JPS63103875A - 石綿を含まない硬化一体構造の充填体 - Google Patents
石綿を含まない硬化一体構造の充填体Info
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- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
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- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
−Ｃに、ガスの多くは、液体として、あるいは溶媒中に
溶解させて貯蔵する。例えば窒素は通常、液体として貯
蔵するが、アセチレンは通常、アセトンのような溶媒中
に溶解させて貯蔵する。液化ガスおよびガス溶液はいず
れも、熱硬化させて乾燥させた一体構造の珪酸カルシウ
ムの充填体で、少なくとも８５％、望ましくは。
溶解させて貯蔵する。例えば窒素は通常、液体として貯
蔵するが、アセチレンは通常、アセトンのような溶媒中
に溶解させて貯蔵する。液化ガスおよびガス溶液はいず
れも、熱硬化させて乾燥させた一体構造の珪酸カルシウ
ムの充填体で、少なくとも８５％、望ましくは。
少なくとも８８％の空隙率を持つ、非常に細かい孔を有
するものの中に貯蔵する。これは珪酸カルシウム充填体
の８５％から８８％の重量は細孔が占めることを意味す
る。この一体構造の充填体は金属容器内に形成され、こ
の一体構造の充填体の細孔には、液化ガスあるいはガス
溶液を充填して、貯蔵ないしは輸送を行う。一般に、多
孔性の一体構造充填体は、シリカおよび生石灰（Ｃａｂ
）の水性スラリーから作られ５両者の割合は１石灰（Ｃ
ａｂ）１０に対してシリカ（ＳｉＯｚ）が１０から１５
である。水性スラリーを金属容器に注入し。
するものの中に貯蔵する。これは珪酸カルシウム充填体
の８５％から８８％の重量は細孔が占めることを意味す
る。この一体構造の充填体は金属容器内に形成され、こ
の一体構造の充填体の細孔には、液化ガスあるいはガス
溶液を充填して、貯蔵ないしは輸送を行う。一般に、多
孔性の一体構造充填体は、シリカおよび生石灰（Ｃａｂ
）の水性スラリーから作られ５両者の割合は１石灰（Ｃ
ａｂ）１０に対してシリカ（ＳｉＯｚ）が１０から１５
である。水性スラリーを金属容器に注入し。
高温且つ飽和蒸気圧のもとてオートクレーブ処理をして
、一体構造の硬化珪酸カルシウム充填体を形成する。次
に、硬化珪酸カルシウム充填体をオーブンで焼いて、そ
の水分を追い出すことにより、一定の空隙率を得ると共
に、熱硬化および乾燥した一体構造の珪酸カルシウム充
填体を形成する。
、一体構造の硬化珪酸カルシウム充填体を形成する。次
に、硬化珪酸カルシウム充填体をオーブンで焼いて、そ
の水分を追い出すことにより、一定の空隙率を得ると共
に、熱硬化および乾燥した一体構造の珪酸カルシウム充
填体を形成する。
液化ガス、あるいは、溶媒中に溶解させたガスを貯蔵す
るための充填体が備えねばならない特性のうちで最も重
要なものは、充填体の多孔性と圧縮強さである。充填物
の多孔性が大切であるのは、細孔の量が、貯蔵可能なガ
スの量に直接に関係するからである。充填体の空隙率が
少しでも増大すると、その中に貯蔵できるガスの量はか
なり増大する。細孔の量に加えて、多孔性を生み出して
いる細孔の種類も重要である。
るための充填体が備えねばならない特性のうちで最も重
要なものは、充填体の多孔性と圧縮強さである。充填物
の多孔性が大切であるのは、細孔の量が、貯蔵可能なガ
スの量に直接に関係するからである。充填体の空隙率が
少しでも増大すると、その中に貯蔵できるガスの量はか
なり増大する。細孔の量に加えて、多孔性を生み出して
いる細孔の種類も重要である。
アセトンのような溶媒中に溶解させたアセチレンガスの
場合は、ガス溶液は、前述したように。
場合は、ガス溶液は、前述したように。
通常は円筒形の密封金属容器内に設けた熱硬化した一体
構造の珪酸カルシウム充填体の細孔内に貯蔵される。充
填体の細孔は、充填棒全体に実質的に均一に配置され、
また一般に、 ０．０５ミクロンから約２５ミクロンの
大きさの、非常に細かい孔でなければならない。
構造の珪酸カルシウム充填体の細孔内に貯蔵される。充
填体の細孔は、充填棒全体に実質的に均一に配置され、
また一般に、 ０．０５ミクロンから約２５ミクロンの
大きさの、非常に細かい孔でなければならない。
多孔性に加えて、硬化乾燥した一体構造の充填体に必要
とされる他の非常に重要な条件は。
とされる他の非常に重要な条件は。
貯蔵容器の荒い取り扱いに耐えるように、高い圧縮強さ
と引っ張り強さを有することである。
と引っ張り強さを有することである。
例えば、ガス貯蔵容器はしばしば落とされるが。
もし充填体が高い圧縮強さ、あるいは引っ張り強さを備
えていないと、充填体の構造的欠損あるいは破壊が生じ
るであろう。爆発性のガスの場合には、このような構造
的欠損は非常な危険を招く可能性がある。例えば、この
ような構造的欠損は、充填体の中に大きな空所を作って
。
えていないと、充填体の構造的欠損あるいは破壊が生じ
るであろう。爆発性のガスの場合には、このような構造
的欠損は非常な危険を招く可能性がある。例えば、この
ような構造的欠損は、充填体の中に大きな空所を作って
。
この空所が爆発の原因となる可能性がある。さらに、こ
のような構造的欠損は、貯蔵容器内の様々な流体経路を
詰まらせ、その結果、圧力が高まって、これもまた、爆
