JPH04357179A - 耐熱性無機組成物及びそれを用いた多孔質耐熱材の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高温域で使用される断熱
材、触媒担持体、フィルター等の素材として好適な耐熱
性無機組成物及びそれを用いた多孔質耐熱材の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、航空宇宙業界、電気炉業界におい
て技術が高度化多様化し、より高温域での耐熱性、断熱
性、耐熱衝撃性、低熱膨張性等が要望されている。また
Ｎｏｘやカーボンパティキュレート等の環境汚染の関心
が高まる中、高温域で使用される燃焼触媒の担持体及び
フィルターの開発が鋭意なされ耐熱性無機繊維を利用し
たフェルト状及びブロック状の耐熱材が上市されている
。また、高温域用耐熱材として、特開昭５９−１２５３
３２号公報の実施例３にはアルミナ繊維とアルミナ粉末
の混合物のセラミックシートの例が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ブロック状及びフェルト状の耐熱材は主原
料として繊維を用い、有機バインダーや硬化剤で固める
方法がとられているため繊維と繊維の結合性に欠け機械
的強度が弱く、このためハニカム状に成形できないので
、ハニカム構造体からなる高温用触媒担持体や高温用フ
ィルタには使用することができない等の問題点を有して
いた。さらに、従来の構成では高純度コージライト質の
多孔質耐熱材は得ることができないという問題があった
。また、アルミナ質のセラミックシートは耐熱温度が１
５００℃と高いが、主成分がアルミナであるため熱膨張
率が大きく、そのため、高温域での熱分布による歪みが
大きすぎクラックが生じやすいという問題点があり、ま
た、熱膨張係数が大きいので耐熱衝撃性に劣るという問
題点を有していた。

【０００４】本発明は耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性
等の熱的特性に優れ、かつ高強度を有し、容易にハニカ
ム状やボード状等に加工できる高純度コージライト質の
多孔質耐熱材を与える耐熱性無機組成物及び、前記組成
物を用い、熱的特性に優れ、かつ、機械的強度に優れた
高純度コージライト質の多孔質耐熱材を低原価で高い生
産性で製造できる多孔質耐熱材の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１の耐熱性無機組成物は主成分がアル
ミナ，アルミナ−シリカ，シリカ等の一種以上からなる
耐熱性無機繊維と、平均粒径が各々５μｍ以下のアルミ
ナとシリカとマグネシアとの粉体混合物と、からなる耐
熱性無機組成物であって、前記組成物中のアルミナ，シ
リカ，マグネシアの配合組成がＡｌ２Ｏ３＝３１〜４１
ｗｔ％，ＳｉＯ２＝４６〜５３ｗｔ％，ＭｇＯ＝１１〜
１９ｗｔ％で、かつ、前記粉体混合物と前記耐熱性無機
繊維の重量比が粉体／無機繊維質＝０．５〜５からなる
構成を有し、請求項２記載の多孔質耐熱材の製造方法の
発明は請求項１記載の耐熱性無機組成物を水中で分散混
合する工程と、前記分散混合後、凝集剤を加え凝集させ
る工程と、次いでこれを抄造する工程、またはこれを乾
燥固化する工程、あるいはこれを真空成形や鋳込成形で
成形する工程と、次にこれを熱処理する工程と、を備え
た構成からなり、請求項３の発明は請求項２の発明にお
いて凝集剤として有機高分子凝集剤または有機高分子凝
集剤と高電解質系無機凝集剤の混合物を用いた構成から
なり、請求項４の発明は、請求項１の耐熱性無機組成物
を抄造して得られた平板状シートと、波状シートを一体
化したコルゲートシートを円筒状に巻き上げ若しくは積
層してなるハニカム状成形体、又は前記平板シートと前
記波状シートを複数個組合わせてなる成形体を熱処理す
る構成からなる。

【０００６】ここで、耐熱性無機繊維の主成分はアルミ
ナ，シリカ，アルミナ−シリカがよく、若干の不純物を
含んでもよい。繊維径は反応性を考慮に入れると１０μ
ｍ以下、好ましくは７μｍ以下が望ましい。

