JPS60155562A - 無機質複合成形体及びその製造法 - Google Patents

無機質複合成形体及びその製造法

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JPS60155562A
JPS60155562A JP24652983A JP24652983A JPS60155562A JP S60155562 A JPS60155562 A JP S60155562A JP 24652983 A JP24652983 A JP 24652983A JP 24652983 A JP24652983 A JP 24652983A JP S60155562 A JPS60155562 A JP S60155562A
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数雄 柴原
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三摩 博将
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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、断熱性能の極めて優れたしかも軽量にして実
用的曲げ強さを有する無機質複合成形体を製造しうる新
しい方法を提供するものである。
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
性を有するがために、各種の分野に於いて、広く利用さ
れているものである。特に保温材、断熱材として使用す
る場合には、断熱性能を向上させる必要があるが、これ
は成形体の密度に大きく依存しているものである。即ち
、密度の小さい成形体は、低温では熱伝導率が小さいも
のの、高温になるにつれ急激に大きくなる傾向がsb、
逆に密度の大きい成形体では、低温では熱伝導率が大き
いものの、温度の上昇に伴うその増加率は緩慢であるた
め、高温では密度の小さい成形体より熱伝導率が小さく
なる場合がある。このような現象は、温度の4乗に比例
して増加する1射伝熱が、空隙の多い低密度成形体はど
顕著に影響してくるたゆ生じるものと考えられる。
このため、輻射エネル千−を吸収、散乱また社反射する
ような物質を成形体に含有せしめることによシ、輻射伝
熱を低下させようとする方法が、米国特許第30018
82号、特開昭58−45145号、特開昭58−49
654号及び特開昭58−145652号によって開示
され、高温での断熱性能が改善されるに至った。
また輻射エネル千−吸収、散乱または反射物質として、
炭素、炭化物、窒化物及び金属酸化物等が示された。
本発明者らは、引き続き上記輻射エネルf−吸収、散乱
または反射物質を珪酸カルシウム成形体中に含有せしめ
るに際しての、上記物質の種類、量と上記成形体の製造
法との関連について、更に鋭意研究を続けて来た。その
結果、上記物質として酸化鉄粉末を成形体中に21・〜
70重量%含有せしめ、珪酸カルシウム成形体の製造法
としては、例えば、特公昭45−25771号、特公昭
55−29952号によって開示された所謂活性スラリ
ー法を用い、且つ上記酸化鉄粉末を原料スラリー中に含
有せしめて水熱反応させた場合には、軽量にして十分な
る曲げ強さを有し、且つ広い温度範囲に於いて、断熱性
能が一段と向上した、成形体が収得できることを見出し
、鼓に本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、珪
酸原料、石灰原料、酸化鉄粉末及び水よりなる原料スラ
リーを、加圧子加熱攪拌しながら水熱合成反応せしめて
珪酸カルシウム結晶と上記酸化鉄よりなる水性スラリー
を調製し、次いでこれを成形、乾燥して無機とを特徴と
する無機質複合成形体の製造法に係る。
本発明に於いては、酸化鉄粉末は、水熱反応前に原料ス
ラリー中に含有せしめる必要があり、水熱反応後の水性
スラリーに添加すると得られる成形体の曲げ強さの極端
な低下を招くことになる。