発を生じさせる可能性がある。
のような構造的欠損は、貯蔵容器内の様々な流体経路を
詰まらせ、その結果、圧力が高まって、これもまた、爆
発を生じさせる可能性がある。
従って、今まで、構造的強さを増すと同時に。
珪酸カルシウム充填体の空隙率を保持あるいは増大させ
るために、数多くの試みがされてきた。
るために、数多くの試みがされてきた。
例えば、先行技術は、充填体の構造的強さを増すと同時
に、必要なその他の珪酸カルシウムの性質を保持するよ
うに、珪酸カルシウム充填体に石綿繊維を添加した。−
例として、米国特許第２，８８３，０４０号を参照され
たい。一般に９石綿繊維を、１０重量パーセントから２
０重量パーセントの間で、珪酸カルシウム充填体全体に
わたって均一に分散させた充填体は、満足な性能を示し
ている。しかしなから、このような珪酸充填体の空隙率
は充分であっても、圧縮強さは十分筒くはなく、これに
加えて、最近では１石綿が人の健康に危険をもたらす可
能性があることが指摘されている。従って８石綿以外の
繊維を用いるための実験が行われている。大抵の場合。
に、必要なその他の珪酸カルシウムの性質を保持するよ
うに、珪酸カルシウム充填体に石綿繊維を添加した。−
例として、米国特許第２，８８３，０４０号を参照され
たい。一般に９石綿繊維を、１０重量パーセントから２
０重量パーセントの間で、珪酸カルシウム充填体全体に
わたって均一に分散させた充填体は、満足な性能を示し
ている。しかしなから、このような珪酸充填体の空隙率
は充分であっても、圧縮強さは十分筒くはなく、これに
加えて、最近では１石綿が人の健康に危険をもたらす可
能性があることが指摘されている。従って８石綿以外の
繊維を用いるための実験が行われている。大抵の場合。
このような実験は失敗であった。なぜなら、満足な珪酸
塩の一体構造充填体を作り出すことは。
塩の一体構造充填体を作り出すことは。
いってみれば「魔法」であり、用いる繊維が。
液化ガスあるいはガス溶液の安全且つ効率のよい貯蔵容
器を得るのに必要な特性を全て０１Ｎえたカルシウム充
填体を生み出すことができるかどうかを予測することは
不可能だからである。このように、一つの繊維を評価し
て、珪酸カルシウム充填体内にその繊維を含むことによ
って適切な充填体を作ることができるかどうかを判断す
ることは、非常に困難であり、また非常に時間が掛かる
。
器を得るのに必要な特性を全て０１Ｎえたカルシウム充
填体を生み出すことができるかどうかを予測することは
不可能だからである。このように、一つの繊維を評価し
て、珪酸カルシウム充填体内にその繊維を含むことによ
って適切な充填体を作ることができるかどうかを判断す
ることは、非常に困難であり、また非常に時間が掛かる
。
長い時間を費やし、多大な努力を払った結果。
耐アルカリ性ガラス繊維を一体構造の珪酸カルシウム充
填棒全体に均一に分散することが可能であり、それによ
って液化ガスおよびｔ８液中のガスを貯蔵するための満
足な容器を作りだすことが出来るとの結論が得られた（
例えば、米国特許第４，３４９，４６３号を参照された
い）。しかしなから、この特許に開示された充填体は、
満足できるものではあるが、なおその空隙率と構造的強
さに改良の余地があった。この点に関しては、一般に、
空隙の量（即ち、細孔が珪酸カルシウム充填体の重量に
占める百分率）は１通常。
填棒全体に均一に分散することが可能であり、それによ
って液化ガスおよびｔ８液中のガスを貯蔵するための満
足な容器を作りだすことが出来るとの結論が得られた（
例えば、米国特許第４，３４９，４６３号を参照された
い）。しかしなから、この特許に開示された充填体は、
満足できるものではあるが、なおその空隙率と構造的強
さに改良の余地があった。この点に関しては、一般に、
空隙の量（即ち、細孔が珪酸カルシウム充填体の重量に
占める百分率）は１通常。
スラリーの調製に用いた後にオートクレーブ処理および
焼成段階で除去される水分の量によって決まる。しかし
なから、空隙率は、ある程度までは、充填体の構造的強
さを増すために用いる繊維によっても決まる。
焼成段階で除去される水分の量によって決まる。しかし
なから、空隙率は、ある程度までは、充填体の構造的強
さを増すために用いる繊維によっても決まる。
先に述べたように、貯蔵容器内の空所は、火気ないしは
逆火によって、このような空所内でアセチレンガスが分
解して爆発する危険を避けるために、あってはならない
ものである。従って、閉じた金属容器（例えば、金属製
の円筒）が実質的に充填体で満たされていることが、非
常に大切である。一般に、金属容器と一体構造のカルシ
ウム充填体との全間隔は、直径および長さの各１％の１
７２を超えてはならず、直径方向および長手方向のいず
れでも１７８インチを超えてはならない、といってよい
であろう。一般に、安全面の配慮から、珪酸カルシウム
充填体と金属容器のすきまは１７８インチを上回っては
ならないと考えられている。通常、液化ガスおよび溶液
中のガスの貯蔵容器を作る際には、シリカおよび生石灰
（酸化カルシウム）の水性スラリーを金属容器に入れて
、オートクレーブ処理を行い、さらに乾燥させて、容器
内に一体構造の充填体を形成する。先に述べたように、
容器と充填体の間のすきまは１７８インチを越えてはな
らないので、硬化および乾燥の際に充填体がかなり縮む
ことがあってはならない。従って。
逆火によって、このような空所内でアセチレンガスが分
解して爆発する危険を避けるために、あってはならない
