DE3784300T2

DE3784300T2 - Geformtes kalziumsilikatprodukt.

Info

Publication number: DE3784300T2
Application number: DE8787114664T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Ariyama; Mitsuru Awata; Yuji Noguchi; Takeo Sawanobori
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1993-07-15
Anticipated expiration: 2007-10-08
Also published as: EP0264061A3; EP0264061A2; CA1273650A; DE3784300D1; EP0264061B1; US4895890A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formerzeugnis aus Kalziumsilikat, das geringes Gewicht und ausgezeichnete Biegefestigkeit wie auch ausgezeichnete Nichtentflammbarkeit, Wärmebeständigkeit und Wasserbeständigkeit aufweist, und das daher als Baumaterial, wie Kunstholzmaterial, geeignet ist.
Herkömmliche Kunstholzmaterialien bestehen im wesentlichen aus Edelkunstharz, wie Polystyrol, Polypropylen oder Polyurethan. Daher weisen sie Nachteile dahingehend auf, daß sie dann, wenn sie auf hohe Temperatur erwärmt werden, leicht einer Verformung unterlaufen oder beginnen zu rauchen oder zu brennen.
Verschiedene Versuche oder Vorschläge wurden getätigt, um derartige Nachteile zu überwinden. Z. B. wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein anorganischer Füllstoff, wie Kalziumkarbonat oder Gips dem Edelkunstharz zugefügt wird, wobei der Anteil an Füllstoff erhöht wird; ein Verfahren, bei dem Kalziumsilikathydrat in das Edelkunstharz eingefügt wird; ein Verfahren, bei dem Kalziumsilikat als Hauptmaterial verwendet wird, eine Verstärkungsfaser hinzugefügt und darin dispergiert wird, gefolgt von einem Preßfilter-Gießvorgang mit einer Filterpresse, und Trocknen; ein Verfahren, bei dem die vorgenannte Gießplatte aus Kalziumsilikat mit einem Harz imprägniert wird; und ein Verfahren, bei dem Kalziumsilikat als Hauptmaterial verwendet wird und ein eine Carboxylgruppe enthaltendes Styrolbutadiencopolymer-Latex, ein kationisches Polymerausflockungsmittel und eine Verstärkungsfaser hinzugefügt und darin dispergiert werden, gefolgt von Gießen und Trocknen (Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 246251/1985).
Jedoch hat das Verfahren des Vermischens eines anorganischen Füllstoffs wie Kalziumkarbonat oder Kalziumsilikathydrat mit dem Edelkunstharz Nachteile dahingehend, daß die Dichte des dabei erhaltenen Gießerzeugnisses hoch ist, und wenn versucht wird, die Dichte auf den Wert natürlichen Holzmaterials zu bringen, sich die Festigkeit des Gießerzeugnisses wesentlich verschlechtert. Beim Verfahren, bei dem eine Verstärkungsfaser hinzugefügt wird und in Kalziumsilikat dispergiert wird, gefolgt von Preßfiltergießen mit einer Filterpresse, ist das hygroskopische Verhalten aufgrund der feinporigen Struktur beim Kalziumsilikat ausgeprägt, wodurch es unmöglich ist, Verarbeitbarkeit vom Niveau natürlichen Holzmaterials zu erhalten. Darüber hinaus ist beim Verfahren des Imprägnierens einer geformten Kalziumsilikatplatte mit einem Harz eine beträchtliche Menge an Harz erforderlich, und die Wärmefestigkeit nimmt beträchtlich ab, obwohl die Verarbeitbarkeit verbessert werden kann.
Andererseits ist ein in der Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 246251/1985 offenbartes Gießerzeugnis in bezug auf diese Nachteile verbessert, jedoch ist die Biegefestigkeit des Gießerzeugnisses wesentlich niedriger als diejenige natürlichen Holzmaterials. Daher besteht der Nachteil, daß die Anwendbarkeit extrem begrenzt ist.
Die Erfinder haben umfassende Forschungen zum überwinden derartiger Schwierigkeiten ausgeführt, und sie haben herausgefunden, daß es möglich ist, diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß ein Kalziumsilikathydrat, ein eine Carboxylgruppe enthaltendes Copolymerlatex, ein Haftvermittler und eine Carbonfaser vermischt werden, gefolgt von einem Gießvorgang. Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage dieser Erkenntnis erzielt.
