JPS61247649A - ケイ酸カルシウム質材料の押出成形方法 - Google Patents

ケイ酸カルシウム質材料の押出成形方法

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JPS61247649A
JPS61247649A JP8971885A JP8971885A JPS61247649A JP S61247649 A JPS61247649 A JP S61247649A JP 8971885 A JP8971885 A JP 8971885A JP 8971885 A JP8971885 A JP 8971885A JP S61247649 A JPS61247649 A JP S61247649A
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calcium silicate
hydroxyalkyl
cellulose
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徹 千葉
紳一郎 中村
和久 早川
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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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
    • 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

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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】 (産業上の利用性!!?) 本発明はケイ酸カルシウム質材料の押出成形力法に関す
る。
(従来技術と問題点) ケイ酸カルシウム系質の押出成形体は、優れた耐熱性を
有し軽量であって、しかも高い強度を41するので、近
年耐火不燃建材用途に広く用いられ始めている。
押出成形方法は従来のプレス成形法、流し込み成形法と
は異なり任意の長尺物を一貫した連続方式で製造でき省
力化も容易である等生産性も極めて高く、また押出成形
法では[1金を変更するだけで断面形状を任意に選定す
ることができ、製品の伺加価値を容易に高め得るような
長所があり、さらに押出成形品は一般に高い強度をもち
、表面の平滑性や寸法精度に優れている。
しかしながら一般にケイ酸カルシウム賀の押出成形では
、ゾノトライト系、トペルモライ]・系、いはケイ酸質
原料と石灰を主原料として調整されるケイ酸カルシウム
質材料等およそすへてのケイ酸カルシウム質を1三原ネ
゛lとする材料をスラリー状にし、加熱ゲル化させて、
かさ高にしたものを押出成形用組成物とするが、押出成
形機に単にそのM1成物のみを投入して押し出そうとし
てもゲル化したケイ酸カルシウムに強い応力が加わりそ
のため、抱水ゲルの水が遊離して押出時にダイス閉塞現
象を起こしたりブリージングが生じたりあるいはゲル同
士の密着性が弱いためダイス口から押出された圧力が緩
和されたとき成形品に亀裂が発生したりするため、一般
にバインダーと称する水溶性高分子を押出用組成物に添
加して押出成形を行ない押出中の脱水ブリージングを防
ぎ、押出成形品の保形性を高め押出成形する方法が増ら
れている。
一般に水溶性高分子としては、エチレンオキシド重合体
、アクリルアミド重合体、ポリビニルアルコール等の合
成高分子を初めメチルセルロース、とトロキシエチルセ
ルロース等のセルロースエーテル等をあげることができ
るが、エチレンオキシド重合体、アクリルアミド重合体
およびポリビニルアルコール等の合成水溶性品分−fは
保水機能が少なくかなり多くの使用早が必要となるとい
う欠点がある。
一方、ヒトaキシエチルセルロース等のヒドロキシアル
キル基と呼ばれる親木性基のみでエーテル置換したセル
ロースエーテルは保氷能はあるものの界面活性能が劣り
ケイ酸カルシウム質の分散力が欠けておリケイ酩カルシ
ウム賀の粘着力が不足して押出成形体に亀裂が生じやす
くなる。
そこで、最近ではセルロースを7トキシ基のみまたはメ
トキシツ(およびとI・ロギシアルキルノ、(の疎水基
と親木基で置換したメチルセルロースおよびまたはヒド
ロキシアルキルメチルセルロースが保水性に優れかつケ
イ酸カルシウム質の分散粘着性が良いのでもっばら7人
インターとして用いられている。しかしながら現イ1用
いられているメチルセルロースおよびまたはヒドロキシ
アルキルメチルセルロースは水溶液、温度を上PIさせ
ると熱ゲル化して不溶化するという性質を有しており押
出用組成物の混合、混練あるいは押出成形時に押出組成