ものである。従って、閉じた金属容器（例えば、金属製
の円筒）が実質的に充填体で満たされていることが、非
常に大切である。一般に、金属容器と一体構造のカルシ
ウム充填体との全間隔は、直径および長さの各１％の１
７２を超えてはならず、直径方向および長手方向のいず
れでも１７８インチを超えてはならない、といってよい
であろう。一般に、安全面の配慮から、珪酸カルシウム
充填体と金属容器のすきまは１７８インチを上回っては
ならないと考えられている。通常、液化ガスおよび溶液
中のガスの貯蔵容器を作る際には、シリカおよび生石灰
（酸化カルシウム）の水性スラリーを金属容器に入れて
、オートクレーブ処理を行い、さらに乾燥させて、容器
内に一体構造の充填体を形成する。先に述べたように、
容器と充填体の間のすきまは１７８インチを越えてはな
らないので、硬化および乾燥の際に充填体がかなり縮む
ことがあってはならない。従って。
一体構造の充填体の構造的強さを増すために用いる繊維
は、いずれも、オートクレーブ処理および熱処理の間に
充填体を殆ど縮ませることがないものでなければならな
い。しかしなから。
は、いずれも、オートクレーブ処理および熱処理の間に
充填体を殆ど縮ませることがないものでなければならな
い。しかしなから。
オートクレーブ処理および熱処理の際には、幾分かの最
小限の縮みが生じてもよい。その理由は、貯蔵容器のガ
ス放出特性を高めるために。
小限の縮みが生じてもよい。その理由は、貯蔵容器のガ
ス放出特性を高めるために。
充填体と金属容器の間にある程度のすきまがあることが
望ましいからである。しかしなから。
望ましいからである。しかしなから。
一般には、収縮は少ないほど良いと考えられる。
硬化した一体構造の珪酸カルシウム充填体の前述の必要
条件に加えて、充填体は、少なくとも５０重量パーセン
トの結晶相（珪酸カルシウムの重量に基づく）、望まし
くは少なくとも６５重量パーセントから７５重量パーセ
ントの結晶相を持たねばならない。これは、高い圧縮強
さを有し。
条件に加えて、充填体は、少なくとも５０重量パーセン
トの結晶相（珪酸カルシウムの重量に基づく）、望まし
くは少なくとも６５重量パーセントから７５重量パーセ
ントの結晶相を持たねばならない。これは、高い圧縮強
さを有し。
また充填体を製造する際に用いられる高温の下での収縮
を少なくするために、大切である。従って、圧縮強さを
増すために繊維を使用することが、結晶相の形成に悪い
影響を及ぼすことがあってはならない。この点について
は、一般に。
を少なくするために、大切である。従って、圧縮強さを
増すために繊維を使用することが、結晶相の形成に悪い
影響を及ぼすことがあってはならない。この点について
は、一般に。
充填体をオートクレーブ処理および焼成する際に９種々
の結晶相が形成されることが示されている。これらの結
晶相は、トバーモライトゾノトライトおよび石英である
。非結晶相も形成されるが、これは可能な限り減らさね
ばならない。
の結晶相が形成されることが示されている。これらの結
晶相は、トバーモライトゾノトライトおよび石英である
。非結晶相も形成されるが、これは可能な限り減らさね
ばならない。
発明の要約
従って１本発明の目的は、ガス溶液あるいは液化ガスの
貯蔵に用いるための１石綿を含まず。
貯蔵に用いるための１石綿を含まず。
多孔性で、熱硬化させ且つ実質的に乾燥させた一体構造
の珪酸カルシウム充填体を提供することにあり、前述の
充填体は、全体にわたって均一に分布した約２５ミクロ
ン未満の非常に細かい孔を有し、少なくとも約８５重量
パーセントから８８重量パーセントの、望ましくは少な
くとも９０重量パーセントの空隙率を有し、そして、前
述の充填体は硬化乾燥させても、殆ど収縮せず。
の珪酸カルシウム充填体を提供することにあり、前述の
充填体は、全体にわたって均一に分布した約２５ミクロ
ン未満の非常に細かい孔を有し、少なくとも約８５重量
パーセントから８８重量パーセントの、望ましくは少な
くとも９０重量パーセントの空隙率を有し、そして、前
述の充填体は硬化乾燥させても、殆ど収縮せず。
且つ非常に大きな圧縮強さを有するものである。
本発明のさらに別の目的は、アセチレン貯蔵容器を提供
することにあり、この貯蔵容器は。
することにあり、この貯蔵容器は。
金属殻を有し、その内部に９石綿を含まない熱硬化した
一体構造の珪酸塩充填体を設け、その充填体は、非常に
細かい孔を有するが、この充填体の内部あるいはこの貯
蔵容器内には大きな空所が一切ないものである。
一体構造の珪酸塩充填体を設け、その充填体は、非常に
細かい孔を有するが、この充填体の内部あるいはこの貯
蔵容器内には大きな空所が一切ないものである。
本発明のさらに別の目的は、アセチレンのガス溶液を貯
蔵するためのアセチレン貯蔵容器を開示、提供すること
にあり、この貯蔵容器は。
蔵するためのアセチレン貯蔵容器を開示、提供すること
にあり、この貯蔵容器は。
金属殻を有し、その内部に２石綿を含まず、多孔性で、
熱硬化の後に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填
体を設けるもので、この金属殻と充填体の間のすきまは
約１７８インチ未満である。
熱硬化の後に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填
体を設けるもので、この金属殻と充填体の間のすきまは
約１７８インチ未満である。
本発明のさらに別の目的は、アセチレン貯蔵容器を提供
することにあり、この貯蔵容器は。
