JPH0568430B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は、軽量且つ高強度な複合板用軽量板材
の製造方法に関する。 〔従来技術の欠点〕 従来より、軽量で、防火性、防音性、断熱性等
の優れた軽量板材としては各種各様のものが製造
され、複合板製造用に供給されている。一般に上
記軽量板材は、単独で使用されるよりもどちらか
というと他の化粧板材と複合する、即ちサンドイ
ツチ板のための複合板用心材として供されてお
り、例えばその具体例な軽量板材としては、木毛
セメント板、パーライトモルタル板、パーライト
成形板、泡ガラス板、その他有機質フオーム等が
よく知られている。 しかしながら、木毛セメント板、パーライトモ
ルタル板等は強度が特に優れている反面、比重が
大きいので複合板用軽量板材としての用途が制限
され易く、断熱性が必ずしも好ましいとはいえな
い。また、パーライト成形板、泡ガラス板等は、
防火性が良好であるという点を除けば、やはり比
重が大きいという欠点、比較的脆いという欠点、
その為に生じる持ち運び上の問題があり、複合板
用軽量板材の製造にはなお不便を来たしている。
更に、有機質フオームは、軽量性、断熱性、遮音
性等が優れており、複合板を製造するに際してそ
の中空部に簡単に充填できるという利点がある
が、熱や火に弱いのみならず、これが成形板の時
には持ち運ぶが不便、現場発泡の時には断熱対象
物の腐食を発生することもある。 このような事情から、以前より価格的に安価で
上記目的を付与する要素を有するパーライト等の
軽量骨材を利用することが色々実施されており、
例えばパーライト粒子を比較的少量の結合剤、即
ちセメントやゆう薬、合成樹脂等で結合する。又
はパーライト粒子を互いに融着させる、或いはこ
れらに無機質繊維を介在させる等によつて、軽量
性、防火性、断熱性、強度向上をはかつている
が、係る用途に適合する複合板材用の軽量板は得
ることができなかつた。 〔発明が解決しようとする手段〕 本発明は、上述したような軽量で、防火性、防
音性、断熱性等の優れた複合板に使用し得る軽量
板を提供しようとするもので、特に特定の無機質
発泡硬化性組成物と軽量骨材を配合し、これを特
定の構造を有する空間部、即ちハニカムコアを有
する型枠内部に充填し、発泡硬化せしめることに
よつて成し得たものである。即ち、本発明は、型
枠に、発泡硬化性を有する組成物を充填して軽量
複合板を製造するに際し、予め型枠内にハニカム
コアを設置し、該ハニカムコアの空間部に、(a)水
可溶性アルカリ金属珪酸塩溶液、(b)金属系発泡
剤、(c)軽量骨材及び(d)水から成り、かつ(c)成分
100容量部に対して、(a)＋(b)＋(d)の合計量が２〜
40容量部である発泡硬化性組成物を充填、発泡硬
化せしめることを特徴とするものである。 〔発明の目的〕 こうして得られる複合板用軽量板材は、軽量
で、圧縮及び曲げ強度が高く、防火性、収縮膨張
抵抗、防音性等が優れ、切断等の加工性、取扱い
作業性等も非常に良好であり、複合板製造の上で
非常に利用価値が高い。 以下、本発明の構成について詳述する。 〔発明の構成〕 本発明において、第(a)成分としては水可溶性ア
ルカリ金属珪酸塩溶液を使用し、これにより初め
て常温下で他の原料物質と混合するだけで容易に
諸性能の優れた発泡硬化体を得ることができ、有
効な粘結性を呈してその発泡反応を効率良くなさ
しめる。この第(a)成分を構成するアルカリ成分と
しては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム等のアルカリ金属珪酸塩を例示で
きるが、特にナトリウム、カリウムの場合は安価
で入手し易く、しかも組成物の硬化効果の促進が
顕著であり、望ましい。また、第(a)成分は水溶性
