JPH0474749A - 繊維モルタル製品 - 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】 仁　発明の目的 し産業上の利用分野］ 本発明は、給排水管、換気管、電らん管、管継手および
ボード等の用途に供する管状もしくは板状の繊維モルタ
ル製品に関する。

［従来の技術］ 繊維モルタル製品の１品種に、石綿モルタル製品と称す
るものがあり、使用される主原料は石綿：モルタル−１
：　５〜６（重量比）が基準配合となっている。

石綿は周知のように繊維状であり、モルタルと強固に密
着し一体化するので管や板の曲げ強度、たわみ性等の付
与には好適な材料であり、しかも不燃材料であるため、
有効に利用されてきた。

しかしながら、近年石綿による発力諏性が指摘され、社
会問題化されるに至って、繊維モルタル製品の脱石綿化
が強（要望されるようになった。

脱石綿化を図る方法としてガラス繊維、岩綿、スラグウ
ール、チタン酸カリウム等の無機繊維や、木材バルブ、
木毛、木粉等の有機繊維との代替が考えられるが、石綿
使用時と同等の強度や不燃性を維持することは困難なこ
とが現状である。

さらにこれらの問題点を解決するために、たとえば繊維
モルタル管においては、繊維モルタル管の主要用途であ
る内部に塩ビ管を挿入した耐火二層管において、有機質
１■たは人造鉱物繊維よりなる布またはマットにセメン
ト物質を含浸付着させて、内部の塩ビ管を巻き込む処理
などが考案サレ（実公昭６２−８９４号）でいるが、こ
の方法においても工程の複雑さ、製造コストの上昇など
の問題点を抱えている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記問題点を解決する目的でなされもので、 ■脱石綿化を図ること ■従来の湿式抄造法による石綿モルタル製品と同等かそ
れ以上の強度と不燃性を有すること■安価に製造できる
こと のいずれも満足する繊維モルタル製品を得る。ことにあ
る。

口１発明の構成 ［１１題を解決するための手段］ 本発明者らは、先に特願平１−２５９４１１号において
、繊維モルタル原料よりなる湿潤シートと、当該原料と
の密着性が極めて優れ、かつ高強度で難燃性を有する無
機粉体含有紙を少なくとも一層以上積層し、管状もしく
は板状とした繊維モルタル製品を提案した。

本発明者らはさらに検討を進めた結果、上記無機粉体含
有紙を使用しなくても、紙に開孔部を設け（以下この開
孔部を設けた紙を開孔紙と言う）、かつ繊維モルタル原
料よりなる湿潤シートとの積層間に、有機接着剤もしく
は／および無機接着剤を使用することで目的とする性能
が得られることを見い出した。

また、上記無機粉体含有紙に開孔部を設けると、上記接
着剤を使用しなくても目的の性能が得られること、また
、さらに接着剤を併用すれば性能の向上が著しいことも
見い出し本発明を完成した。

即ち本発明は、紙の抄紙工程の途上および／または抄紙
後に紙に開孔を施すとともに、繊維モルタル原料の湿潤
シートと該開孔紙とを鉄芯等を用いて管状に巻き付は成
形するか、積層して板状にして、その後養生硬化させる
ことで、石綿を一切使用せずに曲げ強度とたわみ性が優
れ、しかも安価で不燃性をも付与した繊維モルタル製品
を得るものである。

無機粉体を含まない開孔紙の場合は、積層する際に有機
接着剤もしくは／および無機接着剤を使用することは必
須の要件であるが、無機粉体を含有した開孔紙の場合は
目的とする製品の要求性能に応じ、適宜行われる。

開孔部の形状は丸型、楕円型、正方形型、長方ルトラン
ドセメント６７重量％、砂２０重量％、ガラス繊維８重
量％、木材バルブ５重量％で、これらを水に分散したス
ラリーを用い、抄紙法によって金網上に湿潤シートを形
成する。

本発明に供する開孔紙は、主として繊維物質または、繊
維物質と無機粉体とから構成され、繊維物質は、針葉樹
パルプ、広葉樹パルプ、綿、麻等ノ植物繊維や、レーヨ
ン、ビニロン、ＰＶＡ系、ポリエステル等の合成繊維や
、ガラス繊維、岩綿、スラグウール、セラミ、り繊維、
金属繊維等の無機繊維よりなり、これらの１種以上を目
的に応し適宜使用する。