【０００７】アルミナ，シリカ，マグネシアの各粉体の
平均粒径は５μｍ以下とするのが好ましい。コージライ
ト化への反応性を上げ焼結性を上げるためである。この
際、粉体の少なくとも一種を無定形状物とすると、一層
反応性、焼結性を促進するので好ましい。また、平均粒
径が５μｍ以下の微粉末を用いることで凝集の際、凝集
不良を防ぎ均一な凝集体を得ることもできる。粉末の平
均粒径を５μｍ以上とすると反応性、焼結性が落ち高純
度なコージライトを得ることが困難になる。

【０００８】耐熱性無機繊維と粉体の組成物中のアルミ
ナ，シリカ，マグネシアの配合組成はＡｌ２Ｏ３３１〜
４１ｗｔ％、ＳｉＯ２４６〜５３ｗｔ％、ＭｇＯ１１〜
１９ｗｔ％とするのが好ましい。このような組成が望ま
しいのは熱膨張係数で２．０×１０−６／℃以下のもの
を得るためで、この組成範囲から組成が外れると熱膨張
係数が大きくなり耐熱衝撃性等の熱的特性が劣化するの
で望ましくない。次に、耐熱性繊維と前記粉体との配合
重量比を前記粉末／耐熱性繊維質＝０．５〜５とすると
繊維のコージライト化を促し、余剰の粉体分が繊維と繊
維間の無機バインダーとして働き、得られる多孔質耐熱
材の機械的強度の一層の向上を図ることができる。配合
重量比が粉末／繊維質＜０．５では、無機バインダーと
しての働きが弱く機械的強度を低下させ、また、繊維と
粉末との配合重量比が粉末／繊維質＞５の場合、得られ
る多孔質耐熱材の気孔率が小さくなり、熱膨張率係数が
大きくなるので好ましくなく、また、耐熱衝撃を劣化さ
せる欠点がある。

【０００９】凝集工程で分散した繊維と粉末を凝集させ
ることで、アルミナ粉末とシリカ粉末とマグネシア粉末
が均一に耐熱性無機繊維の表面上に分布した状態が得ら
れ、均質なコージライト相の合成が促されるので、機械
的強度の向上を図ることができる。

【００１０】この際に使用する凝集剤はカチオン、ノニ
オンまたはアニオン系の高分子凝集剤またはこの高分子
凝集剤と高電解質の無機凝集剤の併用のどちらでも良い
がアルカリ分による影響及び廃液の処理等を考えると高
分子凝集剤だけによる凝集が望ましい。また、高分子凝
集剤は無機バインダーの粒子の表面電位によってカチオ
ン、ノニオンまたはアニオン系のものを適宜選択すれば
よい。

【００１１】次にシート化することで、例えばダンボー
ル製造と同様にコルゲート加工し、巻き上げあるいは積
層することによって、ハニカム状構造体とすることが容
易に可能である。また、真空成形法や鋳込成形法によっ
て高純度コージライト質の多孔質ボードの形成も可能と
することができる。

【００１２】

【作用】この構成によって、高純度コージライト質の多
孔質耐熱材を得ることができる。高純度なコージライト
質であるため耐熱性、耐熱衝撃性、低熱膨張性等の熱的
特性や機械的強度に特に優れ、高温用断熱材、高温用触
媒担持体、高温用フィルターに応用することができる。 さらに、乾燥固化法、真空成形法や鋳込成形法を用いる
ことにより高耐熱性のボードを低い生産原価で量産する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例について、説明する。

【００１４】（実施例１〜５）無機繊維として主成分が
アルミナ４５ｗｔ％、シリカ５５ｗｔ％の繊維を、粉体
成分として平均粒径１．１μｍの水酸化アルミニウムと
平均粒径０．０１μｍの非晶質シリカと平均粒径０．５
μｍの非晶質マグネシアを準備した。繊維と粉体の配合
組成は重量比で粉末／繊維質＝１．５とし、組成物中の
アルミナ，シリカ，マグネシアの配合割合を（表１）に
示すように調整し混合した。

