JPS5992962A - 撥水性を有する珪酸カルシウム成形体 - Google Patents

撥水性を有する珪酸カルシウム成形体

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JPS5992962A
JPS5992962A JP20236082A JP20236082A JPS5992962A JP S5992962 A JPS5992962 A JP S5992962A JP 20236082 A JP20236082 A JP 20236082A JP 20236082 A JP20236082 A JP 20236082A JP S5992962 A JPS5992962 A JP S5992962A
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18Compositions 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
    • C04B28/186Compositions 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

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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】 本発明は珪酸カルシウム成形体に関し、更に詳しくは優
れた撥水性を有する珪酸カルシウム成形体に関す。
珪酸カルシウム成形体は無機質で耐熱性があり、多孔質
であるため耐火材、断熱材をはじめ数多くの用途に使用
されている。
しかし乍ら該成形体は多孔質であるために吸水し易いと
いう難点があシ、吸水すると断熱性が低下し、本来の使
用目的が失なわれるという問題を有している。
この難点を解消するために従来から各種の対策が考えら
れており、たとえば珪酸カルシウム成形体の表面に撥水
剤を塗布したり吸着せしめる方法や、金属石けんやパラ
フィン系物質を含浸せしめる方法が知られているが、前
者は表面のみであって使用現場で該成形体を切断したり
削孔したりすると加工面の再処理を行なわないともはや
吸水を防ぐことが出来ず、また後者は充分なる撥水性が
賦与し難く、また含浸量を増加すると珪酸カルシウム成
形体の本来の断熱性の低下と特に耐熱性が極端に損なわ
れるという欠点がある。
又、従来ALC(軽量気泡コシクリート)においてシリ
コ−ジオイルを使用し、成形体内部まで撥水性を有する
ものも作られているが、ALCは耐熱度が低く、且つ独
立気泡を有するものである。
またパーライトなどの様な発泡粒子をパイ′Jりを用い
て成形した撥水性を有する成形断熱材も知られているが
、これも独立気泡で空隙が構成されている。一方一般的
な断熱保温材などの軽量な珪酸カルシウム成形体のよう
な空隙率が高く、またその空隙も連続的であるようなも
のについては成形体内部まで撥水処理を行なうことは到
底できなかった。
本発明者は従来から上記難点に注目し、鋭意研究を続け
た結果、珪酸カルシウム結晶の二次粒子と繊維質物質と
からなる成形体において、シリコ−ジオイルが一部珪酸
カルシウム結晶と結合した状態で含まれるときは所期の
目的が達成されることを見出し、鼓に本発明を完成する
に至った。
即ち本発明は珪酸カルシウム結晶の二次粒子が相互に連
結して実質的に構成されておシ、繊維質物質、及びシリ
コーンオイルが一部珪酸カルシウム結晶と結合した状態
で含有されて成ることを特徴とする撥水性を有する珪酸
カルシウム成形体に係るものである。
本発明の成形体は、珪酸カルシウム結晶の二次粒子が圧
縮変形された状態で相互に連結して実質的に構成され、
且つ繊維質物質が均一に含有されている従来の成形体に
、シリコ−ジオイルが珪酸カルシウム結晶と結合した状
態で更に含有されて成ることに特徴が存する。そしてこ
のシリコ−ジオイルが珪酸カルシウムと結合して含有さ
