JPH0249903B2 - Sementokeishozoshihanikamutaioyobisonoseiho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセメント系抄造紙（すなわちセメント
系填料内添紙、以下にセメント紙と略称する）か
ら成るハニカム体およびその製法に関する。詳し
くは、セメント、骨材およびパルプを主成分とす
るセメント紙をハニカム構成状に折り曲げそして
接合して製造したハニカム体およびその製法に関
する。

〔従来の技術およびその問題点〕

ハニカムコアの両面に金属（アルミニウム等）、
FRP、合板、無機質板（石綿セメント板等）等
の表面材を取り付けたハニカムサンドイツチ構造
体は、軽量であり（空間容積が極めて大きいた
め）、重量の割に強い強度と剛性を有し、更には
断熱作用、遮音性等を有するため、航空機、車
両、建築などの構造部材として広く利用されてい
る。

ハニカムコア材としてはアルミニウムやステン
レスのような金属コア、プラスチツクコア、
FRPコア、ペーパーコア等数多くの種類がある。
ペーパーハニカムコアは、材料コストおよび加工
等の観点からは有利であるが、例えば紙から成
るため燃え易い、強度が弱い、表面材との接
着性が悪い等の問題点を有する。これらの問題
は、樹脂含浸ペーパーハニカム体についても同様
である。

上下に表面材を有するペーパーハニカム構造体
として、第５図に示すように、ペーパーハニカム
4′にマグネシアセメントを被覆させ、そして表面
材としてガラス繊維５′を含むマグネシアセメン
ト硬化体を用いてハニカムコア１′と表面材２′と
をマグネシアセメントペーストで接着したものが
提案されている（実開昭58−147730号）。しかし
ながら、上記の構造体のハニカムコア１′は、紙
とその表面に被覆されたマグネシアセメント硬化
体３′から成るため、強度がそして特に湿潤時の
強度が不十分である。また、該ハニカム構造体が
火災等にあつた場合、ハニカムコアの紙の部分が
熱分解または焼失して連通した空洞が形成するた
め、強度が著しく低下すると共に、空洞に沿つて
剥離が生じ易い。

一方、粘土や鉱物粉をパルプと共にスラリー化
して得られた陶土紙、水酸化アルミニウム又は石
こうを主な不燃成分とする不燃紙等が知られてい
る。かかる陶土紙又は不燃紙を折り紙細工してハ
ニカム構造体とする場合、該紙同士および該紙か
ら成るハニカム層と表面材との接着が困難とな
り、剥離が生じ易い。特に耐熱性の接着は困難で
ある。

なお、セメント質モルタル材料等を流し込みま
たは押出成形することによつて、本発明のように
肉薄軽量で高強度の大型コンクリート質ハニカム
体を製造することは不可能である。

従つて本発明の主な目的は、実用的な高強度を
有しそして好ましくは焼成（燃焼）によつても著
しく強度が低下せず、しかも表面材との接着性が
優れた、軽量構造材料用のセメント紙系ハニカム
およびその製法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によつて、水硬性セメント約100重量部、
セメント用骨材粉約400重量部以下（例えば約50
〜400重量部）およびパルプ約５重量部以上から
本質的になりそして該材料成分が実質的に均一に
分散して付着しているセメント系抄紙のハニカム
体であつて、該ハニカム体の構成接点がセメント
系接着剤で接合されており、該水硬性セメントお
よび該接着剤中のセメント成分が連続的に結合し
てハニカムを形成していることを特徴とする、セ
メント系抄造紙ハニカム体が提供される。

上記のハニカム体は、水硬性セメント約100重
量部、セメント用骨材粉約400重量部以下（例え
ば約50〜400重量部）およびパルプ約５重量部以
上から本質的になりそして該材料成分が実質的に
均一に分散して付着しているセメント系抄造紙を
折り曲げてハニカム構成材料を形成し、該セメン
ト系抄造紙を合わせてハニカム構成接点をセメン
ト系接着剤で接合することを特徴とする方法によ
り製造できる。

