JPH0723244B2 - 珪酸カルシウム成形体 - Google Patents
珪酸カルシウム成形体Info
- Publication number
- JPH0723244B2 JPH0723244B2 JP61294773A JP29477386A JPH0723244B2 JP H0723244 B2 JPH0723244 B2 JP H0723244B2 JP 61294773 A JP61294773 A JP 61294773A JP 29477386 A JP29477386 A JP 29477386A JP H0723244 B2 JPH0723244 B2 JP H0723244B2
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- Japan
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- calcium silicate
- calcium
- nitrate
- hydrothermal synthesis
- synthesis reaction
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は珪酸カルシウム成形体に関するものである。こ
の成形体あるいは少量の石綿等の無機繊維を加えて製造
した成形体は、軽量で高強度であり、かつ断熱性、耐熱
性を具備し、保温材、断熱材等の用途に好適なものであ
る。また補強繊維、ラテックス等を加えた珪酸カルシウ
ム成形体は耐熱性、寸法安定性に優れ、高強度で木材と
同様の加工性を具備しており、建築材料としても好適に
使用できるものである。
の成形体あるいは少量の石綿等の無機繊維を加えて製造
した成形体は、軽量で高強度であり、かつ断熱性、耐熱
性を具備し、保温材、断熱材等の用途に好適なものであ
る。また補強繊維、ラテックス等を加えた珪酸カルシウ
ム成形体は耐熱性、寸法安定性に優れ、高強度で木材と
同様の加工性を具備しており、建築材料としても好適に
使用できるものである。
［従来の技術］ 水熱合成反応した珪酸カルシウム（通常はトベルモライ
トあるいはゾノトライト）は軽量で熱的に安定な物質で
あり、この特性を利用した珪酸カルシウム成形体および
その製造方法については多くの報告があり、また実際に
市販もされている。
トあるいはゾノトライト）は軽量で熱的に安定な物質で
あり、この特性を利用した珪酸カルシウム成形体および
その製造方法については多くの報告があり、また実際に
市販もされている。
このうち軽量という特性を生かしたものに断熱材、保温
材があり、その製造方法については（１）水熱合成反応
したゾノトライト単独または粘土を添加した珪酸カルシ
ウム成形体（特公昭53−12526号公報）、（２）水熱合
成反応時に苦土原料を加えて耐熱性を改良した珪酸カル
シウム成形体（特開昭48−28400号公報）等が提案され
ている。
材があり、その製造方法については（１）水熱合成反応
したゾノトライト単独または粘土を添加した珪酸カルシ
ウム成形体（特公昭53−12526号公報）、（２）水熱合
成反応時に苦土原料を加えて耐熱性を改良した珪酸カル
シウム成形体（特開昭48−28400号公報）等が提案され
ている。
また、珪酸カルシウムに補強繊維、ラテックス等を添加
し、嵩密度0.3〜0.7g/cm3に成形して人造木材を製造し
ようとする試みも（１）特開昭60−24625号公報、
（２）特願昭60−261311号（特開昭62−123053号公
報）、（３）特願昭61−76701号（特開昭62−235276号
公報）などに多数提案されている。
し、嵩密度0.3〜0.7g/cm3に成形して人造木材を製造し
ようとする試みも（１）特開昭60−24625号公報、
（２）特願昭60−261311号（特開昭62−123053号公
報）、（３）特願昭61−76701号（特開昭62−235276号
公報）などに多数提案されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 珪酸カルシウム（通常はゾノトライトあるいはトベルモ
ライト）は水熱合成反応によってつくられ、成形体はこ
の珪酸カルシウムスラリーを脱水成形後、乾燥して製造
されるが以下のような欠点を有している。
ライト）は水熱合成反応によってつくられ、成形体はこ
の珪酸カルシウムスラリーを脱水成形後、乾燥して製造
されるが以下のような欠点を有している。
（１）水熱合成反応に長時間を要する。
