JPS643809B2 - - Google Patents
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- JPS643809B2 JPS643809B2 JP58077311A JP7731183A JPS643809B2 JP S643809 B2 JPS643809 B2 JP S643809B2 JP 58077311 A JP58077311 A JP 58077311A JP 7731183 A JP7731183 A JP 7731183A JP S643809 B2 JPS643809 B2 JP S643809B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/16—Preparation of alkaline-earth metal aluminates or magnesium aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/164—Calcium aluminates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
この発明はカルシウムアルミネート水和物の製
造方法に関し、とくに準安定鉱物の含有量を出来
るだけ少なくした3CaO・Al2O3・6H2O（以下、
C3AH6という）の含有量の大なるカルシウムア
ルミネート水和物の製造方法に関する。C3AH6
は、１モル中に28.5％の結晶水を含有する立方晶
形の結晶であり、これを大気圧下で加熱すると、
その結晶水は離脱される。その脱水温度は、純
度、形状、粒子径などによつて異るが、240〜275
℃の間で急激に脱水を始め、400℃までに少なく
とも21％（全体の水の75％）脱水される。このた
め、この水和物は合成樹脂の難燃化に有用な無機
充填材として用いられている。以前より純粋な
C3AH6の合成は、実験室的には可能であつた。
しかしながら、純粋なC3AH6を工業的に安価で
製造する技術はいまだ確立されていない。今日、
工業的に製造されているカルシウムアルミネート
水和物は、C3AH6を主成分としたもので、その
含有量は87〜88％が限度で、その他は準安定鉱物
であるカルシウムアルミネートハイドレート、例
えばC4AHx（ｘ：７，11，13，19）などである。
C3AH6を含有するカルシウムアルミネート水和
物を合成樹脂の難燃化充填材として使用するため
には、その脱水開始温度が樹脂の分解温度附近
で、樹脂の温度上昇を抑制できることが必要であ
る。このため、ここに用いる充填材の脱水開始温
度は240℃程度或いはそれ以上のものが望まれて
いる。然るに従来のC3AH6を含有するカルシウ
ムアルミネート水和物充填材は、その脱水開始温
度が240℃以下、200〜230℃で、特に熱可塑性合
成樹脂に用いた場合、加熱、成形段階で結晶水が
部分的に解離し、気泡を生じ成形品の品質を劣化
させる問題を生じていた。従つて、従来の充填材
は、低温成形される熱硬化性合成樹脂にもつぱら
使用され、高温下で成形される熱可塑性合成樹脂
に用いることが出来ず、使用範囲が限られてい
た。 また、従来の製法によると反応に長時間を要
し、かつC3AH6の生成率も悪く、C3AH6以外の
低温で脱水する準安定鉱物であるカルシウムアル
ミネート水和物を含有ものとなつていた。このた
め結晶水の含有量も少なく、また脱水開始温度も
低かつた。さらに粒子径についていうと、粒子径
が細かくなるほど顕著な難燃効果の期待されるこ
とは知られている。しかしながら、従来法による
と粒子径の大なる水和物が生成される欠点が一般
に指摘されていた。なお、粒子径をあまり細かく
すると２次凝集を起し、合成樹脂への分散性が悪
くなるので適度の粒径、１〜3μをもつものがよ
い。 本発明はカルシウムアルミネート水和物微粉末
の製法における従来の問題点を解決するために開
発されたもので、第１段の工程として、水酸化ア
ルミニウムと石灰で固形分／水比１〜１／20のス
ラリーとし、これをオートクレーブ中で撹拌しつ
つ120〜245℃で加熱して水熱合成し、ここに
3CaO・Al2O3・6H2Oを主成分とするカルシウム
