JPH06128013A - シリカ成形硬化体とその製造方法 - Google Patents
シリカ成形硬化体とその製造方法Info
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- JPH06128013A JPH06128013A JP28641292A JP28641292A JPH06128013A JP H06128013 A JPH06128013 A JP H06128013A JP 28641292 A JP28641292 A JP 28641292A JP 28641292 A JP28641292 A JP 28641292A JP H06128013 A JPH06128013 A JP H06128013A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2103/10—Accelerators; Activators
- C04B2103/14—Hardening accelerators
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アスベストなどの有害性の補強材を用いるこ
となく優れた機械的強度を有し、乾燥収縮もなく、また
耐凍結融解性を有し炭酸ガスによる中性化のない、屋根
材、外壁材、内装材および床材等の建築材料としてのシ
リカ成形硬化体とその製造方法を提供する。 【構成】 モノメリックシリカ水溶液およびポリメリッ
クシリカゾルのうちの少なくとも１種からなるシリカ原
材料と、充填剤および硬化促進剤とを混練して混合材料
を得、次にこの混合材料を押出し成形機によってシート
状に押出し成形し、その後この成形体をホットプレスし
て成形硬化体を得るシリカ成形硬化体の製造方法とこれ
によって得られるシリカ成形硬化体。
となく優れた機械的強度を有し、乾燥収縮もなく、また
耐凍結融解性を有し炭酸ガスによる中性化のない、屋根
材、外壁材、内装材および床材等の建築材料としてのシ
リカ成形硬化体とその製造方法を提供する。 【構成】 モノメリックシリカ水溶液およびポリメリッ
クシリカゾルのうちの少なくとも１種からなるシリカ原
材料と、充填剤および硬化促進剤とを混練して混合材料
を得、次にこの混合材料を押出し成形機によってシート
状に押出し成形し、その後この成形体をホットプレスし
て成形硬化体を得るシリカ成形硬化体の製造方法とこれ
によって得られるシリカ成形硬化体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外壁材、内装材、床材
などの建築材料として有用なシリカ成形硬化体とその製
造方法に関する。
などの建築材料として有用なシリカ成形硬化体とその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント系の屋根材や外壁材など
には、強度を上げる目的でアスベストが用いられてい
た。しかし、アスベスト繊維は人体に悪影響を及ぼすこ
とから、近年ではほとんど用いられなくなってきてい
る。このため、セメント系の各種建築材料にあっては、
アスベストに代わる補強材としてビニロン等の有機繊維
を用いたり、あるいは雲母等の無機材料を用いたりとい
ったさまざまな試みがなされている。
には、強度を上げる目的でアスベストが用いられてい
た。しかし、アスベスト繊維は人体に悪影響を及ぼすこ
とから、近年ではほとんど用いられなくなってきてい
る。このため、セメント系の各種建築材料にあっては、
アスベストに代わる補強材としてビニロン等の有機繊維
を用いたり、あるいは雲母等の無機材料を用いたりとい
ったさまざまな試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アスベ
ストに代わる補強材については未だ十分な性能を有する
ものが提供されていないのが現状であり、したがってこ
のような補強材を必要としない、優れた機械的強度を有
する建築材料の提供が求められている。
ストに代わる補強材については未だ十分な性能を有する
ものが提供されていないのが現状であり、したがってこ
のような補強材を必要としない、優れた機械的強度を有
する建築材料の提供が求められている。
【０００４】一方、セメント系の建築材料についても以
下に述べる不都合がある。すなわち、セメント系の建築
材料は常温硬化で製品化された場合セメントがまだ水分
を保持しているため、製品になった時点で反応が完了し
ているわけではなく、したがって製品となった後に乾燥
収縮を引き起こすといった問題がある。また、オートク
レーブ等で促進養生を行い硬化させて製品を得た場合に
も、オートクレーブから取り出された時点で反応が完了
しているわけではなく、水分も多量に含んでいるため、
常温硬化の場合ほどではないもののやはりその後乾燥収
縮を引き起こすといった問題が残る。また、セメント系
建築材料は構造内に水分を多く保持しているため、寒冷
地において凍結融解を起こし易いといった欠点があり、
さらに炭酸ガスにより中性化され強度等が低下するとい
った問題もある。
下に述べる不都合がある。すなわち、セメント系の建築
材料は常温硬化で製品化された場合セメントがまだ水分
を保持しているため、製品になった時点で反応が完了し
ているわけではなく、したがって製品となった後に乾燥
収縮を引き起こすといった問題がある。また、オートク
レーブ等で促進養生を行い硬化させて製品を得た場合に
も、オートクレーブから取り出された時点で反応が完了
しているわけではなく、水分も多量に含んでいるため、
