JPS6049123B2 - ケイ酸カルシウム水和物系集合体 - Google Patents

ケイ酸カルシウム水和物系集合体

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JPS6049123B2
JPS6049123B2 JP55129177A JP12917780A JPS6049123B2 JP S6049123 B2 JPS6049123 B2 JP S6049123B2 JP 55129177 A JP55129177 A JP 55129177A JP 12917780 A JP12917780 A JP 12917780A JP S6049123 B2 JPS6049123 B2 JP S6049123B2
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政義 青木
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement

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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 開示技術は、プレス形成することによつて断熱保温建材
となり、又、各種の添加剤、充填剤として好適なケイ酸
カルシウム材料の技術分野に属する。
而して、この発明は石炭とケイ酸質原料をオートクレー
ブ処理することによつて得られるトバモライト結晶及び
ゾノトライト結晶を主体として成るケイ酸カルシウム水
和物系集合体に関する発明であり、特に、電子顕微鏡視
認下で該結晶がトバモライトの繊維状結晶を介し互いに
絡み合い不規則に結合してまゆ状乃至ウニ状の形態を呈
し、且つ、直径が3〜150μの範囲にある集塊物を形
成しており、更に、製品は粉体状であるようにされ、プ
レス形成するだけで乾燥工程を要せずに優れた断熱保温
建材となり、又、各種の添加剤、充填剤としても利用可
能であるケイ酸カルシウム水和物系集合体に係る発明で
ある。
<従来技術> 周知の如く従来より、ケイ酸カルシウム製品は、強度、
耐熱性、加工性、軽量性等の点で性状が優れるため工業
材料や建築材料として広く用いられている。
例えば、建築用断熱材、絶縁体等に広く使用されている
が、そればかりでなく、紙、樹脂塗料インキ、イオン交
換体、触媒、ゴム、プラスチック顔料、歯ミガキ粉等の
添加剤、充填剤としても利用されつつある。
<発明が解決しようとする問題点> 而して、周知の如くケイ酸カルシウム製品の製法として
は(1)湿式圧搾成形法、(2)抄造成形法、(3)流
し込み成形法、(4)半乾式成形法、(5)押出成形法
、等があるが、刊行物としては、例えば、〔セラミック
ス13(1978)No、2’゛ケイ酸カルシウム系建
材’’音馬俊、田山善暉〕等の刊行物に公知であるが、
これらはいずれも石炭質原料、及び、ケイ酸質原料に水
を加えてオートクレーブ処理することフを必要とし、そ
のため、乾燥工程が不可欠であり、製造上工数が多くな
るという不具合があり、結果的に乾燥に伴う収縮を余儀
なくされるという欠点があつた。
又、特開昭49−61094号公報や特開昭49−″5
121826号公報にはゾノトライト系針状結晶が示さ
れているが、該種公知技術においてはゾノトライト系結
晶物が燃料固形に多量の水を加えて、スラリー状にして
攪拌しながら養生した方法によつて形成されたものであ
り、したがつて、このようlゾノトライト系針状結晶物
は微細な多くの中空m分があり、したがつて、乾燥状態
では前述した女1く、中空部を有して減少する不具合が
ある。
又、活性炭素を含有しているために反応時間を短縮する
ことができないという不都合たがある。そして、ケイ酸
原料に対してシリコンダストやホワイトカーボンを使用
することにより原料固形分に対し、水を十数倍も添加し
なければならず、したがつて、ゾノトライト系針状結晶
物には乾燥により中空部分が形成されるというマイナス
がある。又、上記方法はいずれも成形体を得ることを目
的としており、添加剤や充填剤の製造には不向であると
いう不利点があつた。
而して、近年(例えば、特公昭53−12526号公報
発明)に示されるように、ケイ酸質原料、及び、石炭質
材料を水に分散してスラリー原料を形成し、該原料スラ
リーを攪拌しながらオートクレーブ処理してケイ酸カル
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いる。
さりながら、上記組成物は、全形乾燥するだけで結晶化
と効果を同時に生起して成り、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,という長所を有する
ものの、乾燥に伴う収縮という欠点は免れない。
そして、スラリー状態であるため、上述する如く添加剤
、充填剤としての用途に供し難い難点があり、更には製
造コストが高いという不利点があ3つた。
