JPH0212912B2

JPH0212912B2 -

Info

Publication number: JPH0212912B2
Application number: JP11659886A
Authority: JP
Inventors: Satoru Nagai; Yoshio Nagaji; Tokuo Kume; Kenji Tojo; Kenichi Kawada
Original assignee: Takasago Industry Co Ltd
Current assignee: Takasago Industry Co Ltd
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1990-03-29
Also published as: JPS6252189A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、主として、ドアや間仕切りパネルの
芯材として使用される無機質にして軽量セラミツ
クボードとその製造方法に関する。

［先行技術］従来、軽量にして無機質の芯材は、気泡コンク
リート板、石綿セメントパーライト板、ケイカル
板等が開発されている。

コンクリートに発泡剤を混合して発泡状態で硬
化させた気泡コンクリート板（通称ALC板）は
比重が0.5〜0.7と比較的重く、また芯材にとつて
重要な曲げ強度が、比重0.5のALC板において、
８〜10Kg／cm²と弱く、圧縮強度が20〜40Kg／cm²、
吸水率が35〜40％（Vol％）である。

また、石綿セメントパーライト板も、ALC板
と同様に、硬化、養生に時間が掛り、また比重も
約0.7と重い。更に、ケイカル板も比重が0.6〜0.8
と重い欠点がある。

比重が0.5以下で、強度、特に曲げ強度の強い
芯材として合成樹脂発泡体が開発されているが、
耐熱性に欠け、かつ、火災事故時に有毒ガスを発
生する重大な欠点を持つている。

［本発明の目的］本発明は、従来の芯材のもつ特性を満足し、こ
れらの欠点を除去すると共に、軽量、強靭、不
燃、断熱、防音、低吸湿性にして更には生産性の
高い軽量セラミツクボード並びにその製造方法を
提供するにある。

［本発明の構成］本発明に係る軽量セラミツクボードは、骨材が
焼結剤内に分散して焼結されたもので、骨材は、
パーライトやフヨーライト等のセラミツク発泡体
で、焼結剤は、硅酸質土に、焼成時に発泡するソ
ーダ灰と硝酸ソーダとを含み、焼結剤は、粘結剤
と凝集剤とを含む水溶液で湿潤された骨材表面に
付着され、これが一定の形状に成形、保形された
後焼結される。

［好ましい実施例］この発明の構成と効果を明白にする為、この発
明による製造技法の一実施例を詳述すると次の通
りである。

使用する骨材は通称パーライト、あるいはフヨ
ーライトと呼ばれる黒曜石を約1000℃に急熱して
球状の気泡状に膨張させたもので、これを２mm直
径以下と２mm〜５mm直径の２種類によつて粒度調
整した。即ち、フヨーライト２mmφ以下 750 ２mm〜５mmφ 1500 この骨材に、焼結剤を付着せしめる為、骨材に
水分を付与する。しかるに、骨材を単に水分によ
り湿潤させた場合、乾燥後、焼結剤が骨材より剥
離し、また、低温焼結のために、添加するソーダ
灰の水溶性によつてコーテイング表面に折出し、
均一な焼結状態が得られない等の問題を生ずる。
この欠点は、骨材表面に粘結剤と凝集剤とを付着
することで解消できる。粘結剤としてPVA即ち
ポリビニルアルコール、また凝集剤としてリン酸
アルミニウムを水に添加したものが使用できる。
即ち、水 420 PVA 17ｇリン酸アルミニウム40％溶液 2.1c.c. これを上記骨材と共に、ミキサ内において混合
し、骨材表面に湿潤性を付与する。

この骨材に焼結剤粉末を投入、ミキサ内におい
て骨材表面にコーテイングした。焼結剤は、硅酸
質土とソーダ灰と硝酸ソーダとドロマイトからな
らる。即ち、硅酸質土 2250Kg ソーダ灰 360Kg 硝酸ソーダ 150Kg ドロマイト 240Kg が、混合されてボールミル等で微粉砕された後骨
材表面に付着される。

