JPS60204656A - ゾノトライト系成形材料 - Google Patents

ゾノトライト系成形材料

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JPS60204656A
JPS60204656A JP6121884A JP6121884A JPS60204656A JP S60204656 A JPS60204656 A JP S60204656A JP 6121884 A JP6121884 A JP 6121884A JP 6121884 A JP6121884 A JP 6121884A JP S60204656 A JPS60204656 A JP S60204656A
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molded
crystal
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高橋 正英
片平 善晴
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • C04B28/186Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step
    • C04B28/188Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step the Ca-silicates being present in the starting mixture

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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、ソノ1ライ1系の成形ヰ、41+、特に、W
;度が()。
1()εバ二11・111j後の超軽蔽ゾノトライト系
ケイ酸カルシウ1.成形体の製造に有用な成形材]、・
1に関するものである。
両度が杓()・5s/c+n’tJ、下の軽量シフトラ
イ)−成形体は、断熱性のよい耐火4=A料として建材
、炉ヰ(等に広く1史用されている。軽量ゾノトライト
成形体の製造法としてはこれまで種々の方法が提案され
、また実施もされているが、その代表的なものは、基本
的には、ケイ酸原料と石灰原オ、1とを多量の水ととも
にオートクレーブ中で高温度に加熱することにより自己
硬化性ゾノトライト結晶のスラリーを生成させ、これを
成形したのち、乾燥して硬化させるものである。この方
法において成形材料となる1−記スラリー中のゾノトラ
イト結晶は、単結晶のまま存在することはまれで、その
ほとんどは、集合し且つ結合して二次粒子を形成してい
る。そして従来知られている球状二次粒子は、特公昭5
6−16]02号公報に記載されているもののように単
結晶が不規則に集合しただけのものもあるが、それ1)
(独で成形材料になり得るものは、多くの場合、明確な
球を形成している。この球状粒子の直径は通常1()〜
1(月)/J程度であり、20〜60ツノ(;l近に粒
径分布のピークがある。粒子表面にはゾ/)ライ)tl
状結晶が栗のいか状に突出してt;す、内部は空洞か、
それに近い状態のものである。
これに対して本発明者らは、シフトライト系成形材料の
製造に関する一連の研究の過程で、−I一連のような従
来確認されているシフトライト結晶の二次粒子とは結晶
集合状態の異なる二次粒子が特定の製造粂1!l〕1こ
おいて生成することを知1)、更に、この二次粒子の右
利な性質を確認した結果、本発明を完成するに至った。
本発明は、シフトライト釦状結晶の集合体である球状粒
子の水性スラリーからなる成形4・1料において、−1
ユ記球状ネη子が1()〜l 5(、’l /Jのiα
径を有し、I−1,−)ジノ1ライ)61状結晶が密に
集合して形成された薄い殻と該殻の内部を!+:Niた
しているジノトライ1釧状結晶低密度集合本とからなる
嵩高なものて゛あることにより:’!0(1ml以」―
の沈降体積を示すことを特徴とするゾノトライト系成形
材料を提供するものである。
第1図〜第3図は、いずれも本発明による成形相1−1
の代表的な例におけるゾノトライト結晶二次本11子の
断面の走査型電子顕微鏡写真であり、従来のシフトライ
ト結晶−二次粒子(後記比較例による)を示す第・1図
と比べると、本発明によるものの内部が土、述のように
特異なものであることがよくわかる。
すなわち、ゾ/ドライド釧状結晶は、あながち降りft
tちったままの冑の結晶のように、結晶量空隙の多い状
態で、砂の内側を満たしている。結晶量空隙は、空洞と
