JPH0517187B2

JPH0517187B2 -

Info

Publication number: JPH0517187B2
Application number: JP11877784A
Authority: JP
Inventors: Isamu Hamada; Yonezumi Ichikawa; Masahiro Kawai; Akifumi Nagai
Original assignee: Marubishi Yuka Kogyo KK
Current assignee: Marubishi Yuka Kogyo KK
Priority date: 1984-06-09
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1993-03-08
Also published as: JPS60264355A

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野本発明は、ケイ酸カルシウム系成型体の製造方
法に関する。背景技術従来より、ケイ酸原料たとえばケイ石やケイソ
ウ土などと、石灰原料たとえば消石灰やポルトラ
ンドセメントなどとをCaO／SiO₂モル比で0.8〜
1.1になるように配合し、必要に応じて有機質や
無機質の補強繊維、あるいは鉱滓、シラス、石膏
などの充填剤を配合し、水を加えてスラリー状と
し、一旦70〜100℃で加熱膨潤させ、これを押出
しまたは加圧などで脱水した後に、あるいは最初
から加熱・加圧・水蒸気下でケイ酸カルシウム結
晶を合成し、ケイ酸カルシウム系成型体を製造す
る方法が知られている。また高強度を得るため
に、ケイ酸カルシウム結晶に接着樹脂類を添加す
る方法も知られている。一般にケイ酸カルシウム系成型体の製造におい
て、成型性が生産上の重要な要因となつている。
また接着樹脂類の添加は、ケイ酸カルシウム系成
型体の成型性を低下させ、非能率的であつた。そこで本発明者らは、成型性がよくかつ高強度
なケイ酸カルシウム系成型体を得るために、合成
ケイ酸カルシウム水和物の結晶が強固で親和性が
ある脱水性のよい成型体バインダーとなるようケ
イ酸カルシウムを改質する方法を開発するために
鋭意研究を重ねた。その結果、カツプリング剤を
添加した後（以下先入れと呼ぶ）ケイ酸カルシウ
ム結晶を合成し、またはケイ酸カルシウム結晶を
合成した後にカツプリング剤を添加（以下後入れ
と呼ぶ）することによりケイ酸カルシウム結晶の
改質が可能であることを見出した。さらに液体状
高分子水分散液の後入れが有効であることを見出
し、本発明を完成するに至つた。目的本発明の目的は、成型性がよくかつ高強度なケ
イ酸カルシウム系成型体の製造方法を提供するこ
とである。発明の構成および作用本発明によれば、ケイ酸原料および石灰原料を
主成分とし、補強繊維および充填剤を配合し、水
および加熱・加圧・水蒸気下で合成したケイ酸カ
ルシウム結晶を主体とするケイ酸カルシウム系成
型体を製造するに当たり、ケイ酸原料および石灰
原料の混合物100重量部に対し、0.1〜２重量部の
カツプリング剤を合成反応前に先入れまたは合成
反応後に後入れし、さらに液体状高分子水分散液
を前記混合物100重量部に対し、固形分で３〜15
重量部を合成反応後に後入れすることにより、成
型性がよく高強度なケイ酸カルシウム系成型体を
得ることが可能となる。なお、カツプリング剤とは、無機材料間、有機
材料間または無機材料と有機材料間を化学的に結
合させ、あるいは化学反応を伴なつて両者の親和
性を向上するために使用する薬剤を指す。現在一
般に市販されているカツプリング剤には、シラン
系、チタネート系、アルミニウム系などがある。
カツプリング剤の効果にはそれぞれ特徴があり、
シラン系はシリカ、ガラスなどに有効に作用し、
チタネート系、アルミニウム系はカルシウム化合
物などに対し効果が大きい。セイ酸カルシウム結
晶の合成反応の前または後に、カツプリング剤を
適量添加することによつて、結晶の強度、親和性
が改質され、したがつてケイ酸カルシウム系成型
体の強度が改善されるわけである。本発明において、カツプリング剤の添加量は、
ケイ酸および石灰原料の混合物100重量部に対し、
0.1〜２重量部であることが重要である。カツプ
リング剤の添加量が0.1重量部未満では充分な効
果が得られず、２重量部以上では超過分による効
果が顕著でない。一方、液体状高分子水分散液とは、フイルム形
成材または接着剤として一般に使用されている液
体状ポリマーの水分散液を指す。液体状高分子水
分散液は、反応性プレポリマー型と非反応性ポリ
マー型があり、前者は硬化反応を経てポリマーと
なるものであり、エポキシ系樹脂がよく知られて
おり、後者はビニル系、合成ゴム系、天然ゴム系
などに大別され、一般に使用されるのは後者であ
る。いずれもポリマー粒子が水中に分散した不均
一系を形成し、乾燥して均質フイルムとなる。カツプリング剤を先入れまたは後入れして合成
したケイ酸カルシウム結晶に、ケイ酸原料および
石灰原料の混合物100重量部に対し、固形分で３
〜15重量部の割合で液体状高分子水分散液を添加
して、ポリマー粒子が結晶粒子表面に付着し、カ
ツプリング剤の効果に付加した高強度成型体を得
ることができる。液体状高分子水分散液の添加量
が３重量部未満では充分な強度増加が見られず、
15重量部以上では超過分による効果が顕著でない
ばかりか有機物による可燃性の増大となつて好ま
しくない。本発明は、従来のケイ酸カルシウム系成型体の
製造方法を応用して、合成ケイ酸カルシウム結晶
をカツプリング剤で改質し、成型体製造時の成型
性および成型体の強度を改善するとともに、樹脂
添加により惹起される成型性の低下をも防ぐ、ケ
イ酸カルシウム系成型体の製造方法である。な
お、ケイ酸カルシウム結晶の合成には、オートク
レーブによる反応工程が必要であり、本発明にお
いてもその工程はそのまま必要とされる。実施例以下、本発明を実施例によつてさらに詳細に説
明する。いずれの場合も得られた成型用スラリーの0.6
Kgを縦12cm×横４cm×高さ15cmの加圧・脱水でき
る成型枠に流し込み、成型速度を10mm／分とし
て、加圧しながら圧力42Kg／cm²が加わつたのは、
その圧力を保持して厚さ２mm迄の成型に要する時
間、すなわち成型所要時間（秒）を測定して成型
性を比較し、その成型板を150℃×15時間乾燥し
てカサ比重ρ、曲げ強度BSを測定し、比較度
（BS／ρ）の求めた。実施例１ケイ石粉59.3重量部と生石灰55.1重量部とを
CaO／SiO₂モル比で0.97となるように配合した混
合物100重量部に12倍量の水を加えて混合した後、
各種カツプリング剤を所定の割合で先入れし
190.7℃の飽和水蒸気圧下で８時間オートクレー
プで反応させてケイ酸カルシウム結晶を得た。こ
れにガラス繊維を前記原料混合物100重量部に対
し５重量部、ポルトランドセメントを同じく10重
量部配合した成型用スラリーより、試料番号１〜
４の成型体を得た。その結果を、第１表に示す。

