JPS6283311A - ゲルおよび成形物の製造方法 - Google Patents
ゲルおよび成形物の製造方法Info
- Publication number
- JPS6283311A JPS6283311A JP22190685A JP22190685A JPS6283311A JP S6283311 A JPS6283311 A JP S6283311A JP 22190685 A JP22190685 A JP 22190685A JP 22190685 A JP22190685 A JP 22190685A JP S6283311 A JPS6283311 A JP S6283311A
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- Japan
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- salt
- silica sol
- aqueous silica
- strong base
- reacting
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水性シリカゾルのゲル化方法および水性シリカ
ゾルと粉粒物とから成るスラリの成形方法に係る。
ゾルと粉粒物とから成るスラリの成形方法に係る。
水性シリカゾルはシリカ（Ｓｘ０２）の超微粒子を水中
に分散させたコロイド溶液で、コロイド粒は表面を活性
なシラノール基で覆い、ナトリウムイオン（Ｎａ ）等
で粒子相互の衝突や付着を防いで、安定なゾルを形成し
ている。この水性シリカゾルは繊維、鉄鋼、鋳造、触媒
、耐火物、電子等の工業で、極めて多岐に亘る分野で使
われている。とりわけ、鋳物、耐火物、触媒等では鋳物
砂、耐火砂、その細粉粒物の固結用バインダ（粘結剤）
として使用されているが、本発明はこれらの分野の新し
い用法による、ゲルおよび成形物を製造する方法である
。
に分散させたコロイド溶液で、コロイド粒は表面を活性
なシラノール基で覆い、ナトリウムイオン（Ｎａ ）等
で粒子相互の衝突や付着を防いで、安定なゾルを形成し
ている。この水性シリカゾルは繊維、鉄鋼、鋳造、触媒
、耐火物、電子等の工業で、極めて多岐に亘る分野で使
われている。とりわけ、鋳物、耐火物、触媒等では鋳物
砂、耐火砂、その細粉粒物の固結用バインダ（粘結剤）
として使用されているが、本発明はこれらの分野の新し
い用法による、ゲルおよび成形物を製造する方法である
。
水性シリカゾルを瞬時にゲル化させる方法として、金属
塩水溶液を加えることはすでに広く知られている。しか
し、水性シリカゾルと粉粒物とのスラリをゲル化剤の添
加から一定時間は流動性を保ち任意の時間後に急激に増
粘、ゲル化させて成形物を製造することは行われなかっ
た。従来、流動性のスラリを任意の時間後に急激にゲル
化させ、成形物を作るには、特公昭３３−８２６４．５
１−３２５７９等で広く知られているショウプロセスや
ユニキャスト法で用いるように、アルキル（たとえばエ
チル）シリケートを酸性触媒下で加水分解して成るアル
コール性シリカゾルがｐＨの変化で急激にゲル化する性
質を利用していた。
塩水溶液を加えることはすでに広く知られている。しか
し、水性シリカゾルと粉粒物とのスラリをゲル化剤の添
加から一定時間は流動性を保ち任意の時間後に急激に増
粘、ゲル化させて成形物を製造することは行われなかっ
た。従来、流動性のスラリを任意の時間後に急激にゲル
化させ、成形物を作るには、特公昭３３−８２６４．５
１−３２５７９等で広く知られているショウプロセスや
ユニキャスト法で用いるように、アルキル（たとえばエ
チル）シリケートを酸性触媒下で加水分解して成るアル
コール性シリカゾルがｐＨの変化で急激にゲル化する性
質を利用していた。
アルコール性シリカゾルを多量に使用する作業場では触
媒の酸、溶媒のアルコールが作業環境を汚染し、作業者
の保健衛生上および治工具、器物、装置等を腐蝕し、保
守管理上全く好ましくない。
媒の酸、溶媒のアルコールが作業環境を汚染し、作業者
の保健衛生上および治工具、器物、装置等を腐蝕し、保
守管理上全く好ましくない。
さらに、高価なアルキルシリケート史アルコール類は成
形物のコストを高めることになシ、ｌｉＩ要拡大を阻げ
る一因ともなっていた。
形物のコストを高めることになシ、ｌｉＩ要拡大を阻げ
る一因ともなっていた。
本発明で使用する水性シリカゾルは従来からの市販品そ
