JP2000247763A

JP2000247763A - 無機質水硬性組成物、無機質軽量成形体の製造方法、並びに無機質軽量成形体

Info

Publication number: JP2000247763A
Application number: JP11373723A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Yamada; 直明山田; Kumiko Osugi; 久美子大杉
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】石綿無添加の無機質水硬性組成物から軽量で
しかも良好な表面性、物性を有する成形体を得る。【解決手段】無機質水硬性材料、繊維質材料、更に発
泡倍率１０〜１００倍以下、粒径１０〜８００μｍの熱
可塑性樹脂発泡粒子及び２０〜５０重量％の酸化アルミ
ニウム成分を含有し８ＭＰａ以上の耐圧強度を有し比重
１．０以下の無機質軽量骨材を含有する無機質水硬性組
成物に水を加えて混合し、成形した後、養生硬化させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機質水硬性組成
物、並びに、無機質水硬性組成物から成形され、住宅の
外装材、天井、内装材などに利用される軽量な無機質成
形体とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セメント系、石膏系、ケイ酸カルシウム
系などの無機質水硬性材料を主原料とする無機質水硬性
組成物から製造された成形体は、住宅の外装材、天井、
内装材などに幅広く利用されている。従来、無機質成形
体を製造するに際しては、無機質水硬性組成物に、繊維
質材料として石綿が添加されていた。この石綿は、前記
無機質水硬性組成物に添加される水を系内に保持する保
水力、成形後の形状を維持する保形力を有しているため
に、無機質水硬性組成物に過剰の水分を添加しても成形
性及び保形性を損なうことなく成形体が製造でき、添加
した過剰水分の逸散により成形体を軽量化することが容
易であった。更に、マトリクス自体の補強効果、スラリ
ーの滑性の向上など、優れた特性を有していた。しかし
ながら、近年、石綿の人体に対する有害性が指摘された
ことによって、その使用が大幅に削減されており、石綿
の代わりに有機質繊維、石綿以外の無機質繊維などの繊
維質材料、吸水性合成樹脂、滑材などを添加して成形体
を製造する方法の検討が行われているが、難燃性、成形
性、表面性及び物性が低下する傾向があるという解決し
なければならない課題が残されていた。

【０００３】また、これらの無機質成形体は、その重量
が過大であるが故に、加工、運搬、施工面に大きな問題
を有しており、軽量な無機質成形体の製造が望まれてい
る。そこで、これらの無機質成形体を軽量化する試みも
古くからなされており、無機質水硬性材料、骨材、繊維
質材料などを添加した配合物への、パーライトなどの多
数の小気泡を有する多孔体（発泡体）やシラスバルー
ン、ガラスバルーンなどの中空構造体からなる無機質軽
量骨材、ポリスチレン樹脂発泡粒子などの有機質軽量骨
材、または吸水性能を有する合成樹脂などの添加により
無機質成形体の軽量化が試みられてきている。

【０００４】ところが、これらの軽量化方法のうち、パ
ーライトなどの小気泡の多孔体（発泡体）である無機質
軽量骨材は、小気泡が多数存在する発泡粒子であり、気
泡膜が極めて薄い傾向にあることから、混合及び／また
は混練、更には成形を行う際に受ける外力によりパーラ
イトなどの多孔体自体が破壊されやすく、成形体内部に
そのままの多孔体形状では残存し難く、十分な軽量化を
達成することが困難であった。また、同様に従来から一
般的に使用されているシラスバルーンやガラスバルーン
などの中空構造を有する無機質軽量骨材については、外
殻の厚み自体は前記パーライトなどの多孔体（発泡体）
に比して大きいものの、やはり混合及び／または混練、
更には成形を行う際に受ける外力に対して中空体自体の
強度が耐えられず、中空構造が破壊され、成形体内部に
そのままの中空構造では残存し難く、やはり十分な軽量
化を達成することは困難であった。更に、軽量骨材とし
て、従来から知られ、また、工業的にも製造されている
発泡ポリスチレンビーズなどの有機質軽量骨材は、発泡
倍率が大きく軽量なものは粒径が１ｍｍ以上と大きく硬
化性材料と水との混練物との親和性に乏しいために、こ
れを配合して軽量化する場合には、混練物から遊離しや
すい傾向を有しており、また、これら粒径の大きな有機
質軽量骨材では、成形圧力が除去された時点で発生する
スプリングバック現象により、成形体内部に微細なクラ
ックや欠陥が生じるために、成形体の強度低下を引き起
こす傾向にあるという問題があった。また、この粒径が
大きな有機質軽量骨材の場合は、高温度での養生工程に
おいて、成形体内部及び表面の有機質軽量骨材が溶融す
ることにより生じる大きな空洞、空隙のために成形体の
強度低下及び表面凹凸化を引き起こす傾向があるという
問題があった。

【０００５】また、特公平６−８４２６８号の如く吸水
性樹脂を使用した場合には、混合、混練及び成形を行う
際に受ける外力により吸水性樹脂自体が破壊されて吸水
性樹脂の粒径分布が広くなることにより、成形体中に形
成される空孔の径の分布範囲が広くなって釘打ち性が悪
化するだけでなく、多量の水分を混入することから無機
質水硬性材料の硬化性の遅延をきたし、早期強度が低く
なってしまう問題に加えて、吸水状態にある樹脂は、混
合、混練中に凝集しやすく、均一な分散状態で無機質成
形体を製造することが難しいという問題があった。

【０００６】更に、軽量な建築材料として、内部に気泡
構造を有する、一般にＡＬＣと呼ばれているコンクリー
ト板が製造されている。しかしながら、ＡＬＣは軽量で
はあるものの、吸水性が大きく耐凍害性が極端に劣ると
いう欠点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、石綿を添
加しない配合による無機質成形体の軽量化の試みは従来
から種々行われているものの、これまでのところ十分な
軽量化効果を得られていないのが現状である。そこで本
発明の目的は、上述の如き従来技術の欠点を解決し、軽
量でしかも良好な表面性を有し、且つ石綿を添加しなく
とも良好な物性を有する無機質成形体を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、無機質成
形体を製造するための無機質水硬性組成物に関して詳細
な検討を実施したところ、小粒径で且つ高発泡倍率の熱
可塑性樹脂発泡粒子を軽量化材として使用すること、又
は、混合、及び成形を行う際に受ける外力により破壊さ
れにくい所定の特性を有する無機質軽量骨材を配合する
こと、更には両者を併用することによって、石綿を添加
しなくとも、軽量で且つ良好な表面性を有し、しかも良
好な物性を示す成形体が得られることを見出し、更に、
無機質水硬性組成物から成形される無機質軽量成形体に
ついて詳細な検討を行ったところ、成形体中の空孔を所
定の構造とすることにより、より一層、表面性、物性の
良好な無機質軽量成形体が得られることを見出し、本発
明を完成するに至った。