繊維物質と無機粉体を併用する場合は、繊維物質の配合
量が５重量部より少ないと強度が不足するので、本発明
では繊１１の配合量は５重量部以上にすることが好まし
い。

また、無機粉体は、繊維モルタル原料との密着性に優れ
た材料が好ましく、その形状は紛もしくは短繊維状であ
る。

その材料としては炭酸力ルンウム、ケイ石・　ケイ砂、
ケイ藻土、ケイ灰石、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸力ル
ノウム、／ラスバルーン、雲母、ベントナイト、活性白
土、陶土、ロウ石、セリサイ　ト、長石、石灰石、滑石
、クリストバライト、天然ゼオライト、合成ゼオライト
、アルミナ、水酸化アルミニウム、／す力ゲル、アルミ
ナゲル、ンリカアルミナゲル、高炉スラグ、フライアｌ
ンユ、バー　　ラ　　イ　　ト　、　　　セ　　ビ　オ
　　ラ　　イ　　ト　、　　　ア　　タ　　パ　ル　　
ジ　　ャ　　イ　　ト　、　　　ポルトランドセメント
や、鉄、二、ケル、ステンレス等の金属などがある。

本発明者らはこれら無機粉体含有紙とセメント混練物と
の密着性を先ず評価した。即ち、ポルトランドセメント
６７重量部、砂２０重量部、カラス繊維８重量部、木材
バルブ５重量部を混練し、上記無機粉体の４０重量％内
添紙（開孔しない）に密着させ、養生後の接着強度を５
点法により評価し、下記結果を得た。なお、前記無機粉
体のうち下表に挙げないものは、いずれも密着強度は２
から３点のいずれかに属している。

注　５点：接着強度は強く、強固に一体化する４点：無
理に剥すと部分的に剥がれる ３点：接着するが弱い ２虎口部分的に接着する １点；全く接着しない これらの無機粉体含有紙の中で、セピオライト、活性白
土、炭酸カルシウム、ハロイサイト系クレ珪酸力ルンウ
ム、アタパルジャイト含有紙が繊維モルタル原料との密
着性に特に優れていることが解った。またいずれかの無
機粉体を含有させれば密着強度は無添加（ブラック）よ
りも同上することが解った。無機粉体を内添すると繊維
モルタル原料との密着性が同上する理由はよく解らない
が、おそらくセメントに対する無機粉体の接着力が、セ
ルロース単独（ブラック）の場合よりも大きいためと思
われる。

本発明者らは、上記結果をもとにさらに検討を進め、紙
に開孔部を設けたり（開孔紙）、繊維モルタル原料より
なる湿潤ノートと開孔紙との積層の際に、有機もしくは
／および無機接蕾剤を使用することで密着強度を向上で
きることを見いだしたものである。

開孔紙における無機粉体配合割合は、開孔紙に対して５
〜９５重量％、好ましくは５０〜８５重量％である。粉
体の混入量が多いほど湿＠　シート中の繊維モルタル成
分との密着性が向上し、かつ燃性も付与できるが、無機
粉体配合量が８５重量％以上の場合は紙の強度のうち、
特に引張り強度が低下し、これを用いた管もしくは板の
曲げ強度が低下する。また５０重置％以下の場合は前述
の強度は付与できるものの、紙が燃え易くなる。

開孔紙は、前述の繊維と粉体を混合した原料スラリーを
調整した後、抄紙機を用いて抄造するが、予め抄造用の
金網上に所望の開孔部を得るための透かし用マークを取
り付け、抄紙工程中に開孔するか、もしくは抄紙後に穿
孔機等で開孔する方法等で得ることができる。