【００１５】

【表１】

【００１６】この組成物１０ｋｇを水８００ｌ中に分散
させ、バルブや酢酸ビニル系ボンド等の有機結合剤を加
えた後、アニオン系のアクリルアミド／アクリル酸塩等
の高分子重合物からなる高分子凝集剤や、またはこの高
分子凝集剤と高電解質である無機凝集剤としてＮａＯＨ
とを併用して、凝集させ、長網抄造機を使い抄造を行い
、それぞれ厚み０．５〜２ｍｍのシートを得た。これを
１４３０℃で２時間熱処理しコージライト質の多孔質耐
熱材を得た。このコージライト質の多孔質耐熱材を用い
３点曲げ強度及び、熱膨張係数、耐熱衝撃性ΔＴを常法
に従い測定しその平均値を求めた。その結果を（表２）
に示した。

【００１７】（比較例１〜６）組成物中のアルミナ，シ
リカ，マグネシアの配合組成を（表１）に示すように変
えた他は実施例１と同様にして組成物を調整し混合した
。

【００１８】次いで、この組成物１０ｋｇを実施例１と
同様にして０．５〜２ｍｍのシートを得た後過熱処理し
てコージライト質の多孔質耐熱材を得た。これを用い、
実施例１と同一の測定条件で３点曲げ強度及び熱膨張係
数、耐熱衝撃性を測定しその平均値を求めた。この結果
を（表２）に示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】この（表２）から明らかなように、実施例
１〜５は、全て曲げ強度が５０ｋｇ／ｃｍ２　以上を有
し、特に実施例２の組成は５８．１ｋｇ／ｃｍ２　と高
い強度を示すことがわかった。

【００２１】更に、熱膨張係数では、実施例１〜５の全
てが１．０×１０−６／℃以下で中でも実施例２の組成
は０．１１×１０−６／℃と極めて低い値を有すること
がわかった。得られた多孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは
全て１１５０℃以上であった。これらの組成分析をＸ線
回折により行ったところ、結晶相としてコージライト相
が確認され他の相は確認されなかった。また、微小部分
の組成をＸ線マイクロアナライザーにより分析したとこ
ろ、配合時の組成比と同じであった。このことから、得
られた多孔質耐熱材は高純度コージライト質であること
が明らかである。この得られた高純度コージライト質の
多孔質耐熱材の耐熱性は１４００℃に充分耐え、何ら特
性の変化も示さないことにより、得られた高純度コージ
ライト質の多孔質耐熱材は１４００℃において充分使用
可能であると言える。次に（表２）からわかるように本
発明の組成範囲を越えた比較例１〜６の曲げ強度は５０
ｋｇ／ｃｍ２　以上であるが熱膨張係数が１０．０×１
０−６／℃以上で本実施例品に比べ１００倍以上も高く
、耐熱衝撃性ΔＴも７００℃以下と劣ることがわかった
。

【００２２】（実施例６〜１１）無機繊維として主成分
がアルミナ４５ｗｔ％、シリカ５５ｗｔ％の繊維を、粉
体成分として平均粒径１．５μｍの水酸化アルミニウム
と平均粒径２．３μｍの石英と平均粒径３．７μｍの結
晶質マグネシアを用いた。繊維と粉体の配合組成は重量
比で（表３）に示すように調整し、組成物中のアルミナ
，シリカ，マグネシアの割合をＡｌ２Ｏ３３４．８６ｗ
ｔ％，ＳｉＯ２５１．３６ｗｔ％，ＭｇＯ１３．７８ｗ
ｔ％になるように配合した。この後、実施例１と同条件
下で抄造を行い、それぞれ厚み０．５〜２ｍｍのシート
を得た。これを１４３０℃で２時間熱処理し高純度コー
ジライト質の多孔質耐熱材を得た。次いで、実施例１と
同一の条件で３点曲げ強度及び熱膨張係数、耐熱衝撃性
ΔＴを測定しその平均値を求めた。その結果を（表３）
に示した。

【００２３】（比較例７，８）実施例６と配合組成を変
えた他は、実施例６と同一の条件で３点曲げ強度及び熱
膨張係数、耐熱衝撃性ΔＴを測定しその平均値を求めた
。その結果を（表３）に示した。