常温硬化の場合ほどではないもののやはりその後乾燥収
縮を引き起こすといった問題が残る。また、セメント系
建築材料は構造内に水分を多く保持しているため、寒冷
地において凍結融解を起こし易いといった欠点があり、
さらに炭酸ガスにより中性化され強度等が低下するとい
った問題もある。
【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、アスベストなどの有害性
の補強材を用いることなく優れた機械的強度を有し、乾
燥収縮もなく、また耐凍結融解性を有し炭酸ガスによる
中性化のない、屋根材、外壁材、内装材および床材等の
建築材料としてのシリカ成形硬化体とその製造方法を提
供することにある。
で、その目的とするところは、アスベストなどの有害性
の補強材を用いることなく優れた機械的強度を有し、乾
燥収縮もなく、また耐凍結融解性を有し炭酸ガスによる
中性化のない、屋根材、外壁材、内装材および床材等の
建築材料としてのシリカ成形硬化体とその製造方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載のシリカ成形硬化体は、モノメリックシリカ水溶液
およびポリメリックシリカゾルのうちの少なくとも１種
からなるシリカ原材料と、充填剤および硬化促進剤とを
含む混合材料がホットプレスにより成形されてなること
を前記課題の解決手段とした。請求項５記載のシリカ成
形硬化体の製造方法では、モノメリックシリカ水溶液お
よびポリメリックシリカゾルのうちの少なくとも１種か
らなるシリカ原材料と、充填剤および硬化促進剤とを混
練して混合材料を得、次にこの混合材料を押出し成形機
によってシート状に押出し成形し、その後この成形体を
ホットプレスして成形硬化体を得ることを前記課題の解
決手段とした。
記載のシリカ成形硬化体は、モノメリックシリカ水溶液
およびポリメリックシリカゾルのうちの少なくとも１種
からなるシリカ原材料と、充填剤および硬化促進剤とを
含む混合材料がホットプレスにより成形されてなること
を前記課題の解決手段とした。請求項５記載のシリカ成
形硬化体の製造方法では、モノメリックシリカ水溶液お
よびポリメリックシリカゾルのうちの少なくとも１種か
らなるシリカ原材料と、充填剤および硬化促進剤とを混
練して混合材料を得、次にこの混合材料を押出し成形機
によってシート状に押出し成形し、その後この成形体を
ホットプレスして成形硬化体を得ることを前記課題の解
決手段とした。
【０００７】以下、本発明を詳しく説明する。本発明に
用いられるモノメリックシリカ水溶液は、珪酸および水
溶性珪酸塩の単量体の水溶液を意味するものである。こ
のようなモノメリックシリカ水溶液としては、後述する
混練物（混合材料）の粘度を調整するうえで水溶液中の
シリカ濃度が２３０〜３８０ｇ／ｌであることが好まし
い。また、ポリメリックシリカゾル中のシリカ濃度とし
ては、同じ理由により２５０〜４２０ｇ／ｌであること
が好ましい。
用いられるモノメリックシリカ水溶液は、珪酸および水
溶性珪酸塩の単量体の水溶液を意味するものである。こ
のようなモノメリックシリカ水溶液としては、後述する
混練物（混合材料）の粘度を調整するうえで水溶液中の
シリカ濃度が２３０〜３８０ｇ／ｌであることが好まし
い。また、ポリメリックシリカゾル中のシリカ濃度とし
ては、同じ理由により２５０〜４２０ｇ／ｌであること
が好ましい。
【０００８】充填剤としては、硅砂、硅砂微粉末（例え
ば粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下の微粉
末）、アルミニウム化合物（リン酸アルミニウム、アル
ミン酸ソーダ、水酸化アルミニウム等）、骨材（川砂、
砕石等）、木片（木粉を含む）のうちの少なくとも１種
を選択し用いるのが好ましいが、もちろんこれら以外の
公知の充填剤も使用可能である。また、このような充填
剤の添加量としては、シリカ原材料中のシリカ重量に対
し２０〜１０００重量％とするのが好ましい。硬化促進
剤はシリカ原材料の硬化を促進するものであって、ケイ
フッ化ソーダ等のフッ化物、ホウ砂等の酸性化合物、粒
径が０.５μｍ以下、好ましくは０.２〜０.４μｍの粒
径を有するシリカ超微粒子のうちの少なくとも１種が選
択され用いられる。このような硬化促進剤の添加量とし
ては、シリカ原材料中のシリカ重量に対し５〜５０重量
％とするのが好ましい。
ば粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下の微粉
末）、アルミニウム化合物（リン酸アルミニウム、アル
ミン酸ソーダ、水酸化アルミニウム等）、骨材（川砂、
砕石等）、木片（木粉を含む）のうちの少なくとも１種
を選択し用いるのが好ましいが、もちろんこれら以外の
公知の充填剤も使用可能である。また、このような充填
剤の添加量としては、シリカ原材料中のシリカ重量に対
し２０〜１０００重量％とするのが好ましい。硬化促進
剤はシリカ原材料の硬化を促進するものであって、ケイ
フッ化ソーダ等のフッ化物、ホウ砂等の酸性化合物、粒
径が０.５μｍ以下、好ましくは０.２〜０.４μｍの粒
径を有するシリカ超微粒子のうちの少なくとも１種が選
択され用いられる。このような硬化促進剤の添加量とし
ては、シリカ原材料中のシリカ重量に対し５〜５０重量
％とするのが好ましい。
【０００９】また、本発明の成形硬化体には、前記シリ
カ原材料、充填剤、硬化促進剤に加え補強材を用いるの
が好ましい。補強材としては、金網、ガラス繊維、麻の