アルミネート水和物を生成し、第２段の工程とし
て、これをオートクレーブより抜き取り150〜200
℃で空気加熱処理して前記生成物中に、3CaO・
Al2O3・6H2O以外の準安定鉱物として存在する
カルシウムアルミネートハイドレートを脱水分解
して3CaO・Al2O3・6H2Oに転移せしめることを
特徴とするカルシウムアルミネート水和物微粉末
の製造方法である。以下に、この発明を説明す
る。 本発明に使用する一方の原料の水酸化アルミニ
ウムは、ギザサイト〔Al（OH）3〕、ベーマイト
〔AlOOH〕、無定形アルミニウムなどが任意に使
用出来るが、反応収率面から出来るだけ高純度の
ものが好ましい。また、他の原料の石灰は、水酸
化カルシウム、生石灰が使用出来るが、水酸化ア
ルミニウムとの反応性の点で活性度の高いものが
望ましい。即ち、生石灰においては焼成時未分解
のCaCO3の少ないもの、また水酸化カルシウム
においては消化率高く不純物のCaCO3含有量の
低いものがよい。水酸化アルミニウムと石灰の原
料配合比は、モル比でAl（OH）3：Ca（OH）2＝
２：３が基準となる。これを配合する仕方には始
めからこの配合比においてもよいが、外に反応初
期にアルミニウムまたはカルシウムリツチにして
おき、反応途中で不足分のアルミニウムまたはカ
ルシウムを添加して基準モル比、或いは基準モル
比近くにしC3AH6の生成率をコントロールする
ことも可能である。上記配合比の原料は、これに
水を加えてスラリーとし、オートクレーブに入れ
て撹拌しながら120〜245℃の温度で反応させる。
スラリー濃度（固形分／水分）は１〜１／20の範
囲とする。スラリー濃度が１より大であると固形
分多く、スラリーの粘度が上昇して均一な撹拌が
出来なくなりC3AH6の生成を低下する。また、
スラリー濃度が１／20より小さくなると反応初期
の核発生が少なく、その後の反応エネルギーの大
部分は核成長に費され、結晶粒径が5μ以上とな
り好ましくない。スラリー濃度は生成率、結晶粒
径に影響を及ぼし、それは１〜１／20とすること
が必要である。原料はオートクレーブで反応中に
十分撹拌されなければならない。撹拌が十分にな
されないと固形分の運動エネルギーが低下し一部
沈積現象を生じC3AH6の生成率を低下させる。 加熱温度は120〜245℃の範囲内の温度とする。
120℃未満では反応速度も遅く、またC3AH6の生
成率も十分でない。また245℃を超える温度とす
ると、反応初期にC3AH6が急激に生成するが、
これがすぐに熱分解して準安定鉱物であ4C3A3H3
等となるので好ましくない。加熱合成温度を120
〜245℃の範囲とすることによつて、C3AH6の生
成率もよく、また反応速度も早い。オートクレー
ブ中での反応は、反応途中適宜オートクレーブ内
よりサンプリングし、乾燥処理したサンプリング
を粉末Ｘ線回折法により分析し、生成された
C3AH6と未反応の消石灰のＸ線回折強度比
（IC3AH6／I′Ca（OH）2〕が一定になつた段階で中
止する。オートクレーブで合成されたC3AH6を
主成分とするカルシウムアルミネート水和物は、
次にこれを加熱処理する。ここでの加熱処理は、
スラリーのままスプレードライヤを用いて行つて
もよく、また一たん過または遠心分離機を用い
てケーキとし、これをバンドドライヤーまたはロ
ータリードライヤーの如き装置を使用して加熱し
てもよい。これによつてスラリー或いはケーキ中
に含有されている準安定相のカルシウムアルミネ
ート水和物は脱水分解してC3AH6に転移される。
即ち、準安定鉱物であるC4AHxは次式に示す如
き反応によつて等軸晶系のC3AH6となる。例え
ばC4AH13は下記式にてC3AH6に転移する。 C4AH13→C3AH6＋CH＋6H ここでの加熱温度は120〜200℃とする。120℃
未満であるとC3AH6以外の準安定相のカルシウ
ムアルミネート水和物が確実に解離しないので製
品の脱水開始温度が240℃以下のカルシウムアル
ミネート水和物となつてしまう。また、200℃を
超える温度とすると、温度上昇につれて、とくに
処理時間が長い場合、結晶水の一部が放出する現
象がみられるので好ましくない。 こうした処理で得られたC3AH6水和物は、こ