【００２４】

【表３】

【００２５】この（表３）から明らかなように、実施例
６〜１１の全ての曲げ強度が４５ｋｇ／ｃｍ２　以上で
、特に実施例１１は７９．３ｋｇ／ｃｍ２　の高い強度
を示した。

【００２６】さらに、熱膨張係数では、実施例６〜１１
の全てが２．０×１０−６／℃以下で中でも実施例６は
０．０７×１０−６／℃で非常に優れた値が得られた。 得られた多孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは実施例６〜１
１の全てが１０００℃以上で中でも実施例６，７は１２
００℃であった。これらの組成分析をＸ線回折により行
ったところ、結晶相としてコージライト相が確認され他
の相は確認されなかった。また、微小部分の組成をＸ線
マイクロアナライザーにより分析したところ、配合時の
組成比と同じであった。このことから、得られた多孔質
耐熱材は高純度コージライト質であることが明らかであ
る。この得られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材
の耐熱性は１４００℃に充分耐え、何ら特性の変化も示
さないことから１４００℃の高温域でも十分使用可能で
あることがわかる。

【００２７】比較例７の粉体／繊維の重量比が０．４で
得られたものは、常温の曲げ強度が３０ｋｇ／ｃｍ２　
以下と低いことがわかる。これはバインダー成分が少な
いためと思われる。また、比較例８の粉体／繊維の重量
比が５．５のものは、曲げ強度は８５．８ｋｇ／ｃｍ２
　と大きいが、熱膨張係数が５．３６×１０−６／℃と
大きくなり、それにともない、ΔＴは８００℃と小さく
、実用性に欠けると思われる。

【００２８】（比較例９）無機繊維と粉体の配合組成を
重量比で、粉体／繊維＝２にして上記と同条件下で、粉
体成分として水酸化アルミニウム、石英、結晶マグネシ
アを平均粒径５μｍ以上のものを用いた他は実施例１と
同一の条件で多孔質耐熱材を製造したが、凝集不良を起
こし、組成のずれが起き高純度なコージライト質が得ら
れず熱膨張係数が２．０×１０−６／℃以上で、常温で
の強度が３０ｋｇ／ｃｍ２　以下で実用上問題を有する
ことがわかった。

【００２９】（比較例１０〜１２）更に、水酸化アルミ
ニウム、石英、結晶マグネシアのいずれか一種を平均粒
径５μｍ以上のものを用い、残り二種を平均粒径５μｍ
以下のものを用いた場合も同様に熱膨張係数の平均値が
２．０×１０−６／℃以上で、常温での曲げ強度の平均
値が３０ｋｇ／ｃｍ２　以下しかなく実用上問題を有す
ることがわかった （比較例１３）無機繊維と粉体の配合組成を重量比で粉
体／繊維＝２にして上記と同条件下で水酸化アルミニウ
ムの代わりにα−アルミナを用い、すべての粉体源を結
晶質とした場合、反応性が悪く均一なコージライト相が
得られず熱膨張係数の平均値が２．０×１０−６／℃以
上となり実用上問題点を有することがわかった。

【００３０】（実施例１２〜１６）無機繊維として主成
分がアルミナの繊維を、粉体成分として平均粒径２．５
μｍのα−アルミナと平均粒径０．００８μｍの非晶質
シリカと平均粒径０．４μｍの非晶質マグネシアを用い
た。繊維と粉体の配合組成は重量比で粉体／繊維質＝３
にし、原料中のアルミナ，シリカ，マグネシアの割合を
Ａｌ２Ｏ３３４．８６ｗｔ％、ＳｉＯ２５１．３６ｗｔ
％、ＭｇＯ１３．７８ｗｔ％になるように均一混合組成
物を得た。この後、実施例１と同条件下で抄造を行い、
それぞれ厚み０．５〜２ｍｍのシートを得た。これを焼
成温度１３５０℃、１３７０℃、１４００℃、１４３０
℃、１４４０℃で２時間焼成して熱処理し多孔質耐熱材
を得た。 この多孔質耐熱材を用い、実施例１と同一の条件で３点
曲げ強度及び熱膨張係数、耐熱衝撃性ΔＴを測定し、そ
の平均値を求め、その結果を（表４）に示す。