繊維が特に好適とされるが、これ以外の公知の材料も使
用可能である。なお、このような補強材の添加について
は、ガラス繊維や麻の繊維については前記材料の混練時
あるいはホットプレス時に、また金網についてはホット
プレス時に行うのが好ましく、ホットプレス時に添加す
る場合にはシート状成形体を重ねて型枠内に入れる際、
成形体間に適宜量介在させるようにする。
カ原材料、充填剤、硬化促進剤に加え補強材を用いるの
が好ましい。補強材としては、金網、ガラス繊維、麻の
繊維が特に好適とされるが、これ以外の公知の材料も使
用可能である。なお、このような補強材の添加について
は、ガラス繊維や麻の繊維については前記材料の混練時
あるいはホットプレス時に、また金網についてはホット
プレス時に行うのが好ましく、ホットプレス時に添加す
る場合にはシート状成形体を重ねて型枠内に入れる際、
成形体間に適宜量介在させるようにする。
【００１０】そして、このような材料から本発明のシリ
カ成形硬化体を製造するには、まずシリカ原材料と、充
填剤および硬化促進剤と、必要に応じ前記補強材とを適
宜に配合して混練し、混合材料を得る。次に、この混合
材料を押出し成形機によってシート状に押出し成形し、
成形体を得る。その後、このシート状成形体をホットプ
レスして本発明のシリカ成形硬化体を得る。すなわち、
この製造方法の特徴は、混練した混合材料を一度押出し
成形機でシート状に成形し、その後別に用意した成形型
枠内にシート状成形体を投入し、ホットプレス処理を施
す点である。ここで、ホットプレス処理については、押
出し成形したシート状成形体を所望する形状の成形型枠
に入れ、この型枠を２〜２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレ
スし、さらにこの加圧（プレス）状態のままで成形型枠
を乾燥機に入れ、１５０〜３００℃の加熱温度で３〜１
５時間ホットプレスをするといった操作により行われ
る。
カ成形硬化体を製造するには、まずシリカ原材料と、充
填剤および硬化促進剤と、必要に応じ前記補強材とを適
宜に配合して混練し、混合材料を得る。次に、この混合
材料を押出し成形機によってシート状に押出し成形し、
成形体を得る。その後、このシート状成形体をホットプ
レスして本発明のシリカ成形硬化体を得る。すなわち、
この製造方法の特徴は、混練した混合材料を一度押出し
成形機でシート状に成形し、その後別に用意した成形型
枠内にシート状成形体を投入し、ホットプレス処理を施
す点である。ここで、ホットプレス処理については、押
出し成形したシート状成形体を所望する形状の成形型枠
に入れ、この型枠を２〜２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレ
スし、さらにこの加圧（プレス）状態のままで成形型枠
を乾燥機に入れ、１５０〜３００℃の加熱温度で３〜１
５時間ホットプレスをするといった操作により行われ
る。
【００１１】ところで、押出し成形処理しない通常の混
合材料には、多量の水分が含まれているため、ホットプ
レスに使用する成形型枠には水蒸気抜きの穴を多数あけ
ておく必要がある。しかし、混合材料が低粘性でスラリ
ー状である場合には、ホットプレス処理においてプレス
圧を高くするとスラリーが水蒸気抜きの穴から浸み出し
てくるおそれがあり、このためプレス圧を高くすること
ができない。ところが、プレス圧を低圧で行うと、混合
材料は内部に多くの気泡を取り込んだまま硬化してしま
い、その結果緻密なものとならず強度的に弱い成形硬化
体となってしまう。
合材料には、多量の水分が含まれているため、ホットプ
レスに使用する成形型枠には水蒸気抜きの穴を多数あけ
ておく必要がある。しかし、混合材料が低粘性でスラリ
ー状である場合には、ホットプレス処理においてプレス
圧を高くするとスラリーが水蒸気抜きの穴から浸み出し
てくるおそれがあり、このためプレス圧を高くすること
ができない。ところが、プレス圧を低圧で行うと、混合
材料は内部に多くの気泡を取り込んだまま硬化してしま
い、その結果緻密なものとならず強度的に弱い成形硬化
体となってしまう。
【００１２】一方、粘性が高くなるように原料を調製し
混合材料を得、これを直接成形型枠内に投入した場合に
は、該混合材料を成形型枠のサイズ（内寸）に納め、か
つ一定の厚みにするためにはプレス圧をかなり高くする
必要がある。しかし、ただ単にプレス圧を高くしただけ
では型枠内の周辺部にまで十分原料が行き渡らなかった
り、一部に大きな空洞が生じたりすることがあって所望
する形状・強度の成形硬化体が得られないのである。そ
こで本発明の製造方法では、混合材料を高粘性となるよ
う調製し、次いでこれを前処理として押出し成形機でシ
ート状に成形し、さらにこの成形体を成形型枠に投入す
ることにより、成形型枠投入時すでにある程度の緻密体
とするとともに、一定の厚みにしておく。すると、混合
材料の粘性が高いことからその後のホットプレス時にお
けるプレス圧も高くすることができ、さらなる緻密化を
図ることができるのである。
混合材料を得、これを直接成形型枠内に投入した場合に
は、該混合材料を成形型枠のサイズ（内寸）に納め、か
つ一定の厚みにするためにはプレス圧をかなり高くする
必要がある。しかし、ただ単にプレス圧を高くしただけ
では型枠内の周辺部にまで十分原料が行き渡らなかった
り、一部に大きな空洞が生じたりすることがあって所望
する形状・強度の成形硬化体が得られないのである。そ
こで本発明の製造方法では、混合材料を高粘性となるよ
う調製し、次いでこれを前処理として押出し成形機でシ