（２）珪酸カルシウム成形体の乾燥収縮が大きい。
（３）珪酸カルシウム単独の成形体は強度が低い。
（４）珪酸カルシウム成形体は高温において強度が劣化
し耐熱性が悪い。
し耐熱性が悪い。
（１）の解決法として苦土原料の添加、（３）の解決法
としては粘土の添加が提案されているが、まだ十分な解
決法とはなっていない。
としては粘土の添加が提案されているが、まだ十分な解
決法とはなっていない。
また、嵩密度0.3〜0.7g/cm3の建築材料用珪酸カルシウ
ム成形体いわゆる人造木材も強度がまだ不十分であり、
さらに多量のラテックスおよび補強繊維を添加している
ため高温での安全性や加工性に問題がある。
ム成形体いわゆる人造木材も強度がまだ不十分であり、
さらに多量のラテックスおよび補強繊維を添加している
ため高温での安全性や加工性に問題がある。
［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明は、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、塩化カル
シウム、塩化ナトリウム、硝酸、塩酸および酢酸よりな
る群の中から選ばれる少なくとも一種の化合物を、珪酸
質原料、石灰質原料および水にSiO2１モルに対して0.00
1〜0.20モルの割合で配合して水熱合成反応を行い、生
成した珪酸カルシウムスラリーを成形、乾燥して得られ
る珪酸カルシウム成形体に関する。
シウム、塩化ナトリウム、硝酸、塩酸および酢酸よりな
る群の中から選ばれる少なくとも一種の化合物を、珪酸
質原料、石灰質原料および水にSiO2１モルに対して0.00
1〜0.20モルの割合で配合して水熱合成反応を行い、生
成した珪酸カルシウムスラリーを成形、乾燥して得られ
る珪酸カルシウム成形体に関する。
本発明の珪酸カルシウム成形体用の珪酸カルシウムスラ
リーは、一般的には珪酸質原料と石灰質原料よりなる水
性スラリーに硝酸カルシウムなどを添加し、オートクレ
ーブ中で水熱合成反応させて得られる。このようにして
得られた珪酸カルシウムスラリーは、従来の硝酸カルシ
ウムなどを添加しない場合に得られる珪酸カルシウムス
ラリーに比べて合成に要する時間が少なくて済み、また
この珪酸カルシウムスラリーはみかけの比重が0.15〜0.
17g/cm3であり、耐熱性、寸法安定性に優れ、高強度を
有する珪酸カルシウム成形体を提供できる。
リーは、一般的には珪酸質原料と石灰質原料よりなる水
性スラリーに硝酸カルシウムなどを添加し、オートクレ
ーブ中で水熱合成反応させて得られる。このようにして
得られた珪酸カルシウムスラリーは、従来の硝酸カルシ
ウムなどを添加しない場合に得られる珪酸カルシウムス
ラリーに比べて合成に要する時間が少なくて済み、また
この珪酸カルシウムスラリーはみかけの比重が0.15〜0.
17g/cm3であり、耐熱性、寸法安定性に優れ、高強度を
有する珪酸カルシウム成形体を提供できる。
本発明においては水熱合成反応に際して硝酸カルシウ
ム、硝酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウ
ム、硝酸、塩酸および酢酸よりなる群の中から選ばれる
少なくとも一種の化合物を使用する。配合比（モル比）
はSiO2:CaO:硝酸カルシウムなど＝1:0.95〜1.10:0.001
〜0.20で好ましくは、SiO2:CaO:硝酸カルシウムなど＝
1:0.95〜1.10:0.001〜0.10である。硝酸カルシウムなど
の添加割合が0.001未満の場合は効果は認められず、添
加割合が0.20を超えると高温安全性や耐水性に問題が生
じる。
ム、硝酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウ
ム、硝酸、塩酸および酢酸よりなる群の中から選ばれる
少なくとも一種の化合物を使用する。配合比（モル比）
はSiO2:CaO:硝酸カルシウムなど＝1:0.95〜1.10:0.001
〜0.20で好ましくは、SiO2:CaO:硝酸カルシウムなど＝
1:0.95〜1.10:0.001〜0.10である。硝酸カルシウムなど
の添加割合が0.001未満の場合は効果は認められず、添
加割合が0.20を超えると高温安全性や耐水性に問題が生
じる。
硝酸カルシウムなどを添加し、水熱合成反応を行って得
た珪酸カルシウムスラリーを後述するような方法で成
形、乾燥すると断熱材、保温材あるいは人造木材として
好適に使用し得る珪酸カルシウム成形体が製造される
が、成形、乾燥時に硝酸カルシウムなどを生じさせる陰
