JPH0139981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、特に輻射伝熱の遮蔽を効果的に行な
い、断熱性能を著しく向上せしめた、多孔性を有
する珪酸カルシウムを主成分とする断熱成型体に
関するものである。 一般に断熱施工にあたつては、熱伝達に寄与す
る固体の伝導伝熱、空気層の伝導伝熱、空気の対
流伝熱、及び輻射伝熱をそれぞれ考慮しこれらを
低く設計することが望ましい。そして固体の伝導
伝熱の低減には熱伝導度の低い材料いわゆる断熱
材を使用し、空気層の伝導伝熱及び対流伝熱に対
しては、断熱層を真空排気して該種伝熱を低減す
ることにより断熱性能を向上せしめている。更に
輻射伝熱に対しては、一般に光沢ある金属粉ある
いは金属箔を断熱材に介在せしめて低減してい
る。即ちパーライト、シリカエアロゲル等の粉末
状の断熱材にあつては、アルミニウム粉の如き光
沢ある金属粉あるいは片を、添加して混合し、
又、プラスチツク・フオームの如き成型された断
熱材にあつては、断熱材の間にアルミニウム箔等
の金属箔を間挿せしめているのが現状である。 しかるに上記粉末状断熱材に金属粉、あるいは
片を混合せしめて、輻射伝熱を低減する断熱方法
では、粉末状断熱材と金属粉、片との密度の相違
により均一に分散した混合が困難であり、特に振
動等の繰り返しの揺動により金属粉、片は下方に
集積して偏在することとなり、輻射伝熱を阻止す
る断熱効果を充分発揮し得ず、本来の断熱効果を
損う不都合が生じる。 又、プラスチツクフオーム等の成型された断熱
材での輻射伝熱を阻止する、上記金属箔を断熱材
間に間挿する方法では、一体化が困難で、接着等
の貼付固着しているのが現状で、施工が繁雑であ
つたり、経時により接着力が劣化して金属箔の位
置が移動したり、又破損したりする等の不都合が
生じ、実用的に問題があつた。 本発明は上述の如き現状に鑑み、特に輻射伝熱
を低減するため、金属粉あるいは片を均一に混入
して常に固定された状態に維持し得る金属粉ある
いは片を含有した成型体を提供するものである。
その特徴は従来断熱材として一般に使用されてい
る珪酸カルシウム成型体に着目し、該珪酸カルシ
ウムにアルミニウム粉末あるいは細片を均一に分
散せしめることを可能とした断熱成型体である。
即ち珪酸カルシウム成型体を成型するに際して、
珪酸原料と石灰原料を水に懸濁せしめ、オートク
レーブ中の高温高圧下で水熱反応せしめて得られ
る珪酸カルシウムスラリーあるいは粉末分散液は
通常水素イオン濃度がPH９〜12とアルカリ性を呈
るため、前記珪酸カルシウムスラリーあるいは粉
末にアルミニウム粉末あるいは細片を分散混合せ
しめて成型乾燥してアルミニウム粉末入りケイ酸
カルシウム成型体を製造しようとすると、アルミ
ニウムは前記珪酸カルシウムスラリーあるいは粉
末のアルカリに冒されて、溶解して消失したり、
又消失しないまでも腐食して表面の光沢が失なわ
れて、輻射熱の充分なる遮蔽効果が得られず、又
強度的にも劣ることとなつていた。 本発明は上述の如き現状に鑑みなされたもの
で、その特徴は珪酸原料と石灰原料を水に懸濁せ
しめ、オートクレーブ中で高温高圧下での水熱反
応によつて得られる珪酸カルシウムスラリー又は
粉末にアルミニウム粉末（又は細片）を分散混合
せしめるにあたつてコロイド状シリカを添加し、
つづいて成型、乾燥することにより前記アルミニ
ウムを腐食せしめることなく光沢を保持した状態
で混入せしめ得た珪酸カルシウム成型体である。
そしてこれにより輻射熱の効果的な遮蔽を可能と
すると共に、多孔度を充分保持して、高温度領域
が低温度領域のいずれの厳しい温度領域でも優れ
た断熱性能を保持し、しかも軽量かつ圧縮強度を
有する等の利点がある珪酸カルシウムを主成分と
する断熱成型体を提供するものである。以下本発
明の断熱成型体を詳細に説明する。 本発明による珪酸カルシウム成型体は珪酸原料
と石灰原料と水の混合物をオートクレーブにより
水熱反応せしめて合成して得られるスラリー状あ
るいは粉末状の珪酸カルシウムに、コロイド状シ
リカを添加すると共にアルミニウム粉末を混ぜ均
一に分散せしめ、石綿、ガラス繊維等の繊維状物
質を補強用に添加した後プレス成型し、つづいて
乾燥工程を経て成型体を得る。 そして、この場合珪酸原料として使用される物
質は工業的に入手容易な結晶性の珪石粉末や、無
定型シリカ、又非結晶質珪酸を含有する結晶質天
然珪石も使用し得る。又石灰原料としては、生石
灰が有効に使用され、更に消石灰やカーバイト滓
等も使用し得る。更にコロイド状シリカとしては
シリカゾルを使用することが、均一な分散が行な
われるのでより好ましい。 一方、混入するアルミニウム粉末あるいは細片
は、適宜の寸法の大きさでも充分混合して成型体
を形成することが可能であるが、種々実験を試み
たところ、150メツシユ以上の篩を全通する大き
さの粉末あるいは細片にすると、珪酸カルシウム
中での分散が極めて均一になり、輻射熱の遮蔽効
果をより一層向上せしめることが判明した。 次にオートクレーブでの高温高圧下の水熱反応
で得られたゾノトライト結晶の珪酸カルシウムス
ラリーにアルミニウム粉末を分散せしめるに際し
て前記得られたスラリーの水素イオン濃度（PH）
と添加するコロイド状シリカの量と関連して、ア
ルミニウムの腐食の状態を観察した結果を第１表