【０００９】即ち本発明は、無機質水硬性材料、繊維質
材料、及び軽量骨材を含有してなる無機質水硬性組成物
であって、前記軽量骨材が、発泡倍率が１０〜１００倍
で粒径が１０〜８００μｍである熱可塑性樹脂発泡粒
子、及び２０〜５０重量％の酸化アルミニウム成分を含
有し、８ＭＰａ以上の耐圧強度を有し、且つ比重が１．
０以下である無機質軽量骨材の少なくとも一方であるこ
とを特徴とする無機質水硬性組成物であり、好ましくは
前記軽量骨材として前記熱可塑性樹脂発泡粒子と前記無
機質軽量骨材との両方を含むものである。前記熱可塑性
樹脂発泡粒子としては、ポリアクリロニトリル系樹脂発
泡粒子、ポリ塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子、またはポ
リスチレン系樹脂発泡粒子を用いることができ、これら
のなかでもポリスチレン系樹脂発泡粒子が好ましい。前
記ポリスチレン系樹脂発泡粒子としては、その発泡倍率
が１５〜５０倍であり、粒子径が１５０〜７００μｍの
ものが好ましく、更に発泡倍率が２０〜４０倍であり、
粒子径が２００〜５５０μｍであるものがより好まし
い。更に、前記無機質軽量骨材としては、粒径５０〜３
００μｍで二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成分と
する無機質中空体であることが好ましい。

【００１０】また、本発明は、前記のような無機質水硬
性組成物に水を加えて混合し、これを成形した後、養生
硬化させることを特徴とする無機質軽量成形体の製造方
法である。このようにして製造される本発明の無機質軽
量成形体は、密度が１．１ｇ／ｃｍ³以下で、且つ６．
５Ｎ／ｍｍ²以上の曲げ強度を有し、しかも表面が平滑
なものとすることができる。

【００１１】また、本発明の無機質軽量成形体は、断面
の最大弦長／最小弦長の比が１．５以下で直径１５０〜
７００μｍの第１の微細空孔と、断面の最大弦長／最小
弦長の比が１．５以下、直径５０〜３００μｍで二酸化
珪素及び酸化アルミニウムを主成分とする無機質層が空
孔内面に存在している第２の微細空孔との２種類の微細
空孔を有するものである。更に、この無機質軽量成形体
は、発泡倍率が１５〜５０倍のポリスチレン系樹脂発泡
粒子を含む無機質水硬性組成物に水を加えて混合し、こ
れを成形した後、加熱養生硬化させることで、前記熱可
塑性樹脂発泡粒子が溶融して形成された直径１５０〜７
００μｍの微細空孔を有する無機質軽量成形体とするこ
とが好ましく、前記ポリスチレン系樹脂発泡粒子の発泡
倍率は、好ましくは２０〜５０倍、より好ましくは２０
〜４０倍であり、前記第１の微細空孔の直径は好ましく
は２００〜７００μｍ、より好ましくは２５０〜７００
μｍ、更に好ましくは２５０〜５５０μｍである。より
好ましくは、発泡倍率が２０〜５０倍のポリスチレン系
樹脂発泡粒子を用いて直径２００〜７００μｍの微細空
孔を有する無機質軽量成形体とすることが好ましく、更
に好ましくは発泡倍率が２０〜４０倍のポリスチレン系
樹脂発泡粒子を用いて直径２５０〜７００μｍの微細空
孔を有する無機質軽量成形体とすることが好ましく、特
に好ましくは発泡倍率が２０〜４０倍のポリスチレン系
樹脂発泡粒子を用いて直径２５０〜５５０μｍの微細空
孔を有する無機質軽量成形体とすることが好ましい。ま
た、この無機質軽量成形体における直径５０〜３００μ
ｍで二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成分とする無
機質層が空孔内面に存在している第２の微細空孔は、粒
径５０〜３００μｍで二酸化珪素及び二酸化アルミニウ
ムを主成分とする無機質中空体である無機質軽量骨材を
含む無機質水硬性組成物に水を加えて混合し、これを成
形した後、養生硬化させることで製造することが好まし
く、前記無機質中空体は８ＭＰａ以上の耐圧強度を有す
るものであることが好ましい。また、これらの無機質軽
量成形体においては、前記２種類の微細空孔の合計体積
が成形体中に５〜７０容量％、より好ましくは１０〜６
０容量％、更には２０〜６０容量％存在することが好ま
しい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる無機質水硬性
材料としては、普通ポルトランドセメント、低アルカリ
型ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、
超早強ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセ
メント、フライアッシュセメント、マグネシアセメン
ト、アルミナセメントなどのセメント、半水または無水
石膏、２水石膏、スラグ、ケイ酸カルシウム組成物、炭
酸マグネシウム組成物などが挙げられる。これらは、単
独で使用しても、２種以上を混合して使用しても構わな
い。この無機質水硬性材料の配合量は、組成物の固形分
重量を１００重量％としたとき、１０〜９０重量％、好
ましくは１５〜８０重量％、更に好ましくは２０〜７０
重量％の範囲である。無機質水硬性材料の配合量が１０
重量％未満だと硬化材料の不足から成形体強度が低下
し、また、９０重量％を超えると硬化材料以外の成分比
率が低くなり過ぎ、成形体の寸法安定性、成形性などに
悪影響を及ぼす傾向を示すため好ましくない。なお、前
記組成物の固形分重量とは、該無機質水硬性組成物中の
水及び増粘剤以外の、無機質水硬性材料、繊維質材料、
軽量骨材、及び各種混和材などのことであり、以下の説
明でも同様である。

【００１３】また、繊維質材料としては、その材質、性
状に制限を受けるものではなく、ガラス繊維、炭素繊
維、鉄線、スラグウール、チタン酸カリウム、セピオラ
イトなどの無機質繊維、及び、針葉樹パルプ繊維、広葉
樹パルプ繊維、古紙パルプ繊維などのセルロース質繊
維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、アクリル繊
維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維といっ
た合成繊維などの有機質繊維が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。使用する繊維は、１種類単独
で使用しても、２種以上を混合して使用しても構わな
い。また、これらの繊維は、無機質繊維単独でも、有機
質繊維単独でも、更に無機質繊維と有機質繊維を混合し
て使用しても構わない。しかし、合成繊維単独使用の場
合には、高温での養生時に繊維の強度低下によると考え
られる補強効果の低下が起こるため、また無機質繊維単
独使用の場合には、比重が大きいために補強効果と相反
して成形体の密度が大きくなり易い。これら繊維の内、
なかでも前記セルロース質繊維は、これが成形材料中に
存在することにより補強効果とともに保水効果を有する
ことから、成形体の保形性、軽量化効果に寄与するため
好ましい。従って、これらの繊維を使用する場合には、
セルロース質繊維、合成繊維及び無機質繊維、或いは
セルロース質繊維及び合成繊維、或いはセルロース
質繊維及び無機質繊維、を併用するのが最も好ましい。
これら繊維質材料は、本発明の効果を損なわない範囲の
量で添加可能であるが、固形分全量中の０．１〜６０重
量％、好ましくは０．１〜４０重量％、より好ましくは
１〜重量％の範囲で添加される。繊維質材料の添加量が
６０重量％を超えると成形性が低下する傾向を示す。ま
た、燃焼性を考慮すれば、有機質繊維、特にセルロース
系繊維の添加量は極力少量に抑えることが好ましい。

