JP2001139359A - Ａｌｃ破砕粒子を骨材とする軽量成形体の製造方法 - Google Patents
Ａｌｃ破砕粒子を骨材とする軽量成形体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃棄ＡＬＣを用い、実用上十分な物性を有す
る軽量成形体の製造方法を提供。 【解決手段】 全水分（JIS A 1125）が０〜１wt％未満
となるように乾燥処理された乾燥ＡＬＣ破砕物を含む骨
材を、粉末状のフェノール樹脂と混合し、熱圧硬化する
軽量成形体の製造方法。また、上記の乾燥ＡＬＣ破砕物
を含む骨材と粉末状のフェノール樹脂とからなるコア
層、及び該コア層の少なくとも一面側に設けられ、繊維
状材を配合した無機質フィラーと粉末状のフェノール樹
脂とからなる補強層を、一体として熱圧硬化させる積層
構造の軽量成形体の製造方法。乾燥ＡＬＣ破砕物は、
０．５mm以上で且つ軽量成形体厚さの１／２以下である
範囲の粒径のものが９０wt％以上含まれる破砕物がある
ことがよく、ＡＬＣ破砕物の乾燥処理条件は、温度１２
０℃以上、３時間以上がよい。
る軽量成形体の製造方法を提供。 【解決手段】 全水分（JIS A 1125）が０〜１wt％未満
となるように乾燥処理された乾燥ＡＬＣ破砕物を含む骨
材を、粉末状のフェノール樹脂と混合し、熱圧硬化する
軽量成形体の製造方法。また、上記の乾燥ＡＬＣ破砕物
を含む骨材と粉末状のフェノール樹脂とからなるコア
層、及び該コア層の少なくとも一面側に設けられ、繊維
状材を配合した無機質フィラーと粉末状のフェノール樹
脂とからなる補強層を、一体として熱圧硬化させる積層
構造の軽量成形体の製造方法。乾燥ＡＬＣ破砕物は、
０．５mm以上で且つ軽量成形体厚さの１／２以下である
範囲の粒径のものが９０wt％以上含まれる破砕物がある
ことがよく、ＡＬＣ破砕物の乾燥処理条件は、温度１２
０℃以上、３時間以上がよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、壁材、天井材等に
使用される寸法安定性、軽量性、耐火性に優れたＡＬＣ
破砕粒子を骨材として用いた軽量パネルの製造方法に関
するものである。
使用される寸法安定性、軽量性、耐火性に優れたＡＬＣ
破砕粒子を骨材として用いた軽量パネルの製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡＬＣ、すなわち蒸気養生軽量コンクリ
ート（Autoclaved-light-concrete)は、例えば珪酸質原
料粉末、石灰質原料粉末、セメント、水等の混合原料に
発泡剤としてアルミニウム粉末を加えて混合撹拌し、こ
れを型枠に流し込み、発生する水素ガスにより発泡さ
せ、これを半硬化体としたのち、オートクレーブで水蒸
気養生して製造される。このＡＬＣは、壁材や建造物の
内装材等として多量に使用され、取り壊し、改装等の際
には多量の廃棄ＡＬＣが発生する。また、製造工程や施
工等の際にも、不良品、切断片等の廃棄ＡＬＣが発生す
る。このように製造時、施工時、リサイクル時等に多量
に発生する廃棄ＡＬＣの利用方法として、これを粒状に
破砕し、路盤材、コンクリート骨材、アスファルト骨材
等の軽量骨材として用いる方法が知られている。
ート（Autoclaved-light-concrete)は、例えば珪酸質原
料粉末、石灰質原料粉末、セメント、水等の混合原料に
発泡剤としてアルミニウム粉末を加えて混合撹拌し、こ
れを型枠に流し込み、発生する水素ガスにより発泡さ
せ、これを半硬化体としたのち、オートクレーブで水蒸
気養生して製造される。このＡＬＣは、壁材や建造物の
内装材等として多量に使用され、取り壊し、改装等の際
には多量の廃棄ＡＬＣが発生する。また、製造工程や施
工等の際にも、不良品、切断片等の廃棄ＡＬＣが発生す
る。このように製造時、施工時、リサイクル時等に多量
に発生する廃棄ＡＬＣの利用方法として、これを粒状に
破砕し、路盤材、コンクリート骨材、アスファルト骨材
等の軽量骨材として用いる方法が知られている。
【０００３】一方、軽石等の軽量骨材やフライアッシュ
のような無機フィラーをフェノール樹脂と混合し、熱圧