のものであシ、酸またはアルコール類を全く含まない。
のものであシ、酸またはアルコール類を全く含まない。
従って、作業環境の汚染、作業者の保健衛生面および治
工具、器物、装置等の保守管理面での支障は全くなく、
極めて安全に操業でき、さらに低コストで成形物を作製
できるので需要の拡大が大いに期待できる。
工具、器物、装置等の保守管理面での支障は全くなく、
極めて安全に操業でき、さらに低コストで成形物を作製
できるので需要の拡大が大いに期待できる。
また、一定時間は流動性を保ち、任意の時間後に急激に
ゲル化させる。すなわち、ゲル化時間を制御することを
不可能視されていた水性シリカゾルのゲル化時間の制御
を可能にした。
ゲル化させる。すなわち、ゲル化時間を制御することを
不可能視されていた水性シリカゾルのゲル化時間の制御
を可能にした。
本発明は強塩基と強酸との反応で生じる塩（塩の水溶液
ははソ中性を示す。以下中性塩という）と強塩基と弱酸
との反応で生じる塩（塩の水溶液は弱塩基性を示す。以
下塩基性塩という）との加える量の比および総計の塩の
加える量によって、水性シリカシ／Ｌ−または水性シリ
カゾルと粉粒物とのスラリを任意の時間後にゲル化させ
る、あるいは型内腔で成形することを特徴とするゲルお
よび成形物の製造方法である。
ははソ中性を示す。以下中性塩という）と強塩基と弱酸
との反応で生じる塩（塩の水溶液は弱塩基性を示す。以
下塩基性塩という）との加える量の比および総計の塩の
加える量によって、水性シリカシ／Ｌ−または水性シリ
カゾルと粉粒物とのスラリを任意の時間後にゲル化させ
る、あるいは型内腔で成形することを特徴とするゲルお
よび成形物の製造方法である。
本発明で使用する中性塩を構成する陽イオン群はＬｉ”
、 Ｎａ”、 Ｋ”、 Ｍｇ″、 Ｃａ”、 Ｚｎ″、
Ｎ１ｘＨ宿であり、陰イオン群はｃｔ−、ｓｏ、 、
Ｎｏ； 砺・であ夛、それら中性塩は例えはＬｉｃｔ、
ＮｎＣ１ｐ ＫＮ）３ 、 Ｍｇ５Ｏ４、Ｃａ（Ｎ）
３） ｚ。
、 Ｎａ”、 Ｋ”、 Ｍｇ″、 Ｃａ”、 Ｚｎ″、
Ｎ１ｘＨ宿であり、陰イオン群はｃｔ−、ｓｏ、 、
Ｎｏ； 砺・であ夛、それら中性塩は例えはＬｉｃｔ、
ＮｎＣ１ｐ ＫＮ）３ 、 Ｍｇ５Ｏ４、Ｃａ（Ｎ）
３） ｚ。
ＺｎＣｔユ、ＮＨ，ＮＯ，等である。また、塩基性塩を
構成する陽イオン群は中性塩のそれと同様であシ、陰イ
オン群は黙０４ 、 ＣＯ；−、ＣＨｓＣ（Ｘｆ 、
ｌ−ＩＣ０σ等であシ、それら塩基性塩は例えばＬｉ
ｚＣＯ３、ＣＨ３ＣＯ０Ｎ＆、 ＫＨ８Ｏ４。
構成する陽イオン群は中性塩のそれと同様であシ、陰イ
オン群は黙０４ 、 ＣＯ；−、ＣＨｓＣ（Ｘｆ 、
ｌ−ＩＣ０σ等であシ、それら塩基性塩は例えばＬｉ
ｚＣＯ３、ＣＨ３ＣＯ０Ｎ＆、 ＫＨ８Ｏ４。
（ＣＫｓＣＯＯ）ｚＭｇ、（ＣＨｓＣＯＯ）ｚｃ＆、
（ＨＣＯＯ）ｚＺｎ、 （ＮＨ４）ＪＯｓ等である
。
（ＨＣＯＯ）ｚＺｎ、 （ＮＨ４）ＪＯｓ等である
。
弱塩基性を呈する水性シリカゾルに上記の塩基性塩を添
加しても飽和溶液のように高濃度でかつ大過剰量でない
限シゲル化することなく、安定なゾル状態を保つ。しか
し、中性塩にあっては５〜１０％ｆ１度の水溶液であっ
ても、“ある量”以上の量を添加すると増粘し、２〜３
分後に流動性を失い極めて軟かいゲル状を呈するが、“
ある量”を少しでも下回る量では若干増粘するが長時間
安定なゾル状を呈する。すなわち、添加量に対し臨界的
挙動を示す。また、ゲル化する場合も徐々に粘性を増し
てついに流動性を失うという状態であって、「一定時間
は流動性を保ち、その後急激に増粘し、ゲル化する」の
ではないととならびに流動性ある時間が短かすぎて制御
が困難であること等から極めて取扱いにくく実用的でな
い。
加しても飽和溶液のように高濃度でかつ大過剰量でない
限シゲル化することなく、安定なゾル状態を保つ。しか
し、中性塩にあっては５〜１０％ｆ１度の水溶液であっ
ても、“ある量”以上の量を添加すると増粘し、２〜３
分後に流動性を失い極めて軟かいゲル状を呈するが、“
ある量”を少しでも下回る量では若干増粘するが長時間
安定なゾル状を呈する。すなわち、添加量に対し臨界的
挙動を示す。また、ゲル化する場合も徐々に粘性を増し
てついに流動性を失うという状態であって、「一定時間
は流動性を保ち、その後急激に増粘し、ゲル化する」の
ではないととならびに流動性ある時間が短かすぎて制御
が困難であること等から極めて取扱いにくく実用的でな
い。
本発明は少くとも一種類以上の中性塩と少くとも一種類
以上の塩基性塩の混合比および上記混合物（以下複合ゲ