れを常法で微粉砕する。即ち、第１段の水熱合成
で得られたC3AH6を主成分とするカルシウムア
ルミネート水和物を、一たんケーキ状としたのち
加熱処理した場合は塊状であるから粉砕する。な
お、スプレードライヤーを用いて加熱処理する場
合はそのままで0.3〜5μの粉末が得られる。 以上この発明によれば、第１段の工程として、
オートクレーブの中でC3AH6を主成分とし、残
余がC3AH6以外の準安定鉱物であるカルシウム
アルミネート水和物を生成し、第２段の工程で上
記の中の準安定鉱物をC3AH6に転移せしめるも
のであるから、C3AH6の生成は迅速でかつ効率
よい。そして、ここに得られたカルシウムアルミ
ネート水和物は、C3AH6の含有量を95〜96％ま
でも或いはそれ以上に高めることができる。従来
はこれが87〜88％が限度とされていた。従つて、
脱水開始温度も従来は200〜230℃と低かつたが、
本発明によると脱水開始温度は240℃以上とする
ことが出来るようになつた。しかも本発明による
と、結晶粒子径もスラリー濃度の調整などで、
0.3〜5μの範囲でコントロールすることが出来、
適度の粒径をもつたC3AH6を主成分としたカル
シウムアルミネート水和物の白色微粉末を製造す
ることができる。 本発明によつて得られたカルシウムアルミネー
ト水和物の微粉末は脱水開始温度が高いため、高
温下で加熱成形する熱可塑性合成樹脂の充填材に
用いても、成形中に脱水することがなく、成形品
中に気泡を包含して成形物の品質を劣化させるよ
うなことも防止できるようになつた。 実施例 １ 第１表に示す品質特性を有する水酸化アルミニ
ウム270ｇと消石灰360ｇを、容積5.5の撹拌機
付ステンレス製オートクレブに入れ、更に水３
を入れて撹拌しながら温度、50℃，90℃，120℃，
150℃，200℃，245℃，250℃の各々で７時間反応
させた。
造方法に関し、とくに準安定鉱物の含有量を出来
るだけ少なくした3CaO・Al2O3・6H2O（以下、
C3AH6という）の含有量の大なるカルシウムア
ルミネート水和物の製造方法に関する。C3AH6
は、１モル中に28.5％の結晶水を含有する立方晶
形の結晶であり、これを大気圧下で加熱すると、
その結晶水は離脱される。その脱水温度は、純
度、形状、粒子径などによつて異るが、240〜275
℃の間で急激に脱水を始め、400℃までに少なく
とも21％（全体の水の75％）脱水される。このた
め、この水和物は合成樹脂の難燃化に有用な無機
充填材として用いられている。以前より純粋な
C3AH6の合成は、実験室的には可能であつた。
しかしながら、純粋なC3AH6を工業的に安価で
製造する技術はいまだ確立されていない。今日、
工業的に製造されているカルシウムアルミネート
水和物は、C3AH6を主成分としたもので、その
含有量は87〜88％が限度で、その他は準安定鉱物
であるカルシウムアルミネートハイドレート、例
えばC4AHx（ｘ：７，11，13，19）などである。
C3AH6を含有するカルシウムアルミネート水和
物を合成樹脂の難燃化充填材として使用するため
には、その脱水開始温度が樹脂の分解温度附近
で、樹脂の温度上昇を抑制できることが必要であ
る。このため、ここに用いる充填材の脱水開始温
度は240℃程度或いはそれ以上のものが望まれて
いる。然るに従来のC3AH6を含有するカルシウ
ムアルミネート水和物充填材は、その脱水開始温
度が240℃以下、200〜230℃で、特に熱可塑性合
成樹脂に用いた場合、加熱、成形段階で結晶水が
部分的に解離し、気泡を生じ成形品の品質を劣化
させる問題を生じていた。従つて、従来の充填材
は、低温成形される熱硬化性合成樹脂にもつぱら
使用され、高温下で成形される熱可塑性合成樹脂
に用いることが出来ず、使用範囲が限られてい
た。 また、従来の製法によると反応に長時間を要
し、かつC3AH6の生成率も悪く、C3AH6以外の
低温で脱水する準安定鉱物であるカルシウムアル
ミネート水和物を含有ものとなつていた。このた
め結晶水の含有量も少なく、また脱水開始温度も
低かつた。さらに粒子径についていうと、粒子径
が細かくなるほど顕著な難燃効果の期待されるこ
とは知られている。しかしながら、従来法による