即ち、本発明に於いては、上記酸化鉄粉末を水熱反応前
の原料スラリーに添加することにより、生成する珪酸カ
ルシウム結晶の二次粒子中に該物質が包含されるかまた
は何等かの力で付着して存在するためこれよシ得られる
成形体は曲げ強さが低下しないものと考えられる。
本発明に於いて使用する酸化鉄粉末としては、ヘマタイ
ト、マタネタイトが例示でき、さらに水酸化鉄、炭酸鉄
であっても使用中に酸化鉄に変化するものであれば広く
使用できる。これ等は1種又は2種以上混合して使用さ
れ、粒径としては、通常150μm以下、好ましくは1
00μm以下のものが使用される。
又、上記酸化鉄粉末の添加量は成形体中の含有乱が21
〜70重量%、好ましくは30〜60重量%の範囲とな
るように添加される。この際添加量が、21重量%に達
しない場合には、高温での断熱性能の向上は認められる
ものの低温では殆んど効果が認められず、逆に70重量
%よシ多くなると、輻射伝熱は抑制されるが、該酸化鉄
粉末自身の固体伝熱が矢きくなり、総合的には断熱性能
が向上しなくなり、さらに成形体の曲げ強さが低下する
ため、軽量化が困難となる。
かくして、本発明に於いては広い温度範囲に於いて断熱
性能の極めて優れたしかも軽量にして実用的曲げ強さを
有する無機質複合成形体を製造することが可能となる。
本発明に於いて使用される珪酸原料は、従来この種珪酸
カルシウム成形体製造に使用されて来たものが、いずれ
も有効に使用でき、例えば、結晶質珪酸原料として珪石
、珪砂等を、また無定形珪酸原料として・シリカゲル、
シリカフラワー・ホワイトカーボン、珪藻上等を例示で
きる。また、石灰原料としては従来から使用されてきた
ものがいずれも使用出来、例えば生石灰、消石灰、カー
バイト滓等を具体例として例示出来る。成形体の密度と
しては低密度品から高密度品までの広範囲のものが製造
でき、例えば密度0.1f/cdの程度の軽量成形体を
製造する場合には沈降容積5 m1以上の石灰乳を使用
することが好ましい。
上記石灰乳の沈降容積とは、水対石灰の固形分の比が2
0倍の石灰乳50m1を、直径が1.3鋼で容積が50
cA以上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。
本発明に於いては、上記珪酸原料と石灰原料に更に酸化
鉄粉末及び水を加えて、原料スラリーが調製される。こ
の際の水の量は原料スラリーの固形分に対し5重量倍以
上であり、上記軽量体を製造する場合には15重量倍以
上とするのが好ましい。珪酸原料と石灰原料のCaO/
SiO2モル比は、トベル七ライト結晶を合成しようと
する場合は、0.70〜0.90.9ノドライト結晶を
合成しようとする場合は、0.90〜1.15程度であ
る。
この原料スラリーには、引き続く水熱合成反応に於いて
、不活性な添加材を添加しても良く、この際の添加材と
して無機質繊維たとえば石綿、岩綿等を例示することが
できる。
かくして調製された原料スラリーは、次いで攪拌下に水
熱合成反応に供される。この反応は、通常4#/d以上
、好まり、 <は6 kli/CA以上の飽和水蒸気圧
下で行なわれる。この反応により、トベル七ライト結晶
及び/又はソノドライド結晶が合成され、この結晶の集
合体である5〜150μmの程度の二次粒子中には酸化
鉄粉末が包含または吸着されて存在する。かくして得ら
れた水性スラリーは炉布を用いて一過してもp液は澄′
−んでいる。
これに対して珪酸カルシウム結晶の二次粒子からなる水
性スラリーを合成した後に上記酸化鉄粉末を添加したも
のでは同様に一過すると炉液は着色する。この事実よシ
、本発明に於いては、上記酸化鉄粉末は、珪酸カルシウ
ム結晶の二次粒子に包含されて存在しているか又は該粒
子に何等かの力で付着して存在しているものと考えられ
る。
上記珪酸カルシウム結晶と酸化鉄粉末よシなる水性スラ
リーには、さらに必要に応じ各種の添加材が添加される
。この際の添加材としては、この種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出来、例
えば繊維類、粘土類、セメント等を例示出来る。
本発明に於いては、次いで上記水性スラリーを常法によ
