JPH0772099B2 - 繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材並にその二次製品並にそれらの製造方法 - Google Patents
繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材並にその二次製品並にそれらの製造方法Info
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- JPH0772099B2 JPH0772099B2 JP35420491A JP35420491A JPH0772099B2 JP H0772099 B2 JPH0772099 B2 JP H0772099B2 JP 35420491 A JP35420491 A JP 35420491A JP 35420491 A JP35420491 A JP 35420491A JP H0772099 B2 JPH0772099 B2 JP H0772099B2
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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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/46—Rock wool ; Ceramic or silicate fibres
- C04B14/4643—Silicates other than zircon
- C04B14/465—Ca-silicate, e.g. wollastonite
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- 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
- C04B28/30—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 magnesium cements or similar cements
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規の不焼成セラミッ
クスであって、耐火性不焼成かつ軽量の構造材、断熱
材、防音材として、嵩比重で比強度特に比曲強度に優れ
た画期的斬新なる複合素材についてのものである。 具
体的には繊維状カルシウムシリケートと活性マグネシヤ
との全く新規なる組合わせを主とする合成に係る複合素
材及びその二次製品と、並にそれらの製造方法とに関す
る。
クスであって、耐火性不焼成かつ軽量の構造材、断熱
材、防音材として、嵩比重で比強度特に比曲強度に優れ
た画期的斬新なる複合素材についてのものである。 具
体的には繊維状カルシウムシリケートと活性マグネシヤ
との全く新規なる組合わせを主とする合成に係る複合素
材及びその二次製品と、並にそれらの製造方法とに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐火性、不燃性の軽量構造材、断
熱材等には次のようなものが知られている。 （１）第１の従来技術 水熱合成による珪酸石灰塩水和物を主体とするものがあ
る。 所謂ケイカル板などであり、軽量不燃材として建
物の外壁などに用いられている。 （２）第２の従来技術 ポルトランドセメントのモルタルにアスベストを混合し
た石綿スレート板も、工場建築などの屋根材、壁材等
に、従来非常に多く用いられていた。 （３）第３の従来技術 ポルトランドセメントのモルタルにガラス繊維を混入し
た材料も、石綿セメント製品の代替品として最近使用さ
れている。 （４）第４の従来技術 ポルトランドセメントのモルタルに炭素繊維及び又はポ
リマー繊維を混入したものも、最近一部に用いられるよ
うになって来た。 （５）第５の従来技術 珪砂とセメント、石灰、石こう等を配合しアルミ金属粉
のアルカリ性発泡体を高圧蒸気養生した軽量気泡コンク
リート（所謂ＡＬＣ）も近年多く用いられている。 （６）第６の従来技術 石こう中に木質繊誰を混入して成形した石こう板も建材
として可成使用されている。 （７）第７の従来技術 マグネシウムオキシクロライド（ｍ・ＭｇＯ・ＭｇＣ１
２・ｎＨ２Ｏ３）、所謂マグネシアセメントも気硬性セ
メントとして壁材などに用いられている。 またマグネ
シアセメント製品としては、木毛セメントボンドとして
欧米では比較的多く使用されている。
熱材等には次のようなものが知られている。 （１）第１の従来技術 水熱合成による珪酸石灰塩水和物を主体とするものがあ
る。 所謂ケイカル板などであり、軽量不燃材として建
物の外壁などに用いられている。 （２）第２の従来技術 ポルトランドセメントのモルタルにアスベストを混合し
た石綿スレート板も、工場建築などの屋根材、壁材等
に、従来非常に多く用いられていた。 （３）第３の従来技術 ポルトランドセメントのモルタルにガラス繊維を混入し
