JPH0674179B2 - セル構造を有する無機質超微粒発泡体 - Google Patents
セル構造を有する無機質超微粒発泡体Info
- Publication number
- JPH0674179B2 JPH0674179B2 JP60181116A JP18111685A JPH0674179B2 JP H0674179 B2 JPH0674179 B2 JP H0674179B2 JP 60181116 A JP60181116 A JP 60181116A JP 18111685 A JP18111685 A JP 18111685A JP H0674179 B2 JPH0674179 B2 JP H0674179B2
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- Japan
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- fine
- cell structure
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は樹脂、金属、セラミックス等各種の材料と複合
してこれらの材料の低密度化、収縮率の減少、衝撃強さ
の改善等諸性能の向上を図ることのできる無機質超微粒
発泡体に関する。
してこれらの材料の低密度化、収縮率の減少、衝撃強さ
の改善等諸性能の向上を図ることのできる無機質超微粒
発泡体に関する。
（従来の技術） 加熱発泡性のある黒曜石、真珠岩、松脂岩等の天然ガラ
スを粉砕後分級しロータリーキルン等で加熱焼成して発
泡させて軽量発泡体が製造されており、無機質でありか
つ軽量である事から多方面に広く使用されている。
スを粉砕後分級しロータリーキルン等で加熱焼成して発
泡させて軽量発泡体が製造されており、無機質でありか
つ軽量である事から多方面に広く使用されている。
これらの発泡体の内部構造はセル上構造となっている
が、粒径は小さくてせいぜい300μｍであり、ごくまれ
に150μｍ程度のものが知られているに過ぎない。これ
以下の径の発泡体は得られていない。150μｍ以下のも
のについては火山灰中のガラス成分を分離・選別し、こ
れを加熱焼成して製造して得られる事も公知である。こ
の場合、発泡体の最小粒径は50〜150μｍであるが、発
泡体粒子のほとんどが単一気泡からなっている。
が、粒径は小さくてせいぜい300μｍであり、ごくまれ
に150μｍ程度のものが知られているに過ぎない。これ
以下の径の発泡体は得られていない。150μｍ以下のも
のについては火山灰中のガラス成分を分離・選別し、こ
れを加熱焼成して製造して得られる事も公知である。こ
の場合、発泡体の最小粒径は50〜150μｍであるが、発
泡体粒子のほとんどが単一気泡からなっている。
無機質微粒発泡体としてはこの他、石炭灰から分離され
る発泡体（商品名：フィライト）とホウケイ酸ガラスの
発泡体が知られている。
る発泡体（商品名：フィライト）とホウケイ酸ガラスの
発泡体が知られている。
石炭灰の発泡体は英国の特定の石炭火力発電の炉から生
成される石炭灰からごく微量分離・回収されるものであ
り、我が国にも輸入され広く用いられており、その粒径
は70〜150μｍであるが単一気泡の発泡体である。
成される石炭灰からごく微量分離・回収されるものであ
り、我が国にも輸入され広く用いられており、その粒径
は70〜150μｍであるが単一気泡の発泡体である。
後者のホウセイ酸ガラスの発泡体はケイ酸ナトリウムと
ホウ酸を反応させて、ホウケイ酸ナトリウムの粒状物質
をつくり、これに発泡剤を加えて加熱焼成して発泡体と
するものであり、粒径は50〜150μｍでやはり単一気泡
の発泡体である。
ホウ酸を反応させて、ホウケイ酸ナトリウムの粒状物質
をつくり、これに発泡剤を加えて加熱焼成して発泡体と
するものであり、粒径は50〜150μｍでやはり単一気泡
の発泡体である。
微粒発泡体の粒径が小さい程、粒子の強度がある事が確
かめられており、従って、各種材料に微粒発泡体を複合
するに際しても、発泡体が微粒である程、基質材料の節
減、発泡体の均一分散、複合体の強度等の改良に有効と
なる事は論を待たない。
かめられており、従って、各種材料に微粒発泡体を複合
するに際しても、発泡体が微粒である程、基質材料の節
減、発泡体の均一分散、複合体の強度等の改良に有効と
なる事は論を待たない。
また微粒発泡体の内部構造としては単一球であるより
は、多泡からなるセル状構造をとっている方が強度の点
で有利であり、また内部気泡の独立性が一層高められる
ため、軽量化、熱伝導率、吸水率その他の点で望まし
い。
は、多泡からなるセル状構造をとっている方が強度の点
で有利であり、また内部気泡の独立性が一層高められる
ため、軽量化、熱伝導率、吸水率その他の点で望まし
い。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明者らはこのような技術の現状に鑑み、セル構造を
有しかつ従来知られているより更に微細な即ち粒径が50
μｍ未満の無機質微粒発泡体について鋭意検討を進め、
本発明に到達するに至ったものである。
有しかつ従来知られているより更に微細な即ち粒径が50
