(57)【要約】【課題】    等モルの二酸化硅素と水酸化カルシウムの蒸熱処理により珪酸カルシウムを合成するに際し該反応系にメタンガスを介在させ反応を進行させて従来品より嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法を提供する。【解決手段】内容積５００ｃｍ３の撹拌機付きオートクレーブに水２５０ｃｍ３，二酸化硅素１２ｇ及び水酸化カルシウム１５ｇを収容しメタンガスを常温の圧力５Ｍｐａ（ゲージ圧）封入し、３７０℃まで加熱した。オートクレーブを冷却、ガス解放後内容物を濾過、乾燥させて微粉末状の反応生成物を得た。この粉末の嵩比重は０．１４２ｇ／ｃｍ３であった。生成物は断熱材、軽量骨材等に用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定量の二酸化硅素と水酸化カルシウムの蒸熱処理による珪酸カルシウムの合成に際し該反応系に水と共にメタンガスを介在させることを特徴とする嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法。
【請求項２】
二酸化硅素が石英、珪石、珪砂、珪藻土、シリカゲル又はこれらの混合物である請求項１記載の嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の二酸化硅素と水酸化カルシウムの規定量が二酸化硅素１モルに対し水酸化カルシウム０．９５〜１．０５モルである請求項１記載の嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法。
【請求項４】
オートクレーブに該内容量の１０％以上の水と請求項３に規定する二酸化硅素と水酸化カルシウムの合計量が水量の５０％以下である量を収容し、残り空間部に常温で１Ｍｐａ以上の圧力のメタンガスを封入して、オートクレーブを２００℃以上に加熱して得る請求項１記載の嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は等モルの二酸化硅素と水酸化カルシウムの蒸熱処理による珪酸カルシウムの合成に際し該反応系に水と共にメタンガスを介在させて反応を進行させることを特徴とする嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法に関する。
本発明はまた、無機性の珪酸カルシウム系保冷材、保温材、断熱材および、軽量骨材を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】  珪酸カルシウムは熱伝導率が小さく、容易にその原料から成形体を作ることができるので保温材や断熱材料として広く使用されている。そして珪酸カルシウム保温材は珪藻土のような無定形珪酸を主体とする原料と適量の石綿及び消石灰を混合して蒸熱処理し、トバモライト、ゾノライト等の結晶を成長させ成型品として製造されている。このように珪藻土やシリカゲル等の無定形珪酸では反応が進むが石英、珪石、珪砂のような定形珪酸では反応が進まないのでこれらが珪藻土中に混入していると成型品が不均質となり嵩比重も大きくなり障害となる。【０００３】  また、上記珪藻土と消石灰等から製造された珪酸カルシウム保温材の嵩比重は一般にトバモライト系保温材は０．２０ｇ／ｃｍ３、ゾノライト系保温材は０．２３ｇ／ｃｍ３程度である。その点、石英等の定形珪酸も、珪藻土等の不定形珪酸と同様に蒸熱処理で珪酸カルシウムを生成することが望まれ、その際、従来品より嵩比重が低くなることが望まれるところである。例えば他材質ではあるがフォームグラス保冷剤の嵩比重は０．１３〜０．１６ｇ／ｃｍ３であり、これと同程度の嵩比重の低い珪酸カルシウムが廉価に製造することができれば珪酸カルシウム系保冷剤、保温材、断熱材、さらに軽量骨材として新規な用途が開けるものと思われる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  珪藻土、シリカゲル等の無定形珪酸と水酸化カルシウムの蒸熱処理で珪酸カルシウムの成形体は生成するが石英、珪石、珪砂等の定形二酸化硅素を用いて同様な、そして更に、嵩比重の低い珪酸カルシウムの生成の可能性について鋭意検討がなされた。本発明は前記のような問題点を解決し従来のものより嵩比重の低い珪酸カルシウムの保冷材、保温材、断熱材或いは軽量骨材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は等モルの二酸化硅素と水酸化カルシウムの蒸熱処理による珪酸カルシウムの合成に際し該反応系にメタンガスを介在させることを特徴とする嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法である。