た材料も、石綿セメント製品の代替品として最近使用さ
れている。 （４）第４の従来技術 ポルトランドセメントのモルタルに炭素繊維及び又はポ
リマー繊維を混入したものも、最近一部に用いられるよ
うになって来た。 （５）第５の従来技術 珪砂とセメント、石灰、石こう等を配合しアルミ金属粉
のアルカリ性発泡体を高圧蒸気養生した軽量気泡コンク
リート（所謂ＡＬＣ）も近年多く用いられている。 （６）第６の従来技術 石こう中に木質繊誰を混入して成形した石こう板も建材
として可成使用されている。 （７）第７の従来技術 マグネシウムオキシクロライド（ｍ・ＭｇＯ・ＭｇＣ１
２・ｎＨ２Ｏ３）、所謂マグネシアセメントも気硬性セ
メントとして壁材などに用いられている。 またマグネ
シアセメント製品としては、木毛セメントボンドとして
欧米では比較的多く使用されている。
【０００３】
【本発明の目的：解決すべき課題】上記のように、従来
の軽量不燃材、断熱材等は多種知られているが、夫々次
のような問題点、欠点を有している。第１の従来技術の
所謂珪カル板は不燃性のものではあるけれども、あまり
軽くはないという問題点がある上コストも高いという欠
点がある。第２の従来技術の所謂石綿スレート板は、人
体に有害であるので、公衆衛生上、最近特に公害物とし
て取り扱われるようになり、むしろ、公共建築物からは
除去されて、代替材料が取り付けられる程である。 従
って、コストは安いけれども、最大の問題点を有してい
る。第３の従来技術の、ポルトランドセメントモルタル
中にガラス繊維を混入したものは前記アスべスト製品の
代替品として衛生上は一応問題はないが、通常のガラス
繊維であると、セメント中のアルカリによって侵される
から、曲げ強度が弱くなるという大きな欠点がある。
またアルカリに侵されないＺｒＯ２入りのガラス繊維は
非常なコスト高であるから、通常の建築物に使用しても
採算がとれないという問題点もある。第４の従来技術の
ポルトランドセメントモルタルに炭素繊維及び又はポリ
マー繊維を混入した材料は、炭素繊維等がセメントのア
ルカリに侵されず、嵩比重も軽いのであるが、何分にも
炭素繊維等そのものは未だに非常に高価なものであるか
ら、一般建物の材料としては、コスト高で不向きという
問題点がある。第５の従来技術である所謂ＡＬＣは、高
圧蒸気養生で温度はそれ程高くはないから遊離の石灰が
残っているので、最初から強度が弱くて脆い。 また多
孔性であるから前記遊離石灰が風化して炭酸化し益々弱
くなるという欠点がある。第６の従来技術の木質繊維入
りの石こうは、準不燃材料であって、耐火性には乏しく
機械的強度も弱く、セラミック材料の比ではないので、
欠点が多い。第７の従来技術である、マグネシアセメン
ト製品は曲げ強度が高く、粉塵化しない特徴があるけれ
ども、吸温性を有する欠点があるのであまり普及してい
ない。
の軽量不燃材、断熱材等は多種知られているが、夫々次
のような問題点、欠点を有している。第１の従来技術の
所謂珪カル板は不燃性のものではあるけれども、あまり
軽くはないという問題点がある上コストも高いという欠
点がある。第２の従来技術の所謂石綿スレート板は、人
体に有害であるので、公衆衛生上、最近特に公害物とし
て取り扱われるようになり、むしろ、公共建築物からは
除去されて、代替材料が取り付けられる程である。 従
って、コストは安いけれども、最大の問題点を有してい
る。第３の従来技術の、ポルトランドセメントモルタル
中にガラス繊維を混入したものは前記アスべスト製品の
代替品として衛生上は一応問題はないが、通常のガラス
繊維であると、セメント中のアルカリによって侵される
から、曲げ強度が弱くなるという大きな欠点がある。
またアルカリに侵されないＺｒＯ２入りのガラス繊維は
非常なコスト高であるから、通常の建築物に使用しても
採算がとれないという問題点もある。第４の従来技術の
ポルトランドセメントモルタルに炭素繊維及び又はポリ
マー繊維を混入した材料は、炭素繊維等がセメントのア
ルカリに侵されず、嵩比重も軽いのであるが、何分にも
炭素繊維等そのものは未だに非常に高価なものであるか
ら、一般建物の材料としては、コスト高で不向きという
問題点がある。第５の従来技術である所謂ＡＬＣは、高
圧蒸気養生で温度はそれ程高くはないから遊離の石灰が
残っているので、最初から強度が弱くて脆い。 また多
孔性であるから前記遊離石灰が風化して炭酸化し益々弱
くなるという欠点がある。第６の従来技術の木質繊維入
りの石こうは、準不燃材料であって、耐火性には乏しく
機械的強度も弱く、セラミック材料の比ではないので、
欠点が多い。第７の従来技術である、マグネシアセメン
ト製品は曲げ強度が高く、粉塵化しない特徴があるけれ
ども、吸温性を有する欠点があるのであまり普及してい
ない。
【０００４】本発明は、上記多くの従来技術の問題点諸
欠点を除去し、軽くて耐火性があり、防音性能が高く、
特に曲げ強度、比強度が高く、風化せず吸温性もなく、
而もコストも高くない、断熱材料、即ち繊維状ＣＳと活
性ＭｇＯの複合材料と二次製品並にそれらの製造方法と