り、成形し、乾燥して無機質複合成形体を収得すること
が出来る。かくして得られる成形体は、珪酸カルシウム
結晶及び酸化鉄粉末を主構成成分としてなるものであシ
、断熱性能の極めて優れたしかも低密度にもかかわらず
、実用強度を充分に保持したものである。
以下に実施例を示して本発明法を具体的に説明する。但
し下記例における部又は%は夫々重量部又は重量%を示
し、又各種物性は夫々法の様4方法で測定したものであ
る。
(至)曲げ強さ JIS A 9510の方法に準する。
O熱伝導率 JIS A 951Qの円筒法に準する。
実施例1 生石灰(Ca095%)を80℃の温水中で消和し、ホ
EEクサーにて水中で分散させて得た石灰乳の沈降容積
は13.5〜15.2g/であった。上記石灰乳に平均
粒子径7.1μmの珪石粉末(SiO294%)をCa
O/ 5in2 モル比が1.00となるように加え、
さらに所定量の酸化鉄粉末(ヘマタイト、平均粒子・径
0.51μm)及び水を添加して、全体の水量が固形分
の15重量倍となるように混合して原料スラリーを得、
これを飽和水蒸気圧12峙/d、温度191 ’Cでオ
ートクレーブ中で回転数4or、九mで攪拌翼を回転し
ながら攪拌し、5時間水熱合成反応を行ってスラリーを
得だ。
上記で得たスラリーを100°Cで24時間乾燥して、
Xllil回折分析した所、リットライト結晶と酸化鉄
粉末を添加したものについてはへマタイト結晶のじ−ク
が認められた。
また、これらのスラリーをスライドクラス上で乾燥して
光学顕微鏡で観察すると外径が5〜150μmの球状二
次粒子が認められ、同スラリーを炉布を用いて濾過する
とp液は澄んでいた。
これより・上記へマタイト粒子は、9ノドライト結晶の
二次粒子に包含されて存在しているかまたは該粒子に何
等かの力で付着して存在しているものと考えられる。
次いで上記で得たスラリー90部(固形分)にガラス繊
維7部、ポルトランドセメント3部を加えて成形し、1
00℃で乾燥して、内径11481%厚さ50闘、長さ
610MNの筒状成形体を得た。
得られた成形体の物性は第1表の通シであった。
含有量が多い!9の試料に於いても、上記と同様の傾向
が認められ、しかも成形体の曲げ強さが著しく低いこと
が認められる。
実施例2 生石灰(Cao 95%)32.0部を80°Cの温水
384部中で消和し、ホ七ミクサーにて水中で分散させ
て得た石灰乳の沈降容積は21.3txtであった。上
記石灰乳に実施例1と同様の珪石粉末(SiO294%
)34.7部と酸化鉄粉末33.3部(成形体中では3
0%に相当)を加え、更に水を加えて、全体の水量を固
形分の20重量倍となるように混合して原料スラリーを
得、これを飽和水蒸気圧12kq/d、温度191℃で
オートクし一プ中で回転数4or0戸0mで攪拌翼を回
転しながら攪拌し、5時間水熱合成反応を行ってスラリ
ーを得た。
上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥して・X
線回折分析した所、ソノドライド結晶とへマタイト結晶
のじ−クが認められた。
また、これら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外径が5〜150μmの球状二
次粒子が認められ、同スラリーを炉布を用いて濾過する
とp液は澄んでいた。
これより、上記へマタイト粒子は、9ノドライト結晶の
二次粒子に包含されて存在しているものと考えられる。
次いで・上記で得たスラリー90部(固形分)にガラス
繊維7部、ポルトランドセメント3部を加えてプレス成
形し、100°Cで乾燥して、実施例1と同様の筒状成
形体を得た。
得られた成形体の物性は第2表の通りであった。
第 2 表 (以 上) 手続補正口(自発) 1 事件の表示 昭和58年特許願第246529号 2 発明の名称 無機質複合成形体の製造法 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 株式会社大阪バッキング製造所 4代理人 自発 6 補正の対象 明細口中発明の詳細な説明の項 7 補正の内容 補正の内容 1 明細書第3頁第16行、第4頁第10行、同頁第1
