JPS59141414A - 非晶質シリカ成形体 - 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】 技術分野 本発明は新規な非晶質シリカ成形体に関する。

背景技術 従来非晶質シリカとしては代表的なものとしてシリカゲ
ルが知られている。これは主に珪酸ナトリウム水溶液を
塩酸、硫酸等の酸で中和し、沈澱を析出させ、水洗乾燥
して製造くれ、更に必要があれば減圧下に加熱して活性
化される。該シリカゲルは製造法により不定形又は球状
で収得されるが、それ自体成形能を有さす、従ってこれ
を成形するに当っては結合剤等の利用を必須とする。し
かるにかかる方法により得られるシリカゲル成形体は、
重質でありしかも強度が弱く、保温材、断熱材等の用途
には到底実用できない。また上記シリカゲルは水と接す
ると急激に水分を吸収し崩壊する性質を有し、水と直接
接する系での使用は不可能又は困難である。更にこれは
耐熱ガラス等の耐火耐熱材原料としての用途には不適当
である。

発　　明　　の　　目　　的 本発明は上記従来公知のシリカゲルとけ異々す、非晶質
シリカから実質的に構成され、しかも軽量にして且つ優
れた機械的強度を備えた新しい非晶質シリカの成形体を
提供するものである。

発明の構成 即ち本発明は珪酸カルシウム結晶の晶癖を有し、約１〜
５００μｍの長畑および約５０Ａ〜約１μｍの厚ざを有
し、長ζが厚さの少なくとも１０倍である外観結晶様非
晶質シリカ−次粒子が相互に不規則に三次元的に絡合し
て一体的に構成きれていることを特徴とする非晶質シリ
カ成形体に係る。

本発明の非晶質シリカ成形体は、通常次式で表わされる
空隙率が少々くとも５０％、好ましくは６０〜９５％で
あり、軽量にして優れた機械的強度を有している。

殊に本発明成形体は倒れも０．１〜０．４９　／　ｃｒ
ｄ程度の低嵩密度で３〜３０Ｋｇ／−程度の太き々曲げ
強度を備えている。また上記嵩密度はより犬きくするこ
とも可能であり、この嵩密度に比例して本発明成形体は
より大きな機械的強度を有する。たとえばＯ−４ｆ　／
　ｃｒｄ　〜１．ｏ　ｆ’　／　ｃｌの嵩密度の成形体
では２０〜１００Ｋｒ／６Ａ程度の犬きガ曲げ強度を有
する。本発明成形体がこの様に軽量で優れた機械的強度
を備えているのは、これが非晶質シリカニ次粒子より主
と１で構成され、該−次粒子が、相互に強固に接合して
いると共に、大きな空隙率を有しているからである。し
かして上記非晶質シリカ−次粒子は、珪酸カルシウム結
晶の晶癖を有し、約１〜５００μｍの長さ及び約５０．
Ａ〜約１μｍの厚さを有し、長さが厚さの少なくとも１
０倍である外観及び大きさを有し、Ｘ線回折の解析の結
果全く回折ピークを認め得す、非晶質であることが確認
されまた強熱脱水後の化学分析結果によれば５ｉｎ２含
量が９８重量係を越える高純度である。才たこれは電子
顕微鏡観察の結果非晶質であるにもかかわらず結晶様外
観を呈する。