を創始提供することを目的とする。
欠点を除去し、軽くて耐火性があり、防音性能が高く、
特に曲げ強度、比強度が高く、風化せず吸温性もなく、
而もコストも高くない、断熱材料、即ち繊維状ＣＳと活
性ＭｇＯの複合材料と二次製品並にそれらの製造方法と
を創始提供することを目的とする。
【０００５】
【本発明の構成：課題解決の手段】本発明の、繊維状Ｃ
Ｓと活性ＭｇＯの複合材料の構成は二つの主なる要素か
ら成る。 即ち第一の要素は繊維状ＣＳであって、その
ＣａＯとＳｉＯ２の含有モル比は０．８以上１．２以下
であって、アスペクト比は５以上３０以下であり、これ
を稀硫酸で処理したものである。 第二の要素は活性Ｍ
ｇＯであって、その結晶サイズが１００［Å］以上５０
０［Å」以下のものである。 而して第一の要素は重量
で２０［％］以上８０［％］以下用い、第二の要素は重
量で８０［％］以下２０［％］以上用いる。 また副次
的要素として、該活性ＭｇＯの１／４以上１／６モル以
下当量の硫酸基を用い、上記三要素が均質に含有される
ことが、本発明複合材料の特徴になっている。 前記Ｃ
ａＯとＳｉＯ２のモル比を０．８以上１．２以下とした
のは、この範囲外では殆んど繊維を形成しないからであ
り、該繊維のアスベスト比を５以上３０以下としたの
は、５未満では繊維の形状をなさず、また３０を超える
と曲った部分が多くなり、製品となった場合に曲げ強度
を増進する手段として不充分となるからである。 また
この繊維を稀硫酸で処理したものとするのは、繊維の表
面をゲル状化することによって第二の要素である活性Ｍ
ｇＯと化学的結合部分をも形成し、一体化させて曲げ強
度と比強度を極力大ならしめるためである。次に第二の
要素である活性ＭｇＯの結晶サイズを１００［Å］以上
５００［Å」以下としたのは、１００［Å］未満では結
晶化せず不活性となり、５００［Å］を超えると粒径過
大となり、矢張り活性化されないからである。また硫酸
基を活性ＭｇＯの１／４以下１／６モル以上用いること
にしたのは１／４を超えると残留硫酸が多くなるので有
害であり、１／６未満では未反応の活性ＭｇＯが残り複
合効果が不充分となるからである。次に本発明の繊維状
ＣＳは具体的には珪灰石の主成分である繊維状βＣＳと
スラグウール中において、ＣとＳの含有モル比が０．８
以上１．２以下のもの、即ち確実に繊維状をなすもので
ある。更に次に本発明の複合素材の製造方法としては、
先ず繊維状ＣＳを主成分とする珪灰石及び又はスラグウ
ール、即ち繊維状ＣＳを１０メッシュ以上１００メッシ
ュ以下に粉砕し、重量が該繊維状ＣＳ素材の１．３倍以
上２．０倍以下であって、濃度が２［％］以上 １０
［％］以下の稀硫酸溶液に浸漬して５０［℃］以上７０
［℃」以下に加温攪拌することにより、前記繊維状ＣＳ
素材の表面をゲル状化し、該繊維状ＣＳ素材を膨潤させ
懸濁スラリーとしたものに、微晶質マグネサイトを６５
０［℃］以上９５０［℃］以下の温度で假焼して結晶粒
子径を１００［Å］以上５００［Å］以下とした活性Ｍ
ｇＯを、前記スラリーが塩基性となるように過剰に添加
混合して、繊維状ＣＳ懸濁過飽和硫酸マグネシウム複合
素材としたことを特徴とする方法である。繊維状ＣＳ素
材の通る篩目を１０メッシュ以上（１．６８［ｍｍ］以
下）としたのは、１０メッシュ未満では、粗すぎて、明
確な効果が得られないからであり、１００メッシュ以下
（０．１４９［ｍｍ］以上）としたのは、それを超える
と細かくなり過ぎて繊維としての効果が失なわれるから
である。また使用稀硫酸の量を１．３倍以上としたの
は、それ未満では繊維の表面を充分にゲル化できないか
らであり、２．０倍以下としたのは、それを超えると混
合物の粘性が小さくなり過ぎ分離を起すからである。
また加温の温度を５０［℃」以上としたのは、それ未満
では繊維の表面が充分にゲル化しないからであり、７０
［℃］以下としたのは、それを超えると、繊維の内部ま
で硫酸と反応し、繊維としての引張強度が失なわれるか
らである。次に微晶質マグネサイトの假焼温度を６５０
［℃］以上としたのは、それ未満ではマグネサイト中の
ＣＯ２の分解が進まないからであり、９５０［℃］以下
としたのは、それを超えると生成したＭｇＯの活性度が
低下するからである。 また活性ＭｇＯの結晶粒子径は
温度と時間により制御する方法をとるが、１００［Å］
以上としたのは、それ未満であると、複合素材を作る場
合に反応時間が速くなり過ぎて工程時間が間に合わない
からであり、５００［Å］以下としたのは、それを超え
ると、ＭｇＯの活性度が低下するからである。更に、本
発明の、二次製品の組成として、繊維状ＣＳと活性Ｍｇ
Ｏの複合素材に、更に活性ＭｇＯを加える場合に、該複
合素材中のＭｇＳＯ４に対して、モル比を３倍以上とし
たのは、それ未満であると、相当な硬化強度を得るため
不充分であり、５倍以下としたのは、それを超えると、
最終生成物のうち遊離のＭｇ（ＯＨ）２が多くなり過ぎ
強度が低下するからである。更にまた、本発明の上記二
次製品の製造工程で遠赤外線炉を用いる場合に、その温
度を５０［℃」以上としたのは、それ未満では強度の発