して認められるはと大きくなることはほとんとなく、ま
れにあっても、その径(!it結晶結晶lj離の最大値
)が殻の内径の10%をこえることはない。また殻の部
分は、内部が空洞の二次粒子の殻(厚さ+) 、8= 
5 /J )と比へるとやや薄く、その厚さは杓()、
5〜4JJであるが、シフトライト結晶の密度は高く、
通常の成形J工により破壊される、−とはない。これら
構造上の特徴に基づ外、この二次粒子は4()倍の光学
顕微鏡で透過法により観察したとと穀の内部が空洞であ
るかのように見え、且つ大きな沈降体積を示す。なお沈
降体積とは、濃度を2重量%に調整したジノ1ライトス
ラリー500+nlを内径501nl++の5 (、+
 0111 lメスシリンダーに入れ、2 U ’Cで
2時間静置したとき沈降したゾノトライト層の体積をい
う。高物性の軽量成形体の製造を可能にするものは沈降
体積が300ml以」二、好ましくは350盲o1以」
二のもので゛ある。
本発明による成形材料におけるシフトライト結晶二次粒
子は、その表面が従来のシフトライト結晶二次粒子のそ
れと同様に栗のいが状である場合と、ジノトライF多1
状結晶が球の表面に沿う方向に伸びている、二とにより
糸を巻いて作った毬の表面のように平滑な場合とかある
。後者は前者に比べて成形性がよく、高化(・−の成形
が可能である。
本発明によるシフトライト系成形ヰ4料は、これを成形
して得られる成形体の熱伝導率か低く、断熱に4製造用
の成形材料として特にすぐれたものである。
次に、本発明の成形材料の代表的な製造法について説明
する。
本発明の成形材料の製造法は、大筋において従来のゾノ
トライト系成〕t94・A ltの製造法と異なるもの
ではない。すなわち、生石灰、消石灰、カーバイド滓等
の石灰質原料とケイ石等のケイ酸質原料を水とともにオ
ートクレーブに仕込み、・/7トライ1か生成可能な温
度条件下に、撹拌しながら水熱合成を行う。但し、本発
明の成形材料を製造する場合は、イ1灰質原オ;1とし
てCaO結晶の人外さがQ 、3 /J以Fである生石
灰を使用し、更に、これを消化する条件に注蕉して粘度
の低い石灰乳としてケイ酸原料と反応さぜる。なお“”
 Ca O結晶の大きさが(1、,3/J I:J(ζ
である生石灰゛とは、新鮮な破断面を走査型電子顕微鏡
で観察したときに認められる粒状ないし私°f子融着物
状の微結晶私″!の平均径(粒子が融着を起こしている
と認められる場合はその形状から一次粒子の大きさを推
定する)がfl 、3 /I II)、1:の微細なも
のである生石灰をいう。このような(1′、イf灰は、
生石灰としては公知のものと思われるか、本発明者らか
知る限1)にI)いて、従来シフトライ1−製造用の石
灰加重、1としてこれが用いられた例はない。この生イ
f灰は市販の生石灰の中にも見いだ−す、二とができる
が、生石灰を製造する際Ca (、)結晶の大きさを意
識した品質管理は’Hわれでぃないものと思われ、同一
銘柄でもCaO結晶の大きさは一定しないことが多い。
CaO結晶の大きさが1’、l 、 3/J以下である
生石灰は、最も普通には、石灰石を比較的低温で焼成す
ることにより製造することがでべろ。特に適当な焼成条
1′1は次式を満足する条件である。
7r <−5(N、 +1250 9o O≦′I゛ ≦ 11 S (+し≧0.5 (惧し′I”は焼成温度1°C1,シは焼成時間[)l
r] )」−記生石灰の消化は、常法により、!′Jl
o〜40倍量の水または熱水を用いて行えばよいか、強
力な、または長時間の撹拌を避け、それにより、水λ′
t]固形分比を24倍に調整し20 ℃においてB型粘
度R1で測定したときの粘度がlf、lcl+以下であ
るようにすることが必要である。
ケイ酸原料としては結晶質のもの、たとえはケイ石の、
平均粒径5〜15ノ1程度の微粉末を用いる二とが望ま
しい。
これらの原料を、好ましくはCa(−)/SiO,モル
比力弓!戸)。
90〜Lit)になるような比率で混合し、約2 +1
−.1 fJ倍量の水でスラリー化し オートクレー7
中で、ン品度187〜2+1’Ci千力12 = 20
 Kg7cm2で2〜5時間反応させる。
そして反応中、または少なくとも反応の一時期には、強
力な1毀伴をイTい、それにより、最終的に1!1られ
るゾノトライト二次粒子の沈降体積が3 t3 t、l
 m1以上、好ましくは:35 (1+nl以−Lにな
るようにする。沈降体積が300+o1未満のものから
は、嵩密度t1.1 p、7cm3前後の軽鞭成形体を
得ることが難しい。
以」二のようにして製造される本発明1こよる成形桐材
は、従来のゾノトライト系成形材料とまったく同様に、