本発明成形体を構成する上記−次粒子の最大の特徴とす
る上記結晶様外観は、これが珪酸塩結晶から導かれ、該
結晶の形骸を残したままで珪酸塩結晶が非晶質シリカに
変換されることによってもたらされる。即ち上記−次粒
子は、その起源結晶である珪酸塩結晶の外観及び大きさ
と実質的に一致する種々の外形及び大きさを有する。例
えばワラストナイト、シーツドライド、フオシセジャイ
ト等の短冊状珪酸カルシウム系結晶から導かれる非晶質
シリカ−次粒子は短冊状外形を有する。トベル［ライト
、ジセイロライト、α−ｃ２ｓｎ笠の板状珪酸カルシウ
ム結晶から導かれるそれは板状の外形を有する。之等短
冊状、板状等を呈する非晶質シリカは、長さ約１〜５０
０μｍ、厚さ約５０　Ａ−１μｍ及び長さが厚さの少な
くとも１０倍である大きさを有する。シーツトライト結
晶がら導かれる短冊状の非晶質シリカは該結晶の晶癖を
保持し通常約１〜５０μｍの長さ、約１ＯｏＡ〜０．５
μｎ１の厚さ及び約１００，４〜２μｍの巾を有し長さ
は厚での約１０〜５０００倍である。トが厚さの約１０
〜５０００倍である。ワラストナイト結晶から導かれる
短冊状のそれはその結晶の晶癖を保持し約１〜５００μ
ｎ１の長さ、約１００．４−１μｎ１の厚さ及び約１０
０Ａ〜５μｍの巾を有し長ざが厚さの約１０〜５０００
倍である。ジャイロライト結晶から導かれる板状のそれ
は、その結晶の晶癖を保持し約１〜５０μｍの長さ、約
１００　Ａ−０，５１ｔｍの厚さ及び約１〜２０μｍの
巾を有し長さが厚さの１０〜５０００倍である。

α−タイカルシウムシリケートハイドレート結晶から導
かれる板状のそれは、その結晶の晶癖を保持し約１’−
３００μｍの長さ、約５００Ａ〜１μｍの厚さ及び約１
〜５０μｍの巾を有し長さが厚さの１０〜５０００倍で
ある。

本発明成形体は、上記非晶質シリカ−次粒子のみから構
成されていても良いが、他にガラス繊維、セラミックス
ファイバー、石綿、岩綿、合成繊維（ナイロシ、ピニロ
シ等）、天然繊維、パルプ、ステシレスファイバー、金
属繊維、炭素繊維、充填剤１着色剤、粘子、セメシト等
の添カＵ剤を含んでいても良い。

本発明成形体は、上記の様な特性を有するが故に、保温
材、断熱材、耐火炉過材、触媒担体等の用途に有用であ
る。

本発明成形体は５１ｏ４四面体の鋼状又は連鎖状構造を
有する各種の天然又は合成珪酸塩結晶から製造できる。

その製造方法は特に制限されず任意の方法を採用できる
が最も有利には珪酸カルシウム結晶の成形体を原料とし
てこれを水分の存在下に炭酸ガスと接触ζせて非晶質シ
リカと棒微イ（１］炭酸カルシウムとに転換させ（炭酸
化）、次いで生成物を酸で処理して炭酸カルシウムを二
酸化炭素及びカルシウム塩に分解し、非晶質シリカをカ
ルシウム塩から分離する（　５Ｓ″処理）ことにより行
なわれる。この方法の最大の特徴は、珪酸カルシウム結
晶の外形を実質的に変化させることなく結晶を構成する
珪酸カルシウムを非晶質シリカに転換きせ得る点にある
。従ってこの様にして得られる非晶質シリカは、珪酸カ
ルシウム結晶の形骸を実質的にその−１：ま有する。こ
こで起源結晶として使用できる珪酸カルシウム結晶には
ワラストナイトソーノドライト、フオシセジャイト、ヒ
レブラシタイト、ローゼシバナイト等のワラストナイト
系珪酸カルシウム結晶、トベル七ライト等のトへル七う
イト系珪酸カルシウム結晶、ジャイロライトトラスコタ
イト、リエライト等のジャイロライト系珪酸カルシウム
結晶、カルジオコシドロタイト±ルコアナイト、アフじ
イライト等のγ−タイカルシウムシリケート系珪酸カル
シウム結晶、α−タイカルシウムシリケートハイドレー
ト等が包含はれる。

