JPS5921558A - 珪酸カルシウム成形体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は珪酸ｆｊルシウム成形体及び子の製法（（関“
す。

珪酸力ルシウへ成形体は軽量であること、断熱性に優れ
ていること、耐火性の大きいこと、その他数多くの特徴
を有するがために各種の分野に於いて広く利用されてい
る。また珪酸ハルシウムの結晶の種類とし２ても各種の
ものが広く利用されており、たとえば代表的なものとし
でｌ−ベル上ライ１−族のものやワラス）〜士イト族の
もの等を例示−Ｊ゛ろことが出来る。

本発明者＆Ｊ珪酸ｂルシウム成形体Ｋ　Ｑいて従平から
イ！１［究を続けて来たが、この仙弗に於い−Ｃ１珪酸
ｊ］ルシウｔ、成形体の従来公知の製法の−゛−）であ
る１５法即ち珪酸原料、石灰原料及び水から調製Ｉ〜た
原わスラリー全加用斗加熱攪拌しながら合成反応を行な
わしめて珪酸ハルシラへ結晶の水性ス）リーを得、該珪
酸カルシ「゛ツム結晶の水性スラリーを成形、乾燥する
方法に於い−ｃ１］１皮及びアルニーニー「）乙、化α
物を該Ｆ↑酸力ルシウへ結晶の７１・・１′［ス−うす
−に添加するときは、得られる成形体の常温乾燥収縮が
著しく低トーすることが判明Ｉ７た。またこの研究に於
いて、原料スラリ・−にその固形分に対し。

山皮を特定用共存せしめると、得られる珪酸カルシウム
成形体の曲げ強さも著しく大きくなり、また珪酸カルシ
ウム結晶スラリーに山皮を添加するととにより成形体の
曲げ強さ、焼成後の残存強度率が著しく向−トすること
が見出された。

本発明しよこれ等新しい知見に基すき完成されている。

即ち本発明は珪酸原料と石灰原料とを山皮の共存下に水
に懸濁せしめて原料スラリーを調製］７、ｔＷ拌押下加
熱加圧して水熱合成反応せしめて珪酸ｂルシウム結晶ス
ラリーを得、次いでこれに料とイボ灰原料とを山皮の共
存Ｆまたけ不存在下に水に懸濁せしめて原料スラリーを
調製し、攪拌下に加熱加圧して水熱合成反応せしめて珪
酸力ルシウｔ、結晶ス：）す・−となし、次いで］１１
１υ及びアル、ミニ「゛ツム化合物を添加して成形乾燥
するととを特徴とする珪酸カルシウム成形体の製法に係
るものである。

本発明の大きなＩ特徴の一つし工珪酸ｌｌＪルシウム結
晶ス５リーに＋、ｌ−＋皮及びアル三ニウへ化合物を添
加するととである。これに依り得られる珪酸フコルシウ
ム成形体の常温に於ける乾燥収縮就中厚みｊｊ向の乾燥
収縮が著Ｌ−’　＜小さくなる。

本発明の他の大きなＩ特徴は原料スラリ・−に山皮をｌ
ｔ！ｊ定量即ち原料スラリーの固形分中ＫＯ，Ｏ１〜０
．４チ３有けしめるときは得られる成形体の＋ｔ１口・
ｙ強さが入きくなると共Ｋ、山皮を珪酸ハルシウム結晶
スラリーに添加するときけ得られる成形体の焼成後の残
存強度が著しく向１＝、−Ｊることである。

本発明をその製法に基すいて下：Ｉｆ、’＝　ｉで説明
ｒる。

先ず珪酸原ｔ１、石灰原料及び水とから、まｒはｔ−１
，−＋皮を原料スラリー（で含有ぜ［２める（Ｊ、１合
に（ｌｌ］ｌ＋皮＾から原料スラリ・−を’ＡＰｄ製−
する。珪酸原料としては結晶質＼１しびに非晶質ト１酸
原料いずｉ］−も使用出来、前者としでｔ、１結晶質珪
酸を主成分とするものが広く使用出来、たとえば珪砂、
珪石、珪岩等を、また後者と１７でｒ；Ｉ：　：ｉＦ；
品質珪酸を主成分とする各種の非晶質珪酸が使用出来、
具体的にＩｒ、またとえげ珪藻１１．ホワイトカーボン
、シリカフラワー、シリコンづスト等を例示出来る。

