JPH0544423B2 - - Google Patents

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JPH0544423B2
JPH0544423B2 JP62205286A JP20528687A JPH0544423B2 JP H0544423 B2 JPH0544423 B2 JP H0544423B2 JP 62205286 A JP62205286 A JP 62205286A JP 20528687 A JP20528687 A JP 20528687A JP H0544423 B2 JPH0544423 B2 JP H0544423B2
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JP
Japan
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calcium silicate
powder
silica powder
examples
molded
Prior art date
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JP62205286A
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English (en)
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JPS6456348A (en
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Tadashi Fujimoto
Yoshinobu Tsukuda
Shinji Oda
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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Publication of JPS6456348A publication Critical patent/JPS6456348A/ja
Publication of JPH0544423B2 publication Critical patent/JPH0544423B2/ja
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  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐熱収縮性に優れた建築材料や断熱
材料、保温材料の成形用原料として好適なケイ酸
カルシウム組成物に関する。 〔従来の技術および発明が解決しようとする問題
点〕 無機酸化物の成形体は、建築物の内外装材料、
断熱材料、耐火被覆材料等に広く使われている。 一般に材料の機械的強度を表わす指数として、
曲げ強度を嵩比重の2乗で除した比強度が用いら
れており、上記の建築材料として用いられる無機
酸化物の成形体にも高い比強度が要求されてい
る。高い比強度を有する無機酸化物の成形体とし
ては、従来よりケイ酸カルシウム成形体が知られ
ている。しかし、ケイ酸カルシウム成形体は、耐
熱収縮性が充分でなく、高温で焼成すると著しい
収縮が発生するために、建築材料や高温熱材料、
耐火材料などとしては満足のいくものではなかつ
た。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、比強度および耐熱収縮性の両者
ともに優れたケイ酸カルシウム成形体を得ること
を目的として、鋭意研究を重ねてきた。その結
果、ケイ酸カルシウム粉体と嵩比重の小さいシリ
カ粉体を混合してなるケイ酸カルシウム組成物を
成形して得た成形体が上記した目的を達成するこ
とを見出し、本発明を完成させるに至つた。 即ち、本発明は、ケイ酸カルシウム粉体100重
量部とケイ酸カルシウム粉体と鉱酸との接触によ
り得られた嵩比重が0.3g/c.c.以下のシリカ粉体
10〜80重量部とよりなることを特徴とするケイ酸
カルシウム組成物である。 本発明に使用されるケイ酸カルシウムとして
は、従来公知のものが特に制限なく使用される。
例えば、トバモライト型、ゾノトライト型及びジ
ヤイロライト型のケイ酸カルシウムを挙げること
ができる。特に、本発明に於いては下記式 2CaO・3SiO2・nSiO2・mH2O (但し、m及びnは正の数であり、nは0.1〜10
である。) で示されるケイ酸カルシウムが、得られるケイ酸
カルシウム成形体の比強度及び耐熱収縮性の点で
好ましく使用される。さらに好ましくは、ジヤイ
ロライト型の結晶構造を有し、SiO2/CaOのモ
ル比が1.6〜3.2であり、長手方向の平均直径が0.1
〜30μm、厚みが0.005〜0.1μmの花弁状のケイ酸
カルシウムが最も好適に使用される。このような
花弁状ケイ酸カルシウムは、特開昭54−93698号
公報に記載の方法によつて製造することができ
る。 ケイ酸カルシウム粉体の平均粒径は、特に制限