Genauer gesagt, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Formerzeugnis aus Kalziumsilikat anzugeben, das geringes Gewicht und ausgezeichnete Biegefestigkeit aufweist, wie auch ausgezeichnete Nichtentflammbarkeit, Wärme- und Wasserbeständigkeit.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Formerzeugnis aus Kalziumsilikat an, das Kalziumsilikathydrat, ein eine Carboxylgruppe enthaltendes Copolymerlatex, einen Haftvermittler und eine Carbonfaser enthält.
Das Formerzeugnis aus Kalziumsilikat kann dadurch erhalten werden, daß eine wässrige Aufschlämmung mit Kalziumsilikathydrat, eine Carboxylgruppe enthaltendem Copolymerlatex, einem Haftvermittler, einer Carbonfaser und Wasser gegossen wird, gefolgt von Trocknen oder Dampfaushärten und Trocknen.
Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben.
Das bei der vorliegenden Erfindung zu verwendende Kalziumsilikathydrat kann z. B. dadurch erhalten werden, daß ein kalkhaltiger Ausgangsstoff wie gebrannter Kalk und ein siliziumhaltiger Ausgangsstoff wie gemahlener Quarzit einer Hydrothermalsynthesereaktion unterzogen werden. Im allgemeinen ist es möglich, einen weiten Bereich von Materialien von kristallinem Material, sogenanntem Xonotlit oder Tobermorit, bis CSH I und CSH II oder amorphen Materialien zu erhalten. Als ein Verfahren zur Herstellung ist es möglich, ein solches zu verwenden, bei dem eine wässrige Aufschlämmung mit einem kalkhaltigen Ausgangsstoff und einem siliziumhaltigen Ausgangsstoff, die so eingebracht sind, daß das molare Verhältnis von CaO und SiO&sub2; im wesentlichen denselben Wert aufweist, unter Druck bei erhöhter Temperatur von mindestens 160º C zur Reaktion gebracht wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann diese Aufschlämmung verwendet werden, wie sie vorliegt. Jedoch ist es auch möglich, ein Pulver zu verwenden, das durch Trocknen der Aufschlämmung durch Hinzufügen von Wasser zu derselben erhalten wurde. Es besteht keine besondere Einschränkung, was die Konzentration des Feststoffanteils von Kalziumsilikathydrat in der Aufschlämmung betrifft. Jedoch beträgt die Konzentration des Feststoffanteils vorzugsweise höchstens 10 %, noch bevorzugter, angesichts der Ergiebigkeit, zwischen 3 und 8 %.
Als Copolymer, das die Hauptkomponente des bei der Erfindung zu verwendenden eine Carboxylgruppe enthaltenden Copolymerlatex bildet, ist es möglich, ein Styrolbutadiencopolymer, ein Acrylonitrilbutadiencopolymer oder ein Acrylsäureestercopolymer, wie ein Copolymer von Methylmethacrylat mit Acrylsäureester zu verwenden. Das Latex kann dadurch zubereitet werden, daß während der Herstellung eines solchen Copolymeren durch übliche Emulsionspolymerisation einer eine Carboxylgruppe enthaltenden ungesättigten Verbindung, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Crotonsäure oder Maleinsäure in einer Menge von 0,2 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,2 bis 15 Gewichtsteilen relativ zu 100 Gewichtsteilen der Gesamtmenge der Monomeren der Hauptkomponente hinzugefügt wird und Dreikomponenten-Copolymerisation ausgeführt wird.
Z. B. kann eine Carboxylgruppe enthaltendes Styrolbutadiencopolymer-Latex durch Polymerisieren von Butadien, Styrol und der oben angegebenen, eine Carboxylgruppe enthaltenden ungesättigten Verbindung durch übliche Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Für diese Polymerisation wird das molare Verhältnis der Monomeren so eingestellt, daß gilt Styrol: Butadien = 4 bis 8: 6 bis 2, und die Menge der die Carboxylgruppe enthaltenden ungesättigten Verbindung wird innerhalb des oben angegebenen Bereichs relativ zu 100 Gewichtsteilen der Gesamtmenge von Styrol- und Butadienmonomeren eingestellt. Wenn die Menge der die Carboxylgruppe enthaltenden ungesättigten Verbindung zu klein ist, neigt die Biegefestigkeit des Formerzeugnisses dazu, zu gering zu sein. Wenn andererseits die Menge zu hoch ist, besteht eine Schwierigkeit dahingehend, daß die Kosten erhöht sind.