一土たイ１灰原料としては各種の石灰原料が使用出来、
具体的にＶま生石灰、消石灰、カーバイト滓等を挙げる
ととが出来る。山皮とは含水珪酸マづネシウΔ系鉱物で
あり、たとえば七［ニオライト、パリｊルスｊｙイト、
アタパル、；トイトを代表例とＬ７で挙げることが出来
る。通常、マウンテンレザー、マウンテン」ルク、メル
シセム（海泡石）等と呼ばれ−もいるものである。オた
山皮幻−原右でもあるいけ市販品でもいずれでも良い。

捷た山皮には−゛部炭酸ハルｌシウム等が混入している
場合があるが、この゛様な場合にはこれを粉砕石（〈Ｑ
」分離１−２５で使用−１ものがｔＩｌｔしい、との際
の１１１皮の添加量は原料スラリーの固形分に対し０．
０Ｉ〜０．４重ｈ１チ好ましく　Ｉｄ　Ｏ，０３−０，
３１ｔｊｆ１ｔチｆあ２）。コ（７）際（ＬＯＩ市［豊
）チに達しない場、Ｐｉは得らノする成１［つ体の曲げ
強度の向）二が充分でυ；Ｙなく、゛まだ逆に０．４重
ｈ１チよりも多くなると、同じく成形体の曲げ強Ａが低
トする傾向がを）る。水ｉｔ　ｔｉｔ固形分に対し５重
量で１５倍以ト好まＬ＜１」１８〜４０倍程度である。

かくしで調製された原料スラリーは次いで檀ゼ（゛トー
加ＪＴ：加熱されて珪酸カルシウム結晶のスラリーとさ
れる。この際の条件し［飽和水蒸気圧５　Ｋｑ　／　ｃ
ｆｆ！ｕトであり、反応時間はその蒸気圧並びに目的、
Ｉ−する珪酸）Ｊルシウム結晶の種類に応じ−（適宜に
選択さ）１、たとえば１−べＩＩ／　’Ｃ’）　−１’
　ｌ−の場合飽和水蒸気用１２Ｋｚ、／ｒ＋Ｊで３時間
、８にり”’　ｃＪで６時間程度である。ま／こり・−
ノ１〜ライトの１烏合し」ＩＱ５にり／′ｒ−で２時間
、１２１くり、／　Ｃｒａで４時間１’Ｘ　ＩＱ−で？
ある。

この水熱合成反応に依り珪酸カルシウム結晶が多数絡合
してほぼ球状の二次粒子が多数水に分散上記二二次粒子
中に山皮が混入されていることと々る。

ト１ｔ１２の如く本発明に於いては珪酸カルシウム結晶
の二次粒子が多数水に分散した水性スラリーが製造さｉ
するが、この際使用する珪酸原料と石灰原料の種類の組
合せにより得られる上記二次粒子の密度が異なつ１−来
る。たとえば結晶質珪酸原料を使用する場合に於てｄ石
灰原料と［７て特に沈降容ｆｉＮ　５　ｍ１以上という
特殊な石灰乳を使用すると０．１９　／　ｔｒｉ程度の
軽量の一一次粒子も収得出来るという利点があり、また
上記の如く特殊な石灰乳を使用１〜ない場合は、（１，
１’ｉ’　、／　ｃＪ程度の軒昂々ものは得がたく、こ
れよりも密度の大きい二次粒−子が収得出来る。また非
晶１！■珪酸原料を使用する場合して於いてけ通常の石
灰原１Ｎを使用し７でも０．ｌｌｉ’、／ｃ−程ｆｃ）
−の軽石：な］二次粒子が収イ；）出来、止た江降各積
５ｍＪＬソ、］−というＩ：’　ＲＬ、：特殊な石灰乳
を使１トＪ”ると実に密用００４り／　ｃＡ稈程度いう
極めて超軽ｆｉｔの一次お“ノ子がＩＩＭ得出来る。

沈降容積が太きいということｔま石灰が白く水に分ハセ
Ｉ１、て安定な状態にあること即ら極免に細かい粒子ｔ
り成り、従っ−Ｃ高いノラ応＋＜＋を示−４−ことを意
味“する。沈降容積が５ｍｅ以上の石灰乳を・製造する
Ｊｉ法自体ＱＪ二義的なものであり特に制限されない。

