JPS6283385A - セラミツク発泡体の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、建材などへの応用が好適なセラミック発泡体
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

火山噴出物からセラミック発泡体を製造する方法ついて
は、従来、多くの研究がなされている。

例えば、特開昭５２−１２３４１１号公報や特開昭５４
−８６１３号公報には、シラスと水ガラスとの混合物を
、加熱発泡させる方法が記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、発明者等がこれを追試したところ、気泡が大き
く、機械的強度の低いものしか得られなかった。

また、工業的に安価にセラミック発泡体を製造するため
には、製造設備やエネルギーコストの点から、なるべく
低温で加熱発泡させることが望ましい。

本発明の目的は、上記のような問題を解決し、気泡が小
さく、且つ機械的強度の大きいセラミック発泡体を安価
に製造できる方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、Ｎａｚ　Ｏ化合物、ＣａＯ化合物を加えるこ
とにより、加熱発泡温度が低下し、燐酸カルシウムを少
量添加することにより、気泡が小さく、且つ機械的強度
の大きいセラミック発泡体が得られることを見出したも
のである。

即ち、本発明の要旨は、 火山噴出物　　　７０〜９０重景部 Ｎａ、Ｏ化合物　　５〜１５重量部 ＣａＯ化合物　　　２〜１０重量部 燐酸カルシウム　０．５〜５重量部 発泡剤　　　　　０．１〜１重量部 上記化合物の粉末状物を均一に混合し、８００〜１１０
０℃に加熱することを特徴とするセラミック発泡体の製
造方法にある。

本発明に用いる火山噴出物としては、火山岩、火山灰な
どであり、その化学組成において、５ｉ０２が４５〜８
０％、Ａｌ２Ｏ２が５〜２５％含まれているものが好ま
しい。かかる火山噴出物としては、例えば黒曜石、真珠
岩、松脂岩、軽石、抗火石、安山岩、玄武岩、流紋岩、
長石、白土、シラス、ベントナイト等がある。これらの
火山噴出物は粉末状、好ましくは２００メツシュ以上の
篩を通過の微粉末として使用するのがよい。

本発明に用いるＮａ２０化合物としては、酸化ナトリウ
ムの他、Ｎａ、Ｏ成分を有する水酸化ナトリウム、炭酸
ナトリウム（ソーダ灰）なども含むものである。

本発明に用いるＣａＯ化合物としては、酸化カルシウム
の他、ＣａＯ成分を有する水酸化カルシウム、炭酸カル
シウム、シュウ酸カルシウムなども含むものであり、天
然に石灰岩、石灰、消石灰などとして多量に存在するも
のが使用できる。

本発明に用いる燐酸カルシウムとしては、正塩が好まし
い。酸性塩では気泡の細かい機械的強度の大きいセラミ
ック発泡体を得ることが難しくなる。

本発明に用いる発泡剤としては、炭化珪素、窒化珪素、
窒化ボロン、カーボンブラック等や、炭酸ソーダ、炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩
等がある。

本発明における上記Ｎａｚ　Ｏ化合物、ＣａＯ化合物、
燐酸カルシウム、発泡剤も粉末状で使用するのがよく、
好ましくは２００メツシュ以上の篩を通過の微粉末にす
る。

本発明においては、火山噴出物７０〜９０重量部、Ｎａ
、Ｏ化合物５〜１５重量部、ＣａＯ化合物２〜１０重量
部、燐酸カルシウム０．５〜５重量部、発泡剤０．１〜
１重量部の割合に混合するのである。

この混合物を、粉末のまま加熱発泡させてもよいが、こ
の混合物を造粒機で粒状にしたり、プレス成形した後に
加熱発泡することもできる。

加熱発泡温度は８００〜１１００℃であり、好ましくは
８５０〜１０００℃である。

本発明においては、Ｎａ２Ｏ化合物、ＣａＯ化合物を加
えることにより、原料混合物の加熱発泡温度が低下され
る。Ｎａｚ　Ｏ化合物、ＣａＯ化合物は共同して主成分
である火山噴出物の溶融軟化温度を下げるものである。

上記組成割合にしてはじめて８００〜１１００℃で溶融
軟化し発泡する。

即ち、Ｎａｇ　Ｏ化合物の割合が多すぎると、気泡が粗
くなり、発泡後の冷却時に亀裂が入ったりして良好なセ
ラミック発泡体が得られず、Ｎａ２Ｏ化合物の割合が少
なすぎると、溶融軟化温度を低下させることが困難にな
る。また、Ｎａ２ｏ化合物のみでは溶融軟化温度はそん
なに低下しないが、これにＣａＯ化合物を加えることに
より溶融軟化温度が相乗的に低下する。

ＣａＯ化合物の添加量が少なすぎても又多すぎても上記
相乗効果は発揮されなくなる。

本発明においては、燐酸カルシウムを加えることにより
、発泡体の気泡が小さく、機械的強度の大きなものとな
る。燐酸カルシウムの割合が多すぎると高発泡倍率のセ
ラミック発泡体を得ることが困難になり、発泡体の機械
的強度も弱くなってくる。また燐酸カルシウムの割合が
少なすぎると気泡を小さくする効果が十分に発揮されな
い。