成形して軽量成形体を得ることは、特開昭５７−３０３
８３号公報や特開平１０−６０１２６号公報で知られて
いる。しかし、このＡＬＣ破砕物を、熱硬化性樹脂、特
にフェノール樹脂をバインダーとする熱圧成形体の骨材
として用いることは、得られる成形体に必要な強度を与
えられないために実用化困難とされていた。
のような無機フィラーをフェノール樹脂と混合し、熱圧
成形して軽量成形体を得ることは、特開昭５７−３０３
８３号公報や特開平１０−６０１２６号公報で知られて
いる。しかし、このＡＬＣ破砕物を、熱硬化性樹脂、特
にフェノール樹脂をバインダーとする熱圧成形体の骨材
として用いることは、得られる成形体に必要な強度を与
えられないために実用化困難とされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、廃棄ＡＬＣの新規な利用方法を提供すると共に、Ａ
ＬＣ破砕物を骨材として用い、且つフェノール樹脂をバ
インダーとして用いて実用上十分な物性を有する軽量成
形体の製造方法を提供することを課題とする。
は、廃棄ＡＬＣの新規な利用方法を提供すると共に、Ａ
ＬＣ破砕物を骨材として用い、且つフェノール樹脂をバ
インダーとして用いて実用上十分な物性を有する軽量成
形体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明者らは、ＡＬＣ破砕物を骨材として用いたフェ
ノール樹脂成形体の物性発現性を検討した結果、強度発
現性の低い原因の一つが、ＡＬＣ粒子に含まれる自由水
及び／又は結晶水が熱圧硬化時に離脱蒸発しようとする
際、硬化した又は硬化中のフェノール樹脂層を破壊する
ことにあることを見出し、本発明を完成するに至った。
に本発明者らは、ＡＬＣ破砕物を骨材として用いたフェ
ノール樹脂成形体の物性発現性を検討した結果、強度発
現性の低い原因の一つが、ＡＬＣ粒子に含まれる自由水
及び／又は結晶水が熱圧硬化時に離脱蒸発しようとする
際、硬化した又は硬化中のフェノール樹脂層を破壊する
ことにあることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、全水分（JIS A 112
5）が０〜１wt％未満となるように乾燥処理された乾燥
ＡＬＣ破砕物を含む骨材を、粉末状のフェノール樹脂と
混合し、熱圧硬化することを特徴とする軽量成形体の製
造方法である。また、本発明は、全水分（JIS A 1125）
が０〜１wt％未満となるように乾燥処理された乾燥ＡＬ
Ｃ破砕物を含む骨材と粉末状のフェノール樹脂とからな
るコア層、及び該コア層の少なくとも一面側に設けら
れ、繊維状材を配合した無機質フィラーと粉末状のフェ
ノール樹脂とからなる補強層を、一体として熱圧硬化さ
せることを特徴とする積層構造の軽量成形体の製造方法
である。上記の乾燥ＡＬＣ破砕物は、０．５mm以上で、
且つ軽量成形体厚さの１／２以下である範囲の粒径のも
のが９０wt％以上含まれる破砕物であることが有利であ
り、またＡＬＣ破砕物の乾燥処理条件は、温度１２０℃
以上、３時間以上であることが有利である。
5）が０〜１wt％未満となるように乾燥処理された乾燥
ＡＬＣ破砕物を含む骨材を、粉末状のフェノール樹脂と
混合し、熱圧硬化することを特徴とする軽量成形体の製
造方法である。また、本発明は、全水分（JIS A 1125）
が０〜１wt％未満となるように乾燥処理された乾燥ＡＬ
Ｃ破砕物を含む骨材と粉末状のフェノール樹脂とからな
るコア層、及び該コア層の少なくとも一面側に設けら
れ、繊維状材を配合した無機質フィラーと粉末状のフェ
ノール樹脂とからなる補強層を、一体として熱圧硬化さ
せることを特徴とする積層構造の軽量成形体の製造方法
である。上記の乾燥ＡＬＣ破砕物は、０．５mm以上で、
且つ軽量成形体厚さの１／２以下である範囲の粒径のも
のが９０wt％以上含まれる破砕物であることが有利であ
り、またＡＬＣ破砕物の乾燥処理条件は、温度１２０℃
以上、３時間以上であることが有利である。
【０００７】本発明に用いるＡＬＣには、特に制限はな
いが、屑ＡＬＣ、余剰ＡＬＣ、回収ＡＬＣ等の廃棄ＡＬ
Ｃであることが有利であり、塗料、接着剤、石膏、コン
クリート片等の付着物が異物として少量混入することも