、この石灰乳の沈降容積は原料と１−るイー１灰イ１自
体、石灰製潰時の焼成温度、石灰を水に消和−Ｊるとき
の水の量、そのときゃ温度、そのときの攪拌条ｆ′１等
（て）１°右され、１７Ｉ）中消和時の湛１（［、］ｉ
ｌびに］冑拌条件妬」、す（きく影響布受に’）’　、
’Ｅ＋が、いずｉｌにせよ通常σ）ｒ１灰乳の製造方法
でｆ＋；ｔ　ｆ１的と七る沈、降ｔｆ積５　ｍｌ以１・
の石灰乳苓イ１することは１１４ｊ来ない。而しＣ沈降
容ｆｌ（５ｍｌｌ以内７１ｉ灰乳にＪ、例えば代表的に
υＪ、水利石灰分（固形分）比を５倍（重用）以上とし
て野牛し５くは６０℃以上の温度で高速乃至強力攪拌す
るか、またン；］湿式磨砕機を利用して湿式磨砕し、こ
ｈを静償分散さ辻れは良い。たとえばホ七五士（１−の
如き激Ｌ７い撹拌によって上記所望の石灰乳を収得出来
る。攪拌速度並びに攪拌強さは攪拌時の温度を高くしで
並びに時間を長くすれば一般にドげることが出来る。た
とえば２０℃で消和した石灰乳でもこれを長時間ホ七ミ
十４１−で撹拌すると所期の石灰乳とすることが出来る
。また檀拌機としｒは各種のものが使用され邪魔板を有
１〜でいるものでも又はこれの無いものでも使用出来る
。

本発明圧於いてはかくして得られた珪酸）］ルシウｔ、
結晶スラリー１（アルミニウム化合物を添加する。この
際使用されるアルミニウム化合物とじでは珪酸カルシウ
ム結晶と反応して水不溶性乃至難溶性のフコルシウム塩
を生成する化合物が使用出来、たとえば硫酸７１１ノミ
二〇へ（無水塩及び含水塩をｎむ）、リシ酸アル′Ｆ、
：つΔ、すυ酸水素アルミニウム等を例示出来る。こｉ
１等アルエ三ウつ化合物ｉｎ　結晶スラリー中の固形分
及びアルミニｒ″ｉ　／、　化合物の合削重損中に無水
物基準で１〜１５重用チ好まり、　＜　ｔｊ：　Ｉ〜１
ｏ重Ｍ％程度添加する。この際Ｐルミニウム化合ｌ吻の
添加量が１重郊チに達しない場合は所期の効果が期待１
．４！１Ｇ　＜、才だ１５重Ｍ弼より多く々ると、乾燥
収縮が逆にノ、、：きくなる傾向がある。

′！）だ本発明に於いては珪酸カルシｒ’）ム結晶スラ
リーに山皮を添加するととも出来る。この添加によりイ
（Ｉられろ成ＬＥニ体の焼成後の残（１強１隼を向Ｉ−
け−し７めることが出来る。この際＋、１１皮（りｊ結
晶ス″′５１−Ｊ　−中の固形分及び山皮の合計重量中
ＫＯ，４〜１５重ｆ１１係稈度である。

この際（）、４重用）係に達り、々い鳴合しＩ＋ｔ’ｔ
ｌ：効果が充分発揮されず、また１５重ｉ４％よりも多
くなっでもより以Ｉ−の効果ｉ＋期期用出来いばかりで
なく、Ａ−”ｈ−ＩＩの増大につれて成形体の乾燥収縮
が犬き（なる傾向があり好−ましくない。この様に珪酸
カルシバツム結晶の水ｔｌスラリーに山皮を添υ］１す
る場合＋ｌＪ山皮は珪酸ノコルシウム結晶の二次粒子内
にはイア在せず、該丁次粒子と接［７で１／こけ接せず
に水中に均一に分散［７ている。

本発明に於いては珪酸カルシウム成形体に通常の添加料
を含有ぜしめることが出来、この際の添加料としては従
来から使用されて来たものがいず１１も使用出来、たと
えば繊維質物質、粘土類、セ：Ｉ　：、、ｉ　ｌ−１」
［コイタルシリハ、アルミすりＩｌ／　等を例示出来、
史に詳しくは繊維質物質としては石綿、岩綿、１５ラス
繊維、セラミックファイバー、炭素繊維、金属繊維等の
無機質繊維、ボリア三ド、ポリゴーステル等各種合成繊
維やパルづ、ゼルロース等の各種天然繊維の如き有機質
繊維を例示出来、また粘土類と［７てばたとえばカオリ
シ、−ベシ１ヘナ。