1〜12行及び同頁第14〜15行「水熱反応」とある
を「水熱合成反応」と訂正する。
2 明細書第14頁第16行「同様の」とあるを「同形
状の」と訂正する。
3 明細書第15頁第2表の次に下記の記載を追加する
[比較例1 生石灰(Ca095%)を80℃の温水中で消和し、ホ
モミクサーにて水中で分散させて得た石灰乳(沈降容積
15−)に平均粒子径7.1μmの珪石粉末(SiO2
94%)をCaO/S i 02モル比が1.00とな
るように加え、さらに水を添加して、全体の水母が固形
分の15重量倍となるように混合して原料スラリーを得
た、次いでこれを飽和水蒸気圧12kMa11帽191
℃でオートクレーブ中で回転数40 r、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打つ
てスラリーを得た。
上記で得たスラリーを100℃で24時間乾燥して、X
線回折分析した所、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外径5〜150μmの球状二次
粒子が認められた。
次いで、上記で得たスラリー90部(固形分)にガラス
8147部、ポルトランドセメント3部及び実施例1と
同様の酸化鉄粉末を所定量加えて成形し、100℃で乾
燥して、実施例1と同形状の筒状成形体を得た。
得られた成形体の物性は第3表の通りであった。
第 3 表 第3表より、酸化鉄粉末の添加を水熱合成反応後に行っ
た場合には、曲げ強さの極端な低下を招くことが明らか
である。
比較例2 全体の水量を固形分の30重量倍とした以外、比較例1
と同様にして調製した原料スラリーを、飽和水蒸気圧1
5kg/d、温度200℃でオートクレーブ中で回転数
4゜r、p、m、で撹拌翼を回転しながら2時間水熱合
成反応を行ってC−8−H(I)を主成分とする水性ス
ラリーを得た。
次いで上記で得たスラリー90部(固形分)に耐アルカ
リガラス11ift7部、ポルトランドセメント3部及
び実施例1と同様の酸化鉄粉末を所定量加えて成形し、
実施例1と同形状の筒状成形体を得た。この成形体を1
5部Mdの飽和水蒸気圧で3時間水蒸気養生した後、1
00℃で乾燥させた。
得られた成形体をX線回折分析した所、ゾノトライト結
晶と酸化鉄粉末を添加したものについてはさらにヘマタ
イト結晶のピークが認められた。
このものの物性は第4表の通りであった。
第 4 表 第4表により、成形後に水蒸気養生を行っても曲げ強さ
は極端に低下し、やはり酸化鉄粉末の添加は水熱合成反
応前に行うのが必要であることが判る。」 (以 上) 手続補正書(酸) 昭和60年3月 1日 特許庁長官 志賀 学 殿 事件の表示 昭和58年 特 許 願第246529 号発明の名称 無機質複合成形体の製造法 補正をする者 4、代理人 大阪市東区平野町2の10沢の鶴ビル電話06−203
−0941(代)5゜ 6、補正により増加する発明の数 なし 7・補IE(7)対象□、il、中、JI、、、。エフ
わ、。仄8、補正の内容 、別紙添附の通り。
補 正 の 内 容 ■ 明細書第7頁第1行「比が20倍」とあるのを「比
が120倍」に訂正する。
(以 上)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■ 珪酸原料、石灰原料、酸化鉄粉末及び水よシなる原
    料スラリーを、加圧子加熱攪拌しながら水熱合成反応せ
    しめて珪酸カルシウム結晶と上記酸化鉄粉末よシなる水
    性スラリーを調製し、次いでこれを成形、乾燥して無機
    質複合成形体を製造する方法であって、上記酸化鉄粉末
    を該成形体中に21s〜70重量%含有せしめることを
    特徴とする無機質複合成形体の製造法。
JP24652983A 1983-12-28 1983-12-28 無機質複合成形体及びその製造法 Granted JPS60155562A (ja)

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