KR800001114B1 - Shaped bodies of calcium silicate and process for producing the same - Google Patents

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KR800001114B1
KR800001114B1 KR7700312A KR770000312A KR800001114B1 KR 800001114 B1 KR800001114 B1 KR 800001114B1 KR 7700312 A KR7700312 A KR 7700312A KR 770000312 A KR770000312 A KR 770000312A KR 800001114 B1 KR800001114 B1 KR 800001114B1
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가쯔히꼬 구보
아끼라 다까하시
겐이지 오하시
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가끼기 가쓰미
가부시기가이샤 오오사까팩킹세이조오쇼
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Abstract

The titled silica bodies consist of foshagite and/or xonotlite and the 2 acicular crystals form 3-dimensional networks in a spherical shape. The spheres have shell thickness 0.3-10μm, outside diam. 10-80μm, and d. <= 0.13g/cm3. Thus, SiO2 was added to a CaO slurry. The mixt. was autoclaved 8hr at 191≰C and 12kg/cm2 to prep. a compd. having xonotlite structure and av. diam. 38μm, d. 0.1 g/cm3, and av. shell thickness 2.4μm.

Description

실리콘산 칼슘의 성형체의 제조방법Method for producing a molded article of calcium silicate

제1도는 실시예 1에서 제조한 것으로써 역생장도가 최소 15인 크소노틀라이트(xonotlite)를 배율 30000X로 확대한 전자 현미경 사진.FIG. 1 is an electron micrograph of magnified 30000 × of xonotlite having a reverse growth rate of at least 15, prepared in Example 1. FIG.

제2도는 동일 비율로 확대한 β-월라스토나이트(β-wolastonite)의 전자현미경 사진.2 is an electron micrograph of β-wolastonite magnified at the same rate.

제3도는 제1도와 동일한 배율로 확대한 역생장도가 15 미만인 크소노틀라이트의 전자현미경 사진.3 is an electron micrograph of Xanotolite having an inverse growth rate of less than 15 magnified at the same magnification as in FIG.

제4도는 크소노틀라이트를 1000℃에서 3시간 소성하여 얻은 β-월라스토나이트를 동일 배율로 확대한 전자현미경 사진.4 is an electron micrograph of magnified β-walllastonite obtained by calcining xonotite at 1000 ° C for 3 hours at the same magnification.

제5도는 실시예 1에서 제조한 구형의 2차 입자를 배율 200X로 확대한 광학현미경 사진.5 is an optical micrograph of a spherical secondary particle prepared in Example 1 at a magnification of 200X.

제6도는 동일한 2차 입자를 배율 3000X로 확대한 주사 전자현미경 사진.6 is a scanning electron micrograph of the same secondary particle at magnification 3000X.

제7도는 동일한 2차 입자를 배율 15000X로 확대한 전자현미경 사진.7 is an electron micrograph showing the same secondary particles at 15000 × magnification.

제8도는 상기 2차 입자를 합성수지에 혼입하여 생성되는 괴체를 현미경 검사용으로 세절함으로써 조제한 박편 시료를 배율 1100X로 확대한 광학현미경 사진.FIG. 8 is an optical micrograph of a lamella sample prepared by incorporating the secondary particles into a synthetic resin and slicing the lumps produced by microscopic examination at a magnification of 1100X.

제9도는 동일 시료를 배율 8700X로 확대한 전자현미경 사진.9 is an electron micrograph of the same sample magnified at 8700X.

제10도는 체적 밀도가 0.2g/cm3인 본 발명의 성형체의 분절 단부를 배율 2000X로 확대한 주사 전자현미경 사진.FIG. 10 is a scanning electron micrograph at a magnification of 2000X of a segmental end of a molded article of the present invention having a volume density of 0.2 g / cm 3 .

제11도는 실시예 1에서 제조한 성형체의 분절 단부를 나타낸 현미경 사진.11 is a micrograph showing the segmental end of the molded article produced in Example 1. FIG.

제12도는 크소노틀라이트의 결정으로 구성된 슬러리의 X선 회전 분석 곡선.12 is an X-ray rotation analysis curve of a slurry consisting of crystals of xenonotrite.

제13도는 β-월라스토나이트의 X선 회절 분석에 의한 확인 시험곡선.Figure 13 is a confirmatory test curve by X-ray diffraction analysis of β- wollastonite.

제14도는 체적 밀도가 0.4g/cm3이상인 본 발명 성형체의 분절 단부를 나타낸 주사 전자현미경 사진.14 is a scanning electron micrograph showing the segmental end of the molded article of the present invention having a volume density of 0.4 g / cm 3 or more.

제15도는 체적 밀도가 0.4g 이상으로 증가시에 중공의 구형 2차 결정이 평면층과 중첩하여 쉬스토스(Schistose) 구조를 나타낸 현미경 사진.FIG. 15 is a micrograph showing a Schistose structure in which a hollow spherical secondary crystal overlaps a planar layer when the volume density increases to 0.4 g or more.

제16도는 실시예 4에서 제조한 슬러리의 X선 회절 곡선.16 is an X-ray diffraction curve of the slurry prepared in Example 4. FIG.

제17도는 배율 15000X에서의 포스하가이트 결정의 전자현미경 사진.FIG. 17 is an electron micrograph of a Fos Hagite crystal at magnification 15000 ×.

본 발명은 실리콘산 칼슘의 성형체의 제조방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method of the molded object of calcium silicate.

실리콘산 칼슘은 내화재료, 열절연재료, 충전재료, 흡수제, 보강재료, 안료, 건축재료 등으로서 널리 이용되어 왔다. 실리콘산 칼슘은 더욱 광범위한 응용성이 발견될 소지가 있다. 왜냐하면, 실리콘산 칼슘은 높은 비강도, 높은 내화성 및 열절연성, 경량성 및 우수한 부전도성을 갖는 특성이 있기 때문이다. 이들 특성은 주로 다음 2가지 관점, 즉 실리콘산 칼슘 결정체 자체의 형상 및 성형체의 구조에 기인하여 나타난다.Calcium silicate has been widely used as a refractory material, thermal insulation material, filler material, absorbent, reinforcing material, pigment, building material and the like. Calcium siliconate may find wider application. This is because calcium silicate has characteristics of high specific strength, high fire resistance and thermal insulation, light weight and excellent non-conductivity. These properties are mainly attributable to the following two aspects, namely, the shape of the calcium silicate crystal itself and the structure of the shaped body.

본 발명의 발명자 중의 한 사람인 쿠보는 이들 2가지 관점에서 실리콘산 칼슘에 관한 연구를 수행함으로써, 실리콘산 칼슘 결정체가 매우 독특한 구조의 2차 입자로 집합하면, 이들 입자가 경량인 실리콘산 칼슘 성형체를 형성하고 강도가 커진다는 사실을 발견하였다. 이 발견에 대해서는 이미 미국특허 제3,679,446호로 특허를 얻었다.Kubo, one of the inventors of the present invention, conducts research on calcium silicate from these two viewpoints, and when calcium silicate crystals aggregate into secondary particles having a very unique structure, these particles form a lightweight calcium silicate molded body. Formed and found to increase in strength. This finding has already been patented in US Pat. No. 3,679,446.

상기 미국 특허에서는 삼차원 형태로 상호 연결되는 얇은 목편 형상의 실리콘산 칼슘 결정체로 구성된 실질적으로 구형인 2차 입자에 대해 기재하고 있다. 이들 입자는 외경이 10 내지 150㎛이고 구레나룻 수염 모양으로 그 표면에서 돌출하는 다수의 얇은 목편 형상의 실리콘산 칼슘 결정체를 가지고 있다. 2차 입자로부터 제조되는 실리콘산 칼슘 성형체는 체적 밀도가 낮고 강도가 크다.The U.S. patent describes a substantially spherical secondary particle composed of thin necked calcium carbonate crystals interconnected in a three-dimensional form. These particles have an outer diameter of 10 to 150 µm and have a large number of thin neck-shaped calcium carbonate crystals protruding from the surface of the whiskers. Calcium silicate molded bodies produced from the secondary particles have low volume density and high strength.

본 발명자들은 실리콘산 칼슘의 2차 입자의 구조, 실리콘산 칼슘 결정체의 상태 및 그 구조 및 상태와 실리콘산 칼슘 성형체와의 근거에 대한 연구를 계속한 바, 독특한 성질 또는 독특한 결정 구조를 지닌 실리콘산 칼슘 결정체를 독특한 구조의 2차 입자로 만들면, 그 입자들이 더욱 경량이고 더욱 강도가 큰 실리콘산 칼슘 성형체가 생성된다는 사실을 알았다. 본 발명자들은 그 성형체가 1000℃에서 소성되면 그와 같은 형태의 기존 실리콘산 칼슘 성형체에 비하여 잔류 강도가 대단히 개선된 제품을 얻게 된다는 사실도 알았다.The present inventors continued to study the structure of the secondary particles of calcium silicate, the state of the calcium silicate crystals and their structure and state and the basis of the calcium silicate molded body. When calcium crystals were made into secondary particles with a unique structure, they found that the particles produced lighter and stronger calcium silicate shaped bodies. The inventors also found that when the molded body was fired at 1000 ° C., a product having a significantly improved residual strength was obtained as compared to the existing calcium silicate molded body of this type.

본 발명의 목적은 현재까지 알려진 실리콘산 칼슘 성형체보다 체적 밀도가 대단히 낮고 강도가 크며, 1000℃에서 소성하면 종전에 이용될 수 있었던 실리콘산 칼슘에 있어서 보다 잔류 강도가 현저히 큰 실리콘산 칼슘의 성형체를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a molded product of calcium carbonate, which has a significantly lower volume density and higher strength than that of a calcium carbonate molded product known to date, and has a significantly higher residual strength than that of calcium carbonate, which has been previously available when fired at 1000 ° C. It is to provide.

또 하나의 목적은 체적 밀도가 종전의 실리콘산 칼슘 성형체의 것과 동일할 때 그 공지의 성형체에 비하여 강도가 큰 실리콘산 칼슘 성형체를 제공하고자 하는 것이다.Another object is to provide a calcium silicate molded article having a higher strength than the known molded articles when the volume density is the same as that of the conventional calcium silicate molded articles.

또 다른 목적은 공지의 실리콘산 칼슘의 성형체보다 체적 밀도가 낮고 강도가 크며, 1000℃에서 소성하면 종전의 것보다도 더 잔류 강도가 현저히 큰 실리콘산 칼슘 성형체의 제조방법에 관한 거이다.Still another object is to provide a method for producing a calcium silicate molded article having a lower volume density and a higher strength than a known molded molded product of calcium silicate, and having a significantly higher residual strength when fired at 1000 ° C.

본 발명의 이러한 목적은 이하의 설명으로부터 더욱 명료하게 될 것이다.This object of the present invention will become more apparent from the following description.

본 발명의 실리콘산 칼슘 성형체는 상호 연결된 구형의 2차 입자로 구성되고, 그 각 입자는 상호 삼차원 구조로 연결되고, 크리스탈라이트(crystallite)의 생장 억제도가 최소 15인 얇은 목편형 크소노틀라이트 및/또는 포스하가이트(foshagite) 결정으로 구성되며, 상기 구형의 2차 입자는 외경이 약 10 내지 80㎛, 겉보기 밀도가 약 0.13g/cm3이고, 중공의 내공간을 가진 패각 형상으로서 성형전의 두께가 약 0.3 내지 약 10㎛이라는 특징을 가지고 있다.The calcium silicate shaped body of the present invention is composed of interconnected spherical secondary particles, each of which is connected in a mutual three-dimensional structure, a thin necked xonotolite having a growth inhibition of crystallite of at least 15 and / Or foshagite (foshagite) crystals, the spherical secondary particles have an outer diameter of about 10 to 80㎛, the apparent density of about 0.13g / cm 3 , a shell shape having a hollow inner space before molding The thickness is about 0.3 to about 10 mu m.

전술한 크리스탈라이트의 생장 억제도는 다음 식에 따라 표시되는 억제도(S)이다.The growth inhibition of the crystallite described above is the inhibition (S) expressed by the following equation.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 식에서, Da, Db 및 Dc는 반사면(400),(040) 및 (001)에 대하여 수직 방향으로의 크소노틀라이트 또는 포스하가이트에 대한 크리스탈라이트의 크기이고, Da′, Db′ 및 Dc′는 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정을 1000℃에서 3시간 소성시킴으로써 β-월라스토나이트 결정으로 변환시킬 때, 반사면(400), (020) 및 (002)에 대하여 수직 방향으로의 β-월라스토나이트에 대한 크리스탈라이트의 차원을 나타낸다. 크리스탈라이트 사이즈에 있어서의 차원은 다음 방법에 의거하여 결정된다. 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정을 그의 세 평면(400),(040) 및 (001)의 수직 방향상에서 X선으로 회절시킨다.Where Da, Db and Dc are the magnitudes of the crystallites for xsonotlite or fosgaite in the direction perpendicular to the reflective surfaces 400, 040 and (001), and Da ', Db' and Dc ′ Is β- in the vertical direction with respect to the reflective surfaces 400, 020 and (002) when the xononotrite or fos hagite crystal is converted into β-wollastonite crystals by firing at 1000 ° C. for 3 hours. Represents the dimension of crystallites with respect to wollastonite. The dimension in crystallite size is determined based on the following method. Xonotolite or Phosphite crystals are diffracted by X-rays in the vertical direction of their three planes 400, 040 and (001).

β-월라스토나이트는 그의 세 평면(400),(020) 및 (002)의 수직 방향상에서 X선으로 회절시킨다. 크리스탈타이드 사이즈에 있어서의 각 차원은 하기 방정식 [쉐러의 방정식(Scherrer′s equation)]에 따라 구한다.β-walastonite is diffracted by X-rays in the vertical direction of its three planes 400, 020 and (002). Each dimension in the crystaltide size is obtained according to the following equation (Scherrer's equation).

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 식에서, D는 크리스탈라이트 사이즈의 차원.Wherein D is the dimension of the crystallite size.

θ는 회절각.θ is the diffraction angle.

K는 0.9로서 형상 계수.K is the shape factor as 0.9.

λ는 1.514Å로서 X선의 파장(표적 Cu).λ is 1.514 kHz, the wavelength of the X-ray (target Cu).

β

Figure kpo00003
는 반사면의 반 최대선 폭.β
Figure kpo00003
Is half the maximum line width of the reflective surface.

