JP2624329B2 - 珪酸カルシウム組成物 - Google Patents
珪酸カルシウム組成物Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions 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
- C04B28/186—Compositions 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
- C04B28/188—Compositions 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた機械的特性を有する建築材料や断熱
材料、保温材料の成形原料として好適な珪酸カルシウム
組成物に関する。
材料、保温材料の成形原料として好適な珪酸カルシウム
組成物に関する。
珪酸カルシウムの成形体は断熱材料、保温材料はある
いは建築物に内外装材料等に広く使用されている。一般
に、これらの材料には、優れた曲げ強度や曲げ強度を比
重の２乗で除した比強度そして靭性等が要求されてい
る。優れた比強度を有する材料としては、ジヤイロライ
ト型珪酸カルシウムの成形体が知られている（特開昭60
−51651号公報）が、この成形体も曲げ強度や靭性が満
足のいくものでは無く、改良の余地が残されている。
いは建築物に内外装材料等に広く使用されている。一般
に、これらの材料には、優れた曲げ強度や曲げ強度を比
重の２乗で除した比強度そして靭性等が要求されてい
る。優れた比強度を有する材料としては、ジヤイロライ
ト型珪酸カルシウムの成形体が知られている（特開昭60
−51651号公報）が、この成形体も曲げ強度や靭性が満
足のいくものでは無く、改良の余地が残されている。
本発明者らは、上記した珪酸カルシウム成形体の曲げ
強度および靭性の向上を目的として、鋭意研究を重ねて
きた。
強度および靭性の向上を目的として、鋭意研究を重ねて
きた。
その結果、珪酸カルシウムに特定のビニロン繊維を添
加してなる珪酸カルシウム組成物を成形して得た成形体
が、上記した目的を達成することを見出し、本発明を完
成させるに至った。
加してなる珪酸カルシウム組成物を成形して得た成形体
が、上記した目的を達成することを見出し、本発明を完
成させるに至った。
即ち、本発明は、 （ａ）珪酸カルシウム 100重量部 及び （ｂ）長さが1.5〜4.0mmで、直径が１〜50μｍであるビ
ニロン繊維0.1〜10重量部よりなることを特徴とする珪
酸カルシウム組成物である。
ニロン繊維0.1〜10重量部よりなることを特徴とする珪
酸カルシウム組成物である。
本発明で使用される珪酸カルシウムは、トベルモライ
ト、ゾノトライト等の公知の珪酸カルシウムが何ら制限
なく採用される。就中、特開昭54−93698号公報に記載
された下記一般式（Ｉ） 2CaO・3SiO2・nSiO2・mH2O （Ｉ） （但し、ｎ及びｍは正の数で、ｎは0.1〜10である。） で示される花弁状の珪酸カルシウムが好適である。上記
の花弁状の珪酸カルシウムは、ジヤイロライト型の結晶
構造を有する。SiO2/CaOのモル比は特に1.6〜3.2の範囲
である。ことが好ましい。花弁の大きさは、一般に長手
方向の平均直径が0.1〜30μｍであり、厚みが0.005〜0.
1μｍの範囲である。
ト、ゾノトライト等の公知の珪酸カルシウムが何ら制限
なく採用される。就中、特開昭54−93698号公報に記載
された下記一般式（Ｉ） 2CaO・3SiO2・nSiO2・mH2O （Ｉ） （但し、ｎ及びｍは正の数で、ｎは0.1〜10である。） で示される花弁状の珪酸カルシウムが好適である。上記
の花弁状の珪酸カルシウムは、ジヤイロライト型の結晶
構造を有する。SiO2/CaOのモル比は特に1.6〜3.2の範囲
である。ことが好ましい。花弁の大きさは、一般に長手
方向の平均直径が0.1〜30μｍであり、厚みが0.005〜0.