イオンの大部分が流出し、前述の配合比の場合珪酸カル
シウム成形体中に残存する陰イオンの量は10-4〜10-1モ
ル％すなわち1ppm〜0.1重量％である。
た珪酸カルシウムスラリーを後述するような方法で成
形、乾燥すると断熱材、保温材あるいは人造木材として
好適に使用し得る珪酸カルシウム成形体が製造される
が、成形、乾燥時に硝酸カルシウムなどを生じさせる陰
イオンの大部分が流出し、前述の配合比の場合珪酸カル
シウム成形体中に残存する陰イオンの量は10-4〜10-1モ
ル％すなわち1ppm〜0.1重量％である。
この硝酸カルシウムなどの添加効果の原因については明
らかでないが、合成に要する時間が短くて済むのは硝酸
カルシウムなどが水熱合成反応を助長する媒晶剤的な作
用を有するものと推定される。
らかでないが、合成に要する時間が短くて済むのは硝酸
カルシウムなどが水熱合成反応を助長する媒晶剤的な作
用を有するものと推定される。
石灰質原料としては生石灰、消石灰等があり、珪酸質原
料としては珪石、珪砂、フェロシリコンダストなどが使
用される。
料としては珪石、珪砂、フェロシリコンダストなどが使
用される。
また、水とこれら原料との配合割合は水／（石灰質原料
＋珪酸質原料）重量比で５〜15である。
＋珪酸質原料）重量比で５〜15である。
次に本発明の珪酸カルシウム成形体の好適な製造法の一
例を示す。
例を示す。
SiO2/CaO（モル比）が１、硝酸カルシウムなど/CaO（モ
ル比）が0.01〜0.05になるように、珪酸質原料と石灰質
原料と硝酸カルシウムなどを配合し、原料に対して水を
５〜15重量倍加えて水熱合成反応させ、珪酸カルシウム
スラリー詳しくは珪酸カルシウム水和結晶物の水スラリ
ーを得る。水熱合成反応は一般にオートクレーブを使用
して行なわれる。
ル比）が0.01〜0.05になるように、珪酸質原料と石灰質
原料と硝酸カルシウムなどを配合し、原料に対して水を
５〜15重量倍加えて水熱合成反応させ、珪酸カルシウム
スラリー詳しくは珪酸カルシウム水和結晶物の水スラリ
ーを得る。水熱合成反応は一般にオートクレーブを使用
して行なわれる。
珪酸カルシウムスラリーの固形分100重量部に対して石
綿、ガラス繊維等を１〜10重量部添加混合した後、嵩密
度0.1〜0.4g/cm3になるように成形、乾燥された成形体
は断熱材、保温材として好適である。
綿、ガラス繊維等を１〜10重量部添加混合した後、嵩密
度0.1〜0.4g/cm3になるように成形、乾燥された成形体
は断熱材、保温材として好適である。
珪酸カルシウムスラリーの固形分100重量部に対して、
１〜20重量部のスチレン−ブタジエン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体等の重合体エマルジョン、１〜
10重量部のガラス繊維等の補強繊維、その他に必要に応
じて分散剤、膨張材を添加混合した後珪酸カルシウムス
ラリーを成形する。成形法としては例えば型枠に充填し
て加圧脱水する方法が挙げられるが、目的、用途に応じ
て従来公知の成形法が適宜採用される。この成形物を乾
燥すると目的とする珪酸カルシウム成形体いわゆる人造
木材が得られる。乾燥する際の温度は特に制限されない
が、100〜180℃通常110〜160℃の温度が採用される。
１〜20重量部のスチレン−ブタジエン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体等の重合体エマルジョン、１〜
10重量部のガラス繊維等の補強繊維、その他に必要に応
じて分散剤、膨張材を添加混合した後珪酸カルシウムス
ラリーを成形する。成形法としては例えば型枠に充填し
て加圧脱水する方法が挙げられるが、目的、用途に応じ
て従来公知の成形法が適宜採用される。この成形物を乾
燥すると目的とする珪酸カルシウム成形体いわゆる人造
木材が得られる。乾燥する際の温度は特に制限されない
が、100〜180℃通常110〜160℃の温度が採用される。
以下に本発明の実施例を示すが本発明は実施例に限定さ
れない。なお、いずれの場合も加圧脱水するさいの圧力
を２〜５段階にかえ、嵩密度が２〜５段階に相違する成
形体を調製しそれらの物性を試験した。
れない。なお、いずれの場合も加圧脱水するさいの圧力
を２〜５段階にかえ、嵩密度が２〜５段階に相違する成
形体を調製しそれらの物性を試験した。
［実施例］ 実施例における試験結果は次の方法に依った。
（１）曲げ強度:JIS A1408に準じた。
（２）比強度 ：（曲げ強度）／（嵩密度）2 （３）乾燥時の収縮率：プレス成形後及び乾燥後の成形