することにあり、この貯蔵容器は。
金属殻を有し、さらに１石綿を含まず、多孔性で、熱硬
化の後に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填体を
有し、この充填体は、少なくとも５０重量パーセントの
結晶相（珪酸カルシウムの重量に基づく）から成り、全
体に分布した非常に細かい孔を存するが、はとんど空所
は無く、且つ非常に高い圧縮強さおよび良好なガス充填
特性ならびにガス放出特性を有する。
化の後に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填体を
有し、この充填体は、少なくとも５０重量パーセントの
結晶相（珪酸カルシウムの重量に基づく）から成り、全
体に分布した非常に細かい孔を存するが、はとんど空所
は無く、且つ非常に高い圧縮強さおよび良好なガス充填
特性ならびにガス放出特性を有する。
本発明のいま一つの別の目的は、ガス溶液および液化ガ
スの貯蔵容器、およびガス溶液および液化ガスを貯蔵す
るための充填体を製造する方法を提供することにあり、
この充填体は、飽和蒸気圧下で珪酸および酸化カルシウ
ムの水性スラリーをオートクレーブ処理した後に、実質
的に水分全てを除去して乾燥させることによって形成さ
れるものである。
スの貯蔵容器、およびガス溶液および液化ガスを貯蔵す
るための充填体を製造する方法を提供することにあり、
この充填体は、飽和蒸気圧下で珪酸および酸化カルシウ
ムの水性スラリーをオートクレーブ処理した後に、実質
的に水分全てを除去して乾燥させることによって形成さ
れるものである。
本発明のこれらの目的およびその他の目的は。
充填体の重量の少なくとも約０．５重量パーセントの量
の炭素繊維を、カルシウム充填棒全体に均一に分布させ
ることによって達成される。
の炭素繊維を、カルシウム充填棒全体に均一に分布させ
ることによって達成される。
本発明がより深く理解されるように、望ましい実施例を
詳細に説明するが、特に記さない限り、各々の相対量は
全て重量であり、また特に記さない限り、温度は全て華
氏である。
詳細に説明するが、特に記さない限り、各々の相対量は
全て重量であり、また特に記さない限り、温度は全て華
氏である。
望ましい実施例の説明
添付図面の簡単な説明する。ガス溶液および液化ガスを
貯蔵するための貯蔵容器が図示されている。この貯蔵容
器は２石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させ
た一体構造の珪酸カルシウム充填体を有し、全体に均一
に炭素繊維が分布している。
貯蔵するための貯蔵容器が図示されている。この貯蔵容
器は２石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させ
た一体構造の珪酸カルシウム充填体を有し、全体に均一
に炭素繊維が分布している。
この容器は、金属殻１０を有し、この望ましい実施例で
は、金属殻は円筒形で閉鎖体を成し。
は、金属殻は円筒形で閉鎖体を成し。
この閉鎖体の内部は１石綿を含まず多孔性で。
熱硬化の後に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填
体１１で充たされている。金属殻１０の側面と充填体１
１の側面との間には、１７８インチを僅かに下回るすき
ま１２がある。金属殻は、弁１３゜ヒユーズ栓１４．お
よびフートリング１５を備える。
体１１で充たされている。金属殻１０の側面と充填体１
１の側面との間には、１７８インチを僅かに下回るすき
ま１２がある。金属殻は、弁１３゜ヒユーズ栓１４．お
よびフートリング１５を備える。
石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させた一体
構造の珪酸カルシウム充填体は、少なくとも５０重量パ
ーセント、望ましくは、少なくとモロ５重量パーセント
ないしは７５重重量−セントの結晶相を有する。さらに
、充填体は、少なくとも８５％から８８％の空隙率を有
し、なお望ましくは、少な（とも約９０％の空隙率を有
し、この空隙率は、約０．０５ミクロンから約２５ミク
ロン。
構造の珪酸カルシウム充填体は、少なくとも５０重量パ
ーセント、望ましくは、少なくとモロ５重量パーセント
ないしは７５重重量−セントの結晶相を有する。さらに
、充填体は、少なくとも８５％から８８％の空隙率を有
し、なお望ましくは、少な（とも約９０％の空隙率を有
し、この空隙率は、約０．０５ミクロンから約２５ミク
ロン。
望ましくは０．５ ミクロンから５ミクロンの大きさの
非常に細かい孔を充填棒全体に均一に分布させることに
よって得られる。充填体１１は、ごくわずかの非結晶相
を有し、それは約８５重量パーセントを超えることはな
い。
非常に細かい孔を充填棒全体に均一に分布させることに
よって得られる。充填体１１は、ごくわずかの非結晶相
を有し、それは約８５重量パーセントを超えることはな
い。
充填体の結晶相は、少なくとも約５０重量パーセントで
、望ましくは、その大方がゾノトライトおよびトバーモ
ライトである。充填物内には水晶の結晶相がないことが
望ましいが、これは特に重要なことではなり、１０ない
し２０重量パーセントの範囲で存在してもかまわない。
、望ましくは、その大方がゾノトライトおよびトバーモ
ライトである。充填物内には水晶の結晶相がないことが
望ましいが、これは特に重要なことではなり、１０ない
し２０重量パーセントの範囲で存在してもかまわない。