現が遅れるからであり、３００［℃」以下としたのは、
前記ＣＳ繊維表面のゲル状組織が分解して、非繊維部分
との一体化が損なわれ、強度特に曲げ強度が不充分とな
るからである。
Ｓと活性ＭｇＯの複合材料の構成は二つの主なる要素か
ら成る。 即ち第一の要素は繊維状ＣＳであって、その
ＣａＯとＳｉＯ２の含有モル比は０．８以上１．２以下
であって、アスペクト比は５以上３０以下であり、これ
を稀硫酸で処理したものである。 第二の要素は活性Ｍ
ｇＯであって、その結晶サイズが１００［Å］以上５０
０［Å」以下のものである。 而して第一の要素は重量
で２０［％］以上８０［％］以下用い、第二の要素は重
量で８０［％］以下２０［％］以上用いる。 また副次
的要素として、該活性ＭｇＯの１／４以上１／６モル以
下当量の硫酸基を用い、上記三要素が均質に含有される
ことが、本発明複合材料の特徴になっている。 前記Ｃ
ａＯとＳｉＯ２のモル比を０．８以上１．２以下とした
のは、この範囲外では殆んど繊維を形成しないからであ
り、該繊維のアスベスト比を５以上３０以下としたの
は、５未満では繊維の形状をなさず、また３０を超える
と曲った部分が多くなり、製品となった場合に曲げ強度
を増進する手段として不充分となるからである。 また
この繊維を稀硫酸で処理したものとするのは、繊維の表
面をゲル状化することによって第二の要素である活性Ｍ
ｇＯと化学的結合部分をも形成し、一体化させて曲げ強
度と比強度を極力大ならしめるためである。次に第二の
要素である活性ＭｇＯの結晶サイズを１００［Å］以上
５００［Å」以下としたのは、１００［Å］未満では結
晶化せず不活性となり、５００［Å］を超えると粒径過
大となり、矢張り活性化されないからである。また硫酸
基を活性ＭｇＯの１／４以下１／６モル以上用いること
にしたのは１／４を超えると残留硫酸が多くなるので有
害であり、１／６未満では未反応の活性ＭｇＯが残り複
合効果が不充分となるからである。次に本発明の繊維状
ＣＳは具体的には珪灰石の主成分である繊維状βＣＳと
スラグウール中において、ＣとＳの含有モル比が０．８
以上１．２以下のもの、即ち確実に繊維状をなすもので
ある。更に次に本発明の複合素材の製造方法としては、
先ず繊維状ＣＳを主成分とする珪灰石及び又はスラグウ
ール、即ち繊維状ＣＳを１０メッシュ以上１００メッシ
ュ以下に粉砕し、重量が該繊維状ＣＳ素材の１．３倍以
上２．０倍以下であって、濃度が２［％］以上 １０
［％］以下の稀硫酸溶液に浸漬して５０［℃］以上７０
［℃」以下に加温攪拌することにより、前記繊維状ＣＳ
素材の表面をゲル状化し、該繊維状ＣＳ素材を膨潤させ
懸濁スラリーとしたものに、微晶質マグネサイトを６５
０［℃］以上９５０［℃］以下の温度で假焼して結晶粒
子径を１００［Å］以上５００［Å］以下とした活性Ｍ
ｇＯを、前記スラリーが塩基性となるように過剰に添加
混合して、繊維状ＣＳ懸濁過飽和硫酸マグネシウム複合
素材としたことを特徴とする方法である。繊維状ＣＳ素
材の通る篩目を１０メッシュ以上（１．６８［ｍｍ］以
下）としたのは、１０メッシュ未満では、粗すぎて、明
確な効果が得られないからであり、１００メッシュ以下
（０．１４９［ｍｍ］以上）としたのは、それを超える
と細かくなり過ぎて繊維としての効果が失なわれるから
である。また使用稀硫酸の量を１．３倍以上としたの
は、それ未満では繊維の表面を充分にゲル化できないか
らであり、２．０倍以下としたのは、それを超えると混
合物の粘性が小さくなり過ぎ分離を起すからである。
また加温の温度を５０［℃」以上としたのは、それ未満
では繊維の表面が充分にゲル化しないからであり、７０
［℃］以下としたのは、それを超えると、繊維の内部ま
で硫酸と反応し、繊維としての引張強度が失なわれるか
らである。次に微晶質マグネサイトの假焼温度を６５０
［℃］以上としたのは、それ未満ではマグネサイト中の
ＣＯ２の分解が進まないからであり、９５０［℃］以下
としたのは、それを超えると生成したＭｇＯの活性度が
低下するからである。 また活性ＭｇＯの結晶粒子径は
温度と時間により制御する方法をとるが、１００［Å］
以上としたのは、それ未満であると、複合素材を作る場
合に反応時間が速くなり過ぎて工程時間が間に合わない
からであり、５００［Å］以下としたのは、それを超え
ると、ＭｇＯの活性度が低下するからである。更に、本
発明の、二次製品の組成として、繊維状ＣＳと活性Ｍｇ
Ｏの複合素材に、更に活性ＭｇＯを加える場合に、該複
合素材中のＭｇＳＯ４に対して、モル比を３倍以上とし
たのは、それ未満であると、相当な硬化強度を得るため
不充分であり、５倍以下としたのは、それを超えると、
最終生成物のうち遊離のＭｇ（ＯＨ）２が多くなり過ぎ
強度が低下するからである。更にまた、本発明の上記二
次製品の製造工程で遠赤外線炉を用いる場合に、その温
度を５０［℃」以上としたのは、それ未満では強度の発
現が遅れるからであり、３００［℃」以下としたのは、
前記ＣＳ繊維表面のゲル状組織が分解して、非繊維部分
との一体化が損なわれ、強度特に曲げ強度が不充分とな