物にかかる高い剪断力により生じる摩擦熱により押出組
成物が熱ゲル化して押出しが困難となったり押出成形品
がひび割れを起こすなどの不都合が生じていた。
一方、ケイ酸カルシウム質材料は加熱ゲル化した組成物
をそのまま押出成形に用いる場合が多く、それゆえメチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを
添加混合して押出成形を行なう場合には必ず混合、混練
および押出成形時、押出用組成物を30℃以下好ましく
は20℃以下に冷却する必要が生じ、常に冷却のための
ユーテイリイティを必要とするという欠点があった。
(発明の目的) 本発明は熱ゲル化能を有する水溶性セルロースエーテル
をバインダーとするケイ酸カルシウム質材Flの押出成
形において押出用組成物の混合、混練あるいは押出し時
に生じる摩擦熱の除去のための冷却の必要がなく保形性
、ケイ酸カルシウム質の分散が良好な押出成形体を得る
方法を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明は前記問題点を解決すべく種々検討の結果完成さ
れたもので、その要旨とするところは熱ゲル化温度が4
0℃以上、ioo℃以上のヒドロキシアルキルアルキル
セルロースエーテルをバインダーとして用いることを特
徴とするケイ酸カルシウム質材ネ゛(の押出成形方法に
ある。
以下本発明をさらに詳しく説明すると、従来ケイ酸カル
シウム質材料の押出成形にバインダーとして添加されて
いたのは熱ゲル化温度が40℃以下の前記のようなメチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースで
あるが、本発明はこれに替えて熱ゲル化温度が40℃以
上100℃以下好ましくは45℃以上80℃以下を有す
るヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテルを使
用することにより押出用組成物の混合、混練時および押
出成形時に押出組成物にががる高い剪断力により生じる
摩擦熱により押出組成物がゲル化して押出が困難となっ
たり押出成形品がひびわれを起こしていた様な従来生じ
ていた現象を起こすことなく、保形性、粘着性に優れた
押出成形体を?!Jられることを見い出し完成したもの
である。
本発明で記載される「熱ゲル化温度」とは熱ゲル化能を
有するセルロースエーテルが1%濃度となるように熱水
中に分散せしめ溶液を徐々に冷却していくことによりセ
ルロースエーテルが溶解し、その水溶液温度においてあ
らかじめ同じセルロースエーテルの同一濃度の水溶液を
常温15℃前後において、溶解せしめた水溶液が示す粘
度と同一の粘1■が発現した時の水溶液温度として定義
yれる。すなわち、ここで定義される熱ゲル化温度が4
0℃未満のセルロースエーテルを使用した時には押出用
組成物が混合、混練あるいは押出時摩擦熱により40℃
以上となるとゲル化して押出しが困難となるわけである
しかしながら熱ゲル化能が全くないポリエチレンオキシ
ド重合体、ポリアクリルアミド重合体、ポリビニルアル
コール等の水溶性高分子あるいはヒドロキシエチルセル
ロース等のヒドロキシアルキル基のみでエーテル置換さ
れたセルロースエーテル等は保水性能が少ないか又はケ
イ酸カルシウム質の分散が悪く、均・で保形性にすぐれ
た押出成形体が得られにくい。
しかるに熱ゲル化温度が40℃以に、100°C以ド好
ましくは45°C以1−180℃以下をイJするセルロ
ースエーテルをパインターとして用いることにより通常
混合、混練ないしは押出成形時の摩擦熱による品温の1
−ソノは40℃程度未満であるため発熱による押出組成
物のゲル化を生しることなく保水性ケイ酸カルシウム質
の分散に優れた押出成形体を4!+ることができる。熱
ゲル化温度が40°C以I:、100℃以ド好ましくは
45°C以上、80℃以ドを満足せしめるセルロースエ
ーテルとしては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース
(HPMC) 、ヒドロキシエチルエチルセルロース(
HEMC)、 ヒトロギシエチルヒトロキシプロビルメ
チルセルロース(HEHPMC)等のヒドロキシアルキ
ルメチルセルロース及び、ヒドロキシプロピルエチルセ
ルロース(HPEC)ヒドロキシエチルエチルセルロー
ス(HEEC)ヒトロギシプロピルヒドロキシエチルエ
チルセルロース(HPHEEC)等のヒドロキシアルキ
ルメチルセルロースがあげられる。
」−記セルロースエーテルとして特に熱ゲル化温度とエ
ーテル置換度とは相関があり熱ゲル化温度として40℃
以上100℃以下好ましくは40℃以上80℃以下であ
る本発明を満足するに足る置換度としてはヒドロキシア
ルキルメチルセルロースのメトキシ置換度(D5)1.