体の厚さを測定し、乾燥時の収縮率を求めた。
体の厚さを測定し、乾燥時の収縮率を求めた。
（４）生成物 :X線回折より同定。
（ ）内は存在が痕跡程度認められるも
の。
の。
（５）残存強度:1000℃で３時間加熱後常温まで冷却し
た後の強度。
た後の強度。
実施例１ 珪石粉と消石灰と硝酸カルシウム・４水塩とをSiO2:Ca
O:Ca(NO3)2のモル比が1:1:0.02になる様配合し、CaOとS
iO2との合計重量に対して10倍量の水を加えてオートク
レーブ中で撹拌しながら温度210℃、圧力19kgf/cm2で３
時間水熱合成反応させた。得られた珪酸カルシウムスラ
リーに石綿を珪酸カルシウム固形分に対して１重量部添
加したものをプレス成形し、140℃で16時間乾燥して成
形体を得た。成形体の試験結果を第１表に示す。
O:Ca(NO3)2のモル比が1:1:0.02になる様配合し、CaOとS
iO2との合計重量に対して10倍量の水を加えてオートク
レーブ中で撹拌しながら温度210℃、圧力19kgf/cm2で３
時間水熱合成反応させた。得られた珪酸カルシウムスラ
リーに石綿を珪酸カルシウム固形分に対して１重量部添
加したものをプレス成形し、140℃で16時間乾燥して成
形体を得た。成形体の試験結果を第１表に示す。
実施例２、３ 水熱合成反応時間を１時間と５時間に変えた以外は実施
例１と同様にして成形体を得た。成形体の試験結果を第
１表に示す。
例１と同様にして成形体を得た。成形体の試験結果を第
１表に示す。
実施例４、５ 硝酸カルシウム・４水塩の添加量をCaOとのモル比が0.0
1、0.05に配合した以外は実施例１と同様にして成形体
を得た。成形体の試験結果を第１表に示す。
1、0.05に配合した以外は実施例１と同様にして成形体
を得た。成形体の試験結果を第１表に示す。
比較例１ 水熱合成反応時に硝酸カルシウム・４水塩を添加しなか
ったこと以外は実施例１と同様にして成形体を得た。成
形体の試験結果を第１表に示す。
ったこと以外は実施例１と同様にして成形体を得た。成
形体の試験結果を第１表に示す。
比較例２、３ 水熱合成反応時に硝酸カルシウム・４水塩を添加しなか
ったこと以外は実施例２、３と同様にして成形体を得
た。成形体の試験結果を第１表に示す。
ったこと以外は実施例２、３と同様にして成形体を得
た。成形体の試験結果を第１表に示す。
比較例４、５ 硝酸カルシウム・４水塩の添加量をCaOとのモル比が0.0
005、0.25とした以外は実施例１と同様にして成形体を
得た。成形体の試験結果を第１表に示す。
005、0.25とした以外は実施例１と同様にして成形体を
得た。成形体の試験結果を第１表に示す。
実施例６、７ 硝酸カルシウム・４水塩のかわりに、硝酸（61％水溶
液）、塩化カルシウムをCaOとのモル比が0.02になる様
に配合した以外は実施例１と同様にして成形体を得た。
その試験結果を第２表に示す。
液）、塩化カルシウムをCaOとのモル比が0.02になる様
に配合した以外は実施例１と同様にして成形体を得た。
その試験結果を第２表に示す。
比較例６ 硝酸カルシウム・４水塩のかわりに、硫酸カルシウム・
２水塩をCaOとのモル比が0.01になる様に配合した以外
は実施例１と同様にして成形体を得た。その試験結果を
第２表に示す。
２水塩をCaOとのモル比が0.01になる様に配合した以外
は実施例１と同様にして成形体を得た。その試験結果を
第２表に示す。
実施例８ 実施例１で得られた珪酸カルシウムスラリーに、珪酸カ
ルシウム100重量部に対してラテックス（ステレン−ブ
タジエン系ラテックス、日本ゼオン（株）製、商品名LX
416）固体重量４重量部、分散剤（オキシカルボン酸
塩、藤沢薬品工業（株）製、商品名パリック＃１）２重
量部および膨張材（主成分はカルシウムサルフォアルミ
ネート即ちアウイン3CaO・3Al2O3・CaSO4、他に遊離石
灰と遊離せっこうを含む、電気化学工業（株）製、商品
名CSA＃20）2.5重量部を添加、混合した後、ガラス繊維
（日東紡績（株）製、商品名CS12GYD）４重量部を添加
混合し、得られた高分散珪酸カルシウムスラリーをプレ
ス成形し、120℃で16時間乾燥し珪酸カルシウム成形体
を得た。成形体の試験結果を第３表に示す。
ルシウム100重量部に対してラテックス（ステレン−ブ
タジエン系ラテックス、日本ゼオン（株）製、商品名LX
416）固体重量４重量部、分散剤（オキシカルボン酸
塩、藤沢薬品工業（株）製、商品名パリック＃１）２重
量部および膨張材（主成分はカルシウムサルフォアルミ
