JPH0249904B2 - Funenseisementokeihanikamutai - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セメント系薄板から成るハニカム体
に関する。詳しくは、セメントおよび骨材を主成
分とする可撓性セメント系シートをハニカム構成
状に折り曲げ、セメント系接着剤にて接合しそし
て焼成した構造の不燃性セメント系ハニカム体に
関する。

［従来の技術及びその問題点］ ハニカムコア材の両面に金属（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。

セメント質モルタル材料等を流し込みまたは押
出成形する方法では、本発明のように肉薄軽量で
不燃性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、不燃性でしかも構成材料間の接着性に優れ
た、軽量構造材料用のセメント系ハニカム体を提
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100重量部お
よび熱安定性セメント用骨材粉50〜400重量部か
らなる肉薄のセメント系ハニカム構成材料２のハ
ニカム構成接点がセメント系接着剤３で接合され
て形成されたハニカム体であつて、該ハニカム体
は可燃性の有機物質を実質的に含まずそして該構
成材料のセメント成分と該セメント接着剤のセメ
ント成分とが連続的に結合していることを特徴と
する、不燃性セメント系ハニカム体１が提供され
る。

上記のハニカム体は、例えば、水硬性セメント
約100重量部、熱安定性セメント用骨材粉約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等の薄い可撓
性セメント系シートを折り曲げてハニカム構成材
料を形成し、該構成材料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し、そして焼成し
て有機質成分を焼失させ、そして好ましくは再水
和処理することを特徴とする方法により製造され
る。

［発明の詳しい記述］ 上記のセメント系抄造紙は、水硬性セメント約
100重量部、熱安定性セメント用骨材粉約50〜約
400重量部、パルプ約５重量部以上（例えば約10
〜約25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。

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、天然火成物で
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。

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、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、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、上記の諸原料を水または
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、上記のセメント紙等の
薄い可撓性セメント系シート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
接着剤で接着し有機物質含有ハニカム体を形成
し、これを焼成によりパルプ等の有機質成分を焼
失させて製造される。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。該接着剤は
セメントおよび骨材のほかに、ゴムラテツクス、
アクリルエマルジヨン等の少量の樹脂成分を含ん
でいてもよい。

得られた有機物含有ハニカム体の焼成は、パル
プ等の有機物が焼失する温度以上の温度で約950
℃以下の温度、通常約650℃〜900℃の温度、で十
数分ないし数時間、代表的には30〜120分程度行
う。焼成が約950℃を越えると、その後に再水和
しても強度の回復が困難となる。焼成後、ハニカ
ム体を例えば水中浸漬、スプレー散水等を行つて
空気中に放置するか、或いは好ましくは蒸気養生
して、焼成により失われた水分を補給再水和し
て、強度を回復させるのが普通である。なお、上
記の焼成によつて有機物含有ハニカム体中の有機
質成分は焼失して不燃性となり、上記の再水和処
理によつて焼失有機物によつて形成される空隙中
にセメントの再水和粒が成長する。

このようにして得られる本発明の不燃性ハニカ
ム体１は、薄板状ハニカム構成材料２の厚さが通
常約0.5mmないし約５mmであり、代表的には約２
mm未満である。空洞４の寸法は任意の大きさとす
ることができるが、例えば径数cm、代表的には径
約１〜10cm程度の円に内接する多角形の柱状であ
る。

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；該ハニカム体は薄板状ハニ
カム構成材料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
裏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。また、該ハニカム体空間部
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秒間攪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、濾水度（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―パルプ系の近一なス
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分間攪拌した。次いで、アクリパーズ
（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、同上の攪拌を行つた。

このスラリーを角型シートマシン（熊谷理機
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（熊谷理機製）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′，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、三角柱状の空洞４を
有するパルプ含有ハニカム体１′を得た。なお、
空洞４の寸法は、三角形断面が径約５cmの円に内
接する寸法とした。このハニカム体１′を850℃に
て30分間焼成してパルプ等の有機成分を焼失さ
せ、次いで水蒸気によつて再水和処理して、ハニ
カム構成材料２ａ〜２ｅからなる不燃性のセメン
ト系ハニカム体１を得た（第２図）。

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、そして上記と同条件にて焼成および再水
和処理して、第３〜第４図に示すハニカム構成材
料２からなる四角柱状又は六角柱状の空洞４を有
する不燃性ハニカム体１を得た。

［作用および効果］ 本発明のハニカム体は、水硬性セメントおよび
骨材からなる有機物質を含有しない薄板状ハニカ
ム構成材料から本質的になりそしてセメント系接
着剤でハニカム構成接点を接合した構造であつ
て、該ハニカム構成材料中のセメント成分と該接
着剤のセメント成分とが連続的に結合しているこ
とを特徴とする。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
はハニカム構成材料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であり、本
質的にコンクリート質の不燃性のハニカム体であ
る。

従つて本発明によるハニカム体は、代表的に、
本質的にコンクリート質であるため不燃性であ
りそして機械的強度が大きい。紙等の有機質成
分が存在しないので、湿潤または火災等によつて
強度の劣化または剥離を生じない、火災等の加
熱時の剥落がない、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
ム体製造の説明図である。第２ないし第４図は本
発明のハニカム体の具体例を示す断面図である。 １……ハニカム体、１′……有機物含有ハニカ
ム体、２……薄板状ハニカム構成材料、２′……
セメント系抄造紙、３……セメント系接着剤、４
……空洞。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水硬性セメント100重量部および熱安定性セ
   メント用骨材粉50〜400重量部からなる肉薄のセ
   メント系ハニカム構成材料のハニカム構成接点が
   セメント系接着剤で接合されて形成されたハニカ
   ム体であつて、該ハニカム体は可燃性の有機物質
   を実質的に含まずそして該構成材料のセメント成
   分と該セメント接着剤のセメント成分とが連続的
   に結合していることを特徴とする、不燃性セメン
   ト系ハニカム体。