と粒子径の大なる水和物が生成される欠点が一般
に指摘されていた。なお、粒子径をあまり細かく
すると２次凝集を起し、合成樹脂への分散性が悪
くなるので適度の粒径、１〜3μをもつものがよ
い。 本発明はカルシウムアルミネート水和物微粉末
の製法における従来の問題点を解決するために開
発されたもので、第１段の工程として、水酸化ア
ルミニウムと石灰で固形分／水比１〜１／20のス
ラリーとし、これをオートクレーブ中で撹拌しつ
つ120〜245℃で加熱して水熱合成し、ここに
3CaO・Al2O3・6H2Oを主成分とするカルシウム
アルミネート水和物を生成し、第２段の工程とし
て、これをオートクレーブより抜き取り150〜200
℃で空気加熱処理して前記生成物中に、3CaO・
Al2O3・6H2O以外の準安定鉱物として存在する
カルシウムアルミネートハイドレートを脱水分解
して3CaO・Al2O3・6H2Oに転移せしめることを
特徴とするカルシウムアルミネート水和物微粉末
の製造方法である。以下に、この発明を説明す
る。 本発明に使用する一方の原料の水酸化アルミニ
ウムは、ギザサイト〔Al（OH）3〕、ベーマイト
〔AlOOH〕、無定形アルミニウムなどが任意に使
用出来るが、反応収率面から出来るだけ高純度の
ものが好ましい。また、他の原料の石灰は、水酸
化カルシウム、生石灰が使用出来るが、水酸化ア
ルミニウムとの反応性の点で活性度の高いものが
望ましい。即ち、生石灰においては焼成時未分解
のCaCO3の少ないもの、また水酸化カルシウム
においては消化率高く不純物のCaCO3含有量の
低いものがよい。水酸化アルミニウムと石灰の原
料配合比は、モル比でAl（OH）3：Ca（OH）2＝
２：３が基準となる。これを配合する仕方には始
めからこの配合比においてもよいが、外に反応初
期にアルミニウムまたはカルシウムリツチにして
おき、反応途中で不足分のアルミニウムまたはカ
ルシウムを添加して基準モル比、或いは基準モル
比近くにしC3AH6の生成率をコントロールする
ことも可能である。上記配合比の原料は、これに
水を加えてスラリーとし、オートクレーブに入れ
て撹拌しながら120〜245℃の温度で反応させる。
スラリー濃度（固形分／水分）は１〜１／20の範
囲とする。スラリー濃度が１より大であると固形
分多く、スラリーの粘度が上昇して均一な撹拌が
出来なくなりC3AH6の生成を低下する。また、
スラリー濃度が１／20より小さくなると反応初期
の核発生が少なく、その後の反応エネルギーの大
部分は核成長に費され、結晶粒径が5μ以上とな
り好ましくない。スラリー濃度は生成率、結晶粒
径に影響を及ぼし、それは１〜１／20とすること
が必要である。原料はオートクレーブで反応中に
十分撹拌されなければならない。撹拌が十分にな
されないと固形分の運動エネルギーが低下し一部
沈積現象を生じC3AH6の生成率を低下させる。 加熱温度は120〜245℃の範囲内の温度とする。
120℃未満では反応速度も遅く、またC3AH6の生
成率も十分でない。また245℃を超える温度とす
ると、反応初期にC3AH6が急激に生成するが、
これがすぐに熱分解して準安定鉱物であ4C3A3H3
等となるので好ましくない。加熱合成温度を120
〜245℃の範囲とすることによつて、C3AH6の生
成率もよく、また反応速度も早い。オートクレー
ブ中での反応は、反応途中適宜オートクレーブ内
よりサンプリングし、乾燥処理したサンプリング
を粉末Ｘ線回折法により分析し、生成された
C3AH6と未反応の消石灰のＸ線回折強度比
（IC3AH6／I′Ca（OH）2〕が一定になつた段階で中
止する。オートクレーブで合成されたC3AH6を
主成分とするカルシウムアルミネート水和物は、
次にこれを加熱処理する。ここでの加熱処理は、
スラリーのままスプレードライヤを用いて行つて
もよく、また一たん過または遠心分離機を用い
てケーキとし、これをバンドドライヤーまたはロ
ータリードライヤーの如き装置を使用して加熱し
てもよい。これによつてスラリー或いはケーキ中
に含有されている準安定相のカルシウムアルミネ
ート水和物は脱水分解してC3AH6に転移される。
即ち、準安定鉱物であるC4AHxは次式に示す如
き反応によつて等軸晶系のC3AH6となる。例え