また本発明では、積層する繊維モルタル原料中、もしく
は無機粉体含有紙の原料中に、適宜紙力増強剤やサイズ
剤、着色剤等の副資材を添加してもよい。

紙に開孔部を設けるにあたり、その間孔率、開孔径、開
孔形状、開孔配置等が繊維モルタル製品の曲げ強度とた
わみ性に関与する。たとえば、炭酸カルシウム紙の場合
、直径１０ｃｍの繊維モルタル管においては直径５ｍｍ
の円孔で、１ｍ２あたり７７５〜２．５００個の開孔部
を設は比較した結果、１．５００個の開孔部を等間隔に
設けた時に最大の曲げ強度とたわみ性が得られた。この
ように、目的とする管もしくは板の必要仕事量（曲げ強
度×たわみ＝仕事量）が最大になるように、開孔率、開
孔径、開孔形状、開孔配置等を適宜決定する必要がある
。

繊維モルタル管の場合、開孔紙の坪量があまり大きくな
ると、剛性が増し湿潤シートによる紙の巻き込みが困難
となって、層間剥離が起こりやすくなり、反対に小さく
なると湿潤シート上での展延性が悪くなり、かつ巻き込
み時にシワが発生し作業性を損なう原因となるので、３
５〜２００ｇ　／　ｍ　２　　好ましくは７０〜１２０
ｇ／ｍ２のものが使用される。繊維モルタル板の場合は
目的強度に応じた任意の坪量の開孔紙を選択できる。

次に開孔紙を繊維モルタル湿潤ノートに積層して管状に
成形する方法と、板状にする方法について詳述する。

繊維モルタル管の製法は主にポルトランドセメントを用
い、砂、砂利、パーライト等の骨材、ガラス繊維、岩綿
、スラグウール、バルブ、合成繊維等の繊維物質、火山
灰、フライアノ／ユ、塩化カルシウム、ケイ酸ナトリウ
ム等の混和剤とを適宜混合し、湿式抄紙機の金網上に湿
潤シートを形成させる。

この際骨材等の抄紙シートの歩留りを向上させるために
、製紙工業等で一般的に用いられる定着剤や凝集剤、も
しくは歩留り向上剤を用いたり、繊維物質の中で特にバ
ルブの叩解度を制御することにより、繊維モルタル製品
のたわみ性を増減させることができる。

従来金網上に形成された繊維モルタルの湿潤シート層は
、脱水されながら毛布上に転送され、その毛布上の湿潤
シートは鉄芯等に巻き付けられ、管状に成形されたが、
本発明においては該開孔紙と湿潤シートを少なくとも一
層以上積層した後、鉄芯などに巻き付は管状に成形する
。

積層の際、必要に応じて有機もしくは／および無機系の
接着剤や硬化促進剤等を使用することも可能である。有
機接着剤としては、ＳＢＲ，ＭＢＲ，ＮＢＲ等の合成ゴ
ムラテックスやポリアクリル酸エステルエマルジョン、
ポリ酢酸ビニルエマルン９ン、ポリ塩化ビニルエマルジ
ョン、ポリ塩化ピニリデンエマルジ■ン、澱粉、ＰＶＡ
等を、無機接着剤としては水ガラス、セメント分散液等
の公知のものがいずれも使用でき、これらの単独か混合
物をスプレー法、塗布法等により積層時に使用する。使
用量は目的に応し適宜調節するが通常は５〜３０ｇ／ｍ
２である＠ 管状に成形された繊維モルタル管は、養生硬化を行うこ
とによって製品となる。

一方、繊維モルタル板は前記の湿潤シートを毛布上から
、メー牛ングロールに転移させ１層以上巻き付は所望の
厚さとし、横方向に切断してから長方形状に展延した湿
潤シート間に、開孔紙を挿入し、多段プレスで加熱加圧
後養生硬化を行うことによって製品にする。積層の際、
必要に応じて硬化促進剤、有機・無機系の接着剤等を使
用することもやはり可能である。また波板状に成形する
とや、これ以外の板状に成形することも適宜行われる。

湿潤シートの形成および積層方法は、抄紙法に限定され
るものではなく、該開孔紙の挿入も湿潤シートと交互に
数層以上積層してもよく、また管もしくは板の片面のい
ずれの一方であっても差し支えなく、その数例を以下に
挙げる。