Weiterhin ist es zum Zweck des Verbesserns der Biegefestigkeit des Formerzeugnisses aus Kalziumsilikat wirkungsvoll, während der Herstellung des oben genannten Latex zusätzlich zu der die Carboxylgruppe enthaltenden ungesättigten Verbindung eine ungesättigte Verbindung hinzuzufügen, die eine funktionelle Gruppe aufweist, die mit einer Carboxylgruppe vernetzbar ist.
Die Art der funktionellen Gruppe, die mit der Carboxylgruppe vernetzbar ist, und der ungesättigten Verbindung, die eine solche funktionelle Gruppe enthält, kann z. B. eine der folgenden sein:
(1) eine Epoxidgruppe enthaltendes Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat oder Allylglycidyläther,
(2) eine Hydroxylgruppe enthaltender Allylalkohol, 2-Hydroxyethylmethacrylat oder 2-Hydroxypropylacrylat,
(3) eine N-Methylolgruppe enthaltendes N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid, oder dessen Äther,
(4) eine Isocyanatgruppe enthaltendes Vinylisocyanat oder Allylisocyanat.
Selbsthärtendes Copolymerlatex kann dadurch erhalten werden, daß mindestens eine Art einer solchen eine funktionelle Gruppe enthaltenden ungesättigten Verbindung in einer Menge hinzugefügt wird, die im wesentlichen derjenigen der die Carboxylgruppe enthaltenden Verbindung entspricht, und eine Vierkomponenten-Copolymerisation oder eine Multikomponenten-Copolymerisation mit mehr als vier Komponenten ausgeführt wird.
Die Menge des oben genannten Latex beträgt im allgemeinen von 2 bis 25 Gewichtsteile, vorzugsweise von 2 bis 10 Gewichtsteilen als Feststoffanteil, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kalziumsilikathydrats. Wenn die Menge über diesen Bereich erhöht wird, bestehen Schwierigkeiten in bezug auf eine Abnahme der Nichtentflammbarkeit, eine Erhöhung der Dichte und ein Erhöhen der Kosten, obwohl jedoch die Festigkeit des Formerzeugnisses zunimmt.
Als Haftvermittler kann z. B. ein Silanhaftvermittler, ein Titanathaftvermittler, ein Aluminiumhaftvermittler, ein Chromhaftvermittler, ein Zirconathaftvermittler oder ein Zircoaluminathaftvermittler verwendet werden. Vom Gesichtspunkt der Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Handhabungseignung ist es bevorzugt, einen Silanhaftvermittler oder einen Titanathaftvermittler zu verwenden.
Der Silanhaftvermittler kann durch die folgende Formel dargestellt werden:
und der Titanathaftvermittler kann durch die Formel (RO)m-Ti-OX-R-Y)n dargestellt werden, wobei X eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom und Y eine organische funktionelle Gruppe ist.
Zu besonderen Beispielen für einen Silanhaftvermittler gehören Vinyltriethoxysilan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilan, Glycideoxypropyltrimethoxysilan und Mercaptopropyltrimethoxysilan.
Gleicherweise gehören zu besonderen Beispielen für den Titanathaftvermittler Isopropyltri(dioctylpho-sphat)titanat, Isopropyltri (dioctylpyrophosphat)titanat, Titan-Di(dioctylphosphat)oxyacetat, Di(dioctylphosphat) ethylentitanat, Tetraisopropyl-Di(dioctylphosphit) titanat und Isopropyltriisostearoyltitanat.
Der Haftvermittler wird vorzugsweise in einer Menge von 0,3 bis 5 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kalziumsilikathydrats hinzugefügt.
Wenn die Menge des Haftvermittlers zu klein ist, kann keine ausreichende Förderung oder Verstärkung der Adhäsion zwischen dem Kalziumsilikat und dem Copolymeren erzielt werden. Wenn andererseits die Menge zu groß ist, bestehen Schwierigkeiten dahingehend, daß funktionelle Alkoxygruppen, die nicht reagiert haben, zurückbleiben und die Kosten ansteigen.