この発明の目的は上述従来技術に基づくケイ酸カルシウ
ム製品の問題点を解決すべき技術的課題とし、ブレス形
成するだけで乾燥工程を要せずに軽量、且つ強固な成形
体となり、又、添加剤や充3填剤としても最適である優
れたケイ酸カルシウム水和物系集合体を提供せんとする
ものてある。
〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は、前
述問題点を解決するため4.に繊維状のトバモライト結
晶を主成分とし、その他を針状ゾノトライト結晶とし、
或は、逆に該針状ゾノトライト結晶を主とし繊維状トバ
モライト結晶をその他とするケイ酸カルシウム水和物系
集合体であつて、電子顕微鏡によれば該トバモライトの
繊維状結晶を介して結晶相互が互いに絡み合い不規則に
結合してまゆ状、乃至は、ウニ状形状を呈し、而して、
そのサイズは3〜150μの範囲5内にある集塊物を形
成し、オートクレーブによつて、湿式に形成されること
により粉状体であつて乾燥による収縮がなく、余分な強
度を有し塩化剤や充填剤としても充分に使用することが
出来るようにした技術的手段を講じたものである。
0〈実施例〉 次に、この発明の実施例を添付図面としての写真に基づ
いて説明すれば次の通りである。
第1図、及び、第3図はトバモライト結晶が主体とされ
ているこの発明のケイ酸カルシウム水和夕物集合体の1
実施例を示す270皓の電子顕微鏡写真であり、又、第
2図は第1図の拡大写真であり、その570@の電子顕
微鏡写真である。
これらの写真によつて結晶が互いに絡み合い不規則に結
合してまゆ状形態を呈する集塊物を形成jしていること
が判る。上記集塊物は、結晶が繊維上結晶によつて三次
元的に絡み合つて成るものであつて、軽量、且つ強固な
粒子であり、したがつて、各種の添加剤、充填剤、例え
ば、補強用ゴム充填剤として最適なものである。
又、上記集塊物のうちのゾノトライトの表面には写真に
示す様に多数の針状結晶が突出しており、これをブレス
形成した状態では、該針状結晶が隣接する集塊物の空隙
に食い込み、強固な結合を形成する。
そして、図示してかいないが、測定によれば、上記集塊
物の直径は約3〜150μの範囲であり、平均10p程
度であることが明らかとなつた。
更に、この発明のケイ酸カルシウム水和物系集合体は粉
体状であり、スラリー状ではないため、ブレスするだけ
で加熱収縮率の極めて低い成形体が得られる。第4図は
ゾノトライト結晶を主とするこの発明のケイ酸カルシウ
ム水和物系集合体の他の実施例を示す380皓の電子顕
微鏡写真てあり、トバモライトの繊維状結晶が互いに絡
み合い不規則に結合して、ウニ状形態を呈する集塊物を
形成していることが判る。
而して、上記集塊物のゾノトライトの表面より突出する
針状結晶は、前記トバモライトを主と”るものよりも幾
分長目であるが直径その他の特?は、前記トバモライト
を主とするものとほぼ同4であつた。
次に、この発明のケイ酸カルシウム水和物系1合体の製
造方法の一例を説明すれば次の通りでiる。
原料としては、公知のケイ酸質原料、及び、i灰質原料
が使用され、ケイ酸質原料としては、ノイ石粉末、無定
形シリカ、ケイソウ土、フエロミリコンダスト等が使用
出来、特に、好ましくは平均粒径5μ程度のケイ石粉末
が良く、又、石E質原料としては、消石灰粉末、生石灰
粉末等がイ用可能である。
而して、上記ケイ酸質原料と石灰質原料を混イし、該混
合物をそのまま(即ち、水を加えるこ2なく)周知のオ
ートクレーブに収納し、高温、t圧蒸気下にて攪拌しな
がら反応せしめる。
この場合の反応条件は、使用原料の種類、粒v等に応じ
て適宜選択され得、例えば、原料としコケイ石粉末(純
度98%以上、平均粒径5μ)、ノび、消石灰粉末を使
用した場合、原料のCaO/SlO2をモル比を0.8
として飽和蒸気中200℃、圧ノ15k9/c這にて3
〜■時間反応させると、主とレトバモライト系ケイ酸カ
ルシウム水和物が生成・る。
尚、この生成物中には一部ゾノトライト系ケ酸カルシウ
ム水和物も含まれていることもある.又、原料のCaO
/SjO2のモル比を1.0とし、和蒸気中200℃、
圧力15k9/dにて6〜1満間,応させれば、主とし
てゾノトライト系ケイ酸カシウム水和物が生成する。
そして、この生成物中には、一部トバモライ系ケイ酸カ
ルシウム水和物が含まれていることある。
このようにして得られた反応生成物は、前舛如き特徴を
有するこの発明のケイ酸カルシウl和物系集合体となる
而して、この発明のケイ酸カルシウム水和牛集合体は上
述の如く一例として、原料粉末混イをそのまま攪拌しな
がらオートクレーブ処理1得られたものであり、反応に
際し水を加えな(め、反応に要する熱量が少くてすみ、
した7て、製造コストが安いという利点を有する。
t 次に、この発明の実施例を説明する。咬
〈実施例1〉羨 珪石粉末(SlO298.O%
、A′2030.61%、 Fe2O3O.O6%、I
glOSSO.23%、平均粒径5μ)、峙 及び、
