JPS5832012A - ゾノトライトの製造方法 - 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】 本発明に１０、ゾノトライト ものである。詳（−〈は、従来、１：り短時間で、他の
珪酸カルシウム水（１１物結晶をほとんど含まない均質
々ゾノトライト である。

珪酸カルシウム水和物結晶は低嵩密度で、耐熱性、機械
的強度および寸法安定性の優れた成形体ケリえるため、
保１’７１１！利、断熱（Ａ等として広く使用されてい
る。とくに、ジノＩ・ライトヲ主成分とする成形体は、
／　０００℃の高温に，Ｉｔいても良好な耐熱性を有す
るのでθｒ適である。この様なゾノトライト 料（　Ｃａ．０＋ＳｉＯ，、、）（２０）→ＯーＳーＩ
Ｔ→ゾノ）・ライトと進行するが、この場合のＣ　−　
Ｓ　−　１１のＣａＯ／Ｓ１０２モル比はジノ□）・ラ
イト絹成の／ＩＺこ五いことが知られている。ところが
、例えｋｌ’、１１−酸質原料として結晶質のものを使
用１−フこ」動台、結晶質の珪酸質原料は、石灰質原料
にＩｔべて溶ｉ１ｆＩ速度が著しく遅いため、［１的と
するゾノトラ−ｆ　ｌ・組成になるように原料を配合し
て反応不・行なっても、反応初期に原料の晶合絹成とム
゛ｌ−５１，１，　ｈつブこα−Ｃ２Ｓ水和物、トバモ
ライト イト等の他の珪酸力ルシウｌ、水Ａ（１′吻結晶が生成
する。−ＩＴｔ．この様な安定相が中間物１〕１として
生成すると、ゾノトライト オーダーの）ＩＬつだ長い１１１１間を必要とする。こ
れら中間物質を含んだ成形体ｒ１、磯（）１（的Ｉｉ＜
＋ｉ　ｌ（）’−　１，−よび耐熱性が低下するという
間ｉ焼点がｆｊンつ／ｒ．、、　−８；／こ、珪酸質原
料として、比較的多くの不純物を含む用品質の天然珪酸
質原料を使用した場合、これら原オミ１中の不純物、特
に、Ａ１□０３は反応過程で生成するトバモライトヲ安
定化するため、ゾノトライトへの転移には長時間必要と
する。

この様な中間物質を含んだ珪酸カルシウム水和物結晶を
成形して得られた成形体は、機械的強度および耐熱性が
低下し、均質な物性を有する成形体を得ることは困雛で
ある。

本発明渚は、かかる問題点に留意し、短時間で他の珪酸
カルシウム水和物結晶をほとんど含寸ない均質なゾノト
ライトの製造方法について鋭意検旧した結果、予めＣａ
Ｏ成分寸たはＳｉｎ、。

成分に富む０−８−　）−Ｉを合成し、その後、Ｏａｋ
／Ｓ　ｊ　Ｏ，、のモル比ｉ：　Ｑ、　９〜／１．２と
なるように調整して反応させれば所期の［］的が達成さ
れることン７知得（７、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の要旨は、石灰質原料および珪酸質原
料を水中に分散し、加熱上反応して０ＦＬＯ成分または
ＳｉＯ２成分に富むＣ−ＩＥ　−Ｈを含Ｃａ　Ｏ／Ｓ　
］−０２のｑ＝　／Ｌ＝比がＯ０７〜７．２になるよう
に石灰質原亨１寸たけ珪酸質Ｊ、！ｉ１．Ｆｔ　”ｉ７
添加し、加ｊ１加熱下で反応すること７．７１’！ｒＴ
％とするゾノトライトの製造方法に存する。

り下水発明を説明するに、本発明（（，１・・いて使用
する石灰質原料としては、生石灰、消石灰、カーバイド
ｆ’？等の周知のものをいず〕′１．も使用できる。

珪酸質原享」と］〜ては、結晶′ｒ′ｒ　Ｊ’ｒ　、１
：び非晶質のいずれのものも使用できる３、具体的ニ目
５、例えば、珪石、珪砂、石英等の結晶質の珪酸竹原１
１・１、珪藻上、湿式燐酸副生シリカ（珪弗化水素酸と
水酸化アルミニウムとの反応物）、シリコンダスト、無
水珪酸等の非晶質の珪酸質原料が挙げられる。