れていることに依って極めて優れた撥水性を発揮するも
のである。尚シリコ−ジオイルが珪酸カルシウム結晶と
結合することにより優れた撥水性を発揮する理由につい
ては本発明者の研究にも拘らずなお正確には判らないが
恐らくこの結合によりシリコ−ジオイルのコイル状分子
構造に変化が生じ、分子中の疎水性基が成形体の外側方
向に配向するためではないかと推測される。即ち珪酸カ
ルシウムの微細結晶で構成された二次粒子がシリコ−ジ
オイルを容易に吸着保持することにより、水性スラリー
を加圧脱水成形しても流出せず、乾燥によってその一部
が珪酸カルシウムと結合すると共に疎水基が結晶表面全
般に亘って配向することによって撥水性が全面に発現し
て来るものと考えられる〇いずれにしろシリコ−ジオイ
ルの珪酸カルシウム結晶との結合は撥水性賦与には不可
欠の要件であシ、この結合の有無はルーへ士サシによる
抽出試験により容易に確認出来る。
本発明成形体に於いては含有されているシリコ−ジオイ
ルの量は少くとも0.5重量%含有されていれば所期の
目的が達成されるが、必ずしも成形体全体に均一に含有
されている必要は無い。たとえば成形体の外周部が中心
部に比しシリコーンオイルの含有量が多くても(中心部
が0.5重量%以上含有されているかぎシ)良い。成形
体全体に対してのシリコーンオイルの含有量は珪酸カル
シウム結晶と繊維質物質の100重量部に対し1〜7重
量部骨部好ましくは2〜4重景部程度である。
この際シリコ−ジオイルの量が極端に多くなると、たと
えば10重量部以上にも達すると経済的でないだけでな
く耐熱性が低下したり、強度が低下したりする。また逆
に極端に少くなると、たとえば0.5重量部以下になる
と充分なる撥水性が期待出来ない。尚シリコ−ジオイル
の含有量はたとえば次の方法に依り容易に定量出来る。
成形体を粉砕したものを試料とし、KOHの存在下エチ
ルシリケート〔5i(oc2H5)4〕  を用いて加
熱し、シリコーンオイル−に分解した後ガスクロマドク
ラフィーによって定量される。
本発明の成形体を製造するに際しては、珪酸カルシウム
二次粒子、繊維質物質並びにシリコ−ジオイルを含有す
る氷水性スラリーを成形し乾燥する。この上記王者含有
水性スラリーを調製するに際しては通常繊維質物質を含
有しまたけ含有しない珪酸カルシウム結晶の二次粒子の
水性スラリーにシリコーンオイル及び必要に応じ繊維質
物質を添加し混合する。この際使用される繊維質物質を
含有しまたは含有しない珪酸カルシウム結晶の二次粒子
の水性スラリー自体は良く知られたものであり、本発明
に於いては従来知られたものがいずれも広い範囲で使用
出来、たとえば特公昭45−25771号、特公昭52
−43494号、特公昭55−29952号公報等に記
載されたものを例示することが出来る。珪酸カルシウム
結晶と17ではトベル七うイト族結晶及びワラストナイ
ト族結晶が含まれる。繊維質物質としては有機質繊維並
びに無機質繊維のtiまたは2種以上が使用され、前者
としてはパルプ、木綿、麻、羊毛、木質繊維、レーヨン
、ポリづ0ピレシ、ポリアクリロニトリル、ボリア三ド
、ポリエステル等が、後者としては石綿、岩綿、カラス
繊維、セラミックファイバー、炭素繊維、金属繊維等が
例示出来る。
該繊維質物質の含有量は、上記珪酸カルシウム結晶の水
性スラリーの固形分100重量部に対して1−30重量
部程度である。
本発明に於いて使用されるシリコーンオイルとしてはジ
メチルボリシ0牛サシをはじめ、そのメチル基の一部を
水素原子、低級アル+ル基、フェニル基、アミノ基、水
酸基等で置換したものが使用される。
本発明に於いてはこれ等王者を含有する水性スラリーを
成形し乾燥して目的物成形体とするものであるが、成形
に先だち各種の添加材を該水性スラリーに添加すること
が出来る。該添加材としてはこの種珪酸カルシウム成形
体製造に使用されて来たものがいずれも有効に使用出来
、たとえばセメント類、粘土、水ガラス等を代表例とし
