫酸マグネシウ
ムの量が相対的に減少するので、粘度が高くなつ
て成形性に支障を生じるほか、硬化体の長期強度
に有害な影響が現われるようになるので好ましく
ない。 本発明のマグネシアセメント組成物において、
酸化亜鉛と硫酸亜鉛の配合の方法は特に限定され
ず。例えば塩化マグネシウム及び／又は硫酸マグ
ネシウムの水溶液に添加してもよく、また、塩化
マグネシウム及び／又は硫酸マグネシウムの水溶
液に活性マグネシアを加えてスラリーとし、この
スラリーに添加してもよい。しかし、硫酸亜鉛は
水溶液の形で用いるのが好ましい。 マグネシアセメント組成物における水は、活性
マグネシア100重量部について通常、60〜150重量
部である。この水は、通常、前記したように塩化
マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛等の
水溶液の形で配合されるが、しかし、これらの方
法に限定されるものではない。 本発明においては、得られる硬化体を補強し、
また、クラツクの発生を防止するために、マグネ
シアセメント組成物は天然繊維、合成繊維、鉱物
繊維等の適宜の補強材を必要に応じて含有してい
てもよく、また、炭酸カルシウム、パーライト、
ひる石、砂、ケイ砂、砂利等の充填材及び骨材を
含有していてもよい。さらに、ゴムラテツクスや
エポキシ樹脂等の合成樹脂ラテツクスを配合し、
得られる硬化体の耐水性を一層高めることもでき
る。 本発明のマグネシアセメント組成物は、以上の
ように、硫酸亜鉛と酸化亜鉛とを配合することに
より、得られる硬化体は著しく耐水性にすぐれる
のみならず、硬化特性、特に加熱硬化性が良好
で、しかも硬化体の初期及び長期強度が大きく、
従つて、広範囲の用途に用いることができると共
に、脱型性が良好であるため、成形品等の大量連
続生産に好適である。 以下に本発明の実施例を比較例と共に挙げる
が、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。なお、部は重量部を意味する。 実施例 １ 活性マグネシア（800℃で焼成したもの。以下
も同じである。）100部、塩化マグネシウム30部、
酸化亜鉛５部、硫酸亜鉛2.5部及び水100部からな
るマグネシアセメントスラリーを型枠に注入し、
次に、80℃の温度に急速に加熱し、30分間この温
度に保つた後、成形品を型枠

【表】 ２） 成形品にクラツクが発生
から脱型したが、型崩れは起こらなかつた。脱型
直後及び常温での養生後の曲げ強度を建築用ボー
ド類の曲げ試験法（JIS Ａ−1408）に準じて測定
した。結果は表に示す。 また、常温で28日間養生後の成形品を常温の流
水（2l／分）に浸漬し、その重量減少率から耐水
性を評価した。結果を表に示す。 実施例 ２〜４ 表に示す組成のマグネシアセメントスラリーを
用いて実施例１と同様にして成形品を得た。曲げ
強度及び重量減少率を表に示す。 比較例 １〜６ 表に示す組成のマグネシアセメントスラリーを
用いて実施例１と同様にして成形品を得た。曲げ
強度及び重量減少率を表に示す。 以上から明らかなように、リン酸塩を配合して
も耐水性の改善は僅かであるが、本発明によれば
耐水性の改善が著しく、そのうえ、加熱硬化して
得られる硬化体が高強度を有する。なお酸化亜鉛
と硫酸亜鉛をそれぞれ単独で用いても耐水性は改
善されない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (a)活性マグネシア100重量部と、(b)塩化マグ
   ネシウム20〜60重量部及び／又は硫酸マグネシウ
   ム15〜100重量部と、(c)硫酸亜鉛１モルに対する
   酸化亜鉛の割合が2.5〜６モルである硫酸亜鉛と
   酸化亜鉛の合計量７〜35重量部と、(d)水60〜150
   重量部とからなることを特徴とするマグネシアセ
   メント組成物。