るからである。
【０００６】
【作用】第一に繊維状ＣＳは、アスベストに比較しては
柔軟性では劣るが、引張強度は優るとも劣らない。しか
し、これらを稀硫酸液にて処理することにより比較的粗
粉砕された繊維集束体を膨潤させその表面を一部溶解す
ることにより著しい柔軟性を附与することが出来る。第
二に多層構造をもつ天然微晶質マグネサイトを熱分解し
て得られるペリクレース結晶粒子を１００［Å］以上５
００［Å］以下とすることでマグネサイトの仮像をもつ
活性ＭｇＯとなり第一の硫酸処理されたＣＳ繊維との密
着性を著しく増大し層状と繊維状との積層された構造を
生成する。第三にＣＳ繊維を処理して硫酸と活性ＭｇＯ
の反応で生成する硫酸マグネシウムは活性ＭｇＯとオキ
シサルフェートセメントを形成しＣＳ繊維と活性ＭｇＯ
の水和により生成する層状ブルーサイトを強固に接着す
る作用により比強度（強度／嵩比重）に優れた硬化体と
なるものである。第四に、前記ＣＳ繊維の硫酸液による
溶解反応で生成する石膏はα形半水塩または無水塩とな
っておりＭｇＯと複合され強度の増大に寄与し、同時に
生成するシリカゲルは気乾により水密性を増大する作用
をもっている。第五に本発明者らの想定する構造式とし
て次のような新しい結合組織を有するものと推定され
る。 ｎＭｇＯ・（ＭｇＳＯ４＋ＣａＳＯ４）・ｍＨ２Ｏ 而して、強度発現の作用からして、前記式中のｎは３な
いし５と思考されるのである。
柔軟性では劣るが、引張強度は優るとも劣らない。しか
し、これらを稀硫酸液にて処理することにより比較的粗
粉砕された繊維集束体を膨潤させその表面を一部溶解す
ることにより著しい柔軟性を附与することが出来る。第
二に多層構造をもつ天然微晶質マグネサイトを熱分解し
て得られるペリクレース結晶粒子を１００［Å］以上５
００［Å］以下とすることでマグネサイトの仮像をもつ
活性ＭｇＯとなり第一の硫酸処理されたＣＳ繊維との密
着性を著しく増大し層状と繊維状との積層された構造を
生成する。第三にＣＳ繊維を処理して硫酸と活性ＭｇＯ
の反応で生成する硫酸マグネシウムは活性ＭｇＯとオキ
シサルフェートセメントを形成しＣＳ繊維と活性ＭｇＯ
の水和により生成する層状ブルーサイトを強固に接着す
る作用により比強度（強度／嵩比重）に優れた硬化体と
なるものである。第四に、前記ＣＳ繊維の硫酸液による
溶解反応で生成する石膏はα形半水塩または無水塩とな
っておりＭｇＯと複合され強度の増大に寄与し、同時に
生成するシリカゲルは気乾により水密性を増大する作用
をもっている。第五に本発明者らの想定する構造式とし
て次のような新しい結合組織を有するものと推定され
る。 ｎＭｇＯ・（ＭｇＳＯ４＋ＣａＳＯ４）・ｍＨ２Ｏ 而して、強度発現の作用からして、前記式中のｎは３な
いし５と思考されるのである。
【０００７】
【実施例１】本実施例は前記ＣＳの原料として珪灰石を
使用した例である。 第１工程としては６０メッシュ以
下に調整した珪灰石粉を１００重量部と、１０［％］硫
酸溶液１４０重量部とを混合し、５０［℃］に加熱して
１．５時間攪拌反応させた。 また第２工程としては上
記生成物に１５０［メッシュ］（０．１０５［ｍｍ］）
以下の活性ＭｇＯを３０重量部を添加し、５０［℃］に
加熱して１時間攪拌反応せしめた。 次に第３工程とし
て二次製品の製造工程であるが、更に１５０［メッシ
ュ］以下の活性ＭｇＯを１００重量部と高分子エマルジ
ョンを１０重量部とを、第２工程までに出来た繊維状Ｃ
Ｓと活性ＭｇＯの複合素材に混練して全体を均質なペー
スト状とする。最後に第４工程として前記ペースト状複
合材料を型枠内に隙間なく流し込み振動成形する。 こ
の状態において型枠内で５時間養生硬化させた。 次い
でこれを脱型した後、遠赤外線炉内中において、１８０
［℃］で１０時間加熱し硬化促進せしめた。この本発明
実施例の物性試験結果は次記表１の左欄に示す通りであ
る。尚２〜３の従来技術についても、主なる物性項目に
ついて記載し比較評価を行なった。 但し比強度は曲げ
強度を嵩比重で除した値である。
使用した例である。 第１工程としては６０メッシュ以
下に調整した珪灰石粉を１００重量部と、１０［％］硫
酸溶液１４０重量部とを混合し、５０［℃］に加熱して
１．５時間攪拌反応させた。 また第２工程としては上
記生成物に１５０［メッシュ］（０．１０５［ｍｍ］）
以下の活性ＭｇＯを３０重量部を添加し、５０［℃］に
加熱して１時間攪拌反応せしめた。 次に第３工程とし
て二次製品の製造工程であるが、更に１５０［メッシ
ュ］以下の活性ＭｇＯを１００重量部と高分子エマルジ
ョンを１０重量部とを、第２工程までに出来た繊維状Ｃ
Ｓと活性ＭｇＯの複合素材に混練して全体を均質なペー
スト状とする。最後に第４工程として前記ペースト状複
合材料を型枠内に隙間なく流し込み振動成形する。 こ
の状態において型枠内で５時間養生硬化させた。 次い
でこれを脱型した後、遠赤外線炉内中において、１８０
［℃］で１０時間加熱し硬化促進せしめた。この本発明
実施例の物性試験結果は次記表１の左欄に示す通りであ
る。尚２〜３の従来技術についても、主なる物性項目に
