JPH02192473A - セラミックス組成物及びセラミックス発泡体の製造方法 - Google Patents
セラミックス組成物及びセラミックス発泡体の製造方法Info
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- JPH02192473A JPH02192473A JP1289589A JP1289589A JPH02192473A JP H02192473 A JPH02192473 A JP H02192473A JP 1289589 A JP1289589 A JP 1289589A JP 1289589 A JP1289589 A JP 1289589A JP H02192473 A JPH02192473 A JP H02192473A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
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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、壁材、屋根材等の建築用資材として使用され
るセラミックス板材及びその製造方法に関する。
るセラミックス板材及びその製造方法に関する。
珪酸含有物質を含有する組成物を焼成して得られるセラ
ミックスは、耐熱性、断熱性、耐久性等に優れており、
建築用資材として好適な特性を備えている。この特性を
活かし、更に軽量なものとするとき、建築物の強度設計
に関する要求が緩和される。
ミックスは、耐熱性、断熱性、耐久性等に優れており、
建築用資材として好適な特性を備えている。この特性を
活かし、更に軽量なものとするとき、建築物の強度設計
に関する要求が緩和される。
そこで、特開昭６２−８３３８４号公報においては、発
泡性組成物を加熱・発泡させて、発泡体が未だ可塑性を
もつ状態で無機質粉粒体を発泡体の表面に供給し、型板
、ロール等で成形することにより、セラミックス発泡成
形体を製造する方法が提案されている。また、特開昭６
２−５９５８０号公報、特開昭６２−２２３０７３号公
報、特開昭６２−２２３０７４号公報等においては、シ
リカ、アルミナ等を特徴とする特許岩、火山灰等の火山
噴出物を融材１発泡剤と混合して、焼成することによっ
てセラミックス発泡体を製造する方法が提案されている
。更に、特開昭５６−９９６１５号公報、特開昭５６−
１０９８５９号公報等においては、製鉄所から排出され
る高炉水砕スラグを−成分として使用し、セラミックス
発泡体を製造する方法が提案されている。
泡性組成物を加熱・発泡させて、発泡体が未だ可塑性を
もつ状態で無機質粉粒体を発泡体の表面に供給し、型板
、ロール等で成形することにより、セラミックス発泡成
形体を製造する方法が提案されている。また、特開昭６
２−５９５８０号公報、特開昭６２−２２３０７３号公
報、特開昭６２−２２３０７４号公報等においては、シ
リカ、アルミナ等を特徴とする特許岩、火山灰等の火山
噴出物を融材１発泡剤と混合して、焼成することによっ
てセラミックス発泡体を製造する方法が提案されている
。更に、特開昭５６−９９６１５号公報、特開昭５６−
１０９８５９号公報等においては、製鉄所から排出され
る高炉水砕スラグを−成分として使用し、セラミックス
発泡体を製造する方法が提案されている。
このように製造されたセラミックス焼成体、特に発泡し
たセラミックス焼成体にあっては、低い吸水性をもつこ
とが必要である。すなわち、吸水性のあるセラミックス
焼成体を壁材、屋根材等として使用するとき、雨水や雪
融は水等が内部に侵入する。侵入した水分は、焼成体内
部を湿潤にして、黴や雑菌等の繁殖に適した雰囲気を作
る原因となる。また、寒冷地においては、侵入水分が壁
材等の内部で凍結し、そのときの膨張によって壁材に応
力や亀裂を発生させることにもなる。
たセラミックス焼成体にあっては、低い吸水性をもつこ
とが必要である。すなわち、吸水性のあるセラミックス