크리스탈라이트의 생장 억제도(이하 간단히 “역생장도” 또는 “억제도”라 칭한다)는 이하에 더욱 상세히 예컨대 크소노틀라이트 결정체에 대하여 설명될 것이다. 크소노틀라이트 결정체는 3시간 동안 100℃에서 소성되면, β-월라스토나이트 결정체로 변환되는데, β-월라스토나이트 크리스탈라이트는 크소노틀라이트의 원래의 크리스탈라이트보다 더 크게 생장하는 경향이 있다. 크소노틀라이트 크리스탈라이트 사이즈의 차원은, X선 회절법에 의하여 결정한 바와 같이, 반사면(400),(040) 및 (001)의 반 최대선폭에 준하여 결정된다. 이와 유사하게 1000℃에서 3시간 동안 크소노틀라이트 결정을 소성하여 얻은 β-월라스토나이트의 크리스탈라이트 사이즈의 차원은 반사면(400,(020) 및 (002)의 반 최대선폭에 준하여 결정된다. 억제도는 생장도의 역수, 즉 β-월라스토나이트 크리스탈라이트 사이즈에 있어서의 3차원 생성물에 대한 크소노틀라이트 크리스탈라이트 사이즈에 있어서의 3차원 생성물의 비율로서 표현된다. 그러므로, 크소노틀라이트 결정체의 역생장도가 크면, 크소노틀라이트를 1000℃에서 3시간 소성하여 얻은 β-월라스토나이트의 생장도는 감소하는 경향이 있고, 그 결과 β-월라스토나이트 결정은 원래의 크소노틀라이트 결정에 비하여 차원의 변화가 감소된다. 본 발명은 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정들의 역생장도가 최소한 15로서 이하 설명할 독특한 2차 구조를 가지며, 그 결정들이 체적 밀도가 크게 감소되고 강도가 개선되었으며, 1000℃에서 소성시에 잔류 강도가 현저히 개선된 실리콘산 칼슘 성형체를 형성한다는 새로운 사실의 발견에 따라 달성된 것이다.The growth inhibition of crystallites (hereinafter referred to simply as “degree growth” or “inhibition”) will be described in more detail below with respect to xenotelite crystals, for example. Xonaulite crystals are calcined at 100 ° C. for 3 hours and then converted into β-wollastonite crystals, and β-wollastonite crystallites tend to grow larger than the original crystallites of xonotrite. The dimension of the xononotrite crystallite size is determined based on the half maximum line widths of the reflective surfaces 400, 040 and (001), as determined by the X-ray diffraction method. Similarly, the dimension of the crystallite size of β-wallacetonite obtained by calcining xonotolite crystals at 1000 ° C. for 3 hours is determined based on the half maximum line widths of the reflecting surfaces 400, 020, and (002). The degree of inhibition is expressed as the reciprocal of growth, ie, the ratio of the three-dimensional product in the xonotolite crystallite size to the three-dimensional product in the β-wallacetonite crystallite size. If the reverse growth is large, the growth of β-walastonite obtained by calcining xonotolite at 1000 ° C. for 3 hours tends to decrease, and as a result, the β-walllastonite crystal is smaller than that of the original xonotrite crystal. The change in dimension is reduced The present invention provides a unique secondary structure, which will be described below, with at least 15 inverse growth of xonotolite or phosphhagite crystals. And the crystals were achieved in accordance with the finding of a new fact that the crystals form a calcium silicate shaped body with a significant reduction in volume density and improved strength, and a significant improvement in residual strength upon firing at 1000 ° C.

제1도는 실시예 1에서 제조되는 배율 30000X의 전자현미경으로 관찰한 역생장도가 최소한 15인 크소노틀라이트를 나타낸 것이다. 크소노틀라이트 결정들은 1000℃에서 3시간 소성하면 β-월라스토나이트 결정이다. 제1도와 제2도를 비교할 때 소성 전의 크소노틀라이트 결정과 변환된 β-월라스토나이트 결정의 외양에 있어서의 어떤 변화를 찾아보기 힘들다. 그러므로, 전자현미경으로 관찰시 크소노틀라이트 결정들은 b축에 대하여 평행한 연장선과 뚜렷한 흡광선을 가지며, 단일 결정체의 형태가 박판형인 섬유상 또는 침상 결정체라는 것이 판명되었다. 또한, 제1도와 제2도는 1000℃에서 크소노틀라이트를 가열하여 얻은 β-월라스토나이트는 크소노틀라이트와 형태가 동일하고 b축에 대해 평행한 연장선을 갖고 있다는 것을 나타내고 있는데, 이것은 가열반응이 부분적으로 일어난다는 사실을 제시하는 것이다. 제1도와 제2도에서의 결정들은 확인시험 및 선택된 부분의 전자 회절에 의한 연장선 방향시험을 행하게 된다. 한편, 제3도는 비교예 1에서 제조한 것으로서 배율 30000X의 전자현미경하에서 관찰시 역생장도가 15 미만인 크소노틀라이트를 나타내고 있다. 제4도는 1000℃에서 3시간 동안 크소노틀라이트 결정을 소성시켜 얻은 결정을 나타내고 있다. 제3도와 제4도를 비교하면, 제4도에 나타낸 결정의 생장으로 인하여 결정의 외양에 현저한 변화가 나타나 있다. 특히, 1000℃에서 3시간 동안 크소노틀라이트를 가열하여 β-월라스토나이트로 하면 크소노틀라이트의 고유한 소질이 제거되기 쉬우며, 결정 두께의 증가 전자선에 의해 생성된 그의 현미경상의 투명도 감소 및 소결상태에서 그 결정들의 원형 첨단을 가지도록 하여 준다. 제2도와 제4도를 비교해 보면, 후자의 경우에 β-월라스토나이트의 변환을 일으키는 가열반응은 전자의 경우와 같이 동일온도 및 동일시간 동안 행하여지지만 단순한 국부적 반응이 아니라 파괴와 재결정을 포함하고 있다.FIG. 1 shows XnOlite with at least 15 inverse growth observed with an electron microscope with a magnification of 30000X prepared in Example 1. FIG. Xononotrite crystals are β-walllaston crystals when calcined at 1000 ° C for 3 hours. When comparing FIG. 1 and FIG. 2, it is hard to find any change in the appearance of the xonotelite crystal before firing and the converted β-walllastonite crystal. Therefore, when viewed under an electron microscope, xonotolite crystals have been found to be fibrous or acicular crystals in which the single crystal has a thin extension and a distinct extinction line with respect to the b axis. 1 and 2 also show that β-walllastonite obtained by heating xsonotrite at 1000 ° C. has the same form as xsonnotrite and has an extension line parallel to the b-axis. It suggests that it happens in part. The crystals in Figs. 1 and 2 are subjected to an extension test in the direction of confirmation by the electron diffraction of the selected portion and the selected portion. On the other hand, FIG. 3 shows Xsonotlite produced in Comparative Example 1 with an inverse growth rate of less than 15 when observed under an electron microscope with a magnification of 30000X. 4 shows crystals obtained by calcining xonotelite crystals at 1000 ° C. for 3 hours. Comparing FIG. 3 and FIG. 4, the growth of the crystal shown in FIG. 4 shows a significant change in the appearance of the crystal. In particular, by heating xsonotlite at 1000 ° C. for 3 hours to β-walllaston, it is easy to remove the intrinsic properties of xonnotrite, and its microscopic transparency decrease and sintering generated by electron beam of increasing crystal thickness It allows them to have a circular tip of the crystals in the state. Comparing FIG. 2 and FIG. 4, the heating reaction which causes the conversion of β-walastonite in the latter case is carried out at the same temperature and for the same time as in the former case, but it is not a simple local reaction but includes destruction and recrystallization. have.

본 발명의 실리콘산 칼슘 성형체는 상호 연결된 구형의 2차 입자로 구성되고, 그 각 입자는 상호 삼차원으로 연결되고 역생장도가 최소 15인 얇은 목편형의 크소노틀라이트 및/또는 포스하가이트 결정으로 구성되었다는 것이 중요하다. 성형 전에, 상기 구형의 2차 입자들의 외경은 약 10 내지 80㎛, 겉보기 밀도가 0.13g/cm3까지이며, 중공의 내부 공간을 가진 두께 약 0.3 내지 10㎛, 바람직하게는 약 0.5 내지 4.0㎛의 패각 형상을 하고 있다. 우선, 성형 전의 구형의 2차 입자의 구조에 대한 설명을 하겠다. 예를 들면, 후에 기재할 실시예 1에서 제조한 구형의 2차 입자들은 제5도에 나타내었는데, 이것은 성형 전에 배율 200X의 광학 현미경으로 관찰한 것이다. 이 사진은 본 발명의 2차 입자들은 구형이며, 그 외경이 10 내지 80㎛, 거의 약 20 내지 50㎛임을 나타내고 있다.The calcium carbonate shaped body of the present invention is composed of interconnected spherical secondary particles, each of which is formed of thin woody-type xonnotolite and / or phosphhagite crystals which are connected in three dimensions to each other and have a reverse growth rate of at least 15. It is important that it is constructed. Prior to molding, the outer diameter of the spherical secondary particles is about 10 to 80 μm, the apparent density is up to 0.13 g / cm 3 , and about 0.3 to 10 μm thick, preferably about 0.5 to 4.0 μm with a hollow internal space. It is shaped like a shell. First, the structure of the spherical secondary particle before shaping | molding is demonstrated. For example, the spherical secondary particles prepared in Example 1 to be described later are shown in FIG. 5, which was observed by an optical microscope with a magnification of 200X before molding. This photograph shows that the secondary particles of the present invention are spherical and have an outer diameter of 10 to 80 mu m, almost about 20 to 50 mu m.

배율 3,000X에서 동일한 2차 입자들을 나타내는 주사 전자 현미경 사진인 제6도는 얇은 모편형 크소노틀라이트 결정들이 상호 결합하여 중공의 내부 공간을 가진 패각형을 이루고 있음을 나타내고 있다. 제7도는 배율 15,000X에서의 동일한 2차 입자들을 나타내는 전자 현미경 사진으로서, 상기 패각형이 상호 삼차원으로 치밀하게 결합한 목편형 크소노틀라이트로 구성됨을 보여주고 있다. 또한, 제8도는 상기 2차 입자들을 합성 수지에 혼입하고, 그 결과 생성되는 괴체를 현미경용으로 세절함으로써 조제한 박편의 시료를 1,100X의 배율로 확대한 광학 현미경 사진을 나타낸 것이다. 이 사진은 2차 입자의 각피의 두께가 0.5 내지 4.0㎛임을 보여주고 있다. 제9도의 전자 현미경 사진은 동일한 시료를 배율 8,700X로 확대한 것으로서, 입자의 각피의 두께가 역시 0.5 내지 4.0㎛이고, 치밀하게 결합된 목편형 크소노틀라이트 입자로 구성되어 있음을 나타내고 있다. 본 발명의 구형의 2차 입자를 수지에 혼입하여 그 결과 생성되는 괴체를 현미경 검사용으로 세절하여 얻은 두께 약 3㎛의 시료 박편을 투과식 광학 현미경 하에서 관찰할 때, 입자의 원주는 완전한 중공의 중심부를 갖고, 두께 약 0.5 내지 4.0㎛ 또는 평균 두께 약 1 대지 3㎛인 완전히 뚜렷한 구형이라는 사실을 발견하였다. 본 발명의 구형의 2차 입자들은 실시예 1에서와 같이 상기 치에 한정되지 않는 범위 내의 두께를 가지지만 0.5 내지 10㎛를 포함한다. 예를 들면, 실시예 3은 두께가 0.5 내지 8.0㎛인 구형의 2차 입자들을 나타내고 있다.FIG. 6, which is a scanning electron micrograph showing the same secondary particles at a magnification of 3,000 ×, shows that the thin, flaky xonotelite crystals combine to form a shell with a hollow inner space. FIG. 7 is an electron micrograph showing the same secondary particles at 15,000 × magnification, showing that the shells consist of woody xonotolites tightly bonded in three dimensions. FIG. 8 shows an optical micrograph of a sample of flakes prepared by incorporating the secondary particles into a synthetic resin and cutting the resulting aggregates for a microscope at a magnification of 1,100X. This photograph shows that the thickness of the cuticle of the secondary particles is 0.5 to 4.0 μm. The electron micrograph of FIG. 9 shows that the same sample was magnified at 8,700 ×, and the thickness of the cuticle of the particle was also 0.5 to 4.0 μm, and was composed of densely bound wood-shaped xonotolite particles. When the sample flakes having a thickness of about 3 μm obtained by incorporating the spherical secondary particles of the present invention into the resin and then cutting the resulting aggregates for microscopic examination, the circumference of the particles was obtained from a completely hollow It has been found that it is a completely distinct sphere having a central part and having a thickness of about 0.5 to 4.0 mu m or an average thickness of about 1 earth 3 mu m. The spherical secondary particles of the present invention have a thickness within the range not limited to the above values as in Example 1 but includes 0.5 to 10 μm. For example, Example 3 shows spherical secondary particles having a thickness of 0.5-8.0 μm.

본 발명에 의한 2차 입자의 겉보기 밀도는 약 0.13g/cm3까지, 주로 0.06 내지 0.13g/cm3의 범위이므로 대단히 경량이다. 겉보기 밀도는 다음 방법으로 측정한다. 구형의 2차 입자를 형성하는 실리콘산 칼슘의 슬러리에 함유된 물을 아세톤으로 치환시키고, 생성된 괴체를 105℃에서 24시간 건조시켜서, 입자를 분쇄시킴이 없이 분말형인 구형의 2차 입자를 얻는다. 이 분말의 Wg을 칭량하여 비이커에 넣는다. 이때, 물을 뷰렛으로 주가하고 그 입자에 완전히 포화되는데 필요한 물의 양(Vml)를 측정한다(즉, 분말의 점도가 갑자기 증가하는 시기). 구형의 2차 입자의 겉보기 밀도는 하기 방정식에 따라 구한다.The apparent density of the secondary particles according to the present invention is very light, since it is in the range of 0.06 to 0.13 g / cm 3, up to about 0.13 g / cm 3 . The apparent density is measured by the following method. The water contained in the slurry of calcium carbonate forming the spherical secondary particles was replaced with acetone, and the resulting aggregates were dried at 105 ° C. for 24 hours to obtain powdery spherical secondary particles without pulverizing the particles. . Wg of this powder is weighed and placed in a beaker. At this time, the water is poured into the burette and the amount of water (Vml) necessary for complete saturation of the particles is measured (ie, when the viscosity of the powder suddenly increases). The apparent density of spherical secondary particles is obtained according to the following equation.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

상기 식에서, ρx는 크소노틀라이트 또는 포스하가이트의 진비중이다. 크소노틀라이트의 진비중은 2.79, 포스하가이트의 진비중은 2.63이다.In the above formula, ρx is the abundance of xenonotrite or phosphhagite. Xsonotrite has a specific gravity of 2.79 and Fos Hagite has a specific gravity of 2.63.