上記のセメント系抄造紙は、水硬性セメント約
100重量部、セメント用骨材粉約400重量部以下、
パルプ約５重量部以上（好ましくは約10〜約50な
いし100重量部）および有効量の静電調節性定着
剤を水と混合してセメントとパルプ間の静電付着
性を改善したスラリーとし、そして該スラリーを
常法に従つて抄紙することにより得られる。

〔発明の詳しい記述〕

上記のセメントとは、水硬性（または水／気硬
性）を有する結合性粉状材料を意味し、代表的に
はポルトランドセメント、アルミナセメント、フ
ライアツシユセメント、高炉セメント、シリカセ
メント等、およびこれらの混合物が例示される。
通常はポルトランドセメントが有利に使用され
る。

セメント成分の強度の増加およびパルプとの抄
造付着性のため、セメント用骨材粉が使用され
る。該骨材粉は、約950℃までの焼成にて熱安定
性であるものが好ましく、例えば人工的火成物で
あるシヤモツト粉、シエルベン粉、天燃火成物で
ある安山岩粉、玄武岩粉、珪砂、およびその他の
火成系の岩石粉等であるのが好ましい。該骨材粉
は通常、平均粒径が約100メツシユ以下のものが
使用される。該骨材粉はセメント量以上の量で使
用するのが好ましい。すなわち、この骨材粉は、
セメント紙の製造時にパルプとセメントとの付着
結合性を増大し、そして更にセメント紙の焼成時
にセメントの剥落等を防止する作用効果を達成す
る。

上記のパルプは特に限定されず、木材系パル
プ、他のセルロース系パルプ等の水分散性の繊維
質原料であれば使用できる。パルプの量は、上記
の範囲内で、抄造可能な範囲で可及的に少ないの
が、セメント紙の焼成の観点から好ましい。

上記の静電調節性定着剤とは、パルプとセメン
トとの間の静電調節性を有する糊剤等の定着剤を
意味する。代表的には、アニオン性、カチオン性
または両性イオン性の有機高分子化合物のような
電離性定着剤またはこれらの混合物、或いはアニ
オン性化合物、カチオン性化合物、両性イオン性
化合物のような電離性化合物またはこれらの混合
物と実質的に非イオン性糊剤との混合物が例示さ
れる。例えば、アニオン系糊剤とカチオン系糊剤
との混合物が用いられる。かかる静電調節性定着
剤の使用量は、パルプとセメントと骨材との合計
100重量部に対して、通常約0.01〜約10重量部、
好ましくは約0.1〜約２重量部である。カチオン
系定着剤とアニオン系定着剤との混合物を使用す
る場合の割合（重量比）は、カチオン系定着剤１
に対してアニオン系定着剤約0.05〜約0.5未満で
あるのが好ましい。

上記のセメント紙において、上記の配合材料の
他に、必要に応じて種々の製紙助剤、例えば紙力
増強剤、着色剤、フイラー、分散剤等を配合する
ことができる。また、抄造に差支いない限り、有
機質繊維または好ましくは耐火性の無機質繊維、
金属繊維等を補強用に配合することも可能であ
る。

上記のセメント紙は、上記の諸原料を水又はセ
メント上澄み液（以下、水等とも云う）と混合し
て水性のスラリーとし、該スラリーを常法に従つ
て抄紙することにより得られる。各原料と水等と
の混合方法および混合順序は限定されない。例え
ば所定量の各原料を水等中に撹拌混合してスラリ
ーとし、次いでこれらのスラリーを更に水等を添
加して撹拌混合した後、定着剤等の薬剤を添加し
てもよい。原料組成物のスラリー濃度は特に限定
されず、常法の抄紙方法にて抄造可能な範囲であ
る。本発明のハニカム体の製造に使用されるセメ
ント紙は、通常厚さが数百ミクロンないし数ミリ
メートルである。なお、抄造したセメント紙を加
湿するかまたはセメントペーストもしくはモルタ
ルを用いて２枚以上接合しそしてロール加圧し
て、所望の厚さのセメント紙が容易に得られる。