本発明においては、寸ず、上記石灰質原料と珪酸質原料
を水中に分散し、加熱上反応してＣａＯ成分または５ｊ
０２成分に富むＣ−８Ｈｋ含む水性スラリーを得る。

　３− 珪酸カルシウム水和物は種々知られており、一般に光田
武著「水熱反応とケイ酸カルシウム工業」セラミックス
第１！巻３号第１１３頁表１に示す分類に従って整理さ
れる。本発明の０−　Ｓ　−ＨはＴＯｂｅｒｍＯｒｉｔ
ｅグループのＣ−Ｅｌ−Ｈ（Ｊ）に相当し、同じく第１
Ｉｇ頁の３．を項に記載されている、水熱反応の初期生
成物のうちＸ線回’Ｉｊ１で底面反射音（ｆ々わないで
３．ＯＡと／、ｇＡのブロードな回折線を示す〜を結晶
あるいは非晶質４り６の珪酸ツノルシウム水和物である
。

石灰質原料と珪酸質原料は、ＣａＯ成分に富むＯＳ　−
Ｈｆ得る場合は、／〈ＣａＯ／５ｉ０２（モル比）≦３
、好才しくは、／０．２≦Ｃａｂ／Ｓ１０□（モル比）
≦λとなるよう力割合で使用し、１ブこ、５１０２成分
に富むＣ−８−Ｈを得る場合は、０．／≦ＣａＯ／５１
０２（モル比）＜／、好寸シ＜は、０．３≦ＣａＯ／５
ｉｏ２（モ／ｌ、比）≦θ、ワとなる」：うな割合で使
用する。

原料を分散させる水の量は、反応中糸を液状に保持でき
る程度あれば」：＜、通常、原料固形　□＝　４　＝ 分に対して３−重量倍以」−１好−４、］〜＜　＋（＋
：、７〜ｊＯ重量倍の範囲から選ばれる。

水中に分散さぜた前記両原料全加熱下反応させればＣａ
Ｏ成分に富む水性スラリーが１！ｔられるが、非晶質の
珪酸質原料を使用する場合はｇｏ℃以−に、１了４　Ｌ
、　＜　ｉｄ：、９０〜．２００℃、１１斤に好ましく
シ１．７３−〜／に０℃で０．／〜！ｉ　１１．’？間
、好ましくは、Ｃ９，２〜３時間反応させればよい。

また、結晶質の珪酸質原料を使用すＺ）場合は／１０　
　℃　以」二　、　　クイ　′ま　し　＜Ｕ２、　　／
　　。２０〜　。２３０　　℃　、−ｍ＝−５−−−−
−−二ｏ　　−℃−一　　特［り了　−４しく（ｄ＋　
７３０〜．２７０℃でｏ、　３〜．２　ｏ　ｎ：１間、
好ましくは、０，３゛〜／　０１Ｌ’？間反応さぜれば
」：い。

所望のＣ８Ｈｆ得るためには、反応温度、時間を調節す
るだけで充分であり、前記の温度および時間の範囲で反
応を実施すれば」；い。しかし、反応温度がとくに高か
ったり反応時間がとくに長いとＣ−８−Ｈ以夕１の他の
珪酸カルシウム水和物結晶が生成する。例えば、ＣａＯ
／５ｉ０２のモル比が２．０の原料配合比で反応を実／
＋１１１シた用台はヒレプランダイト、ＯａＯ／Ｅｌｉ
Ｏ，、のモル比が０．６７の場合はジャイロライト、（
！ａＯ／Ｓ］０２０モル比がｏ、ｓの場合はＺ−ｐｈａ
ｓｅ　が得らノ１乙ので、その場合には温度を下げるか
、反応時間π：　＋＋、１縮することによって適宜調節
すればよい。

