JPS63117977A - 高強度軽量ケイ酸カルシウム成形体およびその製造方法 - Google Patents

高強度軽量ケイ酸カルシウム成形体およびその製造方法

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JPS63117977A
JPS63117977A JP26365186A JP26365186A JPS63117977A JP S63117977 A JPS63117977 A JP S63117977A JP 26365186 A JP26365186 A JP 26365186A JP 26365186 A JP26365186 A JP 26365186A JP S63117977 A JPS63117977 A JP S63117977A
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calcium silicate
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大高 聰
中田 敏宏
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  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は高強度軽量ケイ酸カルシウム成形体およびその
製造方法に関するもので必る。ざらに詳しくは、本発明
は高強度かつ軽量で耐火性、寸法安定性にすぐれ木材と
同様の加工性を臭備しており、建築lA料として好適に
使用することのできるケイ酸カルシウム、保水剤を含有
するエヂレンー酢酸ビニル共重合体および補強繊維から
なるケイ酸カルシウム成形体およびその製造方法に関す
るものである。
[従来の技術] ケイ酸カルシウムは軽量で熱的に安定な物質であり、こ
の特性を利用した成形体が市販されている。このうち軽
量という特性を生かしたちのに断熱材、保温材があり、
また熱的に安定で耐火性という特性を牛かしたちのに珪
カルポードかあり、それぞれ大量に生産されている。し
かし前者は嵩密度が0.3g/ crd以下のものであ
り、後者は嵩密度が0.7g/ ci以上のものである
。この中間の嵩密度である0、3〜0.7g/ Crd
に相当する成形体については従来はとんど商品化されて
いなかった。
この嵩密度0.3〜0.7g/Cmという値は天然の木
材のそれとほぼ同じであり、ケイ酸カルシウムを成形し
て人造木材を製造しようとする試みが提案されている。
すなわち(1)ケイ酸カルシウム水和物100重量部、
カルボキシル基を含むスヂレンーブタジエン共重合体う
テックス5〜30重量部(固形分として)、カチオン型
高分子凝集剤および水からなる水性スラリーを成形、乾
燥してなるケイ酸カルシウム成形体(特開昭60−24
6251号公報)、また(2)ケイ酸カルシウム水和物
スラリーの固形分100重量部、疎水性のエチレン性不
飽和単量体を乳化剤の不存在下で重合させて得られる重
合体エマルジョン5〜50相聞部(固形分として)、凝
集剤0.05〜15重量部からなる組成物を成形、乾燥
してなるケイ酸カルシウム系成形体く特開昭61−17
462@公報)が提案されている。さらに、本出願人も
(3)ケイ酸カルシウム水和物100重量部、補強繊維
1〜30重量部および分散剤0.1〜5重量部からなる
ケイ酸カルシウム成形体について提案した(特願昭60
−261311号)。
[発明が解決しようとする問題点] しかしく1)の発明の成形体は明細書の実施例によれば
嵩密度0.5g/ crdのときの曲げ強度が40〜1
10Kgf / cfflにすぎない。またスヂレンー
ブタジエン共重合体ラテックスは燃焼エンタルピーが高
く、ざらにスチレンは黒煙および悪臭の発生原因となる
ため、耐火性の面から問題がある。
また(2)の発明の成形体は耐水性及び強度の問題を解
消しようとするものであり、嵩密度が0.44〜0.4
8g/ Crdで曲げ強度130〜150Kgf /c
riであるが、重合体エマルジョンを30部(固形分)
添加しており耐火性の面で問題がある。
さらに(3)の発明の成形体は(1)の発明の成形体お
よび(2)の発明の成形体に認められた問題点点を解消
しようとするものであり、成形体の嵩密度が0.5g/
 codのときの曲げ強度は約100〜130Kgf 
/curと改善されているが、耐火性の面でいまだ不十
分である。
また耐火性の面から、燃焼エンタルピーが低く、黒煙及
び悪臭の発生が少ないエチレン−酢酸ビニル共重合体エ
マルジョンのラテックスとしての使用も考えられるが、
これらのような成形後に乾燥する製造方法では乾燥時に
エヂレンー酢酸ビニル共重合体被膜が劣化するという問
題点があり、さらに強度の面でも問題があるので使用例
はほとんどない。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、ケイ酸カルシウム100重量部、保水剤を含
有するエヂレンー酢酸ビニル共重合体1〜20重量部お
よび補強繊維1〜30重量部からなる高強度軽量ケイ酸
カルシウム成形体とその製造方法に関する。
本発明のケイ酸カルシウム成形体はケイ酸カルシウムス