1μｍの範囲である。
珪酸カルシウムの平均粒子径は、特に制限されるもの
ではないが、本発明の珪酸カルシウム組成物を成形して
得られる成形体の機械的特性を勘案すると、一般に平均
粒子径は小さい程好ましく、通常は10〜35μｍの範囲の
ものが使用される。
ではないが、本発明の珪酸カルシウム組成物を成形して
得られる成形体の機械的特性を勘案すると、一般に平均
粒子径は小さい程好ましく、通常は10〜35μｍの範囲の
ものが使用される。
本発明で使用されるビニロン繊維は、長さが1.5〜4.0
mmで直径が１〜50μｍであれば公知のビニロン繊維が何
ら制限なく使用し得る。本発明においては、特定の長さ
及び直径のビニロン繊維を用いることが特徴であり、ビ
ニロン繊維以外の繊維や、ビニロン繊維であっても上記
した特定の長さと直径を有するものでない場合には、得
られる珪酸カルシウム成形体の曲げ強度、比強度及び靭
性を十分に向上させることができない。
mmで直径が１〜50μｍであれば公知のビニロン繊維が何
ら制限なく使用し得る。本発明においては、特定の長さ
及び直径のビニロン繊維を用いることが特徴であり、ビ
ニロン繊維以外の繊維や、ビニロン繊維であっても上記
した特定の長さと直径を有するものでない場合には、得
られる珪酸カルシウム成形体の曲げ強度、比強度及び靭
性を十分に向上させることができない。
本発明の珪酸カルシウム組成物を構成する各成分の配
合割合は、珪酸カルシウム100重量部に対して、ビニロ
ン繊維が0.1〜10重量部の範囲でなければならず、特
に、３〜６重量部であることが好ましい。ビニロン繊維
の配合割合が少ない場合には、充分な曲げ強度や靭性が
得られず、逆に多すぎる場合には、珪酸カルシウムとビ
ニロン繊維との混合状態が悪くなるために、好ましくな
い。
合割合は、珪酸カルシウム100重量部に対して、ビニロ
ン繊維が0.1〜10重量部の範囲でなければならず、特
に、３〜６重量部であることが好ましい。ビニロン繊維
の配合割合が少ない場合には、充分な曲げ強度や靭性が
得られず、逆に多すぎる場合には、珪酸カルシウムとビ
ニロン繊維との混合状態が悪くなるために、好ましくな
い。
本発明に於いて、前記した珪酸カルシウムおよびビニ
ロン繊維に加えて他の成分を添加することは、必要に応
じて実施することができる。例えば、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化
バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム等の金属水酸化物；タルク、パイロフイライト、クレ
ー、マイカ、ドーソナイト、カオリン等の粘土鉱物；パ
ラフイン、タール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ゴ
ム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウ
ム等の有機質混和剤；ジメチルポリシキロサンおよびそ
のメチル基の一部を水素原子、フエニル基、アルキル
基、メルカプト基、ビニル基、シアノアルキル基、フル
オロアルキル基などで置換したポリオルガノシロキサン
を主成分とするシリコーンオイル、シリコーンゴム又は
シリコーン樹脂塗料；上記シリコーン樹脂塗料とアルキ
ド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などと縮合して得
られる変性シリコーン樹脂類を挙げることができる。
ロン繊維に加えて他の成分を添加することは、必要に応
じて実施することができる。例えば、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化
バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム等の金属水酸化物；タルク、パイロフイライト、クレ
ー、マイカ、ドーソナイト、カオリン等の粘土鉱物；パ
ラフイン、タール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ゴ
ム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウ
ム等の有機質混和剤；ジメチルポリシキロサンおよびそ
のメチル基の一部を水素原子、フエニル基、アルキル
