JPH08290983A

JPH08290983A - 気泡含有成形材の製造方法

Info

Publication number: JPH08290983A
Application number: JP9384495A
Authority: JP
Inventors: Motonobu Abe; 元信阿部; Shinkichi Sato; 信吉佐藤; Nobuto Akiyama; 宣人秋山; Eiji Kawasaki; 英治河崎
Original assignee: Ask Corp; Ask Sanshin Engineering Corp
Current assignee: A&A Material Corp; Ask Sanshin Engineering Corp
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、補強物質と気泡含有無機質
バインダーとを含有してなる均質で優れた特性を有する
気泡含有成形材を容易に製造できる方法を提供すること
にある。【構成】本発明に係る気泡含有成形材の製造方法は、
補強物質及び気泡含有無機質バインダーを混合、成形、
養生及び硬化してなる気泡含有成形材の製造方法におい
て、予め補強物質の表面を湿潤状態にし、次いで該補強
物質と気泡含有無機質バインダーを混合することを特徴
とし、更に、該混合物を成形する際に加圧により気泡含
有無機質バインダー中の気泡の一部を潰しながら成形す
ることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、補強物質と気泡含有無
機質バインダーとを主成分とする均質な気泡含有成形材
を容易に製造することができる方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】無機質成形体は建材を初めとする様々な
分野において幅広く使用されている。従来の無機質成形
材体に使用されている代表的な補強物質は石綿であっ
た。この石綿は分散性の良い物質であり、また、粉体原
料との抱絡性が良いことから、無機質成形体の製造に際
して特別な処理を行ったり、特別な製造装置を使用する
必要はなかった。しかし、石綿は健康上の問題からその
使用を控える傾向が強くなりつつある。

【０００３】そこで、石綿に代わる様々な代替物質及び
石綿代替物質を使用した無機質径成形体びその製造方法
が提案されている。本発明者らは、資源問題等を勘案
し、補強物質として竹繊維の使用に着目し、竹繊維を用
いた無機質成形体を既に提案している。例えば、特開平
２−48446号公報には、木質原料、無機質水硬性結合
材、水を混練し、この混練物を成形し、次いで無機質水
硬性結合材を養生・硬化してなる木質系無機質板の製造
方法において、木質原料として表皮を除去した竹材の繊
維またはフレークを用いることを特徴とする木質系無機
質板の製造方法を既に開示している。

【０００４】更に、特開平４−153987号公報には、木質
原料、無機質水硬性結合材及び水を混練し、この混練物
を成形し、次いで養生、硬化することにより得られる木
質系無機質成形体において、木質原料として竹材を縦方
向に解繊した繊維で、その平均長が２０ｃｍ以上で且つ
平均径が３ｍｍ以下である繊維を用いることを特徴とす
る竹繊維補強無機質成形体を開示している。

【０００５】また、石綿代替物質として最も頻繁に使用
される物質の一つとしてセルロースパルプがあるが、セ
ルロースパルプの使用に際しては叩解度を高めて使用す
るのが一般的である。更に、石綿代替物質として、ＰＡ
Ｎ繊維、ＰＶＡ繊維を初めとする様々な有機繊維やガラ
ス繊維、カーボン繊維等の様々な無機繊維も提案されて
いるが、これらを使用した無機質成形体には、叩解度を
高めたセルロースパルプを併用するなどの工夫を必要と
していた。

【０００６】更に、本発明者らは、無機質成形体に補強
物質として使用される植物繊維の分散性を向上する目的
で、例えば特開平６−328406号公報に、植物原料を解繊
して得られた植物繊維を、多数の歯または多数のピンを
有し、同一方向に回転する少なくとも２本のロールから
なる少なくとも１対のロール間を通過させることにより
植物繊維の分散性を向上させることを特徴とする植物繊
維の分散性向上方法及び該方法に使用する装置を開示し
ている。また、特開平６−327956号公報に、繊維質原料
と粉体原料とを混合するための混合装置において、該混
合装置が、Ｖ字型またはＹ字型に分岐した形態の混合用
ピンを有し、互いに逆方向に回転する２本の主軸を備
え、主軸が取り付けられている一端に繊維質原料と粉体
原料を投入し、繊維質原料と粉体原料とが主軸の長さ方
向に沿って移動しながら混合され、主軸が取り付けられ
ているもう一方の端部に得られた混合物を取り出す構成
の混合槽を備えてなることを特徴とする混合装置及び該
混合装置を使用した繊維質原料と粉体原料との混合方法
を開示している。

