JPH0212902B2

JPH0212902B2 -

Info

Publication number: JPH0212902B2
Application number: JP19273286A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Egami; Toshihiko Mita; Yoshihiko Murata
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1990-03-29
Also published as: JPS6350374A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、断熱性で耐火性のある材料として好
適な軽量セラミツクス成形体の製法に関する。［従来の技術］無機質発泡体特にガラス発泡体や珪酸カルシウ
ム成形体は独立或いは連続した微細気孔を内包し
軽量で不燃性、耐火性、断熱性、吸音性、加工性
等に優れ特性を有するために、建築材料における
不燃断熱材、例えば天井板、側壁、仕切り壁とし
て広く実用に供され、また、スチームパイプ、ダ
クト、冷蔵庫等の保温材としても使用されてい
る。ガラス発泡体はガラス粉末と発泡剤粉末とを
混合、これを焼成し、軟化したガラス中へ発泡剤
により発生した気体を包含させることにより軽量
化するものである。ガラス粉末は板ガラス、ビン
ガラス等の比較的軟化温度の低いものが用いられ
る。発泡剤は炭素系、炭酸化物等の二酸化炭素を
発生するものが用いられる。珪酸カルシウム成形体は石灰質物質と珪酸質物
質をオートクレーブ中で水熱反応させ製造され
る。この場合成形したものをオートクレーブ養生
する方法とオートクレーブ養生したスラリー脱水
成形して作製する方法がある。然し乍ら、発泡ガラスは本質的には強度が低く
自己支持建築材としての使用は困難で、断熱材や
吸音材としての使用が限界であり、また、調合さ
れた原料が自己支持性を有していないため、これ
を型枠に詰め加熱焼成を行ない、徐冷炉に装入す
る際に型枠を取り外すという厄介な手段をとる必
要がある。またそのため大型の部材を作製するの
が困難である。また、泡の発生が不安定であり均
一な発泡体を得ることが非常に困難である。また、珪酸カルシウム成形体は強度が低くま
た、靭性がないために通常は補強繊維で補強され
ている。然し乍ら、アスベスト繊維での補強は作
業従事者の珪肺や肺ガン等の疾病の羅患の危険に
より、法的に規制の動きがあり、また、更に有機
繊維は耐火性の面で難点がある。ガラス繊維での
補強は上記のような欠点を有しないものの勒性が
ない欠点を克服したとはいえず、製品の角付け等
の問題が残つている。またいずれの補強繊維であ
つても、珪酸カルシウム水和物と均質に混合する
のが困難であるため、成形体への混入割合に限界
があり、従つて、強度もある限度以上には高くな
らない。更に、ガラス発泡体及び珪酸カルシウム成形体
ともに微細気孔が独立泡、独立孔のみでなく、連
続気孔を多く含むために、吸水し、断熱性が低下
することがある。［発明が解決しようとする問題点］本発明は、以上述べたようなガラス発泡体及び
珪酸カルシウム成形体等の無機質発泡体の問題点
を解決すべく鋭意研究を行なつた結果、珪酸カル
シウム水和物を溶融ガラス固着することにより、
軽量で強固不燃で耐火性のあるセラミツクス成形
体を製造できることを見出した。従つて、本発明は、軽量で強度がある程度あ
り、自己支持性があり、角欠けなどのないセラミ
ツクス成形体を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、断熱材や吸音材として有用な上記
のようなセラミツクス成形体を経済的に製造する
方法を提供することを目的とする。更に、本発明
は、勒性があり、且つ、アスベスト等の繊維を使
用しないでも強度がある程度あり、均質性を有す
る軽量セラミツクス成形体を簡便に製造すること
のできる方法を提供することを目的とする。［問題点を解決するための手段］本発明は、ガラス粉末５〜60重量部と珪酸カル
シウム水和物40〜95重量部と水よりなるスラリー
を脱水成形して、乾燥し、該ガラス粉末の軟化点
より高い温度で焼成した後、冷却固結させること
を特徴とする軽量セラミツクス成形体の製法であ
る。［作用］本発明によると、ガラス粉末と珪酸カルシウム
水和物と水よりなるスラリーを脱水成形して、固
形体を作製し、これをガラス粉末の軟化点より高
い温度で焼成し、ガラス粉末を溶融させ、この溶
融したガラスで珪酸カルシウム水和物を固着、一
体化させ、強固な成形体を作るものである。本発明によると、ガラス粉末５〜60重量部と珪
酸カルシウム水和物40〜95重量部と水とによりス
ラリーを作り、次に、そのスラリーから脱水成形
して、成形体を作り、それを乾燥し、該ガラス粉
末の軟化点より高い温度で焼成する。すると、脱
水成形した成形体の中にあるガラス粉末が溶融固
着し、一体化し、冷却固結させると、軽量セラミ
ツクス成形体が得られる。本発明に用いるガラス粉末は、限定されるもの
でなく、ガラス質物質であれば、使用可能であ
る。特に板ガラス、ビンガラス等の比較的に軟化
点の低いソーダ石灰ガラスのガラス粉末は容易に
安価に入手でき好適である。また、釉薬フリツトを用いることも可能で、天
然ガラス、産業廃棄物ガラスを粉砕して用いるこ
とも可能である。軟化点の高いガラスを用いる場
合Na、Li等の化合物を添加し、軟化点を低下さ
せることができる。珪酸カルシウム水和物、石灰質物質と珪酸質物
質及び水よりなる物質の水熱反応生成物である。
その中でも石灰質物質と珪酸質物質をCaOと
SiO₂のモル比が１対１になるように混合し、こ