본 발명의 구형의 2차 입자들은 또한 열천칭 분석으로 측정한 바와 같이 약 10%까지의 작열감률을 갖는 성질을 가진다.The spherical secondary particles of the invention also have the property of having a burning rate of up to about 10% as measured by thermobalance analysis.

본 발명의 성형체는 성형공정에 의해 압착시킨 바와 같이 상호 결합한 구형의 2차 입자들로 구성된다. 이 구형의 2차 입자들은 점차 변형되어 성형압이 증가됨에 따라, 즉 성형체의 체적밀도가 증가함에 따라 압착 방향으로 편평한 형상으로 된다. 그러나, 본 발명의 성형체의 체적 밀도가 0.4g/cm3로 되면, 구형의 2차 입자들은 주사 전자 현미경하에서 성형체의 분절 단부를 관찰함으로써 확인될 수 있다. 예컨대, 제10도는 체적 밀도가 0.2g/cm3인 본 발명의 성형체의 분절 단부를 배율 2,000X로 확대한 주사 전자 현미경 사진이다. 이 사진을 구형의 2차 입자들의 족재를 뚜렷하게 보여주고 있다. 또한, 제11도는 이와 유사하게 본 발명에 의한 실시예 1의 성형체의 분절 단부를 보여주고 있는데, 그 성형체는 약 0.1g/cm3의 체적 밀도를 가지고 있는 것이다. 이 사진은 또한 구형의 2차 입자를 선명하게 나타내고 있다. 그러나, 성형체의 체적 밀도가 0.4g/cm3이상으로 증가함에 따라, 주사 전자 현미경 사진으로는 구형의 2차 입자의 존재가 덜 선명하게 나타나게 된다. 제14도는 체적 밀도가 0.4g/cm3이상인 본 발명의 성형체의 분절 단부를 나타내는 주사 전자 현미경 사진이다. 침상의 크소노틀라이트 결정이 치밀하게 모이는 부분은 여러층에서 공간부와 고호하여 줄무늬를 가진 구조로 된다는 것을 알게 된다. 줄무늬를 가진 구조의 층들은 거의 크소노틀라이트 결정의 연장선(b축) 방향으로 연장되어 그 결정의 선택 배향성을 나타낸다. 체적 밀도가 0.4g/cm3인 성형체를 사용하면, 성형 작업으로 압착, 변형시킨 중공의 구형 2차 결정들은 그네이소스(Gneissose) 구조를 나타대는 불연속 줄무늬형의 배열이 된다. 체적 밀도가 0.4g/cm3이상이 되면, 구형인 중공 2차 입자들은 특수한 양식에 따라 일정한 방향으로 더욱 연속 배향된 결정의 사용으로 감소된 공간부와 평면층이 중첩하게 되어 제15도에 나타낸 바와 같이 선명한 평행면을 가진 쉬스토스(Schistose) 구조를 나타낸다. 성형 작업에 의해 상호 결합 유지된 구형의 2차 입자들은, 상호 근접한 이들의 인접 패각체와 함께, 줄무늬 구조의 여러 층에 직각으로 작용하는 하중에 대하여 성형체의 증가된 굴곡강도를 부여한다.The molded article of the present invention is composed of spherical secondary particles bonded together as pressed by a molding process. These spherical secondary particles are gradually deformed and become flat in the pressing direction as the molding pressure increases, that is, as the volume density of the molded body increases. However, when the volume density of the molded body of the present invention is 0.4 g / cm 3 , spherical secondary particles can be confirmed by observing the segmental end of the molded body under a scanning electron microscope. For example, FIG. 10 is a scanning electron micrograph at a magnification of 2,000 × magnification of the segmental end of the molded article of the present invention having a volume density of 0.2 g / cm 3 . This picture clearly shows the splinters of spherical secondary particles. 11 similarly shows the segmental end of the molded article of Example 1 according to the present invention, which has a volume density of about 0.1 g / cm 3 . This picture also clearly shows spherical secondary particles. However, as the volume density of the shaped body increases to 0.4 g / cm 3 or more, the presence of spherical secondary particles is less apparent in the scanning electron micrograph. 14 is a scanning electron micrograph showing the segmental end of the molded article of the present invention having a volume density of 0.4 g / cm 3 or more. It is found that the densely gathered acicular crystal of xonotrite crystals becomes a striped structure in a number of layers with the space part. The layers of the striped structure almost extend in the direction of the extension line (b-axis) of the xonotrite crystal, indicating the selective orientation of the crystal. When using a molded body having a volume density of 0.4 g / cm 3 , hollow spherical secondary crystals pressed and deformed by a molding operation result in a discontinuous stripe array showing a Gneissose structure. When the volume density is more than 0.4 g / cm 3 , the spherical hollow secondary particles overlap the planar layer with the reduced space part due to the use of more continuously oriented crystals in a constant direction according to a special pattern. As shown, Schistose structure with a clear parallel plane. The spherical secondary particles held together by the molding operation, with their adjacent shells in close proximity to each other, impart increased flexural strength of the shaped body to loads acting at right angles to the various layers of the striped structure.

선택 배향도 P는 최소한 배율 600X의 주사 현미경 하에서 관찰한 분절 단면의 외양에 대응하는 관계가 있다. 더욱 상세히 설명하자면, 현미경 관찰에 의하여 P가 약 5인 구형이 2차 입자, P가 약 10인 그네이소스 구조, P치가 더 큰 그네이소스 내지는 쉬스토스 구조 및 P가 약 20인 단독 쉬스토스 구조를 볼 수 있는데, P가 20일 때에는 분절 단부가 가압 방향에 수직인 쉬스토스 구조를 선명하게 보여준다. 체적 밀도가 0.4g/cm3이상인 성형체를 사용하여, 이 성형체의 분절 단부를 X선 회절법으로 추정한 선택 배향도는 그 성형체가 본 발명에 의한 구형의 2차 구조로 구성되어 있음을 나타낼 것이다. 성형체의 압착 방향에 평행한 평면 내에서, 크소노틀라이트 및/또는 포스하가이트 결정체의 성형체의 체적 밀도에 무관하게 어떠한 배향성도 나타내지 않으나, 압착 방향에 대하여 직각 방향에 있는 평면 내에서는 그 결정체가 현저히 배향된다. 선택 배향도 P는 다음 식과 같이 주어진다.The selectivity degree P has a relationship corresponding to the appearance of the segmented cross section observed under a scanning microscope of at least 600X magnification. More specifically, the microscopic observation shows that a spherical secondary particle having a P of about 5, a swing source structure having a P of about 10, a swing source structure having a larger P value, or a sheath structure and a single structure having a P of about 20 It can be seen that when P is 20, the sheath structure with the segment end perpendicular to the pressing direction is clearly shown. Using a molded body having a volume density of 0.4 g / cm 3 or more, the selective orientation estimated by the X-ray diffraction method of the segmental end of the molded body will indicate that the molded body is composed of a spherical secondary structure according to the present invention. In a plane parallel to the pressing direction of the molded body, no orientation is exhibited regardless of the volume density of the molded body of xononotrite and / or phosphhagite crystals, but the crystal is remarkably in a plane perpendicular to the pressing direction. Oriented. The selectivity degree P is given by the following equation.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

여기서, x는 성형체의 체적 밀도로서 0.4

Figure kpo00006
x
Figure kpo00007
10의 범위에 있는 값이고, a와 b는 소기의 성형체 내에 함유된 첨가물질에 관계된 계수이다(첨가물질이 사용되지 않을 경우, a는 22, b는 3.8임).Where x is the volume density of the compact
Figure kpo00006
x
Figure kpo00007
It is a value in the range of 10, and a and b are coefficients related to the additives contained in the desired moldings (a is 22 and b is 3.8 when no additives are used).

성형체를 구성하는 결정의 선택 배향도 P는 다음 방법에 의해 측정한다. 성형체 일부를 수집하여 세분한다. 미립자 1g, 레이크-사이드 시멘트 0.2g 및 펜타디옥산 5cc를 완전히 혼합하고, 그 혼합물을 80℃에서 가열 교반하여 용매를 증발 제거하고, 잔사를 모르타르에서 분쇄하여 비배향성 시료 분말을 조제한다. 성형체로부터 선택 배향도, P를 측정하고, 비표면, 예를 들면 압착 방향과 수직인 표면을 가진 다른 시료를 조제하여 X선으로 조사하였다.The selective orientation degree P of the crystal | crystallization which comprises a molded object is measured by the following method. A part of the molded body is collected and subdivided. 1 g of fine particles, 0.2 g of lake-side cement and 5 cc of pentadioxane are thoroughly mixed, and the mixture is heated and stirred at 80 ° C. to evaporate the solvent, and the residue is triturated in mortar to prepare a non-oriented sample powder. Selective orientation degree and P were measured from the molded object, and the other sample which has a specific surface, for example, the surface perpendicular | vertical to a crimping direction, was prepared, and it irradiated by X-ray.

성형체가 크소노틀라이트 결정체로 구성된 경우, 상기 두가지 시료의 회절 강도는 평면(320) 및 (001) 상에서 측정된다. 선택 배향도 P는 다음 식에 따라 구한다.When the shaped body is composed of xonotrite crystals, the diffraction intensities of the two samples are measured on planes 320 and (001). Selective orientation degree P is calculated | required according to the following formula.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

상기 식에서, I(320) 및 I(001)은 배향되지 않은 시료의 회절 강도이고, I′(320)과 I′(001)은 선택 배향도를 측정할 시료의 회절 강도이다.Where I 320 and I (001) are the diffraction intensities of the unoriented sample, and I '320 and I' (001) are the diffraction intensities of the sample whose selective orientation is to be measured.

포스하가이트 결정체로 된 성형체로 된 성형체의 경우, 선택 배향도는 다음 식으로 구한다. 그러나, 포스하가이트의 (hkO)에 대한 회절각은 다른 평면의 회절각에 대해 중첩된 관계를 가지고 개별적으로 분리되지 않으므로, 평면(220) 및 (121) 상에서의 회절 강도의 총화, 즉 I[(220)+(121)] 및 I′[(220)+(121)]이 사용된다.In the case of a molded article made of phosphhagite crystals, the selective orientation is determined by the following equation. However, since the diffraction angles for Phoshagite for (hkO) are not separated separately with overlapping relations for the diffraction angles of the other planes, the sum of the diffraction intensities on planes 220 and 121, i.e., I [ (220) + (121)] and I '[(220) + (121)] are used.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

배향에 대해서는 상세히 설명될 것이다. 이미 설명한 바와 같이, 배향이란 성형체 중에 함유된 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정들이 성형압에 의해 일정한 방향으로 배향되는 현상을 말한다. 이러한 현상은 본 발명의 성형체와 본 발명자들 중의 한 사람에 의해 개발시키고, 본 명세서의 서두에서 말한 미국 특허에서 기재한 바와 같이, 상호 결합된 구형의 2차 입자로 구성되고, 삼차원으로 상호 결합된 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정들로 구성된 성형체 내에서만 일어난다. 왜냐하면, 성형체는 구형의 2차 입자로 구성되어 있기 때문에, 입자들에 작용되는 성형압의 영향은 그 입자들의 일부에서 그의 타부분으로 변화한다. 본 발명의 구형의 2차 입자들과 전술한 특허의 입자들은 각피의 밀도에 있어서는 거의 동일하고, 그 두 발명의 각피들은 유사한 배향성이 주어진다. 그러나, 전술한 특허의 구형의 2차 입자들은 겉보기 밀도에 있어서는 본 발명의 것보다 높고, 그 결과 본 발명의 성형체들은 체적밀도가 동일한 조건하에서는 단위 면적당 2차 입자의 수가 전술한 미국 특허의 성형체 보다 크다. 따라서, 본 발명의 2차 입자들은 더욱 압착되기 때문에 그만큼 더욱 변형이 일어나므로, 양자 간에 선택 배향도에 차이가 일어난다. 상호 결합된 구형의 2차 입자로 구성된 실리콘산 칼슘 성형체의 경우에, 그 결정들은 성형체를 구성하는 구형의 2차 입자 간의 차이에 기인하는 변화도에 따라 배향된다. 구형의 2차 입자의 내부에 있는 결정보다 우선적으로, 각피 내의 결정들에 성형압을 가하여 배향시킨다. 그러므로, 후자의 결정들은 우선적으로 배향되는 경향이 더욱 크다.The orientation will be described in detail. As already explained, the orientation refers to a phenomenon in which xonotolite or phosphhagite crystals contained in the molded body are oriented in a constant direction by the molding pressure. This phenomenon is developed by the molded body of the present invention and one of the inventors, and composed of spherical secondary particles which are mutually bonded, as described in the US patent mentioned at the beginning of the present specification, It occurs only in shaped bodies consisting of xenonotrite or phosphhagite crystals. Because the molded body is composed of spherical secondary particles, the influence of the molding pressure applied to the particles changes from some of them to the other part thereof. The spherical secondary particles of the present invention and the particles of the aforementioned patent are almost the same in the density of the cuticles, and the cuticles of the two inventions are given a similar orientation. However, the spherical secondary particles of the aforementioned patents are higher than those of the present invention in apparent density, and as a result, the molded articles of the present invention have a larger number of secondary particles per unit area under the same volume density than that of the aforementioned US patent. Big. Therefore, since the secondary particles of the present invention are further compressed and thus more deformed, there is a difference in the selectivity between the two. In the case of calcium silicate shaped bodies composed of spherical secondary particles that are bonded to each other, the crystals are oriented according to the degree of change due to the difference between the spherical secondary particles constituting the shaped body. Prior to the crystals inside the spherical secondary particles, the crystals in the epidermis are oriented by applying molding pressure. Therefore, the latter crystals tend to be more preferentially oriented.

본 발명의 성형체와 전술한 미국 특허의 성형체를 비교하면, 전자가 후자보다 선택 배향도가 현저히 큰 특징이 있다는 것을 알 수 있다.Comparing the molded article of the present invention and the molded article of the above-described US patent, it can be seen that the former has a feature that the selectivity of orientation is significantly larger than the latter.