次いで、得られた前記Ｃ−８−Ｈｆ含む水性スラリーに
Ｃａ、　Ｏ／Ｓ　ｉ−０，、のモル比が０．９〜／、、
２、クーｒ　−：）：　Ｌ　＜は、０．９３−／、／　
Ｖｃ；／ｚル、Ｊ：　ウニ石灰’！原旧１°たｄ、珪酸
質原料のいずれかを添加した後、常法に従って加圧加熱
下反応することによって０−　Ｓ−Ｈｆゾノトライト 論、本発明においては、石灰質原料および珪酸ノ１１↓
原刺苓・同時に添加してもよい。

ここで使用する石灰質原料および珪酸質原料に１、、前
記したいずれの原料をも使用でき、Ｃ　−Ｓ　−　Ｉ−
Ｔを含む水性スラリーをイηるために使用した原料と異
っていてもよい。

本発明においては、特に、石灰質原料としては生石灰、
１だ、珪酸質原料としては石英、珪石が奸才しい。

反応は、圧力としては．２　ｋｇ／　ＣＴＴｔ　Ｇ　、
１．′ｕ　ｌ、好寸しくは、弘〜ｇｔｋｇ／（イＯ、！
１１１′１に好寸］〜く辷１−、ｊ−グア　ｋｊ９　／
　ｃｔｌ　Ｇで、温度として←ｊ：　／　３　０℃」ソ
上、好１しくば、７５０〜３００℃、！（！Ｉに！ｌｆ
′？＋しくは、７３０〜．２４０℃で、０．７〜３０時
間、好ましくは、０．、２〜）０時間の条件下に行寿わ
れる。その際の反応方法としてシ１−、石灰質原料せた
は珪酸竹原１４　’ｆｔ：添加した水性スラリーを攪拌
しながら前記条件下に反応させる方法、或いは、石灰質
原料寸たは珪酸質原料看：添加した水性スラＩＪ−ｋ、
脱水成形等の常法により成形して成形体とし、かかる成
形体を前記条件下に水蒸気養生（オートクレーブ養生）
する方法等が挙げられる。

以」二、本発明について説明したが、本発明方法によれ
ば、従来に比べ棒めて短時間で、１７かも、他の珪酸カ
ルシウム水和物結晶をほとんど含１ない均質なゾノトラ
イト るのである。

　７　一 本発明効果の理由は明確ではないが、従来の石灰質原料
と珪酸質原料の混合物からの反応は、両原料が一旦溶解
（〜でイオン状態で反応する、いわゆる液−液反応であ
り、両原料の溶解速度） が著しく異なるため、原料固形分の配合をゾノトライト ゾノトライト 他の珪酸カルシウム水和物が生成しやすい条件になるの
に対して、本発明の様に、予めＣａＯ成分寸たはＳｊＯ
２成分に富むＣ−Ｓ−Ｈｆｆ：合成した後、このＣ−Ｓ
−Ｔ−Ｔと石灰質原料または珪酸質原料との反応はＣ−
Ｓ　−　Ｈが溶解しないで石灰イオンまたけ珪酸イオン
と反応する、いわゆる固−液反応となるため反応が安定
化し、短時間に均質なゾノトライト 定される。均質なゾノトライトを得るためには例えば従
来の方法では１１．ｏｋｇ／（ｉａ，、２　ｓ　ｏ℃で
ｌ乙時間以」二の反応が必要であったのに対し、本発明
方法では１１０℃で２時間の反応とｔｉ。

１＜９　／　ｅｒａ　Ｇ　、　、ｚり０℃で１時間の反
応で充分テロ−　日　− る。

次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが，本
発明はその要旨をこえない限りＪ：Ｊ．　Ｔの実施例に
限定されるものでは々い３。