μｍ未満の無機質微粒発泡体について鋭意検討を進め、
本発明に到達するに至ったものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は複数のセルを有する粒径１〜40μｍの天然ガラ
ス質超微粒発泡体に関する。
ス質超微粒発泡体に関する。
本発明において複数のセルを有する超微粒発泡体の径は
１〜40μｍであり40μｍ以上では微粒発泡体であるが故
の強度その他の特徴は享受できない。また１μｍ以下で
は複数セルを有するものがほとんどなくなり、セル構造
の特徴が生かせない。
１〜40μｍであり40μｍ以上では微粒発泡体であるが故
の強度その他の特徴は享受できない。また１μｍ以下で
は複数セルを有するものがほとんどなくなり、セル構造
の特徴が生かせない。
次に本発明に係る超微粒発泡体の一製造法について説明
する。
する。
本発明における天然ガラスとは黒曜石、松脂岩、真珠岩
等が例示され、これらは微結晶を有し結晶水の形で水分
を含有しているものが原料として用いられる。
等が例示され、これらは微結晶を有し結晶水の形で水分
を含有しているものが原料として用いられる。
これらの天然ガラス原料は発泡後１〜40μｍになるには
それ以下の微粉として用いなければならない。粉砕方法
としては従来知られている乾式における衝撃や摩砕によ
る方法をとる場合微粉の径は満足されても、本発明にか
かる発泡体原料としては用い得ない。
それ以下の微粉として用いなければならない。粉砕方法
としては従来知られている乾式における衝撃や摩砕によ
る方法をとる場合微粉の径は満足されても、本発明にか
かる発泡体原料としては用い得ない。
この理由については明らかではないが発泡をもたらす結
晶水が離脱してしまうものと考えられる。
晶水が離脱してしまうものと考えられる。
そこで本発明における微粒発泡体の好ましい製造法の一
例としては粉砕を湿式で行う方法が採られる。湿潤剤と
しては水、液状炭火水素，アルコール水溶液等が用いら
れ、装置としてはボールミル、振動ミル、アトライター
等が利用できる。
例としては粉砕を湿式で行う方法が採られる。湿潤剤と
しては水、液状炭火水素，アルコール水溶液等が用いら
れ、装置としてはボールミル、振動ミル、アトライター
等が利用できる。
本発明における加熱発泡は微粒原料中に含まれる結晶水
が逸散して失われる事のないよう一定以上の加熱速度で
天然ガラスの融点（850〜1150℃）近傍に昇温せしめる
必要がある。
が逸散して失われる事のないよう一定以上の加熱速度で
天然ガラスの融点（850〜1150℃）近傍に昇温せしめる
必要がある。
次に従来知られていなかった本発明のセル構造を有しか
つ粒径１〜40μｍの無機質微粒発泡体が実現可能となっ
た理由について考察を加える。
つ粒径１〜40μｍの無機質微粒発泡体が実現可能となっ
た理由について考察を加える。
黒曜石等の天然ガラスが発泡体をつくるのは、ガラスの
軟化点以上まで急速に加熱され、ガラスの軟化した粘性
とガラス内部の結晶水がガス化したときの気化圧と大気
圧とがバランスする事で、ガラス中に小さな泡となった
まま冷却、固化されるためであり、従って結晶水を有す
る微結晶が適当量微細に分布存在しており、かつ原料を
微粉化し軟化点付近の高温までこの水分が失なわれない
ように加熱できれば、微細かつセル構造を有する発泡体
が実現されると考えられる。事実微結晶を有する天然ガ
ラスを湿式粉砕し平均２〜３μｍの微粉原料としたもの
を示差熱分析したところ、800℃以上においても結晶水
による吸熱反応がある事が確認された。
軟化点以上まで急速に加熱され、ガラスの軟化した粘性
とガラス内部の結晶水がガス化したときの気化圧と大気
圧とがバランスする事で、ガラス中に小さな泡となった
まま冷却、固化されるためであり、従って結晶水を有す
る微結晶が適当量微細に分布存在しており、かつ原料を
微粉化し軟化点付近の高温までこの水分が失なわれない
ように加熱できれば、微細かつセル構造を有する発泡体
が実現されると考えられる。事実微結晶を有する天然ガ
ラスを湿式粉砕し平均２〜３μｍの微粉原料としたもの
を示差熱分析したところ、800℃以上においても結晶水
による吸熱反応がある事が確認された。
次に本発明のセル構造を有する微粒発泡体の製造の実施
例を示す。
例を示す。
（実施例） 長野県諏訪産黒曜石、５〜15mmを等量の水と共にボール
ミルでアルミナボール30φを用い回転数50rpm、120分湿
式粉砕した。次いでこの黒曜石スラリーをアトライター
に入れ120分粉砕した。
ミルでアルミナボール30φを用い回転数50rpm、120分湿
式粉砕した。次いでこの黒曜石スラリーをアトライター
に入れ120分粉砕した。
こうして得た20μｍ以下の微粉砕原料を乾燥後、内径42
mm長さ1000mmの複螺管にアルミナ管を入れたたて型の電
熱型管状炉を用い、昇温速度20℃／秒、950℃の雰囲気
で20〜30秒の滞溜時間で焼成した。
mm長さ1000mmの複螺管にアルミナ管を入れたたて型の電
熱型管状炉を用い、昇温速度20℃／秒、950℃の雰囲気
で20〜30秒の滞溜時間で焼成した。
こうして得た微粒発泡体の充てん嵩比重は0.30でありま
た走査電子顕微鏡、写真（第１図）に示すように粒径１
〜40μｍのきれいな球形をしており、また破断面の走査