그러므로, 본 발명의 성형체를 사용하면 선택 배향도를 결정하여 보면, 이들이 본 발명의 특수 구조를 가진 구형의 2차 입자로 구성되어 있다는 것을 입증하게 된다. 본 발명의 성형체의 선택 배향도는 앞에서 말한 방정식에 의해 정의된다.Therefore, the use of the molded article of the present invention, when determining the degree of selection orientation, demonstrates that they are composed of spherical secondary particles having the special structure of the present invention. The degree of selective orientation of the molded article of the present invention is defined by the above equation.

본 발명의 성형체는 역생장도가 최소한 15이고, 전술한 특유의 구조로 된 상호 결합한 구형의 2차 입자를 형성하는 극히 독특한 크소노틀라이트 또는 포스하가이트로 구성되어 있다. 따라서, 이 성형체는 체적 밀도가 극히 낮고 강도가 크며, 1,000℃에서 소성하면, 잔류 강도가 현저히 크게 된다.The molded article of the present invention is composed of extremely unique xsonotrite or force hagite, which has a reverse growth rate of at least 15 and forms mutually bound spherical secondary particles having the above-described unique structure. Therefore, this molded article has extremely low volume density and high strength, and when fired at 1,000 ° C, the residual strength is remarkably large.

본 발명의 성형체의 체적 밀도는 그 성형체를 형성하는 구형의 2차 입자의 겉보기 밀도에 좌우된다. 2차 입자의 겉보기 밀도가 작으면 작을수록, 그리고, 2차 입자의 내부 공간 자체가 크면 클수록, 그 결과 생성되는 성형체의 체적 밀도는 가만큼 낮아진다. 예컨대, 체적 밀도가 약 0.06g/cm3인 극히 경량의 성형체들이 생성될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 의해 성형압을 증가시키면 물론 체적 밀도가 증가된 성형체를 생성한다.The volume density of the shaped body of the present invention depends on the apparent density of spherical secondary particles forming the shaped body. The smaller the apparent density of the secondary particles and the larger the internal space itself of the secondary particles, the lower the volume density of the resulting molded body. For example, extremely lightweight shaped bodies with a volume density of about 0.06 g / cm 3 can be produced. Furthermore, increasing the molding pressure by the present invention results in a molded article of increased volume density.

본 발명의 성형체들은 역생장도가 최소한 15이며, 삼차원으로 상호 결합한 목편형 크소노틀라이트 및/또는 포스하가이트 결정의 구형 2차 입자를 함유하는 수분 산성인 수용성 슬러리로부터 제조될 수 있는데, 상기 2차 입자들은 약 10 내지 80㎛의 외경과 0.13g/cm3까지의 겉보기 밀도를 가지며, 중공의 내부 공간을 갖고 두께가 약 0.3 내지 10㎛인 패각형이다. 용이하게 확보되는 소기의 특성을 가진 본 발명의 성형체들은 그러한 수용성 슬러리로부터 제조될 수 있다. 슬러리를 성형시킬 때 2차 입자 내에 존재하는 수분은 입자들 사이에서 용이하게 제거될 수 있는데 이에 따라 성형압이 슬러리를 통하여 균일하게 작용할 수 있다. 입자 내부의 수분은 성형압에 반 작용하므로, 입자들은 그들의 형태를 잃지 않고 상호 가압될 수가 있는 것이다. 내부 수분은 수분량이 적은 쪽으로의 이동에 따라 입자 중의 수분의 양이 감소되는 것이다. 이와 같이 하여 얻은 탈수 괴체는 건조하여 성형체 완제품을 얻는 것이다. 이러한 방법으로, 슬러리 중에 구형 2차 입자들은 분괴되지 않은 채 성형체를 형성한다. 이 수용성 슬러리의 물 대 고형분의 중량비는 최소한 9:1, 바람직하게는 약 15:1 내지 30:1이다. 이 수용성 슬러리는 각종 소기의 첨가물질을 함유할 수가 있기 때문에 필요시에는 그러한 첨가물질이 균일하게 혼합된 본 발명의 실리콘산 칼슘의 성형체를 얻을 수 있다.The shaped bodies of the present invention may be prepared from a water acidic aqueous slurry containing at least 15 inverse growth and containing spherical secondary particles of wood-like xonotrite and / or phosphhagite crystals bonded three-dimensionally to each other. The tea particles have an outer diameter of about 10 to 80 μm and an apparent density of up to 0.13 g / cm 3 , and are shell-shaped with a hollow inner space and a thickness of about 0.3 to 10 μm. Molded bodies of the present invention with the desired properties that are easily ensured can be made from such water soluble slurries. The moisture present in the secondary particles when forming the slurry can be easily removed between the particles so that the forming pressure can act uniformly through the slurry. Since the moisture inside the particles reacts with the forming pressure, the particles can be pressurized without losing their shape. Internal moisture is a decrease in the amount of moisture in the particles as it moves toward the less moisture. The dehydrated mass thus obtained is dried to obtain a molded article. In this way, the spherical secondary particles in the slurry form a compact without being aggregated. The weight ratio of water to solids of this aqueous slurry is at least 9: 1, preferably about 15: 1 to 30: 1. Since this water-soluble slurry can contain various desired additives, if necessary, the molded article of calcium carbonate of the present invention in which such additives are uniformly mixed can be obtained.

유용한 첨가물질의 예로는 아스베스토스, 암면, 유리섬유, 세라믹 섬유, 탄소섬유, 금속섬유 및 동종류의 것과 같은 무기섬유, 펄프, 레이욘, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프로필렌, 목질섬유, 폴리아미드, 폴리에스테르 섬유 등과 같은 유기섬유 금속선, 금속 보강재등과도 혼합될 수 있다. 본 발명에 의하면, 수용성 슬러리는 주조법, 연속침전법, 원심주조법, 시이트 메이킹법, 압축법 등은 물론이고, 프레스나 로울등을 사용하는 탈수법에 의해 성형시킬 수 있다.Examples of useful additives include inorganic fibers such as asbestos, rock wool, glass fiber, ceramic fiber, carbon fiber, metal fiber and the like, pulp, rayon, polyacrylonitrile, polypropylene, wood fiber, polyamide, polyester Organic fiber metal wires such as fibers, metal reinforcing materials and the like. According to the present invention, the water-soluble slurry can be formed by a dehydration method using a press, a roll, etc., as well as a casting method, a continuous precipitation method, a centrifugal casting method, a sheet making method, a compression method, and the like.

보편적으로는, 구형의 2차 입자들로 이루어진 수용성 슬러리는 다음 방법에 따라 제조할 수 있다.Generally, water-soluble slurries composed of spherical secondary particles can be prepared according to the following method.

침강량이 최소한 약 45ml인 석회유나 주로 결정성 실리카를 같이 혼합하여 물 대 고형분의 중량비가 최소한 15:1인 출발 슬러리를 얻는다. 이 슬러리를 증가된 압력에서 가열 교반등을 비롯한 보강 재료가 있다. 이들 첨가물질들은 유익하게도 성형시 그 제품에 더욱 높은 성형능을 부여함과 동시에 그 성형체에 개선된 기계적 강도, 경고성 및 기타 성질들을 준다. 특히, 섬유질 재료들은 성형체의 기계적 강도를 높이는데 좋다. 각종 점토류에 의해 열 절연성이 역시 개선될 수 있다. 더우기, 시멘트, 석고, 클로이드형 실리카, 알미나졸 및 인산 또는 물유리형의 결합제를 슬러리에 첨가하여 건조시 성형체의 수축감소 또는 제거시키거나 또는 성형체에 증가된 표면 강도를 부여할 수도 있다. 본 성형체는 또한, 열수 반응시킴으로써 본 발명에 다른 크소노틀라이트 또는 포스하가이트의 구형의 2차 입자로 된 슬러리를 제조한다. 상기 침강량은 직경이 1.3cm이고, 용량이 최소 50ml인 원주형 용기에 석회유 50ml를 넣고, 20분간 정치시켰을 때 침강된 석회의 용량을 말하는데, 석회유는 물 대 고형분의 중량비가 24:1인 물 및 석회로부터 수화에 의해 제조되는 것이다. 침강량이 많으면 물 중의 석회는 분산 상태가 양호하고 안정하다는 것, 즉 극히 소립자로 구성되어 있음을 나타내며, 따라서, 반응상이 높다. 따라서, 본 발명은 우수한 반응성이 석회 사용으로 박피와 낮은 겉보기 밀도를 가진 구형의 2차 입자를 제조하기 위한 것이다. 전술한 제조방법은 필수적으로 높은 분산도와 안정도를 가진 석회유를 사용하여, 즉 침강기간중에 최소한 45ml를 사용하여야 한다. 만약 석회유의 침강량이 45ml 미만이면, 본 발명의 독특한 구형의 2차 입자를 얻을 수 없다. 이와 같이 최소 45ml의 침강량을 가지고 높은 분산도와 안정도를 가진 석회유는 극히 특수한 석회유인데 이것은 전술한 형태의 실리콘산 칼슘성형체를 제조하는 공지의 방법에서는 전혀 사용되지 못하였던 것이다. 그러나, 그러한 특수 석횡의 제조방법 자체는 이차적으로 중요한 것이며, 특별한 제약을 받는 것은 아니다. 왜냐하면, 석회유는 침강량이 최소한 45ml이기만하면 사용될 수 있다. 석회유의침강량은 출발물질로 사용된 석회석, 석회 제조시의 소성온도, 그 석회를 가수시키기 위한 물의 양과 온도, 가수시의 교반조건 등에 좌우되며 특히, 가수 온도와 교반조건에 좌우된다. 통상의 석회유 제조방법으로는 침강량이 최소한 45ml인 석회유를 제조할 수 있다.A mixture of lime oil with at least about 45 ml of sediment or mainly crystalline silica is mixed together to obtain a starting slurry having a weight ratio of water to solids of at least 15: 1. There are reinforcing materials including heat agitation at elevated pressures. These additives advantageously impart higher moldability to the product upon molding while at the same time giving the molded body improved mechanical strength, warning properties and other properties. In particular, fibrous materials are good for increasing the mechanical strength of shaped bodies. The thermal insulation can also be improved by various clays. Furthermore, cement, gypsum, clad silica, alumina sol and phosphoric acid or water glass binders may be added to the slurry to reduce or eliminate shrinkage of the molded product upon drying or to impart increased surface strength to the molded product. The present molded product is also subjected to hydrothermal reaction to produce a slurry of spherical secondary particles of xenonotite or phosphhagite according to the present invention. The sedimentation amount is 1.3cm in diameter, 50ml of lime oil in a columnar container having a capacity of at least 50ml, and refers to the capacity of precipitated lime when left to stand for 20 minutes, and lime oil refers to water having a weight ratio of water to solids of 24: 1. And hydrated from lime. If the amount of sedimentation is large, lime in water indicates that the dispersion state is good and stable, that is, it is composed of extremely small particles, and therefore, the reaction phase is high. Accordingly, the present invention is directed to the production of spherical secondary particles having good peeling and low apparent density with the use of lime with good reactivity. The above-mentioned manufacturing method essentially uses lime oil with high dispersion and stability, ie at least 45 ml during the settling period. If the amount of sedimentation of the lime oil is less than 45 ml, the unique spherical secondary particles of the present invention cannot be obtained. As such, lime oil having a sediment amount of at least 45 ml and high dispersibility and stability is a very special lime oil, which has not been used at all in the known method for producing the calcium carbonate mold of the above-described type. However, the method of producing such a special transverse stone itself is of secondary importance and is not subject to any particular limitations. Because lime oil can be used as long as the sedimentation amount is at least 45 ml. The amount of sedimentation of lime oil depends on the limestone used as a starting material, the calcining temperature at the time of lime production, the amount and temperature of the water for watering the lime, and the stirring conditions at the time of stirring. In a conventional lime oil production method, lime oil having a sedimentation amount of at least 45 ml may be prepared.

침강량이 최소한 45ml인 석회유는, 예컨대 물 대 고형분의 중량비를 최소 5:1로 하여 물과 석회를 고속하여 바람직하게는 최소 60℃에서 격렬히 교반하여 제조한다.Lime oil with a sedimentation amount of at least 45 ml is prepared, for example, by stirring water and lime at high speed, preferably at least 60 ° C., with a weight ratio of water to solids of at least 5: 1.

석회유는 강력한 교반, 예컨대 호모믹서(homomixer)에 의해 얻을 수 있다. 교반의 속도와 강도는 혼합물을 잠시간 또는 고온에서 진탕시키는 경우에는 더 낮게 할 수 있다. 이를테면, 20℃에서 수화시킨 석회유는 호므믹서에서 장시간 교반시킬 때 소망하는 석회유로 만들 수 있다. 이와 같이하여 침강량이 46.5ml인 석회유는 물 대 고형분의 중량비를 최소 5:1로 되게 하여 그 혼합물 90℃에서 유지시킬 때 침전을 예방할 수 있을 정도로 적절히 교반하여 물과 생석회로부터 제조할 수 있다. 사용할 교반기에는 보호판이 있는 것과 없는 것의 각종 형식이 있다. 생석회와 같은 각종 석회들이 석회유 제조에 이용 가능하다.Lime oil can be obtained by vigorous stirring, for example by a homomixer. The speed and intensity of the agitation can be lower if the mixture is shaken for a short time or at high temperature. For example, lime oil hydrated at 20 ° C. can be made into the desired lime oil upon prolonged stirring in a home mixer. Thus, lime oil having a sedimentation amount of 46.5 ml can be prepared from water and quicklime by appropriately stirring to keep the weight ratio of water to solids at least 5: 1 and to prevent precipitation when the mixture is kept at 90 ° C. There are various types of agitators to be used, with and without a protective plate. Various limes such as quicklime are available for making lime oil.

소석회, 카아바이드 슬래그 등도 역시 이용될 수 있다. 이들 중 생석회가 증가된 침강량을 갖는데 가장 적합하다.Slaked lime, carbide slag and the like may also be used. Of these, quicklime is most suitable for having increased sedimentation amount.

