JPH0747504B2 - 珪酸カルシウム系成形体の製造法 - Google Patents

珪酸カルシウム系成形体の製造法

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JPH0747504B2
JPH0747504B2 JP5157347A JP15734793A JPH0747504B2 JP H0747504 B2 JPH0747504 B2 JP H0747504B2 JP 5157347 A JP5157347 A JP 5157347A JP 15734793 A JP15734793 A JP 15734793A JP H0747504 B2 JPH0747504 B2 JP H0747504B2
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、珪酸カルシウム系成形
体の新規な製造法に関する。
【0002】
【従来技術】珪酸カルシウム成形体は、軽量であるこ
と、断熱性に優れていること、耐火性の大きいこと、そ
の他数多くの特性を有するので、各種の分野において幅
広く利用されている。
【0003】近年、保温材、断熱材等の分野において
は、更に一層断熱性能が高い珪酸カルシウム成形体が要
望されている。また、珪酸カルシウム成形体には、本来
的に耐熱衝撃性が十分とは言えないという欠点があり、
この欠点の解消が要望されている。
【0004】
【発明の開示】本発明は、上記要望に応えるものであ
り、その目的は、断熱性能及び耐熱衝撃性が共に著しく
向上した珪酸カルシウム系成形体の新規な製造法を提供
することにある。
【0005】本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、珪酸
カルシウム結晶二次粒子の水性スラリーに特定の無機質
化合物を添加して一定量含有せしめた後、成形、乾燥す
るとにより、上記目的が達成できることを見出し、本発
明を完成するに至った。
【0006】 即ち本発明は、珪酸カルシウム結晶二次
粒子を含む水性スラリーに、黒鉛、炭化クロム、炭化ジ
ルコニウム、ジルコン、硼化ジルコニウム、酸化スズ、
酸化クロム、酸化セリウム及び酸化ランタンの少なくと
も1種の無機質化合物を、これらを混合して得られる成
形スラリーの固形分中10〜20重量%となるように
加し、次いでこれを成形、乾燥することを特徴とする珪
酸カルシウム系成形体の製造法に係るものである。
【0007】本発明により得られる珪酸カルシウム系成
形体は、珪酸カルシウム結晶の成形体が上記特定の無機
質化合物を含有して構成されているものであり、このこ
とにより断熱性能及び耐熱衝撃性が共に著しく向上して
いるものである。その理由は明確ではないが、上記特定
の無機質化合物が熱線である赤外線の遮蔽能を有し且つ
10-6/℃のオーダーという低い熱膨脹係数を有してい
ること、かかる無機質化合物を水熱合成反応後の珪酸カ
ルシウム結晶二次粒子の水性スラリーに添加したこと等
が上記効果に寄与しているものと考えられる。
【0008】本発明における珪酸カルシウム結晶として
は、トベルモライト結晶、ゾノトライト結晶、ワラスト
ナイト結晶等を挙げることができる。
【0009】本発明の製造法は、黒鉛、炭化クロム、炭
化ジルコニウム、ジルコン、硼化ジルコニウム、酸化ス
ズ、酸化クロム、酸化セリウム及び酸化ランタンの1種
又は2種以上の無機質化合物を、撹拌下の水熱合成反応
後の珪酸カルシウム結晶二次粒子の水性スラリーに添加
することを除き、基本的には特公昭45−25771号
公報に記載された珪酸原料、石灰原料及び水を含有する
原料スラリーを加圧下加熱撹拌しながら水熱合成反応せ
しめて珪酸カルシウム結晶二次粒子の水性スラリーを調
製し、次いでこれを成形、乾燥して珪酸カルシウム成形
体を製造する方法と同様である。この方法によれば、珪
酸カルシウム結晶が二次粒子を形成するので、得られる
成形体の強度が高いという利点を有している。
【0010】本発明において使用される珪酸原料は、従
来から珪酸カルシウム成形体の製造に使用されて来たも
のがいずれも有効に使用でき、結晶質珪酸原料として珪
石、珪砂等を、また非晶質珪酸原料としてシリカゲル、
シリカフラワー(フェロシリコンダスト等)、ホワイト
カーボン、珪藻土、湿式リン酸製造プロセスで副生する
珪酸フツ化水素酸と水酸化アルミニウムとを反応させて
得られるシリカ等を例示できる。また、石灰原料として
は従来から使用されて来たものがいずれも使用でき、生
