JPS6022643B2 - ケイ酸カルシウム水和物系集合体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は断熱性に優れ、低比重、高強度の製品を得る
に適した粉状あるいは塊状の新規なケイ酸カルシウム水
和物系集合体であって、さらに詳しくは粉体においては
成形するだけで、乾燥工程を要せず、又塊体においては
そのまま成形となり、各成形体は軽量かつ強固なケイ酸
カルシウム系製品となり得る新規なケイ酸カルシウム水
和物の集合体に関するものであり、特に、ケイ酸質原料
と石灰質原料とを高温高圧蒸気養生して得られるトバモ
ラィト系および／またはゾノトライト系ケイ酸カルシウ
ム水和物を主体として成るケイ酸カルシウム水和物系集
合体であって、電子顕微鏡視認下で〜１００仏の範囲の
直径の核を中心として放射状に広がった花状態様を呈す
る集塊物が不規則に結合するとともに、介装空隙を分散
して集合している事を特徴とするケイ酸カルシウム水和
物系集合体に係るものである。

従来、ケイ酸カルシウム製品は、その優れた軽量性、断
熱性等の故に建築用断熱材、絶縁体等の用途に広く使用
されている。

ところで、近年、ケイ酸カルシウム製品の製造法として
ケイ酸質原料および石灰質原料を水に分散してスラリー
を形成し、該原料スラリーを縄拝しながら高温高圧蒸気
養生を行ない、その後脱水プレス成形および乾燥プロセ
スを経て製造する方法が開発され採用されるに至ってい
る。

又、これに伴い高温高圧蒸気養生を経て、ケイ酸カルシ
ウム結晶を生成せしめたスラリー状態のケイ酸カルシウ
ム成形体製造用組成物が案出されてはいる。

而して、上記これまでの該組成物は、単に成形乾燥する
だけで成形体が製造可能であるので、現場において手軽
に使用できると共に各種用途に対応できるという利点を
有するものではある。

更に、該組成物の主成分がゾノラィト針状結晶から成る
ものが案出されており、これは単に成形乾燥するだけで
結晶化と硬化を同時に生起して成る成形体にも劣らない
充分な強度を有する成形体が得られるという長所も有し
‘まする。而しながら、上記従来のケイ酸カルシウム成
形体製造用組成物は、いずれもスラリー状態のものであ
って、成形品成形に当っては乾燥工程が不可欠であり、
従って乾燥に伴う収縮が不可避的に伴うのみならず、所
定形状に再成形しなくてはならないという頃頚性を有す
る欠点があった。

この発明は上記従来技術に基づくケイ酸カルシウム成形
体製造用組成物の問題点に鑑み、上記従来技術の欠点を
除去し、不利点をなくし、難点を解消したケイ酸カルシ
ウム系成形体を製造するのに優れた通したケイ酸カルシ
ウム水和物系集合体を提供せんとするものである。

而して、発明者らは、前記従釆技術の欠点を解決するた
め鋭意研究した結果、トバモラィト系および／またはゾ
ノトラィト系ケイ酸カルシウムを主体とする特定形態を
有する集塊物においては、介装空隙を有して低密度状態
に集合したケイ酸カルシウム集合体が、粉体においては
成形するだけで乾燥工程を要せず、又、塊体においては
そのまま成形体となり、各成形体は軽量かつ強固なケイ
酸カルシウム製造となり得ることを見出し、この発明を
完成するに至った。

即ち、この発明は、トバモライト系および／またはゾノ
トラィト系ケイ酸カルシウム水和物を主体として成り、
電子顕微鏡視認下で核を中心として放射状に広がった花
状態様を呈し、かつ直径が５〜１００仏の範囲である集
塊物において針状結晶が不規則かつ強固に結合すると共
に介袋空隙を有して集合していることを特徴とするケイ
酸カルシウム水和物系集合体であり、又、該ケイ酸カル
シウム水和物系集合体は、石灰質原料とケイ酸質原料を
高温高圧蒸気養生して得られるトバモラィト系および／
またはゾノトラィト系ケイ酸カルシウムを主体とするも
のである。