본 발명의 구형의 2차 입자로 된 수용성 슬러리를 제조하기 위한 유용한 석영질 물질들은 석영암, 석영, 사암석영암, 시멘트 석영암, 재결정 석영암, 혼성 석영암, 규사 등과 같은 결정성 석영질 물질들이 있다. 본 발명에 사용되는 이들 석영질 물질들은 일반적으로 그 평균 입도가 50㎛까지, 바람직하게는 10㎛까지이다. 무정형 실리카를 함유하는 석영질 물질들은 이들이 주로 결정성 석영질 물질로 구성되는 한 역시 유용하다. 또한, 결정성 석영질 물질로 50중량%미만의 무정형 실리카로 된 혼합물도 사용가능하다. 석회와 석영질 물질은 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정의 형성에 필요한 비율로 사용된다. 석회와 석영질 물질의 몰비는 크소노틀라이트 결정인 경우에는 바람직하게는 0.85:1.1, 더욱 바람직하게는 0.92:1.0이고, 포스하가이트 결정의 경우에는 바람직하게는 0.9:1.5, 더욱 바람직하게는 1.1:1.4이다. 이 경우 다른 실리콘산 칼슘은 소량으로 생성될는지도 모른다. 석회유와 석영질 물질은 물 대 고형분의 중량비를 최소한 15:1로하여 혼합하면 원료 슬러리를 얻을 수 있다. 이 원료 슬러리는 열수 반응시키기 위하여 증가된 압력하에서 교반 가열된다. 압력, 온도, 교반 속도 등의 반응 조건은 반응기, 교반기 및 반응 생성물의 결정의 종류에 따라 적절히 결정된다. 열수반응은 통상 최소 약 175℃의 온도와 8kg/cm2의 최소의 압력하에서 수행된다. 크소노틀라이트 결정의 생성을 위한 바람직한 반응 조건은 191℃, 12kg/cm2이고, 포스하가이트 결정의 생성을 위한 조건은 200℃, 15kg/cm2이다. 반응시간은 온도와 압력을 증가시킴으로써 수축시킬 수 있으며, 반응이 짧을수록 경제적으로 유익하다. 안전 조업면에서 볼 때, 바람직한 반응시간은 10시간 이내이다. 염수 반응을 위한 교반 속도는 물질의 종류, 반응기의 종류 및 반응조건에 따라 적절히 결정된다. 예를 들면, 교반속도는 원료 슬러리에서 물 대 고형분의 중량비가 24:1이고, 침강량이 50ml인 석회유로 구성되었을 때 약 100r.p.m.이며, 평균입도가 5㎛인 미세한 석영질 물질은 직경이 150mm이고, 패들형 교반기가 장착된 3리터용 반응기내에서 191℃ 및 12kg/cm2의 조건하에 열수반응 시킨다. 또한, 원료 슬러리의 물대 고형분의 중량비가 24:1이고, 침강량이 47ml인 석회유로 구성되었을 때에는 평균입도 5㎛인 미세한 석영질 물질은 상기 조건과 동일한 조건하에서 열수 반응시키며, 교반속도는 약 300 내지 약 500r.p.m.이며, 또는 반응기에 보호판이 장치된 경우에는 약 70내지 약 150r.p.m.이다. 교반은 반응기 자체를 회전 또는 진동시키거나 또는 반응기 내부에 가스 또는 액체를 강제 주입시키거나 교반 방식에 의해 수행할 수 있다. 본 발명의 열수 반응은 화분식으로 하거나 또는 연속식으로 수행될 수 있다. 반응이 연속식으로 수행되면, 원료 슬러리는 반응기 내에 연속적으로 강제 도입되는 반면, 반응한 슬러리(즉, 실리콘산 칼슘 결정의 슬러리)는 대기압으로 회수된다. 2차 입자가 그 회수 중에 파괴되지 않도록 주의를 요한다. 또한, 원료 슬러리는 최종 슬러리를 반응후에 반응기 내에 도입되는 일정량의 물로 처리할 수 있도록 물 대 고형분의 비를 낮추어 반응시킬 수도 있다.Useful quartz materials for preparing the aqueous slurry of spherical secondary particles of the present invention include crystalline quartz materials such as quartz rock, quartz, sandstone quartz rock, cement quartz rock, recrystallized quartz rock, hybrid quartz rock, silica sand, and the like. have. These quartzaceous materials used in the present invention generally have an average particle size of up to 50 μm, preferably up to 10 μm. Quartzaceous materials containing amorphous silica are also useful as long as they consist mainly of crystalline quartzaceous materials. It is also possible to use mixtures of less than 50% by weight amorphous silica as crystalline quartz material. Lime and quartzaceous materials are used in proportions necessary for the formation of xonotolite or phosphhagite crystals. The molar ratio of lime and quartz material is preferably 0.85: 1.1, more preferably 0.92: 1.0 for xonotolite crystals, preferably 0.9: 1.5, more preferably 1.1 for phosphhagite crystals. : 1.4. In this case, other calcium silicates may be produced in small amounts. Lime oil and quartz material can be obtained by mixing a weight ratio of water to solids of at least 15: 1 to obtain a raw material slurry. This raw material slurry is stirred and heated under increased pressure for hydrothermal reaction. Reaction conditions, such as a pressure, temperature, and stirring speed, are suitably determined according to the kind of crystal | crystallization of a reactor, a stirrer, and a reaction product. The hydrothermal reaction is usually carried out at a temperature of at least about 175 ° C. and at a minimum pressure of 8 kg / cm 2 . Preferred reaction conditions for the production of xonotrite crystals are 191 ° C., 12 kg / cm 2, and conditions for the production of phosphhagite crystals are 200 ° C., 15 kg / cm 2 . The reaction time can be shrunk by increasing the temperature and pressure, the shorter the reaction is economically beneficial. From a safe operation point of view, the preferred reaction time is within 10 hours. The stirring speed for the brine reaction is appropriately determined according to the type of material, the type of reactor and the reaction conditions. For example, the stirring speed is about 100 r.pm when the weight ratio of water to solids in the raw material slurry is 24: 1, and the sedimentation amount is 50 ml, and the fine quartz material having an average particle size of 5 μm is 150 mm in diameter. In a 3-liter reactor equipped with a paddle type stirrer, hydrothermal reaction was carried out under conditions of 191 ° C. and 12 kg / cm 2 . In addition, when the weight ratio of water to solids of the raw material slurry is 24: 1 and the sedimentation amount is composed of 47 ml of lime oil, the fine quartz material having an average particle size of 5 µm undergoes hydrothermal reaction under the same conditions as the above conditions, and the stirring speed is about 300 to About 500 r.pm, or about 70 to about 150 r.pm if the reactor is equipped with a shroud. Stirring can be performed by rotating or vibrating the reactor itself, forcing gas or liquid into the reactor, or by stirring. The hydrothermal reaction of the invention can be carried out in a potted or continuous manner. If the reaction is carried out continuously, the raw material slurry is continuously forced into the reactor, while the reacted slurry (ie, the slurry of calcium silicate crystals) is recovered to atmospheric pressure. Care must be taken not to destroy the secondary particles during their recovery. The raw material slurry may also be reacted by lowering the ratio of water to solids so that the final slurry can be treated with a certain amount of water introduced into the reactor after the reaction.

실리콘산칼슘 결정의 제로를 위해서는, 반응 조제( ), 촉매, 침전 방지제 등을 첨가함으로써 소기의 원료 슬러리를 얻을 수 있다. 그러한 첨가물의 예로는 월라스토나이트, 실리콘산 칼슘 수화물, 가성소다 또는 가성칼리와 같은 알칼리 및 각종 알칼리 금속염 등이 있다.In order to achieve zero calcium silicate crystals, a desired raw material slurry can be obtained by adding a reaction aid (), a catalyst, a precipitation inhibitor, and the like. Examples of such additives include wollastonite, calcium silicate hydrate, alkalis such as caustic soda or caustic and various alkali metal salts.

본 발명에 의한 구형의 2차 입자의 슬러리를 제조하기 위해서는, 특정한 석회유와 석영질 물질로부터 필요하다면 물을 첨가함으로써 제조한 원료 슬러리는 아스베스토스, 세라믹 섬유, 암면 등의 무기 섬유와 혼합하여 그 결과 생성되는 혼합물을 열수 반응시킬 수 있다. 이것은 본 발명에 의한 구형의 2차 입자와 무기 섬유가 물 중에 균일하게 분산된 수용성 슬러리를 제공한다. 이와 같이하여 얻은 수용성 슬러리와 원료 슬러리의 열수 분해 반응으로부터 초래되는 구형의 2차 입자의 수용성 슬러리에 무기섬유를 첨가하여 제조한 수용성 슬러리 간에는 다음과 같은 차이가 있다. 전자의 경우에는 원료 슬러리중의 석영질 물질과 석회물질은 구형의 입자들이 무기 섬유에 부착형성되려는 경향을 가지고 구형의 2차 입자를 형성하는 것과 동시에 무기 섬유 위에서 결정화한다. 후자의 슬러리인 경우에는, 결정체와 구형의 2차 입자가 형성된 후에 무기섬유를 첨가하는데, 그 결과 무기 섬유는 하나의 규정으로서 구형의 2차 입자와 결합하지 않는다. 그러한 차이의 이유는 전자의 슬러리로부터 얻은 성형체는 후자의 슬러리로부터 얻은 성형체보다 약간 높은 기계적 강도를 가지려는 경향이 있기 때문이다.In order to prepare the slurry of spherical secondary particles according to the present invention, a raw material slurry prepared by adding water, if necessary, from a specific lime oil and quartz material is mixed with inorganic fibers such as asbestos, ceramic fiber, rock wool and the like, resulting. The resulting mixture can be subjected to hydrothermal reaction. This provides a water-soluble slurry in which spherical secondary particles and inorganic fibers according to the present invention are uniformly dispersed in water. There is a difference between the water-soluble slurry obtained by adding inorganic fibers to the water-soluble slurry of spherical secondary particles resulting from the thermal hydrolysis reaction of the water-soluble slurry thus obtained and the raw material slurry. In the former case, the quartz material and the lime material in the raw material slurry crystallize on the inorganic fiber at the same time as the spherical particles tend to adhere to the inorganic fiber and form spherical secondary particles. In the latter slurry, inorganic fibers are added after crystals and spherical secondary particles are formed, so that the inorganic fibers do not bind with spherical secondary particles as a rule. The reason for such a difference is that shaped bodies obtained from the former slurry tend to have slightly higher mechanical strength than those formed from the latter slurry.

이상의 공정에 의해 제조되는 구형의 2차 입자로 된 수용성 슬러리는 건조시에 본 발명에 의한 구형의 2차 입자를 생성한다. 그 구형의 2차 입자는 이미 설명한 바와 같은 독특한 구조를 가지므로, 즉 이들은 치밀하게 상호 결합한 크소노틀라이트 또는 포스하가이트 결정으로 구성되고, 중공의 내부 공간을 가진 패각형상이기 때문에, 이로부터 제조된 성형체는 입자의 겉보기 밀도가 대단히 낮은 0.13g/cm3까지 임에도 불구하고, 높은 기계적 강도를 가지고 있다.The aqueous slurry of spherical secondary particles produced by the above process produces spherical secondary particles according to the present invention upon drying. Since the spherical secondary particles have a unique structure as described previously, that is, they are composed of dense mutually bound xononotrite or phosphhagite crystals and are shell-shaped with hollow inner spaces, The shaped body has a high mechanical strength even though the apparent density of the particles is very low, up to 0.13 g / cm 3 .

본 발명에 의하여 특정한 석회유와 석영질 물질로부터 제조한 구형의 2차 입자의 수용성 슬러리를 건조하여 얻은 구형의 2차 입자는 매입자당 최초변형 저항 파단 하중이 10내지 100mg인 특징이 있다. 본 명세서에서 사용한 상기 “최초 별형 저항 파단 하중”이란 용어는 구형의 2차 입자들을 점차 증가하는 하중에 처하게 하는 동안에, 그 2차 입자가 변형에 대항하여 그 형상을 존속시키고, 한편, 균열이 최소한 부분적으로 그 각피 내에 발생하는 하중을 의미한다.(이 용어는 이하 “최초 파단 하중”이라고 약칭하겠다) 예컨대, 최초 파단 하중이 10내지 100mg인 것은 10내지 100mg의 하중에서 2차 입자의 각피가 최소한 부분적으로 균열되나 변형은 거의 일어나지 않음을 의미한다. 최초 파단 하중은, 예를 들면 다음 방식에 따라 측정된다. 입도가 거의 동일한 2차 입자 3개를 정삼각형 배열의 슬라이드 글라스 상에 놓고, 그 입자 위에 덮개 유리를 덮고, 증가하는 하중을 가하면서 입자들은 배율 600X로 광학 현미경으로 관찰하여 균열상태를 조사한다. 그 입자가 다른 입자의 각피 내에서 부분적인 균열을 일으키기는 하나 변형되지 않는 하중을 측정한다.According to the present invention, a spherical secondary particle obtained by drying a water-soluble slurry of spherical secondary particles prepared from specific lime oil and quartz material has a characteristic of 10 to 100 mg of initial strain resistance breaking load per particle. As used herein, the term "first star resistance fracture load" means that while secondary spherical particles are subjected to increasing loads, the secondary particles survive their shape against deformation, while cracks At least in part, it refers to the load that occurs within the cuticle (this term will be abbreviated hereinafter as “the initial breaking load”). For example, an initial breaking load of 10 to 100 mg means that the secondary particle cuticle is at a load of 10 to 100 mg. It means at least partially cracking but little deformation. The initial breaking load is measured according to the following method, for example. Three secondary particles of approximately the same particle size were placed on a slide glass in an equilateral triangle array, and the cover glass was placed on the particles, and the particles were inspected by an optical microscope at a magnification of 600X while examining the crack state while applying an increasing load. The load is measured in which the particle causes partial cracking within the cuticle of another particle but does not deform.

최초 파단 하중은 2차 입자의 구조, 특히 그 각피내에서의 목편형 실리콘산 칼슘 결정의 밀도, 그 입자의 외경 및 겉보기 밀도 및 실리콘산 칼슘의 상태에 관련이 있는 뜻하다. 각피부가 상호 결합한 고밀도의 결정체로 되고, 내부 공간의 비가 큰 본 발명에 의한 2차 입자들은 변형에 대한 저항성이 크고, 매입자당 최초파단 하중의 한정 범위가 10내지 100mg이다. 이 범위를 초과하는 하중에 처하였을 때 입자는 현저히 균열되어 파괴된다. 최초 파단 하중이 10내지 100mg인 구형의 2차 입자들은 종전의 실리콘본 칼슘 성형체에 비하여 저비중, 고감도의 성형체를 제공한다. 본 발명의 성형체는 또한 1,000℃에서 소성시에 현저히 높은 잔류강도를 나타낸다.The initial breaking load is related to the structure of the secondary particles, in particular the density of the spherical calcium silicate crystals in the epidermis, the outer diameter and apparent density of the particles, and the state of the calcium silicate. The secondary particles according to the present invention, which have high density crystals in which the skin parts are bonded to each other and have a large internal space ratio, have high resistance to deformation and have a limited range of the initial breaking load per particle of 10 to 100 mg. When subjected to a load exceeding this range, the particles are significantly cracked and destroyed. Spherical secondary particles with an initial breaking load of 10 to 100 mg provide a low specific gravity, high sensitivity molded body compared to the previous silicon bone calcium molded body. The shaped bodies of the present invention also exhibit significantly higher residual strength upon firing at 1,000 ° C.

