JPS6259580A - 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、Ｂ２０３化合物を少
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重量部 Ｎａ、０化合物　　５〜１５重量部 ＣａＯ化合物　　　２〜１０重量部 Ｂ２０：ｌ化合物　　１〜７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°Ｃ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％、Ａ１□０３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、例えばシラス、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、ベントナイト等がある。これりの
火山噴出物は粉末状、好ましくは２００メツう・工以上
の篩を通過の微粉末と１−１．て使用するのがよい。

本発明に用いるＮａ２Ｏ化合物としては、酸化ナトリウ
ムの他、Ｎａｚ　Ｏ成分を有する水酸化ナトリウム、炭
酸ナトリウム（ソーダ仄）、水ガラスなども含むもので
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Ｂ２Ｏ３化合物としては、酸化ホウ素の
他、Ｂ２０．成分有するホウ酸、ホウ酸ナトリウムなど
のホウ酸塩なども含むものであり、天然にホウ砂、ウレ
キサイド、コレマナイトなどとして存在するものが使用
できる。

本発明に用いる発泡剤とは、炭化珪素、窒化珪素、窒化
ボロン、カーボンブランク等や、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。また水ガラス等もとき乙こは発泡剤として用いら
れる。

本発明における上記Ｎａｇ　Ｏ化合物、ＣａＯ化合物、
Ｂ、０３化合物、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
ｚ　Ｏ化合物５〜１５重量部、ＣａＯ化合物２〜１０重
量部、ＢｚＣｈ化合物１〜７重量部、発泡剤０．１〜１
重廿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’ｃ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。Ｎａ２０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υ１合にしてはじめて８００〜１１００℃で溶融
軟化し発泡する。

即ち、Ｎａｚ　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、Ｎａｚ　Ｏ化合物のみでは溶融軟化温度はそ
んなｔ二低下しないが、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、Ｂ２０．化合物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。Ｂ２Ｏ’を化合物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ＢｆｆｉＯ□化合物の
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。発泡剤の量が少なずぎて
も多ずぎても良好な発泡体を得ることができず、また多
ずぎれば原料コス１へも増大する。

本発明においては、上記原料混合物を、電気炉、同転炉
、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′１／ス
ベルトＪ二に混合物を載せ、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８００〜１　］　０
０　’Ｃ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、Ｎａｚ　Ｏ
化合物、ＣａＯ化合物によって混合物の溶融軟化温度が
」二記温度範囲となり、Ｂ２０．化合物によって発泡体
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
２０化合物、ＣａＯ化合物、Ｂ２０、化合物を加えるこ
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〕 ３００メツシュ通過の抗火石粉末８３重量部、ソーダ灰
９重吋部、消石灰５重量部、ウシキサイド３重は部、Ｓ
　ｉ　Ｃ０，２５重−計部を、はぼ均−乙こ混合し、電
気炉の中に入れ、約３０分で９７０℃迄シｉ”−／Ｉ！
Ｌ、約１０分間、９７０℃に保った。その後約２時間で
２００°Ｃまで冷却し炉から取り出した。

得られたセラミック発泡体は、比重０．６５、曲げ強度
４０ｈ／ｃＩＩ１．耐圧強度１１０Ｋｇ／ｃａｌ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
２１１の気泡が均一に分散していた。

〔実施例２〕 ２５０メソシュ通過のシラス８１重量部、ソーダ灰１１
重量部、消石灰６重量部、コレマイト２重量部、窒化珪
素０．３５重量部 上記粉末状物質を均一に混合し、混合物１００重量部に
対し、水２０重量部を加え、よく混練した後、押出式造
粒機を用いて、直径約１１ｍのペレット状粒にし、これ
を充分乾爆する。

この混合物を炉の中に入れ、９５０℃に加熱し、セラミ
ック発泡体を得た。

得られたセラミック発泡体は、仕重０．４、曲げ強度２
３Ｋｇ／ｃｎ＋、圧縮強度６０Ｋｇ／−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２．
５龍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 Ｂ＿２Ｏ＿３化合物　１〜７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。