JPH0228554B2 - Senikyokakeiryokokatainoseiho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 この発明は、建材等として用いられる繊維強化
軽量硬化体の製法に関する。さらに詳しくは、無
機系バインダと軽量骨材と補強繊維を混合し、成
形，養生する繊維強化軽量硬化体の製法に関す
る。 〔背景技術〕 無機建築用材料の製法としては、湿式法と乾式
法が知られており、湿式法での一般的な方法は、
まず、パルプ等の補強繊維を多量の水の中で高速
回転で解繊したのち、セメント等の無機系バイン
ダと混合する。つぎに、ハチエツクマシン等の抄
造機で抄きあげて、グリーンシートを得たのち、
成形工程，養生工程を経て、硬化体を得る製法で
ある。湿式法の欠点としては、生産スピードが
遅い、多量のアルカリ廃液水の処理が必要、
繊維が絡みやすく、強度が発現しにくい、多量
の水を含んでいるので、表面塗装するような場合
などに乾燥が必要、軽量骨材のような比重の軽
いものは使用しにくい等があげられる。 乾式法は、あらかじめ含水率の低いパルプ等の
補強繊維を単独で解繊したのち、軽量化する場合
は軽量骨材を添加して、セメント等の無機系バイ
ンダに混合分散させ、所定の混合水を加えて混練
し、成形、養生して硬化体を得る製法である。こ
の方法は、湿式法の欠点である前記，，，
を解法しているが、無機系バインダ，軽量骨
材，補強繊維を混合分散したのち、所定の混合水
量（無機系バインダの硬化に必要な水量と混合材
料の流動に必要な水量の和）を添加すると、補強
繊維に絡まりが起き、混合水量の増加とともにこ
の傾向が大きくなり、補強繊維の分散が不均一に
なるため、硬化体の強度が発現しにくいという欠
点があつた。しかも、軽量骨材を添加した硬化体
は、軽量骨材自身が吸水する性質をもつことか
ら、養生中にセメントの硬化に必要な水が取ら
れ、強度が低下する。しかし、軽量骨材が吸水す
る分を混合水量に加えて添加すると、前記繊維の
絡まりが増々激しくなり、強度が却つて低下する
という欠点があつた。 〔発明の目的〕 この発明は、前記のような事情に鑑みてなされ
たもので、無機系バインダと軽量骨材と補強繊維
を主原料とする乾式法において、硬化体の強度向
上を可能とさせる繊維強化軽量硬化体の製法を提
供することを目的とする。 〔発明の開示〕 前記のような目的を達成するため、この発明
は、無機系バインダと軽量骨材と補強繊維を主成
分とする硬化体を製造する方法において、あらか
じめ軽量骨材に所定の混合水量の50％以上を与え
ておき、この軽量骨材と補強繊維および無機系バ
インダとを、必要に応じ前記軽量骨材に与えたの
では足りない混合水を加えた上で、混合し、成
形、養生することにより硬化体を得ることを特徴
とする繊維強化軽量硬化体の製法をその要旨とす
る。 すなわち、この発明は、混合水の全部もしくは
大半を軽量骨材に予め含ませておくか、または表
面に吸着させておく等しく軽量骨材に与えるよう
にしておき、この軽量骨材と無機系バインダと補
強繊維とを混合しながら、これらに必要に応じ前
記軽量骨材に与えたのでは足りない混合水を添加
するようにしているので、補強繊維を絡ませた
り、固まらせるような水分が補強繊維に到達する
ことはなく、補強繊維の絡まりが起きにくい。そ
のため、無機系バインダ中に補強繊維を均一に分
散させることができる。しかも、軽量骨材に混合
水を予め与えているので、養生中、無機系バイン
ダの硬化に必要な水を軽量骨材に取られるという
ようなこともない。この発明の製法は、このよう
にして硬化体を得るため、硬化体の強度を向上で
きるのである。 なお、無機系バインダの硬化に必要な水は、混
合の際に軽量骨材から無機系バインダ側に徐々に
移行し、成形，養生時までには必要充分な量だけ
無機系バインダに供給される。 軽量骨材に与えておく混合水の量は、全混合水
の50％以上であることが必要である。50％未満で