0〜2.5 ヒドロキシアルキルモル置換度(M5)0
.25〜2.5を有する必要がありヒドロキシアルキル
エチルセルロースにおいてはエトキシ置換度(D5)0
.2〜0,8、ヒドロキシアルキルモル置換度(M5)
1.0〜2゜8を有することが条件となる。
また、これらヒドロキシアルキルアルキルセルロースエ
ーテルの重合度は500以上50000以下であること
が望ましく重合度が500以下では満足のいく保形性能
をもつ押出成形用M1成物が得られにくく、重合度50
 、000以1−であると冷水においてもセルロースエ
ーテルが溶けにくくなりパインターとしての機能を41
17なくなる。
未発IJに用いられる、ケイ酸力ルシウ1.?j材ネl
としては、ソノドライド ラス]・ナイI・系等およそすべてのケイ酸カルシウム
質材料に対して適用ii1能であり、これらの1原料で
あるケイ酸質材料および石灰質材料から調整されるもの
であってもよい。またこれらケイ酸カルシウム質を主原
料とする材ネ゛lをスラリー状に]7加熱ゲル化してか
さ高くしたものを用いてもかまわないが、好ましくはそ
の含水率が75%以Fであることが望ましい。
また補強のため石綿、カラス繊維等のwan材料,ナイ
ロンm維、ポリプロピレン等のイ]機賀繊維を添加して
も本発明の効果を何ら阻害しない。
添加するヒドロキシアルキルアル午ルセルロースとケイ
酸カルシウム質材料との使用比率は選定されたケイ酸カ
ルシウム質の種類、粒度、押出機ダイス形状により種々
選ばれるため1本発明において特に限定されるものでは
ないが通常は前者0゜1〜5重量部を、後者固形分10
0重綴部に含有されたものが好ましく用いられる。
さらにケイ酸カルシウム質材本゛Iおよび上記セルロー
スエーテルに加える水の鼠としては押出しに適当な流動
性を得るに必要量とすればよく通常ケイ酎カルシウム質
材料固形分に対し20〜80重尾部が好ましく用いられ
る。
(発明の効果) 押出用組成物の混合混練時および押出成形時に従来必要
とyれてきた冷却操作を行なうことなく押出成形が可能
となり、冷却に要していたユーテイリイテイコスI・を
削減できる。
本発明を実施例と比較例をあげて具体的に説明する。
(実施例) 表1,2に示す配合組成の原料な双腕ニーダ−を用いて
混合混練し表1,2に示すような押出用組成物品温度と
なるようにニーグージャケットを冷却するかもしくは冷
却を行なわず摩擦熱によって晶温度を上1せしめた後、
スクリュー径100mmφを有する真空押出成形機を用
い10mmX1.50mmの長方形ダイスを用いて押出
成形を行なった。押出成形体温度は冷却もしくは冷却を
行なわず摩擦熱によって表1.2に示す温度となるよう
に調整した。表1.2に示す如く重合度が500以−1
−を有しヒドロギシアルキル置換度0.25以1−で、
メトキシ置換度1.0以1−有するか、もしくはヒドロ
キシアルキル置換度1.0以上エトキシ置換度0.2以
下で熱ゲル温度が40℃を超えるセルロースエーテルを
用いれば、押出用組成物が混合混練時又は押出成形時摩
擦熱によって40℃となっても良好な押出しが可能とな
ることがわかる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、熱ゲル化温度が40℃以上、100℃以下のヒドロ
    キシアルキルアルキルセルロースエーテルをバインダー
    として用いることを特徴とするケイ酸カルシウム質材料
    の押出成形方法。 2、前記ヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテ
    ルがメトキシ置換度(D5)1.0〜205、ヒドロキ
    シアルキルのモル置換度(MS)0.25〜2.5また
    は、エトキシ置換度(D5)0.2〜0.8、ヒドロキ
    シアルキルモル置換度(MS)1.0〜2.8であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のケイ酸カル
    シウム質材料の押出成形方法。 3、前記ヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテ
    ルが重合度500以上50,000以下であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のケイ酸カルシウム
    質材料の押出成形方法。
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Cited By (4)

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