【０００７】また、軽量気泡コンクリートを使用した建
築パネルの製造方法として、例えば特開平２−35150号
公報には、木毛、木繊維、木片、竹、麻等のうち一つも
しくは複数から成る木質材を軽量気泡コンクリートに混
入し、成型硬化させたことを特徴とする建築パネルの製
造方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平２
−35150号公報に記載された建築パネルの製造方法にお
いて、木質材と軽量気泡コンクリートとは単にミキサー
で混合されており、このような単なる混合では、軽量気
泡コンクリート中に木質材を均一に分散させることはで
きず、従って、得られる建築パネルも均質なものとはな
らない。

【０００９】従って、本発明の目的は、補強物質と気泡
含有無機質バインダーとを含有してなる均質で優れた特
性を有する気泡含有成形材を容易に製造できる方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、気泡含有
無機質バインダーが有する優れた補強物質の分散性と粉
体原料抱絡性に着目し、鋭意研究を重ねた結果、ａ）補強物質と気泡含有無機質バインダーとを含有して
なる気泡含有成形材の製造に際して、予め補強物質の表
面を湿潤状態とした後に、気泡含有無機質バインダーと
混合を行う；ｂ）湿潤状態にある補強物質と気泡含有無機質バインダ
ーとを混合した上で、所望の製品比重を得るべく加圧成
形を行うことにより、上記課題を解決できることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【００１１】即ち、本発明に係る補強物質及び気泡含有
無機質バインダーを混合、成形、養生及び硬化してなる
気泡含有成形材の製造方法は、予め補強物質の表面を湿
潤状態にし、次いで該補強物質と気泡含有無機質バイン
ダーを混合することを特徴とする。

【００１２】更に、本発明に係る補強物質及び気泡含有
無機質バインダーを混合、成形、養生及び硬化してなる
気泡含有成形材の製造方法は、予め補強物質の表面を湿
潤状態にし、次いで該補強物質と気泡含有無機質バイン
ダーを混合し、次いで加圧により気泡含有無機質バイン
ダー中の気泡の一部を潰しながら成形することを特徴と
する。

【００１３】

【作用】本発明の気泡含有成形材の製造方法の第１の特
徴は、補強物質の表面を予め湿潤状態にすることにあ
る。補強物質の表面が湿潤状態になっていると、気泡含
有無機質バインダーの有する優れた粉体原料抱絡性を充
分に発揮させることができ、他の薬品等を添加するなど
の抱絡性を高めるための処理や、補強物質と気泡含有無
機質バインダーの混合に特別な装置を使用する必要がな
い。また、補強物質の表面が湿潤状態になっていない
と、補強物質の種類によっては気泡含有無機質バインダ
ーの硬化反応が阻害されることもある。

【００１４】なお、補強物質の表面を予め湿潤状態とす
ることにより、該補強物質と気泡含有無機質バインダー
を混合する際に、気泡含有無機質バインダーへ補強物質
を均一に分散させることができ、特別の混合装置や混合
方法を使用せずに、慣用の混合装置及び混合方法にて、
容易に行うことができる。気泡含有無機質バインダーと
補強物質の混合には、例えばパドル型ミキサー、スクリ
ュー型ミキサー、アイリッヒミキサー等の公知の混合装
置を使用することができる。

【００１５】本発明に使用できる補強物質としては例え
ば人造繊維、天然繊維、非繊維木質補強物質等をあげる
ことができる。使用可能な補強物質を更に具体的に例示
すると、人造繊維としては例えばＰＶＡ繊維、ＰＡＮ繊
維、ＰＰ繊維等の有機質繊維や、ガラス繊維、カーボン
繊維等の無機質繊維；天然繊維としてはセルロースパル
プ、非パルプ状植物繊維(針葉樹、広葉樹などの木繊
維、竹、麻、ヤシ等の繊維等)等の有機質繊維や、ロッ
クウール、水酸化マグネシウム繊維等の無機質繊維；針
葉樹、広針樹などの木片(チップ化した竹材も使用でき
る)、木毛等の非繊維木質補強物質を挙げることができ
る。

【００１６】なお、石綿、セピオライト、高叩解セルロ
ースパルプ等を補強物質として使用することもできる
が、これらの補強物質は元来分散性及び粉体抱絡性が良
いために本発明方法によらなくても、均一に補強物質を
分散した成形体を作成することができる。即ち、本発明
は気泡含有無機質バインダーと混合する際に粉体抱絡性
の乏しい物質を使用する場合により有効である。