ル化剤という）の水性シリカゾルへの添加量を調節する
ことによって、ゲル化時間を凡そ２０分間以内で任意に
制御することが出来るゲルおよび成形物の製造方法であ
る。
以上の塩基性塩の混合比および上記混合物（以下複合ゲ
ル化剤という）の水性シリカゾルへの添加量を調節する
ことによって、ゲル化時間を凡そ２０分間以内で任意に
制御することが出来るゲルおよび成形物の製造方法であ
る。
本発明で使用する複合ゲル化剤はゲル化能の大きい中性
塩と極めて弱い塩基性塩の混合物であシ、中性塩の増加
はゲル化時間の短縮に、塩基性塩の増加は延長に作用し
、総計の塩の添加量の増加はゲル化時間の短縮と増粘か
らゲル化までのスピードアッグに作用し、減少はその逆
の結果となる。
塩と極めて弱い塩基性塩の混合物であシ、中性塩の増加
はゲル化時間の短縮に、塩基性塩の増加は延長に作用し
、総計の塩の添加量の増加はゲル化時間の短縮と増粘か
らゲル化までのスピードアッグに作用し、減少はその逆
の結果となる。
しかし、ゲル化能の大小の単なる組合せによって、本発
明がなされているものではない。詳細な作用機構につい
ては未だ明らかではないか、用いる塩のそれぞれのゲル
化能の特徴を十分に把握し、組合せてゲル化時間の制御
が可能となったのである。
明がなされているものではない。詳細な作用機構につい
ては未だ明らかではないか、用いる塩のそれぞれのゲル
化能の特徴を十分に把握し、組合せてゲル化時間の制御
が可能となったのである。
本発明のゲルおよび成形物の製造方法はアルコール性シ
リカゾルをＰＨの変化でゲル化させる従来法に比べて、
ゲル化時間をよシ任意に制御でき、なおかつ、廉価な材
料で成形物を製造しうる、川」ち安価である等の利点を
有する。本発明の実施に描って、用いる塩のそれぞれの
作用および効果を十分に認識し、各因子を組合せること
によって、ゲル化時間を任意に制御できることはゲル化
剤添加量を単に増減してゲル化時間を調節する従来法に
比べて優れている点である。
リカゾルをＰＨの変化でゲル化させる従来法に比べて、
ゲル化時間をよシ任意に制御でき、なおかつ、廉価な材
料で成形物を製造しうる、川」ち安価である等の利点を
有する。本発明の実施に描って、用いる塩のそれぞれの
作用および効果を十分に認識し、各因子を組合せること
によって、ゲル化時間を任意に制御できることはゲル化
剤添加量を単に増減してゲル化時間を調節する従来法に
比べて優れている点である。
以下に本発明の実施例をもって具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
中性塩（表中Ｎ−１と表示、１０％ＫＣｔ水溶液）オヨ
ヒ塩基性ｍ（Ｂ−１と表示、１０％ＣＨｓＣＯＯＫ水溶
液）とを同一ビー力に採シ、よく振とうして均一にした
複合ゲル化剤を水性シリカゾル（日産化学■製 商品名
“スノーテックス３０″）２０ｇの入っていると一カ内
に投入し、ガラス棒で攪拌した。混合液は当初低粘度で
あるが、一定時間後に増粘し、急激に流動性を失いゲル
化した。中性塩と塩基性塩の混合比および添加量、ゲル
化時間を表１に示す。比較のために中性塩または塩基性
塩単独の場合も併記する。
ヒ塩基性ｍ（Ｂ−１と表示、１０％ＣＨｓＣＯＯＫ水溶
液）とを同一ビー力に採シ、よく振とうして均一にした
複合ゲル化剤を水性シリカゾル（日産化学■製 商品名
“スノーテックス３０″）２０ｇの入っていると一カ内
に投入し、ガラス棒で攪拌した。混合液は当初低粘度で
あるが、一定時間後に増粘し、急激に流動性を失いゲル
化した。中性塩と塩基性塩の混合比および添加量、ゲル
化時間を表１に示す。比較のために中性塩または塩基性
塩単独の場合も併記する。
実施例２
実施例１の表１で＊印を付した５点について、ジルコン
サンドとジルコンフラワー同重量の混合砂を７５ｇ加え
てスラリとし、５ Ｘ ５ Ｘ １ ａｍ枠内に流込み
、成形物を得た。ゲル化時間と成形物について表２に示
す。
サンドとジルコンフラワー同重量の混合砂を７５ｇ加え
てスラリとし、５ Ｘ ５ Ｘ １ ａｍ枠内に流込み
、成形物を得た。ゲル化時間と成形物について表２に示
す。
実施例３〜２０
中性塩および塩基性塩に表３に示す塩を用いて、実施例
１および２同様のゲルおよび成形物を得た。
１および２同様のゲルおよび成形物を得た。
その結果を表４に示す。表４中秦印は水性シリカゾルに
触媒化成■製部品名“カタロイド３０″を使用したこと
を示す。
触媒化成■製部品名“カタロイド３０″を使用したこと