ばC4AH13は下記式にてC3AH6に転移する。 C4AH13→C3AH6＋CH＋6H ここでの加熱温度は120〜200℃とする。120℃
未満であるとC3AH6以外の準安定相のカルシウ
ムアルミネート水和物が確実に解離しないので製
品の脱水開始温度が240℃以下のカルシウムアル
ミネート水和物となつてしまう。また、200℃を
超える温度とすると、温度上昇につれて、とくに
処理時間が長い場合、結晶水の一部が放出する現
象がみられるので好ましくない。 こうした処理で得られたC3AH6水和物は、こ
れを常法で微粉砕する。即ち、第１段の水熱合成
で得られたC3AH6を主成分とするカルシウムア
ルミネート水和物を、一たんケーキ状としたのち
加熱処理した場合は塊状であるから粉砕する。な
お、スプレードライヤーを用いて加熱処理する場
合はそのままで0.3〜5μの粉末が得られる。 以上この発明によれば、第１段の工程として、
オートクレーブの中でC3AH6を主成分とし、残
余がC3AH6以外の準安定鉱物であるカルシウム
アルミネート水和物を生成し、第２段の工程で上
記の中の準安定鉱物をC3AH6に転移せしめるも
のであるから、C3AH6の生成は迅速でかつ効率
よい。そして、ここに得られたカルシウムアルミ
ネート水和物は、C3AH6の含有量を95〜96％ま
でも或いはそれ以上に高めることができる。従来
はこれが87〜88％が限度とされていた。従つて、
脱水開始温度も従来は200〜230℃と低かつたが、
本発明によると脱水開始温度は240℃以上とする
ことが出来るようになつた。しかも本発明による
と、結晶粒子径もスラリー濃度の調整などで、
0.3〜5μの範囲でコントロールすることが出来、
適度の粒径をもつたC3AH6を主成分としたカル
シウムアルミネート水和物の白色微粉末を製造す
ることができる。 本発明によつて得られたカルシウムアルミネー
ト水和物の微粉末は脱水開始温度が高いため、高
温下で加熱成形する熱可塑性合成樹脂の充填材に
用いても、成形中に脱水することがなく、成形品
中に気泡を包含して成形物の品質を劣化させるよ
うなことも防止できるようになつた。 実施例 １ 第１表に示す品質特性を有する水酸化アルミニ
ウム270ｇと消石灰360ｇを、容積5.5の撹拌機
付ステンレス製オートクレブに入れ、更に水３
を入れて撹拌しながら温度、50℃，90℃，120℃，
150℃，200℃，245℃，250℃の各々で７時間反応
させた。
【表】
反応中に適宜オートクレーブ内より試料を抜き
取り、すぐに過洗浄した。過は磁器製ブフナ
ロートを用いた。使用した紙は5Aで吸引圧150
mmAgとした。洗浄はまず水道水にて過したケ
ーキを行ない、次に水和を止めるためスラリー量
の1/3量のアセトンでケーキを洗浄した。 次に、このケーキを処理温度150℃±５℃（エ
アーオーブンによる空気加熱）で加熱処理し、各
反応温度別に各種の合成試料を得た。これらの反
応程度を粉末Ｘ線回折で求めた。また反応程度
は、生成されたC3AH6と未反応消石灰のＸ線強
度比（IC3AH6／I′Ca（OH）2）で求めた。その結
果を第１図で示す。第１図で、１…50℃，２…90
℃，３…120℃，４…150℃，５…200℃，６…245
℃，７…250℃で水熱合成（オートクレーブ中で）
したものである。 なお、第２図ｂはオートクレーブ中の反応温度
（℃）とＸ線強度比（IC3AH6／I′Ca（OH）2）の関
係（７時間反応）を示したものである。同図ａは
反応時間を３時間とした場合の同様の状態を図示
したものである。更に第２表は、Ｘ線強度比と合
成試料中のC3AH6含有量の関係を示したもので
ある。
取り、すぐに過洗浄した。過は磁器製ブフナ
ロートを用いた。使用した紙は5Aで吸引圧150
mmAgとした。洗浄はまず水道水にて過したケ
ーキを行ない、次に水和を止めるためスラリー量
の1/3量のアセトンでケーキを洗浄した。 次に、このケーキを処理温度150℃±５℃（エ
アーオーブンによる空気加熱）で加熱処理し、各
反応温度別に各種の合成試料を得た。これらの反
応程度を粉末Ｘ線回折で求めた。また反応程度
は、生成されたC3AH6と未反応消石灰のＸ線強
度比（IC3AH6／I′Ca（OH）2）で求めた。その結
