JPS597662B2 - 無機硬化体の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カルシウムアルミネートトリサルフエート
ハイドレート（以下ＴＳＨ と略す）を主体とする無機
硬化体の製法に関するものである。

ＴＳＨは３ＣａＯ， Ａｌ２０３、３ＣａＳＯ４、ＸＨ
２０なる組成の化合物である。

結晶水の量は通常は３１〜３２Ｈ２０であるが、これよ
り少ない場合もある。

ＴＳＨを主成分とする無機硬化体はつぎのようにして造
られていた。

すなわち、カルシウムアルミネートモノサルフエートハ
イドレート〔３ＣａＯ、Ａｌ２０３、ＣａＳＯ４，ｎＨ
２０：ｎは通常は１２であるが、これ以下の場合もある
〕と石コウ〔無水、本水、二水石コウの倒れでもよい〕
と水とを混合してスラリー状となし、これを賦形し、湿
熱下に養生してＭＳＨをＴＳＨに変化させると共に硬化
体となしていた。

このようにして得られたＴＳＨ硬化体は、たとえば建築
用板として有用であるが、つぎのような点で不充分であ
った。

（１） 機械的強度が不充分である。

（２）表面にクラツクが生じることがある。

（３）賦形体の角部が欠けやすい。

このようなことから、さきの賦形体を造るに際して、Ｍ
ＳＨ と石コウを含むスラリー中にガラスチョップドス
トランド繊維、ポリビニルホルマール繊維、ポリプロピ
レン繊維、パルプ、アスベスト長繊維などの繊維状補強
材を混合することがなされていた。

しかし、このような補強材を混合し、抄造法により賦形
し、養生して得た硬化体は、その表面に凹凸状のふくれ
を生じ、外観を損ねる欠点があった。

本発明は、前記（１）〜（３）の一般的な欠点を改善す
ると共に、このような凹凸状のふくれの生じない硬化体
の製法を提供するためになされた。

本発明を完成するに先立ち、ＭＳＨおよび補強繊維を含
有する混合スラリーについて詳細に検討した結果、 （１）補強繊維はスラリー中で界面電位が非常に大きな
○電位（−２０〜−４０ｍＶ）で、ＭＳＨは弱い○電位
（−２〜−５７７ＺＶ）である。

（２）補強繊維は解繊しても完全に１本ずつにはならず
、繊維束が部分的に解繊されているのみである。

（３）解繊された補強繊維はスラリー中で攪拌時間の経
過と共に集束する。

などの現象を見出した。

これらのことから、スラリー中に存在する固形物は解繊
された補強繊維が強力な○電位であるために弱い○電位
のＭＳＨを吸引し、１０〜１５ｍｍのフロックを形成し
、時間と共に解繊された補強繊維が集束し、スラリー中
で材料の不均一性が現われ、結局硬化体に凹凸状ふくれ
を生じさせるものと認められた。

よって凹凸状ふくれを生じないためには、フロックの生
成を防止すべきであり、そのためには、繊維束の解繊を
効果的に行い、且つ繊維の集束を防止することが必要で
あると認められた。

本発明は以上のような事情に基づきなされたもので、Ｍ
ＳＨ と石コウと水を主体としてなるスラリー中に熔融
飛散法によって製造したいわゆるガラスウールまたはロ
ックウールを、アスベストと共に混合する点に特徴を有
する。

これらのロックウール、ガラスウールは、もともと単繊
維の集合体であり、５〜２０關の長さの繊維長のものを
主体とする（もつとも使用するウールの長さを限定する
主旨ではない）。

そして各単繊維には、いわゆるショットと称するガラス
小球を付けている。

なお、熔融飛散法とは高速回転しているスピンナー上に
熔融ガラスまたはロックを流下させて、遠心力により飛
散させるか、あるいはガラスを火焔により熔融させると
共に吹き飛ばして繊維化する方法を意味している。

