JPS60204657A - 超軽量珪酸カルシウム成形体の製造方法 - Google Patents

超軽量珪酸カルシウム成形体の製造方法

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JPS60204657A
JPS60204657A JP6234184A JP6234184A JPS60204657A JP S60204657 A JPS60204657 A JP S60204657A JP 6234184 A JP6234184 A JP 6234184A JP 6234184 A JP6234184 A JP 6234184A JP S60204657 A JPS60204657 A JP S60204657A
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cation
slurry
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Mitsubishi Industries Cement Co Ltd
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Mitsubishi Industries Cement Co Ltd
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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】 [発明の利用分野] 本発明は珪酸カルシウム水和物系成形体及びその製造方
法に係り、特に軽量で強度、耐熱性、靭竹に優れると共
に、粉立ちの少ない珪酸カルシウム水和物系成形体及び
その製造方法に関する。
[従来技術] 従来より、珪酸カルシウム木和物系の軽量で耐熱性の高
い保温材が製造されている。即ち、水熱合成された珪酸
カルシウム水和物結晶は合成時のIW件のため球状の集
合体となるが、この集合体は嵩高く、表面の結晶の雀度
が高い場合は中空状となるため、軽j′葭な保温材の製
造が可能となるのである。
しかしなから従来のものよりさらに軽量な保温材を製造
する場合においては、珪酸カルシウム水和物のみによっ
ては、得られる保温材は強度が低く、)糸いと共に粉立
ちが多くなるという欠点かあった。
[発明の目的] 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、より
軽量で14つ靭性に優れしかも粉立ちが極めて少ない珪
酸カルシウム水和物系成形体及びその製造方法を提供す
ることにある。
[発明の構成] この目的を達成するために、本発明の珪酸カルシウム水
和物系成形体は、 珪酸カルシウム水和物粒子を主体とする珪酸カルシウム
水和物系成形体において、少なくとも一部の珪酸カルシ
ウム水和物粒子がマイカ粒子を介して接合されているこ
とを特徴とする珪酸カルシウム水和物系成形体、 を要旨とするものである。
しかして、このような本発明の珪酸カルシウム水和物系
成形体は、 珪酸カルシウム永和物のスラリーに、 一般式 %式%] で示されるフッ素雲母からなる膨潤性ブイ力を、珪酸カ
ルシウム水和物100−屯J’+部に対しマイカ01〜
100重量部の割合で睦加混合した後成形し、該成形体
を乾燥後焼成することを特徴とする珪酸カルシウム水和
物系成形体の製造方法、(以下「第1の製造方法」とい
う)、 及び f、I n6カルシウム永和物のスラリーに、一般式 %式% て/Hされるフン素雲母からなる1膨潤性マイカを、月
耐カルシウ1、水和物100徂呈部に対しマイカ0.1
〜100屯jij1部の割合で汐加JI!合した後、成
形、乾燥し、該乾燥体をマイカの1膨潤性を阻害するイ
オンを含む41類溶液に侵した後、乾燥することを4□
1f徴とする珪酸カルシウム水和物系成形体の製造方法
、(以下「第2の製造JJ法」という)、 により製造することができる。
以下に本発明につきiff細に説明する。
本発明のJ1酸カルシウム水和物系成形体においてマイ
カは珪酸力ルシウ11水和物の球状の集合体を結ひつけ
る役;’i11をはたす。このため成形体から工1醇カ