【００１４】本発明では、上記のような無機質水硬性材
料及び繊維質材料に、更に、軽量骨材として、発泡倍率
１０〜１００倍、好ましくは１５〜８０倍、粒径１０〜
８００μｍ、好ましくは２０μｍ〜７００μｍの熱可塑
性樹脂発泡粒子、及び２０〜５０重量％の酸化アルミニ
ウム成分を含有し、且つ８ＭＰａ以上の耐圧強度を有す
る比重１．０以下の無機質軽量骨材、好ましくは二酸化
珪素及び酸化アルミニウムを主成分とする無機質中空体
の少なくとも一方、より好ましくは、それらの両方を添
加して無機質水硬性組成物とする。

【００１５】前記熱可塑性樹脂発泡粒子は、発泡倍率が
１０倍より小さいと軽量化効果が十分に発揮されにく
く、１００倍より大きいと成形体の強度が低下する傾向
にある。また、この熱可塑性樹脂発泡粒子の粒径が１０
μｍより小さいと、成形体を製造する時点において無機
質水硬性組成物の各配合材料間の隙間に充填されること
により成形体密度を増加させる傾向にある。一方、８０
０μｍより大きい場合には、成形圧力が除去された時点
で発生するスプリングバック現象により、成形体内部に
微細なクラックや欠陥が生じて強度低下を引き起こしや
すく、また、成形後の成形体表面を凹凸化してしまう傾
向を有する。

【００１６】本発明の無機質水硬性組成物における軽量
骨材として上記のような熱可塑性樹脂発泡粒子を用いる
場合、その添加量に特に制限はないが、軽量化効果を発
揮するためには固形分全量中で０．５重量％以上とする
ことが好ましく、一方、小粒径であるとはいえ上記した
ようなスプリングバック現象の発生を抑制するという観
点からは、固形分全量中で３．０重量％以下にすること
が好ましい。

【００１７】前記無機質水硬性組成物に添加する熱可塑
性樹脂発泡粒子の種類としては特に制限はなく、１種の
熱可塑性樹脂発泡粒子を添加しても、２種以上の熱可塑
性樹脂発泡粒子を併用しても何ら問題はなく、特にポリ
アクリロニトリル系樹脂発泡粒子、ポリ塩化ビニリデン
系樹脂発泡粒子、及びポリスチレン系樹脂発泡粒子が好
適に使用されるが、これらに限定されるものではない。

【００１８】前記ポリアクリロニトリル系樹脂発泡粒子
及びポリ塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子は、高発泡倍率
で小粒径の発泡粒子の製造が容易であり、圧力解放時の
スプリングバックが小さいために好ましい。また、ポリ
アクリロニトリル系樹脂発泡粒子は、気泡壁の軟化点が
１４０℃と、ポリ塩化ビニリデン系樹脂の８０℃と比較
して高温であるために、生成した成形体を蒸気養生によ
り硬化させる際、樹脂の軟化が起こりにくく、発泡粒子
の変形による成形体内部の超微細クラックの発生を抑制
できるためにより好適である。これらのポリアクリロニ
トリル系樹脂発泡粒子及びポリ塩化ビニリデン系樹脂発
泡粒子は、好ましくは発泡倍率が１５〜８０倍、より好
ましくは２０〜７０倍の範囲で、粒径が１０〜１００μ
ｍ、より好ましくは２０〜８０μｍの範囲である。

【００１９】更に、上記のような熱可塑性樹脂発泡粒子
のなかでもポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いることが
好ましい。このポリスチレン系樹脂発泡粒子は、好まし
くは発泡倍率が１５〜５０倍で、粒径が１５０〜７００
μｍ、より好ましく発泡倍率が２０〜４０倍で、粒径が
２００〜５５０μｍである。また、このようなポリスチ
レン系樹脂発泡粒子は、成形圧力開放時のスプリングバ
ックが小さく、軽量化効果が高く、また成形体の表面性
が良好であることから、本発明に用いる軽量化材として
好ましいものである。

【００２０】なお、本発明でいう熱可塑性樹脂発泡粒子
の発泡倍率とは、見かけの発泡倍率、即ち嵩比重から計
算される嵩倍率を指すものではなく、発泡粒子間に空間
を有していない状態あるいは発泡粒子単体の真の比重か
ら計算されるものである。

【００２１】次に、本発明の無機質水硬性組成物におけ
る無機質軽量骨材は、２０〜５０重量％、好ましくは２
５〜５０重量％の酸化アルミニウム成分を含有し、８Ｍ
Ｐａ以上の耐圧強度を有する比重１．０以下の無機質軽
量骨材であり、二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成
分とする無機質中空体であることがより好ましい。この
無機質軽量骨材とは、二酸化珪素及び酸化アルミニウム
を主成分とする無機質軽量骨材であり、上記の範囲内の
酸化アルミニウム成分を含有し、上記のような耐圧強度
を有するものである。このような無機質軽量骨材として
は、例えば、（株）リボール社のアルミナシリケートバ
ルーンや秩父小野田（株）のマイクロセルズなどがあ
る。本発明で用いられる上記のような無機質軽量骨材
は、従来公知の無機質軽量骨材であるシラスバルーンや
ガラスバルーンとは異なり、混合、更には成形を行う際
に受ける外力によっても破壊されにくく、その形状を保
持して成形体の軽量化効果を得ることができる。更にこ
の無機質軽量骨材の比重は０．７以下であることがより
好ましく、０．５以下であることが更に好ましい。無機
質軽量骨材の比重が１．０より大きい場合には、軽量化
効果を十分に発揮することができず、軽量化を行うため
には、多量に添加する必要が生じる。なお、本発明にお
いて前記無機質軽量骨材の比重とは、かさ比重を意味す
る。無機質軽量骨材の形状及び粒径についての制限は特
にないが、形状については、これら無機質軽量骨材は、
１）耐圧強度の低下を抑制するため、２）無機質水硬性
組成物に水を加えて得た成形材料の流れ性を向上させる
ため、及び、３）成形体を製造する時点において組成物
の各成分間の隙間に充填されて成形体の密度を増加させ
ない、などの理由により、球状の形状を有することが好
ましい。また、粒径としては、０．０２ｍｍ以上１．５
ｍｍ以下であることが好ましい。無機質軽量骨材の粒径
が０．０２ｍｍ未満の場合には、無機質水硬性組成物の
各配合材料間に充填される傾向が生じるために成形体の
密度を増加させる傾向にあり、１．５ｍｍを超える場合
は、成形性及び成形体の表面性に悪影響を及ぼす傾向が
ある。この無機質軽量骨材は、固形分全量中で１〜４０
重量％の範囲で添加される。無機質軽量骨材の添加量が
１重量％未満であると、材料の軽量化効果を十分に得る
ことが出来ず、４０重量％を超えると、成形体の強度が
低下するおそれがある。

