JPS63252933A - 無機発泡体の製造方法 - 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、不燃建材、不燃保温筒などに用いられる無機
発泡体の製造方法、特に２表面の平滑な発泡体が得られ
る無機発泡体の製造方法に関する。

（従来の技術） ガラス質原料のような無機発泡体の焼成発泡は。

無機発泡原料を発泡型に充填した後、高温に加熱して行
われる。発泡型としては、セラミックス製や耐熱金属製
の発泡型が用いられる。しかし、セラミックスは線膨張
係数がガラス質原料に近いため、焼成発泡した無機発泡
体の発泡型からの離型が困難となる。耐熱金属は線膨張
係数がガラス質原料より大きいものの、焼成発泡により
発錆する。

発錆によって発泡型の表面が凹凸となり、そのために、
焼成発泡体の離型性が低下する。

焼成発泡体の離型を容易にするべく１発泡型に離型剤を
塗布する試みがなされている。離型剤には９例えば、ア
ルミナ、粘土などの無機質微粉末を有機成分とともに水
に懸濁させた懸濁液が用いられる。この懸濁液は、刷毛
などにより発泡型の表面に塗布される。しかし、無機発
泡原料の発泡は高粘度状態で起こるため、この方法では
発泡型と発泡体表面との間に充分な滑り性が得られない
。

そのために、得られた発泡体の表面には虫喰い状（アバ
タ状）の凹凸が生じる。しかも、無機質微粉末の）詭濁
液の塗布は、刷毛塗り、スプレー塗布のいずれにしろ、
均一に塗布することが困難である。均一な塗布には熟練
を要する。塗布面の乾燥工程も繁雑である。

このような欠点を解決するために、無機発泡原料の予備
成形体を、無機離型紙を介して発泡型に配置する方法が
提案されている。しかし、この方法では、焼成過程にお
いて、予備成形体の焼締りによりクランクが発生する。

生じたクランクは。

次の発泡過程でも充分に修復されず９発泡体底面にてシ
ワ状のへこみとなる。しかも、この無機離型紙は焼成過
程にて粉体化するため、この無機微粉末が予備成形体の
焼締りに伴ってシマ状に移動する。無機微粉末の少ない
部分は、離型作用が失われ９次の発泡過程において、焼
成発泡体が発泡型に融着する。その結果、得られた焼成
発泡体にシマ状の凹凸面が生じ９発泡体表面の平滑性が
得られない。予備成形体に代えて乾粉状の無機発泡原料
を用いても、無機微粉末の移動による離型性の低下は防
止され得ない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは９表面の平滑な焼成発泡体が得られ
る無機発泡体の製造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、無機離型紙にあらかじめペースト状の配合物
を含浸し乾固させることにより、焼成過程における無機
微粉末の移動が妨げられるため。

離型作用が維持され、そのために１表面の平滑な焼成発
泡体が得られる。との発明者の知見に基づいて完成され
た。

本発明の無機発泡体の製造方法は、天然ガラス質鉱物を
主体とする乾粉状の無機発泡原料を焼成発泡する方法で
あって、該無機発泡原料と略同一組成の無機配合物をペ
ースト状に調製する工程。

該ペースト状無機配合物を無機離型紙に含浸させ乾燥し
て、ペースト乾固層を形成する工程、および該ペースト
乾固層を有する無機離型紙に該乾粉状の無機発泡原料を
充填し１発泡型にて焼成発泡させる工程を包含し、その
ことにより上記目的が達成される。

ここで用いられる無機離型紙は、無機短繊維を有機成分
で接着して得られる。この無機離型紙は。

焼成過程において微粉化する。この無機微粉末の１つ１
つがいわばマイクロベアリングとなり、固体潤滑面を形
成する。固体潤滑面の形成により。

焼成発泡体と発泡型との融着が防止され、離型性が向上
する。しかも、この無Ｊａ離型紙にはペースト状無機配
合物が含浸され、ペースト乾固層が形成されている。こ
の乾固層では、粉体粒子が極めて密に接合されている。

そのために、焼成過程にて生じた無機微粉末は、このペ
ースト乾固層によって移動が妨げられる。その結果、無
機微粉末の移動による離型性の低下が防止される。

本発明に用いられる無機離型紙としては、このようなマ
イクロベアリング効果゛を示す素材が挙げられる。さら
に、乾粉状の無機発泡原料を焼成発泡した際に、焼成発
泡体が発泡型により形状付与されるように、無機離型紙
は充分な屈曲性を有する必要がある。このような無機離
型紙は１例えば。