本発明のハニカム体は、該セメント紙をハニカ
ム構成状に折り曲げ、そしてハニカム構成接点を
セメント系接着剤で接着して形成される。該ハニ
カムは通常多角柱状、代表的には三角、四角又は
六角の柱状、の空洞を有する。該空洞の寸法は任
意であるが、例えば径数cm、代表的には径約１〜
10cmの程度の円に内接する多角形の柱状体であ
る。該セメント系接着剤として、セメントペース
ト、モルタル等が使用される。該接着剤がモルタ
ルのように適量の骨材を含むものである場合に
は、該骨材はセメント紙に含まれる骨材と同様
に、約950℃までの焼成にて熱安定性を有する骨
材粉であるのが、その後にハニカムを焼成する場
合の観点から望ましい。ハニカムをその後に焼成
してパルプ分を焼失しそしてセメント成分を再水
和処理する場合には、接着剤はセメント系接着剤
のみから成るのが一般に望ましい。焼成せずにそ
のまま軽量構造体に用いる場合は、セメント系接
着剤にゴムラテツクス、アクリルエマルジヨン等
の樹脂を混入すると接着性が向上し、セメント強
度が増大し、そして耐剪断衝撃性も増加する。本
明細書では、これらを総称してセメント系接着剤
という。

本発明によるハニカム体の代表的な使用態様を
以下に例示すると；該ハニカム体はセメント紙
中のセメント成分および接着剤中のセメント成分
が連続的に結合して充分な強度を有するので、そ
のままハニカム材として使用でき、該ハニカム
体に水ガラス等の塗料を塗装して防水性を向上さ
せることができ、該ハニカム体の所望の表面に
釉薬を適用した後、焼成再水和して外部に釉表面
を有するハニカム材が得られる、該ハニカム体
を焼成してパルプ材等を焼失させ、次いで樹脂液
を含浸させて重合硬化することによつて、樹脂加
工ハニカム体が得られる。これらのハニカム体
は、それ自体で構造材として使用できる。更に、
該ハニカム体の一面または表離二面に板状物を接
着して、板状のハニカム構造体が有利に得られ
る。その際にハニカム空間部に断熱材を充填する
ことによつて、断熱遮音性の構造体が容易に得ら
れる。

〔実施例〕

本発明を以下の例により更に具体的に説明す
る。

参考例１ （セメント紙の製造）： セメント原料として普通ポルトランドセメント
とシヤモツト微粉末（(株)INAX外装タイル粉砕
物）との混合物［セメント／シヤルモツト（重量
比）＝１：２］を用い、該原料100重量部と水およ
びセメント上澄み液2000重量部とをミキサーに投
入し、30秒撹拌混合してセメントスラリーを調製
した。

一方パルプは、一般製紙用天然パルプ
（NBKP／LBKP＝２／８）と水とを試験用叩解
機（熊谷理機工業製）に投入し、55分間叩解処理
を行つて、水度（c.s.f）370mlのパルプスラリ
ーを得た（パルプ濃度2.5％）。上記のセメントス
ラリーとパルプスラリー及び水またはセメント上
澄みを混合して、セメント―パルプ系の均一なス
ラリーとした［パルプ／セメント原料（重量比）
＝13：87］。該セメント―パルプ系スラリーに、
カイメン557−Ｈ（デイツク・ハーキユレス社製、
カチオン系湿潤紙力増強剤）をパルプ＋セメント
原料100重量部に対して0.5重量部（固形分換算）
添加し、１分間撹拌した。次いで、アクリパース
（ダイヤフロツク社製、アニオン系粘剤）をパル
プ＋セメント原料100重量部に対して0.04重量部
（固形分換算）添加し、同上の覚伴を行つた。

このスラリーを角型シートマシン（態谷理機
製）で抄造して、縦25cm、横25cm、坪量700ｇ／
m²のセメント生シートを得た。この生シートを湿
潤状態で５Kgｆ／cm²の圧力で30分間脱水プレス
し、回転型乾燥機（態谷理機製）で110℃―15分
間乾燥して乾燥セメントシートを得た。