発泡剤は目的とする発泡体の発泡倍率及び発泡剤の種類
によってその使用量は異なる。発泡剤の量が少なすぎて
も多すぎても良好な発泡体を得ることができず、また多
すぎれば原料コストも増大する。

本発明においては、上記原料混合物を、電気炉、回転炉
、トンネル炉などを用いて加熱発泡させる。加熱発泡の
際、原料の混合物の中に補強のため金属の針金や金網を
埋め込むことができるし、また、治具を埋め込むことも
できる。

この原料混合物の粉末、粒状物あるいは成形体を炉の中
で加熱発泡させる時、炉の中を通過するエンドレスベル
ト上に混合物を載せ、混合物が炉内を通過している間に
加熱発泡させ、必要があればまだ変形可能な軟らかい間
にロール等で適宜形状に圧縮成形し、その後、徐冷して
から炉からででくるようにすれば、連続的にセラミック
発泡体を製造することができる。

〔作用〕

本発明においては、原料化合物の粉末状物が均一に混合
され、この混合物が、加熱炉の中で８００〜１１００℃
の熱を受けて溶融軟化し、溶融して適性な粘度のときに
発泡剤が分解し発泡する。この時、Ｎａ、Ｏ化合物、Ｃ
ａＯ化合物によって混合物の溶融軟化温度が上記温度範
囲となり、燐酸カルシウムによって発泡体の気泡が小さ
く揃ったものとなり、機械的強度も大きなものとなる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明においては、火山噴出物にＮａ
、０化合物、ＣａＯ化合物、燐酸カルシウムを加えるこ
とにより、発泡体の気泡が小さく揃ったものとなり、機
械的強度が増す。

また、加熱発泡温度を低下させることができ、従って、
高性能の加熱炉が要求されることもなく、加熱冷却時間
が短縮され、エネルギーコストが低下するとともに製造
効率が向上し、製造コストの低下を実現することができ
る。

本発明により得られたセラミック発泡体は、板状であれ
ば、外壁材、屋根材、床材等の建築用板として使用する
ことができる。また、型を使用してプレス成形したもの
は、瓦、タイル、板材等に使用できる。

次に本発明の実施例を示す。

〔実施例１〕 ″ＪＯＯメツシュ通過の抗火石粉末８４重量部、ソーダ
灰１０重量部、消石灰４重量部、燐酸カルシウム２重量
部、炭化珪素０．２５重置部を、はぼ均一に混合し、加
熱炉の中を通過するエンドレスベルト上に粉末のままほ
ぼ均一な厚みに載せ、加熱炉内を通過する間に９６０℃
に加熱して発泡させた後、徐冷するとセラミック発泡体
が得られた。

得られたセラミック発泡体は、比重０．６、曲げ強度４
０Ｋｇ／ｃｆｆｌ、圧縮強度１００Ｋｇ／ｃａｔであっ
た。

このセラミック発泡体を切断し、切断面をみると、径約
１１１の気泡が均一に分散していた。

〔実施例２〕 ２５０メツシュ通過の抗火石７０重量部、ソーダ灰１５
重量部、石灰岩８重量部、ベントナイト５重量部、燐酸
カルシウム２重量部、炭化珪素０．２５重量部とを、均
一に混合し、水２５重量部で混練し、板状に成形した。

これを充分乾燥した後、電気炉に入れ、１０００℃に加
熱したところ、比重０．５５、曲げ強度３５Ｋｇ／ｃｄ
、圧縮強度７５Ｋｇ／ａＪのセラミック発泡体が得られ
た。

このセラミック発泡体を切断し、その切断面をみると、
径約０．５０の気泡が均一に分散していた。

〔実施例３〕 ２５０メツシュ通過の安山岩８３重量部、ソーダ灰１０
重量部、消石灰４重量部、燐酸カルシウム３重量部、炭
化珪素０．５重量部を均一に混合し、これに水を１５重
量部を加え、混練し顆粒状に造粒した。充分乾燥させた
後、金網の上に均一な厚みに載せ、加熱炉の中に入れ、
９５０℃に加熱し発泡させた。その後、徐冷して取り出
したたところ、比重０．４、曲げ強度３０Ｋｇ／ａｄ、
−Ｆｆ縮強度６０Ｋｇ／ｃａｔのセラミック発泡体が得
られた。

このセラミック発泡体を切断し、その切断面をみると、
径約０．７　Ｍの気泡が均一に分散していた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、火山噴出物　７０〜９０重量部 Ｎａ＿２Ｏ化合物　５〜１５重量部 ＣａＯ化合物　２〜１０重量部 燐酸カルシウム　０．５〜５重量部 発泡剤　０．１〜１重量部 上記化合物の粉末状物を均一に混合し、８００〜１１０
   ０℃に加熱することを特徴とするセラミック発泡体の製
   造方法。