無機短繊維を有機成分で接着して得られる。

無機短繊維に代えて無機微粉末を有機成分で接着した素
材も考えられる。しかし、この素材は。

マイクロベアリング効果には優れるが屈曲性に欠ける。

屈曲性を得るべく、大量の有機成分を使用すれば、焼成
発泡時において炭化した有機成分により、焼成発泡体が
着色する。有機成分の分解とともに、無機微粉末が剥離
・脱落して離型性が低下するおそれもある。このような
ことから、無機離型紙には無機短繊維が好適に用いられ
る。無機短繊維としては、焼成発泡温度において、蒸発
。

変色、変質したすせず５発泡型や焼成発泡体に融着、溶
融吸収したりこれらと反応しない素材が使用される。無
機短繊維は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなど
がら形成される。特に、酸化アルミニウム（アルミナ）
ペーパーは、融点が高いうえに安価であるため、好まし
い。アルミナの融点は約２０００℃であり、ガラス質原
料のような無機発泡体の焼成発泡温度では２通常、変質
しない。

焼成発泡体に溶融吸収されに＜＜、たとえ溶融吸収され
たとしても、アルミナはガラス成分の１つであり、焼成
発泡体の品質に影響を与えない。無機短繊維には窒化ケ
イ素繊維や炭化ケイ素繊維もあるものの、これらは、焼
成発泡温度において酸化分解しやすい。これは、窒化ケ
イ素や炭化ケイ素が、高温においてガラス質原料から酸
素を奪い。

酸化分解を起こすことによる。特に、酸化性雰囲気の焼
成炉では、酸化分解が著しい。還元性雰囲気の焼成炉で
も酸化分解が起こり得るため、窒化ケイ素や炭化ケイ素
は１本発明の無機短繊維には用いられない。

ペースト乾固層を形成する無機配合物は、乾粉状の無機
発泡原料と略同一組成が好ましい。それにより、得られ
た焼成発泡体の組成が損なわれない。この無機配合物で
は９発泡剤の添加は任意である。発泡剤を添加すれば焼
成発泡体のスキン層が薄くなる。発泡剤を添加しない場
合は、スキン層が比較的厚くなる。ペースト乾固層の層
厚は０．５〜５ｍｍ、好ましくは２〜４關の範囲とされ
る。０．５ｍｍを下まわると、焼成過程における無機微
粉末の移動が充分に防止され得す、焼成発泡体の離型性
が低下する。５龍を上まわると、無機２離型紙にょる離
型性の向上が充分になされない。

無機離型紙の厚さは０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは０
．２５〜０．３５ｍの範囲に設定される。０．１■Ｉを
下まわると、有機成分の分解による無機微粉末の生成量
が少なく、焼成発泡体と発泡型との間に融着や摩擦抵抗
が生じる。従って、焼成発泡体の離型性が低下する。０
．５　龍を上まわると、焼成発泡体の離型性は得られる
ものの、無機離型紙の屈曲性が低下するため、焼成発泡
体の形状付与がなされない。しかも、　　０．５ｍｍを
上まわると、無ａ離型紙の厚さを増しても、焼成発泡体
の離型性はほとんど向上しないため、無駄となる。無機
離型紙の融点は、無機発泡原料の焼成発泡温度により、
異なる値とされる。例えば、天然ガラス質を主体とする
無機発泡原料の発泡温度は約１０００〜１５００℃であ
り。

この無機発泡原料を用いる場合、無機離型紙の融点は２
０００℃以」二に設定される。アルミナの融点は約２０
００℃であり、無機離型紙の素材としてはアルミナが好
ましい。

無機短繊維の接着に用いられる有機成分は、無機短繊維
１００重量部に対し、３〜１５重量部、好ましくは５〜
１０重量部の範囲で含有される。３重量部を下まわると
、無機離型紙の屈曲性が低下する。

１５重量部を上まわると、焼成発泡体の離型性が低下す
る。焼成発泡体が着色するおそれもある。

これらの無機離型紙を発泡型に配置するには。

必要に応じて、接着剤が使用される。接着剤は。

発泡型の曲面や壁面など無ａ離型紙のズレや落下が生じ
やすい箇所に用いるのが好ましい。接着剤には２例えば
、水系接着剤、有機溶剤系接着剤がある。

本発明の方法により焼成発泡される乾粉状の無機発泡原
料は天然ガラス買鉱物を主体とする。この天然ガラス質
鉱物には１例えば、シラス、抗火石、黒曜石がある。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