ート状に成形し、さらにこの成形体を成形型枠に投入す
ることにより、成形型枠投入時すでにある程度の緻密体
とするとともに、一定の厚みにしておく。すると、混合
材料の粘性が高いことからその後のホットプレス時にお
けるプレス圧も高くすることができ、さらなる緻密化を
図ることができるのである。
【００１３】また、本発明では、使用するシリカ原材
料、充填剤、硬化促進剤を冷蔵庫等により予め冷蔵保存
しておくのが好ましく、さらにこれら材料を混練するに
際して用いる容器も冷却機等を用いて予め冷やしてお
き、かつこの冷却した状態のもとで混練するのが好まし
い。また、このように冷却状態で得られた混合材料を押
出し成形機に投入し、シート状に成形する際、該押出し
成形機の原料投入口からダイス出口までの通路の内壁を
冷却機等によって５℃以下に冷却しておき、この冷却状
態のままで成形処理するのが好ましい。
料、充填剤、硬化促進剤を冷蔵庫等により予め冷蔵保存
しておくのが好ましく、さらにこれら材料を混練するに
際して用いる容器も冷却機等を用いて予め冷やしてお
き、かつこの冷却した状態のもとで混練するのが好まし
い。また、このように冷却状態で得られた混合材料を押
出し成形機に投入し、シート状に成形する際、該押出し
成形機の原料投入口からダイス出口までの通路の内壁を
冷却機等によって５℃以下に冷却しておき、この冷却状
態のままで成形処理するのが好ましい。
【００１４】なぜなら、押出し成形機でシート状に成形
した後成形型枠に投入する際、金網などの補強材を成形
体間に入れて複合化したり、所定の形状にカットした
り、あるいは表面に押し型を載せて凹凸模様を施したり
といった操作が適宜行われるが、本発明に用いられるシ
リカ原材料は化学反応により硬化するものであり、した
がって反応温度が高いほど早く硬化するため、混練・押
出し成形の操作温度が高いと得られるシート状の成形体
の硬化が進みすぎ、前述した操作に不都合を来たすおそ
れがあるからである。そして、このような理由により原
料を予め冷蔵保存しておき、かつ混練・押出し成形の操
作温度を下げて反応温度を必要以上に上がらないように
しておくことにより、各原材料、混合材料、シート状成
形体の可使時間を長くすることができるのである。
した後成形型枠に投入する際、金網などの補強材を成形
体間に入れて複合化したり、所定の形状にカットした
り、あるいは表面に押し型を載せて凹凸模様を施したり
といった操作が適宜行われるが、本発明に用いられるシ
リカ原材料は化学反応により硬化するものであり、した
がって反応温度が高いほど早く硬化するため、混練・押
出し成形の操作温度が高いと得られるシート状の成形体
の硬化が進みすぎ、前述した操作に不都合を来たすおそ
れがあるからである。そして、このような理由により原
料を予め冷蔵保存しておき、かつ混練・押出し成形の操
作温度を下げて反応温度を必要以上に上がらないように
しておくことにより、各原材料、混合材料、シート状成
形体の可使時間を長くすることができるのである。
【００１５】なお、本発明のシリカ成形硬化体は均一な
組成を有する単一層からなるものであってもよいのはも
ちろんであるが、その成分、すなわちシリカ原材料、充
填剤、硬化促進剤および補強材のうちの少なくとも１種
からなる層を、前記均一な組成からなる層間に介在させ
あるいは表層としてもよく、また使用材料については同
一であり含有量のみ異なる２以上の層を一体化したもの
であってもよい。また、このような複数層からなるシリ
カ成形硬化体を製造するには、押出し成形機を用いて異
なる組成のものを複数成形し、これらホットプレス処理
前のシートを重ね合わせて成形型枠に入れ、ホットプレ
スを行ってもよいし、また予めホットプレスを施したシ
ートと、押出し成形機を用いて成形した加熱前のシート
とを重ね合わせて成形型枠内に入れ、再度ホットプレス
を行ってもよい。
組成を有する単一層からなるものであってもよいのはも
ちろんであるが、その成分、すなわちシリカ原材料、充
填剤、硬化促進剤および補強材のうちの少なくとも１種
からなる層を、前記均一な組成からなる層間に介在させ
あるいは表層としてもよく、また使用材料については同
一であり含有量のみ異なる２以上の層を一体化したもの
であってもよい。また、このような複数層からなるシリ
カ成形硬化体を製造するには、押出し成形機を用いて異
なる組成のものを複数成形し、これらホットプレス処理
前のシートを重ね合わせて成形型枠に入れ、ホットプレ
スを行ってもよいし、また予めホットプレスを施したシ
ートと、押出し成形機を用いて成形した加熱前のシート
とを重ね合わせて成形型枠内に入れ、再度ホットプレス
を行ってもよい。
【００１６】
【作用】請求項１記載のシリカ成形硬化体によれば、ア
スベストなどの有害性の補強材を用いることなく高い機
械的強度を有するものとなり、また従来のセメント系建
築材料のように水和反応によって硬化するものでなく、
硬化体中に水分を保持していないため乾燥収縮もなく、
また耐凍結融解性を有している。請求項５記載の製造方
法によれば、最終的なホットプレスによる成形に先立っ
て押出し成形を行うことにより、機械的強度、厚みの均
一化が図れる。
スベストなどの有害性の補強材を用いることなく高い機
械的強度を有するものとなり、また従来のセメント系建
築材料のように水和反応によって硬化するものでなく、
硬化体中に水分を保持していないため乾燥収縮もなく、
また耐凍結融解性を有している。請求項５記載の製造方
法によれば、最終的なホットプレスによる成形に先立っ
て押出し成形を行うことにより、機械的強度、厚みの均