実施例 １： 上記のようにして得られた多数枚のセメント紙
２ｂ，２ｄ……を第１図に示すように折り曲げた
後、セメント紙２ａ，２ｂ，２ｃ……を重ね合わ
せてハニカム構成接点をモルタル（セメント：シ
ヤモツト＝２：１）３で接着して、第２図に示
す、三角柱状の空洞４を有するハニカム体１を得
た。なお、空洞４の寸法は、三角形断面が径約５
cmの円に内接する寸法とした。

同様にして多数枚のセメント紙２を折り曲げて
重ね合わせ、ハニカム構成接点をモルタル３で接
着して、第３〜第４図に示す四角柱状又は六角柱
状の空洞４を有するハニカム体１を得た。

〔作用および効果〕

本発明のハニカム体は、水硬性セメント、骨材
およびセルロースから本質的になりそして該材料
成分が実質的に均一に分散して付着しているセメ
ント系抄造紙を、セメント系接着剤で部分的に接
合した構造を特徴とする。従来のハニカム紙を芯
材としてその表面をマグネシアセメント等の無機
質材料にて被覆した構造で該被覆材料が芯材の紙
によつて分断されている構造のものとは、本質的
に相異するものである。すなわち、本発明のハニ
カム体ではセメント系抄造紙中にセメントおよび
骨材粉が連続的に存在しており、これがハニカム
構成接点でセメント系接着剤によつて接合された
構造を有する。換言すれば、セメントおよび骨材
が連続的に結合しているセメント質ハニカム体中
にパルプ系セルロースが分散して存在する構成で
あり、本質的にコンクリート質のハニカム体が提
供される。

従つて本発明によるハニカム体は、代表的に、
(1)本質的にコンクリート質であるため機械的強度
が大きい、(2)従来品のように、湿潤または火災等
によつて、芯材紙の部分での強度の劣化が少なく
また剥離をを生じない；ならびに熱安定性の骨材
粉を使用した場合には、更に(3)火災等の加熱時の
剥落がない、(4)該ハニカム体を人工的に加熱して
パルプ材を焼失させそして再水和して焼失空隙部
分にセメント水和物を生長させることによつて、
可燃物を含まない高強度ハニカム体が得られる、
(5)この工程を利用して施釉したセメント質ハニカ
ム体が容易に得られる、等の効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の三角柱状空洞を有するハニカ
ム体製造の説明図；第２ないし第４図は本発明の
ハニカム体の具体例の平面図；そして第５図は従
来のハニカム構造体を例示する縦断面図である。 １…ハニカム体、２…セメント系抄造紙、３…
セメント系接着剤、４…空洞。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水硬性セメント100重量部、セメント用骨材
   粉400重量部以下およびパルプ５重量部以上から
   本質的になりそして該材料成分が実質的に均一に
   分散して付着しているセメント系抄造紙のハニカ
   ム体であつて、該ハニカム体の構成接点がセメン
   ト系接着剤で接合されており、該水硬性セメント
   および該接着剤中のセメント成分が連続的に結合
   してハニカムを形成していることを特徴とする、
   セメント系抄造紙ハニカム体。 ２ 該セメント系抄造紙が950℃までの焼成にて
   熱安定性であるセメント用骨材粉50〜400重量部
   をセメント100重量に対して含有しそして焼成可
   能なハニカム体を形成する、特許請求の範囲第１
   項のハニカム体。 ３ 水硬性セメント100重量部、セメント用骨材
   粉400重量部以下およびパルプ５重量部以上から
   本質的になりそして該材料成分が実質的に均一に
   分散して付着しているセメント系抄造紙を折り曲
   げてハニカム構成材料を形成し、該セメント系抄
   造紙を合わせてハニカム構成接点をセメント系接
   着剤で接合することを特徴とする、セメント系抄
   造紙ハニカム体の製造。