ラリー、保水剤を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合
体(以下EVAと略す。)エマルジョンおよび補強繊維
さらに必要に応じて膨張剤、分散剤を混合し、成形した
のち乾燥することによって製造できる。EVAエマルジ
ョンに保水剤を添加することにより、従来のケイ酸カル
シウム成形体に比べて高強度で耐火性に優れたケイ酸カ
ルシウム成形体を提供することができる。
本発明のケイ酸カルシウムとしては石灰質原料、ケイ酸
質原料および水とから水熱合成反応によって得られた通
常トバモライト、ゾノトライトと呼ばれるケイ酸カルシ
ウムが好適であり、ケイ酸カルシウム成形体の製造に当
たってはケイ酸カルシウムスラリー詳しくはケイ酸カル
シウム水和物水性スラリーとして使用される。石灰質原
料としては生石灰、消石灰等があり、ケイ酸質原料とし
てはケイ石、ケイ砂、フエロシリコンダス1〜などがあ
る。これらは微粉砕物として使用される。石灰質原料、
ケイ酸質原料および水を所定割合に配合し、通常はオー
トクレーブによって水熱合成反応を行なってケイ酸カル
シウム水和物水性スラリー(以下、単にケイ酸カルシウ
ムスラリーと略す。)を得る。石灰質原料とケイ酸質原
料の配合v1合は合成するケイ酸カルシウムの種別、使
用する原料の出所などによって相違するが、例えばゾノ
トライト(6CaO−63i 02−H20)を合成す
る場合にはCaO/SiO2モル比がほぼ1になるよう
に石灰質原料とケイ酸質原料を配合する。
また水とこれら原料との配合割合は水/(石灰質原料十
ケイ酸質原料)重量比で5〜15でおる。
所定の割合に配合した石灰質原料、ケイ酸質原料および
水の混合物をオー1〜クレープに充填し、150〜25
0℃の温度で1〜24時間醍拌しながらあるいは断続的
に攪拌しながら水熱合成反応を行なってケイ酸カルシウ
ムスラリーを得る。
次にケイ酸カルシウムスラリー、保水剤を添加したEV
Aエマルジョンおよび補強繊維などを混合する。
保水剤としてはメチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルアルコール
、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレンオキザイド等の
吸水性高分子が使用できる。
保水剤を「V△エマルジョンに添加することにより、乾
燥時、EVAエマルジョン近辺の水分蒸発が遅れ、EV
Aの造膜が乾燥工程の最終段階でおこるため、EVA被
膜の乾燥劣化が少なく、造膜後の水分蒸発のためにEV
A被膜が破損することも防げる。使用量はEVA100
重量部に対して0.01〜20重量部好ましくは0.2
〜20重量部でおる。
EVAエマルジョンのエチレン/酢酸ビニル重量比およ
び分散剤の種別は特に限定されないが、0.1〜0.2
が好ましい。EVAは成形体中でケイ酸カルシウム同士
およびケイ酸カルシウムと補強繊維を固着する作用を有
する。それゆえ成形体は高強度を示し、さらに切削加工
時に粉末が飛散せず釘等の保持力が良い等の建築itΔ
料として優れた加工性を示す。EVAはケイ酸カルシウ
ム100重量部に対して1〜40重量部、好ましくは2
〜10重量部使用される。EVAの使用量が少なすぎる
と加工性に難があり強度もやや弱く、また多すぎると耐
火性に問題が生じる。
補強繊維としてはガラス繊維等の無機繊維、ナイロン、
ビニロン、ポリプロピレン、レーヨンおよびパルプ等の
有機繊維が使用でき、これらの1種または2種以上を混
合して使用する。補強繊維は成形体の強度および弾性率
を向上させ、製造時のスラリー中で“ケイ酸カルシウム
およびEVAエマルジョンの保持力を向上させて加圧脱
水成形時のろ過分離を良好ならしめる作用があるが、加
工性、耐水性、耐熱性等の面からその使用量はケイ酸カ
ルシウム100重量部に対して1〜30重量部好ましく
は3〜15重量部である。
なお以上の物質のほかに分散剤、膨張材およびメチルセ
ルロースの不溶化剤を適宜添加してもよい。
ケイ酸カルシウムスラリー、保水剤を添加したエマルジ
ョンおよび補強繊維等の混合は従来通常に使用されてい
る混練機、ニーダ−等を用いて行う。要は各物質が均一
に分散したスラリーを調製すればよい。均一に分散した
スラリーは次に成形される。スラリーの成形法としては
例えば型枠にスラリーを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。成形したのち乾燥すると目的とするケイ
酸カルシウム成形体が得られる。乾燥する際の温度は特
に制限されないが、60’C〜160°C通常80°C
〜140°C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。
[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:JISA”1408に準じた。
(2)不燃試験:建設省告示第1828号(基材試験)
に準じた。
(3)加工性 :かんなかけ、釘打ち、のこぎり引き等
の木材の加工操作を実施した 場合の木材との比較で判定した。
(4)乾燥時の収縮率ニブ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。
実施例1 ケイ石粉と消石灰とを5i02/caoのモル比が1に