【００２２】なお、本発明で言う無機質軽量骨材の耐圧
強度とは、静水圧下において７５重量％の無機質軽量骨
材が破壊されずに残る時にかかる圧力のことを意味して
いる。具体的には、前記骨材を水に浸漬して２４時間放
置した後、水面に浮遊している骨材をすくい取って、８
０℃、２４時間乾燥させて水分を除去し、破壊されてい
ない骨材を得る。その後、乾燥させた所定量の骨材を水
とともに試験器（例えば耐圧容器）に入れて、試験器
（耐圧容器）内部を窒素などの気体を加えて圧力をかけ
てゆき、所定圧力で５分間放置する。その後、試験器
（耐圧容）より骨材と水を取り出して静置した後、水面
に浮遊している骨材を濾取し、８０℃、２４時間乾燥さ
せて秤量する。試験前に容器中に入れた骨材の重量を１
００重量％とした時の、試験後に浮遊していた骨材の重
量が７５重量％になる時の圧力が本発明でいう耐圧強度
である。

【００２３】また、無機質軽量成形体の空孔構造として
は、断面の最大弦長／最小弦長の比が１．５以下で直径
１５０〜７００μｍの微細空孔を有することが好まし
い。前記微細空孔の断面の最大弦長と最小弦長の比が
１．５よりも大きいと、空孔自体が極端な扁平構造、即
ち断面が楕円状となり、成形体の圧縮及び曲げ強度など
の物性の低下及び異方性を引き起こすおそれがあること
から好ましくない。前記空孔断面の最大弦長／最小弦長
の比は、好ましくは１．２以下、より好ましくは１．１
以下である。加えて、前記成形体中には、断面の最大弦
長／最小弦長の比が１．５以下、直径５０〜３００μｍ
で二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成分とする無機
質層が空孔内面に存在している微細空孔を有することが
好ましい。この場合も、前記空孔断面の最大弦長／最小
弦長の比は、好ましくは１．２以下、より好ましくは
１．１以下である。軽量な成形体を得るためには、成形
体中に空孔を形成する必要があることから、空孔の直径
が前記の５０μｍより小さいと軽量な成形体を得るため
には多量の空孔が必要となり、成形体自体がポーラスに
なりすぎて強度低下を引き起こす傾向にある。一方、空
孔の直径が７００μｍより大きいと成形体に応力が作用
したときに応力集中を引き起こし、成形体の強度低下及
び材料表面の凹凸化を引き起こす傾向にある。

【００２４】前記のように、直径が１５０〜７００μｍ
の第１の微細空孔と、直径が５０〜３００μｍの第２の
微細空孔との２種類の空孔構造を有する本発明に係る無
機質軽量成形体は、成形体に印加された応力の集中が拡
散し易く、高い強度を有する成形体である。しかしなが
ら、単に直径の異なる空孔が存在しているだけではな
く、直径５０〜３００μｍの第２の微細空孔の内面には
二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成分とする無機質
層が存在していることがより好ましい。このような無機
質層が存在していることにより空孔自体の強度を上昇さ
せ、ひいては成形体の強度を向上させることができる。
前記二酸化珪素と酸化アルミニウムを主成分とする無機
質層とは、両者の合計が、無機質層の６０重量％以上、
好ましくは７０重量％以上、より好ましくは８０重量％
以上含有されていることである。また、前記二酸化珪素
と酸化アルミニウム成分の割合は、５０：５０〜８０：
２０の範囲にあることが好ましい。理由は定かではない
が、微細空孔内面に上記２成分を主成分とする無機質層
が存在していることにより成形体の強度が向上する。

【００２５】また、本発明に係る無機質軽量成形体にお
ける１５０〜７００μｍの第１の微細空孔については、
断面の最大弦長／最小弦長の比が１．５以下であること
以外には、その構造並びに性状に関して特に制限はな
い。

【００２６】上記のような本発明に係る無機質軽量成形
体において、全微細空孔の容量の合計量については何ら
限定はないが、全成形体容量のうち５〜７０容量％、好
ましくは１０〜６０容量％、より好ましくは２０〜６０
重量％であり、微細空孔が成形体中に均一に分散してい
ることが好ましい。微細空孔の容量が成形体中で５容量
％より少ないと成形体の十分な軽量化を図ることができ
ず、また７０容量％を越える空孔がある場合には成形体
の強度低下を引き起こすおそれがあることから好ましく
ない。また、この成形体における微細空孔は、例えば成
形体表層部にのみ局部的に存在している構造ではなく、
成形体中にほぼ均一に分散して存在していることが好ま
しく、局部的に空孔が存在する場合には、強度の極端に
低い成形体となってしまい好ましくない。なお、上記微
細空孔の容量とは、無機質水硬性材料、増粘材及び水な
どからなる成形材料の全容量に占める空孔形成用材料
（軽量骨材）の添加体積量の割合を計算するか、あるい
は、成形体の所定の切断面を電子顕微鏡で観察し、切断
面に現れる空孔の個数と直径または画像処理装置により
所定体積中に存在する空孔体積を計算した値である。

【００２７】なお、本発明でいう空孔の直径とは、例え
ば５０〜３００μｍで無機質層を内面に有する第２の微
細空孔の場合、無機質層の最外殻の直径を測定した値
で、かつ無機質層を有する微細空孔の直径の平均値のこ
とである。

【００２８】上記無機質軽量成形体においては、成形体
中に上記のような空孔構造を有していれば、それら空孔
を形成させる方法についてはなんら制限はなく、適宜所
望の方法を採用することができる。例えば、直径１５０
〜７００μｍの第１の微細空孔は、無機質水硬性組成物
に発泡剤を添加して成形体を製造したのち、発泡剤の発
泡温度に加熱して発泡剤を発泡させて所定の空孔を有す
る成形体を製造してもよいし、あるいは、無機質水硬性
組成物に所定の熱可塑性樹脂発泡体を添加して成形体を
製造したのち、該熱可塑性樹脂発泡粒子の溶融温度以上
で加熱して発泡粒子を溶融、収縮させることで空孔を形
成することもできる。この場合に、熱可塑性樹脂発泡粒
子としてポリスチレン系樹脂発泡粒子を使用すること
は、高温度条件での加熱養生により空孔の形成が容易で
ある点で好ましい。また、直径５０〜３００μｍの第２
の微細空孔に関しても同様に、所定の無機質層を外殻と
して有する無機質中空体である無機質軽量骨材を添加し
て成形体を製造してもよく、また所定の無機物質を含有
する物質を添加して成形体を製造したのち、該無機物質
を発泡させて、内面に所定の無機質層を有する空孔を形
成してもよい。

【００２９】また、前記熱可塑性樹脂発泡粒子を成形後
に溶融させて空孔を形成する場合において、溶融した合
成樹脂の被膜が空孔内面に形成された場合には、雨水な
どの浸透が防止され、保温性を低下させることがない点
で有利である。しかしこの場合、空孔内部の空気の膨張
圧力を拡散し難くなり、成形体内部でひずみ、あるいは
微細なクラックが発生して、成形体自体が脆くなるおそ
れがあることから、空孔内面に樹脂膜が形成された独立
気泡構造となっていないことがより好ましい。即ち、熱
可塑性樹脂発泡粒子が溶融することで樹脂膜を形成した
としても、それらは収縮物あるいは溶融物として空孔内
部に残存し、空孔内面の少なくとも一部は樹脂膜が形成
されていないことがより好ましい。