単独で、または@種補強用繊M[やポルトランドセメン
トと混合して、プレス脱水成形法、抄造法、押出法等に
より成形したのち乾燥[るだけで硬化し、1iii述の
ように熱伝導率の低い、1°IJ物性軽量成形木を与え
る。
IJ、ド、実施例および比較例を示して本発明を説明す
る、実施例 l CaO結晶の火きさかt、l 、28 /Jの生石灰を
24倍mの熱水(温度!ltl’(’:)に投入し ]
 G (,1rlonて回転するlit 4’l!翼を
有するm袢(幾で撹拌しながら30分間消化した。得ら
れたイ1灰乳(01j記測定法による粘度6cp)に平
均粒径] 1−+ /Jのケイ石粉末を、CaO/Si
O2モル比が1.()になるように添加し、同1時に、
生イ「灰とケイ石粉末の合、!i量の:’(fi) 4
f’;量の水を加えて均一なスラリーとし、オー1クレ
−フ中、! 2 +l rlunで゛撹拌しながら、温
度+ 97 ’C1圧力15 Kg7c+112で、3
時間反応させた。得られたスラリー状成形材料中の固形
物は実質的にゾノトライトからなり、該ゾノトライトは
、金1状結晶が多数集合して直径30’130zノ、沈
降体積4201111の、球状の二次粒子を形成してい
た。この二次粒子は、第1図に示したように、厚さ約2
/」の殻の内部にゾノトライト結晶の低密度集合体が充
填されており、空洞部のないものであった。
この成形桐材に耐アルカリ性ガラス繊維を対固形分4重
量%混合したものを脱水プレス成形したのち15 f3
 ’Cで2()時間乾燥した。得られた成形体の物性を
、後記比較例による成形体の物性とともに第1表に示す
比較例 1 消化時の撹拌数回転数を44. Orpm、撹拌時間を
1時間に変更し、得られた粘度、’、+ I) cpの
石灰乳を用いたほがは実施例1と同様にして、ジノ)ラ
イト系成形桐材を製造した。
得られた成形材料中のゾノトライト結晶二次粒子は、直
径が30〜l 3 Q /J、沈降体積が42.t)m
lの嵩高なものではあったが、第4図に示したように中
空のものであった。
比較例 2 CaO結晶の大きさが0.41λの生石灰を用いたほが
は実施例1と同様にして、ゾノトライト系成形材料を製
造した。なお」1記生石灰の消化により得られjこ石灰
乳の粘度は、Sepであった。
得られた成形材料中のゾノトライト結晶二次粒子は、i
!径が3 f、l −1、’3 +’、1 /J、沈降
体積が23 +、’l +n lの、中空のものであっ
た。
第 1 表 釆施例」 即対U−ル辺肚 嵩密度(B7cm3) 0.11)1 0.101.1
0. ] (13曲げ強さくにH7c+112) 3.
8 3.G OJ熱伝#1(Kcall+nl+’C)
 0.(、+31 0,038 0.f’、+39焼成
による収縮率(%)ン 1.5t) 1.52 1.9
3×焼成条1!l−: I o 00 c、 24時間
【図面の簡単な説明】
第】し1〜第3図二本発明の実施例におけるゾノトライ
ト結結晶集合木の断面を示す電子顕微鏡写真(倍率は第
1図およU第2し1がS +、+ (+倍、第3図か4
0 +l [,1倍)第・1図:従来のゾノトライト系
成形桐材におけるゾノトライト結晶集合体の断面を示す
電子顕微鏡写真°L(倍率50 +、+倍)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ゾノIライトt1状結晶の集合体である球状粒子の水性
    スラリーからなる成形ヰ4料において、上記球状杓子か
    10・−15t、l /Jのlα径を有し、11っシフ
    トライ)fit状結晶が密に集合して形成された薄い殻
    と該殻の内部を満たしているシフ1ライltl状結晶1
    氏密度集合木とからなるl″X’i+高なものであるこ
    とにより3 fl fl ml以」二の沈降体積を示に
    とを特徴とするゾノトライト系成形jAJA。
JP6121884A 1984-03-30 1984-03-30 ゾノトライト系成形材料 Granted JPS60204656A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5732021A (en) * 1980-08-01 1982-02-20 Diesel Kiki Co Ltd Fuel injector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5732021A (en) * 1980-08-01 1982-02-20 Diesel Kiki Co Ltd Fuel injector

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