シラス微粉末（鹿児島県鹿児島郡吉用町産９通称“吉川
シラス”＞　　　　　　　　　　１００重量部炭化ケイ
素微粉末（ＳｉＣ、分解型発泡剤、　ｌ？ｃ−ＢＦＣ。

太平洋ランダム社製）７．５重量部 五酸化バナジウム粉末（ＶｚＯｓ、気泡調整剤、特級試
薬、和光純薬社製）１．５重量部 上記処方を配合し、水１５重量部を加えて、襠潰機に入
れ５分間混合した。この配合原料に、さらに、シラス４
００重量部および水６０重量部を加えて２０分間混合し
、均一な配合物を得た。この配合物５４０ｇに水３００
減を加えて充分に練り、ペースト状無機配合物を調製し
た。

発泡型として、耐熱鋼板（ＳＵＳ　３１０Ｓ、厚さ３關
。

２００ｎ　Ｘ　２００ｍｍ）を用いた。この発泡型の全
面に。

アルミナペーパー（アルミナ含有量９５重量％、有機成
分５重量％、厚さ０．３ｍｍ、両部マイカニ某所製）を
敷いた。このアルミナペーパー上に上記ペースト状無機
配合物１００ｇを注入した。無機配合物が注入された発
泡型を８０℃の乾燥機に入れ、２４時間乾燥してペース
ト乾固層を形成した。このペースト乾固層を有するアル
ミナペーパーの層厚は３鶴であった。

シラス微粉末５００重量部、炭化ケイ素微粉末７．５重
量部および五酸化バナジウム粉末１．５重量部を襠潰機
に入れ、２５分間混合して乾粉状の無機発泡原料とした
。この無機発泡原料を上記アルミナペーパー上に散布し
、約２０■ｌの高さに盛り上げ２表面を平滑にした。

このように、ペースト乾固層を有するアルミナペーパー
に、乾粉状の無機発泡原料を充填した発泡型を焼成炉に
入れ、　１１３５℃で３０分間加熱した。

加熱後、３００℃まで２時間３０分かけて徐冷した。

その結果、アルミナペーパーは綿状に粉化し、それゆえ
焼成発泡体と発泡型との融着は認められなかった。焼成
発泡体は、見掛密度０．２６ｇ／ｃｉ、熱伝導率０．０
６８ｋｃａｌ　／　ｍｈ　’Ｃ、そして厚さ約３０鶴で
あった。発泡体表面に付着したアルミナ粉末を取り除い
たところ、平滑な表面が認められた。

北較± アルミナペーパーにペースト乾固層を形成しなかったこ
と以外は、実施例と同様の方法により焼成発泡体を得た
。得られた焼成発泡体は、見掛密度０．２５ｇ／ａｄ、
熱伝導率０．０６７ｋｃａｌ／ｍｈ’ｃ　、そして厚さ
約２８鶴であった。しかし、この発泡体の発泡型との接
触面には多数のしわが認められた。

実施例および比較例から明らかなように１本発明の無機
発泡体の製造方法によれば１表面の平滑な焼成発泡体が
得られる。ペースト乾固層を有しない無機離型紙を用い
た従来の方法では、多数のしわを有する焼成発泡体とな
る。

（発明の効果） 本発明の無機発泡体の製造方法によれば、このように、
ペースト乾固層を有する無機離型紙上に乾粉状の無機発
泡原料を充填するため、焼成発泡温度にて無機離型紙が
微粉末となってマイクロベアリング効果を生じ、そのた
めに焼成発泡体の発泡型からの離型性が向上する。しか
も、無機離型紙の微粉末はペースト乾固層により移動が
妨げられるため、離型性が低下することはない。その結
果１表面の平滑な焼成発泡体が得られる。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然ガラス質鉱物を主体とする乾粉状の無機発泡原
   料を焼成発泡する方法であって、 該無機発泡原料と略同一組成の無機配合物をペースト状
   に調製する工程、 該ペースト状無機配合物を無機離型紙に含浸させ乾燥し
   て、ペースト乾固層を形成する工程、および 該ペースト乾固層を有する無機離型紙に該乾粉状の無機
   発泡原料を充填し、発泡型にて焼成発泡させる工程、 を包含する無機発泡体の製造方法。 ２、前記ペースト乾固層の層厚が０．５〜５ｍｍの範囲
   である特許請求の範囲第１項に記載の無機発泡体の製造
   方法。 ３、前記無機離型紙が、無機短繊維を有機成分で接着し
   て得られる特許請求の範囲第１項に記載の無機発泡体の
   製造方法。 ４、前記無機離型紙がアルミナ離型紙である特許請求の
   範囲第１項に記載の無機発泡体の製造方法。