JPS6213299B2

JPS6213299B2 -

Info

Publication number: JPS6213299B2
Application number: JP9211683A
Authority: JP
Inventors: Teru Takahashi; Kazuo Shibahara
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 1983-05-24
Filing date: 1983-05-24
Publication date: 1987-03-25
Also published as: JPS59217659A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は軽量な珪酸カルシウム成形体を製造し
うる新しい製造方法を提供するものである。本発明者らは従来から珪酸カルシウム成形体に
ついて長年研究を続けて来たが、この研究に於い
て、次のことを見出した。即ち珪酸原料、石灰原
料、無定形炭素を主成分とする物質及び水とから
固形分に対する水の量が５重量倍以上となる様に
且つ固形分中に無定形炭素を主成分とする物質が
７〜50重量％になるように、調製された原料スラ
リーを、加圧下加熱撹拌しながら水熱合成反応を
行なわしめてゾーノトライト結晶と無定形炭素と
を主成分とする水性スラリーとなし、次いでこれ
を成形・乾燥して無定形炭素含有珪酸カルシウム
成形体を得、これを焼成することにより、非常に
軽量にて充分なる実用強度を有する成形体が得ら
れることを見出した。しかも無定形炭素の焼燃に
よつて生成する熱を、乾燥（及び）又は焼成用の
熱に還元することにより省エネルギーが図れるこ
とを見出し、これに基づく発明を完成した。（特
願昭58−19502号）本発明者らは、更に引続く研究に於いて、原料
スラリー中に、上記無定形炭素を主成分とする物
質に替えて、アスフアルトエマルジヨンを固形分
で５〜50重量％含有せしめてこれから製造したゾ
ーノトライト結晶とアスフアルトエマルジヨンと
を主成分とする水性スラリーを成形、乾燥、焼成
して、アスフアルト成分を揮散せしめても、実用
強度を有する極めて軽量な珪酸カルシウム成形体
が収得出来ることを見出し、茲に本発明を完成す
るに至つた。即ち本発明は、珪酸原料、石灰原
料、アスフアルトエマルジヨン及び水とから固形
分に対する水の量が５重量倍以上となる様に、且
つ固形分中にアスフアルトエマルジヨンが固形分
で５〜50重量％になるように調製された原料スラ
リーを、加熱撹拌しながらまたは加圧下加熱撹拌
しながら水熱合成反応を行なわしめて珪酸カルシ
ウムとアスフアルトエマルジヨンとを主成分とす
る水性スラリーとなし、次いでこれを成形し必要
に応じて水蒸気養生した後乾燥、焼成することを
特徴とする、軽量珪酸カルシウム成形体の製造方
法に係るものである。以下に本発明をその製法に基づいて説明する。本発明の製造方法で得られる成形体は、珪酸原
料、石灰原料、アスフアルトエマルジヨン及び水
から調製された原料スラリーを撹拌下に水熱合成
反応を行なわしめて、珪酸カルシウムとアスフア
ルトエマルジヨンとを主成分とする水性スラリー
を得る。これを成形し必要に応じ水蒸気養生し、
乾燥し次いで焼成して製造される。この際の乾燥
と焼成とは別途に行なつても良いし、また同時に
行なつても良い。本発明に於いて使用されるアスフアルトエマル
ジヨンとは、乳化剤を用いてアスフアルトを通常
１〜３μｍの微細な粒子として水中に分散させた
もので、カチオン系、アニオン系、ノニオン系の
いづれのエマルジヨンも有効に使用できる。又ア
スフアルトとしては、天然アスフアルト、アスフ
アルタイト、ストレートアスフアルト及びブロー
ンアスフアルト等の各種のものが使用できる。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、珪藻土等を例示出来る。また、石灰原
料としては従来から使用されて来たものがいずれ
も使用出来、たとえば生石灰、消石灰、カーバイ
ト滓等を具体例として例示出来、また特に軽量成
形体たとえば密度0.1ｇ／cm³程度の成形体を製造
する場合には沈降容積５ml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120倍の石灰乳50mlを、直径が1.3cmで容積
が50cm³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。水の量は原料スラリーの固形分に対し５倍（重
量）以上であり、上記軽量体を製造する場合には
15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剤を添加しても良く、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出来る。かくして調整された原料スラリーは次いで撹拌
下に水熱合成反応に供される。この反応は通常８
Kg／cm²以上好ましくは10Kg／cm²以上の飽和水蒸気
圧下で行なわれる場合と、常圧下加熱により行な
われる場合の二通りがある。前者の場合は珪酸分
と石灰とが反応し、ゾーノトライト結晶を主成分
とする５〜150μｍ程度の二次粒子が生成する。
後者の場合は珪酸分と石灰分とが反応して珪酸カ
ルシウムゲル又は準結晶が生成する。原料スラリ
ー中に共存しているアスフアルトエマルジヨンは
そのまま存在しこれ等が均一に水に分散したスラ
リーが得られる。これ等珪酸カルシウム及びアス
フアルトエマルジヨンとを主成分とする水性スラ
リーを布を用いて過すると液は透明となる
が珪酸カルシウムからなる水性スラリーにアスフ
アルトエマルジヨンを添加したものを同様に過
すると液は、褐色に濁る。この事実より、本発明の於いては上記アスフア
ルトエマルジヨン中のアスフアルト粒子及び（又
は）乳化剤が珪酸カルシウム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及びアスフアルトエマルジ
ヨンからなる水性スラリーには必要に応じ各種の
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、たとえば繊維類、粘
土類、セメント類等を例示出来、更に詳しくは石
綿、岩綿、ガラス繊維、炭素繊維等の如き繊維、
パルプ、セルロース、各種合成繊維等の有機繊
維、カオリン、ベントナイト等の粘土、石膏、ポ
ルトランドセメント、アルミナセメント、その他
各種セメント等を具体例として例示出来る。本発明に於いては、該水性スラリーを次いで成
形する。この際該水性スラリーがゾーノトライト
結晶を含むスラリーの場合は成形体を乾燥、焼成
することにより、アスフアルト成分を揮散せしめ
て本発明の軽量成形体が得られる。また該水性ス
ラリーが珪酸カルシウムゲルまたは準結晶を含む
スラリーの場合は、成形後、水蒸気養生する。水
蒸気養生は従来公知の方法で行なえば良く通常飽
和水蒸気圧下で珪酸カルシウムゲルまたは準結晶
を結晶化して硬化する。かくして硬化した成形体
を乾燥し、焼成してやはりアスフアルト成分を揮
散せしめて目的物とする。この際の焼成は上記乾燥と同時に行なつても良
く、また別塗に分けて行なつても良い。焼成は通
常雰囲気温度300〜700℃程度であり、これにより
実質的にアスフアルト粒子は燃焼して揮散する。
しかもアスフアルト粒子の燃焼によつて生成する
熱を、乾燥及び（又は）焼成用の熱に環元するこ
とにより省エネルギーが図れるものである。かくして得られた珪酸カルシウム成形体は極め
て軽量でしかも実用強度を充分に保持したもので
ある。また、成形時のプレス圧力を大きくするこ
とによつて、密度の大きい成形体を得ることもで
きる。また、本発明に於いては、水性スラリーを
成形したものは、生硬度が大きいので、特に大口
径のパイプカバー等の大型成形品を成形する場合
には、生成形体の運搬に際し、破損が少なくな
り、取扱いに便利である。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、又曲げ強さはJISA9510の方
法に準じて測定したものである。実施例１生石灰（CaO95.0％）を80℃の温水中で消和
し、ホモミクサー（撹拌数7000r.p.m）にて水中
で分散させて得た沈降容積15.0mlの石灰乳に平均
粒子径7.3μｍの珪石粉末（SiO₂97.7％）を加
え、CaO／SiO₂モル比が1.00となるように調整
し、さらに第１表の所定量のアスフアルトエマル
ジヨン（ノニオン系、日瀝化学製、固形分62％、
アスフアルト粒子径１〜３μｍ）を混合して、全
固形分量を100部としさらに水を加えて、全体の
水量を固形分の24重量部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12Kg／cm²、
温度191℃でオートクレーブ中で回転数138r.p.m
で撹拌翼を回転しながら撹拌し５時間水熱合成反
応を行な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、ゾーノトライト結晶と
少量のトベルモライト結晶のピークが認められ
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５〜100
μｍのほぼ球状の二次粒子と該二次粒子にアスフ
アルト成分が付着しているのが認められた。次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に添
加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセメ
ント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時間
乾燥した後、500℃の雰囲気で２時間焼成し、ア
スフアルト成分を除去して成形体を得た。得られた成形体の物性は第１表の通りであつ
た。