本発明の成形体は、また上記珪酸カルシウム結晶の一次
粒子を出発原料として、これを上記と同様に炭酸化及び
酸処理して、非晶質シリカ−次粒子とした後、該−次粒
子を常法に従い脱水成形及び乾燥するか、或は上記炭酸
化後に得られる非晶質シリカ−次粒子と極微細炭酸カル
シウムとの複合体を同様にして脱水成形し、次いで得ら
れる成形体を前記と同様に酸処理しても収得できる。い
ずれの方法による場合も、起源結晶の外形は損われるこ
となく実質的にそのまま非晶質シリカに受は継がれると
共に、起源結晶の形態も亦失質的に変化を受けることな
く非晶質シリカに受は継がれる。即ち珪酸カルシウム結
晶の一次粒子からは、該結晶粒子の形骸をそのまま有す
る非晶質シリカ−次粒子が得られる。また＝上記珪酸カ
ルシウム結晶の一次粒子が相互に不規則に三次元的に絡
合して一体的に構成されている珪酸カルシウム結晶の成
形体からは、そのままの形態又は構造を有する本発明の
非晶質シリカ成形体が得られる。

本発明の非晶質シリカ成形体を製造する為に用いられる
上記各種の珪酸カルシウムは倒れも公知であり、公知の
方法によって製造出来る。たとえは珪酸カルシウム結晶
の一次粒子が多数不規則に三次元的に絡合して一体的に
構成された成形体は、特公昭３０−４０４０号公報、特
公昭４１−１９５３号公報、米国特許第２６９９０９７
号明細書、米国特許第２６６５９’９６号明細書等に記
載でれた方法により製造出来る。即ち珪酸原料及び石灰
原料を水に分散させた原料スラリーをゲル化させた後型
に入れ又は脱水成形し、水熱合成反応に従わせ結晶化及
び硬化させることにより製造される。また珪酸カルシウ
ム結晶の一次粒子はこのようにして得られる成形体又は
本出願人が先に開発した特公昭４５−２５７７１号に記
載される方法によって製造される珪酸カルシウム結晶の
球殻状二次粒子及びこれから主として構成される珪酸カ
ルシウム結晶の成形体を適当に粉砕することにより製造
出来る。

上記珪酸カルシウム結晶を得る為の原料として用いられ
る珪酸原料としては、天然無定形珪酸、珪砂、珪藻土、
クレー、スラグ、白土、フライアッシュ、パーライト、
ホワイトカーポジ、シリコシタスト等の珪酸分を主成分
とする各種のものを使用出来、これらは単独でまたは２
種以上混合して使用出来る。また石灰原料としては例え
ば生石灰、消石灰、カーバイト残渣、セメシト等石灰分
を主成分とする各種のものを夫々例示することができ、
こ′ｈ等は単独でもしくけ２種以上混合して使用できる
。これ等各原科は通常ＣａＯ：　ＳｉＯのモル比を０．
５〜３．５　：　Ｉ稈度の範囲とする様配合するのがよ
い。上記原料と共に必要に応じガラス繊維、セラミック
ファイバー、石綿、岩綿、ナイＤ、＞、じニロシ、天然
＃維、パルプ、ステシレスファイバー、炭素繊維等の補
強剤や着色剤等の添加剤が配合され得る。また上記に於
いて使用される水量は、広い範囲に亘って変化させ得る
。一般に０固形分の合計ル°量に対して３．５〜３０倍
程度とするのがよい。