一化が図れる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。 （実施例１）各原料を以下に示す配合比となるよう用意
し、これらを双腕式混練機に投入して混練した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 珪石微粉末 ９０ 重量部 川砂７号 １２０ 重量部 パルプ ２ 重量部 マイティー ０.８ 重量部 （花王株式会社製；マイティー１５０） 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機（宮崎鉄工株式会社製；Ｍ
Ｖ−ＦＭ）に投入し、厚み７ｍｍのシートに成形した。
次いで、このシート状成形体を予め用意した成形型枠の
内寸に揃えてカットした。そして、成形型枠底面に金網
を配し、その上にカットしたシートを載せて１５ｋｇ／
ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。その後、この加圧
状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、２００℃で８時間
加熱した。加熱後、成形型枠から成形体を取り出したと
ころ、補強材としての金網が複合化されてなるシリカ成
形硬化体が得られた。得られたシリカ成形硬化体の物性
を調べたところ、かさ比重は１.６８、曲げ強度は２８
０ｋｇ／ｃｍ2であった。
説明する。 （実施例１）各原料を以下に示す配合比となるよう用意
し、これらを双腕式混練機に投入して混練した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 珪石微粉末 ９０ 重量部 川砂７号 １２０ 重量部 パルプ ２ 重量部 マイティー ０.８ 重量部 （花王株式会社製；マイティー１５０） 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機（宮崎鉄工株式会社製；Ｍ
Ｖ−ＦＭ）に投入し、厚み７ｍｍのシートに成形した。
次いで、このシート状成形体を予め用意した成形型枠の
内寸に揃えてカットした。そして、成形型枠底面に金網
を配し、その上にカットしたシートを載せて１５ｋｇ／
ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。その後、この加圧
状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、２００℃で８時間
加熱した。加熱後、成形型枠から成形体を取り出したと
ころ、補強材としての金網が複合化されてなるシリカ成
形硬化体が得られた。得られたシリカ成形硬化体の物性
を調べたところ、かさ比重は１.６８、曲げ強度は２８
０ｋｇ／ｃｍ2であった。
【００１８】（実施例２）各原料を以下に示す配合比と
なるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入して混練
した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 木片（粒径が４ｍｍ以上１５ｍｍ以下） １８ 重量部 リン酸アルミニウム ０.７ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機に投入し、厚み４２ｍｍの
シートに成形した。次いで、このシート状成形体を予め
用意した成形型枠の内寸に揃えてカットし、成形型枠に
入れた。さらに、プレスに先立ち、プレスによって得ら
れる硬化体の厚さが薄くなりすぎないように、図１に示
すように型枠１内の端部８箇所に高さ４０ｍｍ、幅１０
ｍｍ、厚さ５ｍｍの木片２をそれぞれ配し、その後２ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。そして、この
加圧状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、２００℃で１
０時間加熱してシリカ成形硬化体を得た。
なるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入して混練
した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 木片（粒径が４ｍｍ以上１５ｍｍ以下） １８ 重量部 リン酸アルミニウム ０.７ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機に投入し、厚み４２ｍｍの
シートに成形した。次いで、このシート状成形体を予め
用意した成形型枠の内寸に揃えてカットし、成形型枠に
入れた。さらに、プレスに先立ち、プレスによって得ら
れる硬化体の厚さが薄くなりすぎないように、図１に示
すように型枠１内の端部８箇所に高さ４０ｍｍ、幅１０
ｍｍ、厚さ５ｍｍの木片２をそれぞれ配し、その後２ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。そして、この
加圧状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、２００℃で１
０時間加熱してシリカ成形硬化体を得た。
【００１９】またこれとは別に、実施例１のものと同一
配合の原料を双腕式混練機を用いて混練し、得られた混
練物を押出し成形機に投入して厚み５ｍｍのシートに成
形した。次に、このシート状成形体を成形型枠の内寸に
揃えてカットした。次いで、成形型枠底面に実施例１と