果を第１図で示す。第１図で、１…50℃，２…90
℃，３…120℃，４…150℃，５…200℃，６…245
℃，７…250℃で水熱合成（オートクレーブ中で）
したものである。 なお、第２図ｂはオートクレーブ中の反応温度
（℃）とＸ線強度比（IC3AH6／I′Ca（OH）2）の関
係（７時間反応）を示したものである。同図ａは
反応時間を３時間とした場合の同様の状態を図示
したものである。更に第２表は、Ｘ線強度比と合
成試料中のC3AH6含有量の関係を示したもので
ある。
【表】
実施例 ２
実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様
な方法で合成した。ただしオートクレーブ中の合
成温度は変えて50℃，90℃，120℃，150℃，200
℃，245℃，250℃の７種類とした。ここに得られ
た合成品について示差熱重量分析（TG、DTA）
を行ない、脱水開始温度及び脱水減量を求めた。
この結果を第３図および第４図に示す。第３図か
ら明らかなように、反応温度が脱水開始温度にお
よぼす影響は顕著で、それは、反応温度が50℃，
90℃，120℃，150℃，200℃，245℃，250℃で、
大体225〜230℃、235〜240℃、240〜245℃、245
〜255℃255〜260℃、260〜265℃、250〜255℃の
ように変化している。また、水熱反応温度が245
℃までは温度が高いほど脱水開始温度が高温に移
動することが認められる。しかしながら、水熱反
応温度が例えば250℃の場合をみると、第５図お
よび第６図の顕微鏡写真が示す如く、反応初期に
C3AH6が生成すると、これがすぐに熱分解して
長方板状の準安定鉱物であるC4A3H3（第５図参
照）が生成し、これが冷却過程で始めの生成物質
（C3AH6）に戻る（第６図参照）ことから、水熱
反応温度を245℃としたものより脱水開始温度が
かえつて低いものとなつてしまう。本発明の代表
例として水熱反応温度200℃で合成した試料の走
査電子顕微鏡写真およびＸ線回折図を第７図およ
び第８図に示す。第７図に見られるように、ここ
で生成されたC3AH6は球形に近い多面体結晶で、
その粒径は１〜3μとなつている。 実施例 ３ 実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様
な方法でオートクレーブ中で撹拌しながら水熱合
成した。ただしこの場合の反応温度は150℃、反
応時間は７時間とした。得られた反応生成物を、
冷却後実施例１と同様にして過し、アセトンで
洗浄しケーキ状試料を得た。このケーキ状試料を
区分して50℃，85℃，105℃，125℃，150℃，180
℃，200℃，230℃の各温度で８時間恒量になるま
で加熱処理してTG，DTA供試料とした。なお、
加熱は50℃，85℃は真空加熱処理、その他はエア
ーオーブンで空気加熱処理した。ここでの加熱処
理温度は異なる８種類を採用した。これらについ
て脱水開始温度ならびに脱水開始直後の急激な第
１次脱水減量をTG，DTAで求めた。結果を第３
表と第９図，第１０図を示した。
な方法で合成した。ただしオートクレーブ中の合
成温度は変えて50℃，90℃，120℃，150℃，200
℃，245℃，250℃の７種類とした。ここに得られ
た合成品について示差熱重量分析（TG、DTA）
を行ない、脱水開始温度及び脱水減量を求めた。
この結果を第３図および第４図に示す。第３図か
ら明らかなように、反応温度が脱水開始温度にお
よぼす影響は顕著で、それは、反応温度が50℃，
90℃，120℃，150℃，200℃，245℃，250℃で、
大体225〜230℃、235〜240℃、240〜245℃、245
〜255℃255〜260℃、260〜265℃、250〜255℃の
ように変化している。また、水熱反応温度が245
℃までは温度が高いほど脱水開始温度が高温に移
動することが認められる。しかしながら、水熱反
応温度が例えば250℃の場合をみると、第５図お
よび第６図の顕微鏡写真が示す如く、反応初期に
C3AH6が生成すると、これがすぐに熱分解して
長方板状の準安定鉱物であるC4A3H3（第５図参
照）が生成し、これが冷却過程で始めの生成物質
（C3AH6）に戻る（第６図参照）ことから、水熱
