JPS6256347A - 撥水性珪酸カルシウム成形体の製造法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、役れた撥水性を有する辻戯カルシ強度及び寸
法安定性が良好で、且つ、内部迄均−に撥水化されてお
シ、耐火被覆材、耐火断熱・材、或いは、保温・保冷材
として好適な珪酸カルシウム成形体の製造法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

一般に、耐火被覆材、耐火断熱材、保温・保冷材に用い
られる珪酸カルシウム成形体は熱伝導率が低いことが委
求され、近年、低嵩密度で高強度の製品が生腫される様
になった。

しかしながら、ａ品の軽量化は本貴的な全隙率の増大、
即ち、潜在的な吸水室の増大をもたらす。そのため、一
旦吸水すれば熱伝導率の着しい上昇が起って、断熱材、
保温・保冷材としての機能を低下させるという欠点があ
った。

このため、撥水性を有する珪酸カルシウム成形体を得る
試みが櫨々なされている。例えば、アルカリメチルシリ
コネートを含有する撥水剤を珪酸カルシウム成形体の次
面に刷毛塗りし、次いで乾蝕する方法、或いは特定のシ
リコーン化合物をアニオン糸界面活性剤で乳化して得ら
れるエマルションを、珪酸カルシウム成形体製造時、珪
酸カルシウムの水性スラリーに添加する方法（特開昭ｊ
７−／コ３♂！／）が知られてｂる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この様な従来法を、％に低嵩密度の珪酸
カルシウム成形体に適用しても、未だ撥水性は十分とは
いえず、また、％に取水剤で表面処理する場合は施工現
場において寸法合せ等のために実施される切削、扱＃等
により新たに生じた面に対しては改めてその面に撥水剤
を土浦し、乾燥しなけれはならなりので施工手間がかか
る尋者しく不便でめった。

〔発明を解決するための手段〕

本発明者等は、上述のＩｔｊＪ題点を解消すべく鋭意検
討した結果、珪酸カルシウム水沌物を含む水性スラリー
に特定のエマルションを添加混合することンζよって所
期の目的が２ｉ！敢されることを見い出し、本発明を完
成するに到った。

すなわち、本発明の要旨は、水中に分散させた石灰ＸＩ
！Ａ科と珪酸質原料とを加熱下反応させて得られる珪酸
カルシウム水和物を含む水性スラリーに、アミンの塩か
らなるカチオン系界面活性剤で乳化して得られるジメチ
ルボリシロキ生後乾燥することを％黴とする撥水性珪酸
カルシウム成形体の製造法に存する。

以下不発明を井細に祝明する。

本発明で使用される珪酸カルシウム水和物スラリーは、
公知の方法に従って得らまたものが使用出来る。即ち、
水中に分散させた理由原料および石灰原料を加熱下反応
させ之］ことにより得られた珪酸カルシウム水和物、好
ましくは、沈降体積が／ｊｃ１７ｇ以上のトバモライト
グループの化合物から成る珪酸カルシウム水利物を含む
水性スラリーが使用できる。

珪酸原料としては珪藻土、珪石咎の天然品あるいはシリ
コンダスト、湿式ｆ１４　ｍ　製造プロセスで副生する
珪弗化水累酸と水ν化アルミニウムとを反応させて得ら
れるシリカ（以下単に湿式燐酸副生シリカという）等の
工条則産物が挙げられる。これらの珪酸原料は非晶質で
も結晶質でもよいが、珪藻土、湿式燐酸副生シリカ、シ
リコンダスト等の非晶質のものの方が沈降体積／タａｔ
？７ｇ以上の珪酸カルシウム水和物を製造し易すので好
ましい。

石灰原料としては生石灰、消石灰、カーバイド滓等の従
来公知のものを使用することができる。

珪酸原料と石灰原料の配合モル比（Ｏａｋ／Ｓｉｎ、）
は通常０．２〜八−の範囲から選はれる。そしてこれら
両原料は固形原料外に対して／ｌ＊１１に倍以上の水に
分散され、常法に従い２０〜２３０℃、３０分〜ＩＯ時
間水熱反応すれは、珪酸カルシウム水和物を含有する水
性スラリーが得られる。

珪酸カルシウム水和物は一般にテーラ−（ＪＰ、Ｗ、Ｔ
ａｙｌｏｒ　）著［ザケミストリーオブセメン）　　（
Ｔｈｅ　　Ｃｉｈｅｍｉｓｔｒｙ　　ｏｆ　　Ｃｅｍｅ
ｎｔｓ　　）　　Ｊ　　第　７　巻第１／λ負表■に示
す分類に従って整理されるが、本発明においては、トバ
モライトグル、Ｃ−５−ＨＧＩ）、０−Ｂ−Ｈ（夏）及
び結晶性トバモライトから選ばれるトバモライトグルー
プの化合物、或すはゾノトライトのいずれであってもよ
い。