本発明に於いては上記の如くして得られる一次粒子及び
成形体の形態にある珪酸カルシウム結晶を水の存在下に
炭酸ガスと接触させて強制的に炭酸化せしめる。該炭酸
化は、反応系内に炭酸ガスを導入し、水分の存在下に２
於いて上記結晶と炭酸ガスとを接触せしめることにより
行なわれる。上記炭酸化は好ましくは例えば各種形態の
珪酸カルシウム結晶を適当な密閉容器中に入れ高湿度下
乃至湿潤下に炭酸ガスを導入するが、更には各種形態の
珪酸カルシウム結晶を水中もしくは炭酸水中に浸漬後２
に炭酸ガスを導入する等の方法により実施できる。この
炭酸化は系内に炭酸ガスを導入する限シ常温、常圧下に
於いても充分進行するが好オしくは加圧下１０Ｋｐ／ｃ
Ｊ程度迄のゲージ圧下に行なうのがよく、これにより炭
酸化の速度が一層早くなり短時間で反応を完結すること
が可能と々る。炭酸ガスの使用量は化学量論量又はそれ
以上である。また珪酸カルシウム結晶を水中に浸漬して
炭酸化処理を行なう場合には、反応系を稗、拌すること
によっても炭酸化速度を早めることができる。水対珪１
酸カルシウム結晶の使用割合は通常１〜５０：Ｉ好まし
くは１〜２５：＋（重量比）とするのがよい。この炭酸
化の速度は原料材料を構成する珪酸カルシウムの結晶化
度によって若干異なるが、例えばこの炭酸化速度が最も
遅いと認められるシーツドライド結晶を炭酸化する場合
には、その乾燥Ｎ量に対し水分添加量を２〜６倍程度と
することにより４〜１０時間程度で反Ｗが完結する。ま
た該水分の添加量を５倍とし反応系を２　Ｋ９／　ｃｒ
！　（ゲージ圧）１・で加圧すれば、反応は通常１時間
前後で完結し、この加圧条件を３　Ｋｆ　／　ｃＪ（ゲ
ージ圧）とすれば３０分程度という極めて短時間で反応
が完結することが認められている。

上記炭酸化反応は、原料とする珪酸カルシウム結晶の測
類及び結晶化度により下記反応式で示される如く進行す
る。

ｘｃａｏ−８１ｏ２−　ｍＨ２Ｏ＋Ｃｏ２→ＣａＣＯ３
＋　５ｓＯ２ＨｎＨ２Ｏ 但し上記式中Ｘは０．５〜３．５である。

いずれの珪酸カルシウム結晶を用いた場合にも、該珪酸
カルシウムは、その−次粒子の外形を実質的に変化させ
ることなく、従って形態上の変化を伴うことなく非晶質
シリカと炭酸カルシウムの極微結晶とに転化される。即
ち珪酸カルシウム−次結晶の骨格構造をなすＳｉＯ４四
面体の連鎖構造はそのまま保持され、該連鎖構造によっ
て結晶の外観を有する非晶質シリカと之に付着した極微
細炭酸カルシウムとが生成する。

本発明に於いては上記炭酸化により得られる非晶質シリ
カ−炭酸カルシウム複合体を次いで酸処理する。この酸
処理は、上記複合体を構成する非晶質シリカから炭酸カ
ルシウム分を分離するために行なわれるものであり、好
ましくけシリカとは反応性を有さないが炭酸カルシウム
を分解して炭酸ガスと水可溶性のカルシウム塩とを生成
し得る酸を用いて行なうのがよい。核酸としては例えば
、塩酸、硝酸、酢酸、過塩素酸等が例示できる。またこ
の酸処理は通常上記複合体を例えば上記各種酢の溶液中
に浸漬するかまたは上記複合体を水に浸漬又は分散させ
た後２に塩化水素ガス等の酸性カスを導入することによ
り実施できる。上記において酸は炭酸カルシウムと反応
する化学量論量以上用いればよい。この酸処理は好捷し
くは室温で行左い得るが、使用する酸の沸点迄の加温も
可能である。反応圧力は通常常圧が採用されるが、加圧
条件でも反応は進行する。反応時間は一般にきわめて短
い。上記酸処理によれば複合体を構成する非晶質シリカ
に付着して存在する炭酸カルシウムは上記酸により分解
される可溶性カルシウム塩となる。従って本発明に於い
ては、上記の如くして得られるカルシウム塩を次いで例
えば水洗等によって完全に除去し乾燥する。これにより
、非晶質シリカから成る一次粒子及び成形体が得られる
。