焼結剤をコーテイングした後一昼夜貯蔵室内に
おいていわゆるねかした後、これを所望の寸法に
成形し焼成温度850℃で１時間焼成した。しかる
のち、用途に合わせて、例えばセラミツクボード
芯材として所望の寸法に再切断して正確な寸法を
得た。

本発明に使用された硅酸質土は下記の通りであ
る。

SiO₂＝72.00％、Al₂O₃＝13.50％、Fe₂O₃＝1.0
％、TiO₂＝0.13％、MgO＝0.20％、CaO＝0.90
％、K₂O＝3.50％、Na₂O＝2.20％、その他、ソーダ灰（Na₂CO₃）は、見掛け比重1.0以下の
水に溶けやすい軽灰を使用したが、見掛け比重が
1.2以上の重灰も使用できた。硝酸ソーダ
（NaNO₃）は、いわゆるチリ硝石として天然に産
出する硝酸ナトリウムで、融点が308℃、比重
2.257380℃で分解して亜硝酸となる無色透明な結
晶である。

ドロマイトは（Ca、Mg）CO₃からなる岩石
で、理論的には、 MgO 21.7％ CaO 30.4％ CO₂ 47.9％の化学成分より成り、不純物としてSiO₂、
Al₂O₃、Fe₂O₃、およびＰを含む。又、ドロマイ
トは原石のままでも原石を高温焼成したドロマイ
トクリンカーの状態でも使用できる。本発明の芯
材に適してドロマイトは、原石の場合、 MgO 16％以上 SiO₂ 45％以下Ｐ 0.1％以下 CaO 33％以上がよく、ドロマイトクリンカーの場合、 MgO 28％以上 SiO₂ ３％以下Ｐ１％以下のものがよい。

リン酸アルミニウム（AlPO₄）は、融点が1500
℃である白色の結晶で40％に調整された水溶液を
使用した。

本発明の実施例においては、骨材と水およびリ
ン酸アルミニウムは体積で、計量し、焼結剤およ
び粘結剤は重量で計量した。特にフヨーライトは
見掛け比重が砂の10分の１から20分の１で、非常
に軽量である為、体積が正確に計算できることに
よる。

骨材の混合量は、これが多い程軽量になるが強
度が弱くなり、低い周波数の防音性が低下し、骨
材が少ない程重くなるが強靭で低い周波数まで広
範囲に優れた防音性を有する。

本発明の軽量セラミツクボードは、好ましく
は、見掛け比重0.15〜0.45に決定される。これに
基づいて、骨材に混合比は、重量比で５〜20％、
好ましくは10〜15％に決定される。

焼結剤の混合比は、次の調合範囲が望ましい結
界を得た。

硅酸質土 50〜80％ソーダ灰 10〜20％硝酸ソーダ３〜８％ドロマイト０〜10％また、骨材の湿潤用の水溶液は、骨材に対し15
〜20％（Vol）リン酸アルミニウム液はPVA水
溶液に対し、0.5〜0.6％（Vol）が安定製造管理
に適していた。

本発明の軽量セラミツクボードは、焼結剤も発
泡状態で焼結されている。焼結剤は、ソーダ灰と
硝酸ソーダとを含み、これが反応して炭酸ガスを
発生し、融化した焼結剤内に発泡状態を付与す
る。したがつて、ソーダ灰と硝酸ソーダの混合比
を硅酸質土に比べて多くすると、焼結剤の発泡率
が高くなつて全体の見かけ比重が小さくなる。見
掛け比重の小さい芯材は相対的強度が低くなる。
従つて、ソーダ灰と硝酸ソーダの混合比は、要求
される強度と比重および骨材の混合量を考慮して
用途に対し最適の値に決定される。

ドロマイトの混合量を、ソーダ灰と硝酸ソーダ
に比べて多くすると発泡率が低下するが、特に強
度を強くする場合、ドロマイトを混合せず、反対
に軽くする場合、好ましくは重量比で０〜10％の
ドロマイトを混合する。