最も重要なことは、充填体１１が、約０．５重量パーセ
ントから２０重量パーセントもの炭素繊維を含み。
ントから２０重量パーセントもの炭素繊維を含み。
この炭素繊維が、高い圧縮強さおよび引っ張り強さ、そ
して低収縮をもたらす一方、充填体の高い空隙率を維持
する。例えば、充填体は、おおよそ８８％から９２％の
間の空隙率を有することが望ましいが、約８５％から９
５％の空隙率であってもよい。このような高い空隙率と
併せて裔い圧縮強さを持つことが強く望まれる。その理
由は、これによって、容器に貯蔵できるガスの債が増え
、また同時に、容器が荒い取り扱いを受けても破損する
ことなく耐え得るからである。
して低収縮をもたらす一方、充填体の高い空隙率を維持
する。例えば、充填体は、おおよそ８８％から９２％の
間の空隙率を有することが望ましいが、約８５％から９
５％の空隙率であってもよい。このような高い空隙率と
併せて裔い圧縮強さを持つことが強く望まれる。その理
由は、これによって、容器に貯蔵できるガスの債が増え
、また同時に、容器が荒い取り扱いを受けても破損する
ことなく耐え得るからである。
通常、空隙率が上がれば、充填体の圧縮強さは低下する
。この点については、構造的観点からすると、圧縮強さ
は最も重要な特性であることに留意しなければならない
。構造的な曲げ強さは１通常は充填体が比較的丈夫な金
属容器内に収納されているので、さほど重要ではない。
。この点については、構造的観点からすると、圧縮強さ
は最も重要な特性であることに留意しなければならない
。構造的な曲げ強さは１通常は充填体が比較的丈夫な金
属容器内に収納されているので、さほど重要ではない。
望ましい実施例では、この容器は円筒形をしている。
本発明に用いる炭素繊維は、高い強さを有することが望
ましいが、繊維の長さおよび直径は特に重要ではない。
ましいが、繊維の長さおよび直径は特に重要ではない。
本発明に用いる炭素繊維の長さは、現在の必要条件に合
わせて大きな範囲で変化させることが可能である。代表
的な長さは、約１７８インチから３インチの範囲で、望
ましい範囲は、１７４インチから１インチである。
わせて大きな範囲で変化させることが可能である。代表
的な長さは、約１７８インチから３インチの範囲で、望
ましい範囲は、１７４インチから１インチである。
繊維の太さもかなりの幅があってもよいが、一般に、太
さは約５ミクロンから約２５ミクロンあるいは５０ミク
ロンで、望ましくは、約７から１０ミクロンの範囲であ
ると言えるであろう。炭素繊維は、多くの供給源から、
多くの形態で（例えば、マット状）入手することができ
る。一般に、必要とする長さおよび必要とする直径の繊
維をほとんど入手することができる。米国特許第３，４
５４，３６２号に示されている高い引っ張り強さを持つ
耐火性炭素繊維は９本発明における用途に適している。
さは約５ミクロンから約２５ミクロンあるいは５０ミク
ロンで、望ましくは、約７から１０ミクロンの範囲であ
ると言えるであろう。炭素繊維は、多くの供給源から、
多くの形態で（例えば、マット状）入手することができ
る。一般に、必要とする長さおよび必要とする直径の繊
維をほとんど入手することができる。米国特許第３，４
５４，３６２号に示されている高い引っ張り強さを持つ
耐火性炭素繊維は９本発明における用途に適している。
本発明に基づく、内部に炭素繊維を均一に配した珪酸カ
ルシウム充填体および貯蔵容器の製造は、生石灰（Ｃａ
ｂ）およびシリカ（ＳｉＯｚ）を混合して水性スラリー
を調製することによって達成できる。５ｉｎ２に対する
ＣａＯの重量比は、かなりの幅があってもよいが、約０
．６から１．０の範囲、望ましくは約０．８から１．０
の範囲であれば。
ルシウム充填体および貯蔵容器の製造は、生石灰（Ｃａ
ｂ）およびシリカ（ＳｉＯｚ）を混合して水性スラリー
を調製することによって達成できる。５ｉｎ２に対する
ＣａＯの重量比は、かなりの幅があってもよいが、約０
．６から１．０の範囲、望ましくは約０．８から１．０
の範囲であれば。
満足のいく製品が得られる。
生石灰の代わりに消石灰（Ｃａ （Ｏ）Ｉ） ２ ）を
用いてもよい。消石灰を用いる場合は、 Ｃａ （０１
１） ｚの量は、前述のＣａＯの量に等しくして、 ５
ｉｎ２に対するＣａＯの必要な比率を得られるようにす
る。
用いてもよい。消石灰を用いる場合は、 Ｃａ （０１
１） ｚの量は、前述のＣａＯの量に等しくして、 ５
ｉｎ２に対するＣａＯの必要な比率を得られるようにす
る。
勿論、生石灰そのものを用いる場合は、少量の水を用い
て生石灰を消和する。用いる水の量は。
て生石灰を消和する。用いる水の量は。
達成しようとする空隙率によって異なる。一般に、水の
量は、８８％以上の空隙率（望ましくは約８８％から９
２％）が得られる量に対応する。約０．５重量パーセン
トから約２０重量パーセントの間で炭素繊維を含む珪酸
カルシウム充填体を得るには、スラリー中の固形物に対
して上記の量の炭素繊維を水性スラリーに加えることに
なる。
量は、８８％以上の空隙率（望ましくは約８８％から９
２％）が得られる量に対応する。約０．５重量パーセン
トから約２０重量パーセントの間で炭素繊維を含む珪酸
カルシウム充填体を得るには、スラリー中の固形物に対
して上記の量の炭素繊維を水性スラリーに加えることに
なる。
最も望ましくは、水性スラリー中の炭素繊維の含存量は
約１重量パーセントから１０重量パーセントの間である
（上限は専ら経済的配慮にもとづいた値である）。
約１重量パーセントから１０重量パーセントの間である