【００３０】上記のように、本発明の無機質軽量成形体
における空孔形成方法は何ら制限を受けるものではない
が、直径１５０〜７００μｍの第１の微細空孔の場合に
は、無機質水硬性材料を含有する組成物に熱可塑性樹脂
発泡粒子を添加したもので成形体を製造し、前記熱可塑
性樹脂発泡粒子が溶融する温度以上で加熱養生を行っ
て、該熱可塑性樹脂発泡粒子を溶融、収縮させて成形体
内部に空孔を形成させることが、成形体製造時に、添加
または含浸する発泡剤種及びその量並びに発泡温度の調
整などが必要でない点で好ましい。

【００３１】前記熱可塑性樹脂発泡粒子としては、上記
の範囲内の特性を有するものであれば特に制限はなく、
ポリアクリロニトリル系樹脂発泡粒子、ポリ塩化ビニリ
デン系樹脂発泡粒子、及びポリスチレン系樹脂発泡粒子
などが好適に使用され、これらは単独で使用しても、ま
た２種以上の熱可塑性樹脂発泡粒子を併用しても何ら問
題はないが、ポリスチレン系樹脂発泡粒子を用いること
がより好ましい。このポリスチレン系樹脂発泡粒子は、
好ましくは発泡倍率が１５〜５０倍で、粒径が１５０〜
７００μｍ、より好ましく発泡倍率が２０〜４０倍で、
粒径が２００〜５５０μｍである。このようなポリスチ
レン系樹脂発泡粒子を添加した無機質水硬性組成物から
成形される成形体中の微細空孔の直径としては、加熱に
よる成形体内部でのポリスチレン系樹脂発泡体の膨張を
考慮して、発泡倍率１５〜５０倍のポリスチレン系樹脂
発泡粒子を添加して直径１５０〜７００μｍの微細空孔
を形成する、好ましくは２０〜５０倍のポリスチレン系
樹脂発泡粒子を添加して直径２００〜７００μｍの微細
空孔を形成する、より好ましくは、２０〜４０倍のポリ
スチレン系樹脂発泡粒子を添加して直径２５０〜７００
μｍの微細空孔を形成する、更には、２０〜４０倍のポ
リスチレン系樹脂発泡粒子を添加して直径２５０〜５５
０μｍの微細空孔を形成することが好ましい。前記のよ
うな微細空孔を形成するために添加するスチレン系樹脂
発泡粒子の発泡倍率が１５倍よりも小さいと軽量化効果
が充分に発揮されにくく、５０倍よりも大きいと成形体
の強度が低下する傾向にある。

【００３２】前記のような小粒径のポリスチレン系樹脂
発泡粒子の製造方法は、例えば、単量体及び生成ポリマ
ーが実質的に不溶な連続相を仕込んだ攪拌機を備えた反
応機中で単量体を小滴として分散させ、次いで所定条件
下で連続攪拌して懸濁重合させる方法などにより得られ
る。具体的製造例を挙げると、以下のとおりである。攪
拌機、温度検知管を具備した耐圧反応機中にスチレンに
代表されるスチレン系単量体、水、燐酸カルシウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ、及びベンゾイルパー
オキサイド、第３ジブチルパーベンゾエートなどの重合
開始剤を仕込み、攪拌しながら反応機内の圧力が所定圧
力に達するまで窒素を導入した後、所定温度に昇温し所
定時間重合を行う。次いで、ブタン、ペンタン、ヘキサ
ンなどの発泡剤を添加して所定温度に昇温した後、所定
時間発泡剤の含浸を行う。これを室温にまで冷却して真
球状の発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得る。この樹脂
粒子から乾燥機を用いて水分を除き乾燥する。該樹脂粒
子を篩い分けして所定の粒径の粒子を得、次いでこれに
ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩などを添加し、攪
拌した後取り出す。得られた発泡性ポリスチレン系樹脂
粒子を水蒸気などの熱媒により発泡させ、所定の発泡倍
率、粒径のポリスチレン系樹脂発泡粒子を得る。なお、
本発明に使用する小粒径のポリスチレン系樹脂発泡粒子
の製造方法には何ら制限を受けることはなく、上記以外
の方法も好適に用いられる。

【００３３】本発明に用いられるポリスチレン系樹脂発
泡粒子のスチレン系樹脂としては、スチレン系単量体の
単独重合体、スチレン系単量体と他の共重合可能な単量
体との共重合体のいずれでもよいが、スチレン系単量体
の単独重合体がより好ましい。スチレン系単量体として
はスチレン、ビニルナフタレン、アルキル置換スチレ
ン、ハロ置換スチレン、ジビニルベンゼン、ジビニルト
ルエン、ジビニルキシレン、ジビニルナフタレン、トリ
ビニルベンゼンなどであり、また、前記の共重合可能な
単量体としては、炭素数２〜１２のα−オレフィン、シ
クロペンテン、ノルボルネン、１，４，５，８−ジメタ
ノ−１，２，３，４，４ａ，８，８ａ−６−オクタヒド
ロナフタレンなどの環状オレフィン、５−メチレン−２
−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、
１，４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエ
ン、７−メチル−１，６−オクタジエンなどのジエン、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、酢酸
ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸メチル、無水マレイン酸などのビニル
単量体から選ばれる１種または２種以上が挙げられる。
これらスチレン系樹脂発泡体は、それぞれを単独で使用
してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

【００３４】更に、上記無機質軽量成形体において、無
機質中空体を含む無機質水硬性組成物に水を加えて混合
し、これを成形した後、養生硬化させることで直径５０
〜３００μｍで二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成
分とする無機質層が空孔内面に存在している微細空孔を
形成する際に使用する無機質中空体としては、二酸化珪
素と酸化アルミニウムを主成分とする直径５０〜３００
μｍの無機質中空体、より好ましくは耐圧強度が８ＭＰ
ａ以上で、かつ２０〜５０重量％の酸化アルミニウム成
分を有する二酸化珪素と酸化アルミニウムを主成分とす
る直径５０〜３００μｍの無機質中空体であることが好
適である。２０〜５０重量％の酸化アルミニウムを含有
しない無機質中空体の場合には、作用機構は明らかでは
ないものの、混合、更には成形時の外圧により無機質中
空体の破壊が引き起こされ、軽量化効果を十分に発揮で
きない傾向がある。また、酸化アルミニウム成分の含有
量が前記の範囲を外れたり、耐圧強度が８ＭＰａより小
さい場合にも、混合、更には成形時の外力により無機質
軽量骨材の破壊が引き起こされ、軽量化効果を十分に発
揮することができない。