使用するアスベストは、ガラスウールまたはロックウー
ルの解繊作用を行うものと考えられ、補強用としての意
義はむしろ少ない。

よってアスベストは粉末状、ないし非常に短かい繊維長
のもので足りる。

またその方がむしろ効果が大きい。なお、ガラスウール
とロックウールは単独でも、両者を併用してもよい。

ガラスウールまたは（および）ロックウールの使用量は
、限定するものではないが、使用するＭＳＨに対して、
１〜１５重量％（以下％と略す）が好ましい。

１％未満では硬化体の強度、加工性など、硬化体が本来
有すべき性質において充分でなくなる。

なお、賦形体製造の際、抄造法を用いる場合において抄
造時の沢水性が悪くなる傾向が認められるので好ましく
ない。

そして補強効果等本発明で意図している効果も充分得ら
れない。

一方１５％を超えると強度が、かえって低下するので好
ましくない。

また、アスベストの使用量は、限定するものではないが
ガラスウールまたは（および）ロックウールの量に対し
て１〜１０％が好ましい。

アスベストの量が１％未満の場合は、ガラスウール等の
解繊性が悪くなり、１０％を超えても、効果が変らな《
なる。

実際上、所望の賦形体を作るには、ＭＳＨと石コウと水
からなるスラリー中にガラスウール、ロックウールを加
え、さらにアスベストも加えて攪拌混合する。

なお、この場合、ガラス、ロックウールを予め解繊して
から用いるか該スラリー中にガラス、ロックウールを加
えて予備解繊してからアスベストを加え、攪拌、混合す
るとさらによい結果が得られる。

なお、これらの配合に加えて、さらに他の添加物、たと
えば充填剤、骨材、補強材（繊維状のものも含む）、顔
料などを添加するのは自由である。

このような組成のスラリーを解繊し、かつ均一化するた
めに攪拌しているうちに、ガラス、ロックウールは切断
されて大略１〜１０龍位の繊維長となる。

つぎに以上のようにして得たスラリーを適当な方法で抄
造法により賦形する。

賦形の後は、好ましくは湿熱下で養生する。

この工程においてＭＳＨが石コウと反応してＴＳＨとな
り、且つＴＳＨの針状結晶が発達する。

そして乾燥により余分の水分を除き硬化体とする。

以上のようにして得られた無機硬化体は、従来のような
、補強繊維を使用せずに、均質な硬化体を造ることがで
き、賦形体の表面に凹凸状のふ《れの発生がなく、平滑
な面を有するものとなる。

なお、賦形体の角部の欠け、表面のクラック発生が少な
く、切断等の加工が容易、確実となる効果も併せ有する
。

つぎに第２の発明について説明する。

第２の発明は、すでに説明した第１の発明におけるガラ
スウールまたは（および）ロックウールとアスベストの
組合せが、従来の補強繊維入りのスラリーに対して、解
繊作用を行うことの発見に基づきなされた。

すなわち、これを、たとえば長繊維のガラスチョップド
ストランド繊維、ビニロン繊維、ポリフロピレン繊維、
アスベスト繊維、あるいはパルプなどの補強材を、好ま
しくは、繊維長が６〜１２ｍ１ｒＬの長繊維をＭＳＨ
と石コウと水からなるスラリー中に、好ましくはＭＳＨ
と石コウ（２水石コウ換算）の合計量に対して０．５〜
５％混合すると、これらの補強繊維の解繊が効果的に行
われ、かつ補強繊維の集束も防止されるのである。

このような効果は第１の発明において用いるアスベスト
（粉末ないし、短繊維）又はガラス、ロックウールのみ
では、補強繊維の解繊、集束防止の効果を充分発揮する
には至らないが、第１の発明におけるガラス、ロックウ
ールとアスベストの組合せを適用すると、従来の集束を
生じやすい長繊維補強材の欠点が解消するのである。

そして、第１の発明のガラス、ロックウールとアスベス
トの好ましい使用量はそのま＼第２の発明にも適用され
る。

もつとも、それぞれの量範囲の下限を下まわると解繊な
いし集束防止効果を充分には果たさなくなるということ
が言える。

以上に説明したように第１の発明は、カルシウムアルミ
ネートモノサルフエートハイドレートと石コウと水を主
要成分とするスラリーと熔融飛散法によって得たロック
ウールまたは（および）ガラスウールを配合して攪拌し
、つぎに抄造によりシート状となし、つぎに養生、乾燥
を順次行うことを特徴とするので、得られる硬化体の表
面に凹凸状のふくれが生ぜず、さらに第２の発明はカル
シウムアルミネートモノサルフエートハイドレートと石
コウと水を主要成分とするスラリーと熔融飛散法によっ
て得たロックウールまたは（および）ガラスウールと繊
維状補強材を配合して攪拌し、つぎに抄造によりシート
状となし、つぎに養生、乾燥を順次行うことを特徴とす
るので、得られる硬化体の表面に凹凸状のふくれが生ぜ
ず、且つ硬化体の強度もすぐれたものとなる。