（上限は専ら経済的配慮にもとづいた値である）。
スラリーを調製するのに用いるシリカは、望ましくは、
細かく砕いたもので、３００メツシュ未満の粒子の大き
さのものである。しかしなから１粒子の大きさは、用い
るシリカの種類および求める最終製品によって異なる。
細かく砕いたもので、３００メツシュ未満の粒子の大き
さのものである。しかしなから１粒子の大きさは、用い
るシリカの種類および求める最終製品によって異なる。
一体構造の珪酸カルシウム充填体を製造するための水性
スラリーの製造は、一般に、既知のことであり、高温の
水の中で生石灰を消和させる（石灰１ボンドにつき水６
．５から１０．５ボンド）方法でもよい。次に、消和し
た石灰に、シリカおよび直径７から９ミクロンの炭素繊
維のマットを加える。石綿の場合とは異なり、水性スラ
リーに炭素繊維を加える時に、予め水中で炭素繊維を分
散させる必要はないことに留意しなければならない。ス
ラリーを攪拌して、炭素繊維をスラリー全体に均一に分
散させ２次に、冷却したスラリーを金属殻を実質的に満
たすように注ぎ込む。この時、スラリー内に空所ないし
はエアーポケットがないことが大切である。
スラリーの製造は、一般に、既知のことであり、高温の
水の中で生石灰を消和させる（石灰１ボンドにつき水６
．５から１０．５ボンド）方法でもよい。次に、消和し
た石灰に、シリカおよび直径７から９ミクロンの炭素繊
維のマットを加える。石綿の場合とは異なり、水性スラ
リーに炭素繊維を加える時に、予め水中で炭素繊維を分
散させる必要はないことに留意しなければならない。ス
ラリーを攪拌して、炭素繊維をスラリー全体に均一に分
散させ２次に、冷却したスラリーを金属殻を実質的に満
たすように注ぎ込む。この時、スラリー内に空所ないし
はエアーポケットがないことが大切である。
次に、スラリーを金属殻にいれたままオートクレーブ処
理する。オートクレーブ処理用に。
理する。オートクレーブ処理用に。
金属殻は、第一図に示されている弁１３の代わりに圧力
逃がし弁とフィルターといったオートクレーブ処理用部
品を備える。次に、スラリー成分で満たされた貯蔵容器
をオーブンの中に入れて、飽和蒸気圧かつ高温のもとで
、オートクレーブ処理を行う。この温度は、望ましくは
低く止も約２５０’Ｆ 、そして更に望ましくは約３６
０’Ｆから約４５０’Ｆとする。オートクレーブ処理の
時間は様々であるが、一般に、約２０時間から６０時間
である。この時間は、容器の大きさによって異なり、容
器が大きくなるほどかかる時間も長くなる。オートクレ
ーブ処理の後、容器が室温まで冷めるのを待ち、オート
クレーブ処理用部品を取り外す。その後、容器をオーブ
ンにいれて乾燥させる。乾燥温度は特に重要ではなく。
逃がし弁とフィルターといったオートクレーブ処理用部
品を備える。次に、スラリー成分で満たされた貯蔵容器
をオーブンの中に入れて、飽和蒸気圧かつ高温のもとで
、オートクレーブ処理を行う。この温度は、望ましくは
低く止も約２５０’Ｆ 、そして更に望ましくは約３６
０’Ｆから約４５０’Ｆとする。オートクレーブ処理の
時間は様々であるが、一般に、約２０時間から６０時間
である。この時間は、容器の大きさによって異なり、容
器が大きくなるほどかかる時間も長くなる。オートクレ
ーブ処理の後、容器が室温まで冷めるのを待ち、オート
クレーブ処理用部品を取り外す。その後、容器をオーブ
ンにいれて乾燥させる。乾燥温度は特に重要ではなく。
２００’Ｆから１ 、０００°Ｆの間である。
一般に、乾燥あるいは焼成は、まず約２３０°Ｆの温度
で約２時間行い２次に、温度を４００°Ｆから７００’
Ｆの間に上げて約３０時間行う。貯蔵容器を冷却した後
、液化ガスあるいはガス溶液を容器に充填する。
で約２時間行い２次に、温度を４００°Ｆから７００’
Ｆの間に上げて約３０時間行う。貯蔵容器を冷却した後
、液化ガスあるいはガス溶液を容器に充填する。
本発明をさらに詳しく説明するために、以下に例を挙げ
るが、（特に説明のない限り）全ての分量は重量で記し
、また温度は全て華氏である。
るが、（特に説明のない限り）全ての分量は重量で記し
、また温度は全て華氏である。
下記のいずれの例も、生石灰とシリカ（石英粉状）を用
いており、 ５ｉＯｚに対するＣａＯの重量比は０．８
である。各側では、充分な量の水を用いて、用いた固形
物の重量に対して９１重量パーセントの水分を含むよう
にした（各側によって。
いており、 ５ｉＯｚに対するＣａＯの重量比は０．８
である。各側では、充分な量の水を用いて、用いた固形
物の重量に対して９１重量パーセントの水分を含むよう
にした（各側によって。
水の重量は２石灰１ボンドにつき水８ボンドから９ボン
ドと異なる）。
ドと異なる）。
第１例
この例では２石綿を補強物として用いることによって、
その特性と本発明によるものの特性とを比較する。
その特性と本発明によるものの特性とを比較する。
石灰を水の全容量の６０〜６５％を用いて消和し。
１０重量パーセントの石綿（生石灰、シリカおよび石綿
の総重量に対して）を残りの分量の水に分散させた。シ
リカと石綿繊維を、残りの分量の水と共に、消和した石
灰に加え、水性スラリー全体を混合した。このようにし
て形成された。
の総重量に対して）を残りの分量の水に分散させた。シ
リカと石綿繊維を、残りの分量の水と共に、消和した石
灰に加え、水性スラリー全体を混合した。このようにし
て形成された。
石綿９石灰およびシリカをふくむ水性スラリーを１次に
反応器に注ぎ込み、密封して、４００°Ｆの温度で１６