されるものではないが、本発明のケイ酸カルシウ
ム組成物を加圧成形して得られるケイ酸カルシウ
ム成形体の比強度を勘案すると、一般に平均粒径
は小さい程好ましく、通常は10〜35μmの範囲の
ものが使用される。 本発明で使用されるシリカ粉体としては、ケイ
酸カルシウム粉体と鉱酸との接触により得られた
嵩比重が0.3g/C.C.以下のシリカ粉体であるこ
とが必要である。一般には、得られるケイ酸カル
シウム成形体の耐熱収縮性を向上させるために、
乾燥状態の嵩比重が0.05〜0.25g/c.c.であるシリ
カ粉体が好ましい。また、シリカ粉体には、種々
の種類があるが、本発明においては、比強度およ
び耐熱収縮性の両者が共に優れたケイ酸カルシウ
ム成形体を得ると言う目的のためには、特にケイ
酸カルシウム粉体と鉱酸との接触により得られる
シリカ粉体を用いることが合目的であることを見
出したものである。さらには、前記したジヤイロ
ライト型の結晶構造を有し、SiO2/CaOのモル
比が1.6〜3.2であり、長手方向の平均直径が0.1〜
30μm、厚みが0.005〜0.1μmの花弁状のケイ酸カ
ルシウムに鉱酸を接触させることによつてカルシ
ウム分を除去したシリカ粉体が最も好適に使用さ
れる。このようなシリカ粉体は、原料として使用
したケイ酸カルシウムと同様の形状を保持してい
る。即ち、長手方向の平均直径が0.1〜30μm、厚
みが0.005〜0.1μmの花弁状のシリカ粉体である。
上記の方法で得られるシリカ粉体は、カルシウム
分が完全に除去されている必要はないが、ケイ酸
カルシウム成形体の耐熱収縮性を勘案すると、シ
リカ粉体中に含まれるカルシウム分は、CaOとし
て20重量%以下、さらには10重量%以下であるこ
とが好ましい。 本発明で用いられるシリカ粉体の平均粒径は、
特に制限されるものではないが、本発明のケイ酸
カルシウム組成物の一方の成分であるケイ酸カル
シウムの場合と同様の理由により、10〜35μmの
範囲であることが好適である。 本発明のケイ酸カルシウム組成物を構成する各
成分の配合割合は、ケイ酸カルシウム粉体100重
量部に対して、シリカ粉体が10〜80重量部の範囲
でなければならず、特に25〜70重量部の範囲であ
ることが、得られるケイ酸カルシウム成形体の比
強度と耐熱収縮性の点から好ましい。シリカ粉体
の配合割合が上記の範囲よりも少ない場合には、
充分な耐熱収縮性を有するケイ酸カルシウム成形
体が得られず、逆に多過ぎる場合には、比強度が
急激に低下するために好ましくない。 本発明に於いては、前記したケイ酸カルシウム
粉体及びシリカ粉体に他の成分を添加することは
必要に応じて実施することができる。例えば、ガ
ラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ビニロ
ン繊維、金属繊維等の繊維状物;パラフイン、タ
ール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ゴムなど
の有機質混和剤などが挙げられる。繊維状物は得
られるケイ酸カルシウム成形体の比強度をさらに
向上させるのに効果的であり、通常、ケイ酸カル
シウム組成物中に0.1〜5重量%の割合で混合す
ることが好ましい。また、有機質混合剤は、得ら
れるケイ酸カルシウム組成物の加工性を向上させ
るのに効果的であり、ケイ酸カルシウム組成物中
に0.5〜8重量部の割合で混合することが好まし
い。 本発明のケイ酸カルシウム組成物を成形してケ
イ酸カルシウム成形体を製造する方法は、特に制
限されるものではなく、湿式圧縮成形法、乾式圧
縮成形法などの公知の方法が用いられる。即ち、
本発明のケイ酸カルシウム組成物に水とを混合し
た後、金型プレス成形機により50〜10000Kg/cm2
の圧力で脱水成形した後、該成形体を乾燥する方
法、或いは、本発明のケイ酸カルシウム組成物を
直接金型プレス成形機により50〜10000Kg/cm2
圧力で成形する方法などである。 また、さらに高い比強度を有する成形体の製造
方法として、上記した成形体に重合性単量体及
び/又は部分重合体を含浸させた後、該重合性単
量体及び/又は部分重合体を重合させる方法が用
いられる。 さらには、本発明のケイ酸カルシウム組成物又
はこれを嵩密度が0.1〜0.6g/c.c.となるように一
旦成形した成形体に重合性単量体及び/又は部分
重合体を含浸させた後、70〜10000Kg/cm2の圧力
で成形し、次いで該重合性単量体及び/又はその
部分重合体を重合させる方法が好適に用いられ
る。 重合性単量体及び/又は部分重合体はケイ酸カ
ルシウム組成物又はその成形体に含浸できるもの
であれば公知のものが特に制限なく使用される。
ケイ酸カルシウム組成物又はその成形体への含浸
性を勘案すると、重合性単量体及び/又は部分重
合体の粘度は0.2〜100cpsのものが好ましい。本
発明に於いて好適に使用し得る重合性単量体及び
部分重合体の具体例を示すと次のとおりである。
例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲ
ン化ビニル類;スチレン、ジビニルベンゼン等の
芳香族ビニル類;アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル等のビニルニトリル類;アクリル酸メチ
ル、ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
ト等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチ
ル、グリシジルメタクリレート等のメタクリル酸
エステル類;メチルビニルケトン等のビニルケト
ン類;若しくはこれらの重合性単量体の部分重合
体;不飽和ポリエステル等のラジカル重合性不飽
和基と有するオリゴマー類;エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂及びメラミン樹脂等の未硬化物等を挙げ
ることができる。これらの重合性単量体及び部分
重合体は1種のみ或いは2種以上を混合して使用
することができる。特に本発明においては、スチ
レン等の芳香族ビニル類及びメタクリル酸メチル
等のメタクリル類エステル類は、より優れたケイ
酸カルシウム成形体が得られるために好ましく用
いられる。 これらの重合性単量体及び/又は部分重合体の
重合には、必要に応じて重合開始剤が重合性単量
体及び/又は部分重合体に混合されて用いられ
る。重合開始剤としては、公知の化合物が何ら制
限なく採用し得る。例えば、アゾビスイソブチロ
ニトリル等のアゾニトリル類;メチルエチルケト
ンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類;
クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパー
オキサイド類;ベンゾイルパーオキサイド、ラウ
ロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイ
ド類を挙げることができる。これらの中でも、ア
ゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキ
サイドが好ましく用いられる。これらの重合開始
剤の使用量は、重合性単量体及び/又は部分重合
体に対して0.001〜10重量%、好ましくは0.3〜4
重量%の範囲から選択するのが好ましい。 重合性単量体及び/又は部分重合体のケイ酸カ
ルシウム組成物又はその成形体への含浸量は、2
〜35重量%、好ましくは5〜20重量%とすること
が好ましい。 ケイ酸カルシウム成形体の形状は特に制限され
ず、粒状、板状、球状、柱状等が挙げられ、例え
ば、建築材料、高温断熱材料、耐火材料として用
いる場合には、一般に板状である。 〔効果〕 本発明のケイ酸カルシウム組成物を成形して得
たケイ酸カルシウム成形体は、比強度及び耐熱収
縮性の両者を共に満足するものである。即ち、ケ
イ酸カルシウム粉体単独の成形体では比強度は優
れているものの耐熱収縮性が不十分である。そこ
で、本発明のようにケイ酸カルシウム粉体に特定
のシリカ粉体を混合して用いることにより、得ら
れる成形体の比強度は低下することなく、耐熱収
縮性が向上する。 従つて、本発明のケイ酸カルシウム組成物は、
高い比強度及び耐熱収縮性が要求される建築物の
内外装材料、断熱材料及び耐火材料の成形用原料
として好適に使用し得る。また本発明のケイ酸カ
ルシウム組成物は、上記の用途のほか、各種ゴム
やプラスチツク等の添加剤や充填材としても用い
ることができる。 〔実施例〕 以下に、本発明を更に具体的に説明するために
実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。 尚、実施例及び比較例に於ける各試験は、以下
の方法で行つた。 (1) 嵩比重 気乾状態にした粉体をJISK6220の6.8項の嵩
比容積測定法によつて嵩比重を測定した。 (2) 比強度 気乾比重ρの供試体を、3点曲げ法によりス
パン80mm、荷重速度を0.5mm/分として曲げ強
度δbを測定し、下記の式により求めた。 比強度=δb/ρ2 (3) 熱収縮率 気乾状態の供試体の寸法をL1とし、850℃で
15分間焼成した後の寸法をL2とし、次の式に
より求めた。 熱収縮率(%)=(L2−L1)/L1×100 実施例 1〜6 ケイ酸カルシウム粉体として、ジヤイロライト
型の結晶構造を有し、第1表に示したの測定値
を有する花弁状ケイ酸カルシウム粉体(フローラ
イトR(商品名);徳山曹達(株)社製)を使用し、シ
リカ粉体として、上記した花弁状ケイ酸カルシウ
ム粉体を塩酸と接触させることにより得られる第
1表に示したの測定値を有する花弁状シリカ粉
体を使用した。該ケイ酸カルシウム粉体及びシリ
カ粉体を第2表に示した割合で充分に混合した
後、該混合粉体を金型プレス機により、第2表に
示す圧力で圧縮成形を行い、100×20×5mmの板
状のケイ酸カルシウム成形体を得た。得られた成
形体の試験結果を第2表に示した。
【表】
【表】 実施例 7〜8 実施例1〜6で用いたケイ酸カルシウム粉体で
