JPS58176118A - 珪酸カルシウムの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は珪酸カルシウムの製造法に関するものであり、
詳しくはゾノトライト結晶（６ＣａＯ・ａｓｔ　０２・
Ｈ２Ｏ）を有する珪酸カルシウム結晶の製造法に関する
ものである。

珪酸カルシウムの成形体は軽鰻で強度が高く、しかも、
断熱性及び耐熱性に優れているため、主に、建材、耐火
断熱材及び保温材に使用されている。又、メカニカルシ
ール材、合成樹脂充填材、又、ＮＯＸ分解、シランカッ
プリングなどの触媒担体にも広く利用されている。

珪酸カルシウムは通常、石灰原−料と珪酸原料との水性
スラリーを水熱合成反応させることにより製造されるが
、得られる珪酸カルシウムの結晶型には代表的なものと
して、ゾノトライト結晶及びトバモライト結晶が知られ
ている。これらの結晶はいずれも、′ａＷＡ焼成すれば
、ウオラストナイト結晶となるが、この結晶型で成形、
脱水する際には、ゾノトライト結晶の場合には、トポタ
キャシャルな脱水ができるため収縮がほとんどないが、
−２− トバモライト結晶の場合には、トポタキシャルな脱水が
できないため、工業的にはゾノライト結晶のｈが好まし
い。

ゾノトライト結晶は通常の方法で石灰原料と珪酸原料と
を反応させても良好に得ることはできず、従来、反応性
の高い非晶質シリカを原料として用いた場合でも、ゾノ
トライト結晶を単相で合成することは難しく、場合によ
りトバモライト結晶が共存することも多かった。そし【
、まして、結晶性シリカを原料として用いた場合には、
ゾノトライト結晶を単相で得ることは極めて困難であっ
た。

本発明者は上記実情に鑑み、ゾノトライト結晶を有する
珪酸カルシウムの工業的有利な製造法を得るべく種々検
討した結果、ある特定の比表面積を有する結晶性シリカ
を珪酸原料として用いる場合には、特別な石灰原料や特
殊な反応方法を採用しなくても、容易にゾノトライト結
晶が得られることを見い出し本発明を完晟した。

即ち、本発明の要旨は、石灰原料と珪酸原料よりなる水
性スラリーを水熱合成反応させて珪酸カー　　３　　− ルシウムを製造するに当り、珪ＩＮ！原料として、比表
面積が１０ｎｆ／Ｑ以上の結晶性シリカを用いることを
特徴とするゾノトライト結晶をｉｊ　′ｇる珪酸カルシ
ウムの製造法に存する。

以下、本発明の詳細な説明するに、本発明で対象となる
珪酸原料としては、比表面積が１０ｒｒｒ／９以上、好
ましくは５０　ｒｔｒ／Ｑ以上の結晶性シリカが挙げら
れる。もし、比表面積が前記数値よりも小さい場合には
、後述する水熱反応にてゾノトライト結晶を良好に得る
ことができない。例えば、通常、用いられる比表面積０
．１〜５　ｒｒｒ／ｇ程度のものでは本発明の目的は達
成さ、れない。本発明で用いる結晶性シリカの具体例と
しては、例えば、クリストバライト、トリジマイト、ク
オルツ、などの天然鉱物又はこれらの混合物などが挙げ
られる。この結晶性シリカの平均粒径は通常、１〜２０
μ霧程度が好ましい。

一方、石灰ｙＡ鵜としては、種々の石灰が使用され特に
限定されるものではなく、通常、生石灰、消石灰又はカ
ーバイド滓などが挙げられる。

−４− 石灰原料と珪ＩＩ！原料との使用割り合いは通常、Ｃａ
／Ｓｉモル比が０．８〜１．４、好ましくは０．９５〜
１．１となるようにするのが、ゾノライト結晶が得られ
易いので好ましい。

上）本のような６灰原利と珪酸原料より水性スラリーを
形成させるが、その際の水の使用割合としては、通常、
固形成分に対し１０へ・８０Φ崩倍稈度である。この水
性スラリーの調製に当っては、必要に応じて、例えは、
石綿、岩綿、セラミックファイバー、ガラス繊維などの
無機繊維等を添加しても差し支えない。

上記水性スラリーを水熱合成反応させてゾノライト結晶
を有する珪酸カルシウムを生成させるが、水熱合成反応
は静置状態でオートクレーブ中にて加圧下、加熱処理し
て実施される。反応温度は通常、その飽和水蒸気圧下で
２５０〜４００℃、好ましくは２８０〜３２０℃であり
、あまり反応温度が低い場合には、ゾノトライト結晶以
外にトバモライト結晶が生成する可能性があり、λ、あ
まり反応温間が高くても効果に差異はなく経済的で−５
− ない。反応時間は反応温度などにより異なるが、通常、
４〜４８時間程度である。