Zum Herstellen des erfindungsgemäßen Formerzeugnisses werden zunächst das Kalziumsilikathydrat, das Copolymerlatex und der Haftvermittler gleichförmig vermischt, um eine wässrige Aufschlämmung zu erhalten. Dabei können ein Polymerausflokkungsmittel für eine Polymeremulsion, wie Polyacrylamid, hinzugefügt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann jede herkömmliche Carbonfaser mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1470,5 MPa (150 kg/mm²) und einem Zug-Elastizitätsmodul von mindestens 4,91 GPa (5 Tonnen/mm²) verwendet werden. Z. B. können aus Kohlenteerpech, Petroleumpech, einem Verflüssigungsprodukt aus Kohle, Polyacrylonitril, Zellulose und Polyvinylalkohol hergestellte Carbonfasern verwendet werden. Dadurch ist die Biegefestigkeit des Silikaterzeugnisses hoch.
Unter diesen ist eine aus einem Teer mit optisch anisotroper Phase hergestellte Carbonfaser, d. h. eine Carbonfaser aus einem mesophasenartigen Teer nach Zugfestigkeit und Zug-Elastizitätsmodul einer Carbonfaser aus einer Isotropenteerart überlegen, die aus einem Teer mit optisch isotroper Phase hergestellt wurde, und die Carbonfaser aus dem mesophasenartigen Teer ist bevorzugt, da es möglich ist, ein Formerzeugnis hoher Festigkeit und Steifigkeit zu erhalten.
Die Menge der verstärkenden Carbonfaser beträgt im Formerzeugnis im allgemeinen 1 - 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 1 bis 15 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kalziumsilikathydrats. Je größer die Menge ist, desto höher ist die Biegefestigkeit des Formerzeugnisses. Wenn jedoch die Menge übermäßig groß ist, neigt die Faser jedoch dazu, nur schwer dispergiert zu werden, und sich mit anderen zu vereinigen, wodurch die Festigkeit beeinträchtigt wird. Darüber hinaus besteht eine Schwierigkeit dahingehend, daß die Wasserfiltriereigenschaft und Gießbarkeit dazu neigen, schlecht zu sein.
Die Aufschlämmung der so erhaltenen Mischung wird der Entfernung von Wasser durch z. B. eine Filterpresse unterzogen, dann unter Druck gegossen und getrocknet oder dampfgehärtet und getrocknet, um ein Formerzeugnis zu erhalten.
Als Gießverfahren ist es möglich, ein herkömmliches Gießverfahren zu verwenden, wie Druckguß, Filterdruckguß, Strangpressen oder Vakuumformen. Das Trocknen nach dem Gießen wird im allgemeinen bei einer Temperatur von 100 bis 180º C, vorzugsweise von 105 bis 150º C ausgeführt. Das Trocknen wird im allgemeinen für fünf bis 15 Stunden ausgeführt. Wenn die Trocknungstemperatur zu niedrig ist oder die Trocknungszeit zu kurz ist, bleibt Wasser zurück, wodurch sich die Biegefestigkeit verschlechtert und das Schrumpfen des Formerzeugnisses zunimmt. Wenn andererseits die Trocknungstemperatur zu hoch oder die Trocknungszeit zu lang ist, wird das Formerzeugnis gehärtet, wodurch sich die Zähigkeit des Formerzeugnisses verschlechtert.
Die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Formerzeugnisses verwendete wässrige Aufschlämmung weist ausgezeichnete Wasserfiltriereigenschaften auf, und wenn sie zu einem Formerzeugnis ausgebildet wird, ist die Biegefestigkeit des Formerzeugnisses so ausgezeichnet, wie dies bisher nicht erzielt wurde. Als Grund für die Verbesserung der Biegefestigkeit ist es denkbar, daß das zugefügte Polymerlatex dreidimensional mit dem Kalziumsilikat verflochten ist, um eine sichere Verbindung aufzubauen, und daß die Carboxylgruppen im Polymerlatex und die Kalziumionen des Kalziumsilikats teilweise aneinander binden, um die Bindung zu verbessern.
Weiterhin wird davon ausgegangen, daß durch das Hinzufügen des Haftvermittlers die Verbindung der zwei Materialien erleichtert und verstärkt wird, so daß das erfindungsgemäße Formerzeugnis bemerkenswert verbesserte Biegefestigkeit bei geringem Gewicht aufweist und ein hohes Niveau an Verarbeitbarkeit und Wasserbeständigkeit aufweist, die im wesentlichen derjenigen von Holzmaterial entspricht, ohne daß die Nichtentflammbarkeit von Kalziumsilikat verloren ist.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben:
In den Beispielen wurde die Biegefestigkeit jedes Formerzeugnisses gemäß JIS A-1408 gemessen. Die Größe des Teststücks betrug 15 cm x 5 cm x 1,5 cm. Die Ergebnisse werden als Mittelwert aus drei Teststücken wiedergegeben.