実施例／ 生石灰（ＣａＯ７り重量％）とＪＨ！＋水珪酸（　Ｓｉ
ｎ２ｇ　Ａ．３重量％）と１，（　Ｃ　ａ　Ｏ　／Ｓ　
ｉ　Ｏ．、　モル比が／．！；となるように配合し、固
形分に対し、２０重量倍となるように水を加え／こ後７
３０℃で２時間加熱した。この水４／ｌースラリーの−
１−成分はＸ線粉末回折の結果、３，ＱＡと／，ｇＡの
ブ【］−ドな回折線を示すＣａＯ成分に富−１−ｐ　ｃ
　−　ｓ　　＋（であることが同定された。このＯ　　
Ｓ　−　Ｈ　’：ｇ：含む水性スラリーに平均直径１０
１ｔｍの石ＪＪ”ｉ，　（　Ｓ　ｊ　Ｏ□り７．９重量
％）を全体のＣ　ＦＩ　Ｏ／Ｓ　ｉ　Ｏ２モル肚がｉ．
ｏとなるように添加し、同時に全体の水１賃が固形分に
対（、、２ｏ重量倍となるように調↑６゛１じた後、１
１０℃（　／　Ｏ　ｋｇ／ｉ　Ｇ　）で９ｔ＋４，間反
応させたところゾノトライト でＣ−８−Ｈ以外の他の珪酸力ルシウノ、水ス１１物結
晶は生成していなかった。さらに１１０℃で７時間反応
を行々つたところゾノトライトが全量生成していた。

比較例／ 実施例／と同一の生石灰および石英を使用してＣ！□Ｌ
　Ｏ／　Ｓ　ｉ　０２モル比が７．０となるように配合
し、固形分に対し一！Ｏ重量倍と彦るように水を加えた
後、ｌど０℃で２時間反応させた。得られた生成物はト
バモライトｚ夕重量係、ゾノトライト３　、ｊ　’ｉｔ
：　＠　％であった。さらにｌざ０℃で７時間行なった
ところ、ゾノトライトの生成量はｔｏ重“…°チに増加
したが、残りのグＯ重量％のトバモライトが残存したま
まであった。

実Ｔｈｊ例コ 実施例１と同一の生石灰および無水珪酸を使用してＣａ
０Ｚ８１０□モル比が７．３となるように配合し、固形
分に対し、２０重量倍となるように水を加えた後／１０
℃で１時間加熱し、ＣａＯ成分に富む０−８−Ｈを含む
水性スラＩＪ　−’に得た。

この水性スラリーに実施例／と同一の石英を今加し、同
時に全体の水量が固形分に対し、２０重量倍となるよう
に調節し／こ後、２ｊθ℃（グＯｋｇ　／　ｃｙｒＹ　
Ｇ　）で７時間反応さぜ／（ところゾノトライトが全量
生成していた。

比較例コ 比較例／の反応条件を、２！；０℃で／１１、冒１“：
ｌｌ／ζ（７た以外は全く同じ条件で反応を行ったとこ
ろゾノトライト れた。

実施例３ 実施例／と同一の生石灰；ｌ，−よび無水珪酸’ｆｃ　
イＪＷ用（、てＣａＯ／ＳｉＯ，、の−Ｅ　ル比が０．
３となる３１：うに配合し、固形分に対し３０重１ｉｊ
’　（７“１と々るように水を加えた後／３０℃で．２
助間加熱し、Ｓ１０２成分に富むＣ−Ｓ−１１−１ｆ含
む水性スラ’Ｊ　　４：　４！ｉた３。

この水性スラリーに実施例／と同一の生石灰を全体のＣ
ａｂ／Ｓｉ０２モル比が／．０となるように添加した後
、／と０℃でり時間反応させたところゾノトライトが全
…。生成してい／こ。

出願人　三菱化成工業株式会社 １３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石灰質原料および珪酸質原料を水中に分散し、加
   熱下反応してＣａｏ成分または５ｉ０２成分に富むＯ−
   Ｓ−Ｈ’ｆｌ含む水性スラリーヲ得た後、この水性スラ
   リーにＯａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ、　Ｏ□のモル比がＯｏり〜
   へλに在るように石灰質原料または珪酸竹原ｆ’ｌを添
   加し、加圧加熱下反応することを特徴とするゾノトライ
   ト