【００３５】上記以外の無機質軽量骨材と緩衝特性を有
する上記熱可塑性樹脂発泡粒子とを併用することによ
り、混合／混練などの際に生じるせん断による無機質軽
量骨材の破壊をある程度抑制し軽量化することは可能で
あるが、本発明の如く優れた軽量化効果を容易に得るこ
とは困難である。なお、本発明では、上記無機質軽量骨
材に加え、本発明の効果を損ねない範囲で上記以外の無
機質軽量骨材を添加しても構わない。また、更に必要に
応じて、珪石粉などの細骨材、高炉スラグ、フライアッ
シュなどの一般に添加されている混和材、無機質板粉砕
くず、木質チップ、木質粉末などの木質系素材に由来す
る材料などを固形分全量中で５重量％以上８０重量％以
下の範囲で添加することもできる。

【００３６】また、上記無機質水硬性組成物からの成形
体の製造方法として押出成形法を選択した場合には、組
成物に押出流動性を与え、且つ押出後の保形性を維持す
るためのメチルセルロース、ポリエチレンオキサイドな
どの成形助剤も添加できる。更に顔料、染料、難燃剤、
硬化促進剤、硬化遅延剤などの添加剤を使用してもよ
い。

【００３７】一般に、無機質水硬性組成物から無機質軽
量成形体を製造する方法としては、注型法、プレス成形
法、押出成形法などいずれの方法によっても製造可能で
あり、本発明においても、それらのうちから適宜選択可
能である。特に、本発明においては、こららの成形法の
うち、中空断面形状の成形体の製造が可能で、且つ、連
続生産性に優れ商業的に有利であるにもかかわらず、混
合、混練、更には成形時の無機質軽量骨材などの軽量化
材の破壊により従来は十分な軽量化効果が得られなかっ
た押出成形法によって特にその効果が発揮される。成形
に際しては、無機質水硬性材料、繊維質材料、及び軽量
骨材としての本発明所定の熱可塑性樹脂発泡粒子、無機
質軽量骨材の一方または両方を配合してなる無機質水硬
性組成物に水を加えて混合したものを成形材料とする。
この場合の水の添加量は、固形分全量に対して１５重量
部以上１００重量部以下が好ましく、より好ましくは３
０重量部以上８０重量部以下である。水の添加量が１５
重量部より少ないと流動性が悪くなり、押出機への負荷
が大きくなるばかりでなく、成形圧力の上昇に伴って均
一な押出成形ができなくなり、良好な形状の成形体の製
造が困難となる傾向があり、水の添加量が１００重量部
より多い場合には、押出成形機内部で無機質水硬性組成
物と過剰水分の分離が起こり、押し出し自体が困難にな
る傾向があるとともに、吐出してくる成形体の形状を保
持するのに必要な保形性の限界を越えてしまうおそれが
ある。また、無機質水硬性組成物の各成分や増粘剤、水
などを混合する方法は、均一に混合可能であれば特に制
限はない。例えば、無機質水硬性材料と繊維質材料を混
合した後に軽量骨材を添加して更に混合して、更に増粘
剤、水を加えて混合してもよく、水以外の材料を混合し
た後、水を加えて更に混合しても何ら差し支えなく、水
を分割して添加して混合してもよい。また、混合の終了
した材料を更に混練機で混練しても構わない。混練の方
法についても、均一に混練可能であれば特にその方法に
は制限はないが、押出成形法により成形体を製造する場
合には、混合後に混練することが好ましい。

【００３８】上記のようにして得た成形材料を、例え
ば、真空脱気槽を有する押出機により押出成形した後、
養生硬化させて無機質軽量成形体を製造する。養生硬化
の方法に特に限定はない。水中養生、自然養生、蒸気養
生、高温高圧下でのオートクレーブ養生など、通常用い
られている種々の養生方法がいずれも適用可能である
が、オートクレーブ養生を行うことが好ましい。オート
クレーブ養生は、１００℃を越える高温高圧の飽和蒸気
による養生のことであり、養生条件については何ら制限
はなく、一般的な条件で行うことができるが、好ましく
は１４０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好
ましくは１６０℃以上の温度で行われる。養生時間につ
いては、無機質水硬性組成物の配合、養生温度及び所望
の成形体物性により適宜変更可能である。また、オート
クレーブ養生に先立って、従来行われている通常の養生
を行っても何ら問題はない。即ち、成形体を成形後、前
養生と呼ばれる所定温度で放置してもよく、更にその後
あるいは成形後に、所定条件で常圧下での蒸気養生を行
っても構わないが、成形体製造直後にオートクレーブ養
生を行うと、成形体が急激に加熱されて成形体内部の水
分や残存している空気の著しい膨張が生じ、成形体内部
や表面にクラックが生じるおそれがあることから、この
膨張圧に耐えうるだけの初期強度を発現させるために、
オートクレーブ養生に先立って適宜、通常の養生を行う
ことが好ましい。

【００３９】このようにして製造される本発明の無機質
軽量成形体は、密度を０．６〜１．３ｇ／ｃｍ³の範囲
とすることが好ましく、より好ましくは１．１ｇ／ｃｍ
³以下であり、更には０．７〜１．１ｇ／ｃｍ³が好まし
い。この無機質軽量成形体は、６．５Ｎ／ｍｍ²以上の
曲げ強度を有し、しかも表面が平滑なものとすることが
できる。成形される無機質軽量成形体の形状はどのよう
なものでも構わない。例えば、ボード状、棒状、パイプ
状、その他の任意の形状とすることができる。また、そ
の成形体の用途も特に制限はなく、住宅の外装材、天
井、内装材など幅広く利用することができる。

【００４０】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
更に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。

【００４１】（実施例１）第１表に実施例１として示し
た割合で配合された無機質水硬性組成物を、ミキサー
（宮崎鉄工製ＭＨＳ−１６５型）を用いて乾式混合した
後に、表中に示した量の水を加えて湿式混合を行った。
なお、表中の配合量は重量部である。次に、この混合材
料を押出混練機（宮崎鉄工製スクリュー径１００φニー
ダールーダー）に投入して混練したものを成形材料とし
た。この成形材料を、８個の中空部を有する幅１５０ｍ
ｍ、厚み２０ｍｍの中空板状ダイを取り付けたスクリュ
ウ径７５ｍｍの真空押出成形機（本田鉄工製押出機）よ
り押し出した。吐出した成形体を、６０℃で湿潤蒸気養
生を行った後、１６０℃、０．６ＭＰａの圧力下でオー
トクレーブ養生して、板状の無機質軽量成形体を得た。
この成形体の性状並びに物性として、全空孔容量、空孔
の直径及び断面の最大弦長／最小弦長の比、無機質層の
有無、並びに成形体の密度、曲げ強度、表面性、寸法安
定性などを調べ、第１表に示した。