石灰、消石灰、カーバイト滓等を例示できる。
【0011】また、珪酸原料と石灰原料のCaO/Si
2 モル比は、通常0.5〜1.5程度である。例えば
トベルモライト結晶を合成しようとする場合は0.70
〜0.90程度、ゾノトライト結晶を合成しようとする
場合は0.90〜1.15程度とするのが好ましい。
【0012】上記原料スラリーには、必要に応じ、従来
公知の添加材を添加しても良く、この際の添加材として
無機質繊維、例えば石綿、岩綿等を挙げることができ
る。原料スラリーを調製する際の水の量は原料スラリー
の固形分に対し5重量倍以上、好ましくは10〜50重
量倍であり、密度0.1g/cm3 程度の軽量体を製造
する場合には15〜50重量倍好ましくは20〜40重
量倍とするのが適当である。
【0013】このようにして調製された原料スラリー
は、撹拌下に水熱合成反応に供される。この反応は、通
常4Kg/cm2 以上、好ましくは6〜30Kg/cm
2 の飽和水蒸気圧下で行われる。この反応により、トベ
ルモライト結晶、ゾノトライト結晶等の珪酸カルシウム
結晶を主成分とし、これが三次元的に絡合している外径
5〜150μm程度の二次粒子が生成し、これが均一に
水に分散したスラリーが得られる。
【0014】ここで、ワラストナイト結晶二次粒子より
なるスラリーを製造しようとする場合は、上記で得たゾ
ノトライト結晶二次粒子よりなるスラリーを乾燥させた
後、800〜1000℃程度の温度で焼成し、次いでこ
れに水を加えることによって得られる。ゾノトライト結
晶の二次粒子の形態は、上記焼成によっても変化せず、
そのまま保持される。
【0015】本発明法においては、上記の珪酸カルシウ
ム結晶二次粒子の水性スラリーに、前記特定の無機質化
合物を添加し、均一に混合する。この際、必要に応じ
て、各種の添加材を更に添加混合しても良い。この際の
添加材としては、珪酸カルシウム成形体製造に用いられ
て来たものが広い範囲で使用でき、繊維類、粘土類、セ
メント、各種バインダー等を例示できる。
【0016】 上記無機質化合物の添加量は、珪酸カル
シウム結晶二次粒子、該無機質化合物及び必要に応じて
添加される添加材からなる水性スラリーの固形分中通常
10〜20重量%である。
【0017】また、用いる無機質化合物は通常粉末状で
あるのが良く、その粒径は、通常0.001μm〜1m
m程度、好ましくは0.001〜300μm程度が適当
である。
【0018】次に、上記で得られた前記特定の無機質化
合物を含有する珪酸カルシウム結晶二次粒子の水性スラ
リーを形成する。成形方法は、例えばプレス脱水成形、
遠心脱水成形、ロール脱水成形、鋳型成形、抄造成形、
押出成形等で良い。
【0019】次いで、乾燥して目的の珪酸カルシウム系
成形体を得る。ここで、得られた成形体の珪酸カルシウ
ム結晶がゾノトライト結晶である場合には、成形体を8
00〜1000℃程度の温度で焼成することによって
も、珪酸カルシウム結晶がワラストナイト結晶である目
的成形体を収得できる。
【0020】本発明製造法における成形の際、必要に応
じて、例えば、上記により得られる無機質化合物を含む
水性スラリーを型に入れてプレス脱水成形し、更にその
上に常法により得られる無機質化合物を含まない珪酸カ
ルシウム結晶スラリーを型に入れてプレス脱水成形する
か、或いはこの逆の操作を行って、積層成形体とするこ
ともできる。
【0021】本発明製造法により得られる珪酸カルシウ
ム系成形体としては、高密度のものから低密度のものま
で容易に製造出来るが、特に低密度の軽量体、例えば嵩
密度0.1g/cm3 程度の成形体を製造する場合には
沈降容積5ml以上の石灰乳を使用することが好まし
い。特に好ましいのは、沈降容積10ml以上のもので
ある。
【0022】上記石灰乳の沈降容積とは、水対石灰の固
形分の比が120倍の石灰乳50mlを、内径が1.3
cmで容積が50cm3 のメスシリンダー中で20分間
静置後に石灰の粒子が沈降した容積をmlで示したもの
である。沈降容積が大きいということは、石灰が良く水
に分散して安定な状態にあり、反応性が高いことを意味
する。沈降容積が大きい石灰乳を使用することにより、
得られる珪酸カルシウム結晶の二次粒子の見掛密度が低
くなるので低密度の軽量体の製造が容易になる。
【0023】以上のようにして、断熱性能及び耐熱衝撃
性が共に著しく向上した珪酸カルシウム系成形体が得ら
れる。
【0024】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を具体的に説明