同一組成のシートを置き、その上に金網を載せ、その上
に先に作製した木片を含むシート状シリカ成形硬化体を
載せ、その上に再度金網を載せ、さらにその上に実施例
１と同一組成のシートを置いた。さらに、これを５ｋｇ
／ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。そして、この加
圧状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、２００℃で８時
間加熱した。加熱後、成形型枠から成形体を取り出し、
縦方向に切断してその内部を観察したところ、図２に示
すように層間に金網３を挟着した構造となっていること
が確認された。また、得られたシリカ成形硬化体の物性
を調べたところ、かさ比重は０.８６、曲げ強度は９０
ｋｇ／ｃｍ2、熱伝導度は０.１２ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・
℃であった。
配合の原料を双腕式混練機を用いて混練し、得られた混
練物を押出し成形機に投入して厚み５ｍｍのシートに成
形した。次に、このシート状成形体を成形型枠の内寸に
揃えてカットした。次いで、成形型枠底面に実施例１と
同一組成のシートを置き、その上に金網を載せ、その上
に先に作製した木片を含むシート状シリカ成形硬化体を
載せ、その上に再度金網を載せ、さらにその上に実施例
１と同一組成のシートを置いた。さらに、これを５ｋｇ
／ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。そして、この加
圧状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、２００℃で８時
間加熱した。加熱後、成形型枠から成形体を取り出し、
縦方向に切断してその内部を観察したところ、図２に示
すように層間に金網３を挟着した構造となっていること
が確認された。また、得られたシリカ成形硬化体の物性
を調べたところ、かさ比重は０.８６、曲げ強度は９０
ｋｇ／ｃｍ2、熱伝導度は０.１２ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・
℃であった。
【００２０】（実施例３）各原料を以下に示す配合比と
なるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入して混練
した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 珪石微粉末 ７６ 重量部 川砂７号 １２０ 重量部 パルプ ２ 重量部 ガラス繊維（長さ２５ｍｍ） １６ 重量部 酸性白土 １０ 重量部 おが屑（０.６ｍｍ以下） ４ 重量部 マイティー ０.８ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機に投入し、厚み４ｍｍのシ
ートに成形した。次いで、このシート状成形体を予め用
意した成形型枠の内寸に揃えてカットした。
なるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入して混練
した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 珪石微粉末 ７６ 重量部 川砂７号 １２０ 重量部 パルプ ２ 重量部 ガラス繊維（長さ２５ｍｍ） １６ 重量部 酸性白土 １０ 重量部 おが屑（０.６ｍｍ以下） ４ 重量部 マイティー ０.８ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機に投入し、厚み４ｍｍのシ
ートに成形した。次いで、このシート状成形体を予め用
意した成形型枠の内寸に揃えてカットした。
【００２１】また、これとは別に、各原料を以下に示す
配合比となるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入
して混練し、さらに前記配合のものと同様の操作により
カットしたシート状成形体を作製した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 木片（粒径が４ｍｍ以上１５ｍｍ以下） １８ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次いで、成形型枠底面に先に示した配合のシートを置
き、その上に金網を載せ、その上に後に示した木片を含
む配合のシートを載せ、さらにその上に金網を載せ、続
いて先に示した配合のシートを載せた。そして、これを
５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で１０分間プレスし、さらに加圧
状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ２００℃で１２時間
加熱した。加熱後、成形型枠から成形体を取り出し、縦
方向に切断してその内部を観察したところ、図２に示し
た構造と同様に各層間に金網が挟着されていることが確
認された。また、得られたシリカ成形硬化体の特性を調
べたところ、かさ比重は１.１０、曲げ強度は１４０ｋ
ｇ／ｃｍ2、熱伝導度は０.１３ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃
であった。
配合比となるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入