れに固形量の７倍及至20倍の重量部の水を入れ混
合し、約200℃の温度でオートクレーブ中で水熱
反応させたゾノトライトが最も好適である。この珪酸カルシウム水和物に対して前記粉末ガ
ラスを添加し、必要あれば水分の量を調整して混
合均一なものとし、脱水成形することが好適であ
る。脱水成形の方法はプレス成形、押出成形、抄造
成形等によることができる。成形するときに、そ
の後の工程での成形品の型崩れ等を防止するため
に、調合原料に更にガラス繊維、有機繊維等の補
強繊維及び水ガラス、ポリビニルアルコール、酢
酸ビニルエマルジヨン、カルボキシメチルセルロ
ース、澱粉水溶液等の無機化合物、有機化合物の
結合材を用いることができる。脱水成形を施した後、脱型し乾燥する。乾燥の
方法温度は、100〜120℃の温度で行なうのが効率
的で、好適であるが、これに制限されることはな
い。乾燥と焼成を同一炉で行なうことができる。
また、別個の炉で行なうこともできる。更に、脱
型をしないで乾燥、焼成を行なうことも可能であ
る。本発明は、珪酸カルシウム水和物の間を溶融ガ
ラス相で固着して強固な成形体を作るものである
ので、本発明による焼成は、粉末ガラスの軟化点
以上に固形体の温度を上昇させる必要がある。粉
末ガラスの軟化点は、そのガラスの化学組成によ
り定まるので、焼成温度は使用する粉末ガラスに
よつて変化し、特定できなく、使用粉末ガラスに
より、調整し、決定すべきものである。また、本発明では、珪酸カルシウム相の間をガ
ラス相で固着するためには、ガラスを適度な状態
に溶融する必要があり、焼成温度或いは焼成時間
は、適切に選択しなければならない。軟化点の高いガラスを用いると焼成温度を高く
する必要があるが、810℃を超えると、珪酸カル
シウム水和物がワラストナイトに変化し、成形体
の容積が変化する。そのため、この温度以下で焼
成することが望ましい。軟化点の低いガラスを用いると焼成温度が低く
てもよいが、その反面で、本発明の軽量セラミツ
クス成形体の軟化温度も低くなり、耐火性が低下
するものである。本発明により固着のために用いる粉末ガラスの
量は、少ないと強度が充分でなく、自己支持性が
得られないために、最小で５重量％とする。ま
た、粉末ガラスの量が、多過ぎると、嵩比重が大
きくなり、軽量化できずまた、断熱効果が少なく
なるために、粉末ガラスの最大の量を60重量％と
した。従つて、粉末ガラスと珪酸カルシウム水和
物との割合の範囲は、ガラス粉末５〜60重量％に
対して珪酸カルシウム40〜95重量％を混合するも
のを好適とする。また、着色をするために、即ち、建築用材、内
装材、外装材として使用するときに着色が望まし
い場合に、粉末ガラスとともに、無機顔料等を用
いることも可能である。本発明の製法により製造される軽量セラミツク
ス成形体は、建築材料、建築部材にも、また、断
熱材としても、吸音材としても有用である。また、本発明による軽量セラミツクス成形体の
製法は、大型の製品にも適用可能であり、その点
有利である。次に、本発明の軽量セラミツクス成形体の製法
について具体例により説明するが、本発明は、次
の実施例に限定されるものではない。［実施例］以下実施例及び比較例に用いた材料を示す。珪酸カルシウムスラリー消石灰と結晶質珪石粉末とをCaOとSiO₂のモ
ル比が１対１になるように調合し固形物の４倍重
量の水を加えてスラリーとし、90℃で１時間反応
させてゲル化した後、更にスラリーの３倍重量の
水を加え、オートクリーブ中で撹拌しながら210
℃で４時間反応させたものである。ガラス粉末ガラス粉末は、東芝製ソルダーガラス粉末（軟
化点640℃）を用いた。実施例１〜８上記の材料を第１表に示す割合で配合し、これ
を均一に混合したものをプレス金型に入れ、プレ
ス圧50Kgｆ／cm²で成形し、120℃の温度で５時間
乾燥し、その後、約700℃の温度で約１時間加熱
して板状成形体を製作した。尚、試作した成形板の大きさは、各実施例とも
縦150mm、横100mmで厚さ12mmである。［比較例］実施例と同様に上記の材料を第１表に示す割合
で配合、これを均一に混合したものをプレス金型
に入れてプレス圧50Kgｆ／cm²で成形し、120℃の
温度で約５時間乾燥して製作した板状成形体であ
る。各実施例、比較例で製造した成形体の物性試験
の結果を更に第１表に示す。

【表】

【表】［発明の効果］本発明の軽量セラミツクス成形体の製法によ
り、第１にある程度の強度を有し、自己支持性を
有する、断熱材、吸音材として有用な軽量セラミ
ツクス成形体の製造が可能になつたこと、第２
に、角欠け等のない、大型の部材を製造すること
の可能な軽量セラミツクス成形体の製法を提供で
きること、第３に、均質な構成を有し、勒性のあ
り、アスベスト等の繊維の補強なしである程度の
強度のある軽量セラミツクス成形体を提供できる
こと、第４に、そのような強度、物性の著しく改
良された軽量セラミツクス成形体を低コストで簡
便に製造できる方法を提供できること、第５に、
吸水率の改善された軽量セラミツクス成形体が提
供できたことなどの技術的効果が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】１ガラス粉末５〜60重量部と珪酸カルシウム水
和物40〜95重量部と水よりなるスラリーを脱水成
形して、乾燥し、該ガラス粉末の軟化点より高い
温度で焼成した後、冷却固結させることを特徴と
する軽量セラミツクス成形体の製法。２前記珪酸カルシウム水和物は石灰質物質と珪
酸質物質及び水よりなる物質の水熱反応生成物で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の軽量セラミツクス成形体の製法。