基、メルカプト基、ビニル基、シアノアルキル基、フル
オロアルキル基などで置換したポリオルガノシロキサン
を主成分とするシリコーンオイル、シリコーンゴム又は
シリコーン樹脂塗料；上記シリコーン樹脂塗料とアルキ
ド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などと縮合して得
られる変性シリコーン樹脂類を挙げることができる。
金属水酸化物及び粘土鉱物は、得られる珪酸カルシウ
ム成形体の曲げ強度、弾性係数を向上させるのに効果的
であり、通常、珪酸カルシウム100重量部に対して、夫
々、１〜50重量部の割合で混合することが好ましい。金
属水酸化物及び粘土鉱物の平均粒子径は、特に制限され
るものではないが、一般には0.1〜50μｍであることが
得られる成形体の曲げ強度や弾性係数が大となるために
好ましい。
ム成形体の曲げ強度、弾性係数を向上させるのに効果的
であり、通常、珪酸カルシウム100重量部に対して、夫
々、１〜50重量部の割合で混合することが好ましい。金
属水酸化物及び粘土鉱物の平均粒子径は、特に制限され
るものではないが、一般には0.1〜50μｍであることが
得られる成形体の曲げ強度や弾性係数が大となるために
好ましい。
また、有機質混和剤は、得られる珪酸カルシウム成形
体の加工性を向上させるのに、効果的であり、通常、珪
酸カルシウム100重量部に対して、0.5〜８重量部の割合
で混合することが好ましい。
体の加工性を向上させるのに、効果的であり、通常、珪
酸カルシウム100重量部に対して、0.5〜８重量部の割合
で混合することが好ましい。
さらに、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコ
ーン樹脂塗料は、得ろれる珪酸カルシウム成形体の耐水
性、耐薬品性、耐候性、表面硬度を向上させるのに効果
的であり、通常、珪酸カルシウム100重量部に対して1.5
〜15重量部の割合で混合することが好ましい。
ーン樹脂塗料は、得ろれる珪酸カルシウム成形体の耐水
性、耐薬品性、耐候性、表面硬度を向上させるのに効果
的であり、通常、珪酸カルシウム100重量部に対して1.5
〜15重量部の割合で混合することが好ましい。
本発明の珪酸カルシウム組成物を成形して珪酸カルシ
ウム成形体を製造する方法は、特に制限されるものでは
なく、湿式圧縮成形法、乾式圧縮成形法などの公知の方
法が用いられる。即ち、本発明の珪酸カルシウム組成物
と水とを混合した後、金型プレス成形機により50〜10.0
00kg/cm2の圧力で脱水成形した後、該成形体を乾燥する
方法、或いは、本発明の珪酸カルシウム組成物を直接金
型プレス成形機により50〜10.000kg/cm2の圧力で成形す
る方法などである。乾式圧縮成形法では珪酸カルシウム
100重量部に対して６〜12重量部の水を添加することが
好ましい。
ウム成形体を製造する方法は、特に制限されるものでは
なく、湿式圧縮成形法、乾式圧縮成形法などの公知の方
法が用いられる。即ち、本発明の珪酸カルシウム組成物
と水とを混合した後、金型プレス成形機により50〜10.0
00kg/cm2の圧力で脱水成形した後、該成形体を乾燥する
方法、或いは、本発明の珪酸カルシウム組成物を直接金
型プレス成形機により50〜10.000kg/cm2の圧力で成形す
る方法などである。乾式圧縮成形法では珪酸カルシウム
100重量部に対して６〜12重量部の水を添加することが
好ましい。
本発明の珪酸カルシウム組成物は、ビニロン繊維を混
合して使用しているために得られる成形体の表面平滑性
が幾分低下することがある。このような場合には、ビニ
ロン繊維を含んだ成形体の表面に、本発明で使用される
珪酸カルシウムの薄層を形成させることが好ましい。薄
層の厚みは0.05〜2.0mmの範囲であれば十分である。こ
のような薄層を形成させる方法としては、次の方法が好
適である。本発明の珪酸カルシウム組成物を混合して金
型プレス機により0.1〜30kg/cm2の圧力で基体を成形
し、次いで、該基体の表面に本発明で使用される珪酸カ
ルシウムを均一に積層させて金型プレス機により50〜1
0.000kg/cm2の圧力で加圧する方法が用いられる。
合して使用しているために得られる成形体の表面平滑性
が幾分低下することがある。このような場合には、ビニ
