JPS6150914B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセラミツク多孔体に関するものであ
る。特公昭52−5328号公報に記載されているよう
に、セラミツク多孔体の原料となる無機微粉末を
パルプ等の繊維状の可燃性物質の水性分散液に懸
濁させ、しかる後該無機微粉末を両性界面活性剤
を用いて該可燃性物質表面に吸着、凝集させ、湿
式抄紙法によつてシート状また板状成形物を得、
その成形物を焼成してセラミツクとする方法があ
るが、本発明はかかる方法を改良して吸音板や断
熱材などの用途に適するセラミツク多孔体を製造
する方法である。

従来、(1)混練り法と称してこの種のセラミツク
多孔体、発泡体を得るために無機微粉末原料と発
泡剤として無機発泡剤または発泡性頁岩、蛭石、
黒耀岩等の天然無機発泡剤と共に混練り成形し
て、焼成後発泡体を得る方法があり、更に、(2)無
機微粉末原料にプラスチツクビーズ、木屑などの
可燃性夾雑物と樹脂バインダーと共に混練り成形
して焼成後、可燃性物を焼失せしめ発泡体を得る
方法、また、(3)中空体をガラス、釉薬等でまぶ
し、板状に成形・焼成する方法などが有る。

しかし、これら(1)，(2)の方法では、30重量％以
上の発泡剤、可燃性物の混練りは困難であり、ま
たそれ以下の量であつても発泡剤、可燃物の割合
が多くなるに応じて、無機微粉末の分布状態の不
均一さからくる焼成中の変形が生ずることはさけ
られず、また焼成後の気泡の分布の不均一等の問
題があつた。また、先言した特公昭52−5328号公
報の方法では大面積の成形物を得ることができる
利点があるが、可燃性物質に繊維質のパルプを用
いるので、空所の形状が層状になり、セラミツク
が層状に剥がれやすく、高い空孔率のセラミツク
が得られにくいという欠点があつた。また前記(3)
の方法では高い空孔率のものが得られるが、バイ
ンダーとなるケイ酸ガラス、釉薬の耐熱性の問題
からおのずと用途が限定されてしまう。

本発明は以上のような欠点を生じないセラミツ
ク多孔体の製造方法であり、具体的には焼結性の
無機微紛体５〜80容量％と粒度10〜60メツシユの
無機中空体20〜95容量％を固形分とする水性懸濁
液に凝集剤を加えて、前記無機微粉末を無機中空
体の表面に均一に吸着、凝集せしめ湿式抄紙法に
よつて板状にし、乾燥させた後酸化雰囲気中で焼
結させるセラミツク多孔体の製造方法である。

以下更に本発明の詳細を説明すれば、本発明は
水性懸濁液中に分散している20〜95容量％の無機
中空体表面そのものに５〜80容量％の焼結性の無
機微粉末を凝集剤により吸着凝集させ、懸濁液か
ら成形物を得るのに通常の抄紙法を用いるので、
未焼成成形物に必要とされる無機微粉末と無機中
空体との均一な分散分布状態というものは抄紙段
階ですでに実現されている。懸濁液から乾燥時
に、全体に対する無機中空体の含有量を体積比に
して20〜95容量％の広範囲に含有する未焼成物を
得ることができ、一方、無機微粉末の存在状態も
抄紙段階で強制的に分散されてなる無機中空体の
均一な分布状態に従つて均一となつた未焼成物を
得ることができ、これを焼成してその結果多孔セ
ルが均一に分布した広範囲の嵩比重を有するセラ
ミツク多孔体を製造できる。

本発明に使用される無機微粉末は撹拌された水
中で充分に分散できる程度に小さいもので、通常
は200メツシユの篩を通過する粒径の微粉末を選
ぶのが適当である。また種類としては水に不溶性
で、金属、金属酸化物およびそれ自身焼結するケ
イ酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩もしくは他の焼結材
料と共存して焼結体を構成しうる金属化合物であ
れば何でもよく、加えて天然に産する窯業用の無
機物であつても使用できることはもちろんであ
る。本発明では無機中空体の融点以下は勿論のこ
と、融点以上の焼成温度であつても高い空孔率の
ものが得られるから、その後の焼結のための温度
条件や雰囲気は任意に決定でき、したがつてほと
んど全ての窯業原料が利用できる。

ここで言う無機中空体とは、バルーン状の単一
気泡構造を有するものがあげられ、またさらに単
一気泡構造中に独立または連通した複数の細分化
された気泡を有するもの、あるいは内部の気泡の
一部が外部と導通している多孔質ものも含むもの
とする。例えば前者の代表的な例としてはシラス
バルーン、アルミナバルーン等、後者の例として
は発泡パーライト等が挙げられるがこれらに特に
限定されるものではない。