して混練し、さらに前記配合のものと同様の操作により
カットしたシート状成形体を作製した。 モノメリックシリカ水溶液 １００ 重量部 （固形分濃度：２８重量％） 木片（粒径が４ｍｍ以上１５ｍｍ以下） １８ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次いで、成形型枠底面に先に示した配合のシートを置
き、その上に金網を載せ、その上に後に示した木片を含
む配合のシートを載せ、さらにその上に金網を載せ、続
いて先に示した配合のシートを載せた。そして、これを
５ｋｇ／ｃｍ2の圧力で１０分間プレスし、さらに加圧
状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ２００℃で１２時間
加熱した。加熱後、成形型枠から成形体を取り出し、縦
方向に切断してその内部を観察したところ、図２に示し
た構造と同様に各層間に金網が挟着されていることが確
認された。また、得られたシリカ成形硬化体の特性を調
べたところ、かさ比重は１.１０、曲げ強度は１４０ｋ
ｇ／ｃｍ2、熱伝導度は０.１３ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃
であった。
【００２２】（実施例４）各原料を以下に示す配合比と
なるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入して混練
した。 ポリメリックシリカゾル １００ 重量部 （固形分濃度：４２重量％） 珪石微粉末 ７２ 重量部 川砂７号 ９６ 重量部 パルプ １.６ 重量部 マイティー ０.８ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機に投入し、厚み７ｍｍのシ
ートに成形した。次いで、このシート状成形体を予め用
意した成形型枠の内寸に揃えてカットした。そして、成
形型枠底面に金網を配し、その上にカットしたシートを
載せて２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。
その後、この加圧状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、
２００℃で８時間加熱してシリカ成形硬化体を得た。得
られたシリカ成形硬化体の特性を調べたところ、かさ比
重は１.７５、曲げ強度は３００ｋｇ／ｃｍ2であった。
なるよう用意し、これらを双腕式混練機に投入して混練
した。 ポリメリックシリカゾル １００ 重量部 （固形分濃度：４２重量％） 珪石微粉末 ７２ 重量部 川砂７号 ９６ 重量部 パルプ １.６ 重量部 マイティー ０.８ 重量部 硬化促進剤 ケイフッ化ソーダ ５.６ 重量部 ホウ酸ソーダ ０.５ 重量部 超微粒子シリカ粉末 ３.９ 重量部 次に、混練物を押出し成形機に投入し、厚み７ｍｍのシ
ートに成形した。次いで、このシート状成形体を予め用
意した成形型枠の内寸に揃えてカットした。そして、成
形型枠底面に金網を配し、その上にカットしたシートを
載せて２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３０分間プレスした。
その後、この加圧状態のまま成形型枠を乾燥機に入れ、
２００℃で８時間加熱してシリカ成形硬化体を得た。得
られたシリカ成形硬化体の特性を調べたところ、かさ比
重は１.７５、曲げ強度は３００ｋｇ／ｃｍ2であった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明における請求
項１記載のシリカ成形硬化体は、アスベストなどの有害
性の補強材を用いることなく高い機械的強度を有するも
のとなり、また従来のセメント系建築材料のように水和
反応によって硬化するものでないため、多量の水を必要
とすることなくしたがって乾燥収縮がほとんどなく寸法
安定性等に優れ、かつ耐凍結融解性にも優れたものとな
る。また、セメントを用いておらずしたがって炭酸ガス
による中性化の問題も解消したものとなる。また、充填
剤として例えば木片を配合することによりかさ比重を低
くすることができ、かつ断熱性も高くすることができ
る。そして、このように本発明のシリカ成形硬化体は従
来の建築材料に比べ優れたものとなることから、屋根
材、外壁材、内装材、床材などの建築材料として特に有
効なものとなる。請求項５記載の製造方法は、最終的な
ホットプレスによる成形に先立って押出し成形を行うこ
とにより、機械的強度、厚みを均一することができる。
また、各種原料、該原料の混練容器、押出し成形機を冷
却して反応温度が上がらないようにすることにより、混
合材料および成形したシートの可使時間を長くすること
ができ、したがって製造に要する時間のバラツキに左右
されることなく最終的に得られる硬化体の品質を一定に
することができる。
項１記載のシリカ成形硬化体は、アスベストなどの有害
性の補強材を用いることなく高い機械的強度を有するも
のとなり、また従来のセメント系建築材料のように水和
反応によって硬化するものでないため、多量の水を必要
とすることなくしたがって乾燥収縮がほとんどなく寸法
安定性等に優れ、かつ耐凍結融解性にも優れたものとな
る。また、セメントを用いておらずしたがって炭酸ガス
による中性化の問題も解消したものとなる。また、充填
剤として例えば木片を配合することによりかさ比重を低
くすることができ、かつ断熱性も高くすることができ
る。そして、このように本発明のシリカ成形硬化体は従
来の建築材料に比べ優れたものとなることから、屋根