ルシウド水和物が離れにくくなり、粉立ちか少なくなり
、強度も増加する。また従来珪酸カルシウム水和物系成
形体を製造するに際しては、粒子と粒子とを接合させて
強度を増大させるためにプレス成形が通常行なわれてい
るが、本発明の成形体においては、上記のように珪酸カ
ルシウム水和物粒子同志がマイカを介して強く接合され
ているところから、必すしもプレスする心象がない。そ
してプレスをしなければそれだけ圧縮されないことにな
り、より一層軽量な成形体となる。
次に本発明の珪酸カルシウム水和物系成形体の製造方、
IIl:について説明する。
まず、珪酸カルシウム水利物のスラリーを川、σ。
し、これに1彰潤性のマイカを加える。
珪酸カルシウム水和物としては、公知のどのような製造
方法で製造されたものでも良いか、成形、乾燥したとき
に:、!、、l高で軽−!4になるものが(JJましい
。このような珪酸カルシウム水和物は、攪拌機イ1のオ
ートクレーブを使用して、珪酸質と右灰質原料から水熱
合成することにより容易にfIIることかできる。珪酸
カルシウム水和物の種類としては、ツノドライド系のも
のあるいはトノヘモライ)・系のものが、1耐熱性良好
で製造し易いことから好ましい。
珪酸カルシウム水和物のスラリーに添加される111杉
1?■−1マイカどしては−nン式%式% (式中、Wは配位数12の陽イオン、A、Bは各々配位
数6の陽イオン、C,Dは各々配イ\″l数 4の陽イ
オンであり、aは1〜1/3の正数、bは2.5〜3の
正数を示す。)で小されるフン素づ、IiJからなるも
のか用いられる。1−記一般式において、 WとしてはNa 、L+ 。
A、BとしてはMg2+、Fe2+、Ni”、Mn2+
、A x3 +、Fe3+、Li+、またC、Dとして
はSi4+、Ge4+、Ax3−F、3+ Fe、B 3+ のものか好適であるか、とりわけC,DかSiであるフ
ン、も四柱)、雲fiJ系のものが好ましい。これらの
其体例としては下記第1表のものか挙げられる。このよ
うなマイカは、層間に水を吸着して剥離、膨潤し、極め
て微細な薄層状になる。
なお1層間イオンであるW(第1表ではLi及びNa)
は他のイオンとイオン交換日f能である。
第1表 なお珪酸カルシウム水利物のスラリーにマイカを加える
場合、pめマイカを水中で1膨潤させておきこれをスラ
リーに添加すると混合が容易である。マイカの添加!d
は珪酸カルシウム水利物1o o 1F:、:部に対し
て0.1−1oo屯量部とする。マイカの1.°・か1
00重JjX一部を超えると収縮か人きく、成形体にひ
び割れか発生する。また、マイカの添加i、jか0.1
重IIi部よりも少ない場合は効果か低い。マイカは少
なくとも1重jJV部以に添加づ−るのか好よしい。
このようにして、珪酸カルシウム水和物スラリーに脚間
性マイカ及び必要に応じて補強繊維を混合し、この71
.;合スラリーを公知の方法により成形・乾燥し、成形
体とする。
この 律の一1程において、スラリーに添加された膨i
1?1+lのマイカはその層間で剥蘭し極めて微細な釈
lrどなり、珪酸カルシウム水利物粒子の間に入り込む
。そして乾燥−1−程において、マイカの微粒子量7と
、か強く結合すると共に、このとき珪酸カルシウム永和
物粒子とも強く結びつくようになり、優れた強度、靭性
等か発現されるようになるものと推察される。
本発明の第1の製造方法においては、次にこの乾燥成形
体を焼成する。このように焼成することにより、マイカ
の居間の水分子が脱離し、再度、該成形体を水中に入れ
てもマイカは膨潤しなくなる。
この焼成温度は、水中でマイカかiffび膨III L
なくなる焼成温度、即ち居間の水分を離脱させる温度と
し、焼成11+j間との関係もあるか通んば150〜1
000℃程度とする。l OOO0C以」二の高温にお
いては珪酸カルシウム水和物の脱水及び/又はマイカの
結晶構造の崩壊等好まくない影7でを示すようになる。
また、150℃以下では長111f間の加熱が必要とな
り、工業的実施には必すしも好ましくない。消費エネル
ギー、運転?n・理面笠を考虜すれば焼成温度は200
〜600°Cとりわけ300〜500°Cが好ましい。
本発明の第2の製造方法は前記乾燥成形体をマイカの膨
ポ1性を阻害するイオンを含む水可溶性塩類の水溶!α