BEISPIEL 1

Warmes Wasser wurde zu 49,6 Gewichtsteilen gebrannten Kalks (96,2 % CaO) gegeben, um diesen zu löschen und eine Aufschlämmung gelöschten Kalks zu erhalten; zu dieser Aufschlämmung wurden 50,4 Gewichtsteile gemahlenen Quarzits (96,4 % SiO&sub2;) hinzugefügt. Dann wurde Wasser hinzugefügt, um die Gesamtmenge an Wasser auf das 27,5-fache des Gewichts bezogen auf den Feststoffanteil zu bringen. Diese Aufschlämmung wurde für vier Stunden unter einem Dampfdruck von 1,47 MPa (15 kg/cm²) zur Reaktion gebracht, um Kalziumsilikathydrat in Form von Xonotlit zu erhalten.
Bezogen auf 100 Gewichtsteile des getrockneten Feststoffanteils dieses Kalziumsilikathydrats wurden 7 Gewichtsteile von carboxylmodifiziertem Styrolbutadiencopolymer-Latex (Nipol 2570 x 5, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.), 0,5 Gewichtsteile eines Silanhaftvermittlers (A-189, hergestellt von Nippon Yunika) und 3 Gewichtsteile einer Carbonfaser (3000 Faserstücke weisen eine Länge von 25 mm auf) als Faserverstärkungsmaterial zur Aufschlämmung aus Kalziumsilikathydrat hinzugemischt und in dieser gründlich dispergiert.
Dann wurde diese Aufschlämmung in eine Gießform von 300 mm x 300 mm gegossen, zum Gießen filtergepreßt und bei 120º C für zehn Stunden getrocknet. Das so erhaltene Formerzeugnis wurde Tests unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

BEISPIEL 2

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt, wie beim Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Art des Haftvermittlers auf einen Titanathaftvermittler (KR-138S, hergestellt von Ajinomoto) geändert wurde. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

BEISPIEL 3

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt, wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Menge an Haftvermittler auf 1,0 Gewichtsteile erhöht wurde. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

BEISPIEL 4

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt, wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Menge der Carbonfaser auf 6 Gewichtsteile erhöht wurde. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

BEISPIEL 5

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie beim Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß die Menge des carboxylmodifizierten Styrolbutadienpolymer-Latex auf 3 Gewichtsteile als Feststoffanteil verringert wurde. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

BEISPIEL 6

Warmes Wasser wurde zu 49,6 Gewichtsteilen gebrannten Kalks (96,2 % CaO) gegeben, um diesen zu löschen und eine Aufschlämmung gelöschten Kalks zu erhalten; zu dieser Aufschlämmung wurden 50,4 Gewichtsteile gemahlenen Quarzits (96,4 % SiO&sub2;) hinzugefügt. Dann wurde Wasser hinzugefügt, um die Gesamtmenge an Wasser auf das 27,5-fache des Gewichts bezogen auf den Feststoffanteil zu bringen. Diese Aufschlämmung wurde für zwei Stunden unter einem Dampfdruck von 1,47 MPa (15 kg/cm²) zur Reaktion gebracht, um C-S-H(I) enthaltendes Kalziumsilikathydrat als Hauptkomponente zu erhalten.
Bezogen auf 100 Gewichtsteile des getrockneten Feststoffanteils dieses Kalziumsilikathydrats wurden 7 Gewichtsteile von carboxylmodifiziertem Styrolbutadiencopolymer-Latex (Nipol 2570 x 5, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.), 0,5 Gewichtsteile eines Silanhaftvermittlers (A-189, hergestellt von Nippon Yunika) und 3 Gewichtsteile einer Carbonfaser (3000 Faserstücke weisen eine Länge von 25 mm auf) als Faserverstärkungsmaterial zur Aufschlämmung aus Kalziumsilikathydrat hinzugemischt und in dieser gründlich dispergiert.
Dann wurde diese Aufschlämmung in eine Gießform von 300 mm x 300 mm gegossen, zum Gießen filtergepreßt, für vier Stunden unter Dampfdruck von 0,98 MPa (10 kg/cm²) gealtert und bei 120º C für zehn Stunden getrocknet. Das so erhaltene Formerzeugnis wurde Tests unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Eine Aufschlämmung aus Kalziumsilikathydrat, das auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 erhalten wurde, wurde direkt in die Gießform gegossen, und der anschließende Ablauf wurde auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 ausgeführt, um ein Formerzeugnis zu erhalten. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 7 Gewichtsteile Styrolbutadiencopolymer-Latex (Nipol 2507, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.) ohne Carboxylgruppe als Polymerlatex hinzugefügt wurde, und es wurde kein Haftvermittler hinzugefügt. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 3