ネート即ちアウイン3CaO・3Al2O3・CaSO4、他に遊離石
灰と遊離せっこうを含む、電気化学工業（株）製、商品
名CSA＃20）2.5重量部を添加、混合した後、ガラス繊維
（日東紡績（株）製、商品名CS12GYD）４重量部を添加
混合し、得られた高分散珪酸カルシウムスラリーをプレ
ス成形し、120℃で16時間乾燥し珪酸カルシウム成形体
を得た。成形体の試験結果を第３表に示す。
比較例７ 比較例１で得られた珪酸カルシウムスラリーを用い実施
例８と同様にして成形体を得た。成形体の試験結果を第
３表に示す。
例８と同様にして成形体を得た。成形体の試験結果を第
３表に示す。
［発明の効果］ 本発明は、保温材、断熱材あるいは人造木材として好適
に利用される機械的強度の優れた珪酸カルシウム成形体
を提供している。
に利用される機械的強度の優れた珪酸カルシウム成形体
を提供している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:06 Ａ 22:14 Ｄ 14:42 Ｚ 22:08 Ｂ 22:12 24:04）
Claims (3)
- 【請求項１】硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、塩化カ
ルシウム、塩化ナトリウム、硝酸、塩酸および酢酸より
なる群の中から選ばれる少なくとも一種の化合物を、珪
酸質原料、石灰質原料および水にSiO2１モルに対して0.
001〜0.20モルの割合で配合して水熱合成反応を行い、
生成した珪酸カルシウムスラリーを成形、乾燥して得ら
れる珪酸カルシウム成形体。 - 【請求項２】添加物として無機繊維を含有する特許請求
の範囲第（１）項記載の珪酸カルシウム成形体。 - 【請求項３】添加物として補強繊維および／またはラテ
ックスを含有する特許請求の範囲第（１）項記載の珪酸
カルシウム成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294773A JPH0723244B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 珪酸カルシウム成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294773A JPH0723244B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 珪酸カルシウム成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147851A JPS63147851A (ja) | 1988-06-20 |
| JPH0723244B2 true JPH0723244B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=17812107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294773A Expired - Lifetime JPH0723244B2 (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | 珪酸カルシウム成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723244B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4556016B2 (ja) * | 2000-10-03 | 2010-10-06 | 神島化学工業株式会社 | 窯業系成形体の省エネルギー製造方法および成形体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5926957A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-13 | 旭化成株式会社 | 珪酸カルシウム水和物硬化体の製造方法 |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61294773A patent/JPH0723244B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63147851A (ja) | 1988-06-20 |
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