消石灰粉末をCaO:SiO2のモル比にてBO.83
:1.00の割合で粉末の状態で混合し、この混 合粉
末を深さ200rm1直径15−の攪拌器付オートh
クレーブに入れ、飽和蒸気圧下約200℃(約15
rkg/CTl)にて4時間攪拌(50rpm)しなが
ら反応/ させた後、更に、1時間攪拌を中止して
反応させ た。
( その結果、粉末状の生成物を得たが、この生
成E 物をX線分析したところ、トバモライトを主
とす るケイ酸カルシウム水和物であることが判つた
Y その電子顕微鏡写真を第1図及び第2図及び
第 3図に示す。 〈実施例2〉 実施例1と同様の珪石粉末と消石灰粉末をCaO
:SlO2のモル比を1.00:1.00の割合で粉末
のO状態で混合し、この混合粉末を深さ200TfrI
n1直径150wr1nの攪拌器付オートクレーブに入
れ、飽和蒸 気圧下約200゜C(約15kg/Crl
)にて6時間攪拌 (50r′Pm)しながら反応させ
た後、更に、2時間 攪拌を中止して反応させた。
冫5 その結果、粉末状の生成物を得たが、この生成
物をX線夕)゛1したところ、ゾノトライトを主とす
るケイ酸カルシウム水和物であることが判つた。
その電子顕微鏡写真を第4図に示す。 又、実
施例1、及び、実施例2で得たケイ酸力3θルシウム水
和物系集合体の性状を第1表に示す。3b ※PHは5%スラリーとして測定した。
く実施例3〉 実施例1、及び、実施例2で得たケイ酸カルシ ウ
ム水和物系集合体に石綿、グラスウール2種の!40補
強剤をそれぞれ1踵量%添加して、ブレス形成 した。
得られた成形体について、各種物理試験を行な)
つた結果を第2表に示す。※実施例1は650℃3時
間加熱、実施例2は1fく発明の効果〉以上、この発明
によればケイ酸カルシウム水和物系集合体は、電子顕微
鏡視認下でトバモライト結晶及びゾノライト結晶がトバ
モライトの繊維状結晶を介して互いに絡み合い不規則に
結合してまゆ状、乃至、ウニ状形態を呈する集塊物を形
成していることにより、軽量、且つ、強固な材質であり
、ブレスすることによつて上記集塊物は強固な結合を形
成し、又、上記集塊物は直径が3〜100μの範囲にあ
るため、微粒子状であり、更に、製品は粉状体であるの
で取扱いが便利であると共に−ニ次加工においては乾燥
工程を要せず、加えて、一例として前述の如き製造によ
れば、コストを低減できるという効果がある。
C3時間加熱して測定した。
) 而して、この発明のケイ酸カルシウム水和物系集合
体は、ブレス形成するだけで乾燥工程を要せずに軽量か
つ強固な優れた断熱保温建材となる効果があり、又、補
強用の添加剤、充填剤として利用出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示すものであり、第1図、及
び、第3図はトバモライト結晶を主とするこの発明のケ
イ酸カルシウム水和物系集合体の1実施例を示すもので
あり、第2図は第1図の拡大図、第4図はゾノトライト
結晶を主とするこの発明のケイ酸カルシウム水和物集合
体の実施例を示すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トバモライト結晶及びゾノトライト結晶を主体とし
    て成るケイ酸カルシウム水和物系集合体において、電子
    顕微鏡視認下で該結晶がトバモライトの繊維状結晶を介
    して互いに絡み合い不規則に結合してまゆ状ないしウニ
    状形態を呈し、且つ直径が3〜150μの範囲にある集
    塊物を形成しており、更に製品が粉体状であることを特
    徴とするケイ酸カルシウム水和物系集合体。
JP55129177A 1980-09-19 1980-09-19 ケイ酸カルシウム水和物系集合体 Expired JPS6049123B2 (ja)

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WO1987007596A1 (en) * 1986-06-06 1987-12-17 Promat Gesellschaft Für Moderne Werkstoffe Mbh Means for reducing the relative density and process for their production

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JPS5312526A (en) * 1976-07-19 1978-02-04 Schoepe Adolf Ball cock structure for controlling level of liquid in tank
JPS5314090A (en) * 1976-07-21 1978-02-08 Byland Henry L Method and device for automatic wrapping

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