（＋−、パーｆ　Ｏ−フィー５ｙト等を、セメントとし
てけたと乏、げポルドラυドセメｚノド、Ｐ　１１／　
、′士ｔ′４．ン１−１石青等を例示出来る。これ等添
加ｔ（を含有せしめる手段としでは、原料スラリーに添
加１」を添ツノ［１する手段（以下先入れ手段という）
と、旧ｌ−＋ルシウム結晶スラリーに添加１Ｊを添加す
る手段（後入れ手段という）とがあり、先入れ手段の禍
合は通常無機質繊組が使用され、後入１１手段σ）鳩ｉ
　ｕ　ｙ＝　＜各種の添加材が使用出来る。

（扶下（（月’　％＋λ例並びに比較例を示１．て本発
明を具イセ的に説明するが、下記例に於いて部ｆ／こに
ＩチとあるｒＩ：　ｆ侍にことわらないかき゛り重ｈ：
ぞｌ！　＋、−ｆｒ−ｒＪ、重１１（チを示す。

実ＭＨ１（（ＩＩ　　１ 生イ１灰（（７゛σ（λＱ５．０チ）４１．４２部を８
０χ゛の温水４９７部中で消和しでイ（また石灰乳の？
′１−降容積ｋｊ−１．５ｒａ７′−でｒあつブこ。１
−記石灰乳にｆ−１，０５１８合１（（０，（１５９２
係）のセピオライ１〜（中国産）を２ｏＯ１１ヤ計倍の
水でミ士す・−てで２分間分散させ４７４Ｎｋ。

ス゛）リーとＳＶ均均粒径径０２５μｍのフよりシリ」
シ櫂ス１（８１０２９１，５％）　４６．０８部を２０
重量倍の水でｉｊｉ　Ｅ　Ｅ士＋Ｊ−にて２分間分散さ
せて得たスラリーを加４−１咀に水を加えて全体の水量
を固形分の２４重量倍となるように混合して原料スラリ
ーを得た。次いでこれらを飽和水蒸気圧ｌ５Ｋｓ＋／ｃ
ａ、温度２００．４℃でオートクレーづ中で回転数４Ｏ
ｒ、ｐ、ｍｆ攪拌翼全回転しながら２時間水熱合成反応
を＜１つて結晶スラリーを得た。これらの結晶スラリ・
−を１００℃で２４時間乾燥してＸ線回折分相し７た所
、・ノーノドライ１−結晶であることを確認り、、　７
’／１．。

次いで、上記結晶スラリーに、スラリー中の固形分を基
準とＩ７、添加材としてｊ３ラス繊＃７部、パル１５部
、ポルｌ〜ラシドセメント３部及び硫酸Ｐルミニウム含
水塩（Ａｔ２（５ＯＺｌ　）３・ｌ　８１１２０　、、
）を無水物基準で下記第１表に示される比率で加えてづ
゛１ノス成形し１．１２０℃で２０時間乾燥して成形体
を得た。得られた成形体の物性にＩ、−上記第１表の通
りであった。

第１表 残存強度率は下記式によって求めた。

実施例 生石灰（ＣａＯ９５，０％　）　４１．４２部を８０℃
゛ノ潟水４９７部中で消第１１（〜て得た５灰乳の沈降
容ｆＩｆ　ｋ１４．４ｍｌであった。上記石灰乳に平均
粒子径（１，２５ｆｉｍの一７ＩＯＥ／す］、／ダスト
（Ｓｔ　Ｏ２９１，５％　）４６０８部を２０重鼠倍の
水でホ′ｆ：ヱクサーにて２分間分散させて得たスラリ
・−を加え、更に水を加えて全体の水昂を固形分の２４
重量倍となるように混合（７て原料スラリーを得た。次
いでこれを飽和水蒸気圧１５に９／ｃＪ、温度２００．
４℃で」−１−クレーづ中で回転数４　Ｑ　ｒ、ｐ、ｍ
で攪拌翼を回転しながら２時間水熱合成反応を行って、
リーノトライト結晶よりなるスラリーを得た。

次いで上記結晶スラリーに、スラリー中の固形分を基準
と１〜、添加料としてｊ３ラス繊維７部、バルー５５部
、ポルトランドセメシト３部及び硫酸アルミニウム含水
塩（Ａｔ２（Ｓｏ、、）、：、Ｊ・１８Ｈ２０）を無水
物基準で及び所定昂のｔヒオライｌ−（中国産、炭酸カ
ルシウムが−・部混在している）を１００重量倍の水で
可＋４ｊ−にて２分間分散させて得たスラリーを第２表
に示される［）ｃ率で加えて、づレス成形り、、１２０
℃で２０時間乾燥して成形体を得た。