この炭酸カルシウム除去の工程に於ても非晶質シリカの
一次粒子の外形に変化はなく、従って上記複合体の成形
体からは、直接そのままの構造の本発明成形体が得られ
る。

また上記の如くして得られる非晶質シリカ−次粒子から
の本発明成形体の製造は、該−次粒子を水に分散させて
なる水性スラリーを脱水成形及び乾燥させることにより
実施される。この成形に尚り、上記水性スラリーは通常
水対固形分比（重量）を４〜５０：ｌとすることができ
る。また該スラリーには必要に応じて石綿、ガラス繊維
、岩綿、合成繊維、天然繊維、パルプ、炭素繊維、ステ
シレスファイバー等の繊維質補強剤、アルミナジル、コ
０イタルシリカソル、クレー、セメント、着色剤、充填
剤等の各種添加剤を添加でき、之によって更に有用な性
質を付与できる。成形体の嵩密度は成形時の圧力により
任意に調節可能であり広範囲なものとできる。好ましく
は該嵩密度は約０．１ｙ／ｃｒＩＩから約１．Ｏｙ　／
ｃｒ／１とするのがよい。

実　　　施　　　例 以下本発明を更に詳細に説明するため参考例及び実施例
を挙げる。

細孔径分布図を図面に示す。

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は夫々出発原料であるソーノドラ
イト結晶、該結晶を炭酸化処理して得られる非晶質シリ
カ−炭酸カルシウム複合粒子及び非晶質シリカ−次粒子
のＸ線回折図である。これはＸ線回折計（Ｘ　−ｒａｙ
　ｄｉｆｆｒａＣｌｏｍｅｔｅｒ　）を利用し、Ｃｕタ
ーゲットで波長が１．５４１８　ＡのＸ線を発生させ、
これを試料に照射して、その回折角と回折強度を求める
ことにより記録をれたものである。回折強度の巾も高い
３本の回折線を読み試料の同定を行々つだ。

第２図及び第３図は倍率２００００倍の電子顕微鏡写真
であり、各図中（，４）は出発原料とする珪酸カルシウ
ム結晶及び（Ｂ）は非晶質シリカ−次粒子を表わす。

第４図は実施例３で得た本発明の非晶質シリカ成形体の
破断面の１０００倍走査型電子顕微焼写真である。

参考例　１ 石灰原料として生石灰及び珪酸原料として３５０メツシ
ュ全通の珪石粉を用いる。之等を石灰と珪酸との℃ル比
が０．９８　：　Ｉとなる割合で水に分散させ、水対固
形分比（重量）を１２＝１として原料スラリーを調製す
る。該原料スラリーをオートクレーづに装入し１９１℃
に加熱し１２Ｋｐ／Ｃイの飽和水蒸気圧下で８時間攪拌
しながら水熱反応埒せてシーツドライド結晶のスラリー
を得る。

得られた結晶のＸ線回折図は第１図（，４）の通りであ
り、１２．７°、２７．６°及び２９．０°にソーノト
ライト結晶特有の回折ピーク（２θ）を示す。その強熱
後の組成は次の通りである。

Ｓｔ　０２　　　　　４８−８８％ Ｃａ０　　　　．４５．６０ Ａ１２０３０．２６ Ｆｅ２０３０．５４ １、ｑ−１ｏｓｓ　　　−４−５１ ９９，７９ 次いで上記スラリーを１５０℃で勅燥後粉外して二次粒
子を一次粒子に分割し、白色微粉末を得る。その電子顕
微鏡写真は第２図（，４）に示される。

該図より上記−次粒子は奸冊状の外形をもち、長さ約１
〜２０μｎｌ、厚さ約０．０２−１．０　ｔｔｔｎ及び
巾約０．０２〜１．０μ７？１の大きさを有し、長さが
Ｊ’１さの少なくとも約１０倍であることがわかる。該
−次粒子は約５０ｍ２７ｆの比表面積を有する。