焼成体を壁材、屋根材等として使用するとき、雨水や雪
融は水等が内部に侵入する。侵入した水分は、焼成体内
部を湿潤にして、黴や雑菌等の繁殖に適した雰囲気を作
る原因となる。また、寒冷地においては、侵入水分が壁
材等の内部で凍結し、そのときの膨張によって壁材に応
力や亀裂を発生させることにもなる。
この吸水性を低下させるため、配合する成分の選択、配
合割合等に対する研究が行われて来た。
合割合等に対する研究が行われて来た。
しかし、これらの点に関する改良を経た後でも、吸水性
が依然として高く、得られたセラミックス焼成体の用途
開発に大きな制約となっている。
が依然として高く、得られたセラミックス焼成体の用途
開発に大きな制約となっている。
そこで、本発明は、セラミックス組成物のガラス化温度
或いは発泡温度を低下させ、焼成温度を高くすることに
よって、焼成段階でガラス化反応を充分に行わせること
ができるセラミックス組成物、及びそのセラミックス組
成物を使用して吸水性を大幅に低下させたセラミックス
焼成体を製造することを目的とする。
或いは発泡温度を低下させ、焼成温度を高くすることに
よって、焼成段階でガラス化反応を充分に行わせること
ができるセラミックス組成物、及びそのセラミックス組
成物を使用して吸水性を大幅に低下させたセラミックス
焼成体を製造することを目的とする。
本発明のセラミックス組成物は、その目的を達成するた
めに、キラ粘土３０〜８０重量部及び高炉水砕スラグ２
０〜７０重量部からなる主材１００重量部に対して、３
０重量部以下の硼酸系融材を配合したことを特徴とする
。また、このセラミックス組成物に、０．０３〜０．５
重量部の炭化けい素を配合しても良い。
めに、キラ粘土３０〜８０重量部及び高炉水砕スラグ２
０〜７０重量部からなる主材１００重量部に対して、３
０重量部以下の硼酸系融材を配合したことを特徴とする
。また、このセラミックス組成物に、０．０３〜０．５
重量部の炭化けい素を配合しても良い。
他方、本発明のセラミックス発泡体の製造方法は、珪酸
含有物質３０〜８０重量部及び高炉水砕スラグ２０〜７
０重量部からなる主材１００重量部に対して、３０重量
部以下の硼酸系融材及び０．０３〜０，５重量部の炭化
けい素を配合したセラミックス組成物を、該組成物の発
泡温度よりも５０℃以上高い温度で焼成することを特徴
とする。
含有物質３０〜８０重量部及び高炉水砕スラグ２０〜７
０重量部からなる主材１００重量部に対して、３０重量
部以下の硼酸系融材及び０．０３〜０，５重量部の炭化
けい素を配合したセラミックス組成物を、該組成物の発
泡温度よりも５０℃以上高い温度で焼成することを特徴
とする。
本発明者等は、セラミックス組成物の焼成過程を研究し
、吸水性を発現させる原因を調査した。
、吸水性を発現させる原因を調査した。
その結果、焼成温度を発泡或いはガラス化温度よりも高
くすることによって、吸水性が極端に低下することを解
明した。本発明は、この知見に基づき完成されたもので
ある。
くすることによって、吸水性が極端に低下することを解
明した。本発明は、この知見に基づき完成されたもので
ある。
すなわち、本発明のセラミックス組成物においては、硼
酸系融材を配合することによって、組成物が流動化する
温度を、その配合割合にもよるが９５０〜１１００℃に
低下させている。他方、焼成温度は、この温度域よりも
５０℃以上高い温度に設定する。この流動化温度と焼成
温度との差によって、流動化されたセラミックス組成物
が充分なガラス化反応を受け、各粒子の間が充填される
。その結果、通常の焼成されたものと異なり、水密性が
大幅に向上し、吸水性の低い焼成体が得られる。
酸系融材を配合することによって、組成物が流動化する
温度を、その配合割合にもよるが９５０〜１１００℃に
低下させている。他方、焼成温度は、この温度域よりも
５０℃以上高い温度に設定する。この流動化温度と焼成
温度との差によって、流動化されたセラミックス組成物
が充分なガラス化反応を受け、各粒子の間が充填される