あれば、前述の作用効果が得られない。 全混合水の量は、全固型分100重量部に対し、
15〜40重量部の低混水比になるように調整するこ
とが好ましい。これより多くなれば、前述の作用
効果が得られにくくなるためと、過剰の水を養生
時に除去しなければならず、エネルギーコストが
かさむためである。 この発明で使用する無機系バインダは、水硬性
無機質材料を意味し、硬化体としてのマトリツク
スを構成するものを言う。そのような材料として
は、セメント類，スラグ類，石膏類，石灰類等ま
たはこれらの混合物等があげられ、これらの中よ
り適宜採用されてよい。具体的にセメント類とし
ては、普通ポルトランドセメント，高炉セメン
ト，フライアツシユセメント等があげられる。 軽量骨材としては、発泡頁岩，発泡粘土，パー
ライト，シラスバルーン等の無機軽量骨材，およ
びスチレンビース発泡体，フエノール発泡体，ポ
リエステル発泡体等有機樹脂の発泡体および発泡
クズ等どの種類でもよいが、所望の吸水性能を持
つものを使用する。例えば、パーライト等のシラ
ス系や発泡頁岩等の頁岩系等である。 補強繊維としては、無機繊維のアスベスト，鋼
繊維，ウオラストナイト，有機繊維のパルブ，ポ
リエステル，木片，ビニロン，麻等があるが、パ
ルプが特に好ましい。使用する繊維は、解繊され
ていてもされてなくてもよい。 この方法では、混合した材料を成形，養生させ
て硬化させるのであるが、成形法，養生条件等に
ついては特に限定はない。 このほか、混合水に撥水剤や熱硬化性樹脂等の
添加剤や充填剤を混させてもよい。 軽量骨材は、多少を問わず吸水する性質をもつ
ている。そのため、硬化体自体の吸水率が上が
り、その分、硬化体自体の水分変化が大きくな
り、それに伴ない硬化体の寸法変化が大きくな
る。つまり、硬化体を施工した後の自然環境条件
の変化によつてクラツクが発生しやすくなる。混
合水に撥水剤を添加すると、軽量骨材に撥水性が
付与されるため、吸水率を大きく下げる効果があ
り、硬化体の耐久性を大幅に向上できる。この効
果は、後述の実施例４と比較例３にみるように、
あらかじめ軽量骨材に撥水剤の水溶液を与えるよ
うにしたときの方が、同時に混合したときよりも
大きくなる。撥水剤としては、アセト酢酸メチ
ル，酢酸アミル等の脂肪酸系，シリコン系等、水
と併用できるものであればよい。 軽量骨材は、気泡を有するため、それ自身の強
度が弱く、破壊すると軽量効果が減少する。そこ
で、混合水に熱硬化性樹脂を添加して軽量骨材に
与え、養生時に50℃以上で加熱すると、軽量骨材
の気泡内に浸入した樹脂が養生中に硬化するた
め、軽量骨材自身の強度を向上させることがで
き、かつ、熱硬化性樹脂により気泡が塞がれるの
で、吸水率も下げることができる。熱硬化性樹脂
としては、エポキシ系等、耐アルカリ性に優れ、
水と併用できるものであればよい。 さらに、混合水に撥水剤と熱硬化性樹脂を併用
して添加し、軽量骨材に与えておき、50℃以上で
加熱養生することで、前記二つの効果を同時に得
ることができる。 つぎに、この発明にかかる繊維強化軽量硬化体
の製法の実施例を比較例とあわせて説明する。 実施例 １ 普通ポルトランドセメントを50重量部（以下、
部と略す）、パーライトを45部、バルブ繊維を５
部、水を35部の割合で配合し、繊維強化軽量硬化
体を製造した。なお、あらかじめパーライトに25
部の水を与えておき、セメントとパルブを混合ミ
キサーで混合しながら残りの水を添加して硬化性
組成物を形成し、つぎに成形し、養生して硬化体
を得た。 実施例 ２ あらかじめパーライトに35部の水を与えておく
ようにした他は、実施例１と全く同じ条件と方法
で、硬化体を得た。 実施例 ３ 撥水剤としてステアリン酸を２部用い、このス
テアリン酸を25部の水に溶かし、あらかじめパー
ライトにその水溶液を与えておくようにした他
は、実施例１と全く同じ条件と方法で、硬化体を
得た。 実施例 ４ 撥水剤としてシリコン系撥水剤を１部用い、こ
のシリコン系撥水剤を25部の水に溶かし、あらか
じめパーライトにその水溶液を与えておくように