本発明では上述のような水熱合成反応において、ゾノト
ライト結晶を有する珪酸カルシウムを得ることができる
。

ここで得たゾノトライト結晶はその用途に応じて、通常
、自然沈降法、鋳型注入法、プレス脱水成形法などの公
知の成形法により成形体を得ることができる。この成形
に際しては、例えば、石綿、炭素繊維、金属繊維、岩綿
、セラミックファイバーなどの無機繊維、又はパルプ、
木綿などの天然編線、又はポリアミド、ポリニス、チル
などの合成繊維等を添加することもできる。

上記の成形体は常法により乾燥され目的とする珪酸カル
シウム成形体が得られるが、必要に応じてこれを例えば
、８００℃以上の温度で加熱処理すれば、ゾノトライト
結晶をウオラストナイト結晶に変化させることもできる
。ウオラストナイト結晶は例えば、０．３μ程痕の針状
結晶で、比表山積が大きく、耐熱性に特に優れている。

−６− 本発明で得られる製品は種々の用途に利用され、例えば
、建材、メカニカルシール材、保温材、断熱材などの他
に、触媒担体、合成樹脂充填材として特に適している。

本発明によれば、特定の比表面積を有づる結晶性シリカ
を珪酸原料として用いることにより、トバモライト結晶
を金石しないゾノトライト結晶が単相で得られる。これ
は従来、反応性の高い非晶質シリカを珪酸原料としなけ
ればゾノライト結晶が良好に得られなかったことを考え
ると驚くべきことである。この原因は明らかではないが
、本発明で用いる結晶性シリカの比表面積が大きいため
１、これが反応性に彩管しているものと思われる。

結晶性シリカは非晶質シリカと比べ水に対する溶解度が
低いため反応性に乏しく、従来結晶性シリカを珪酸原料
として用いようとはされておらず、本発明ではその結晶
性シリカのうち比表面積の大きいものを用いたところに
大きな特徴がある。工業的に使用されるケイ砂等は一般
に粉砕によって粒径を細かくし、比表面積を増している
が、平均−７− 粒径が数μ書のものでも比表面積が数ｒｄ／ａまでのも
のしか得られず、本発明のように比表面積が１Ｏｎｆ／
ｇのものは使用されておらない。このように本発明は結
晶性シリカの工業的用途を広げたと古う点でも大きな価
値がある。

次に、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明するが、
本発明は以下の実施例の記載に限定されるものではない
。

実施例１ 比表面積６５　ｒｒｒ／Ｑの結晶性シリカ（クリストバ
ライトとトリジマイトの混合物）とＣａ　　（ＯＨ）２
粉末をｃａ／ｓ＋モル比が１．．０となるように混合し
、固体成分に対し、１０重最倍の水中に分散させ、水性
スラリーを形成させたのち、オートクレーブ中にて３０
０℃の温度で２４時聞、水熱合成反応を行い、結晶スラ
リーを得た。

反応後の混合物中の結晶をＸ線回折分析したところ、全
てがゾノトライト結晶であった。

実施例２ 実施例１の方法において、反応温度を２５０℃−８− とした以外は実施例１と全く同様な方法にて水熱合成反
応を行った。

反応後の混合物中の結晶をＸ線回折分析したところ、極
く微量のトバモライト結晶が検出されたが、その他は全
てゾノトライト結晶であり、実質的にゾノトライト結晶
の単相であった。

比較例 実施例１の方法において、比表面積が１ｒｒｒ／＋１の
結晶性シリカを用いＣ′Ｘ施例１と全く同様な方法にて
水熱合成反応を行った。反応後の混合物中の結晶をＸ線
回折分析したところ、ゾノトライト結晶はほとんど生成
しておらず、トバモライト結晶が主体であった。

代理人　弁理士　定立　勉 −〇　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　石灰原料と珪！！原料よりなる水性スラリーを水熱
   合成反応させて珪酸カルシウムを製造するに当り、珪酸
   原料として、比表面積が１０＋ｒｒ／ｇ以上の結晶性シ
   リカを用いることを特徴とするゾノトライト結晶を有す
   る珪酸カルシウムの製造法。 ２　水熱合成反応の１７１が、２５０〜４００℃である
   特許請求の範囲第１項記載の珪酸カルシウムの製造法。 ３　石灰原料と珪酸原料の使用割合が、Ｃａ／Ｓｉモル
   比として、０．８〜１．４である特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の珪酸カルシウムの製造法。 ４　珪酸原料として、比表面積が５０　ｒｒｒ／Ｑ以上
   の結晶性シリカを用いる特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかに記載の珪酸カルシウムの製造法。 −１−