参考例　２ 石灰原料として消石灰及び珪酸原料と１〜で３５０メツ
シュ全通の珪石粉を用いる。之等を石灰と珪酸とのモル
比が０．８０：］と々る割合で水に分散させ、水対固形
分比（重量）を１２：ｌとして原料スラリーを調製する
。該原料スラリーをオートクレーづに装入し１９１℃に
加熱し１２Ｋｇ／ｆｆｌの飽和水蒸気圧下で５時間攪拌
しながら水熱反応させてトベル七ライト結晶のスラリー
を得る。

得られた結晶はＸ線回折の解析の結果、７．８°、２９
．０°及び３０．０°にトベル七ライト結晶特有の回折
ピーク（２θ）を示す。その強熱後の組成は次の通りで
ある。

Ｓ　！　０２　　　　　　４８．３８チＣａＯ３８，５
５ Ａｔ２０３０．３１ Ｆ　ｅ　２０３　　　　　　０−４５ １ｇ・１ｏｓｓ　　　　Ｉ　］、３６ ９９．０５ 次いで上記スラリーを１５０℃で乾燥後粉砕して二次粒
子を一次粒子に分割し、白色微粉末を得る。その電子顕
微鏡写真は第３図（，４）　Ｋ示される。

該図より上記−次粒子は板状の外形をもち、長さ約１〜
２０μｍ、厚さ約０．０２−０−１　ｆｉｔｐ＋及び巾
約０．２〜０．５μｍの大きさを有し、長さが厚さの少
なくとも約１０倍であることがわかる。該−次粒子は約
６１ｍ２／ｙの比表面積を有する。

参考例　３ 参考例１で得た・クーノドライト針状晶−次粒子を出発
原料とする。これを５倍重量の水と共に密閉型圧力容器
内に装入し、室温下傾容器内に炭酸ガスを圧入し、内圧
を３　Ｋｑ　／　ｃｒｌに保持して約３０分間炭酸化を
行ない、非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合−次粒子を
得る。得られた一次粒子のＸ線回折結果は’ｄＩｒ　１
図（／３）に示す通りであり、第１図ＣＡ、）に認めら
れた珪酸カルシウム結晶特有のピークｉ’−ｉ−ヘて消
失しており、代りに２３．０°、２９．４°及び３６，
０°に炭酸カルシウム結晶の回折ピーク（２θ）のみが
現出しており、炭酸化によυ珪酸カルシウムが非晶質シ
リカと炭酸カルシウムとに転換されたことがわかる。

次いで上記で得た非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合−
次粒子を６　Ｎ　−ＨＣ１溶液に１分間浸漬す１　る。

炭酸ガスの発生が認められ上記−次粒子中の炭酸カルシ
ウムが塩化カルシウムに転換きれる。

次いで上記酸処理後の一次粒子を充分に水洗し生成した
増化カルシウムを完全に溶出させる。その後乾燥して非
晶質シリカ−次粒子を得る。

かくして得られた一次粒子の強熱脱水後の元素分析結果
は次の通りであり、これが高純度シリカからなっている
ことがわかる。

化学組成（％） Ｓｉｎ２９９．１ Ａ１２０３０．３５ ＣａＯ〈０．０１ （Ｉｆ−１ｏｓｓ　　　　　　５．０　）オた」二記−
次粒子のＸ線回折図は第１図（Ｃ）に示す通りであり、
出発原料とするり一ノトライト針状結晶に基づくピーク
及びこれを炭酸化後に得た複合粒子に含有される炭酸カ
ルシウムに基づくピークはいずれも消失しており、該−
炭粒子が非晶質のシリカであることが確認きれる。

」二記非晶質シリカー次粒子の電子顕微鏡写真は第２図
（Ｂ）に示す通りである。読図よりこれは同図（／ｌ）
と全く同様に短冊状の外形をもつ結晶様外観を呈するこ
とが認められる。その太きづけ長き約１〜２０μｙｙｙ
、厚き約０．０２−０．１　Ａｔｍ及び巾約０．０２〜
１，０μｎ１であり、長さが厚烙の１０倍以上であり、
酸処理によっても該針状晶様外観は全く損々われないこ
とがわかる。