反応温度を245℃としたものより脱水開始温度が
かえつて低いものとなつてしまう。本発明の代表
例として水熱反応温度200℃で合成した試料の走
査電子顕微鏡写真およびＸ線回折図を第７図およ
び第８図に示す。第７図に見られるように、ここ
で生成されたC3AH6は球形に近い多面体結晶で、
その粒径は１〜3μとなつている。 実施例 ３ 実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様
な方法でオートクレーブ中で撹拌しながら水熱合
成した。ただしこの場合の反応温度は150℃、反
応時間は７時間とした。得られた反応生成物を、
冷却後実施例１と同様にして過し、アセトンで
洗浄しケーキ状試料を得た。このケーキ状試料を
区分して50℃，85℃，105℃，125℃，150℃，180
℃，200℃，230℃の各温度で８時間恒量になるま
で加熱処理してTG，DTA供試料とした。なお、
加熱は50℃，85℃は真空加熱処理、その他はエア
ーオーブンで空気加熱処理した。ここでの加熱処
理温度は異なる８種類を採用した。これらについ
て脱水開始温度ならびに脱水開始直後の急激な第
１次脱水減量をTG，DTAで求めた。結果を第３
表と第９図，第１０図を示した。
【表】
【表】
実施例 ４
実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様
な方法でオートクレーブ中で撹拌しながら水熱合
成を行なつた。但し、この場合の反応温度200℃、
反応時間は７時間とした。得られた反応生成物の
スラリーをスプレードライヤー（噴霧乾燥機）を
使用して加熱温度190℃、加熱時間２〜３秒で処
理した。これによつて平均粒子径10μ以下の球状
のC3AH6純度略100％の白色微粉末を得た。この
もののＸ線回折チヤートを第１１図に示す。ま
た、示差熱重量分析（TG，DTA）を行ない、脱
水開始温度（265℃）を求め、そのTG，DTAチ
ヤートを第１２図に示す。
な方法でオートクレーブ中で撹拌しながら水熱合
成を行なつた。但し、この場合の反応温度200℃、
反応時間は７時間とした。得られた反応生成物の
スラリーをスプレードライヤー（噴霧乾燥機）を
使用して加熱温度190℃、加熱時間２〜３秒で処
理した。これによつて平均粒子径10μ以下の球状
のC3AH6純度略100％の白色微粉末を得た。この
もののＸ線回折チヤートを第１１図に示す。ま
た、示差熱重量分析（TG，DTA）を行ない、脱
水開始温度（265℃）を求め、そのTG，DTAチ
ヤートを第１２図に示す。
第１図は水熱合成反応の温度を変えた試料につ
いて、その反応時間とＸ線強度比の関係を示す線
図。第２図は、第１図を示すに用いた試料の反応
温度とＸ線強度比の関係を示す線図である。図中
ａは反応時間は３時間のものｂは反応時間７時間
のもの。第３図は水熱合成反応の温度を変えた試
料について、その反応温度と脱水開始温度の関係
を示す図、第４図は、第３図を示すに用いた試料
について、加熱温度と脱水減量の関係を示す線
図。第５図は水熱反応温度が250℃の場合の生成
物の初期段階の図面代用光学顕微鏡写真（1000
倍）、第６図は、第５図に示す生成物冷却過程の
図面代用光学顕微鏡写真（1000倍）。第７図は、
本発明によつて得られたカルシウムアルミネート
水和物微粉末の図面代用走査電子顕微鏡写真
（6000倍）第８図は、第７図に示す水和物微粉末
のＸ線回折図、第９図は、水熱合成反応の温度を
150℃としたものの加熱処理温度を変化させたと
きの脱水開始温度を示す線図、また第１０図はそ
のときの脱水減量（％）を示す線図。第１１図は
水熱合成温度を200℃、反応時間を７時間とした
ものをスプレードライヤーで加熱処理したものの
Ｘ線回折チヤート、また第１２図はこのものの脱
水開始温度と脱水減量の関係を示す線図。
いて、その反応時間とＸ線強度比の関係を示す線
図。第２図は、第１図を示すに用いた試料の反応
温度とＸ線強度比の関係を示す線図である。図中
ａは反応時間は３時間のものｂは反応時間７時間
のもの。第３図は水熱合成反応の温度を変えた試
料について、その反応温度と脱水開始温度の関係
を示す図、第４図は、第３図を示すに用いた試料
