JPS6210959B2

JPS6210959B2 -

Info

Publication number: JPS6210959B2
Application number: JP57094429A
Authority: JP
Inventors: Goro Saito; Shigeru Yagi; Shinichi Kuzuoka
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1982-06-02
Publication date: 1987-03-09
Also published as: JPS58213669A

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スとする方法が
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、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
剤として有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はあ
る。

しかし、これらの方法では、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、可燃性物の割合が多く
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。

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
無機微粉体30〜90重量％と粒度10〜60メツシユの
粉末状、粒状または薄片状の可燃性物質70〜10重
量％を内容物とする水性懸濁液に凝集剤を加え
て、前記無機微粉末を該可燃性物質表面に吸着、
凝集せしめ湿式抄紙法によつてシート状または板
状にし、乾燥させた後酸化雰囲気中で可燃性物質
を燃焼飛散させ、しかる後無機微粉末を焼結させ
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
懸濁液中に分散している70〜10重量％の粒状、薄
片状または粉末状の可燃性物質表面そのものに30
〜90重量％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
れる無機微粉末と可燃性物質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可燃性物質
の含有量を重量比にして70〜10重量％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
てなる可燃性物質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の自身焼結するケ
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。本発明では可燃性物質は焼成の初期段階で焼
失するものであるから、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。更に必要に
応じて、上記の無機微粉末とは別にセラミツク多
孔体の補強効果を目的としたセラミツクフアイバ
ー例えばシリカーアルミナ系セラミツクフアイバ
ー、アルミナ系セラミツクフアイバー等を可燃性
物質と併用することもできる。

可燃性物質が焼失してできる多孔セル及びその
分布等に何んら影響するものではなく、該セラミ
ツクフアイバーが焼成物中に繊維同志が絡み合つ
た状態で存在する。

この繊維同志の絡み合いの効果によつてセラミ
ツク多孔体を補強できる。

ここで使用できるセラミツクフアイバーはセラ
ミツク多孔体素地の無機微粉末の焼結温度では融
解せず繊維の形状を保持するもので、繊維長30〜
250mmのものが選ばれる。セラミツクフアイバー
の混入量は無機微粉末に対して０〜20重量％が望
ましい。

一方、可燃性物質については、パルプをすりつ
ぶしたフレーク状パルプ、オガクズ、もみがら、
糸屑、活性炭など特に限定されるものではなく無
機微粉末が焼結する温度以下、例えば600〜800℃
の温度で燃焼飛散するものであればよいが、粒
状、薄片状または粉末状の形態をした可燃性物質
である方が望ましい。

本発明では、可燃性物質が焼失した跡が空所と
なつてセラミツク多孔体となるものであるから、
可燃性物質の形態としては粉末状、粒状または薄
片状の形態を呈してしかもある程度嵩さがあるも
のが望ましい。その粒度は、無機微粉末より大き
いものを用いるが、あまり大きい径を有するもの
は、焼成時に無機微粉末の焼結を妨げることにな
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20〜40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、可燃性物質が70重量％を超える分量では
無機微粉末が少なすぎて焼成しても焼結物を得る
ことが困難であり、10重量％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、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、カチオン化デン粉、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
と可燃性物質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り、前記
の固形分に対して重量比で７〜20倍程度の水とと
もに懸濁させるのが妥当である。

本発明は以上のようなものであり、本発明によ
れば、可燃性物質が焼失してできる多孔体は、無
機、有機の発泡剤の練込み法によりできる多孔体
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、用いる可燃性物質の分量
を任意に選定することにより、目的に応じた広範
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
多孔セルとなる可燃性物質も均一に分布させやす
く、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粉末状または薄片状の可燃性
物質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粘度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70重量％と、篩により20
〜40メツシユに分級したオガクズ30重量％とを分
散させた懸濁水溶液となし、ポリアクリルアミド
系高分子凝集剤商品名サンポリＮ−500（三共化
成(株)製）を無機微粉末に対して0.02重量％添加
し、オガクズ粉末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８時間かけて徐々
に1250℃まで昇温することでオガクズを焼失さ
せ、しかるのち1250℃で１時間保つ焼成操作を行
ない、嵩比重0.73の均一な多孔質セラミツク板を
得た。

実施例２実施例１と同一の組成を有する無機微粉末35重
量％と10メツシユの篩を通過するフレーク状パル
プ65重量％を分散させた懸濁水溶液を調整し、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、フレーク状パルプ表面に該微粉末
を吸着凝集させ、通常の湿式抄紙法により厚さ30
mmの板状となし、これを充分乾燥しない状態で20
Kg／cm²の圧力で加圧し15mm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10時間か
けて1280℃まで昇温し1280℃cm²１時間保ち自然冷
却する通常の焼成を行ない、嵩比重0.41の均一な
高多孔質セラミツク板を得た。

Claims

【特許請求の範囲】

１焼結性の無機微粉末30〜90重量％と、粒度10
〜60メツシユの粉末状、粒状または薄片状の可燃
性物質70〜10重量％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可燃
性物質表面に吸着せしめ、通常の湿式抄紙法によ
つてシート状または板状の成形物とし、乾燥させ
た後、酸化雰囲気中で可燃性物質を燃焼飛散さ
せ、しかる後無機微粉末を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。