【００１７】上述のような補強物質の使用可能な量は、
補強物質の種類、形状、比表面積等によって必ずしも同
一ではないが、乾燥重量比で１０〜６０％の範囲内が好
ましい。補強物質の使用量が１０％未満の場合には、補
強物質表面の湿潤処理等を行わなくても比較的容易に分
散することができ、従って、均質な成形体を容易に製造
することができ、本発明方法の効果は余りない。また、
補強物質の使用量が６０％を超えると充分な強度を有す
る気泡含有成形材を得ることができないために好ましく
ない。

【００１８】本発明方法に使用する気泡含有無機質バイ
ンダーは、無機質バインダーと水とを混合して得られる
スラリーに、起泡剤を発泡機を用いて発泡させることに
より得られた気泡を加え、混合して得られるものであ
る。無機質バインダーとしては例えば普通ポルトランド
セメント、早強セメント、スラグセメント、フライアッ
シュセメント等のセメント類や、水硬性石膏等を用いる
ことができる。また、起泡剤としては、界面活性剤系や
蛋白系等の公知の起泡剤を使用することができる。な
お、気泡は、起泡剤原液に必要に応じて希釈水を加え、
発泡機にかけて発生させたものであり、その発泡倍率は
通常２０〜３０倍である。気泡含有無機質バインダーの
使用量は、その中に配合される無機質バインダーについ
て４０〜９０％(乾燥重量比)である。

【００１９】なお、本発明の気泡含有成形材の製造方法
においては、必要に応じて下記の物質を気泡含有成形材
の物性や成形性に悪影響を及ぼさない範囲で添加するこ
とができる： (1)本発明方法により得られた成形材の切断残材粉砕粉
や研磨粉； (2)ケイ酸カルシウム粉末(例えばケイ酸カルシウム保温
材等の使用済み材を粉末化したものであってもよい)； (3)ウォラストナイト等の針状結晶(針状結晶は通常繊維
として分類されることも多いが、本発明においては針状
結晶は便宜上添加物として分類する)； (4)マイカ等の板状結晶； (5)シリカヒューム、珪藻土、フライアッシュ等の無機
質粉末； (6)炭酸カルシウム、シリカ粉末、パーライト等の無機
質骨材； (7)ベントナイト、カオリン、バーミキュライト等の粘
土鉱物； (8)ゼオライト等の多孔質鉱物粉末； (9)粒状発泡スチロールや木粉、竹粉等の有機質骨材； (10)合成樹脂エマルジョン； (11)着色剤、防水剤、硬化促進剤、硬化遅延剤等の添加
物。

【００２０】上記(１)ないし(８)の物質については、そ
れらの合計量が乾燥重量比で３５％(外割り)以内、好ま
しくは２０％以内の量で使用することができる。また、
上記(９)及び(１０)の物質については、同じく１０％以
内で、(１１)の物質のうち、着色剤及び防水剤は同じく
５％以内で、また、硬化促進剤及び硬化遅延剤は無機質
バインダーに対して５％以内で使用することができる。

【００２１】上記操作により得られた原料混合物は、そ
の後成形、養生、硬化することにより気泡含有成形材と
することができる。なお、これらの操作は慣用の任意の
方法により行うことができ、特に限定されるものではな
く、例えば成形は流し込み成形法等を利用して行うこと
ができる。また、養生は使用する無機質バインダーの種
類に依存し、無機質バインダーに応じた方法により行う
ことができる。

【００２２】なお、原料混合物を単に成形し、養生、硬
化するのでは得られる気泡含有成形材の強度等が不足す
ることがある、その場合には、原料混合物を所望の形状
に成形するに当たり、原料混合物を加圧により気泡含有
無機質バインダーの気泡の一部を潰しながら成形する。
これが本発明の気泡含有成形材の製造方法の第２の特徴
である。この気泡の一部を潰しながら成形するのは、加
圧成形により行うことが好ましく、例えば原料混合物製
造時に撹拌力が強すぎて気泡を潰してしまうと、均質な
成形材を得にくくなることがある。

【００２３】加圧成形時の成形圧力は所望する製品の比
重及び原料配合比率により決定される。なお、加圧成形
方法は特に限定されるものではなく、例えばモールドプ
レス法、押出成形法などの慣用の方法を利用することが
できる。