【００４２】なお、成形体の性状、物性は以下の方法に
より評価した。

【００４３】〔密度〕重量と水没法により求められる体
積から算出した。

【００４４】〔曲げ強度〕ＪＩＳＡ１４０８に準
拠して測定した。但し、試験片寸法は、幅５０ｍｍ×長
さ１５０ｍｍ、スパン１００ｍｍとした。

【００４５】〔表面性〕目視による成形体表面のささく
れ、凹凸の評価の他に、表面粗さ計による表面凹凸の評
価も実施した。表面粗さ計による評価は、（株）東京精
密製の表面粗さ計「ｓｕｒｆｃｏｍ１５００Ａ」を使用
して、次の条件で測定を実施した。ＶＥＲＴＩＣＡＬＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴＩＯＮ；１０
０。ＨＯＲＩＺＯＮＴＡＬＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴＩＯＮ；
３。ＴＲＡＣＩＮＧＳＰＥＥＤ；０．３。ＴＲＡＶＥＲＳＩＮＧＬＥＮＧＴＨ；５０ｍｍ。ピックアップ；０．４ｇ（Ｅ−ＤＴ−Ｓ０１Ａ）。触針；５μｍＲ。試験時には、表面の発泡粒子溶融孔上を触針が通過する
ように試験体をセットし、試験を開始した。上記試験時
に、通常μｍで表す粗さの数値を出すのは困難であった
が、触針が試験体である無機質軽量成形体表面の凹部に
侵入したままで進行しない状態にはならず表面粗さのチ
ャートを描くことが可能な場合を○とし、触針が成形体
表面の凹部に侵入したままで進行せず、表面粗さのチャ
ートを描くことが不可能な場合を×とした。なお、試験
に際しては、成形体における、塗装及び加飾を施してい
ない平面について評価を実施した。

【００４６】〔全空孔容量〕無機質水硬性材料、増粘材
及び水からなる成形材料の全容量に占める空孔形成用材
料（軽量骨材）の添加体積量の割合を計算した。

【００４７】〔空孔直径〕熱可塑性樹脂発泡粒子に由来
する第１の微細空孔と無機質軽量骨材に由来する第２の
微細空孔のそれぞれについて、電子顕微鏡（ＳＥＭ）写
真による成形体断面の任意の空孔の直径を測定した平均
値とした。但し、断面に現れない端部の長さを平均した
値とならないように注意して行った。

【００４８】〔空孔断面の最大弦長／最小弦長〕成形体
断面に現れる空孔を電子顕微鏡写真よりその最大弦長／
最小弦長をはかりとり、計算した。

【００４９】〔無機質層の有無〕無機質軽量骨材に由来
する第２の微細空孔について、電子顕微鏡写真による観
察並びに元素分析を行い、微細空孔の内面に無機質層が
存在する場合を「有」とし、それ以外を「無」とした。

【００５０】〔寸法安定性〕ＪＩＳＡ５４２２に準
拠して測定し、長さ変化率０．２％以下のものを○、変
化率が０．２％より大きなものを×として評価を行っ
た。

【００５１】（実施例２〜９）無機質水硬性組成物の配
合を第１表に示す実施例２〜９の通りに変更した他は、
実施例１と同様の方法で成形材料を得、実施例１と同様
の方法で板状の無機質軽量成形体を得た。この成形体の
密度、曲げ強度、表面性を実施例１と同様の方法で評価
した。結果を第１表に併せて示す。

【００５２】（比較例１〜５）無機質水硬性組成物の配
合を第２表に示す通りに変更した他は、実施例１と同様
の方法で成形材料を得、実施例１と同様の方法で板状の
無機質軽量成形体を得た。この成形体の密度、曲げ強
度、表面性を実施例１と同様の方法で評価した。結果を
第２表に併せて示す。

【００５３】なお、表に示す材料は下記のとおりであ
る。

【００５４】ＰＳＢ−１；ポリスチレン発泡粒子（下に
記述した製造方法により製造したもの）。

【００５５】ＰＳＢ−２；ポリスチレン発泡粒子（通常
のポリスチレン発泡粒子：発泡倍率３０倍、粒径１５０
０μｍ）。

【００５６】ＰＶＤＣ；ポリ塩化ビニリデン発泡粒子
（マツモト油脂製薬（株）製、マツモトマイクロスフェ
アー３０Ｅ：発泡倍率５０〜６０倍、粒径３０〜８０μ
ｍ）。

【００５７】ＰＡＮ；ポリアクリロニトリル系樹脂発泡
粒子（マツモト油脂製薬（株）製、マツモトマイクロス
フェアー８０Ｅ：発泡倍率５０〜６０倍、粒径３０〜６
０μｍ）。

【００５８】無機質軽量骨材Ａ；アルミナシリケートバ
ルーン（（株）リボール社）、酸化アルミニウム含有量
２９．６〜３６．０重量％、耐圧強度１３ＭＰａ、かさ
比重０．３５（真比重０．６）。

【００５９】無機質軽量骨材Ｂ；マイクロセルズ（秩父
小野田（株））、酸化アルミニウム含有量３８．３重量
％、耐圧強度１６ＭＰａ、かさ比重０．４（真比重０．
６９）。

【００６０】シラスバルーン；二酸化珪素：酸化アルミ
ニウム＝８０〜８６．５：２０〜１３．５。

【００６１】パーライト；二酸化珪素：酸化アルミニウ
ム＝８２〜８４：１８〜１６。

【００６２】混和材；酸化アルミニウム系混和材。

【００６３】（ポリスチレン発泡粒子の製造）実施例で
用いたポリスチレン発泡粒子（ＰＳＢ−１）は以下のよ
うにして製造した。攪拌機、温度検知管を具備した耐圧
反応機中にスチレン単量体１００重量部、水１１０重量
部、燐酸カルシウム０．１５重量部、ドデシルベンゼン
スルホン酸ソーダ０．００５重量部、ベンゾイルパーオ
キサイド０．２５重量部、第３ジブチルパーベンゾエー
ト０．１重量部及びポリエチレンワックス（分子量１０
００）０．１重量部を仕込み、攪拌しながら反応機内の
圧力が０．５ｋｇ／ｃｍ ²Ｇに達するまで窒素を導入し
た後、９０℃に昇温し５時間重合を行った。次いで、イ
ソペンタン４０重量％とノルマルペンタン６０重量％か
らなる混合発泡剤１０重量部を添加して１１４℃に昇温
した後、２時間発泡剤の含浸を行った。これを室温にま
で冷却して真球状の発泡性スチレン樹脂粒子を得た。こ
の発泡性スチレン樹脂粒子１００重量部を容器にとり、
ポリオキシエチレンオレイルエーテルの５重量％水溶液
１重量部を添加し攪拌しながら均一に粒子表面を被覆し
た。この樹脂粒子から気流乾燥機を用いて水分を除き、
次いで粒子を箱型通気乾燥機に入れて４０℃で２０分間
乾燥した。該樹脂粒子を篩い分けして１２５〜１８０μ
ｍの粒子を得、次いでこれにステアリン酸亜鉛０．０９
重量部を添加し、リボンブレンダーで攪拌した後取り出
した。得られた発泡性スチレン樹脂粒子を回分式発泡機
を用いて蒸気で加熱し、発泡倍率約３０倍、粒径４７５
〜５４０μｍの発泡粒子を得た。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】