参考例　４ 参考例２で得たトベル七うイト板状結晶−次粒子を出発
原料とする。これを５倍重開の水と共に密閉型圧力容器
内に装入し、室温下数容器内に炭酸ガスを圧入し、内圧
を３　Ｋｇ／　ｃＪに保持して約３０分間炭酸化を行な
い非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合−炭粒子を得る。

そのＸ線回折の解析結果は第１図（Ｂ）と同様であり、
炭酸化により原料である珪酸カルシウムが非晶質シリカ
と炭酸カルシウムとに転換されかことが確認される。

次いで上記で得た非晶質シリカ−炭酸カルシウム複合−
炭粒子を６　Ｎ　−ＨＣｔ溶液に１分間浸漬する。炭酸
ガスの発生が認められ上記−次粒子中の炭酸カルシウム
が塩化カルシウムに転換をれる。

次いで上記酸処理後の一次粒子を充分に水洗し生成した
塩化カルシウムを完全に溶出させる。その後乾燥して非
晶質シリカ−炭粒子を得る。

かくして得られた一次粒子の強熱乾燥後の元素分析結果
は次の通りであり、これが高純度シリカからなっている
ことがわかる。

化学組成（＠ Ｓｔ　Ｏ２９９−３ Ａｔ２０３０．２３ ＣａＯ＜０．０１ （Ｉｇ−１ｏｓｓ　　　　　４・７） また上記−炭粒子のＸ線回折図は第１図（Ｃ）に示した
と同様に出発原料とするトベル七ライトの板状結晶に基
づくピーク及びこれを炭酸化後に得た複合粒子に含有さ
れる炭酸カルシウムに基づくピークはいずれも消失して
おり、該−炭粒子が非晶質のシリカであることが確認で
れる。

上記非晶質シリカ−炭粒子の電子顕微鏡写真ｉｔ第３図
（Ｂ）に示す通りである。読図よりこれは同図（／１）
と全く同様に板状の外形をもつ結晶様外観を呈すること
が認められる。その太ききけ長さ約１〜２０μｍ、厚さ
約０．０２−０．１１７ｉｉ及び巾約０．２〜５．０μ
ｍであり、長さが厚さの１０倍以上であり、酸処理によ
っても該結晶様外観は全く損なわれないことがわかる。

実施例　１ 参考例３で得た非晶質シリカ−炭粒子を水対固形分重量
比５／Ｉで水に分散づせる。混合物を型に入れ成形圧を
変え脱水成形後乾燥して３種の成形体を得る。得られた
成形体の物性を下記第１表に示す。

第　　１　　表 実施例　２ 参考例４で得た非晶質シリカ−炭粒子を水対固形分重量
比５／１で水に分散させる。混合物を型に入れ成形圧を
変え脱水成形後乾燥して２種の成形体を得る。得られた
成形体の物性を下記第２表に示す。

第２表 実施例　３ 生石灰及び珪石粉を石灰と珪酸とのｔル比が０．９８：
Ｉの割合で水に分散させ、水対固形分重量比を５／１と
して原料スラリーを調製する。該原料スラリーを１００
℃で５時間攪拌下に膨潤づせた後、づｌノス成形しオー
トクレーづに装入して１５　Ｋｇ／ｃａ　（２００℃）
で１０時間水熱反応させて嵩密度０．３５ｙ／ｃｒｌの
成形体を得る。

この成形体はＸ線回折の解析結果シーツドライド結晶特
有の回折ピーク（２θ）即ち１２．７°、２７．６°及
ヒ２９．０°が認められる。また元素分析値からもソー
プドライド結晶から構成されていることが確認される。

