JPS6389448A - 石膏・スラグ硬化体の製法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マイカ含有により補強された石膏・スラグ硬
化体の製法に関し、更に詳細には９石綿を含まずに不燃
性７耐火性７寸法安定性を有し。

柔軟性、湾曲加工性の優れた石膏・スラグ硬化体の製法
に関する。

［従来の技術］ 建築用内外装材として、繊維補強せつこう系硬化体が開
発され、出願公告されている（特公昭５５−’４６９８
５号）、この石膏・スラブ硬化体の製法は、王水石膏と
粉砕高炉スラグを主成分とし、高炉スラブの刺激剤とし
てアルカリ塩類物質を添加し、更に反応促進剤として硫
酸アルミニウム及びその化合物を添加し、補強ｍ維とし
て石綿、ガラス繊維、カーボン繊維、バルブ、合成繊維
等を添加混合して、抄造法、押出ＩＪＥ形法、モールド
成形法等によって製造するものである。この方法で製造
された材料は１強度が高く、速硬性。

耐水性、耐候性に富み、加工性に優れているが。

その反面硬くて脆い欠点があった。このような問題を解
決するために１本発明者は、特願昭６０−２９５３２４
号、特願昭６１−１６２１００号に於て、柔軟性を付ケ
、シ、可繞性に富んだ′ｍ維補強せつこう系硬化体の製
法を提供した。その要旨は、従来のｌａ維補強せつこう
系硬化体において。

主原料である三水石膏の一部を焼せつこうで置換し、更
に凝結遅延剤を添加した繊維補強石膏・スラグ硬化体の
製法である。

然し乍ら、既存の建築用内外装材の補強用ｍ維は、はと
んどの不燃性無機系内外装材で１石綿を使うが、この石
綿は近年発癌性物質であると云われ、製造」−場での作
業環境の規制ばかりでなく。

建築材料への使用の規制を受け、また、船舶用資材に至
っＣは石綿を含まない資材でなければ使用できなくなっ
た。このような状況下において２石綿の代替繊組として
ガラス繊維、カーボン繊維。

その他有機合成繊維などの研究開発はせれているが、こ
れらの繊維は高価であるばかりでなく材料の長期安定性
に欠け、既存設備の順応性にも一般化されていない現状
にある。また、最近２石綿を一部、有ＪｆＡｍ維と賞母
（マイカ）との混合物で置き換えて、（・メント系建築
材料の補強材料としての低石綿化に有効であるといわれ
ているが１石綿を含まない製法が未だにないものである
。また。

石綿の一部を有機ｍ誰と雲母（マイカ）との混合物によ
り置換することによるセメント系建築材料の製法におい
て、抄造法により、精層板を製造しても居間強度が小さ
く、居間で剥離現象があり。

建築材料としては不適当であった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者は９マトリツクスの原料として、焼せつこうと
スラグを主原料として用い、有機、無機繊維、マイカを
混合して抄造法によって製造した針状結晶の二本せつこ
うとエトリンガイド及び珪酸カルシウムゲルから構成き
れた硬化体を新規に開発した。これは２石綿を含まない
でも、柔軟性と可撓性を有し、マイカで補強された内外
装用の材料を提供することを目的とする。また２本発明
は１石膏・スラブ硬化体を抄造法により作成し１石綿を
含まない建築材料に適する材料を提供することを目的と
する。更に１本発明は、マイカとガラス繊維、スチール
繊維又は有機繊維を補強材として用いた柔軟性、加工性
のよい石膏・スラグ硬化体を簡便に製造することのでき
る方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、焼せつこう２〜８重量部と粉砕高炉スラグ８
〜２ｆｆｉｉ部を混合し、該混合物に対してマイカ２〜
１０ｆｆｉｉ％、ガラス繊維、スチール繊維、有機繊維
或いはその２以Ｆの組合せ４〜１０重量％、凝結遅延剤
０，１〜１．０重量％、ａ集剤１０〜１１００ｐｐｍ、
硫酸アルミニウム及びその化合物０．１〜５重量％、ア
ルカリ塩類物質０．１〜５重量％を水と混合し、フロッ
ク状原料スラリーを作成し、この原料スラリーを抄造方
法により成形することを特徴とする石膏・スラグ硬化体
の製法である。