て挙げ得る。成形手段としても各種のこの分野で使用さ
れて来た手段がいずれも使用出来、たとえば加圧脱水成
形法等を例示出来る。かくして得られた生成形体は次い
で乾燥される。この際の乾燥は通常加熱することによシ
行なわれるが、自然放置しても良い。
本発明の成形体は使用する珪酸カルシウム結晶の二次粒
子自体の密度、添加する繊維質物質および各種添加材の
種類、添加量等によって異々るが、一般的に成形時の圧
力が大きくなるに従い、換言すればその成形体の密度が
大きくなるに従い二次粒子の形状が圧縮方向に偏平化す
る。
成形体の密度の小なるものの場合は本発明の成形体の破
断面を走査型電子顕微鏡で観察すると該二次粒子が相互
に連結して成形体を構成していることが認められるが、
成形体の密度が大きくなるに従い該二次粒子の偏平化が
著しくなり該二次粒子の存在が走査型電子顕微鏡では直
接明確に判明し難くなる。この事実は珪酸カルシウム結
晶が優先配向していることを示し、成形体のプレス方向
と直角方面にX綜を照射した場合にその(001)面の
回折強度が異常に高くなることにより確認される。
本発明成形体はその内部まで優れた撥水性を有し、使用
時に切断したシ削孔してもそのままで優れた撥水性を発
揮する。またシリコーンオイルが含有されているにも拘
らず珪酸カルシウム成形体の特性である耐熱性、断熱性
等は損なわれず、またその機械的強度も優れたものであ
る。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。但し
下記例に於ける各物性は夫々法の方法で測定したもので
あシ、また部とめるは重量部を示す0 密   度(f/cd);JIS−A−9510曲げ強
さくKff/crl) ;  同 上吸水率(%);得
られた成形体を厚みの中央部を含む断面で切断し、水頭 下40yに浸漬し、24時間 経過後の吸水量を測定し吸水 率を算出した。但し吸水率は 次の式によった。
但しWは24時間浸漬後の成 形体の重量を、またWOは浸 漬前の成形体の重量を示す。
(単位グ) また成形体中のシリコーンの定量は成形体を粉砕し、エ
チルシリケート(: Si (QC2H5)4]、KO
Hで熱分解して、エチルアルコールを溶媒としてカスク
ロマドクラフィーによシ分析した。
実施例 I フェロシリコシタスト26.9部、珪石粉末26.9部
及び生石灰46.2部(CaO/5LO2[ル比−1)
を水対固形分比が24となるように水に懸濁して原料ス
ラリーを調製し、これを圧力12に4/c〃1、温度1
91’Cでオートクレーブ中攪拌し乍ら8時間水熱反応
せしめてシーツドライド結晶から成る直径5〜50μm
のほぼ球状の二次粒子の結晶水性スラリーを得た。
上記で得た結晶スラリー100部(固形分)に、ガラス
繊維7部及びバルブ2部を水懸濁液として添加混合し、
次いでその固形分100部に対しジメチルポリシロ士サ
ン(トーし・シリコーシ■製、「5H200オイル」、
500C−?)を第1表に示す所定量添加し良く混合し
た。次いで加圧脱水成形し130℃で13時間乾燥して
成形体を得た。
これ等の成形体の物性を下記第1表に示す。また得られ
た成形体を粉砕し、ルーへ+t、7中に浸漬したが、シ
リコーンオイルは全く抽出されなかったO 第  1  表 Alは比較例を示す。
実施例 2 実施例1で得た結晶スラリー100部(固形分)に、ガ
ラス繊維7部およびパルプ2部を添加混合し、次いでそ
の固形分100部に対し第2表に示す各粘度のジメチル
ポリシロ十サシ(トーし・シリコーシ■製、「5H20
0オイル」)を4部添加し良く混合した。次いで加圧脱
水成形し130℃で13時間乾燥して成形体を得た。
また上記のジメチルポリシロ士サンに代えて水素添加ジ
メチルポリシロ十す′J(粘度630C−?のジメチル
ポリシロ十サシのメチル基を1分子中2〜3個の水素基
で置換したもの)、及びアミノ基置換ジメチルポリシロ
士サシ(粘度3800!のジメチルポリシロ士サンの極
微量のメチル基をアミノ基で置換したもの)を使用し、