ついて記載し比較評価を行なった。 但し比強度は曲げ
強度を嵩比重で除した値である。
【０００８】
【表１】
【０００９】上記表１に示された試験結果の通り、本発
明品（例１）は主な従来品に比較し、嵩比重はほぼ同等
であるが、吸水率は数分の１で、曲げ強度はいずれの従
来品に比しても倍以上、かつ、耐火性、耐水性、耐風化
性においても抜群の品質を有することがわかった。
明品（例１）は主な従来品に比較し、嵩比重はほぼ同等
であるが、吸水率は数分の１で、曲げ強度はいずれの従
来品に比しても倍以上、かつ、耐火性、耐水性、耐風化
性においても抜群の品質を有することがわかった。
【実施例２】本実施例は本発明品のうち、超軽量断熱材
として製造使用するものの例である。第一工程として
は、繊維状ＣＳとして６０［メッシュ］以下の珪灰石繊
維１００重量部に、１０［％］硫酸溶液１５０重量部を
加えて混合し、５０［℃］に加熱し、２時間攪拌し反応
せしめた。 また、第二工程として、１５０［メッシ
ュ」以下の活性Ｍｇ０・３０重量部を上記反応物に添加
混合し、５０［℃］に加熱して１時間攪拌し反応せしめ
た。 次に第三工程として前記混合反応物に、１５０
［メッシュ］以下の活性ＭｇＯ１００重量部と、高分子
エマルジョン５重量部と、シリカゲル３重量部と、塩化
マグネシウムの２０［％」水溶液１５重量部とを添加
し、混練してペースト状とした。更に第四工程として、
パーライトスフェアー２００重量部を添加し、２０分間
混合攪拌した。 而して、第五工程として、第四工程ま
での仕上り物を型枠内に充填し振動成形し、表面より２
ないし３［ｍｍ］の層にメッシュガラス繊維布を埋設
し、型枠内で６時間硬化せしめた。 その後脱型し、遠
赤外線炉内において１８０［℃］で１２時間促進硬化せ
しめた。この実施例２の本発明品（例２）の左欄に示す
通りであり、２〜３の従来品と比較し、評価を行なっ
た。
として製造使用するものの例である。第一工程として
は、繊維状ＣＳとして６０［メッシュ］以下の珪灰石繊
維１００重量部に、１０［％］硫酸溶液１５０重量部を
加えて混合し、５０［℃］に加熱し、２時間攪拌し反応
せしめた。 また、第二工程として、１５０［メッシ
ュ」以下の活性Ｍｇ０・３０重量部を上記反応物に添加
混合し、５０［℃］に加熱して１時間攪拌し反応せしめ
た。 次に第三工程として前記混合反応物に、１５０
［メッシュ］以下の活性ＭｇＯ１００重量部と、高分子
エマルジョン５重量部と、シリカゲル３重量部と、塩化
マグネシウムの２０［％」水溶液１５重量部とを添加
し、混練してペースト状とした。更に第四工程として、
パーライトスフェアー２００重量部を添加し、２０分間
混合攪拌した。 而して、第五工程として、第四工程ま
での仕上り物を型枠内に充填し振動成形し、表面より２
ないし３［ｍｍ］の層にメッシュガラス繊維布を埋設
し、型枠内で６時間硬化せしめた。 その後脱型し、遠
赤外線炉内において１８０［℃］で１２時間促進硬化せ
しめた。この実施例２の本発明品（例２）の左欄に示す
通りであり、２〜３の従来品と比較し、評価を行なっ
た。
【００１０】
【表２】
【００１１】上記表２に示された試験結果の通り、超軽
量断熱材としての本発明品（例２）は、主な従来品と比
較し、嵩比重が格段に軽く、吸収率は極めて小さく、而
も強度は従来品の倍と、従来品に比較し顕著に優れた性
能を有することがわかった。
量断熱材としての本発明品（例２）は、主な従来品と比
較し、嵩比重が格段に軽く、吸収率は極めて小さく、而
も強度は従来品の倍と、従来品に比較し顕著に優れた性
能を有することがわかった。
【実施例３】本実施例は繊誰状ＣＳの資財としてスラグ
ウールを用いた例である。第１工程として、スラグウー
ル４４重量部に２［％」硫酸１１０重量部を加えて混合
し、５０［℃」に加熱し、２時間攪拌し反応せしめた。
第２工程としては、上記反応物に、１５０［メッシ
ュ」以下の活性ＭｇＯ５６重量部を添加混合し、５０
［℃］に加熱して１時間攪拌し反応せしめた。 次に第
３工程として前記混合反応物に、１５０［メッシュ］以
下の活性ＭｇＯ１００重量部と、高分子エマルジョン５
重量部と、シリカゲル３重量部と、塩化マグネシウムの
２０［％］水溶液１５重量部とを添加し、混練してペー
スト状とした。 更に第４工程として、スラグウール１
００重量部を添加し、２０分間混合攪拌した。 次い
で、第５工程として、第４工程までの仕上り複合物を型
枠内に充填し振動成形し、型枠内で６時間硬化養生せし
めた。その後脱型し、遠赤外線炉内において１８０
［℃］で１２時間促進硬化せしめた。この実施例３の本
発明品（例３）の物性試験結果は表３の左欄に示す通り
であり、２〜３の代表的従来品と比較すると、顕著な効
果が得られていることがわかった。
ウールを用いた例である。第１工程として、スラグウー
ル４４重量部に２［％」硫酸１１０重量部を加えて混合
し、５０［℃」に加熱し、２時間攪拌し反応せしめた。
第２工程としては、上記反応物に、１５０［メッシ
ュ」以下の活性ＭｇＯ５６重量部を添加混合し、５０