본 발명을 실시예로서 상술하면 하기와 같다. 각 실시예에서 부(部)는 특별히 규정하지 않는 한 모두 중량부를 의미한다.When the present invention is described in detail as an embodiment as follows. In each embodiment, parts means parts by weight unless otherwise specified.

[실시예 1]Example 1

생석회(42.8부, SiO20.64%, Al2O30.59%, Fe2O30.08%, CaO 95.22%, MgO 1.32% 작열감률 2.00%)를 90℃에서 물 500부로 수화하고, 그 혼합물을 30분간 호모믹서에서 교반시켜 물 중에 석회를 분산시켰다. 이때, 얻은 석회유의 침강량은 50ml이었다. 평균 입도가 약 5㎛의 석영(SiO298.35%, Al2O30.79%, Fe2O30.17% 작열감량 0.39%)의 미세분말 45.2부를 상기 석회유에 가하여 물 대 고형분의 중량비가 24:1인 원료 슬러리를 조제하였다. 이 슬러리를 온도 191℃, 포화 수증기압 12kg/cm2하에 내경 15cm, 교반기 구동 속도 540r.p.m.인 3,000cc용 고압솥 내에서 8시간동안 열수 반응시켰다.Quicklime (42.8 parts, SiO 2 0.64%, Al 2 O 3 0.59%, Fe 2 O 3 0.08%, CaO 95.22%, MgO 1.32% burning rate 2.00%) was hydrated at 500 ° C. with 500 parts of water, and the mixture was 30 The lime was dispersed in water by stirring in a homomixer for a minute. At this time, the amount of sedimentation of the obtained lime oil was 50 ml. 45.2 parts of fine powder of quartz (SiO 2 98.35%, Al 2 O 3 0.79%, Fe 2 O 3 0.17% burning loss 0.39%) having an average particle size of about 5 μm were added to the lime oil to give a weight ratio of water to solids of 24: 1. A phosphorus raw material slurry was prepared. The slurry was subjected to hydrothermal reaction for 8 hours in a autoclave for 3,000 cc at an internal diameter of 15 cm and a stirrer driving speed of 540 r.pm under a temperature of 191 ° C. and a saturated steam pressure of 12 kg / cm 2 .

그 결과 생성된 슬러리는 제12도에 보인 바와 같이, 110℃에서 24시간 건조하여 X선 회절시켰을 때 크소노틀라이트 결정체로 구성되어 있음이 판명되었다. 평면(400),(040) 및 (001) 상에서 X선 회절에 의해 측정했을 때 그 결정의 크리스탈라이트의 차원은, Da=91Å, Db=450Å 및 Dc=251Å이었다. 평면(400),(040) 및 (001)의 2θ는 20.9, 49.6 및 12.7이었다. 결정 슬러리를 슬라이드 글라스 상에서 건조하여 배율 200X의 광학 현미경하에 관찰하였을 때, 구형의 2차 입자들은 제5도에 나타낸 바와 같이 평균 외경이 38㎛임이 확인되었다. 광학 현미경하에서 반사광에 의해 관찰하였을 때, 그 입자들은 선명한 윤곽과 거의 투명한 내부를 가지고 있음이 판명되었다. 결정 슬러리를 건조시키면, 그 건조 입자들은 n-부틸 메타크릴레이트 수지로 둘러싸이는데, 그 결과 생성되는 고체 괴체는 현미경 검사용으로 세절하여 두께 약 3㎛의 시료를 만들고, 이 시료를 배율 1,100X의 광학 현미경 및 배율 8,700X의 광학 현미경으로 관찰하고, 그 결과를 제8도와 제9도에 각각 나타내었다. 입자의 각피는 0.5 내지 4.0㎛의 범위에 있고, 평균 두께는 2.4㎛이며, 완전한 중공의 내부 공간을 가진다는 사실이 판명되었다. 2차 입자를 배율 15,000X의 전자 현미경으로 관찰하면, 각피는 제7도에 보인 바와 같이 턱수염 모양으로 표면에서 돌출하는 무수한 크소노틀라이트 결정체를 가지고 있음을 알 수 있다. 동일한 2차 입자를 배율 3,000X의 주사 전자 현미경으로 관찰하면 중공의 내부 공간을 가진 구형 각피 형태이며, 제6도에 도시한 바와 같이 상호 삼차원적으로 결합한 무수한 크소노틀라이트 결정으로 이루어져 있음을 알 수 있다.As a result, as shown in FIG. 12, it was found that the resultant slurry was composed of xonotrite crystals when dried at 110 ° C. for 24 hours and subjected to X-ray diffraction. When measured by X-ray diffraction on the planes 400, 040, and (001), the dimensions of the crystallites of the crystal were D a = 91 mV, D b = 450 mV, and D c = 251 mV. 2θ of planes 400, 040 and (001) were 20.9, 49.6 and 12.7. When the crystal slurry was dried on a slide glass and observed under an optical microscope with a magnification of 200X, it was confirmed that the spherical secondary particles had an average outer diameter of 38 mu m as shown in FIG. Observed by reflected light under an optical microscope, the particles were found to have a clear outline and an almost transparent interior. When the crystal slurry is dried, the dried particles are surrounded by n-butyl methacrylate resin, and the resulting solid aggregate is cut for microscopic examination to produce a sample having a thickness of about 3 μm, and the sample is magnified at 1,100 ×. Was observed with an optical microscope and an optical microscope with a magnification of 8,700X. The results are shown in FIGS. 8 and 9, respectively. It has been found that the cuticle of the particles is in the range of 0.5 to 4.0 mu m, the average thickness is 2.4 mu m, and has a completely hollow interior space. Observation of the secondary particles under an electron microscope of 15,000 × magnification reveals that the cuticle has a myriad of xonotrite crystals projecting from the surface in the form of a beard, as shown in FIG. Observation of the same secondary particles under a scanning electron microscope with a magnification of 3,000X reveals the shape of a spherical epidermis with a hollow interior space, and consists of a myriad of xonotolite crystals bonded three-dimensionally to each other as shown in FIG. have.

2차 입자를 형성하는 크소노틀라이트 결정들(1차 입자)을 배율 30,000X의 전자 현미경으로 관찰하면, 이들은 길이가 약 1 내지 20㎛, 폭이 약 0.05 내지 1.0㎛이고, 뚜렷한 윤곽선을 가진 목편형 결정체라는 것이 관찰된다.Xonotolite crystals (primary particles) forming secondary particles were observed with an electron microscope of 30,000 × magnification, they were about 1 to 20 μm in length, about 0.05 to 1.0 μm in width, and had a sharp outline It is observed that it is a spherical crystal.

이들 결정들의 미분 열분석에 의하면 여하한 피크도 발견되지 않으나, 열천칭 분석에 의하면 750 내지 820℃에서의 감소가 나타난다. 이들 결정을 1,000℃에서 3시간 소성한 다음 X선 회절법으로 분석하면, 제13도에 나타낸 β-월라스토나이트 결정들이 확인된다. 평면(400),(020) 및 (002)에서 측정한 이들 결정의 크리스탈타이트의 차원은 Da′=235Å, Db′=291Å 및 Dc′=340Å이교, 평면(400),(020) 및 (002)의 2θ는 23.2, 50.0 및 25.4이었다. 이들 결과는 44.2의 역생장도를 나타낸다. 전자 현미경하에서 관찰시에, β-월라스토나이트 결정들은 크소노틀라이트 결정과 동일한 형태이며, 뚜렷한 윤곽선이 역시 발견되었다.Differential thermal analysis of these crystals revealed no peaks, but thermobalance analysis showed a decrease at 750-820 ° C. When these crystals were calcined at 1,000 ° C. for 3 hours and analyzed by X-ray diffraction, β-wallacetonite crystals shown in FIG. 13 were confirmed. The dimensions of the crystallites of these crystals measured at planes 400, 020, and 002 are D a '= 235 mm, D b ' = 291 mm and D c '= 340 mm cross, planes 400, 020 And 2 [theta] of (002) were 23.2, 50.0 and 25.4. These results show an inverse growth rate of 44.2. When observed under an electron microscope, the β-walastonite crystals were in the same form as the xonotelite crystals, and distinct contours were also found.

표 1은 전술한 2차 입자의 재성질을 나타낼 것이다.Table 1 will show the properties of the secondary particles described above.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00010
Figure kpo00010

표 1에 나타낼 2차 입자의 다공도와 내부 공간의 비는 다음 식으로 결정되는 것이다.The ratio of porosity and internal space of the secondary particles shown in Table 1 is determined by the following equation.

다공도:Porosity:

다공도는 하기 식으로 계산한다.Porosity is calculated by the following formula.

Figure kpo00011
Figure kpo00011

여기서, ρ는 2차 입자의 겉보기 밀도이고, ρx는 크소노틀라이트 진비중, 즉 2.79(또는, 포스하가이트의 경우에는 2.63)이다.Where ρ is the apparent density of the secondary particles and ρx is the xenotrite specific gravity, ie 2.79 (or 2.63 in the case of Phosphite).

내부공간의 배:Times of internal space:

결정 슬러리를 건조하여 n-부틸메타크릴레이트 수지에 삽입한 다음, 그 결과 생성되는 교형 괴체를 현미경으로 세절하여 두께 약 3μ의 시료를 만들고, 이 시료를 광학 현미경하에서 촬영한다. 각피의 두께를 사진 위에서 측정하고, 그 각피의 평균 두께, d를 계산한다. 내부 공간의 비는 하기식으로 계산한다.The crystal slurry is dried and inserted into n-butyl methacrylate resin, and the resulting cross-section is cut into a microscope to make a sample having a thickness of about 3 mu, and the sample is taken under an optical microscope. The thickness of the cuticle is measured on the photograph and the average thickness, d, of the cuticle is calculated. The ratio of the internal space is calculated by the following equation.

Figure kpo00012
Figure kpo00012

여기서, r는 2차 입자의 평균 직경이다.Where r is the average diameter of the secondary particles.

상기 크소노틀라이트 결정 슬러리를 모올드에 놓교 방지하여 동시에 경화시키고, 건조하여 성형체를 제조하였다. 그 성질은 표 2와 같다.The xonotelite crystal slurry was prevented by placing it in a mould, simultaneously cured and dried to prepare a molded body. Its properties are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00013
Figure kpo00013

이 성형체의 얇은 단부의 광학 현미경 사진과 전자 현미경 사진은 2차 입자의 슬러리의 것과 동일한 것임을 나타내교 있다.Optical micrographs and electron micrographs of the thin end of the molded body are shown to be the same as those of the slurry of secondary particles.

상기 슬러리를 압착 성형하여 120℃에서 20시간 건조하여 성형체를 제조하였다. 그 성형체의 제성질은 표 3과 같다.The slurry was press-molded and dried at 120 ° C. for 20 hours to prepare a molded body. Properties of the molded body are shown in Table 3.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00014
Figure kpo00014

상기 표 3의 제성질은 다음과 같이 측정된다.The composition of Table 3 is measured as follows.

굴곡강도:JIS A 9510Flexural Strength: JIS A 9510

Figure kpo00015
Figure kpo00015

표 3에 나타낸 성형체 Ⅱ, Ⅲ, Ⅴ 및 Ⅶ은 각각 배율 2,000X의 주사 전자 현미경으로 관찰하고, 제11도, 제10도, 제14도 및 제15도로 나타내었다. 성형체 Ⅱ와 Ⅲ(각 체적밀도는 0.104 및 0.203)은 상호 결합한 구형의 2차 입자의 구조를 가지고 있고, 성형체 Ⅴ(체적 밀도 0.401)은 게네이소스 구조, 성형체 Ⅶ(체적밀도 0.811)은 쉬스토스 구조를 가지고 있다.The molded bodies II, III, V and V shown in Table 3 were observed with the scanning electron microscope of 2,000X magnification, respectively, and are shown to FIG. 11, 10, 14, and 15 degree | times. Molded bodies II and III (each volume density is 0.104 and 0.203) have the structure of spherical secondary particles which are bonded to each other, and molded body V (volume density 0.401) is the genesis source structure and molded body V (volume density 0.811) is the cystos structure. Have

유리 섬유(5부), 시멘트 5부 및 펄프 2부를 전술한 슬러리 88부(고형분)에 첨가하였다. 그 혼합물을 가압성형하고, 120℃에서 20시간 건조하여 성형체를 얻었다. 이 성형체를 전술한 바와 같은 동일한 수지에 삽입하여 3mm 두께로 세절한 다음 광학 현미경 및 전자 현미경으로 관찰하였다. 그 성분 입자들은 평균 입도와 각피의 두께가 그 슬러리의 것과 동일하다는 것을 알았다. X선 회절 분석법에 의하여 그 성형체는 크소노틀라이트 결정으로 구성되었음을 알았다. 표 4는 이 성형체의 제성질을 나타낸 것이다.Glass fiber (5 parts), 5 parts of cement, and 2 parts of pulp were added to 88 parts (solid content) of the slurry described above. The mixture was press-molded and dried at 120 ° C. for 20 hours to obtain a molded article. The molded body was inserted into the same resin as described above, cut into 3 mm thicknesses, and observed with an optical microscope and an electron microscope. The component particles were found to have the same average particle size and thickness of the cuticle as that of the slurry. It was found by X-ray diffraction analysis that the molded body was composed of xononotrite crystals. Table 4 shows the properties of this molded body.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00016
Figure kpo00016

표 3에 나타낸 성형체를 1,000℃에서 3시간 소성시켰다. 표 5는 그 결과 생성딘 생성물의 제성질을 나타낸 것이다.The molded body shown in Table 3 was baked at 1,000 degreeC for 3 hours. Table 5 shows the composition of the resulting product.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00017
Figure kpo00017

표 4에 나타낸 성형체를 1,000℃에서 3시간 t성하였다. 표 6은 그 생성물의 제성질을 나타낸 것이다.The molded article shown in Table 4 was t-stared at 1,000 ° C for 3 hours. Table 6 shows the composition of the product.