について、加熱温度と脱水減量の関係を示す線
図。第５図は水熱反応温度が250℃の場合の生成
物の初期段階の図面代用光学顕微鏡写真（1000
倍）、第６図は、第５図に示す生成物冷却過程の
図面代用光学顕微鏡写真（1000倍）。第７図は、
本発明によつて得られたカルシウムアルミネート
水和物微粉末の図面代用走査電子顕微鏡写真
（6000倍）第８図は、第７図に示す水和物微粉末
のＸ線回折図、第９図は、水熱合成反応の温度を
150℃としたものの加熱処理温度を変化させたと
きの脱水開始温度を示す線図、また第１０図はそ
のときの脱水減量（％）を示す線図。第１１図は
水熱合成温度を200℃、反応時間を７時間とした
ものをスプレードライヤーで加熱処理したものの
Ｘ線回折チヤート、また第１２図はこのものの脱
水開始温度と脱水減量の関係を示す線図。
Claims (1)
- １ 水酸化アルミニウムと石灰で固形分／水比１
〜１／20のスラリーとし、これをオートクレーブ
中で撹拌しつつ120〜245℃で加熱して水熱合成し
3CaO・Al2O3・6H2Oを主成分とするカルシウム
アルミネート水和物を生成し、次にこれをオート
クレーブより抜き取り150〜200℃で空気加熱処理
し前記生成物中に準安定鉱物として存在するカル
シウムアルミネートハイドレートを脱水分解して
安定鉱物の3CaO・Al2O3・6H2Oに転移せしめる
ことを特徴とするカルシウムアルミネート水和物
微粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077311A JPS59203727A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | カルシウムアルミネ−ト水和物微粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077311A JPS59203727A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | カルシウムアルミネ−ト水和物微粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203727A JPS59203727A (ja) | 1984-11-17 |
| JPS643809B2 true JPS643809B2 (ja) | 1989-01-23 |
Family
ID=13630365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58077311A Granted JPS59203727A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | カルシウムアルミネ−ト水和物微粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203727A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288654A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | Nippon Light Metal Co Ltd | 高強度部材用の難燃性熱可塑性樹脂組成物 |
| FR2742139B1 (fr) * | 1995-12-11 | 1998-01-09 | Pechiney Aluminium | Fabrication d'une charge minerale a base d'aluminate tricalcique hexahydrate, produits et applications |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58077311A patent/JPS59203727A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59203727A (ja) | 1984-11-17 |
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