【００３１】

【表４】

【００３２】この（表４）から明らかなように、本実施
例１２〜１６で得られた多孔質耐熱材は、曲げ強度の平
均値が５０ｋｇ／ｃｍ２　以上で、特に実施例５は７０
．２ｋｇ／ｃｍ２　の高い強度を示した。

【００３３】さらに、熱膨張係数でも共に２．０×１０
−６／℃以下で中でも実施例１６は０．７５×１０−６
／℃と優れていることがわかった。得られた多孔質耐熱
材の耐熱衝撃性ΔＴは全て１０００℃以上を有すること
がわかった。この得られた高純度コージライト質の多孔
質耐熱材の耐熱性は１３５０℃以上に充分耐え、何ら特
性の変化も示さなかったことから１３５０℃以上の高温
域で十分使用可能であることがわかった。

【００３４】（実施例１２）無機繊維として主成分がシ
リカの繊維を、粉体成分として平均粒径０．０１μｍの
非晶質アルミナと平均粒径１．５μｍのクリストバライ
トと平均粒径３．７μｍの結晶質マグネシアを用いた。 繊維と粉体の配合組成は重量比で粉体／繊維質＝２にし
、原料中のアルミナ，シリカ，マグネシアの組成をＡｌ
２Ｏ３３４．８６ｗｔ％，ＳｉＯ２５１．３６ｗｔ％，
ＭｇＯ１３．７８ｗｔ％になるように混合し組成物を得
た。この後、実施例１と同条件下で混合分散させ、有機
結合剤を加える。次に、凝集させその後乾燥を行い、乾
燥固化した厚み１０〜２０ｍｍの成形体を得た。これを
１４３０℃で２時間熱処理し高純度コージライト質の多
孔質耐熱材を得た。得られた高純度コージライト質の多
孔質耐熱材の３点曲げ強度を測定したところ、６０．１
ｋｇ／ｃｍ２　で高い値を示した。さらに、熱膨張係数
を測定したところ、０．７５×１０−６／℃で非常に優
れた値が得られた。得られた高純度コージライト質の多
孔質耐熱材の耐熱衝撃性ΔＴは１０００℃であった。こ
れらの組成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶相
としてコージライト相が確認され他の相は確認されなか
った。また、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライザ
ーにより分析したところ、配合時の組成比と同じであっ
た。このことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コー
ジライト質であることが明らかである。この得られた高
純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４００
℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さないことから、多
孔質耐熱材は１４００℃において十分使用可能であると
いえる。

【００３５】（実施例１３）図１は本発明の一実施例に
おけるコルゲートシートの要部断面図であり、図２はハ
ニカム状構造体の斜視図である。１は波板、２は平板、
３はハニカム状構造体である。実施例１において得られ
た厚み略１．０ｍｍのシートをダンボール製造と同じよ
うに、ピッチ長さｄ：５．０ｍｍ、高さｈ：３．０ｍｍ
の条件化でコルゲート成型したものを図２に示すように
円筒状に巻き上げた。これを１４３０℃で２時間熱処理
しハニカム状構造体を得た。得られたハニカム状構造体
の耐熱性は１４００℃に充分耐え、歪みや収縮等の変形
を全く示さなかった。このことより、得られたハニカム
状構造体は高温断熱材、高温触媒担持体及び高温用フィ
ルターとして１４００℃において十分使用可能であるこ
とがわかった。

【００３６】（実施例１４，１５）図３は本発明の一実
施例における波板を積層して得られた成形体の斜視図で
あり、図４は平板を積層して得られた成形体の斜視図で
ある。

【００３７】１は波板、２は平板、４は波板積層成形体
、５は平板積層成形体である。実施例１において得られ
た厚み略１．０ｍｍのシートをピッチ長さｄ：５．０ｍ
ｍ、高さｈ：３．０ｍｍの条件で加工した波状シートと
未加工の平板シートをそれぞれ積層して図３、図４に示
すようなハニカム状及びボード状の成形体を得た。これ
を１４３０℃で２時間熱処理し高純度コージライト質の
多孔質耐熱材を得た。この成形体は実施例１３と同様な
特性を示し、この多孔質耐熱材は高温触媒担持体及び高
温用フィルターとして１４３０℃において十分使用可能
であることがわかった。