電子顕微鏡写真（第２図）に見られるようにセル構造を
有していることが確認しうる。
た走査電子顕微鏡、写真（第１図）に示すように粒径１
〜40μｍのきれいな球形をしており、また破断面の走査
電子顕微鏡写真（第２図）に見られるようにセル構造を
有していることが確認しうる。
この微粒発泡体をゴム袋に入れ、50kg/cm2、及び100kg/
cm2の静水圧をかけたときの破壊率は3.2％及び12％であ
った。比較のためにフィライトの破壊率を測定してみる
とそれぞれ、5.8％、17％であり、本発明のセル構造を
有する微粒発泡体の強度の優秀さが確認された。また表
面乾燥状態の吸水率は本発明のものは0.2％、フィライ
トでは2.7％であり、この点でも本発明のものは優れて
いる。
cm2の静水圧をかけたときの破壊率は3.2％及び12％であ
った。比較のためにフィライトの破壊率を測定してみる
とそれぞれ、5.8％、17％であり、本発明のセル構造を
有する微粒発泡体の強度の優秀さが確認された。また表
面乾燥状態の吸水率は本発明のものは0.2％、フィライ
トでは2.7％であり、この点でも本発明のものは優れて
いる。
第１図は黒曜石の発泡焼成後の粒子構造の、また第２図
は該粒子の破断面の構造の走査電子顕微鏡写真をそれぞ
れ示す。
は該粒子の破断面の構造の走査電子顕微鏡写真をそれぞ
れ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 一郎 東京都千代田区岩本町２−７―11 フヨー ライト株式会社内 (72)発明者 稲葉 肇 東京都千代田区岩本町２−７―11 フヨー ライト株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−162141（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−217439（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】複数のセルを有する粒径１〜40μｍの天然
ガラス質超微粒発泡体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181116A JPH0674179B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | セル構造を有する無機質超微粒発泡体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181116A JPH0674179B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | セル構造を有する無機質超微粒発泡体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241780A JPS6241780A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH0674179B2 true JPH0674179B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=16095126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181116A Expired - Lifetime JPH0674179B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | セル構造を有する無機質超微粒発泡体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674179B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9821663D0 (en) * | 1998-10-05 | 1998-11-25 | Abonetics Ltd | Foamed ceramics |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58217439A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 天然ガラス発泡成形体の製造法 |
| JPS59162141A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-13 | Sankyo Furontea Kk | 発泡性セラミツクを原料とした発泡成形体の製造法 |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60181116A patent/JPH0674179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241780A (ja) | 1987-02-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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