［℃］に加熱して１時間攪拌し反応せしめた。 次に第
３工程として前記混合反応物に、１５０［メッシュ］以
下の活性ＭｇＯ１００重量部と、高分子エマルジョン５
重量部と、シリカゲル３重量部と、塩化マグネシウムの
２０［％］水溶液１５重量部とを添加し、混練してペー
スト状とした。 更に第４工程として、スラグウール１
００重量部を添加し、２０分間混合攪拌した。 次い
で、第５工程として、第４工程までの仕上り複合物を型
枠内に充填し振動成形し、型枠内で６時間硬化養生せし
めた。その後脱型し、遠赤外線炉内において１８０
［℃］で１２時間促進硬化せしめた。この実施例３の本
発明品（例３）の物性試験結果は表３の左欄に示す通り
であり、２〜３の代表的従来品と比較すると、顕著な効
果が得られていることがわかった。
【００１２】
【表３】
【００１３】表３に示された実験結果より、本発明品
（例３）は、代表的従来品に比し、嵩比重が軽く、吸水
率は小さく、而も曲げ強さも約１０倍という画期的の進
歩した結果が得られた。 従って比強度は、従来品の１
０数倍に達した。換言すれば、繊維状ＣＳとしてスラグ
ウールを使用した場合も、従来品に比し、驚く程軽くて
強い複合素材が本発明によって創出されたことが、実験
により確認されたことになる。
（例３）は、代表的従来品に比し、嵩比重が軽く、吸水
率は小さく、而も曲げ強さも約１０倍という画期的の進
歩した結果が得られた。 従って比強度は、従来品の１
０数倍に達した。換言すれば、繊維状ＣＳとしてスラグ
ウールを使用した場合も、従来品に比し、驚く程軽くて
強い複合素材が本発明によって創出されたことが、実験
により確認されたことになる。
【００１４】
（１） 本発明に係る繊維状ＣＳとＭｇＯの複合素材及
びその二次製品は、従来技術に全く存在しない複合構造
の新部材であり、独創度高く、進歩性も大なるものであ
る。 従って、物性項目の１つ１つが代表的従来品より
も遥かに優れた性能を有するという、特別に大きな効果
が得られた。 （２） 具体的には、先ず曲げ強度が非常に大きく而も
嵩比重が小さいから従来品に比較し、比強度も１０数倍
に達する、という顕著な効果がある。 （３） 次に本発明品は従来品に比し吸水率が非常に小
さい。 また従来のセメント製品は炭酸化により経年劣
化するが、これに対し、本発明品は炭酸化により、むし
ろ、強度を増大するため耐風化性が極めて大である。
其の上断熱性防音性が格段に優れている。 従って、建
造物の外壁などに用いても最高の効果が得られる。 （４） 次に本発明の製造方法についても、特にスラグ
ウールは金属精練の廃棄物利用の副産物であり、またマ
グネサイトも大量の資源が存在し、入手し易いので、コ
ストが非常に安く製造できるという効果がある。 （５） 総合的に効果をまとめると、従来品よりも１０
数倍の比強度をもつ、軽くて強く、耐風化性の大なる画
期的高品質のニューセラミックス複合材料が、コストの
安い製法と共に、ここに創出提供されたのである。
びその二次製品は、従来技術に全く存在しない複合構造
の新部材であり、独創度高く、進歩性も大なるものであ
る。 従って、物性項目の１つ１つが代表的従来品より
も遥かに優れた性能を有するという、特別に大きな効果
が得られた。 （２） 具体的には、先ず曲げ強度が非常に大きく而も
嵩比重が小さいから従来品に比較し、比強度も１０数倍
に達する、という顕著な効果がある。 （３） 次に本発明品は従来品に比し吸水率が非常に小
さい。 また従来のセメント製品は炭酸化により経年劣
化するが、これに対し、本発明品は炭酸化により、むし
ろ、強度を増大するため耐風化性が極めて大である。
其の上断熱性防音性が格段に優れている。 従って、建
造物の外壁などに用いても最高の効果が得られる。 （４） 次に本発明の製造方法についても、特にスラグ
ウールは金属精練の廃棄物利用の副産物であり、またマ
グネサイトも大量の資源が存在し、入手し易いので、コ
ストが非常に安く製造できるという効果がある。 （５） 総合的に効果をまとめると、従来品よりも１０
数倍の比強度をもつ、軽くて強く、耐風化性の大なる画
期的高品質のニューセラミックス複合材料が、コストの
安い製法と共に、ここに創出提供されたのである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 14:18） 111:40
Claims (6)
- 【請求項１】ＣａＯとＳｉＯ２の含有モル比が０．８以
上１．２以下であって、アスペクト比が５以上３０以下
の繊維状のカルシウムシリケート（以下繊維状ＣＳと略
称する）の稀硫酸処理物２０重量［％］以上８０重量
「％」以下と、結晶サイズが１００［Å］以上５００
［Å］以下の活性ＭｇＯ粒子８０重量［％］以下２０重
量［％］以上と、前記活性ＭｇＯの１／４以下１／６モ
ル以上当量の硫酸基（ＳＯ４ −２）と、を均一に含有す
ることを特徴とする、繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素
材。 - 【請求項２】前記繊維状ＣＳが、珪灰石の主成分であ