該成形体はその破断面の電子顕微鏡観察によればシーツ
ドライドの針状結晶が多数不規則に三次元的に絡合して
一体的に構成されていることが確認できる′。

上記ソーノドライト成形体を水対固形分比を２７１（重
量比）とし、密閉容器内で炭酸ガスを圧入し３　Ｋｑ　
／　ｃＪ＝の内圧下で約３０分間反応させる。

次いで得られ不非晶質シリカー炭酸カルシウム複合成形
体を６　Ｎ　−ＨＣｔ溶液中に１分間浸漬後、充分に水
洗し生成した塩化カルシウムを完全に溶出芒せ、乾燥す
る。

かくして本発明の成形体を得る。この成形体はＸ線回折
の解析結果によれば第１図（Ｃ）　Ｋ示したと同様に回
折ピークは全く認められず、また分析結果によれば５ｔ
Ｏ２含量が９９係以上であり、これが高純度の非晶質シ
リカから構成されていることがわかる。また該成形体の
破断面の１０００倍走査型電子顕微鏡写真は第４図に示
す通りである。

核間より本発明成形体は出発原料とするシーツドライド
成形体及び之を炭酸化させて得た非晶質シリカ−炭酸カ
ルシウム複合成形体と実質的に同一の構造を有すること
がわかる。即ちこれけり一ノトライト結晶の短冊状の外
形をもち、約１〜２０μ２ｎの長さ、約０．０２〜０．
１μｍの厚さ及び約０．０２〜１．０μｍの巾を有し、
長さが厚さの１０倍以上である非晶質シリカが相互に不
規則に三次元的に絡合して一体的に構成きれた成形体で
あることが判る。

以下、上記で得た本発明成形体の物件を示す。

嵩密度　０．２０９／ｃｔ／１ 比表面積　　２５１ｍ２／Ｐ 圧縮強度　　　　５にり／ｃｒ／１ 空隙率　　　９０係 実施例　４ 約８０重量％のトベルでライト及び約２０重量％の石英
から成シ嵩密度が０．６３Ｆ　／６Ｉである市販の軽量
発泡コシクリート（ＡＬＣ）を１時間水中に浸漬後宮閉
容器に入れる。その後該ＡＬＣを実施例３と同様に炭酸
化及び酸処理して乾燥し本発明の成形体を得る。これは
Ｘ線回折の解析の結果石英特有の回折ピーク（２θ）が
２６．７°及び２０．８°に認められるにすぎず、トベ
ルｔライトが非晶質シリカに転換されたことがわかる。

また化学分析の結果ＳｉＯ２の純度が９８．２％であっ
た。

この成形体を成形圧力と水平及び垂直の方向に切断後切
断面を走査型電子顕微鏡で観察した所成形体は約１　ｍ
ｓ以下のほぼ円形の気孔の周辺に多数の板状の非晶質シ
リカが不規則に三次元的に絡合して構成はれていること
が確認された。得られた成形体は次の物性を有する。

嵩密度　　０．３０ｆ／ｃａ 比表面積　　　　３０１ｍ２／Ｐ 圧縮強度　　　　１２に９／ｉ 空隙率　　８５％

【図面の簡単な説明】

第１図（，４）〜（Ｃ）は夫々シーツドライド結晶、′
核結晶を炭酸化処理して得られる非晶質シリカ−炭酸カ
ルシウム複合粒子、及び該複合粒子から得られる非晶質
シリカ−次粒子のＸ線回折図である。 第２図及び第３図は倍率２００００倍の電子顕微鏡写真
であり、各図中（，４）は出発原料とする珪酸カルシウ
ム結晶、及び（Ｂ）は該結晶からの非晶質シリカ−次粒
子を表わす。 第４図は実施例３で得た本発明非晶質シリカ成形体の破
断面の１０００倍走査型電子顕微鏡写真である。 （以　上） 第１図 →回耕角（２０） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　珪酸カルシウム結晶の晶癖を有し、約１〜５００μ
   ｎ１の長さおよび約５０Ａ〜約１μ７ｎの厚さを有し、
   長さが厚さの少なくとも１０倍である外観結晶様非晶質
   シリカ−次粒子が相互に不規則に三次元的に絡合して一
   体的に構成されていることを特徴とする非晶質シリカ成
   形体。