に表示する。 使用した珪酸カルシウムのスラリーは得られる
スラリーの水素イオン濃度（PH）の相異によつ
て、Ａ（PH12）、Ｂ（PH11）、Ｃ（PH9.5）の３種類
で、又これらに添加するコロイド状シリカの量を
0.2重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％、
4.0重量％（いずれも全固型分に対する固型シリ
カの割合）の５種類で分散せしめたアルミニウム
粉末の腐食状態を観察した。なお分散せしめたア
ルミニウム粉末は250メツシユの篩を全通したも
のを使用し、その量は輻射熱遮蔽効果を発揮する
３重量％（全固型分に対して）とした。

【表】 状シリカの添加が無くても腐食は生じなかつ
た。
第１表で明らかな如く、成型するために使用す
る珪酸カルシウムの水素イオン濃度（PH）の相異
により、アルミニウムの腐食を抑制するためのコ
ロイド状シリカの添加量が変動する。即ちPH値が
低い場合はコロイド状シリカの添加量は少量で
も、アルミニウムの腐食抑制効果があり、そして
通常オートクレーブでの水熱反応より得られる珪
酸カルシウムのPH値はPH9.5であることを考慮
し、又アルミニウム粉末混合後成型、乾燥工程を
経て成型体が得られる時間が200分要すれば充分
であることを考慮すると、コロイド状シリカ0.5
重量％以上添加すれば充分アルミニウムを腐食す
ることなく、珪酸カルシウム内にアルミニウムを
均一に分散せしめた成型体が得られる。 次に輻射熱の遮断効果を発揮するために珪酸カ
ルシウムに分散せしめるアルミニウムの量は、１
重量％（全固型分に対して）以下ではほとんどそ
の効果は認められず、一方30重量％以上では輻射
熱の遮蔽効果はあるが、反面その量が多くなり伝
導伝熱が増加することとなつて断熱効果を阻害す
ることとなる。このようなことから分散せしめる
アルミニウム粉末あるいは細片は１〜30重量％
（全固型分に対して）が適切であり、更に好まし
くは３〜10重量％を分散せしめるとその効果はよ
り一層大きい。 又、珪酸カルシウム内に分散せしめるアルミニ
ウムは成型体内に偏在することなく均一に分散せ
しめることが、輻射熱の遮蔽効果をより一層高め
るが、その均一の分散は、実験の結果アルミニウ
ム粉末や細片の大きさにより左右されることが判
明し、その大きさが大きいと均一な分散が困難で
150メツシユ以上の篩を全通するものであれば極
めて均一に分散し好結果が得られた。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 生石灰46.7部を消和して得た石灰乳に対しシリ
カフラワー35.5部を水に分散して得られた懸濁液
及び珪石粉末17.8部を添加して、水／固体比
24.0／１とした原料スラリーをオートクレーブ中
で水熱反応して珪酸カルシウムのスラリーを得
た。ここで得られた珪酸カルシウムスラリー固型
分62.9部に対しパルプ3.0部、ガラス繊維5.7部、
ポルトランドセメント2.4部等を補強材として加
えて混合した後、さらにコロイド状シリカ20部を
シリカ分70〜80重量％のシリカゾルとして添加
し、次に250メツシユの篩を全通したアルミニウ
ム粉末６部を混合して、これら撹拌して均一に分
散せしめた後プレス成型し、ついでこれを乾燥工
程で乾燥して所望のアルミニウム粉末を均一に分
散した珪酸カルシウム成型体を得た。 そしてこの成型体の断面を切断して内部を観察
したところ、アルミニウム粉末は成型体内に均一
に分散し、しかもこれらの粉末は腐食せずに光沢
を保持していた。次にこの実施例で得られた本発
明の珪酸カルシウム成型体の性能を、従来のアル
ミニウム粉末を混入していない珪酸カルシウム成
型体と対比して第２表に表示する。

【表】 第２表で表示した如く、熱伝導率は平均温度20
℃での雰囲気で、常圧の使用で3.3％、真空断熱
の状態で使用すると約27％の向上が認められ、又
高温の雰囲気平均温度200℃では常圧の使用で18
％の向上が認められた。しかも成型体に混入せし
めたアルミニウム粉末は振動や衝撃を与えても移
動することなく常に固定された配置が維持される
と共に、強度も充分真空荷重に耐れ得る強度を保
持していた。 本発明の断熱成型体は上述の通り、珪酸カルシ
ウム成型体にアルミニウム粉末や細片を腐食する
ことなく本来保有している光沢を維持して、しか
も均一に分散混合せしめた断熱成型体であるの
で、輻射熱の遮蔽効果を著しく向上せしめた断熱
材となり、従つて従来の断熱材になかつた輻射熱
遮蔽の効果が加えられて、より一層断熱性能が高
められ、特に真空断熱支持材としての性能は従来
の断熱材では得られない性能を発揮する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 珪酸原料と石灰原料と水とをオートクレーブ
   中で水熱反応せしめて得られた珪酸カルシウムに
   コロイド状シリカとアルミニウム粉末あるいは細
   片及び補強剤を添加混合した後成型し、ついで乾
   燥せしめることを特徴とする珪酸カルシウムを主
   成分とする断熱成型体。 ２ コロイド状シリカがシリカゾルであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の珪酸カル
   シウムを主成分とする断熱成型体。