ある花弁体ケイ酸カルシウム粉体にかえて、第1
表に示したの測定値を有する花弁状ケイ酸カル
シウム粉体を用い、さらに実施例1〜6で用いた
シリカ粉体である花弁状シリカ粉体にかえて、上
記の花弁状ケイ酸カルシウムを塩酸に接触させ
て得た第1表に示したの測定値を有する花弁状
シリカ粉体を用いた以外は、実施例1〜6と同様
にしてケイ酸カルシウム成形体を得た。得られた
成形体の試験結果を第3表に示した。
【表】 実施例 9〜11 実施例1〜6で用いたケイ酸カルシウム粉体で
ある花弁状ケイ酸カルシウム粉体にかえて、
CaO/SiO2のモル比が0.83となるように石灰質原
料、ケイ酸原料を混合し、さらに水を加えてなる
原料スラリーをオートクレーブ中で14Kg/cm2
194℃の条件で10時間かく拌しながら水熱反応さ
せた後、乾燥させることによつて得られた嵩密度
が0.25g/c.c.、平均粒子径が31μmのトバモライ
トを主体とするものを用いた以外は、実施例1〜
6と同様にしてケイ酸カルシウム成形体を得た。
得られた成形体の試験結果を第4表に示した。
【表】 比較例 1〜2 実施例1〜6で用いたシリカ粉体を使用しない
こと以外は、実施例1〜6と同様にしてケイ酸カ
ルシウム成形体を得た。得られた成形体の試験結
果を第2表に示した。 比較例 3 実施例7〜8で用いたシリカ粉体を使用しない
こと以外は、実施例7〜8と同様にしてケイ酸カ
ルシウム成形体を得た。得られた成形体の試験結
果を第3表に示した。 比較例 4 実施例9〜11で用いたシリカ粉体を使用しない
こと以外は、実施例9〜11と同様にしてケイ酸カ
ルシウム成形体を得た。得られた成形体の試験結
果を第4表に示した。 実施例 12〜13 実施例1〜6で用いたケイ酸カルシウム粉体お
よびシリカ粉体とよりなる混合粉体を金型プレス
機により50Kg/cm2の圧力で圧縮成形を行い、嵩密
度が0.35で100×20×5mmの板状の成形体を得た。
次に該成形体の表面にアゾビスイソブチロニトリ
ル2.0重量%を含む、粘度が0.57cpsのメタクリル
酸メチルを該成形体100重量部に対して5.5重量部
スプレー法により含浸させ、さらに、金型プレス
成形機により第5表に示す圧力で該成形体をプレ
ス成形した後、120℃で2時間重合を行つてケイ
酸カルシウム成形体を得た。得られた成形体の試
験結果を第5表に示した。
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ケイ酸カルシウム粉体100重量部とケイ酸カ
    ルシウム粉体と鉱酸との接触により得られた嵩比
    重が0.3g/c.c.以下のシリカ粉体10〜80重量部と
    よりなることを特徴とするケイ酸カルシウム組成
    物。
JP20528687A 1987-08-27 1987-08-27 Calcium silicate composition Granted JPS6456348A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20528687A JPS6456348A (en) 1987-08-27 1987-08-27 Calcium silicate composition

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20528687A JPS6456348A (en) 1987-08-27 1987-08-27 Calcium silicate composition

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Publication Number Publication Date
JPS6456348A JPS6456348A (en) 1989-03-03
JPH0544423B2 true JPH0544423B2 (ja) 1993-07-06

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ID=16504459

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JP20528687A Granted JPS6456348A (en) 1987-08-27 1987-08-27 Calcium silicate composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51114425A (en) * 1975-03-31 1976-10-08 Matsushita Electric Works Ltd Production method of inorganic cured article

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JPS6456348A (en) 1989-03-03

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