である限り、その組成やアルカリ物質とSiO₂と
のモル比には制限されるものではない。なお、本
発明ではこれと他の配合材とを混合して一旦ペー
スト状にするものであり、水可溶性アルカリ金属
珪酸塩を当初から溶液の形態で使用するものとす
る。 次に、第(b)成分としては金属系発泡剤を使用
し、各種の金属元素及び金属合金乃至金属間化合
物が使用できる。金属元素としては周期律表の
Ｂ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ、
Ｂ、Ｂ及び族に属するものが好ましく、係る
金属元素としては、Cr、Mn、Ti、Zr、Ｖ、Si、
Ge、Sb、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ca等が例示で
き、特にTi、Zr、Ｖ、Al、Si、Ge、Sb、Zn等は
望ましいものである。合金乃至金属間化合物（金
属相互間もしくは金属と非金属との化学結合体）
の代表的なものを例示すれば、Al−Si、Al−Ti、
Al−Mn、Al−Cu、Al−Cu−Si、Zn−Ｓ、Zn−
Sn、Cu−Si、Fe−Si、Si−Ni、Co−Sb等が挙
げられる。この金属系発泡剤は通常１種又は２種
以上を微粉末の形態で使用する。 また、本発明に第(c)成分としては軽量骨材を使
用するもので、天然鉱物の発泡又は膨張した物質
である膨張パーライト（単にパーライトといわれ
る）、膨張頁岩、膨張バーミキユライト、軽石、
シラスバルーン等の他、シラカゲルの発泡体、各
種スラグを造粒して発泡させた物、粘土粉体を造
粒して発泡させた物質のような人工軽量骨材を含
む。これ等の内、膨張又は発泡した物質で、特に
気泡の独立性が高く、軽量性に富み、球状を呈す
るものが好ましく、例えばパーライト、シラスバ
ルンーン、シリカゲル発泡体、ガラスバルーン等
を例示できる。 上記の如く、本発明に使用する発泡硬化性組成
物は、上記３成分から成るが、その配合比率は、
(a)成分100重量部に対して、(b)成分２〜100重量部
（但し、(a)成分の固形分に対して）及び(d)成分を
ペースト調整に必要な量配合し、且つこれら(a)＋
(b)＋(d)成分の合計量と(c)成分の量との比率は、(c)
成分100容量部に対して(a)＋(b)＋(d)成分２〜40容
量部とするもので、所謂結合材成分（(a)＋(b)＋
(d)）が２容量部を下回る時には、所望の強度の良
好なものが得難く、40容量部を越えると断熱性の
低下のみならず曲げ強度も低下する傾向となる。 本発明の製造方法は、以上３成分に(d)水を配合
した発泡硬化性組成物ペーストを、ハニカムコア
を有する型枠に充填することにあり、係る操作は
常温下でも加熱下でも容易に行える。ハニカムコ
アは、中空心材ともいわれ、その材質は紙製、金
属製、プラスチツク製、アスベスト製等種々ある
が、紙製ハニカムコアは最も安価であり、本発明
の使用に最も適する。紙製ハニカムコアは、具体
的には、JIS A6931にも規定されているが、紙単
独のものの他に、樹脂を含浸したものもある。金
属製ハニカムコアとしては、アルミニウム、ステ
ンレス、チタニウム等がある。次に、ハニカムコ
アの形状には、代表的な六角形状の他に、円形
状、リブ状、段ボール形状、折紙形状等あるが、
特にその形状には影響されない。コアの大きさに
ついては、格別に規定されるものではなく、用途
に応じて適時選択すれば良い。 また、上記成分のの他に、必要に応じて適宜増
量材、粘性調整材、タレ防止材等を配合できる。 〔発明の効果〕 本発明によつて、当該複合板用軽量板材製造に
際し、次のような利点を列挙できる。即ち、(1)実
用上比重が0.2程度の軽量板材は一般に強度が低
いが、本発明によつて得られる軽量板材は、配合
によつても異なるが、比重が0.05〜0.3程度に調
整でき、ハチカムコア自体の強度と発泡硬化体と