。その結果、通常の焼成されたものと異なり、水密性が
大幅に向上し、吸水性の低い焼成体が得られる。
硼酸系融材としては、ウレキサイト、硼砂、各種硼酸塩
等が使用される。なかでもナトリウム。
等が使用される。なかでもナトリウム。
カルシウムの含水硼酸塩鉱物であるウレキサイトは、硼
酸以外の酸化ナトリウム、カルシア等も融点降下剤とし
て作用するために、好適な融材である。なお、場合によ
っては、ソーダ灰、ガラスカレット、廃油等を併用して
もよい。
酸以外の酸化ナトリウム、カルシア等も融点降下剤とし
て作用するために、好適な融材である。なお、場合によ
っては、ソーダ灰、ガラスカレット、廃油等を併用して
もよい。
この硼酸系融材は、他の融材に比べて少ない量でも融点
降下の効果が大きく、また硼酸がガラス形成イオンとし
て働くので、セラミックス組成物のガラス化に好適であ
る。
降下の効果が大きく、また硼酸がガラス形成イオンとし
て働くので、セラミックス組成物のガラス化に好適であ
る。
この硼酸系融材の配合量を多（するとき、セラミックス
組成物の融点が下がり、ガラス質が形成され、セラミッ
クス組成物の流動化温度が低下する。しかし、多量の硼
酸系融材は、得られた焼成体の耐火性能の低下をもたら
す原因となるので、上限を３０重量部にしている。
組成物の融点が下がり、ガラス質が形成され、セラミッ
クス組成物の流動化温度が低下する。しかし、多量の硼
酸系融材は、得られた焼成体の耐火性能の低下をもたら
す原因となるので、上限を３０重量部にしている。
また、主成分であるキラ粘土は、シリカ（８０重量％程
度）、アルミナ（１２重量％程度〉 を主成分とし、微
量のｌ’ｅ２０．を含有するものもある。このキラ粘土
の配合割合が３０重量部未満でも、８０重量部を超えて
も、流動化温度が高（なる。キラ粘土は、高炉水砕スラ
グと併用することによって、融点降下がより大きくなる
。
度）、アルミナ（１２重量％程度〉 を主成分とし、微
量のｌ’ｅ２０．を含有するものもある。このキラ粘土
の配合割合が３０重量部未満でも、８０重量部を超えて
も、流動化温度が高（なる。キラ粘土は、高炉水砕スラ
グと併用することによって、融点降下がより大きくなる
。
高炉水砕スラグは、アルミナ、シリカを主成分として詣
り、これに若干のカルシ乙 マグネシアが含有されてい
る。この成分からして、高炉水砕スラグは、耐熱性、断
熱性、遮音性等に優れた焼成体を得る上で必要なもので
ある。この高炉水砕スラグの配合割合が７０重量部を超
えると、流動化温度が高くなり、ガラス化しにくいもの
となり、好ましくない。逆に、高炉水砕スラグの配合割
合が２０重量部未満であると、やはり流動化温度が高（
なり、ガラス化しにくいものとなり、好ましくない。し
たがって、キラ粘土と高炉水砕スラグの割合は、前者が
３０〜８０重量部、好ましくは３０〜７０重量部、後者
が２０〜７０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であ
る。なお、キラ粘土、高炉水砕スラグは、共に珪酸含有
物質である。
り、これに若干のカルシ乙 マグネシアが含有されてい
る。この成分からして、高炉水砕スラグは、耐熱性、断
熱性、遮音性等に優れた焼成体を得る上で必要なもので
ある。この高炉水砕スラグの配合割合が７０重量部を超
えると、流動化温度が高くなり、ガラス化しにくいもの
となり、好ましくない。逆に、高炉水砕スラグの配合割
合が２０重量部未満であると、やはり流動化温度が高（
なり、ガラス化しにくいものとなり、好ましくない。し
たがって、キラ粘土と高炉水砕スラグの割合は、前者が
３０〜８０重量部、好ましくは３０〜７０重量部、後者
が２０〜７０重量部、好ましくは３０〜７０重量部であ
る。なお、キラ粘土、高炉水砕スラグは、共に珪酸含有
物質である。
また、セラミックス発泡体を製造する場合、珪酸含有物
質−高炉水砕スラグ−硼酸系融材の成分系に主材１００
重量部当り０．０３〜０．５重量部の炭化けい素を配合
する。ここで使用する珪酸含有物質としては、ソーダ石