ありうる。このＡＬＣは、所定の大きさに破砕して、Ａ
ＬＣ破砕物とする。破砕方法には格別の制限はなく、例
えばハンマークラッシャー、ロールクラッシャー等の公
知の破砕機で破砕することができる。
いが、屑ＡＬＣ、余剰ＡＬＣ、回収ＡＬＣ等の廃棄ＡＬ
Ｃであることが有利であり、塗料、接着剤、石膏、コン
クリート片等の付着物が異物として少量混入することも
ありうる。このＡＬＣは、所定の大きさに破砕して、Ａ
ＬＣ破砕物とする。破砕方法には格別の制限はなく、例
えばハンマークラッシャー、ロールクラッシャー等の公
知の破砕機で破砕することができる。
【０００８】破砕されたＡＬＣは、必要があれば所定の
粒度に篩い分けて使用する。この際、粉砕されない鉄筋
等の異物も除去される。破砕されたＡＬＣの粒度は、い
わゆる粗骨材として使用するか、細骨材として使用する
かによっても異なるが、最大粒径が製品となる軽量成形
体の厚さ以下であることは当然であるが、製品となる軽
量成形体の厚さ又は軽量成形体が複数の層の積層体であ
る場合はこれを含有する層の厚さの約１／２までの粒径
とすることが望ましい。製品の均一性を得るためには最
大粒径を約１／３以下又は１mm以下とすることがよい。
また、最小粒径には各別の制限はないが、フライアッシ
ュのような微粒子を無機質フィラー又は細骨材として併
用する場合は、０．５mm以上とすることがよい。ここ
で、最小粒径を０．５mm以上としたのは、無機質フィラ
ーとフェノール樹脂からなる高強度の連続層中にＡＬＣ
粒子の分散した構造を形成させるためであり、粒径が
０．５mm未満では無機質フィラーとＡＬＣ粒子の混然一
体となった層が形成され、ＡＬＣ粒子の脆弱性がそのま
ま成形体の物性に出てしまうことがあるからである。ま
た、最大粒径を成形体厚さの１／２までとしたのは、こ
れ以上の粒径では製品の厚み調整ができなくなることが
あるからである。しかし、最大粒径を越える粒子又は最
小粒径を未満の粒子が、微量でも含まれてはいけないと
いうことはなく、成形体の物性に実質的な影響を与えな
い程度であれば含まれても差し支えない。そのような意
味で、０．５mm以上で、且つ成形体厚さの１／２以下で
ある範囲の粒径のものが９０wt％以上、好ましくは９５
wt％以上であるようにすることが有利といえる。
粒度に篩い分けて使用する。この際、粉砕されない鉄筋
等の異物も除去される。破砕されたＡＬＣの粒度は、い
わゆる粗骨材として使用するか、細骨材として使用する
かによっても異なるが、最大粒径が製品となる軽量成形
体の厚さ以下であることは当然であるが、製品となる軽
量成形体の厚さ又は軽量成形体が複数の層の積層体であ
る場合はこれを含有する層の厚さの約１／２までの粒径
とすることが望ましい。製品の均一性を得るためには最
大粒径を約１／３以下又は１mm以下とすることがよい。
また、最小粒径には各別の制限はないが、フライアッシ
ュのような微粒子を無機質フィラー又は細骨材として併
用する場合は、０．５mm以上とすることがよい。ここ
で、最小粒径を０．５mm以上としたのは、無機質フィラ
ーとフェノール樹脂からなる高強度の連続層中にＡＬＣ
粒子の分散した構造を形成させるためであり、粒径が
０．５mm未満では無機質フィラーとＡＬＣ粒子の混然一
体となった層が形成され、ＡＬＣ粒子の脆弱性がそのま
ま成形体の物性に出てしまうことがあるからである。ま
た、最大粒径を成形体厚さの１／２までとしたのは、こ
れ以上の粒径では製品の厚み調整ができなくなることが
あるからである。しかし、最大粒径を越える粒子又は最
小粒径を未満の粒子が、微量でも含まれてはいけないと
いうことはなく、成形体の物性に実質的な影響を与えな
い程度であれば含まれても差し支えない。そのような意
味で、０．５mm以上で、且つ成形体厚さの１／２以下で
ある範囲の粒径のものが９０wt％以上、好ましくは９５
wt％以上であるようにすることが有利といえる。
【０００９】ＡＬＣの乾燥処理は、ロータリーキルン、
気流乾燥機等を用いる公知の方法で行うことができる。
乾燥処理は、ＡＬＣの破砕前であってもよいが、吸湿を
防止するため、破砕後で使用の直前に行うことがよい。
この乾燥処理は、全水分（JIS A 1125）が０〜１wt％未