【００２４】上述の加圧成形により得られた成形材は慣
用の操作を使用した養生、硬化させることにより気泡含
有成形材とすることができる。

【００２５】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の気泡含有成形
材の製造方法を更に説明する。実施例１〜６、比較例１〜２補強物質として下記のものを使用した：ａ：ロックウール＝JIS A 9504記載のロックウールに等
量の水を散布してロックウール表面を湿潤状態とした。ｂ：ヤシ繊維＝ヤシの実の外殻部の繊維成分を取り出
し、平均長さ約３０ｍｍに切断して得たヤシ繊維を水浸
後、加圧脱水して含水率を約８０％とすることにより繊
維表面を湿潤状態とした。ｃ：竹片＝インドネシア産竹材をチップ化し、フレーカ
ーによりフレーク状とし、該フレークを水浸後、加圧脱
水して含水率を約９５％とすることにより竹片表面を湿
潤状態とした。原料混合物の調製並びに成形：以下の表１に記載する
配合比率により原料混合物を調製した。なお、気泡含有
無機質バインダーは以下のようにして調製した。まず、
起泡剤として秩父小野田(株)製ＯＦＡ−２を用い、ＯＦ
Ａ−２の原液１００ｍｌに水９９００ｍｌを加えて混合
し、次いで圧力５ｋｇ／ｃｍ²の圧縮空気と共に発泡機
により発泡させることにより気泡(見掛け密度＝０.０４
ｇ／ｃｍ³)を得た。次に、普通ポルトランドセメント１
００重量部に水５７.５重量部を加えて撹拌して得たス
ラリー１ｋｇに対して１.１８リットルの割合で前記気
泡を加え、変則ギヤにより低速回転させたスクリュー型
ミキサーにて混合した。次に、に記載した補強物質と
気泡含有無機質バインダーとを変則ギヤにより低速回転
させたスクリュー型ミキサーで約２分間混合して原料混
合物を得た。

【００２６】次に、原料混合物をモールドプレス法によ
り成形圧力５ｋｇ／ｃｍ²で５０ｃｍ×１００ｃｍ×厚
さ２０ｍｍの寸法に成形し、脱型後シート掛けし室内で
１４日間自然養生して気泡含有成形材とした。得られた
気泡含有成形材の物性を表１に併記する。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１中、その他添加物(１)はウォラストナ
イト(インド産Kemolit A-60)であり、(２)は竹粉(竹片
作製時に集塵されたダスト分)である。また、曲げ強度
試験は、試料を６０℃で２４時間乾燥した後の値であ
る。

【００２９】実施例７補強物質として(ｂ)成分のヤシ繊維３０重量％と気泡含
有無機質バインダー７０重量％とを変則ギヤにより低速
回転させたスクリュー型ミキサーで約２分間混合して原
料混合物を得た。次に、原料混合物を流し込み成形によ
り５０ｃｍ×１００ｃｍ×厚さ２０ｍｍの寸法に成形
し、脱型後シート掛けし室内で１４日間自然養生して気
泡含有成形材とした。得られた気泡含有成形材のかさ比
重は０.６３、曲げ強度は５０.４ｋｇ／ｃｍ²であっ
た。

【００３０】比較例３ロックウールに水を散布せずに、気泡含有無機質バイン
ダーと混合したが、分散性が悪く均質な成形材とはなら
なかった。また、実施例で使用したロックウールと普通
ポルトランドセメントを混合したが、均一に混合するこ
とができず、成形材を得ることはできなかった。更に、
湿潤処理していないヤシ繊維を気泡含有無機質バインダ
ーと混合してモールドプレス法にて成形し、養生、硬化
したが、ヤシ繊維と気泡含有無機質バインダーとの界面
に硬化不良が発生し、良好な成形材を得ることができな
かった。

【００３１】

【発明の効果】本発明方法によれば、補強物質と気泡含
有無機質バインダーとを主成分とする均質な気泡含有成
形材を容易に製造することができるという効果を奏す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤信吉神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央２丁目５番５号アスク・サンシンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者秋山宣人神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央２丁目５番５号株式会社アスク内 (72)発明者河崎英治神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央２丁目５番５号株式会社アスク内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強物質及び気泡含有無機質バインダー
を混合、成形、養生及び硬化してなる気泡含有成形材の
製造方法において、予め補強物質の表面を湿潤状態に
し、次いで該補強物質と気泡含有無機質バインダーを混
合することを特徴とする気泡含有成形材の製造方法。
【請求項２】補強物質及び気泡含有無機質バインダー
を混合、成形、養生及び硬化してなる気泡含有成形材の
製造方法において、予め補強物質の表面を湿潤状態に
し、次いで該補強物質と気泡含有無機質バインダーを混
合し、次いで加圧により気泡含有無機質バインダー中の
気泡の一部を潰しながら成形することを特徴とする気泡
含有成形材の製造方法。
【請求項３】補強物質が人造繊維、天然繊維及び非繊
維木質補強物質からなる群から選択された１種または２
種以上であり、且つ該補強物質の配合量が１０〜６０％
(乾燥重量比)である請求項１または２記載の気泡含有成
形材の製造方法。