【表３】

【００６７】第１表及び第２表の結果から明らかなよう
に、本発明に係る無機質水硬性組成物を用いて成形した
実施例の成形品の場合には、いずれも密度が１．１ｇ／
ｃｍ ³以下、更には殆どのものが１．０ｇ／ｃｍ³以下と
軽量化を達成できており、且つ曲げ強度は６．５Ｎ／ｍ
ｍ²以上、更には７．０Ｎ／ｍｍ²以上を有し、しかも表
面性も良好である。これに対し、大粒径のポリスチレン
発泡粒子を用いた比較例１及び比較例５の成形体は、表
面性が悪く、また、曲げ強度も低い。また、無機質軽量
骨材としてパーライトやシラスバルーンを用いた比較例
２〜４の成形体は、曲げ強度が大きく、表面性も良好で
はあるものの、パーライトやシラスバルーンが混合、混
練中に破壊されてしまい、また、パーライトは気泡構造
を有していることから、空孔容量が小さく、成形体の密
度が１．３ｇ／ｃｍ³以上であり、軽量化の目的を達成
できていない。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、無機質水硬性材料、繊維
質材料、及び軽量骨材を含有する水硬性組成物におい
て、軽量骨材として、本発明所定の倍率及び粒径の熱可
塑性樹脂発泡粒子や、所定量の酸化アルミニウム成分を
含有し、且つ所定の耐圧強度と比重とを有する無機質軽
量骨材を配合した水硬性組成物とすることにより、軽量
でしかも良好な表面性を有し、且つ石綿を使用せずに良
好な物性を有する無機質軽量成形体を得ることができ
る。特に、空孔構造を本発明所定の構造とした成形体
は、軽量でしかも良好な表面性を有し、且つ曲げ強度、
寸法安定性の良好な成形体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 18/24 Ｃ０４Ｂ 18/24 Ｚ 28/02 28/02 28/18 28/18 38/04 38/04 Ａ // Ｃ０４Ｂ 111:40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機質水硬性材料、繊維質材料、及び軽
量骨材を含有してなる無機質水硬性組成物であって、前
記軽量骨材が、発泡倍率が１０〜１００倍で粒径が１０
〜８００μｍである熱可塑性樹脂発泡粒子、及び２０〜
５０重量％の酸化アルミニウム成分を含有し、８ＭＰａ
以上の耐圧強度を有し、且つ比重が１．０以下である無
機質軽量骨材の少なくとも一方であることを特徴とする
無機質水硬性組成物。
【請求項２】前記軽量骨材として、前記熱可塑性樹脂
発泡粒子及び無機質軽量骨材の両方を含有することを特
徴とする請求項１記載の無機質水硬性組成物。
【請求項３】前記熱可塑性樹脂発泡粒子が、ポリアク
リロニトリル系樹脂発泡粒子、ポリ塩化ビニリデン系樹
脂発泡粒子、及びポリスチレン系樹脂発泡粒子からなる
群から選択される少なくとも１種の発泡粒子である請求
項１または２に記載の無機質水硬性組成物。
【請求項４】前記熱可塑性樹脂発泡粒子がポリスチレ
ン系樹脂発泡粒子である請求項１または２に記載の無機
質水硬性組成物。
【請求項５】前記ポリスチレン系樹脂発泡粒子の発泡
倍率が１５〜５０倍であり、粒子径が１５０〜７００μ
ｍである請求項４記載の無機質水硬性組成物。
【請求項６】前記ポリスチレン系樹脂発泡粒子の発泡
倍率が２０〜４０倍であり、粒子径が２００〜５５０μ
ｍである請求項４記載の無機質水硬性組成物。
【請求項７】前記無機質軽量骨材が粒径５０〜３００
μｍで二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成分とする
無機質中空体である請求項１〜６のいずれかに記載の無
機質水硬性組成物。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の無機質
水硬性組成物に水を加えて混合し、これを成形した後、
養生硬化させることを特徴とする無機質軽量成形体の製
造方法。
【請求項９】養生時に加熱することにより熱可塑性樹
脂発泡粒子を溶融する請求項８記載の無機質軽量成形体
の製造方法。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の無機
質水硬性組成物に水を加えて混合し、これを成形した
後、養生硬化させてなり、密度が１．１ｇ／ｃｍ³以
下、曲げ強度が６．５Ｎ／ｍｍ²以上であり、且つ表面
が平滑な無機質軽量成形体。
【請求項１１】養生時に加熱することにより熱可塑性
樹脂発泡粒子が溶融して形成された微細空孔と、無機質
中空体による微細空孔とを有する請求項９記載の無機質
軽量成形体。
【請求項１２】断面の最大弦長／最小弦長の比が１．
５以下で直径１５０〜７００μｍの第１の微細空孔と、
断面の最大弦長／最小弦長の比が１．５以下、直径５０
〜３００μｍで二酸化珪素及び酸化アルミニウムを主成
分とする無機質層が空孔内面に存在している第２の微細
空孔とを有することを特徴とする無機質軽量成形体。
【請求項１３】発泡倍率が１５〜５０倍のポリスチレ
ン系樹脂発泡粒子を含む無機質水硬性組成物に水を加え
て混合し、これを成形した後、加熱養生硬化させてな
り、前記熱可塑性樹脂発泡粒子が溶融して形成された１
５０〜７００μｍの微細空孔を有する請求項１２記載の
無機質軽量成形体。
【請求項１４】発泡倍率が２０〜５０倍のポリスチレ
ン系樹脂発泡粒子を含む無機質水硬性組成物に水を加え
て混合し、これを成形した後、加熱養生硬化させてな
り、前記熱可塑性樹脂発泡粒子が溶融して形成された２
００〜７００μｍの微細空孔を有する請求項１２記載の
無機質軽量成形体。
【請求項１５】発泡倍率が２０〜４０倍のポリスチレ
ン系樹脂発泡粒子を含む無機質水硬性組成物に水を加え
て混合し、これを成形した後、加熱養生硬化させてな
り、前記熱可塑性樹脂発泡粒子が溶融して形成された２
５０〜７００μｍの微細空孔を有する請求項１２記載の
無機質軽量成形体。
【請求項１６】発泡倍率が２０〜４０倍のポリスチレ
ン系樹脂発泡粒子を含む無機質水硬性組成物に水を加え
て混合し、これを成形した後、加熱養生硬化させてな
り、熱可塑性樹脂発泡粒子が溶融して形成された２５０
〜５５０μｍの微細空孔を有する請求項１２記載の無機
質軽量成形体。
【請求項１７】粒径５０〜３００μｍで二酸化珪素及
び酸化アルミニウムを主成分とする無機質中空体である
無機質軽量骨材を含む無機質水硬性組成物に水を加えて
混合し、これを成形した後、養生硬化させてなり、直径
５０〜３００μｍで二酸化珪素及び酸化アルミニウムを
主成分とする無機質層が空孔内面に存在している微細空
孔を有する請求項１２記載の無機質軽量成形体。
【請求項１８】前記無機質中空体が８ＭＰａ以上の耐
圧強度を有するものである請求項１7記載の無機質軽量
成形体。
【請求項１９】微細空孔の合計体積が成形体中に５〜
７０容量％存在する請求項１０〜１８のいずれかに記載
の無機質軽量成形体。