を示す。
表 ３
（以 下 余 白）
Claims (1)
- （１）強塩基と強酸との反応で生じる塩の少くとも一種
類と強塩基と弱酸との反応で生じる塩の少くとも一種類
との加える量の比および総計の塩の加える量によって一
定時間は流動性を保ち、その後急激に増粘してゲル化す
るように制御が可能であることを特徴とする水性シリカ
ゾルおよび水性シリカゾルと粉粒物とから成るスラリの
ゲルおよび成形物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22190685A JPS6283311A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | ゲルおよび成形物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22190685A JPS6283311A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | ゲルおよび成形物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283311A true JPS6283311A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16774009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22190685A Pending JPS6283311A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | ゲルおよび成形物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283311A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541675U (ja) * | 1991-11-12 | 1993-06-08 | 株式会社中部プラントサービス | グランドパツキンの取り外し工具 |
| WO1998056716A1 (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-17 | Akzo Nobel N.V. | Polysilicate microgels and silica-based materials |
| US7169261B2 (en) | 1999-05-04 | 2007-01-30 | Akzo Nobel N.V. | Silica-based sols |
| US7662306B2 (en) | 1997-06-09 | 2010-02-16 | Akzo Nobel Nv | Polysilicate microgels |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP22190685A patent/JPS6283311A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541675U (ja) * | 1991-11-12 | 1993-06-08 | 株式会社中部プラントサービス | グランドパツキンの取り外し工具 |
| WO1998056716A1 (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-17 | Akzo Nobel N.V. | Polysilicate microgels and silica-based materials |
| US6673208B2 (en) | 1997-06-09 | 2004-01-06 | Akzo Nobel N.V. | Polysilicate microgels and silica-based materials |
| US7662306B2 (en) | 1997-06-09 | 2010-02-16 | Akzo Nobel Nv | Polysilicate microgels |
| US7169261B2 (en) | 1999-05-04 | 2007-01-30 | Akzo Nobel N.V. | Silica-based sols |
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