ロン繊維を含んだ成形体の表面に、本発明で使用される
珪酸カルシウムの薄層を形成させることが好ましい。薄
層の厚みは0.05〜2.0mmの範囲であれば十分である。こ
のような薄層を形成させる方法としては、次の方法が好
適である。本発明の珪酸カルシウム組成物を混合して金
型プレス機により0.1〜30kg/cm2の圧力で基体を成形
し、次いで、該基体の表面に本発明で使用される珪酸カ
ルシウムを均一に積層させて金型プレス機により50〜1
0.000kg/cm2の圧力で加圧する方法が用いられる。
本発明の珪酸カルシウム組成物を成形して得た珪酸カ
ルシウム成形体は、曲げ強度、比強度、靭性ともに十分
に満足できるものである。即ち、珪酸カルシウム単独の
成形体では、曲げ強度、靭性が不充分であるが、本発明
のように、珪酸カルシウムにビニロン繊維を混合するこ
とにより、得られる成形体は、曲げ強度、比強度、靭性
が向上する。
ルシウム成形体は、曲げ強度、比強度、靭性ともに十分
に満足できるものである。即ち、珪酸カルシウム単独の
成形体では、曲げ強度、靭性が不充分であるが、本発明
のように、珪酸カルシウムにビニロン繊維を混合するこ
とにより、得られる成形体は、曲げ強度、比強度、靭性
が向上する。
従って、本発明の珪酸カルシウム組成物は、優れた機
械的特性が要求される建築物の内外装材料、断熱材料な
どの成形用原料として好適に使用し得る。また、上記の
用途のほか、各種ゴムやプラスチツク等の添加剤や充填
材としても用いることができる。
械的特性が要求される建築物の内外装材料、断熱材料な
どの成形用原料として好適に使用し得る。また、上記の
用途のほか、各種ゴムやプラスチツク等の添加剤や充填
材としても用いることができる。
以下に、本発明を更に具体的に説明するために、実施
例および比較例を示すが、本発明は、これらの実施例に
限定されるものではない。
例および比較例を示すが、本発明は、これらの実施例に
限定されるものではない。
尚、実施例および比較例に於ける各試験は、以下の方
法で行った。
法で行った。
（１） 曲げ強度 気乾状態の供試験を３点曲げ法により、スパン80mm、
供試体の幅20mm、厚さ3mm、荷重速度を0.5mm/分として
曲げ強度σｂを測定した。
供試体の幅20mm、厚さ3mm、荷重速度を0.5mm/分として
曲げ強度σｂを測定した。
（２） 曲げタフネス （１）と同様にして曲げ試験を行い、曲げ荷重−たわ
み応答曲線の最大荷重点までの積分値を算出した。
み応答曲線の最大荷重点までの積分値を算出した。
（３） 比強度 気乾比重ρの供試体を上記曲げ試験で曲げ強度σｂを
測定し、下記の式により求めた。
測定し、下記の式により求めた。
（４） 表面硬度 2B〜9Hの硬度の鉛筆で順に供試体の表面をひっかき、
傷がつかない最大の硬度を表面硬度とした。
傷がつかない最大の硬度を表面硬度とした。
（５） 吸水率 （１）と同じ供試体の気乾重量Woを測定した後、20℃
の水中に24時間該供試体を浸漬し、吸水後の重量W1を測
定して下記の式により吸水率を計算した。
の水中に24時間該供試体を浸漬し、吸水後の重量W1を測
定して下記の式により吸水率を計算した。
実施例１ 珪酸カルシウムとして、2CaO・3.5SiO2・2.1H2Oで示
され、ジヤイロライト型の結晶構造を有する花弁状珪酸
カルシウム粉体（平均粒子径20μｍ、花弁の長手方向の
平均直径２μｍ、花弁の厚み0.1μｍ）を100重量部、ビ
ニロン繊維として長さが3mm、直径が16μｍの短繊維3.5
重量部を混合し、金型プレス機により500kg/cm2圧力で
プレス成形をした後、180℃で20分間加熱処理をして珪
酸カルシウム成形体を得た。得られた成形体の比重は、
0.89g/cc、曲げ強度は295kgf/cm2比強度372、曲げタフ
ネス17.7kgf.cmであった。
され、ジヤイロライト型の結晶構造を有する花弁状珪酸
カルシウム粉体（平均粒子径20μｍ、花弁の長手方向の
平均直径２μｍ、花弁の厚み0.1μｍ）を100重量部、ビ
ニロン繊維として長さが3mm、直径が16μｍの短繊維3.5
重量部を混合し、金型プレス機により500kg/cm2圧力で
プレス成形をした後、180℃で20分間加熱処理をして珪
酸カルシウム成形体を得た。得られた成形体の比重は、
0.89g/cc、曲げ強度は295kgf/cm2比強度372、曲げタフ