【００３８】（実施例１６）図５は真空成形して得られ
たボード状成形体の斜視図である。６は厚さ２０ｍｍの
ボード状真空成形品である。

【００３９】耐熱性無機繊維として主成分がアルミナ４
０ｗｔ％、シリカ６０ｗｔ％の繊維を、粉末成分として
平均粒径１．１μｍの水酸化アルミニウムと平均粒径０
．０１μｍの非晶質シリカと平均粒径０．５μｍの非晶
質マグネシアを用いた。繊維と粉末の配合組成は重量比
で粉体／繊維質＝１．５にし、組成物中のアルミナ，シ
リカ，マグネシアの組成をＡｌ２Ｏ３３４．８６ｗｔ％
，ＳｉＯ２５１．３６ｗｔ％，ＭｇＯ１３．７８ｗｔ％
にし、実施例１と同条件下で、混合分散、凝集させ、市
販の真空成形機を使い図５に示すような厚み２０ｍｍの
ボード状の成形体を得た。これを１４３０℃で２時間で
熱処理し高純度コージライト質の多孔質耐熱材を得た。 得られた多孔質耐熱材の３点曲げ強度を測定したところ
、６２．２ｋｇ／ｃｍ２　で高い値を示した。さらに、
熱膨張係数を測定したところ、０．５２×１０−６／℃
で非常に優れた値が得られた。また、耐熱衝撃性ΔＴは
１２００℃であった。 これらの組成分析をＸ線回折により行ったところ、結晶
相としてコージライト相が確認され他の相は確認されな
かった。また、微小部分の組成をＸ線マイクロアナライ
ザーにより分析したところ、配合時の組成比と同じであ
った。このことから、得られた多孔質耐熱材は高純度コ
ージライト質であることが明らかである。この得られた
高純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱性は１４０
０℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さないことから多
孔質耐熱材は１４００℃において十分使用可能であると
いえる。。

【００４０】（実施例１７）無機繊維として主成分がア
ルミナ４０ｗｔ％、シリカ６０ｗｔ％の繊維を、粉体成
分として平均粒径１．１μｍの水酸化アルミニウムと平
均粒径０．０１μｍの非晶質シリカと平均粒径０．５μ
ｍの非晶質マグネシアを用いた。繊維と粉体の配合組成
は重量比で粉体／繊維質＝１．５にし、組成物中のアル
ミナ，シリカ，マグネシアの組成をＡｌ２Ｏ３３４．８
６ｗｔ％，ＳｉＯ２５１．３６ｗｔ％，ＭｇＯ１３．７
８ｗｔ％にし、この組成物１０ｋｇを水５ｌ中に分散さ
せ、アニオン系のアクリルアミド／アクリル酸塩の高分
子重合物である高分子凝集剤や、またはこの高分子凝集
剤と高電解質である無機凝集剤ＮａＯＨを併用して、凝
集させ、増粘性を出し鋳込成形機を使い図５に示すよう
な厚み１０〜２０ｍｍのボード状の成形体を得た。これ
を１４３０℃で２時間熱処理し多孔質耐熱材を得た。得
られた多孔質耐熱材の３点曲げ強度を測定したところ、
７３．３ｋｇ／ｃｍ２　で高い値を示した。さらに、熱
膨張係数を測定したところ、１．５２×１０−６／℃で
優れた値が得られた。また耐熱衝撃性ΔＴは１０５０℃
であった。これらの組成分析をＸ線回折により行ったと
ころ、結晶相としてコージライト相が確認され他の相は
確認されなかった。また、微小部分の組成をＸ線マイク
ロアナライザーにより分析したところ、配合時の組成比
と同じであった。このことから、得られた多孔質耐熱材
は高純度コージライト質であることが明らかである。こ
の得られた高純度コージライト質の多孔質耐熱材の耐熱
性は１４００℃に充分耐え、何ら特性の変化も示さない
ことからこの多孔質耐熱材は１４００℃において十分使
用可能であることがわかった。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、アルミナ，シリ
カ，アルミナ−シリカの一種以上の繊維と平均粒径５μ
ｍ以下のアルミナ，シリカ，シリカ−アルミナからなる
粉体との混合物からなる組成物であって組成物中Ａｌ２
Ｏ３３１〜４１ｗｔ％，ＳｉＯ２４６〜５３ｗｔ％，Ｍ
ｇＯ１１〜１９ｗｔ％を有し、かつ、粉体と繊維の重量
組成が０．５〜５である耐熱性無機組成物及び、この組
成物を水中に分散混合させた後、凝集させ、次いで抄造
又は、乾燥固化、あるいは真空成形等で得る多孔質耐熱
材の製造方法とすることにより、また凝集剤として、有
機高分子又は有機高分子と無機高電解質からなる凝集剤
を用いる多孔質耐熱材の製法で得られた多孔質耐熱材は
、常温での曲げ強度が５０ｋｇ／ｃｍ２　以上の優れた
機械的強度を有し、熱膨張係数はいずれも２．０×１０
−６／℃以下と非常に低い値を有し、かつ、耐熱衝撃性
ΔＴは１０００℃以上で熱衝撃にも強い特性を有し、さ
らに、本発明で得られたコージライト多孔質耐熱材のシ
ート状、ハニカム状、ボード状の耐熱材は１４３０℃の
熱処理後、急激な収縮や歪みによる変形を示さないので
、高温域で用いられる熱処理用の台板や高温炉等の高温
断熱材や高温触媒担持体及び高温用フィルターとして１
４００℃の高温域においても十分使用することができる
多孔質耐熱材を低原価で量産することができる優れた多
孔質耐熱材の製造方法を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハニカム状構造体に用いられるコルゲ
ートシートの断面図