[표 6]TABLE 6

Figure kpo00018
Figure kpo00018

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조한 원료 슬러리를 용량 3000cc, 내경 15cm의 고압솥에 투입하여 540r.p.m.으로 교반하면서 온도 191℃, 압력 12kg/cm2에서 4시간 동안 열수반응시켰다. 그 결과 생성된 결정슬러리를 170℃에서 24시간 건조시킨 다음 실시예 1과 동일한 방법으로 그의 여러 가지 성질을 조사하였다. 크소노틀라이트 크리스탈라이트의 차원을 평면(400),(040) 및 (001)에서 측정한 바, 각각 Da=74Å, Db=473Å 및 Dc=255Å이었다. 그 결정을 1000℃에서 3시간 소성시켰다. 그 결과 생성되는 β-월라스토나이트 크리스탈라이트를 분석하여 평면(400), (020) 및 (002)에서 그 차원을 측정한 바, 각각 Da′=357Å, Db′=324Å 및 Dc′=251Å이었다. 이들결과는 역생장도 30.7을 나타내는 것이다. 표 7은 상기 2차 입자의 제성질을 나타내고 있다.The raw material slurry prepared in the same manner as in Example 1 was introduced into a high pressure cooker with a capacity of 3000 cc and an inner diameter of 15 cm, followed by hydrothermal reaction at a temperature of 191 ° C. and a pressure of 12 kg / cm 2 for 4 hours while stirring at 540 r.pm. The resulting crystal slurry was dried at 170 ° C. for 24 hours and then its various properties were investigated in the same manner as in Example 1. The dimensions of the xononotrite crystallites were measured at planes 400, 040 and 001, respectively, D a = 74 ms, D b = 473 ms and D c = 255 ms. The crystals were calcined at 1000 ° C. for 3 hours. The resulting β- wollastonite crystallites were analyzed and their dimensions measured at planes 400, 020, and 002, respectively, D a ′ = 357 μs, D b ′ = 324 μs and D c ′, respectively. = 251 kPa. These results show an inverse growth rate of 30.7. Table 7 shows the quality of the secondary particles.

[표 7]TABLE 7

Figure kpo00019
Figure kpo00019

실시예 1에서와 동일한 방법으로, 그 결정슬러리를 동시에 경화 및 건조시켜 성형체를 얻었다. 그 성질은 하기표 8과 같다.In the same manner as in Example 1, the crystal slurry was simultaneously cured and dried to obtain a molded product. Its properties are shown in Table 8 below.

[표 8]TABLE 8

Figure kpo00020
Figure kpo00020

위에서 얻은 슬러리를 가압형성하고 120℃에서 20시간 건조하여 성형체를 얻었다. 이 성형체의 제성질은 하기표 9와 같다.The slurry obtained above was pressurized and dried at 120 degreeC for 20 hours, and the molded object was obtained. The quality of this molded article is shown in Table 9 below.

[표 9]TABLE 9

Figure kpo00021
Figure kpo00021

상기 방법으로 얻은 슬러리 90부 (고형분), 유리 섬유 2부, 시멘트 3부 및 암면 5부로 조성된 혼합물을 가압성형하여 체적 밀도 0.1의 성형체를 얻었다. X선 회절 분석에 의하면, 이 성형체는 주로 크소노틀라이트 결정으로 구성되어 있음을 보여준다. 그의 성분 2차 입자는 표 7에 나타낸 성질과 동일하다. 표 10은 본 성형체의 제성질을 나타낸 것이다.The mixture composed of 90 parts (solid content), 2 parts glass fibers, 3 parts cement and 5 parts rock wool obtained by the above method was press-molded to obtain a molded article having a volume density of 0.1. X-ray diffraction analysis shows that this shaped body consists mainly of xenonotrite crystals. Its component secondary particles are the same as the properties shown in Table 7. Table 10 shows the properties of the present molded body.

[표 10]TABLE 10

Figure kpo00022
Figure kpo00022

표 9에 나타낸 성형체를 1000℃에서 3시간 소성하였다. 그 결과 생성된 생성물의 제성질은 표 11에 나타내었다.The molded body shown in Table 9 was baked at 1000 degreeC for 3 hours. The composition of the resulting product is shown in Table 11.

[표 11]TABLE 11

Figure kpo00023
Figure kpo00023

표 10에 나타낸 성형체를 1000℃에서 3시간 소성하였다. 그 생성물의 제반 성질은 표 12에 나타내었다.The molded body shown in Table 10 was baked at 1000 degreeC for 3 hours. The overall properties of the product are shown in Table 12.

[표 12]TABLE 12

Figure kpo00024
Figure kpo00024

[실시예 3]Example 3

실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 원료 슬러리를 용량 3000cc, 배경 15cm의 고압○에서 온도 213.9℃, 포화수증기압 20kg/cm2하에 300r.p.m.으로 교반하면서 열수반응시켰다. 그 결과로 생성되는 결정 슬러리를 120℃에서 24시간 건조시켰다. X선 회절법으로 분석할 때, 그 슬러리는 주성분이 크소노틀라이트 결정임이 판명되었다.The raw material slurry prepared in the same manner as in Example 1 was subjected to hydrothermal reaction with stirring at 300 r.pm at a capacity of 3000 cc and a high pressure of 15 cm in the background at a temperature of 213.9 ° C. and a saturated steam pressure of 20 kg / cm 2 . The resulting crystal slurry was dried at 120 ° C. for 24 hours. When analyzed by X-ray diffraction, the slurry turned out to be xonotolite crystals as a main component.

실시예 1에서와 동일한 방법으로, 그 결정 크리스탈라이트의 차원을 측정한 바, Da=97Å, Db=350Å 및 Dc=170Å이었다. 평면(400),(040) 및 (001)의 2θ는 20.9, 49.6 및 12.7이었다. 그 결정을 1000℃에서 3시간 소성시켰다. 형성된 β-월라스토나이트의 크리스탈라이트의 차원은 Da′=365Å, Db′=330Å 및 Dc′=250Å이었다. 평면(400),(020) 및 (002)의 2θ는 23.2, 50.0 및 25.4이었다. 이들 결과에 의한 역생장도는 19.2이었다. 실시예 1에서와 동일한 방법으로 2차 입자에 대한 제성질을 조사하였다. 그 결과는 표 13과 같다.In the same manner as in Example 1, the dimensions of the crystalline crystallite were measured to find that D a = 97 ms, D b = 350 ms and D c = 170 ms. 2θ of planes 400, 040 and (001) were 20.9, 49.6 and 12.7. The crystals were calcined at 1000 ° C. for 3 hours. The dimensions of the crystallites of β-wallacetonite formed were D a ′ = 365 μs, D b ′ = 330 μs and D c ′ = 250 μs. 2θ of planes 400, 020 and (002) were 23.2, 50.0 and 25.4. The inverse growth rate by these results was 19.2. The composition for the secondary particles was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 13.

[표 13]TABLE 13

Figure kpo00025
Figure kpo00025

결정 슬러리를 동시에 경화시키고, 건조시켜서 실시예 1에서와 동일한 방법으로 성형체를 얻었다. 표 14는 이 성형체의 성질을 나타낸 것이다.The crystal slurry was simultaneously cured and dried to obtain a molded product in the same manner as in Example 1. Table 14 shows the properties of this molded body.

[표 14]TABLE 14

Figure kpo00026
Figure kpo00026

위에서 얻은 슬러리를 가압 성형하여 110℃에서 25시간 건조하여 성형체를 제조하였는데, 그 성질은 하기표 15와 같다.The slurry obtained above was press-molded and dried at 110 ° C. for 25 hours to prepare a molded product. The properties thereof are shown in Table 15 below.

[표 15]TABLE 15

Figure kpo00027
Figure kpo00027

상기 방법으로 얻은 주성분이 크소노틀라이트 결정으로 조성된 슬러리 90부(고형분)에 아스베스토스 5부, 시멘트 3부 및 유리섬유 2부를 가하고, 그 혼합물을 가압 성형하여 성형체를 얻었다. 그 성형체를 형성하는 2차 입자들은 표 13과 같은 성질을 갖고 있다. 표 16은 이들 성형체의 제성질을 나타내고 있다.5 parts of asbestos, 3 parts of cement and 2 parts of glass fiber were added to 90 parts (solid content) of the slurry whose main component obtained by the said method consisted of xonotolite crystal | crystallization, and the mixture was press-molded and the molded object was obtained. The secondary particles forming the molded body have the properties shown in Table 13. Table 16 shows the quality of these molded bodies.

[표 16]TABLE 16

Figure kpo00028
Figure kpo00028

표 15에 나타낸 성형체들을 1000℃에서 3시간 소성하 였다. 그 생성물의 제성질은 다음 표와 같다.The molded bodies shown in Table 15 were baked at 1000 ° C. for 3 hours. The composition of the product is shown in the following table.

[표 17]TABLE 17

Figure kpo00029
Figure kpo00029

표 16에 나타난 성형체들을 1000℃에서 3시간 소성하였다. 그 생성물의 제성질은 하기표와 같다.The molded bodies shown in Table 16 were baked at 1000 ° C. for 3 hours. The composition of the product is shown in the following table.

[표 18]TABLE 18

Figure kpo00030
Figure kpo00030

[실시예 4]Example 4

생석회(55부, SiO20.34%, Al2O30.71%, Fe2O30.09%, CaO 95.74%, MgO 0.97%, 작열감률 2.23%)를 30분간 호모믹서를 사용하여 90℃에서 물 500부를 분산시켜서 침강량 49ml의 석회유를 얻었다. 평균 입도가 약 7㎛인 규사 미세분말(45부, SiO299.59%, Al2O30.16%, Fe2O30.04%, CaO 0.02%, MgO 0.02%, 작열감률 0.13%)를 상기 석회유에 첨가하여 물대 고형분의 중량비가 24:1인 원료 슬러리를 얻었다. 이슬러리를 540r.p.m으로 교반하면서 온도 211℃, 압력 약 19kg/cm2에서 6시간 동안 용량 3000cc, 내경 15cm의 고압솥에서 열수 반응시켰다. X선 회절에 의하면 생성되는 슬러리의 주성분은 포스하가이트 결정이며, 극히 소량의 크소노틀라이트 결정을 함유하고 있었다(제16도). 실시예 1에서와 동일하게 광학 현미경과 전자 현미경하에서 관찰시, 그 슬러리는 약 20 내지 약 40㎛의 구형의 2차 입자로 조성되어 있으며, 그 입자들은 그 표면으로부터 돌출하는 포스하가이트 결정을 가지며, 포스하가이트 결정과 거의 유사한 패각 형상이었다. 제17도는 배율 15000X의 전자 현미경으로 관찰한 포스하가이트 결정을 나타낸 것이다. 그 2차 입자들은 역생장도가 39.5이었다. 포스하가이트의 평면(400), (040) 및 (001)의 2θ는 36.9, 49.7 및 13.1이고, β-월라스토나이트의 그것은 23.2, 50.0 및 25.401이었다. 표 19는 그 2차입자의 다른 성질을 나타낸다.Quicklime (55 parts, SiO 2 0.34%, Al 2 O 3 0.71%, Fe 2 O 3 0.09%, CaO 95.74%, MgO 0.97%, Burning rate 2.23%) using a homomixer for 30 minutes in water 500 The parts were dispersed to obtain a sediment amount of 49 ml of lime oil. A silica sand powder having an average particle size of about 7 μm (45 parts, 99.59% SiO 2 , 0.16% Al 2 O 3 , 0.04% Fe 2 O 3 , CaO 0.02%, MgO 0.02%, burning rate 0.13%) was added to the lime oil. It added and obtained the raw material slurry whose weight ratio of water to solid content is 24: 1. The slurry was hydrothermally reacted in an autoclave having a capacity of 3000 cc and an inner diameter of 15 cm for 6 hours at a temperature of 211 ° C. and a pressure of about 19 kg / cm 2 with stirring at 540 r.pm. According to the X-ray diffraction, the main component of the resulting slurry was phosphhagite crystals, and contained a very small amount of xanotelite crystals (Fig. 16). When observed under an optical microscope and an electron microscope as in Example 1, the slurry is composed of spherical secondary particles having a diameter of about 20 to about 40 μm, the particles having phosphhagite crystals protruding from the surface thereof. The shell shape was almost similar to that of Phosgaite crystal. FIG. 17 shows the Fosgaite crystals observed with an electron microscope with a magnification of 15000 ×. The secondary particles had an inverse growth of 39.5. The 2θ of the planes 400, 040 and (001) of Phosgaite were 36.9, 49.7 and 13.1, and that of β-walastonite was 23.2, 50.0 and 25.401. Table 19 shows the other properties of the secondary particles.

[표 19]TABLE 19

Figure kpo00031
Figure kpo00031

위에서 얻은 포스하가이트 결정 슬러리를 모울드에 투입하여 동시에 경화 및 건조시킴으로써 밀도 0.071(g/cm3)의 성형체를 제조하였다.The molded article having a density of 0.071 (g / cm 3 ) was prepared by pouring the above-mentioned phosphhagite crystal slurry into a mold and simultaneously curing and drying.

이슬러리의 일부(고형분 90.5부)에 아스베스토스 7부, 유리섬유 1부 및 포오틀란트 시멘트 1.5부를 첨가하고, 그 성분들을 상호 혼합한 다음 압착 탈수하여 성형하였다. 성형된 괴체를 건조하여 성형체 Ⅲ을 얻었다. 성형체 Ⅳ를 상기와 동일한 방법으로 제조하였다. 단, 가압시 압력 단 변경시켰다. 성형체 Ⅰ 및 Ⅱ는 역시 그 슬러리로서만 제조하였다. 성형체 Ⅴ를 성형체 Ⅲ과 동일하게 더 제조하였다. 단, 포오틀란트시멘트는 용액상태(고형분 20%)의 콜로이드형 실리카 0.2부로 대치하였다. 성형체 Ⅵ 및 Ⅶ 역시 슬러리 90부(고형분), 유리 섬유 8부(성형체 Ⅵ) 및 펄프 2부(성형체 Ⅶ)로부터 제조하였다. 이들 성형체의 제성질은 표 20에 나타내었다.7 parts of asbestos, 1 part of glass fibers, and 1.5 parts of potland cement were added to a part of the slurry (solid content of 90.5 parts), and the components were mixed with each other, followed by molding by pressing and dehydrating. The molded mass was dried to obtain a molded article III. Molded article IV was prepared in the same manner as above. However, pressure stage was changed at the time of pressurization. Molding bodies I and II were also produced only as slurry. Molded article V was further produced in the same manner as molded article III. However, the potent cement was replaced with 0.2 parts of colloidal silica in a solution state (solid content 20%). Molded bodies VI and V were also prepared from 90 parts of slurry (solid content), 8 parts of glass fibers (formed body VI) and 2 parts of pulp (formed body X). The composition properties of these molded bodies are shown in Table 20.