、■繊維モルタル湿潤ンー）１層／開孔紙１層／繊維モ
ルタル湿潤ノー　ト１層の構成の板■開孔紙１層／繊維
モルタル湿潤シート２層／開孔紙１層の構成の板 ■外周より、繊維モルタル湿潤シート５層／開孔紙１層
／繊維モルタル湿潤ノート１層／開孔紙１層／繊維モル
タル湿潤シート５層の構成の管■外周より、開孔紙１層
／繊維モルタル湿潤ノート１層／開孔紙１層／繊維モル
タル湿潤シート１層／開孔紙１層の構成の管 また、板の場合は、たとえば上記■の構成の繊維モルタ
ル板に、第２図に示すように、両面に不燃紙３．を貼合
わせ不燃ボードとして使用することも行われる。

次に本発明を実施例によって更に詳しく説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお
、重量はいずれも乾燥重量を示す。

実施例　１ 第１図は実施例１の繊維モルタル管の斜視図である。

カナデイアンフリーネス４５０ｃｃに叩解した針葉樹ク
ラフトバルブ９５重量部と、ガラス繊維５重量部を混合
分散させた後、少量の湿潤紙力増強剤を加え、抄紙機で
坪量１００　ｇ　／　ｍ　２の開孔紙１、を得た。孔は
抄紙用金網上に直径６ｍｍの円形の孔が１ｍ２当り１．
５００個になるように、等間隔に透かしマークを貼着し
、抄紙する方法で設けた。

この開孔紙を１ｍＸ２．２ｍの長方形に裁断し、石綿を
配合していない繊維モルタル原料（ポルトランドセメン
ト６７重置％、砂２０重置％、ガラス繊維８重量％、木
材バルブ５重置％の混合物をグリル酸エステルエマルジ
ジン（商品名：ブライマルＭ−３０、日本アクリル化学
■製造）を片面１０ｇ／ｍ２になるように湿潤／−ヒト
両面スプレで散布した。ついで、直径１０ｃｍの鉄芯に
巻き成形し、８０℃で１時間強制養生後、１週間自然養
生して外形１１．５ｃｍ、　　内径１０ｃｍ、　　長さ
２ｍの繊維モルタル萱を得た。

実施例、２ カナデイアンフリーネス４５０ｃｃに叩解した針葉樹ク
ラフトバルブ４５重量部と、平均粒子径５μｍのセピオ
ライト５０重量部、ガラス繊維５重量部を混合分散させ
た後、少量の湿潤紙力増強剤と凝集剤を加え、抄紙機で
坪量１００ｇ／ｍ２の開孔紙を得た。孔は抄紙用金網上
に直径６ｍｍの円形の孔が１ｍ２当り１．５００個にな
るように、等間隔に透かしマークを貼着し、抄紙する方
法で設けた。この開孔紙を１ｍＸ２．２ｍの長方形に裁
断Ｌ、この開孔紙を石綿を配合していない繊維モルタル
原料（ポルトランドセメント６７重置％、砂２０重量％
、ガラス繊維８重量％、木材バルブ５重量％の水分散混
合物）から得られた４００ｇ／ｍ２の湿潤シート上に積
層した後、直径１０ｃｍの鉄芯に巻き成形養生して外形
１１．５ｃｍ、内径１０ｃｍ、　　長さ２ｍの繊維モル
タル管を得た。

実施例、３ 実施例２において、セピオライトの代わりに平均粒子径
１５μｍの炭酸力ルンウムを用いた繊維モルタル管を得
た。

実施例、４ 実施例２において、セピオライトの代わりに平均粒子径
３μｍの活性白土を使用した処方で、かつ接着剤として
水ガラス液を塗布（塗布量１２ｇ／ｍ２）シ繊維モルタ
ル管を得た。

比較例、ｌ 従来の、代表的な石綿入りの繊維モルタル管で下記方法
で製造したもの。

即ち、ポルトランドセメント６０％、石綿７％、砂２０
％、ガラス繊維８％、木材バルブ５％から得られた４　
００　ｇ　／　ｍ　２の湿潤シートを直径１０ｃｍ、　
　内径１０　ｃ　ｍ、　　長さ２ｍの繊維モルタル管を
得た。