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß kein Haftvermittler hinzugefügt wurde.
Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 4

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie bei Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß kein Haftvermittler hinzugefügt wurde. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 5

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß der Haftvermittler und das Faserverstärkungsmaterial nicht hinzugefügt wurden. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 6

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß 3 Gewichtsteile Glasfasern als Faserverstärkungsmaterial hinzugefügt wurden. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt.

VERGLEICHSBEISPIEL 7

Ein Formerzeugnis wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie bei Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß das Faserverstärkungsmaterial nicht hinzugefügt wurde. Die Testergebnisse des so erhaltenen Formerzeugnisses sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Stoffe (Zahlen: Gewichtsteile) Calciumsilikat Copolymer-Latex Haftvermittler Verstärkungsfaser Dichte (g/cm³) Biegefestigkeit (kg/cm²) Beispiel Vergleichsbeispiel Silan Titanat Carbonfaser Glasfaser * Latex aus einem Styrolbutadiencopolymeren, das keine Carboxylgruppe enthält.
Das erfindungsgemäße Formerzeugnis aus Kalziumsilikat weist geringes Gewicht und ausgezeichnete Biegefestigkeit auf und ist hervorragend in bezug auf Nichtentflammbarkeit, Wärme- und Wasserbeständigkeit. Darüber hinaus weist es ausgezeichnete Wärmeisolier- und Wärmespeichereigenschaften auf, und es weist auch eine wasserdampfeinstellende Funktion ähnlich wie Holzmaterial auf. Dadurch ist das Formerzeugnis als Baumaterial nützlich, das als Ersatz für Holzmaterial verwendet werden kann.

Claims

1. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat, das im wesentlichen Kalziumsilikathydrat, eine Carboxylgruppe enthaltendes Copolymerlatex, einen Haftvermittler und eine Carbonfaser mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1470,5 MPa (150 kg/mm²) und einen Zug-Elastizitätsmodul von mindestens 4,91 GPa (5 Tonnen/mm²) enthält.

2. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat nach Anspruch 1, bei dem das die Carboxylgruppe enthaltende Copolymerlatex in einer Menge von 2 bis 25 Gewichtsteilen als Feststoffanteil bezogen auf 100 Gewichtsteile Kalziumsilikathydrat vorliegt.

3. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat gemäß Anspruch 1, bei dem das die Carboxylgruppe enthaltende Copolymerlatex ein Latex aus einem Styrolbutadiencopolymer, einem Acrylonitrilbutadiencopolymer oder einem Acrylatcopolymer ist.

4. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat nach Anspruch 1, bei dem das die Carboxylgruppe enthaltende Copolymerlatex ein Styrolbutadiencopolymer-Latex ist, das durch Copolymerisation von 100 Gewichtsteilen eines Styrolbutadiencopolymers mit von 0,2 bis 20 Gewichtsteilen eines eine Carboxylgruppe enthaltenden ungesättigten Kohlenwasserstoffs erhalten wurde.

5. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat nach Anspruch 1, bei dem das die Carboxylgruppe enthaltende Copolymerlatex ein selbsthärtendes Copolymer ist, das zusätzlich zur Carboxylgruppe mindestens eine Art einer funktionellen Gruppe enthält, die mit der Carboxylgruppe vernetzbar ist.

6. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat nach Anspruch 5, bei dem der Haftvermittler ein Silanhaftvermittler oder ein Titanathaftvermittler ist.

7. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat nach Anspruch 5, bei dem der Haftvermittler in einer Menge von 0,3 bis 5 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Kalziumsilikathydrat vorliegt.

8. Formerzeugnis aus Kalziumsilikat nach Anspruch 5, bei dem die Carbonfaser in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Kalziumsilikathydrat vorliegt.