[표 20]TABLE 20

Figure kpo00032
Figure kpo00032

[실시예 5]Example 5

실시예 1에서 얻은 크소노틀라이트 결정 슬러리 100부(고형분)에 폴리아크릴산 에스테르 수지 분산액(상표 Mowinyl-742, 일본국 획스트 고세이 컵페니, 리미티드 제품) 1,2,5,10 및 15부(고형분)를 첨가하고, 각 혼합물을 철망이 있는 모울드에 투입한 다음, 압착 탈수하여 성형하였다. 각 성형된 괴체를 170°D에서 10시간 건조하여 성형체를 제조하였다. 표 21은 이들 성형체의 성질을 나타낸 것이다.1,2,5,10 and 15 parts (solid content) of polyacrylic acid ester resin dispersion (trade name Mowinyl-742, Japanese Chast Kosei Cuppeny, Limited) in 100 parts (solid content) of the xonotolite crystal slurry obtained in Example 1 ) Were added, and each mixture was placed in a wired mold, followed by compression dehydration for molding. Each molded article was dried at 170 ° D. for 10 hours to prepare a molded article. Table 21 shows the properties of these shaped bodies.

[표 21]TABLE 21

Figure kpo00033
Figure kpo00033

[실시예 6]Example 6

실시예 1에서 얻은 크소노틀라이트 결정체 슬러리 100부(고형분)에 실시예 5에서와 동일한 유탁액 5부(고형분)과 일정량의 펄프를 첨가하였다. 생성된 각 혼합물을 철망이 있는 모울드에 투입한 다음, 가압 탈수하여 성형시켰다. 성형된 각 괴체를 170℃에서 10시간 건조시켜 성형체 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ을 얻었는데, 그의 제성질은 하기표 22와 같다.To 100 parts (solids) of xsonotolite crystal slurry obtained in Example 1, 5 parts (solids) of the same emulsion as in Example 5 and a certain amount of pulp were added. Each resultant mixture was placed in a wire mesh mold and then molded by pressure dehydration. Each molded article was dried at 170 ° C. for 10 hours to obtain molded articles I, II, and III, which are shown in Table 22 below.

[표 22]Table 22

Figure kpo00034
Figure kpo00034

[실시예 7]Example 7

실시예 1에서 얻은 크소노틀라이트 결정체 슬러리 100부(고형분)에 실시예 5에서와 동일한 유탁액 5부(고형분)와 유리 섬유 10부 및 일정량의 펄프를 첨가하였다. 각 혼합물을 철망이 있는 모울드에 주입하고, 압착 탈수시켜 성형하였다. 각 성형 괴체를 170℃에서 10시간 성형하여 성형체를 제조하였다. 이들 성형체의 각 성질은 하기표 23과 같다.To 100 parts (solids) of xsonotolite crystal slurry obtained in Example 1, 5 parts (solids) of the same emulsion as in Example 5, 10 parts of glass fibers and a certain amount of pulp were added. Each mixture was poured into a wired mold and molded by compression dehydration. Each molded article was molded at 170 ° C. for 10 hours to produce a molded article. Each property of these molded objects is shown in Table 23 below.

[표 23]TABLE 23

Figure kpo00035
Figure kpo00035

[실시예 8]Example 8

생석회(42.3부)를 60내지 65℃에서 생석회 양의 15배의 물로 수화시키고 30분간 호모믹서에서 분산시켜 침강량 46.0ml의 석회유를 얻었다. 이 석회유의 규사분말(SiO298.04%, Al2O30.67%, Fe2O30.04%, CaO 0.02%, MgO 0.02, 작열 감률 0.13%) 45.2부 첨가하여 물대 고형분의 중량비가 18:1인 원료 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 온도 191℃ 및 압력 12kg/cm2에서 140r.p.m.으로 교반하면서 적당한 보호판이 장비된 실시예 1에서와 동일한 고압솥에서 8시간 열수 반응시켰다. X선 회절 분석 결과 그 슬러리는 크소노틀라이트 결정으로 조성됨을 알았다.Quicklime (42.3 parts) was hydrated with water 15 times the amount of quicklime at 60-65 ° C. and dispersed in a homomixer for 30 minutes to obtain 46.0 ml of lime oil. 45.2 parts of the silica sand powder (SiO 2 98.04%, Al 2 O 3 0.67%, Fe 2 O 3 0.04%, CaO 0.02%, MgO 0.02, burning rate 0.13%) was added and the weight ratio of water to solids was 18: 1. A raw material slurry was obtained. The slurry was subjected to hydrothermal reaction for 8 hours in the same autoclave as in Example 1 equipped with a suitable protective plate while stirring at a temperature of 191 ° C. and a pressure of 12 kg / cm 2 at 140 r.pm. X-ray diffraction analysis showed that the slurry consisted of xonotrite crystals.

이 결정들의 역생장도는 35.1이다. 표 24는 그 슬러리의 구형의 2차 입자의 성질들을 나타낸 것이다.The inverse growth rate of these decisions is 35.1. Table 24 shows the properties of the spherical secondary particles of the slurry.

[표 24]TABLE 24

Figure kpo00036
Figure kpo00036

이 결정 슬러리를 가압 성형하고, 120℃에서 20시간 건조시켜 성형체 A, B 및 C를 얻었다. 또한, 그 슬러리(고형분 90부)와 실시예 5에서 동일한 유탁액 10부와의 혼합물을 건조시켜 성형체 D, E 및 F를 얻었다. 하기 표와는 이들 성형체의 각 성질을 나타낸 것이다.This crystal slurry was press-molded and dried at 120 degreeC for 20 hours, and molded objects A, B, and C were obtained. Furthermore, the mixture of this slurry (90 parts of solid content) and 10 parts of the same emulsions in Example 5 was dried, and molded bodies D, E, and F were obtained. The following table shows each property of these molded objects.

[표 25]TABLE 25

Figure kpo00037
Figure kpo00037

[비교예 1]Comparative Example 1

실시예 1에서와 동일한 생석회(41.5부)를 75℃에서 물 500부로 수화시켜 침강량이 41ml인 석회유를 얻었다. 미세한 실리카 분체(무정형 실리카 93.20%, Al2O30.018%, Fe2O 0.78%, CaO 0.12%, MgO 3.29%, 작열감률 1.68%) 46.0부를 함유하고 호모믹서에서 20분간 교반하여 제조한 수용성 분산액을 석회유에 첨가하여 물 대 고형분의 중량비가 24:1인 원료 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 온도 191℃, 압력 12kg/cm2에서 1000r.p.m.으로 교반하면서 고압솥에서 8시간 열수 반응시켜 크소노틀라이트 결정의 슬러리를 얻었다. 평면(400), (20) 및 (001)에서 측정한 결정의 크리스탈라이트의 차원은 각각 Da321Å, Db380Å 및 Dc197Å이었다. 01000℃에서 3시간 소성하여 제조한 β-월라스토나이트의 크리스탈라이트의 차원을 평면(400), (020) 및 (002)에서 측정한 바, Da′191Å, Db′743Å 및 Dc′722Å이었다. 이들 결과는 역생장도 2.3을 나타내는 것이다.The same quicklime (41.5 parts) as in Example 1 was hydrated at 500 ° C. with 500 parts of water to obtain a lime oil having a sediment amount of 41 ml. Aqueous dispersion prepared by stirring 4 minutes of fine silica powder (amorphous silica 93.20%, Al 2 O 3 0.018%, Fe 2 O 0.78%, CaO 0.12%, MgO 3.29%, burning rate 1.68%) and stirring in a homomixer for 20 minutes Was added to lime oil to obtain a raw material slurry having a weight ratio of water to solids of 24: 1. The slurry was hydrothermally reacted for 8 hours in an autoclave while stirring at 1000 r.pm at a temperature of 191 ° C. and a pressure of 12 kg / cm 2 to obtain a slurry of xenonotrite crystals. The dimensions of the crystallites of the crystals measured in the planes 400, 20 and 001 were D a 321 kV, D b 380 kV and D c 197 kV, respectively. The dimensions of the crystallites of β-wallacetonite prepared by firing at 01000 ° C. for 3 hours were measured at planes 400, 020, and 002, and D a '191', D b '743' and D c ' 722 Å. These results show a reverse growth rate of 2.3.

전술한 2차 입자의 성질들을 표 26에 나타내었다.The properties of the secondary particles described above are shown in Table 26.

[표 26]TABLE 26

Figure kpo00038
Figure kpo00038

위에서 얻은 슬러리를 가압 성형하고 120℃에서 20시간 건조하여 성형체 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ을 얻었다. 상기 슬러리(실리카) 90부와 시멘트 10부와의 혼합물을 가암 성형하고, 120℃에서 20시간 건조하여 성형체 Ⅳ, Ⅴ 및 Ⅵ를 제조하였다. 표 27은 이와 같이 하여 얻은 성형체의 성질들을 나타낸 것이다.The slurry obtained above was press-molded, and it dried at 120 degreeC for 20 hours, and obtained molded objects I, II, and III. The mixture of 90 parts of the slurry (silica) and 10 parts of the cement was subjected to abrasion molding, and dried at 120 ° C. for 20 hours to prepare molded articles IV, V, and VI. Table 27 shows the properties of the molded body thus obtained.

[표 27]TABLE 27

Figure kpo00039
Figure kpo00039

표 27에 나타낸 성형체를 1,000℃에서 3시간 소성하였다. 표 28은 그 생성물의 각 성질을 나타낸 것이다.The molded body shown in Table 27 was baked at 1,000 degreeC for 3 hours. Table 28 shows each property of the product.

[표 28]TABLE 28

Figure kpo00040
Figure kpo00040

[비교예 2]Comparative Example 2

실시예 1에서와 동일한 생석회(42.3부)를 90℃ 내지 95℃에서 물 50부로 수화하여 침강량이 41ml인 석회유를 얻었다. 이 석회유에 실시예 1에서와 동일한 석영암 45.2부를 가하여, 물 대 고형분의 중량비가 24:1인 원료 슬러리를 얻었다. 이 슬러를를 온도 191℃, 압력 12kg/cm2에서 100r.p.m.으로 교반하면서 고압솥에서 10시간 열수 반응시켰다. X선 회절은 그 결과 생성된 슬러리가 크소노틀라이트 결정으로 조성되어 있음을 나타내고 있다. 이 크소노틀라이트 크리스탈라이트 입도의 차원은 Da=360Å, Db=338Å 및 Dc=165Å이었다. 이 결정을 1,000℃에서 3시간 소성했을 때, 그 결과 생성되는 결정의 크리스탈라이트 입도의 차원은 각각 Da′=3602, Db′=304Å 및 Dc′=271Å이었없다. 이들 결과에 의하면 역생장도 S는 40.5이다. 표 29는 크소노틀라이트 결정의 구형의 2차 입자의 성질을 나타낸 것이다.The same quicklime (42.3 parts) as in Example 1 was hydrated with 50 parts of water at 90 ° C to 95 ° C to obtain a lime oil having a sediment amount of 41 ml. 45.2 parts of quartz rock as in Example 1 were added to this lime oil to obtain a raw material slurry having a weight ratio of water to solids of 24: 1. The sludge was subjected to hydrothermal reaction for 10 hours in an autoclave while stirring at a temperature of 191 ° C. and a pressure of 12 kg / cm 2 at 100 r.pm. X-ray diffraction indicated that the resulting slurry was composed of xenonotrite crystals. The dimensions of this xonotolite crystallite particle size were D a = 360 mm 3, D b = 338 mm 3 and D c = 165 mm 3. When this crystal was calcined at 1,000 ° C. for 3 hours, the resulting crystallite grain size was D a ′ = 3602, D b ′ = 304 kHz, and D c ′ = 271 Å, respectively. According to these results, the inverse growth rate S is 40.5. Table 29 shows the properties of the spherical secondary particles of xantholite crystals.

[표 29]TABLE 29

Figure kpo00041
Figure kpo00041

위에서 얻은 슬러리를 가압 성형하여 성형체 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ을 얻었다. 또한 상기 슬러리(고형분 90부)와 아스베스토스 5부 시멘트 2부 및 점토 3부로 조성된 혼합물을 가앞 성형하여 성형체 Ⅳ 및 Ⅴ를 얻었다. 표 30은 이들 성형체의 각 성질을 나타낸 것이다.The slurry obtained above was press-molded and obtained molded objects I, II, and III. Further, the mixture composed of the slurry (90 parts of solid content) and 2 parts of Asbestos 5 parts of cement and 3 parts of clay was molded beforehand to obtain moldings IV and V. FIG. Table 30 shows each property of these molded bodies.

[표 30]TABLE 30

Figure kpo00042
Figure kpo00042

표 30에 나타낸 성형체들을 1,000℃에서 3시간 소성화였다. 표 31은 그 결과 생성되는 생성물의 각 성질을 나타낸 것이다.The molded bodies shown in Table 30 were calcined at 1,000 ° C. for 3 hours. Table 31 shows each property of the resulting product.

[표 31]Table 31

Figure kpo00043
Figure kpo00043

Claims (1)

침강량 45ml 이상의 석회유, 결정질 실리콘산 원료 및 물을, 얻어지는 슬러리 중의 고형분에 대한 물의 양이 적어도 9중량배 이상이 되도록 혼합하여 원료 슬러리를 조제하고, 여기서 얻어지는 원료 슬러리를 교반하에 가압 가열하여 수열(水熱) 합성 반응시켜 크소노틀라이트(zonotlite) 또는, 포수하가이트(foshagite) 결정의 슬러리를 얻고, 이 슬러리를 성형하고, 그 성형품을 건조시키는 단계들로 됨을 특징으로 하는 실리콘산 칼슘 성형체의 제조방법.Lime oil, crystalline silicon acid raw material and water with a sedimentation amount of 45 ml or more are mixed so that the amount of water to solid content in the slurry obtained is at least 9 weight times or more to prepare a raw material slurry, and the raw material slurry obtained is pressurized and heated under stirring to obtain hydrothermal ( Manufacture of calcium silicate molded body characterized by the steps of obtaining a slurry of zonotlite or foshagite crystals by synthesizing water, forming the slurry, and drying the molded product. Way.
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