時間にわたり、飽和蒸気圧の下でオートクレーブ処理し
た。１６時間後、リアクターを大気温まで冷却し１Ｍを
あけて９石綿がその中に均一に分散している硬化一体構
造の珪酸カルシウム充填体を２３０°Ｆで２時間にわた
って焼成し、さらに５９０°Ｆで１１８時間にわたって
焼成した。
反応器に注ぎ込み、密封して、４００°Ｆの温度で１６
時間にわたり、飽和蒸気圧の下でオートクレーブ処理し
た。１６時間後、リアクターを大気温まで冷却し１Ｍを
あけて９石綿がその中に均一に分散している硬化一体構
造の珪酸カルシウム充填体を２３０°Ｆで２時間にわた
って焼成し、さらに５９０°Ｆで１１８時間にわたって
焼成した。
このようにして形成された珪酸カルシウム充填体は、第
１表に挙げる特性を有する。
１表に挙げる特性を有する。
第１表
収縮率（％）長さ ０．０７
収縮率（％）直径 ０．１２
圧縮強さくｐｓｉ） ３８６空隙率（重量％
） ９０．５細孔の大きさくミクロン）
０．５３結晶相（重量％）６６ 第■例 この例では、７一体構造の多孔性熱硬化珪酸カルシウム
充填体を、米国特許第４，３４９，６４３号に開示され
ている耐アルカリ性ガラス繊維を２重量パーセント用い
て作った。使用した耐アルカリ性ガラス繊維は、約１７
．８重量パーセントのジルコニウムを含んでいた。石灰
を第１例で説明したように消和したが、水は全量を使用
した。
） ９０．５細孔の大きさくミクロン）
０．５３結晶相（重量％）６６ 第■例 この例では、７一体構造の多孔性熱硬化珪酸カルシウム
充填体を、米国特許第４，３４９，６４３号に開示され
ている耐アルカリ性ガラス繊維を２重量パーセント用い
て作った。使用した耐アルカリ性ガラス繊維は、約１７
．８重量パーセントのジルコニウムを含んでいた。石灰
を第１例で説明したように消和したが、水は全量を使用
した。
その理由は、耐アルカリ性ガラス繊維は予め分散させる
必要がないからである。その後に、第１例の手順を用い
て、消和した石灰と水に、シリカと約１インチから２イ
ンチの長さに切った耐アルカリ性繊維を加えた。このよ
うにして形成された多孔性の充填体の特性を第■表に挙
げた。
必要がないからである。その後に、第１例の手順を用い
て、消和した石灰と水に、シリカと約１インチから２イ
ンチの長さに切った耐アルカリ性繊維を加えた。このよ
うにして形成された多孔性の充填体の特性を第■表に挙
げた。
第■表
収縮率（％）長さ ０．０８
収縮率（％）直径 ０．１１
圧縮強さくｐｓｉ） ４７７空隙率（重量％
） ８９．６細孔の大きさくミクロン）
０．５３結晶相（重量％）８９ 第■例 この例では２本発明に基づいて、その中に均一に分散し
た２重量パーセントの炭素繊維を含む一体構造の多孔性
熱硬化珪酸カルシウム充填体を作った。炭素繊維はソー
ネル（Ｔｈｏｒｎｅｌ）の炭素マットで、長さは約１７
２インチで、直径は約７ミクロンから９ミクロンであっ
た。手順は第■例と同じである。第■表に特性を示す。
） ８９．６細孔の大きさくミクロン）
０．５３結晶相（重量％）８９ 第■例 この例では２本発明に基づいて、その中に均一に分散し
た２重量パーセントの炭素繊維を含む一体構造の多孔性
熱硬化珪酸カルシウム充填体を作った。炭素繊維はソー
ネル（Ｔｈｏｒｎｅｌ）の炭素マットで、長さは約１７
２インチで、直径は約７ミクロンから９ミクロンであっ
た。手順は第■例と同じである。第■表に特性を示す。
第■表
収縮率（％）長さ ０．０１
収縮率（％）直径 ０．０５
圧縮強さくｐｓｉ） ４９９空隙率（重量％
）９０゜ 細孔の大きさくミクロン） ０．５７結晶相（重量％
）７７ 特性を比較すると明らかなように、収縮特性は炭素繊維
を用いたものが優れており、また炭素繊維を用いた多孔
性充填体の圧縮強さは５石綿あるいは耐アルカリ性ガラ
スを用いたものよりも優れていた。３種類の充填体の空
隙率は満足できるものであった。
）９０゜ 細孔の大きさくミクロン） ０．５７結晶相（重量％
）７７ 特性を比較すると明らかなように、収縮特性は炭素繊維
を用いたものが優れており、また炭素繊維を用いた多孔
性充填体の圧縮強さは５石綿あるいは耐アルカリ性ガラ
スを用いたものよりも優れていた。３種類の充填体の空
隙率は満足できるものであった。
第一図は、ガス溶液および液化ガスを貯蔵する貯蔵容器
の断面図である。 １０・・金属殻、 １１・・珪酸カルシウム充填体。 １２・・すきま、１３・・弁、１４・・ヒユーズ栓。 １５・・フートリング
の断面図である。 １０・・金属殻、 １１・・珪酸カルシウム充填体。 １２・・すきま、１３・・弁、１４・・ヒユーズ栓。 １５・・フートリング
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ガス溶液あるいは液化ガスの貯蔵に用いる、石綿を
含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させた一体構造の
珪酸カルシウム充填体で、前述の充填体は、前述の珪酸
カルシウム内に均一に分散した、少なくとも約０．５重
量パーセントの補強用炭素繊維を含み、さらに、前述の
充填体は、約２５ミクロン未満の細孔が全体に均一に分
散し、且つ実質的に空所がなく、少なくとも約８５パー
セントの空隙率を有するもの。 ２）珪酸カルシウム充填体が約０．５重量パーセントか
ら２０重量パーセントの補強用炭素繊維を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載された、石綿を含
まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させた一体構造の珪
酸カルシウム充填体。 ３）前述の充填体が、珪酸カルシウムの重量に対して少
なくとも約５０重量パーセントの結晶相を有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載された、石綿を
含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させた一体構造の
珪酸カルシウム充填体。 ４）前述の補強用炭素繊維の長さが約１／８インチから
３インチの間であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載された石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後
に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填体。 ５）前述の補強用炭素繊維の直径が約５ミクロンから５
０ミクロンの間にあることを特徴とする特許請求の範囲
第４項に記載された、石綿を含まず、多孔性で、熱硬化
の後に乾燥させた一体構造の珪酸カルシウム充填体。 ６）前述の充填体が少なくとも９０パーセントの空隙率
を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
された、石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥さ
せた一体構造の珪酸カルシウム充填体。 ７）アセチレンのガス溶液を貯蔵するためのアセチレン
貯蔵容器で、前述の貯蔵容器は、金属殻から成り、その
内部には石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥さ
せた一体構造の珪酸カルシウム充填体を有し、前述の金
属殻と前述の充填体のあいだのすきまは約１／８インチ
未満であり、前述の珪酸カルシウム充填体は、前述の充
填体の中に均一に分布した少なくとも約０．５重量パー
セントの補強用炭素繊維を含み、前述の充填体は、全体
に均一に分散した約２５ミクロン未満の細孔を有し、少
なくとも約８５容積パーセントの空隙率を有し、且つ実
質的に空所を含まないもの。 ８）前述の充填体が約０．５重量パーセントから約２０
重量パーセントの補強用炭素繊維を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第７項に記載されたアセチレン貯蔵容
器。 ９）前述の珪酸カルシウム充填体が５０重量パーセント
の結晶相を有することを特徴とする特許請求の範囲第７
項に記載されたアセチレン貯蔵容器。 １０）前述の補強用炭素繊維の長さが約１／８インチか
ら３インチの間であることを特徴とする特許請求の範囲
第７項に記載されたアセチレン貯蔵容器。 １１）前述の補強用炭素繊維の直径が約５ミクロンから
５０ミクロンの間であることを特徴とする特許請求の範
囲第１０項に記載されたアセチン貯蔵容器。 １２）前述の珪酸カルシウム充填体が少なくとも約９０
容積パーセントの空隙率を有することを特徴とする特許
請求の範囲第７項に記載されたアセチレン貯蔵容器。 １３）石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥させ
た一体構造の珪酸カルシウム充填体を内部に持つアセチ
レン貯蔵容器を形成する方法で、 （ａ）少なくとも８５容積パーセントの水、ＳｉＯ＿２
に対するＣａＯの重量比が約０．６から約１．０のＣａ
ＯおよびＳｉＯ＿２から成る、石綿を含まない水性スラ
リーを調製し、スラリー中の固形物の重量に対して少な
くとも約０．５重量パーセントの炭素繊維を水性スラリ
ー中に均一に分散させ、 （ｂ）前述の石綿を含まない水性スラリー成分を金属殻
に注ぎ込んで、該金属殻を実質的に満たし、 （ｃ）前述の金属殻内の前述のスラリーを、飽和蒸気圧
の下でオートクレーブ処理して、石綿を含まない珪酸カ
ルシウム充填体を作り、 （ｄ）前述の金属殻内の前述の珪酸カルシウム充填体を
焼成して、前述の珪酸カルシウム充填体の中に、少なく
とも約８５容積パーセントの空隙率を持つ均一に分散し
た約２５ミクロン未満の細孔を形成し、前述の金属殻と
、前述の石綿を含まず、多孔性で、熱硬化の後に乾燥さ
せた一体構造の珪酸カルシウム充填体の間に約１／８イ
ンチ未満の間隙を形成するもの。 １４）前述の補強用炭素繊維が前述の珪酸カルシウム充
填体の中に約０．５重量パーセントから２０重量パーセ
ント存在することを特徴とする特許請求の範囲第１３項
に記載のアセチレン貯蔵容器を形成する方法。 １５）前述の珪酸カルシウム充填体が約５０重量パーセ
ントの結晶相を有することを特徴とする特許請求の範囲
第１３項に記載のアセチレン貯蔵容器を形成する方法。 １６）前述の補強用炭素繊維の長さが約１／８インチか
ら３インチであることを特徴とする特許請求の範囲第１
３項に記載のアセチレン貯蔵容器を形成する方法。 １７）前述の補強用炭素繊維の直径が約５ミクロンから
約５０ミクロンであることを特徴とする特許請求の範囲
第１６項に記載のアセチレン貯蔵容器を形成する方法。 １８）前述の珪酸カルシウム充填体が約９０容積パーセ
ントの空隙率を有することを特徴とする特許請求の範囲
第１３項に記載のアセチレン貯蔵容器を形成する方法。
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