【表】また第１表記載のNo.１〜No.７を粉砕して、Ｘ線
回折分析した所No.１〜No.４は、ゾーノトライト結
晶と少量のトベルモライト結晶のピークが、No.５
〜No.７はゾーノトライト結晶のピークが認められ
た。以上より、アスフアルトエマルジヨンを固形分
として特定量（10〜50重量部）添加せしめて得ら
れる成形体は、アスフアルトエマルジヨンを添加
しないものに比し密度が同一もしくは小さいもの
でありながら高い曲げ強さを有するものであるこ
とが判る。一方アスフアルトエマルジヨンを上記
特定量を越えて添加すると、得られる成形体の曲
げ強さが低下するのが認められる。実施例２生石灰（CaO95.0％）を80℃の温水中で消和し
て得た石灰乳（沈降容積4.8ml）に平均粒子径6.5
μｍの珪石粉末（SiO₂95.4％）を加え、CaO／
SiO₂モル比が1.00となるように調製し、さらに所
定量の実施例１と同様のアスフアルトエマルジヨ
ンを混合して、全固形分量を100部とし、さらに
水を加えて、全体の水量を固形分の12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12Kg／cm²、温度191℃でオートクレーブ
中で回転数102r.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行なつてスラリーを得
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、ゾーノトライト結晶と
少量のトベルモライト結晶のピークが認められ
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10〜150
μｍのほぼ球状の二次粒子と該二次粒子にアスフ
アルト成分が付着しているのが認められた。次いで上記で得たスラリー90部（固形分）に、
添加材としてガラス繊維７部及びポルトランドセ
メント３部を加えてプレス成形し、100℃で24時
間乾燥した後、500℃の雰囲気で２時間焼成しア
スフアルト成分を除去して成形体を得た。得られた成形体の物性は第２表の通りであつ
た。

【表】また第２表記載のNo.１〜No.２を粉砕して、Ｘ線
回折分析した所ゾーノトライト結晶と少量のトベ
ルモライト結晶のピークが、同様にNo.３〜No.４を
粉砕してＸ線回折分析した所ゾーノトライト結晶
のピークが認められた。

Claims

【特許請求の範囲】

１珪酸原料、石灰原料、アスフアルトエマルジ
ヨン及び水とから固形分に対する水の量が５重量
倍以上となる様に、且つ固形分中にアスフアルト
エマルジヨンが固形分で５〜50重量％になるよう
に調製された原料スラリーを、加熱撹拌しながら
または加圧下加熱撹拌しながら水熱合成反応を行
なわしめて珪酸カルシウムとアスフアルトエマル
ジヨンとを主成分とする水性スラリーとなし、次
いでこれを成形し必要に応じて水蒸気養生した後
乾燥、焼成することを特徴とする、軽量珪酸カル
シウム成形体の製造方法。