実施例 Ｉ ＣａＯ３モル、Ａ１（ＯＨ）３２モル、 ＣａＳＯ４・２Ｈ２０１モルをオートクレープ中に入れ
、水をそれらの原料全体の１．５倍（重量基準）加えた
のち、攪拌しながら温度１８０℃で２時間湿熱合成しＭ
ＳＨスラリを得た。

このものは、Ｘ線回折分析および電子顕微鏡観察により
高純度のＭＳＨであることが確認された。

このＭＳＨスラリのＭＳＨ ！晶の粒径は３０〜３５μ
ｍであった。

このＭＳＨスラリを粉砕機にかけて結晶を８μｍに微細
化した。

このものに他の原料を配合して混合スラリをつくり、抄
造してグリーンシ一ト（未養生のシート）を得た。

つぎに、これを常圧下において５０℃で１時間養生し、
ついで４０℃で恒量になるまで乾燥し無機硬化体を得た
。

以上の無機硬化体の性能試験（表面の凹凸の有無、かさ
比重、曲げ強度）の結果を第１表に示した。

なお、ウール（ロックウール又はガラス短繊維）の解綿
に要するアスベスト量の検討については第１表Ａ６の配
合を基本にして実施して、第２表に結果を示した。

実施例 ２ Ｃａ０３モル、ＡＩ（ＯＨ）３２モル ＣａＳＯ４・２Ｈ２０１モルをオートクレープ中に入れ
、水をそれらの原料全体の１．５倍（重量基準）加えた
のち、攪拌しながら温度１８０℃で２時間湿熱合成しＭ
ＳＨスラリを得た。

このものは、Ｘ線回折分析および電子顕微鏡観察により
高純度のＭＳＨであることが確認された。

このＭＳＨスラリのＭＳＨ結晶の粒径は３０〜３５μｍ
であった。

このＭＳＨスラリを粉砕機にかげて結晶を８μｍに微細
化した。

このものに他の原料を配合して混合スラリをつくり、抄
造してグリーンシ一トを得た。

つぎに常圧下において５０℃で１時間養生し、ついで４
０゜Ｃで恒量になるまで乾燥し無機硬化体を得た。

以上の無機硬化体の性能試験（表面の凹凸の有無、かさ
比重、曲げ強度）の結果を第３表に示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カルシウムアルミネートモノサルフエートハイドレ
   ートと石コウと水を主要成分とするスラリーと溶融飛散
   法によって得たロツウールまたは（および）ガラスウー
   ルを配合して攪拌し、つぎに抄造によりシート状となし
   、つぎに養生、乾燥を順次行うことを特徴とするカルシ
   ウムアルミネートトリサルフエートハイドレートを主要
   成分とする無機硬化体の製法。 ２ 溶融飛散法によって得たガラスウールまたは（およ
   び）ロツウールの配合量が、カルシウムアルミネートモ
   ノサルフエートハイドレートと石コウ（２水石コウ換算
   ）の合計量に対して１〜１５重量％であり、アスベスト
   の量が同基準で１〜１０重量％であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の無機硬化体の製法。 ３ カルシウムアルミネートモノサルフエートハイドレ
   ートと石コウと水を主要成分とするスラリーと溶融飛散
   法によって得たロツウールまたは（および）ガラスウー
   ルと繊維状補強材を配合して攪拌し、つぎに抄造により
   シート状となし、つぎに養生、乾燥を順次行うことを特
   徴とするカルシウムアルミネートトリサルフエートハイ
   ドレートを主要成分とする無機硬化体の製法。 ４ 繊維状補強材の量がカルシウムアルミネートモノサ
   ルフエートハイドレートと石コウ（２水石コウ換算）の
   合計量に対し、０．５〜５重量％であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の無機硬化体の製法。