【表】試料番号１および試料番号２で用いたシラシ系
カツプリング剤は、３−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン（チツソ(株)製商品名サイラ
エースS710）、試料番号３で用いたシラン系カツ
プリング剤は、カチオン性不飽和シラン（日本ユ
ニカー(株)製商品名NUCシランカツプリング剤
Ｙ−5823）、試料番号４で用いたチタネート系カ
ツプリング剤は、イソプロピルトリイソステアロ
イルチタネート（味の素(株)製プレンアクト
TSS）である。実施例２ケイ石粉25重量部、ケイソウ土25重量部、消石
灰50重量部の混合物100重量部に対し、水を12倍
量、ガラス繊維を５重量部、シラス粉を10重量部
加えてスラリー状とし、１重量部のカツプリング
剤（シラン系）を先入れし、90℃加熱で５時間撹
拌後、実施例１と同様加圧成型した。その後、成
型板を180℃の飽和水蒸気圧下８時間オートクレ
ープで反応し、試料番号５のケイ酸カルシウム系
成型体を得た。その結果を、第２表に示す。

【表】試料番号５で用いたシラン系カツプリング剤
は、ポリエトキシジメチルシロキサン（日本ユニ
カー(株)製商品名AZ−6101）である。実施例３実施例１の試料番号１〜４の成型体において、
カツプリング剤を先入れせずに得られた成型用ス
ラリーにケイ石粉、生石灰混合物100重量部に対
し、各重量部のカツプリング剤を後入れしてそれ
ぞれ試料番号６〜９の成型体を得た。その結果
を、第３表に示す。

【表】試料番号６〜９で用いたシラン系およびチタネ
ート系カツプリング剤は、試料番号１〜４で用い
たものとそれぞれ同じである。実施例４カツプリング剤として試料番号１と同じシラン
系カツプリング剤１重量部を先入れして得た成型
用スラリーにケイ石粉、生石灰混合物100重量部
に対し、各重量部（固型分）の液体状高分子水分
散液を後入れし、試料番号１０〜１２の成型体を
得た。その結果を、第４表に示す。