材、外壁材、内装材、床材などの建築材料として特に有
効なものとなる。請求項５記載の製造方法は、最終的な
ホットプレスによる成形に先立って押出し成形を行うこ
とにより、機械的強度、厚みを均一することができる。
また、各種原料、該原料の混練容器、押出し成形機を冷
却して反応温度が上がらないようにすることにより、混
合材料および成形したシートの可使時間を長くすること
ができ、したがって製造に要する時間のバラツキに左右
されることなく最終的に得られる硬化体の品質を一定に
することができる。
【図１】成形型枠への木片の配置状態を示す平面図。
【図２】実施例２で得られたシリカ成形硬化体の断面
図。
図。
１ 型枠の側壁板 ３ 金網
Claims (8)
- 【請求項１】 モノメリックシリカ水溶液およびポリメ
リックシリカゾルのうちの少なくとも１種からなるシリ
カ原材料と、充填剤および硬化促進剤とを含む混合材料
がホットプレスにより成形されてなるシリカ成形硬化
体。 - 【請求項２】 請求項１記載のシリカ成形硬化体におい
て、前記充填剤が硅砂、硅砂微粉末、アルミニウム化合
物、骨材、木片のうちの少なくとも１種であるシリカ成
形硬化体。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のシリカ成形硬化体
において、前記混合材料がさらに補強材を含んでなるシ
リカ成形硬化体。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載のシリカ成形硬
化体において、前記硬化促進剤がフッ素化合物、酸性化
合物、超微粒子シリカ粉末のうちの少なくとも１種であ
るシリカ成形硬化体。 - 【請求項５】 モノメリックシリカ水溶液およびポリメ
リックシリカゾルのうちの少なくとも１種からなるシリ
カ原材料と、充填剤および硬化促進剤とを混練して混合
材料を得、次にこの混合材料を押出し成形機によってシ
ート状に押出し成形し、その後この成形体をホットプレ
スして成形硬化体を得ることを特徴とするシリカ成形硬
化体の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５記載のシリカ成形硬化体の製造
方法において、前記シリカ原材料、充填剤、硬化促進剤
として冷蔵保存したものを使用するシリカ成形硬化体の
製造方法。 - 【請求項７】 請求項５又は６記載のシリカ成形硬化体
の製造方法において、前記シリカ原材料と充填剤および
硬化促進剤とを混練するに際し、該混練するための容器
を冷却して混練処理するシリカ成形硬化体の製造方法。 - 【請求項８】 請求項５、６又は７記載のシリカ成形硬
化体の製造方法において、前記押出し成形機の原料投入
口からダイス出口までの通路の内壁を５℃以下に冷却し
て押出し成形処理するシリカ成形硬化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641292A JP3266333B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | シリカ成形硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28641292A JP3266333B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | シリカ成形硬化体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128013A true JPH06128013A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3266333B2 JP3266333B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17704069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28641292A Expired - Fee Related JP3266333B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | シリカ成形硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266333B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05269722A (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Daiwa House Ind Co Ltd | 無機質パネルの製造方法 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP28641292A patent/JP3266333B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05269722A (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Daiwa House Ind Co Ltd | 無機質パネルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3266333B2 (ja) | 2002-03-18 |
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