次にこの発明のケイ酸カルシウム水和物系の集合体を得
る製造法の一例を説明すれば以下の通りである。

原料としては、公知のケイ酸質原料および石灰質原料が
使用され、ケイ酸質原料としては、ケィ石粉末、無定形
シリカ、ケィソウ士「フェロシリコンダスト等が使用出
来、特に好ましくは、平均粒径５仏程度のケィ石粉末が
よく、又、石灰質原料としては、消石灰粉末、生石灰粉
末等が、使用出来る。

前述のケイ酸質原料と石灰質原料を混合し、該混合物を
そのまま、（即ち、水を加えて混合することなく）周知
のオートクレプに収納し高温、高圧蒸気下にて反応させ
所定の生成物を生成せしめる。

尚、反応条件は、使用原料の種類、粒径等に応じて適宜
選択され得、例えば、原料としてケィ石粉末（純度９８
％以上、平均粒蚤５一）および消石灰粉末（特号消石灰
）を使用した場合、原料のＣａ○／Ｓｉ０２モル比を１
．０として、飽和蒸気中２００℃、圧力１５ｋ９／地に
て６〜１加持間反応させると、主としてゾノトラィト系
ケイ酸カルシウム水和物を生成する。

尚、この生成物中には一部トバモラィト系ケイ酸カルシ
ウム水和物も含まれている事もある。

又、原料のＣａ○／Ｓｉ０２モル比を０．８とし、２０
０℃圧力１５ｋ９／地にて３〜１餌時間反応させれば主
としてトバモラィト系ケイ酸カルシウム水和物を生成す
る。尚、この生成物には、一部ゾノラィト系ケイ酸カル
シウム水和物が含まれていることもある。

この様にして得られた反応生成物はケイ酸カルシウム水
和物を生体として成る集合体であり、高温、高圧蒸気反
応中燈洋すれば、粉体として得られ、型に入れ静遣し反
応すれば、塊状の成形体として得られ、該集合体は多数
の集塊物が結合すると共に介装空隙を有して集合してお
り、該集塊物は３５０坊音の電子顕微鏡で観察した時、
核を中心とし放射状に広つた花状態様を呈している事が
視認される。この状態は、第１，２図の走査型電子顕微
鏡写真に示される通りである。而して、この発明の集合
体は上記の様に一例として、原料粉末混合物を高温、高
圧蒸気養生させて得られるものであり反応中にトバモラ
ィト系および／またはゾノトラィト系ケイ酸カルシウム
水和物を主体とする集塊物の集合体が形成される事にな
り該集塊物の形状も放射状に広がった花状という独特な
ものである。

又、該集塊物の大きさは５〜１００りの範囲である事が
通常である。この発明の粉状のケイ酸カルシウム水和物
系集合体によって所定成形物、ちなみに、建築用断熱材
等を成形するに際しては例えば、プレス成形するだけで
よく乾燥工程を必要としない。或いは反応と同時に固化
が行われる場合においては塊状のケイ酸カルシウム水和
物を主体とする成形体がそのまま得られ、乾燥工程も必
要としない。そして、該成形品はケイ酸カルシウム水和
物の集塊物が相互に接触し、からみ合うために好断熱性
を示すと共に軽量かつ強固なものとなる。

次にこの発明の実施例を説明する。＜実施例 １＞ ケィ石粉末（平均粒径５仏）および消石灰粉末とをＣａ
○：Ｓｉ０２モル比にて０．８３：１．００の割合を加
えず、粉末の状態で均一に混合し、型に充填した後周知
のオートクレープに入れ飽和蒸気圧下２００℃、圧力１
５ｋｇ／ので８時間反応させたところ、塊状の成形体を
得た。