灰ガラス、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス等の珪酸塩
ガラスや石英ガラス等のガラス、キラ粘土、珪石、シラ
ス、窯業原料精製残砂、及び鋳造廃砂等があるが、キラ
粘土を使用すると高炉水砕スラグを配合することによる
融点降下が大きいので好ましい。
質−高炉水砕スラグ−硼酸系融材の成分系に主材１００
重量部当り０．０３〜０．５重量部の炭化けい素を配合
する。ここで使用する珪酸含有物質としては、ソーダ石
灰ガラス、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス等の珪酸塩
ガラスや石英ガラス等のガラス、キラ粘土、珪石、シラ
ス、窯業原料精製残砂、及び鋳造廃砂等があるが、キラ
粘土を使用すると高炉水砕スラグを配合することによる
融点降下が大きいので好ましい。
また、主材に配合される炭化けい素は、ガラス化したセ
ラミックス組成物と接触すると分解し、ＣＯ２等のガス
を発生する。このガスはセラミックス組成物の中を上昇
し、その痕跡が微細な空隙となって残る。炭化けい素の
配合割合が０．０３重量部未満であるとき、焼成時に発
生する気泡が少なくなり、空隙率が高い軽量焼成体が得
られない。
ラミックス組成物と接触すると分解し、ＣＯ２等のガス
を発生する。このガスはセラミックス組成物の中を上昇
し、その痕跡が微細な空隙となって残る。炭化けい素の
配合割合が０．０３重量部未満であるとき、焼成時に発
生する気泡が少なくなり、空隙率が高い軽量焼成体が得
られない。
逆に、０．５重量部を超えるときには、過度の気泡が発
生し、気泡相互が連続して大きな空隙を発生させる原因
となる。
生し、気泡相互が連続して大きな空隙を発生させる原因
となる。
キラ粘土、高炉水砕スラグ、ウレキサイト及び炭化けい
素を第１表に示す割合で混合・粉砕し、粒径１．２鮒に
造粒した。なお、ウレキサイトとしては、８２０３４０
重量％、Ｎａｍ０７重量％、 ＣａＯ１５重量％の組
成をもつものを使用した。造粒した配合物を型枠内に装
入し、次のヒートパターンで加熱・成形・冷却した。
素を第１表に示す割合で混合・粉砕し、粒径１．２鮒に
造粒した。なお、ウレキサイトとしては、８２０３４０
重量％、Ｎａｍ０７重量％、 ＣａＯ１５重量％の組
成をもつものを使用した。造粒した配合物を型枠内に装
入し、次のヒートパターンで加熱・成形・冷却した。
（１）４℃／分の速度で９００℃に昇温（２）９００℃
に６０分間保定し予備焼成（３）４℃／分の速度で１１
５０℃に昇温（４）１１５０℃に３０分間保定し焼成（
５） １０３０℃に降温しプレス成形（６）１０℃／分
の速度で常温まで冷却なお、第１表における実施例１〜
３は無発泡の焼成体を、実施例４〜９は発泡焼成体を、
比較例１〜６は配合割合が外れた場合の焼成体を示す。
に６０分間保定し予備焼成（３）４℃／分の速度で１１
５０℃に昇温（４）１１５０℃に３０分間保定し焼成（
５） １０３０℃に降温しプレス成形（６）１０℃／分
の速度で常温まで冷却なお、第１表における実施例１〜
３は無発泡の焼成体を、実施例４〜９は発泡焼成体を、
比較例１〜６は配合割合が外れた場合の焼成体を示す。
第１表記合例及び流動化温度
実施例１〜９で製造された焼成体は、充分なガラス化反
応が行われた組織をもち、吸水性が極めて低いものであ
った。第１図は、実施例４〜９で製造されたセラミック
ス発泡体の吸水率と温度差ΔＴ（焼成温度−流動化温度
）との関係を表したグラフである。第１図から明らかな
ように、温度差ΔＴを５０℃以上に維持するとき、吸水
率の減少が顕著となっている。なお、第１図における吸
水率は、焼成体の乾燥状態における重量と、この焼成体
を常温の水浴に１昼夜浸漬した後の重量とを比較し、そ
の重量増加率（％）で表している。
応が行われた組織をもち、吸水性が極めて低いものであ
った。第１図は、実施例４〜９で製造されたセラミック
ス発泡体の吸水率と温度差ΔＴ（焼成温度−流動化温度
）との関係を表したグラフである。第１図から明らかな