ネス17.7kgf.cmであった。
実施例２〜５ 実施例１で用いたビニロン繊維を、第１表に示した長
さ、直径にかえた以外は、実施例１と同様にして、珪酸
カルシウム成形体を得た。得られた成形体の試験結果を
第１表に示した。
さ、直径にかえた以外は、実施例１と同様にして、珪酸
カルシウム成形体を得た。得られた成形体の試験結果を
第１表に示した。
比較例１〜３ 実施例１で用いたビニロン繊維を使用しないか又は繊
維長が1mm及び6mmのビニロン繊維を用いたこと以外は、
実施例１と同様にして珪酸カルシウム成形体を得た。得
られた成形体の試験結果を第１表に示した。
維長が1mm及び6mmのビニロン繊維を用いたこと以外は、
実施例１と同様にして珪酸カルシウム成形体を得た。得
られた成形体の試験結果を第１表に示した。
実施例６〜８ 実施例１で用いた珪酸カルシウム組成物に、第２表に
示した割合で金属水酸化物又は粘土鉱物を混和した以外
は実施例１と同様にして珪酸カルシウム成形体を得た。
得られた成形体の試験結果を第２表に示した。
示した割合で金属水酸化物又は粘土鉱物を混和した以外
は実施例１と同様にして珪酸カルシウム成形体を得た。
得られた成形体の試験結果を第２表に示した。
実施例９〜10 珪酸カルシウムとして、第３表に示したジヤイロライ
ト型珪酸カルシウムを用いた他は実施例１と同様にして
珪酸カルシウム成形体を得た。得られた成形体の物性は
第３表に示したとおりであった。
ト型珪酸カルシウムを用いた他は実施例１と同様にして
珪酸カルシウム成形体を得た。得られた成形体の物性は
第３表に示したとおりであった。
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）珪酸カルシウム 100重量部 及び （ｂ）長さが1.5〜4.0mmで、直径が１〜50μｍであるビ
ニロン繊維0.1〜10重量部 よりなることを特徴とする珪酸カルシウム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12681089A JP2624329B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 珪酸カルシウム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12681089A JP2624329B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 珪酸カルシウム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307855A JPH02307855A (ja) | 1990-12-21 |
| JP2624329B2 true JP2624329B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=14944519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12681089A Expired - Lifetime JP2624329B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 珪酸カルシウム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624329B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2515195B2 (ja) * | 1991-10-04 | 1996-07-10 | ニチアス株式会社 | けい酸カルシウム質耐火被覆板およびその製造法 |
| JP2515197B2 (ja) * | 1991-11-01 | 1996-07-10 | ニチアス株式会社 | けい酸カルシウム質耐火被覆板およびその製造法 |
-
1989
- 1989-05-22 JP JP12681089A patent/JP2624329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307855A (ja) | 1990-12-21 |
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