【図２】本発明のハニカム状構造体の実施態様の基本構
造であるハニカム状成形体の斜視図

【図３】本発明の波板を積層して得られる成形体の斜視
図

【図４】本発明の平板を積層して得られる成形体の斜視
図

【図５】本発明の真空成形法及び鋳込成形法によって得
られるボード状成形体の斜視図

【符号の説明】

ｔ　　シート厚み（ｍｍ） ｄ　　ピッチ長さ（ｍｍ） ｈ　　高さ（ｍｍ） １　　波板 ２　　平板 ３　　ハニカム状構造体 ４　　波状積層成形体 ５　　平板積層成形体 ６　　ボード状真空成形品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主成分がアルミナ，アルミナ−シリカ，シ
   リカ等の一種以上からなる耐熱性無機繊維と、平均粒径
   が各々５μｍ以下のアルミナとシリカとマグネシアとの
   粉体混合物と、からなる耐熱性無機組成物であって、前
   記組成物中のアルミナ，シリカ，マグネシアの配合組成
   がＡｌ２Ｏ３＝３１〜４１ｗｔ％，ＳｉＯ２＝４６〜５
   ３ｗｔ％，ＭｇＯ＝１１〜１９ｗｔ％で、かつ、前記粉
   体混合物と前記耐熱性無機繊維の重量比が粉体／無機繊
   維質＝０．５〜５からなることを特徴とする耐熱性無機
   組成物。
2. 【請求項２】請求項１に記載の耐熱性無機組成物を水中
   で分散混合する工程と、分散混合後、凝集剤を加え凝集
   させる工程と、次いでこれを抄造する工程、またはこれ
   を乾燥固化する工程、あるいは、これを真空成形や鋳込
   成形で成形する工程と、次にこれを熱処理する工程と、
   を備えたことを特徴とする多孔質耐熱材の製造方法。
3. 【請求項３】凝集剤として有機高分子凝集剤または有機
   高分子凝集剤と高電解質系無機凝集剤の混合物を用いる
   ことを特徴とする請求項２に記載の多孔質耐熱材の製造
   方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の耐熱性無機組成物を抄造し
   て得られた平板状シートと波状シートと、を一体化した
   コルゲートシートを円筒状に巻き上げ若しくは積層して
   なるハニカム状成形体、又は前記平板シートと前記波状
   シートを複数個組み合わせてなる成形体を熱処理するこ
   とを特徴とする多孔質耐熱材の製造方法。