７替られた成形体の物性けＴＦ第２表の通りであった。

第　　２　　表 但しＡ　Ｉ　、　Ａ、　ｌ　ｌ及びＡｉ　Ｉ　２　ｉｌ
ｌ比較イノ・１１を示゛１゜尚硫酸ア１１ノミπつへ含
水用＆；ｉ：　Ｉ　０％の水溶液で添υ＋＋Ｌだ。

実施例　３ ｔｐ゛石灰（（、’ａ０９５．４％）　４５．８３部を
８０℃の温水５５０部中で消和し、ホ℃ミタサーにて３
分間水中で分散させて得た石灰乳の沈降容積は１８．５
ｍ／′であった。−）１記石灰乳に平均粒子径９μｍの
珪石粉末（Ｓｔ　０２９４．０６％）　４９．６３部を
加え、更に水を加えて全体の水損を固形分の２２重溺倍
となるように混合して原料スラリーを得た。次いでこれ
を飽和水蒸気圧１５Ｋｑ／ＣＪ、温度２００　、４℃で
オートクレーづ中で回転数４１　ｒ、ｐ９ｍで攪拌翼を
回転（−ながら２時間水熱合成反応を行って、す・−ド
ライド結晶よりなるスラリーを得た。

次いて上記結晶スラリーに、スラリー中の固形分を基準
とし、添加料としてｊＪシラス維７部、パル１５部、ポ
ル１−ランドセメ、Ｊ＋−３部及び各種アルミニウム化
合物を無水物基準で及び所定ＪｉのセＬこ１ライｌ−’
（代用薬品製、商品名、■・−ドーヲラスＡｆ　Ｌ　−
１００１）　）を＋００重Ｎｔ倍の水で２士４１−にて
２９部間分散させて得たス５リーを第３表に示される比
率で加えて、づレス成形し、！　２　（１℃で２０時間
乾燥して成形体を（！Ｊ　；＃。Ｙ！）ら′ｉまた成形
体のＩ物性は下記第３表の通りであった。

／″ 、、／’ ／・″ ／ ／’ Ｓ？ノに２〜７に於いてアルミニウム化合物は１０チの
水溶液若しくはｌ腎濁液の状態で添加し７フこ。

実施例　４ 石灰乳の沈降容積が４１．３ｍｌのものを用いる以外は
実施例３と同様にニジて合成Ｉ−だ〜フ・−ノ１−ライ
ト結晶スラリ・−に、スラリー中の固形分を基準とし、
添加ｉ（、＝して１５ラス絆ｉ訂１７部、バルーづ５部
、ボルトランドセメシ１−３部及び硫酸アルミニウム含
水均（・ｔ〕２　（Ｓ０１＋　）３・ｌ８１１２０）を
無水物フ１（準−ζ゛及び２部のせ１τオライド（中国
産）　’、ｆ、　ｌ　００重ｆｉｔ倍の水でミ±４３−
　　）７で２分間分散させ−し得たスラリーを第４表に
示される比率で加乏−て、′５１ノス成形（〜、１２０
て゛で２０時間乾燥１１．て成形体を１（）だ。

得ｔ−）Ｊ）だ成Ｊ（を休のｒｌｊ、ｒｒ性は下配第４
火＆）１ｉ（ｉりであった。

第４表 イ！’、　Ｌ　ｙｆ６１は比較例６−示−ン。

又Ａ２〜４に於いてｄ硫酸アルミニつへ含水塩を１０％
の水溶液で添加した。

（以　十）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）珪酸原料Ｊ゛石灰原岑１とを山皮の共存下に水に
   懸濁せＩ−めで原料スラリーを調製ｔ７、檀、押下に加
   熱加圧して水熱合成反応せしめて珪酸カルシウム結晶ス
   ラリーを得、次いでこれにアルミニｒ″ツム化合物を添
   加し成形乾燥することを特徴とする珪酸ハルシウム成形
   体の製法。 （治　珪酸原料と石灰原料とを山皮の共存下または不存
   在下に水に懸濁せ１７めて原料スラリーを調製り、、伶
   押下に加熱加圧して水熱合成反応忙しめて珪酸カルシウ
   ム結晶スラリーとなし、次いで山皮及びアルミニウム化
   合物を添加して成形乾燥することを特徴と１−る珪酸カ
   ルシウム成形体の製法。