る、繊維状β形結晶のＣＳ（以下繊維状βＣＳという）
である、特許請求の範囲第１項に記載の、繊誰状ＣＳと
活性ＭｇＯの複合素材。 - 【請求項３】前記繊維状ＣＳが、ＣａＯとＳｉＯ２の含
有モル比が０．８以上１．２以下の繊維状スラグウール
である、特許請求の範囲第１項に記載の、繊維状ＣＳと
活性ＭｇＯの複合素材。 - 【請求項４】繊維状ＣＳを主成分とする珪灰石及び又は
スラグウール（以下繊維状ＣＳ素材という）を１０メッ
シュ以上１００メッシュ以下に粉砕し、重量が該繊維状
ＣＳ素材の１．３倍以上２．０倍以下であって、濃度が
２［％］以上１０［％］以下の稀硫酸溶液に浸漬して５
０［℃］以上７０［℃］以下に加温攪拌することによ
り、前記繊維状ＣＳ素材の表面をゲル状化し、該繊維状
ＣＳ素材を膨潤させ懸濁スラリーとしたものに、微晶質
マグネサイトを６５０［℃］以上９５０［℃］以下の温
度で假焼して結晶粒子径を１００［Å］以上５００
［Å］以下とした活性ＭｇＯを、前記スラリーが塩基性
となるように過剰に添加混合して、繊維状ＣＳ懸濁過飽
和硫酸マグネシウム複合素材としたことを特徴とする、
繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材の製造方法。 - 【請求項５】前記請求項１ないし４のいずれかに記載の
繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材に、該複合素材中の
ＭｇＳＯ４に対してモル比が３倍以上５倍以下の活性Ｍ
ｇＯを混合したことを特徴とする、繊維状ＣＳと活性Ｍ
ｇＯの複合素材の二次製品。 - 【請求項６】前記請求項５に記載の複合素材の二次製品
に、無機繊維及び又は無機粒状物を混合成形した後、５
０［℃］以上３００［℃］以下の遠赤外線炉内におい
て、必要に応じＣＯ２雰囲気内で、硬化促進させること
を特徴とする、繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材の二
次製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35420491A JPH0772099B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材並にその二次製品並にそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35420491A JPH0772099B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材並にその二次製品並にそれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06340463A JPH06340463A (ja) | 1994-12-13 |
| JPH0772099B2 true JPH0772099B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=18435984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35420491A Expired - Lifetime JPH0772099B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 繊維状ＣＳと活性ＭｇＯの複合素材並にその二次製品並にそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772099B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0773203B1 (en) * | 1994-05-17 | 2000-01-19 | Asahi Chemical Company, Limited | Glazing layer forming composition for hot coating of oven refractory and method of forming glazing layer |
| KR20030035279A (ko) * | 2001-10-30 | 2003-05-09 | 주식회사한그린텍 | 내화판넬 및 그의 제조방법 |
| JP6224679B2 (ja) * | 2015-12-04 | 2017-11-01 | 合同会社イワ建開発 | 水硬化型粉状組成物及びその硬化物、並びに硬化物の形成方法 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP35420491A patent/JPH0772099B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06340463A (ja) | 1994-12-13 |
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