この成形体を粉末Ｘ線結晶回折により分析したところ、
１１Ａトバモラィトを主体とするケイ酸カルシウム水和
物であった。

又、その成形体の破断面の３５０Ｍ音の走査型電子顕微
鏡写真を第１図に示す。

＜実施例 ２＞ 上記実施例１と同様の原料をＣａ○：Ｓｉ０２モル比１
．００：１．００の合で混合し、型に充填した後オート
クレープに入れ、２００００、飽和蒸気圧力１５ｋ９／
めで１餌時間反応させたところ、塊状の成形体を得た。

この成形体を粉末Ｘ線結晶回折で分析したところ、ゾノ
トラィトを主とするケイ酸カルシウム水和物系であった
。この成形体の破断面の３５０戊音の走査型電子顕微鏡
写真を第２図に示す。

＜実施例 ３＞ 前記実施例１と同様の原料をＣａ０：Ｓｉ０２モル比に
て０．被：１．００の割合で混合した後、オートク＊レ
ーブに入れ燈拝しながら飽和蒸気中２００ｏｏ、圧力１
５ｋ９／めで４時間反応さたところ、粉末状の集合体を
得た。

この集合体を粉末Ｘ線結晶回折により分析したところ、
トバモライトを王とするケイ酸カルシウム水和物であっ
た。

この粉末状集合体をプレスする事により建築用断熱材と
しての成形体を得た。

＜実施例 ４＞ 前記実施例１と同様の原料をＣａ○：Ｓｉ０２モル比に
て１．００：１．００の割合で混合した後、オートクレ
ープに入れ鷹拝しながら飽和蒸気中２００００、圧力１
５ｋｇ／めで８時間反応さたところ、粉状集合体を得た
。

これをＸ線結晶回折で分析したところ、ゾノトラィトを
主とするケイ酸カルシウム水和物であった。

更に、この粉末をプレスする事により建築用断熱材とし
ての成形体を得た。

上記実施例１，２，３，４で得た試験片を用い種々の成
形体を成形し、それらの物理試験を行った結果を示すと
次の表の通りである。

※ゾノトラィト質の成形体については１０００℃、３時
間、トバモラィト質の成形体については６５０℃、３時
間それぞれ加熱処理したものである。

上記試料は全て乾燥収縮率が実質的に無視出来るもので
あり、乾燥工程を必要とせず、軽量かつ強固な成形体で
あることが判る。上記のようにこの発明のケイ酸カルシ
ウム水和物系集合体は、建築用断熱材等の成形に当って
、基本的に乾燥工程を要せずに、軽量かつ強固な成形が
得られるという優れた効果が奏される。又、この発明の
集合体が粉体である場合にはスラリー状の場合に比し、
長期保存が可能であるばかりでなく〜運搬も容易である
という利点がある。更に、粉体の場合は適当な量の水を
加えて成形乾燥するだけでも充分な強度を備えた所定成
形体を製造することができる。

加えてゾノトライト系および／またはトバモラィト系ケ
イ酸カルシウム水和物が不規則に結合し、分散空隙を介
して多数の集塊物を形成し、該集塊物の直径が５〜１０
０りの放射状に広がった花状態様を呈していることによ
り、比重が小さく、しかも、強度が高く、圧縮性が良い
ため建築用断熱材等の成形品の製造や各種材料の強化用
フィラー等に適する効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１，２図はこの発明のケイ酸カルシウム水和物の集合
体を示すものであり、第１図は主としてトバモラィト系
ケイ酸カルシウム水和物からなる集合体の３５０折音の
説明図、第２図は主としてゾノトラィト系ケイ酸カルシ
ウム水和物からなる集合体の３５０の音の説明図である
。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子顕微鏡視認下で核を中心として放射状に広がつ
   た花状態様を呈し、かつ直径が５〜１００μの範囲であ
   る集塊物が不規則に結合すると共に介装空隙を分散して
   いることを特徴とするトバモライト系および／または、
   ゾノトライト系ケイ酸カルシウム水和物を主体として成
   るケイ酸カルシウム水和物系集合体。