［作用］ 本発明によると、焼せつこうとスラグをマトリックスと
し、補強材として、マイカと石綿を除く無機繊維、有機
ｍ維を使用し、これに水を加え、更に凝結遅延剤、凝集
剤を添加混合して、フロック状スラリーを作成し、その
スラリーを抄造法により成形した石膏・スラグ硬化体に
おいて。

マトリックスは、エトリンガイトＪｉ酸カルシウム水和
物であり、エトリンガイトと、焼せつこうから生成した
二本せつこうが共に針状結晶であり、この結晶をより大
きく成長させることにより１石膏・スラブ硬化体の曲げ
強度を高くシ、また。撓み量が大きくなった。

本発明によると９石膏・スラグ硬化体として製造きれる
材料の構造は、焼せつこうとスラブからの硬化物をマト
リックスとし、補強材として、マイカと石綿を除いた無
機、有機繊維を使用し、これに水を加え、更に凝結遅延
剤、凝集剤を添加混合し、フロック状スラリーを作り、
このスラリーを抄造法により成形する。この成形体は、
針状結晶の二本せつこうとエトリンガイト及び珪酸カル
シウムゲルから構成された硬化体である０以上の製法に
より１石綿を含まないでも、不燃性で、柔軟性があり、
可撓性のある建築材料の製法が確立された。

主原料として、焼せつこう２〜８重量部と粉砕高炉スラ
グ８〜２　ｍ′ｒ＆ＦＭを混合し、マトリックスとなし
、この粉状混合物マドリンク２１００重犠％に対して、
マイカ２〜１０重置％、ガラス繊維、スチール繊維、有
ｊａｍ維或いはその２以上の組合せ４〜１０重量％、凝
結遅延剤０．１〜１゜０重量％、凝集剤１０〜ｔｏｏｐ
ｐｍ、硫酸アルミニウム及びその化合物０．１〜５重量
％、アルカリ塩類物質０．１〜５重量％を水と混合し、
フロｙり状原料スラリーを作成し、この原料スラリーを
抄造方法により成形する。

即ち、マトリックスは、焼せつこうと粉砕高炉スラグよ
りなるものである。これに対して、マイカを、２〜１０
重量％を添加する。２重量％以下では、物性に対する効
果が見られず、１０ｆｆｉｆｆｉ％以上では、それ以上
の物性向上の効果が見られない、ガラス繊維等の添加重
量％を、４〜１０重量％とした理由は、同様に４重量％
以下では１強度等の物性の向上が見られなく、また、１
０重重量以上では、著しい物性増加がないものであった
。

また、各添加物の限定範囲についても、同様なことが見
られ、以−Ｆのような範囲に限定したものである。

マトリックス原料粉状混合物を湿式混合槽に投入し、ガ
ラスｍ維、カーボン繊維、スチール繊維、バルブ繊維、
アラミド繊維、ビニロン繊維。

アクリル繊維、ポリプロピレンｍ維、ナイロン繊維、天
然植物繊維などから２種以上の繊維を選択し、該粉状混
合物に対して２〜１０重染％、好適には４〜８重量％添
加し、マイカは粒度最大３ｍｍ〜最小０．１ｍｍ以上の
粒度範囲の粉砕マイカであり、２〜１０重量％、好適に
は、４〜８重量％、せつこうの凝結遅延剤としてクエン
酸アルカリ、ペプトン、ゼラチン、アミノ酸話導体物質
から１種又は２種以上を選択し、０．１〜１．０重量％
、好適には、０．３〜０．６重量％を添加する。更に、
スラグとせっこうの反応促進剤として硫酸アルミニウム
及びその化合物２例えば、硫酸アルミニウム、無水ａｍ
アルミニウム、ナトリウム明パン、カリウム明パンの中
から１８ｉ以上選択し、０．１〜５重景重量好適には、
０，５〜２゜０１量％添加し、また、スラグの刺激剤と
してアルカリ塩類物質１例えば、硫酸ナトリウム、硫酸
カリウム、苛性ソーダ、苛性カリ、消石灰などの中から
１種選択し、０．１〜５重量％、好ましくは、０．５〜
２．０重量％添加して充分混合した後に、凝集剤１例え
ば、ポリエチレンオキサイド高重合体、ポリアクリル系
高分子、アクリルアミド／アクリル酸塩高分子重合物の
中から１８ｉを選択し、１０〜１１００ｐｐｍ、好適に
は、２５〜５０ｐｐｍ添加混合して、フロック状スラリ
ーを作成する。凝集剤は、抄造性処理において、微粉が
流れ出ないように、フロック状スラリーが形成きれるよ
うに添加されるものである。