の複合効果によつて予想外の圧縮強度、曲げ強度
（せん断強度ともいわれる）が得られる。係る効
果は推定する処によると、ハニカムコア単独の場
合、例えば圧縮荷重を受けると、コアを形成する
隔壁に応力が分散されるに留まるが、本発明複合
板用軽量板材によると、更にコア内に形成されて
いる発泡硬化体の軽量骨材に分散され、緩和され
るからである。従つて、軽量且つ高強度の複合板
用軽量板材が得られるのである。また、(2)ハニカ
ムコアが紙製であつても発泡硬化体が不燃で、発
泡硬化組成物中の水可溶性アルカリ金属珪酸塩が
一部紙に含浸されるので、防火性が非常に良い。
更に、(3)上述したようにハニカムコアは、発泡硬
化体のクツシヨン材的な機能を果たし、他の無機
質性軽量板材に比し弾力性に富む。更にまた、(4)
ハニカムコアの有する吸音性と発泡硬化体の有す
る遮音性が複合して防音性を高める。その他(5)堅
牢にしてかなりの弾性強度を示す処から、寸法安
定性や切断加工性等も優れている。 上述のような軽量板材を複合板の心材とし、そ
の上下に種々の化粧材、例えば化粧石綿スレー
ト、着色亜鉛鉄板、着色アルミニウム板等を使用
したサンドイツチ構造の複合板は、従来から使用
されている複合板に比べて非常に強度が優れる。 以下、実施例により具体的に説明する。 〔発明の実施態様〕 実施例 発泡硬化性組成物として、次の配合のものを使
用した。

【発泡硬化性組成物】 珪酸ソーダ（水ガラス１号、固形分40％）固
形分換算で） 100重量部（ 金属珪素粉末 30重量部 水 150重量部 これらを混合してペーストに調製した処、比重
は1.4であつた。このペースト12容量部に対して
比重0.05で粒径２〜５mmのパーライトを100容量
部配合し、発泡硬化性組成物を得た。 次に、JIS A6931に規定のパネル用ペーパーコ
アの内六角形状で、幅40cm、長さ80cm、厚さ25
mm、セルサイズ25mmのハニカムコアの下部に剥離
性プラチツクシートを介して３mm厚の石綿スレー
トに設置し、上記発泡硬化性組成物を約1/4の高
さまで充填し、次にハニカムコアの上部を剥離性
プラスチツクシートを介して石綿スレートで押さ
え常温下で放置した処、約20分後に発泡硬化性組
成物は発泡を開始し、40分後には硬化し、比重
0.15の軽量板材が得られた。この複合板材を用い
てJIS A6931に規定される圧縮強度及びせん断強
度の試験をした処、圧縮強度5.9Kgｆ／cm²、せん
断強度1.2Kgｆ／cm²であつた。また、弾性率、鋸
切断性、防音性を試験した処、従来の軽量板材に
比べて非常に良好であつた。 比較例 １〜２ 実施例において、軽量板材として発泡硬化性組
成物を使用しないペーパーハニカムコア単独のも
の（比較例１）及び軽量板材として発泡硬化性組
成物を単独で発泡硬化せしめて得たもの（比較例
２）を調製し、これらについて圧縮強度及びせん
断強度試験をした処、次の値が得られた。 比較例１の圧縮強度 1.3Kgｆ／cm² せん断強度 0.72Kgｆ／cm² 比較例２の圧縮強度 0.41Kgｆ／cm² せん断強度 0.32Kgｆ／cm² また、弾性率や鋸切断性は実施例のものに比べ
て劣つていた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 型枠に、発泡硬化性を有する組成物を充填し
   て複合板用軽量板材を製造するに際し、予め型枠
   内にハニカムコアを設置し、該ハニカムコアの空
   間部に、(a)水可溶性アルカリ金属珪酸塩溶液、(b)
   金属系発泡剤、(c)軽量骨材及び(d)水から成り、か
   つ(c)成分100容量部に対して、(a)＋(b)＋(d)の合計
   量が２〜40容量部である発泡硬化性組成物を充
   填、発泡硬化せしめることを特徴とする複合板用
   軽量板材の製造方法。