【表】試料番号１０で用いた酢酸ビニル系液体状高分
子は、モビニール111E（ヘキスト合成(株)製商品
名）、試料番号１１で用いたアクリル系液状高分
子は、モビニール966（ヘキスト合成(株)製商品
名）、試料番号１２で用いたSBR系高分子は、ク
ロスレンOTX−６（武田薬品工業(株)製商品名）
である。実施例５カツプリング剤として試料番号３と同じカチオ
ン性不飽和シラン0.3重量部を後入れして得られ
た成型用スラリーに、ケイ石粉、生石灰混合物
100重量部に対し、各重量部（個型分）の液体状
高分子水分散液を後入れし、試料番号１３〜１５
の成型体を得た。その結果を、第５表に示す。

【表】試料番号１３〜１５で用いた酢酸ビニル系、ア
クリル系およびSBR系液体状高分子は、試料番
号１０〜１２で用いたものとそれぞれ同じであ
る。実施例６ケイ石粉60重量部と生石灰55重量部とをCaO／
SiO₂モル比で0.97となるように配合し、この混合
物100重量部に対して、12倍量の水を加えて原料
スラリーつくり、これを圧力12〜14Kg／cm²、温度
191〜197℃で、４時間水熱反応させてケイ酸カル
シウム結晶スラリーを得、これにガラス繊維、ポ
ルトランドセメントを前記混合物100重量部に対
して、それぞれ５、10重量部を添加して、ケイ酸
カルシウム系成型体を製造するに当り、第６表記
載とおり、試料番号１７では、試料番号１と同じ
シラン系カツプリング剤を、試料番号１８では、
試料番号１と同じシラン系カツプリング剤と試料
番号１２と同じSBR系液体状高分子とを、試料
番号１９では試料番号４と同じチタネート系カツ
プリング剤と試料番号１０と同じアクリル系液体
状高分子とを添加して、成型用スラリーを調製
し、成型した場合の成型体の物性および成型加圧
時間を示す。ここで、成型加圧時間とは、前記、記載の寸法
の成型枠に成型用スラリーを注入し、所定の厚さ
までの成型に要した時間（秒）を示す。

【表】但し、〓〓〓は無添加を示す。
比較例１実施例１においてカツプリング剤無添加の成型
体の比較例として試料番号２０とし、実施例２に
おいてカツプリング剤無添加の成型体の比較例と
して試料番号２１とし、それぞれ第７表に示し
た。

【表】比較例２比較例１の試料番号２０における成型用スラリ
ーに、ケイ石粉、生石灰混合物100重量部に対し、
各重量部（個型分）の液体状高分子水分散液を後
入れし、試料番号２２〜２４の成型体を得た。比
較例として、その結果を第８表に示す。

【表】試料番号２２〜２４で用いた酢酸ビニル系、ア
クリル系およびSBR系液体状高分子は、試料番
号１０〜１２で用いたものとそれぞれ同じであ
る。実施例１〜５の試料番号１〜１５の成型体およ
び比較例１、２の試料番号２０〜２４の成型体に
おいて、カサ比重ρと曲げ強度BSの関係を第１
図に、カツプリング剤の添加量（重量部）と成型
所要時間（秒）との関係を第２図に示す。また実
施例６の試料番号１６〜１９の成型体において、
カサ比重ρと曲げ強度BSの関係を第３図に、カ
ツプリング剤の添加量（重量部）と成型加圧時間
（秒）との関係を第４図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は各試料１〜１５，２０〜２４のカサ比
重と曲げ強度の関係を示す図、第２図は各試料１
〜１５，２０〜２４のカツプリング剤添加量と成
型所要時間の関係を示す図、第３図は各試料１６
〜１９のカサ比重ρと曲げ強度BSの関係を示す
図、第４図は各試料１６〜１９のカツプリング剤
添加量（重量部）と成型加圧時間の関係を示す図
である。１〜２４……試料番号。

Claims

【特許請求の範囲】１ケイ酸原料、石灰原料および水を水熱合成反
応させて得たケイ酸カルシウム結晶を主体とする
ケイ酸カルシウム系成型体を製造するに当たり、
カツプリング剤を添加することを特徴とするケイ
酸カルシウム系成型体の製造方法。２上記カツプリング剤の添加量がケイ酸原料と
石灰原料との混合物100重量部に対し、0.1〜２重
量部であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のケイ酸カルシウム系成型体の製造方法。３ケイ酸カルシウム結晶を得た後に液体状高分
子水分散液を添加することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のケイ酸カルシウム系成型体の
製造方法。４液体状高分子水分散液の添加量がケイ酸原料
と石灰原料との混合物100重量部に対し、３〜15
重量部であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載のケイ酸カルシウム系成型体の製造方
法。