次に、そのスラリーを抄造機により連続的に搬送し、所
望の厚さに積層して生成形体を製造する、この生成形体
の養生は、自然又は湿熱養生により行なう。

養生の終わった成形体を乾燥して製品にする。

本発明の石膏・スラブ硬化体は、マイカを補強材として
、マトリックスに針状結晶の二本せつこう及びエトリン
ガイト、珪酸カルシウムゲルから構成された硬化体であ
り、柔軟性、可撓性のある内外装用の不燃建築材料に適
するものである。

不燃性の内外装用建築材料は、セメント、石綿製品に代
表され、この石綿は、セメントとの馴染みが良好なため
に種々の方法で製造されてきた。

然し乍ら、この石綿は前述したように公害規制から使用
できない状態になりつつある。この馴染みの良い代替繊
維として、様々な繊維が提案きれているが、製品が不燃
材料でマトリックスと補強繊維とのＩＡ染みが良く効率
良く製造する方法は、見出されていない。

本発明によると、マトリックスを石膏・スラグ硬化体と
した柔軟性に富み、ｒｉＴ撓性のある不燃材として９石
綿を含まない不燃耐火性材料が得られた。一般的に抄造
法によるセメント系、珪酸カルシウム系の石綿を含まな
い製品を製造する場合は、マトリックスである粉状物質
の流出を肪止するために、有機繊維、特に、バルブｍ維
を数重呈２６以上添加混合して抄造される。この有機繊
維は可燃性物質であるために、建築基準法で定めた建築
材料の不燃性試験に適合せず、これを適合しようとすれ
ば、極度に含有率が低下させなければならない、従って
、抄造が困難な状態になってしまう、然し乍ら９本発明
の石膏・スラグ硬化体は。

これらの有機ｍ維を５重量％以上添加混合しても不燃性
試験に適合することができる。これは、有機繊維がマイ
カの存在下で針状結晶の二本せつこう、エトリンガイト
と絡み合って珪酸力ルシウ１１水和物ゲルが被Ｍされた
状態となり、また、この水和物は多量の結晶水を有する
ために燃焼することなく１石綿繊維のよる補強構造と同
等の性能を示す０次に１本発明の条件の１つである凝集
剤の添加を行ない、その添加のよる作用により、混合さ
れたマトリックス及び繊維類とを微粒子よりなるソロツ
クを形成する。これは、抄造時において、固形物の系外
への流出が防止され、抄造効率を向上し、更に中間製品
の生成形体の強度、即ち、Ｗ間強度を高くできる。また
、マイカと有機ｍ維の周囲にあるマトリックスの二本せ
つこう及びエトリンガイトの２種の針状結晶が互いに絡
み合い、更に、その周囲を珪酸カルシウム水和物により
結合するために、柔軟性に富み、耐水性を付与でき、高
い強度が維持される。

マイカの添加は、セメント系、珪酸カルシウム系におい
て１石綿、バルブ繊維の共存下でイｆ効な補強性が有す
ると云われるが、実際の操業データでは１石綿繊維のよ
うにマリックスの吸若機能のないために、無理がある。

然し乍ら１本発明の石膏・スラグをマトリックスとする
硬化体では、マイカ結晶と二本石膏及びエトリンガイト
の結晶が絡み合い、互いに、特殊な一体化構造となるた
めに、可撓性、柔軟性を有し、高い強度を維持できる硬
化体が提供された。