本発明では、無機中空体の融点以下ではそのま
ま中空体空孔が、融点以上では中空体が熔融収縮
したところの空孔が空所となつてセラミツク多孔
体となるものであるから、その粒度は無機微粉末
より大きいものを用いるが、あまり大きな径を有
するものは、無機微粉末の無機中空体表面への定
着率が低下するので望ましくない。例えば、粒度
10〜60メツシユ、好ましくは28〜48メツシユ程度
の範囲にあるものが、無機微粉末の担体として、
あるいは抄造適性のうえで好ましいと言える。

また、無機中空体95容量％を超える分量では無
機微粉末が少なすぎて焼成しても実用強度のある
焼結物を得ることが困難であり、20容量％より少
ない分量では実用的な多孔質としての物性に達し
ない。

次に、凝集剤について述べると、凝集剤は大き
く分けて無機凝集剤と高分子凝集剤があげられ
る。無機凝集剤としては硫酸アルミニウム（硫酸
バン土）、アルミン酸ソーダ、塩化アルミニウ
ム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄等があ
り、又、高分子凝集剤としては、ポリアクリルア
ミド系の高分子凝集剤が代表的であるが、その他
にポリアミン、カチオン化デン紛、ポリエチレン
イミン、ポリアクリル酸ソーダ等の高分子凝集剤
を用いることもできる。

高分子凝集剤は例えば無機微粉末に対して0.01
〜0.2重量％程度の小量の添加で吸着凝集の効果
が上がるのが特徴といえ、高分子凝集剤の単独使
用で充分である場合が多い。しかしながら、ポリ
アクリルアミド系の高分子凝集剤に加えて硫酸バ
ン土の如き無機凝集剤を同時併用すると吸着凝集
の歩留まりが一段と向上することがある。

無機凝集剤は、高分子凝集剤に比べると大量に
添加されがちで、無機微粉体に対して0.5〜３重
量％にもなることがある。しかし無機凝集剤は焼
成中に金属酸化物に変化し、多孔質セラミツクを
構成する成分となるから、特に問題はないもので
ある。

なお、説明が前後したが、焼結性の無機微粉末
と無機中空体を固形分とする水性懸濁液は、固形
分を充分に分散して均一にする必要がある。

本発明は以上の様なものであり、本発明によつ
てできる多孔体は、無機、有機の発泡剤の練り込
みによつてできる多孔体に比較して焼結過程での
変形が少なく、寸法安定性が大きい特徴があり、
用いる無機中空体の分量を任意に選定することに
より、目的に応じた応範囲の嵩比重、例えば0.3
〜1.5のセラミツク多孔体を得ることができる。
成形法に抄紙法を用いたので、多孔セルとなる無
機中空体も均一に分布しており、かつ大面積の板
状物の成形が容易であり、高品質で大形の多孔質
セラミツク体が得られるものである。しかも、本
発明の製造方法によれば、多孔質のセルの形状は
無機中空体の形を反映して粒形もしくはそれに近
い形となるものであり、無機微粉末の一体化も堅
牢で高い空孔率のセラミツクが得られるものであ
る。

本発明の製造方法により得られる多孔質セラミ
ツク体は、断熱材や吸音材あるいは建造物の内壁
材などに用いることができる。

〔実施例１〕 粘土45部、長石40部、珪灰石５部、陶石10部か
らなる組成の無機微粉末30容量％と篩により28〜
48メツシユに分級したシラスバルーン70容量％と
を添加物の５倍容の水に分散させた懸濁液とな
し、ポリアクリルアミド系高分子凝集剤、（商品
名 サンポリN500 三共化成(株)製）を無機微粉
末に対して0.02重量％添加し、シラスバルーン表
面に該無機微粉末を吸着凝集させ、通常の湿式抄
紙法により厚さ10mmの板状物となし乾燥した。

次いでこれを酸化雰囲気中で1250℃の焼成温度
にて焼結させ、嵩比重1.42の均一な多孔質セラミ
ツク板を得た。

〔実施例２〕 実施例１と同一組成を有する無機微粉末10容量
％と10〜28メツシユに分級した発泡パーライト90
容量％を添加物の３倍容の水に分散させた懸濁液
を調整し、硫酸バンドを微粉末に対して２重量％
加え、ポリアクリルアミド系高分子凝集剤を微粉
末に対して0.02重量％添加し、発泡パーライト表
面に該微粉末を吸着凝集させ、通常の湿式抄紙法
により厚さ12mmの板状となし、これを充分乾燥し
ない状態で20Kg／cm²の圧力で加圧し10mmの板状成
形物を得た。

次いでこれを乾燥し、酸化雰囲気中で温度1280
℃の焼成を行ない、嵩比重0.90の均一な高多孔質
セラミツク板を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼結性の無機微粉末５〜80容量％と、無機中
   空体20〜95容量％とを固形分とする水性懸濁液
   に、凝集剤を添加して前記無機微粉末を前記無機
   中空体表面に吸着せしめ、通常の湿式抄紙法によ
   つて板状の成形物とし、乾燥させた後、酸化雰囲
   気中で焼結させることを特徴とするセラミツク多
   孔体の製造方法。