以上の実施例は、粘結剤にPVCを使用したが、
PVCに代わつてCMC、即ちカルボキシメチルセ
ルロースも使用可能である。又、凝集剤には苦利
等も使用可能である。

湿潤された骨材に焼結剤が付着されて一定の形
状に成形された後の焼結条件は、焼結温度750℃
〜1000℃、焼結時間30分ないし３時間の範囲で調
整できる。

以上の様な製造技法により次の効果を生ずる。

セラミツク質軽量骨材が無機質の焼結剤によ
り焼結されているため、物理的化学的強度が強
く、かつ、耐熱性の高い芯材が得られる。

焼結剤それ自体が融化し、かつ発泡する為軽
量にして強靭な芯材が得られる。

本願発明者が試作した芯材は、比重を0.31に
調整した資料で、曲げ強度10.8Kg／cm₂を実現
し、ACL板に比較して概略同等の曲げ強度で
比重を約半分に減ずることが可能となつた。ま
た、吸水率は14.72％（Vol）で、これもALC
板の約半分に減少した。

また、本発明による芯材は、完全無機質焼結
体であるため、耐熱、不燃性であり、また短時
間の焼成により製造できる為極めて生産性が高
く、高価な原料を使用しないので、安価に製造
できる等極めて有意義な特徴を備えている。

骨材の表面を粘結剤と凝集剤を含む水溶液で
湿潤とし、その表面に焼結剤を付着して全体を
一定の形状に成形、保形し、この状態で焼結す
るので、骨材が焼結剤内に均一に分散されて強
固に焼結されると共に、焼結工程が簡単かつ能
率よくできて生産性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軽量セラミツクボードの一例を示す斜
視図である。

Claims

【特許請求の範囲】１骨材が、発泡状態で焼結された焼結剤内に分
散混合焼結されており、骨材はセラミツク発泡骨
材で、これが重量比で５〜20％混合されており、
焼結剤は、重量比で、50〜80％の硅酸質土、ソー
ダ灰、硝酸ソーダが混合されて発泡焼結され、焼
成時に骨材が焼結されている軽量セラミツクボー
ド。２焼結剤が重量比で10〜20％のソーダ灰を含む
特許請求の範囲第１項記載の軽量セラミツクボー
ド。３焼成剤が重量比で０〜10％のドロマイトを含
む特許請求の範囲第１項記載の軽量セラミツクボ
ード。４焼結剤が重量比で３〜８％の硝酸ソーダを含
む特許請求の範囲第１項記載の軽量セラミツクボ
ード。５骨材がパーライト、フヨーライトのいずれか
又は両方の混合体である特許請求の範囲第１項記
載の軽量セラミツクボード。６骨材が平均粒子径の異なる複数種の混合体で
ある特許請求の範囲第１項記載の軽量セラミツク
ボード。７骨材の混合比が５〜20wt％である特許請求
の範囲第１項記載の軽量セラミツクボード。８硅酸質土が白土である特許請求の範囲第１項
記載の軽量セラミツクボード。９セラミツク発泡骨材が、粘結剤と凝集剤を含
む水溶液で湿潤されてその表面に、50〜80wt％
の硅酸質土、ソーダ灰、硝酸ソーダが被着されて
一定の形状に成形され、これを焼成して焼結剤を
発泡焼結して骨材を内部に分散して焼結すること
を特徴とする軽量セラミツクボードの製造方法。１０粘結剤に、PVCとCMCのいずれか又は両
方が使用される特許請求の範囲第９項記載の軽量
セラミツクボードの製造方法。１１凝集剤に、苦利とリン酸アルミニウムのい
ずれか又は両方が使用される特許請求の範囲第９
項記載の軽量セラミツクボードの製造方法。１２焼結温度が700〜1000℃で、焼結時間が30
分〜３時間である特許請求の範囲第９項記載の軽
量セラミツクボードの製造方法。