本発明において水性スラリー中の珪酸カルシウム水和物
は、沈降体積が／　ｊＣａｌｌ　１以上であることが好
オしい。

ここで沈降体積とは次式（１）によって算出される値で
ある。

式（Ｉ）においてＷは原料（石灰原料中珪酸原料）の総
京量であシ、■は反応後得られた水性スラリーをコダ時
間靜置後に沈降した固形分が占める体積である。実際に
は通常次のようにして求める。普ず反応後得られた酩重
＊Ｗｏｌの水性スラリーからＷ、Ｉをメスシリンダーに
採取し、これを２ダ時間靜置し、沈降した固形分が占め
る体積ｖ、　ｍ’を測定し、次式印）より算出する。

なお、Ｗは式（１）と同義で原料の−Ｎ童を示す。

沈降体積を１ｔｃｔｉ７ｔｉ以上にする方法としては、
反応を撹拌下、７３０℃以上、と（−Ｋ　１３０〜２３
０℃、最適には／　４０−２　／　０　’Ｃで実施する
方法が好適である。その際、反応系は液状に保持する必
要がオリ、従って反応は加圧下で実施される。

かくして得られた水性スラリーに、カチオン系界面活性
剤で乳化したジメチルポリシロキサン及び／またはその
誘尋体のエマルションを姫加混合する。

ジメチルポリシロキサン及びその紡導体としテハ、１ａ
Ｎ１．２　ｊ　”Ｃ；　ｔｉｃおける粘度が０Ｊ−１０
”センチストークス、好筐しくは、／θ２〜／θ６セン
チストークスのものが使用される。

具体的には、５Ｒ−２００（商品名、東しシリコーン■
襄、ジメチルポリシロキサン）、Ｋｌｌ’−！弘及びＫ
Ｆ−９２ｃ以上商品名、信越化学工ｉｔ＠３製、メチル
フェニルポリシロキサン及びメチルハイドロジエンポリ
シロキサン）、ＩＮＦ−ｒ４ｔ／ｒ　（商品名、東しシ
リコーン■製、メチルカルボキシポリシロキサン）、両
末端ＫＯＨ基を有する変性ジメチルポリシロキチン、ア
ミ／メチルポリシロキサン等が挙げられる。

アミンの塩からなるカチオン系界面活性剤としては、一
般式 で示される／−７級アミンの有機または無機般の塩が挙
げられる。

ここで、ｈ、は１１Ｌ換基を含んでもよいアリル基、ア
ルキル基であシ、Ｒ７、Ｒｓ、は水素またはアルキル基
をしめす。

具体的には、ステアリルアミン、ラウリルアミン、オク
チルアミン、テトラゾシルアミン、ステアリルアミノプ
ロピルアミン、す＃亨≠＃仕＝乎ジステアリルアミン、
ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメ
チルラウリルアミン、オレフィン−無水マレイン酸共重
合体捷たは付加物のジメチルアミンプロピルアミンによ
るイミド化物、スチレン−無水マレイン戯共重合体のジ
メチルアミンプロピルアミンｔｃよるイミド化物等の酢
酸、塩酸等の塩が挙げられる。

本発明のエマルションは、上記ジメチルポリシロキサン
又はその９碑体１００）ＪＬ債部に対し、上記のカチオ
ン系界面活性剤θ、／〜５ＯＸｘ部、好ましくは、／〜
／！重意部を添７ＪＯ混合し、通常の方法に従い、ホモ
ミキサー、ホモゲナイザー、コロイドミル、超音波乳化
機等の乳化機を用いて乳化することによって容易に得る
ことができる。

また、本発明のエマルションは、（（ＣＨｓａｔＳｉｌ
１３、（（ＣＨｓ）２Ｓ１０）４等の環状シロキプンモ
ノマーヲトテシルベンゼンスルホン酸等の酸性触媒の共
存下、上記カチオン系界面活性剤により乳化重合するこ
とによっても得ることができる。

本発明のエマルションの水性スラリーに対する添加量は
得られる成形体の微水性を左右するが、添加量があまり
多過ぎるとエマルションに含有される有機分（炭化水素
基）のために、防火性・耐火性、耐熱性勢の抵抗性が低
下するので、通常、成形品重量当）エマルション中の固
形分（不揮発分）換算で、２（／本盪チ以下、好ましく
は、ｌ〜／ｊＸ量−含有するように自加する。

かくして得られた水性スラリーとエマルションとの混合
物は常法に従って補強繊維を肉刺し虎後、加圧脱水成形
される。勿論、補強繊維はスラリー製造前に予め添加し
ておいてもよい。

その際の温度および圧力は通？ｉＩ；３０〜ｔｒｏ℃お
よび／〜、：ｚ　ｏ　ｏ　ｋｇ　／ａ？ａの範囲であり
、成形体の高密度のｔＡｌｌには加圧成形機のビストン
ストロークのｙ４整によシ行なわれる。補強繊維として
は周知の裡々のものがいずれも使用でき、例えば石綿、
岩綿、ガラス繊維、パルプ等が使用される。普通、最終
成形品中１１ＣＯ，ｊ〜７０重ｉ′チ含有するように添
加される。