した他は、実施例１と全く同じ条件と方法で、硬
化体を得た。 実施例 ５ 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を２部用い、
このエポキシ樹脂を25部の水に溶かし、あらかじ
めパーライトにその水溶液を与えておき、80℃の
多湿条件で養生を行うようにした他は、実施例１
と全く同じ条件と方法で、硬化体を得た。 実施例 ６ 撥水剤としてステアリン酸を２部と熱硬化性樹
脂としてエポキシ樹脂を２部用い、このステアリ
ン酸とエポキシ樹脂を水に溶かし、あらかじめパ
ーライトにその水溶液を与えておき、80℃の多湿
条件で養生を行うようにした他は、実施例１と全
く同じ条件と方法で、硬化体を得た。 比較例 １ あらかじめパーライトに15部の水を与えておく
ようにした他は、実施例１と全く同じ条件と方法
で、硬化体を得た。 比較例 ２ あらかじめパーライトに水を与えておくように
はせず、パーライトと水を同時に混合ミキサーで
混合しながら硬化性組成物を形成させるようにし
た他は、実施例１と全く同じ条件と方法で、硬化
体を得た。 比較例 ３ 撥水剤としてステアリン酸を２部用い、このス
テアリン酸を35部の水に溶かし、この水溶液とパ
ーライトを同時に混合ミキサーで混合しながら硬
化性組成物を形成させるようにした他は、実施例
１と全く同じ条件と方法で、硬化体を得た。 それぞれの実施例および比較例で得た硬化体を
試験した結果を下表に示す。

【表】 表の破断面観察結果にみるように、比較例で
は、パルプ繊維が均一に分散していない。これに
対して、実施例では、パルブ繊維の固まりがみら
れないため、曲げ強度が、比較例に比し大きな値
を示している。特に、実施例５と実施例６が大き
な値を示しているが、これは、混合水に熱硬化性
樹脂を添加しているためである。吸水率をみる
と、実施例３〜６が小さな値を示している。これ
は、混合水に撥水剤を添加しているためである。
また、実施例３と比較例３の吸水率を比べると実
施例３の方が小さな値を示している。これによ
り、撥水剤の水溶液をあらかじめ軽量骨材に与え
ておき、無機系バインダに混合させる方が、同時
に混合させる方より吸水率が下がることが分か
る。 〔発明の効果 この発明にかかる繊維強化軽量硬化体の製法
は、混合水の全部もしくは大半を軽量骨材に与え
ておくことで、補強繊維を絡ませたり、固まらせ
るような水分が補強繊維に到達しないようにし
て、混合するので、無機系バインダ中に補強繊維
が均一に分散した状態で硬化体を得ることがで
き、硬化体の強度を大幅に向上させることができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機系バインダと軽量骨材と補強繊維を主成
   分とする硬化体を製造する方法において、あらか
   じめ軽量骨材に所定の混合水量の50％以上を与え
   ておき、この軽量骨材と補強繊維および無機系バ
   インダとを、必要に応じ前記軽量骨材に与えたの
   では足りない混合水を加えた上で、混合し、成
   形、養生することにより硬化体を得ることを特徴
   とする繊維強化軽量硬化体の製法。 ２ 補強繊維がパルプ繊維である特許請求の範囲
   第１項記載の繊維強化軽量硬化体の製法。 ３ 混合水量が全固型分100重量部に対し、15〜
   40重量部になるように水量調整されている特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の繊維強化軽量
   硬化体の製法。 ４ 混合水に撥水剤が添加されている特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の繊維
   強化軽量硬化体の製法。 ５ 混合水に熱硬化性樹脂が添加され、50℃以上
   の温度で加熱養生する特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれかに記載の繊維強化軽量硬化体
   の製法。