する。但し、下記例における部及び%はそれぞれ重量部
及び重量%を示し、また各種物性はそれぞれ次の様な方
法で測定したものである。
【0025】(イ)曲げ強さ…JIS A9510の方
法に準じて測定した。
【0026】(ロ)熱伝導率…JIS A9510の円
筒法に準じて測定した。
【0027】(ハ)耐熱衝撃性…1000×1000×
50mmの成形体の片面を電気炉で所定温度まで急熱
(20℃/分)し、同温度で1時間保持後、急冷する。
【0028】この操作を4回繰り返して外観の変化を調
べた。
【0029】実施例1 生石灰(CaO 96%)を80℃の温水中で消和させ
て得た石灰乳に珪石粉末(SiO2 97%)をCaO/
SiO2 モル比が1.00となるように加え、更に水を
加えて全体の水量を固形分の12重量倍となるように混
合して原料スラリーを得た。これを飽和水蒸気圧12K
g/cm2 、温度191℃でオートクレーブ中で回転数
40r.p.mで撹拌翼を回転しながら撹拌し、5時間
水熱合成反応を行って珪酸カルシウム結晶の水性スラリ
ーを得た。
【0030】上記で得たスラリーを100℃で24時間
乾燥して、X線回折分析したところ、ゾノトライト結晶
のピークが認められた。また、このスラリーをスライド
グラス上で乾燥して光学顕微鏡で観察すると、ゾノトラ
イト結晶が三次元的に絡合して形成された外径5〜15
0μmの球状二次粒子が認められた。
【0031】次いで上記で得た結晶スラリーに、該スラ
リー中のゾノトライト結晶との合計量が90部となる所
定量のジルコン結晶粉末(熱膨脹係数3.3×10-6
℃、平均粒子径1.0μm)、石綿7部及びポルトラン
ドセメント3部を添加混合した後、プレス脱水成形し、
100℃で乾燥して、1000×1000×50mmの
板状成形体を得た。
【0032】得られた成形体の物性は第1表の通りであ
った。
【0033】
【表1】
【0034】実施例2 実施例1と同様にして得られたゾノトライト結晶二次粒
子の水性スラリー75部(固形分)に、石綿7部、ポル
トランドセメント3部及び第2表に示す無機質化合物1
5部を添加した後、実施例1と同様にして同形状の成形
体を得た。
【0035】得られた成形体の物性は第2表の通りであ
った。
【0036】
【表2】
【0037】
【表3】
【0038】比較例1 実施例1と同様にして得られたゾノトライト結晶二次粒
子の水性スラリー75部(固形分)に石綿7部、ポルト
ランドセメント3部及び酸化鉄粉末(ヘマタイト、熱膨
脹係数11.7×10-6、平均粒子径0.51μm)を
15部添加した後、実施例1と同様にして同形状の成形
体(試料No.13)を得た。
【0039】得られた成形体の物性は第3表の通りであ
った。
【0040】
【表4】
【0041】以上の結果より、本発明以外の無機質化合
物を用いた試料No.13は、特に耐熱衝撃性に劣ってい
るために容易にクラックが発生した。これに対し、本発
明品である試料No.2〜12は、断熱性能及び耐熱衝撃
性とともに優れた効果を発揮していることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:32) (C04B 28/18 14:04) Z (C04B 28/18 14:30) 111:28 111:40

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 珪酸カルシウム結晶二次粒子を含む水性
    スラリーに、黒鉛、炭化クロム、炭化ジルコニウム、ジ
    ルコン、硼化ジルコニウム、酸化スズ、酸化クロム、酸
    化セリウム及び酸化ランタンの少なくとも1種の無機質
    化合物を、これらを混合して得られる成形スラリーの固
    形分中10〜20重量%となるように添加し、次いでこ
    れを成形、乾燥することを特徴とする珪酸カルシウム系
    成形体の製造法。
JP5157347A 1985-12-17 1993-06-28 珪酸カルシウム系成形体の製造法 Expired - Lifetime JPH0747504B2 (ja)

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JPH10206067A (ja) 1997-01-27 1998-08-07 Honda Motor Co Ltd 熱交換器の支持構造
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