中に浸漬し、イオン交換後再び乾燥するようにしたもの
である。この第2の製造方法は焼成処理工程を採用して
おらず、焼成膜セ11が不要であると共に焼成エネルギ
ーも不要であり、工業的価値か高い。
マイカの膨1¥1性を阻害するイオンとは、マイカの層
間のイオンと置換して再び層間に水分子を取り込まなく
するイオンである。例えばマイカが前記第1表に記載し
た膨潤性フッ素四珪素雲母である場合、この1li6 
flFJ性を阻害するイオンとしては。
カリウ1、イオン、アンモニウムイオン、ストロンチウ
ムイオン、バリウムイオン、鉄イオン、アルミニラJ・
イオン″tが挙げられる。またこれらのイオンを含む水
溶性の塩としては、塩化物、硫酸11に硝酸Ji1、炭
酸塩等のうち水溶性の塩が使用できる。これらの塩のう
ち、水易溶性であると共に人丁が容易であることから、
j!シ化カリウム、硝酸カリウム、塩化アンモニウム、
硝酸アンモニラL1、(染酸カリウド、(dと酸アンモ
ニウムがiVに好ましい。
本発明の珪酢カルシウム水利物系成形体においては、前
述の様に補強繊維を含ませるようにしても良い。このよ
うに補強繊維を含ませると、曲げ強度、靭性等の特性が
向」ニされる。この補強繊維としては公知の各種の補強
用繊維を用いることができる。なお本発明の成形体を耐
熱性保温材あるいは耐火被YΩ材として使用することを
1j的とする場合等、特に耐熱性を必要とするときには
、耐熱性繊維を用いるのが望ましい。耐熱性繊維として
具体的には石綿、カラス繊維、SiC繊維、チタン酸カ
リウム繊肩L アルミナ繊維等の繊肩[が挙げられる。
なお耐熱性を必要としない場合には、バルブ、各種合成
繊維等も使用できるが、本発明の成形体は、珪酸カルシ
ウム水和物の耐熱性をイJ効に活用した用途に供される
ことも多いので、耐熱性la維を用いるのが有利である
また本発明の第1の製造方法においては成形体を乾燥後
加熱焼成する工程を経るため、補強繊維として耐熱性繊
維を使用するのが望ましい。
補強繊M[の早については特に限定するものではなく、
珪酸カルシウム永和物系成形体に要求される強度性状を
考膚して適宜:式を選定すれば良い。
1′1然ながら該成形体が特に強度を必要としない場合
には補強繊維は添加しなくてもよい。なお、袖強繊M1
を含むf1酢カルシウム永和物系成形体を製造するには
、前述の如く珪酸カルシウム水和物スラリーに補強繊維
を混合するのであるか、スラリーへ、のDX Mトの添
加11ffi Ij:はマイカを加える前でも後でもか
まわない。
[発明の実施例] 以下に本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
′実施例1 消イ、灰と粉末川砂を、 Ca O/ S io 2モ
ル比1.0に調合し、水を加えて、2 ’OO’Oの飽
和水晶気圧ドで攪拌式オートクレーブにより反応させて
JIM1Mカルシラノ和物スラリーをflIた。このス
ラリーに膨潤性マイカ(トピーエ業(株)製NA−TS
 (HG))と補強繊維(本実施例ではカラス#j&維
)を第2表に示す配合で混合した。これを型に流し込み
乾燥し、500″Cで30分間焼成処理を行ない、珪酸
カルシウム永和物系成形体を製侍した。イ11られた成
形体の各種物性を測定した。
結果を第2表に、1(す。
第 2 表 注)S:珪酸力ルシウJ・水和物。
M:マイカ。
G:カラス繊維。
※:極めて微小な収11nひひわれあり。
O:粉立ちほとんどなし。
O:粉)′Lちあまりなし。
実施例2 実施例1のNo、4の配合で得られた乾燥成形体を第3
表に小す処理条ヂlにより焼成処理したこと以外は実施
例1と回杆にして成形体を製造し、この成形体の各種物
性をAl1定した。結果を第3表に小ず。またこの焼成
処理後の成形体を水中側こ24時間浸漬し膨?ltl状
態を観察した。結果を第3表に1J1せて小ず・ 第 3 表 注〕O:粉立ちほとんどなし。
0、異常なし。
ム、若11膨flFIする。
実施例3 実施例1と同様にして珪酸カルシウム水和物スラリーを
調整し、実施例1に使用したと回しマイカ及びカラス繊
維を第4表のftL合で程合した。これを型に流し込み
乾燥した後、Ji4化カリウム5%水溶液中に5分間浸