次いで得られた成形体を常法に従って加圧下で水蒸気養
生、いわゆるオートクレーブ養生する。この水蒸気養生
によシ珪酸カルシウム水和物を、トバモライトゲル、Ｏ
−Ｓ　−Ｈ（１）またはｃ−ｓ−ｎω）の場合は結晶性
トバモライトまたはゾノトライトに、結晶性トバモライ
トの場合はゾノトライトにそれぞれ転移させる。この水
蒸気養生による結晶の転移によシ嵩密度が低く機械的強
度の優れた成形体を得ることができる。

水蒸気圧は一般に高い程反応時間を短縮できるが、通常
は！〜！　Ｏｋｇ　／　ｃｒＧの範四である。最終既形
品の結晶としてゾノトライトを所望する場合ｔｌｃｋｔ
　／　２〜４ｔｏ　ｋｇ　／ｃｒｒ？ａ　、結晶性トバ
モライトを所望する場合には６〜ｊ　Ｏｋｇ　／　（ｍ
′″Ｇ水蒸気が好適である。このような条件において前
記した転移は普通容易に行なわれる。転移が所望するよ
うに行なわれなり場合、このような場合は極めて稀であ
るが、例えばゾノトライトを所望するのに結晶性トバモ
ライトが得られる場合は水蒸気圧を上げるか水蒸気養生
の時間を廷長すればよいし、着た結晶性トバモライトを
所望するのにゾノトライトが得られる場合は逆に水蒸気
圧を下げるか水蒸気養生の時間を短縮すればよい。

高耐熱性の要求される用途においてはゾノトライトに転
移させることが好オしい。次いで、乾燥処理すれば、所
望の珪鈑カルシウム成形体を得ることができる。

ゾノトライトを富む水性スラリーと前記エマルションと
の混合物を脱水成形して得られる成形体の場合は、前記
水蒸気養生を行なうことなく、直ちに乾燥処理を行なえ
ばよい。

かくして嵩密度が低く、耐火性、側熱性、機械的強度及
び寸法安定性が良好で、且つ、内部まで均一に撥水化さ
れた理数カルシウム成形体が得られる。

次に本発明を実施例により更に具体的に説明する＠、な
お、実施例中、「部ｊは「重量部ｊを示す。

実施例／〜！および比較例／〜３ 生石灰（ＯａＯ９７％）　４ｔ！、２部に温水を加えて
消化し、これに珪石（８１０２９７％、Ａｌ、Ｏ。

／、、ｉｔ　％、Ｆｅ、０，０．０９％）ｇ６．ｒ部を
飾加した後、聴水菫が固形分に対し３０倍になるように
水を加えた。この様にして傅らｔまた懸濁液をオートク
レーブ中で／　ｊｋｇ　／ｌ、：０　、　２００　’Ｃ
（１）条件下で２．１時間撹拌しながら反応させたとこ
ろ沈降体Ｗｃ２ｊ♂／Ｉのトバモライトグループの化合
物から成る水性スラリーが得られた。この水性スラリー
に、表／に示したジメチルポリシロキサン又はその誘導
体り０部をカチオン系界面活性剤１０部にてホモミキサ
ー中で乳化して得られたエマルションを不揮発分懐算で
成形体ｘｔの３重量％となる様に耐アルカリガラス繊維
３部とともに添加混合し、成形品嵩密度が０、／　０　
＃　／♂になる様に液量を調整し加圧脱水成形した。

得られた成形体をオートクレーブに仕込み、水蒸気圧／
θｋｇ　／ｃ／Ｇ、　　／ｚ　ｏ℃の条件で７時間水蒸
気養生した後乾燥し、夫々厚さ３０九の成形体を得た。

一万、比較のために、ｆ４　ｙｒ　／に示すカチオン系
界面活性剤、アニオン糸界面粘性１＠或はノニオン系界
面活性剤を用いた以外は、実施例／〜！と同様にして成
形体を得た。

これら成形体の高密度は０．７０土θ、θ２ｔｉ７ｃｒ
ｔ？、曲げ強さは！±八へｆＪｃ９／−の軛囲内にめっ
た。

このようにして得られた成型体ｆｆ−２０℃の水中にそ
の上面が水面下２鍔になるように浸漬し１．２４を時間
後の吸水率を次式により其出し、衣／に示した。

実施例／〜！で得られた成型体の吸水率は、比較例７〜
３で得られたものに比べて著しく高い耐水性を示した。

〔発明の効果〕

本願発明方法で得られた成形体は、その内部においても
撥水性を有しているので、成形体を切削加工する際にも
さらに射水処理を必要とせず、施工時の手間を省略しう
るはかりでなく、撥水性自体も従来品に比較し、優れて
いる。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− ほか／名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水中に分散させた石灰質原料と珪酸質原料とを加
   熱下反応させて得られる珪酸カルシウム水和物を含む水
   性スラリーに、アミンの塩よりなるカチオン系界面活性
   剤で乳化して得られるジメチルポリシロキサン及び／ま
   たはその誘導体のエマルションを添加混合して脱水成形
   した後、乾燥または水蒸気養生後乾燥することを特徴と
   する撥水性珪酸カルシウム成形体の製造法。