比較例、２ 実施例１で積層時に接着剤を使用しないで、繊維モルタ
ル管を得た。

表１．管の曲げ強度とたわみ性の測定結果性：試験方法
は、２等分点−線荷重法による。

実施例２５ 石綿を配合していない繊維モルタル原料（実施例１と同
一配合）から得られた湿潤シートを丸網抄紙機の毛布か
らメー牛ングロールに転移し、３層積層して厚さ３．３
ｍｍ、坪置４１００ｇ／ｍ２の湿潤シートを２枚得た後
、このシートを横方向に切断し長方形状に展延した。ま
た、カナデイアンフリーネス４３０ＣＣに叩解した針葉
樹クラフトバルブ９５重量部と、ガラス繊維５重量部を
混合分散させた後、少量の湿潤紙力増強剤を加え、抄紙
機で坪量１１０ｇ／ｍ２の紙を得た。ついで、パンチ方
式により、−辺７ｍｍの正方形の孔を１　ｍ２１）　ｔ
、ｓ　Ｏ０個になるように、等間隔に設は開孔紙を得た
。

ついで、上記２枚の湿潤シートの間に上記開孔紙を押入
し、開孔紙の両面に酢酸ビニルエマルジ１ン（商品名：
ポリゾールＰ−２０、昭和高分子化学■製造）を２０ｇ
／ｍ’！！！工した後、多段プレスで加熱加圧処理し、
１週間養生して厚さ８ｍｍ。

巾９０ｃｍ、長さ１．８ｍの繊維モルタル板を得た。

実施例、６ 実施例１と同一の配合処方の坪量４１００ｇ／ｗ２の２
枚の湿潤シートの間に、実施例２と同−処の、坪量１１
０ｇ／ｍ２の開孔紙を挿入し、多段プレスで加熱加圧処
理し、１週間養生して厚さ８ｍｍの繊維モルタル板を得
た。

比較例、３ 従来の代表的な石綿入りの繊維モルタル碌で、比較例１
と同一の配合処方で、（開孔紙を使用しないで）厚さ８
ｍｍの繊維モルタル板を得た。

比較例、４ 実施例１と同じ配合処方の、坪量４，１００ｇ７ｍ２の
２枚の湿潤シートの間に、実施例２と同じ配合処方の、
開孔しない坪量１１０ｇ／ｍ２のセピオライト紙を挿入
し、そのまま多段プレスで加熱加圧処理した後、１週間
養生して厚さ８ｍｍ、巾９０ｃｍ、　　長さ１．８ｍの
繊維モルタル板を得た。

表２．板の曲げ強度とたわみ性の測定結果注：試験方法
は、２等分点 線荷重法による。

ハ１発明の効果 本発明の繊維モルタル製品は、以上述べたように製造さ
れ、下記の効果を有する。

０石綿を使用していないので、発ガン性がない。

■従来品と比べて同等か、それ以上の曲げ強度、たわみ
性を持たせることができる。

■開孔紙が外面に露出した構成でも、開孔部から繊維モ
ルタル原料が露出して広がり、一体化するので不燃性と
なり火災に対し安全である。

■構造が簡単で、使用する材料も廉価であるので、安価
に繊維モルタル製品を製造てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例、ｌの繊維モルタル管の一部を
剥離した状態の断面斜視図を、第２図は繊維モルタル板
の両面に不燃紙を貼り合わせた、不燃ボードの一部を剥
離した状態の断面斜視図を示し、 １、は開孔紙、２．は繊維モルタル湿潤シート（の場合
乾燥済み）、３．は不燃紙を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）繊維モルタル原料よりなる湿潤シートと、無機粉
   体を含有しない開孔紙とを、少なくとも一層以上積層す
   る際に、有機接着剤もしくは／および無機接着剤を湿潤
   シートと開孔紙の積層間に使用して、管状もしくは板状
   にしたことを特徴とする繊維モルタル製品。（２）繊維
   モルタル原料よりなる湿潤シートと、無機粉体を含有し
   た開孔紙とを、少なくとも一層以上積層して管状もしく
   は板状にしたことを特徴とする繊維モルタル製品。 （３）有機接着剤もしくは／および無機接着剤を湿潤シ
   ートと開孔紙の積層の際に使用することを特徴とする請
   求項２に記載の繊維モルタル製品。 （４）無機粉体がセピオライト、活性白土、炭酸カルシ
   ウム、ハロイサイトクレー、珪酸カルシウム、アタパル
   ジャイトから選ばれる１種以上であることを特徴とする
   請求項２、３に記載の繊維モルタル製品。