なる様に混合し、CaOとSiO2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攪拌しなが
ら温度210℃、圧力19Krtf/ctiで3時間水
熱合成反応させた。この様にして得られたケイ酸カルシ
ウムスラリーに、保水剤としてメチルセルロース(信越
化学工業■製、商品名メトローズ90S +−1−40
00)を含有させたEVAエマルジョン(昭和高分子■
製、商品名ポリゾールM−200)を添加、混合した。
添加、混合量は、ケイ酸カルシウムスラリーの固形分1
00重量部に対して、メチルセルロースを重量比で1/
10含有するEVAエマルジョンをEVAとして5重量
部、ガラス繊維7重量部であった。
得られたケイ酸カルシウム成形体製造用スラリーを30
X30cmの型枠に充填し、30Kgf/ci−11= の圧力で加圧脱水し、120’Cで9時間乾燥しケイ酸
カルシウム成形体を得た。
成形体の試験結果を第1表に示す。
実施例2.3 メチルセルロース(信越化学工業■製、商品名メトロー
ズ90SH−4000>の添加量をEVAに対して重量
比で’I / 500 、1 / 50とした以外は実
施例1と同様にして成形体を得た。
4  その試験結果を第1表に示す。
比較例1 メチルセルロースを無添加とした以外は実施例1と同様
にして成形体を得た。
その試験結果を第1表に示す。
比較例2 メチルセルロース(信越化学工業■製、商品名メトロー
ズ90S+−1−4000>の添加量を重量比で1/4
とした以外は実施例1と同様にして成形体を得た。
その試験結果を第1表に示す。
 12 一 実施例4.5 [\Jハ、エマルジョン(昭和高分子(I木製、商品名
ポリゾールM−200)の混合量をケイ酸カルシウムス
ラリーの固形分100重量部に対して7.5.10.0
重量部とした以外は実施例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3.4.5 メチルセルロースを無添加とし、EVAエマルジョンの
かわりにスチレン−ブタジェン共重合体エマルジョン(
日本ゼオン0禾製、商品名L×416)をケイ酸カルシ
ウムスラリーの固形分100重量部に対して5.7.5
.10重量部混合した以外は実施例1と同様にして成形
体を得た。
[発明の効果] 本発明は、軽量でおりながら高強度を示し、かつ耐火性
に優れ、建築柵料として木4Aと同様の加工性を具備す
るケイ酸カルシウム成形体おJ:びその製造方法を提供
している。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ケイ酸カルシウム100重量部、保水剤を含有す
    るエチレン−酢酸ビニル共重合体1〜20重量部および
    補強繊維1〜30重量部からなる高強度軽量ケイ酸カル
    シウム成形体。
  2. (2)保水剤が吸水性高分子であることを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の高強度軽量ケイ酸カルシ
    ウム成形体。
  3. (3)保水剤の含有量がエチレン−酢酸ビニル共重合体
    100重量部に対して0.01〜20重量部である特許
    請求の範囲第(1)項記載の高強度軽量ケイ酸カルシウ
    ム成形体。
  4. (4)ケイ酸カルシウム100重量部のスラリーと、保
    水剤を含有するエチレン−酢酸ビニル共重合体1〜20
    重量部のエマルジョンおよび補強繊維1〜30重量部を
    混合し、脱水プレス成形後乾燥することを特徴とする高
    強度軽量ケイ酸カルシウム成形体の製造方法。
JP61263651A 1986-04-04 1986-11-07 高強度軽量ケイ酸カルシウム成形体およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH07499B2 (ja)

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DE19873711549 DE3711549C2 (de) 1986-04-04 1987-04-06 Leichter Calciumsilicat-Gegenstand sowie Verfahren zu seiner Herstellung
US08/395,159 US5580508A (en) 1986-04-04 1995-02-27 Process for preparing calcium silicate articles

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5992962A (ja) * 1982-11-17 1984-05-29 日本インシュレーション株式会社 撥水性を有する珪酸カルシウム成形体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5992962A (ja) * 1982-11-17 1984-05-29 日本インシュレーション株式会社 撥水性を有する珪酸カルシウム成形体

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