漬し、・fオン交換後1ff乾炸して成形体を製造した
。イ1)られた成形体の各種物+’1及び水中に24時
間浸漬した後の+l状の観察結lvを第4表に小す。
第 4 表 1[)S・月酸カルシウム水和物。
M:マイカ。
G−カラス4 Lイ1゜ 0:粉)′lちほとんどなし。
<)、粉)′/ちあまりなし。
0 (・°11゛畠 な 1.。
’−U hlす1例4 実施例3のI・I o 、 l 4の配合で′41)ら
れた成形体を乾燥イレ、第5表記・戊の各棹JJ7類の
5%水溶滴に5分間浸1青し、−(オン交換後出乾燥し
て成形体を製ハ1□した。fllられた成形体の粉立ち
及び水中に24時間浸漬した後の性状の観察結果を第5
表に示す。
第 5 表 注)■=粉立ちほとんどなし 第2表ないし第5表より、本発明の成形体はいずれも1
Ωれた信性を有することか認められる。
比較例1 消イI灰と粉大月砂を、Cab/5in2モル比10に
調合し、水を加えて、200°Cの飽和水21h気月1
・で1〜シ拌式オーI・クレープにより反応させた。こ
れにカラスjJN mlを3%加え、混合、成形、乾仔
を行ない成形体を製造した。(1にられた成形体は嵩l
Li1’i;、0 、080 (1) 、曲げ強j隻0
.22K g f / c m’で粉1“ノらの多いも
のであった。
「発明の効果」 以1: 、i’f述した々11<、未発1】1の珪酪カ
ルシウム永和物系成形体は1酩カルシウム水和物粒子か
マイカ8Ff rを介して接合されており、軽!71で
強度、耐熱刊、イブ目!1にfijれ、しかも粉立ちか
少なく工業的に極めてイ1用である。
1、た未発1夕1の方法1こよれば、このように憧れた
’4.’r Mをイ1する成形体を容易に製造すること
ができる。
代理人 M理1− 東 野 剛

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)珪酸カルシウム永和物粒子を主体とする珪酸カル
    シウム水和物系成形体において、少なくとも一部の珪酸
    カルシウム水和物粒子がマイカ粒子を介して接合されて
    いることを特徴とする珪酸カルシウム永和物系成形体。
  2. (2) 珪酸カルシウム水和物のスラリーに、一般式 %式%] (式中、Wは配位数12の陽イオン、A、Bは各々配位
    数6の陽イオン、C,Dは各々配4;i数4の陽イオン
    であり、aは1〜1/3のIL数、bは2.5〜3の正
    数を示す。)で示されるフン素雲IJjからなるI膨潤
    性マイカを、珪Mカルシウム木和物100重量部に対し
    マイカ0.1〜100重量部の割合で添加混合した後成
    形し、該成形体を乾燥後焼成することを特徴とする珪酸
    カルシウム水和物系成形体の製造方法。
  3. (3) 珪酸カルシウム水和物のスラリーに、一般式 %式%] (式中、Wは配位&12の陽イオン、A、 Bは各々配
    位数6の陽イオン、C,Dは各々配位数4の陽イオンで
    あり、aは1〜1/3の正数、bは2.5〜3の正数を
    丞ず6)で示されるフッ素雲母からなる膨flil性マ
    イカを。 珪酸カルシウム水和物100 m に部に対しマイカ0
    .1〜100重量部の割合で添加混合した後、成形、乾
    燥し、該乾燥体をマイカの膨潤性を阻害するイオンを含
    む塩類溶液に浸した後、乾仔することを特徴とする珪酸
    カルシウム水和物系成形体の製造方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5361620A (en) * 1976-11-16 1978-06-02 Onoda Cement Co Ltd Micaareinforced silicate molding
JPS5632357A (en) * 1979-08-23 1981-04-01 Toyo Soda Mfg Co Ltd Forming composition as chief raw material of calcium silicate

Patent Citations (2)

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