ように、温度差ΔＴを５０℃以上に維持するとき、吸水
率の減少が顕著となっている。なお、第１図における吸
水率は、焼成体の乾燥状態における重量と、この焼成体
を常温の水浴に１昼夜浸漬した後の重量とを比較し、そ
の重量増加率（％）で表している。
以上に説明したように、本発明においては、セラミック
ス組成物に硼酸系融材を配合することによって、流動化
温度を低下させた組成物としている。そして、流動化温
度よりも高い温度でこの組成物を焼成するとき、ガラス
化反応が充分に行われ、はとんどの粒子が攬水性被膜で
コーティングされるため、極めて吸水性の低い焼成体が
得られる。このような焼成体をたとえば壁材として使用
したとき、壁内部及び室内空間を当初の雲囲気に維持す
ることが可能となる。
ス組成物に硼酸系融材を配合することによって、流動化
温度を低下させた組成物としている。そして、流動化温
度よりも高い温度でこの組成物を焼成するとき、ガラス
化反応が充分に行われ、はとんどの粒子が攬水性被膜で
コーティングされるため、極めて吸水性の低い焼成体が
得られる。このような焼成体をたとえば壁材として使用
したとき、壁内部及び室内空間を当初の雲囲気に維持す
ることが可能となる。
第１図は、温度差ΔＴ（焼成温度−流動化温度）が焼成
体の吸水率に与える影響を表したグラフである。
体の吸水率に与える影響を表したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、キラ粘土３０〜８０重量部及び高炉水砕スラグ２０
〜７０重量部からなる主材１００重量部に対して、３０
重量部以下の硼酸系融材を配合したことを特徴とするセ
ラミックス組成物。 ２、請求項１記載の主材１００重量部に対して、３０重
量部以下の硼酸系融材及び０．０３〜０．５重量部の炭
化けい素を配合したことを特徴とするセラミックス組成
物。 ３、珪酸含有物質３０〜８０重量部及び高炉水砕スラグ
２０〜７０重量部からなる主材１００重量部に対して、
３０重量部以下の硼酸系融材及び０．０３〜０．５重量
部の炭化けい素を配合したセラミックス組成物を、該組
成物の発泡温度よりも５０℃以上高い温度で焼成するこ
とを特徴とするセラミックス発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289589A JPH02192473A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | セラミックス組成物及びセラミックス発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289589A JPH02192473A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | セラミックス組成物及びセラミックス発泡体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192473A true JPH02192473A (ja) | 1990-07-30 |
Family
ID=11818129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1289589A Pending JPH02192473A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | セラミックス組成物及びセラミックス発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192473A (ja) |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1289589A patent/JPH02192473A/ja active Pending
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