その他は同様に処理して成形体を得た。
これ等の成形体の物性を下記第2表に示す・またこれ等
成形体を粉砕し、ルーへ十サシによるシリコ−ジオイル
の抽出試駆を行なったが、シリコーンオイルは抽出され
なかった。
第  2  表 上記成形体の破断面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、はぼ球状二次粒子が相互に連結して構成されている
ことが認められた。
実施例 3 珪石粉末52.6部及び生石灰47,4部(C61O1
5t O2モル比=0.975)を水対固形分比が12
となるように水に懸濁して原料スラリーを調製し、これ
を圧力12Ky/i、温度191℃でオートクレーづ中
攪拌し乍ら8時間水熱反応せしめてシーツドライド結晶
から成る直径lO〜150μmのほぼ球状の二次粒子の
結晶水性スラリーを得た。
上記で得た結晶スラリー100部(固形分)に、ガラス
繊維6部を添加混合し、次いでその固形分100部に対
し、実施例1と同様のじメチルポリシロ中サシを4部添
加し良く混合し、次いで加圧脱水成形し130℃で13
時間乾燥して成形体を得た。得られた成形体の物性を下
記第3表に示す。
また該成形体を粉砕し、ルーへ+サシ中に浸漬したがジ
メチルポリシロ中サシは抽出されなかった。
第  3  表 実施例 4 珪石粉末56.6部及び生石灰43.4部(CαO/5
io2eル比=0.83)を水対固形分比が12となる
ように水に懸濁して原料スラリーを調製し、これを圧力
8 Kt / c、r! 、温度175℃でオートクレ
ーづ中攪拌し乍ら5時間水熱反応せしめてトベル七ライ
ト結晶から成る直径10〜150μmの+1ぼ球状の二
次粒子の結晶水性スラリーを得た。
上記で得た結晶スラリー100部(固形分)にガラス繊
維5部及びパルプ3部を水懸濁液として添加混合し、次
いでその固形分100部に対しジメチルポリシD+す′
J(トーレイ・シリコーン■製、「5H200オイル」
、500C−9)を4.5部添加し良く混合した。次い
で加圧脱水成形し130℃で13時間乾燥して成形体を
得た。これ等の成形体の物性を下記第4表に示す。また
得られた成形体を粉砕し、ルーへ十サシ中に浸漬したが
シリコーンオイルは全く抽出されなかった。
第  4  表 実施例 5 珪石粉末52部、沈降容積46Mの石灰乳をCaOとし
て45.6部(Ca、O/5L02七ル比=1 )及び
水対固形分比が24となるような量の水と混合して原料
スラリーを調製し、これを圧力12Ky/ffl、温度
191℃でオートクレーブ中で攪拌下に8時間水熱合成
反応せしめてソーノドライト結晶から成る直径IO〜8
0μmのほぼ球状の二次粒子が水に分散した結晶スラリ
ーを得た。
上記で得た結晶スラリー100部(固形分)にガラス繊
維7部及びパルプ2部を水懸濁液とじて添加混合し、次
いでその固形分100部に対レジメチルポリシロ士サン
(トーレ・シリコ−υ■製、「5H200オイル」、5
00CJ)を3部添加し良く混合した。次いで加圧脱水
成形し130℃で13時間乾燥して成形体を得た。これ
等の成形体の物性を下記5表に示す。また得られた成形
体を粉砕し、ルーへ士サシ中に浸漬したがシリコーンオ
イルは全く抽出されなかった。
第5表 (以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 珪酸カルシウム結晶の二次粒子が相互に連結して実
    質的に構成されており、繊維質物質、及びシリコ−ジオ
    イルが一部珪酸カルシウム結晶と結合した状態で含有さ
    れて成ることを特徴とする撥水性を有する珪酸カルシウ
    ム成形体。 ■ 珪酸カルシウム結晶の二次粒子、繊維質物質及びシ
    リコ−ジオイルを含有し、て成る水性スラリーが成形、
    乾燥されて成る撥水性を有する特許請求の範囲第1項の
    珪酸カルシウム成形体。
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