本発明の石膏・スラグ硬化体は、柔軟性、可撓性を持ち
、且つ１強度を保持できる材料であり。

内外装用の建築材料、建築部材にも適するものであり１
石綿繊維を含まなくても、従来の高い弾度を保持し、耐
水性、耐候性に富み、更に１曲げ強度、湾曲加工性に優
れた特性を与えるものである。従って９本発明により得
られた石膏・スラグ硬化体は１社会ニーズに合致し、需
要者の要求を満たす、更に２本発明の石膏・スラグ硬化
体は。

わずかに湯溝させて、　）！ませることのできる優れた
特性を有するものである。

また１本発明の石膏・スラグ硬化体の製法は。

強度を保持する可撓性ある不燃性材料を安価に製造でき
る方法を提供するものであり、利用できる工業的建築材
料の範囲を広げるものである。

次に１本発明の石膏・スラグ硬化体の製法について具体
例により説明ｒるが２本発明は１次の実施例に限定郷れ
るものではない。

［実施例１ マトリックス原料として、下記の表に示す割合で焼せつ
こうと粉砕高炉スラグを混合し、この混合物を湿式混合
槽に投入し９表に示す種類の繊維及びマイカを副原料と
して、示した量、更に、添加剤として、凝結遅延剤、凝
集剤、硫酸アルミニウム及びその化合物、アルカリ塩類
物質を１表に示す種類と量で添加し、この固形分に対し
て約５倍量の水を加え、この際に、アルリルアミド・ア
クリル酸塩高分子重合物的３０ｐｐｍをも加えながら、
フロック状原料スラリーを作成し、この原料スラリーを
抄造方法により成形した。

成形した生板は５０°Ｃで４８時間湿熱養生をして、３
週間常温養生を行なう、養生を完了した生板を１００℃
の乾燥機にて、乾燥したものについて各種の試験を行な
った。成形、養生１作成された硬化体について２表に示
すように９曲げ強度。

たわみ、嵩比重、長さ変化率、並びに、その吸水時の物
性１曲げ強度、たわみなどを測定した。

第１表の番号５〜９の例は１本発明の石膏・スラグ硬化
体に対する比較例であり２石綿の添加含有が全熱ないも
のでも２石綿含有のものと殆ど同じ曲げ強度、たわみ等
の物性を持つものができたことが明らかである。

［発明の効果コ 本発明の石膏・スラグ硬化体の製法により、補強材とし
て石綿を使用しないで、？イカの周囲のマトリックス中
に針状結晶の二本せつこう及びエトリンガイドと繊＃質
とを絡み合わせ、更に、その周囲に珪酸カルシウム水和
物で覆う硬化体を作成し、そのために、第１に１石綿な
しでも、従来と同等の高い強度を有し、柔軟性、可撓性
のある建築材料、内外装材に適する新規な組成の材料を
提供できたこと。

第２に９石・汗・スラグをマトリｌウスとする石綿補強
なしで層間強度の低下のない硬化体の製法を提供できた
こと。

第３に、有害な石綿を含まずに１曲げ強度、柔軟性、Ｉ
Ｉ−ｕｉ性、湾曲性のある不燃材料の硬化体を提供でさ
ること。

第４に、成形体にわずかに湿潤させて撓ませることので
きる優れた特性をもつ石膏・スラグ硬化体を提供できた
こと。

第５に、上記のような有用な特性をもつ石膏・スラグ硬
化体を低コストで製造できる方法を提供できること などの技術的効果が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼せっこう２〜８重量部と粉砕高炉スラグ８〜２重量部
   を混合し、該混合物に対してマイカ２〜１０重量％、ガ
   ラス繊維、スチール繊維、有機繊維或いはその２以上の
   組合せ４〜１０重量％、凝結遅延剤０．１〜１．０重量
   ％、凝集剤１０〜１００ｐｐｍ、硫酸アルミニウム及び
   その化合物０．１〜５重量％、アルカリ塩類物質０．１
   〜５重量％を水と混合し、フロック状原料スラリーを作
   成し、この原料スラリーを抄造方法により成形すること
   を特徴とする石膏・スラグ硬化体の製法。