【０００６】  メタンガスを介在させた蒸熱処理の反応系の二酸化硅素はコロイド状になり比較的よく水に溶けるのが観察される。このことは公知の技術であり、特開平１０−２１７２０８、に示すところである。このメタンガスの作用はつまびらかではないがメタンガスに浸透作用があり、この浸透作用により二酸化硅素が水中に分散されコロイド溶液になるものと思われる。メタンガスの浸透作用は強く、本発明の如くメタンガスを介在させてソーダガラス片を蒸熱処理すると該ガラス片から二酸化硅素が溶出するのがみられる。コロイド溶液に溶解している二酸化硅素の存在は紫外線照射による蛍光の発色で判定できる。かくして、コロイド溶液中の微小な二酸化硅素が、溶解している水酸化カルシウムと等モル化合して均質な嵩比重の低い珪酸カルシウムを生成するものと思われる。
【０００７】  この詳細は後記、実施例１に示すがこれは本発明の特徴であるメタンガスを介在させた蒸熱処理により石英のような定形珪酸と水酸化カルシウムの反応が進み嵩比重の低い珪酸カルシウムを生成する。
また、後記実施例２に不定形珪酸であるシリカゲルと水酸化カルシウムの、メタンガスを介在させた蒸熱処理で嵩比重の低い珪酸カルシウムが生成することを示している。これに先立って、メタンガスを添加しないで行った従来法のシリカゲルと水酸化カルシウムの蒸熱処理ではダイカルシウムシリケート等の水硬性物質やゾノライト等が生成し均質な生成物は得られないものであった。
【０００８】  かくして実施例１及び実施例２で生成された嵩比重の低い珪酸カルシウムは二酸化硅素と水酸化カルシウムの溶融により生成する珪酸カルシウムと同型のものであるが嵩比重が極めて低いものであった。この成因もメタンガスの浸透作用によるものと思われる。
【０００９】  以上の結果から本発明に使用される二酸化硅素は石英、珪石、珪砂、珪藻土、シリカゲル又はこれらの混合物であり反応に預かる量は各成分中のＳｉＯ２の合計量である。その他、ガラス片、ポルトランドセメント片等の二酸化硅素を含有する物質には本発明の適用が可能である。
本発明に使用される水酸化カルシウムは生石灰が水と充分接触し反応が完結した消石灰である。
【００１０】  本発明に使用される二酸化硅素と水酸化カルシウムの比率は、１：１の等モル量であるが実用上二酸化硅素１モルに対して水酸化カルシウム０．９５〜１．０５モルである。この範囲の製品が均質な嵩比重の低い珪酸カルシウムとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  本発明の嵩比重の低い珪酸カルシウムの製造方法における蒸熱処理では水蒸気とメタンガスを確保するためオートクレーブを用いた高温、高圧の反応となる。【００１２】  オートクレーブに最初に収容する反応物の量は最終の生成物が水中によく分散されるよう制限する。水量はオートクレーブ内容積の１０％以上、二酸化硅素と水酸化カルシウムの合計量は水量の５０％以下の量とする。上部空間部にメタンガスを常温で１Ｍｐａ以上の圧力に封入し２００℃以上に加熱する。
次に実施例を示すがこれは本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００１３】  内容積５００ｃｍ３のオートクレーブに水２５０ｃｍ３、二酸化硅素（試薬）１２ｇ及び水酸化カルシウム（試薬）１５ｇを収容しメタンガスを５ＭＰａ（ゲージ圧）封入し、３７０℃まで加熱した。オートクレーブを冷却、ガス解放後内容物を濾過、乾燥させて微粉末状の反応生成物を得た。この粉末の嵩比重は０．１４２ｇ／ｃｍ３であった。
【実施例２】
【００１４】  内容積５００ｃｍ３のオートクレーブに水２５０ｃｍ３、よく乾燥したシリカゲル（試薬）１２ｇ及び水酸化カルシウム（試薬）１５ｇを収容しメタンガスを５ＭＰａ（ゲージ圧）封入し、３７０℃まで加熱した。オートクレーブを冷却、ガス解放後内容物を濾過、乾燥させて微粉末状の反応生成物を得た。この粉末の嵩比重は０．１４０ｇ／ｃｍ３であった。
【発明の効果】
【００１５】  以上のとおり、本発明の嵩比重の低い珪酸カルシウムは原料が珪藻土、シリカゲル等の不定形珪酸から石英、珪石、珪砂、等の定形珪酸まで幅広く用いることができ生成物も均質な粉末であることから保温材の現地施工が容易になり嵩比重は従来品よりかなり低くなり保温材のほか、保冷剤、断熱材或いは軽量骨材にも用いられ用途がかなり広まりその効果は頗る大きい。