満、好ましくは０．１wt％未満となるまで行う。全水分
が１wt％以上では、後工程の熱圧硬化処理において、水
蒸気が発生し強度発現に支障をきたす。ＡＬＣ中の自由
水のみならず、結晶水の一部までを除去するためには、
乾燥処理温度は通常１２０℃以上、好ましくは１５０℃
以上とすることがよく、また乾燥処理時間は１時間以
上、好ましくは２時間以上とすることがよく、また気流
中で行うことが有利である。なお、全水分（JIS A 112
5）の測定方法は、試料を１００〜１１０℃で恒量とな
るまで加熱し、加熱前後の試料の質量を秤量して、次の
式により求めるものである。但し、ａ及びｂは、加熱前
及び加熱後の試料の質量である。 全水分（％）＝（ａ−ｂ）／ｂ×１００
気流乾燥機等を用いる公知の方法で行うことができる。
乾燥処理は、ＡＬＣの破砕前であってもよいが、吸湿を
防止するため、破砕後で使用の直前に行うことがよい。
この乾燥処理は、全水分（JIS A 1125）が０〜１wt％未
満、好ましくは０．１wt％未満となるまで行う。全水分
が１wt％以上では、後工程の熱圧硬化処理において、水
蒸気が発生し強度発現に支障をきたす。ＡＬＣ中の自由
水のみならず、結晶水の一部までを除去するためには、
乾燥処理温度は通常１２０℃以上、好ましくは１５０℃
以上とすることがよく、また乾燥処理時間は１時間以
上、好ましくは２時間以上とすることがよく、また気流
中で行うことが有利である。なお、全水分（JIS A 112
5）の測定方法は、試料を１００〜１１０℃で恒量とな
るまで加熱し、加熱前後の試料の質量を秤量して、次の
式により求めるものである。但し、ａ及びｂは、加熱前
及び加熱後の試料の質量である。 全水分（％）＝（ａ−ｂ）／ｂ×１００
【００１０】フェノール樹脂は、粉末状のヘキサメチレ
ンテトラミン硬化型のノボラック樹脂、アンモニア変性
の固形レゾール樹脂等の公知のフェノール樹脂を使用す
ることができるが、平均粒径３０μm 以下、硬化温度が
１５０〜１８０℃程度の粉末状又は粒状のものが使用に
適する。溶液状の熱硬化性樹脂は、無機質フィラーやＡ
ＬＣ粒子中に樹脂が浸透する割合が増え、バインダーと
して作用する量が減る。また、フェノール樹脂には、必
要に応じて撥水剤、滑剤等の添加剤を配合することもで
きる。フェノール樹脂の配合量は、無機質フィラーや補
強用繊維の配合の有無、ＡＬＣ粒子の粒径、骨材中の割
合等によって変化するが、骨材及び無機質フィラーの合
計１００重量部当たり、５〜３０重量部の範囲である。
ンテトラミン硬化型のノボラック樹脂、アンモニア変性
の固形レゾール樹脂等の公知のフェノール樹脂を使用す
ることができるが、平均粒径３０μm 以下、硬化温度が
１５０〜１８０℃程度の粉末状又は粒状のものが使用に
適する。溶液状の熱硬化性樹脂は、無機質フィラーやＡ
ＬＣ粒子中に樹脂が浸透する割合が増え、バインダーと
して作用する量が減る。また、フェノール樹脂には、必
要に応じて撥水剤、滑剤等の添加剤を配合することもで
きる。フェノール樹脂の配合量は、無機質フィラーや補
強用繊維の配合の有無、ＡＬＣ粒子の粒径、骨材中の割
合等によって変化するが、骨材及び無機質フィラーの合
計１００重量部当たり、５〜３０重量部の範囲である。
【００１１】本発明の軽量成形体は、骨材となるＡＬＣ
破砕物と、バインダーとなるフェノール樹脂が含まれて
いるものであればよいが、高価なバインダー樹脂の使用
量を減らし、且つ高強度を望むときは、上記のような添
加剤や無機質フィラーや補強用繊維を加えることが有利
である。また、必要により、軽石等のその他の粗骨材を
配合することが可能であるが、粗骨材の２０wt％以上、
好ましくは５０wt％以上をＡＬＣ破砕物とすることがよ
い。なお、粗骨材は平均粒径が０．５mm以上のものをい
う。
破砕物と、バインダーとなるフェノール樹脂が含まれて
いるものであればよいが、高価なバインダー樹脂の使用
量を減らし、且つ高強度を望むときは、上記のような添
加剤や無機質フィラーや補強用繊維を加えることが有利
である。また、必要により、軽石等のその他の粗骨材を
配合することが可能であるが、粗骨材の２０wt％以上、
好ましくは５０wt％以上をＡＬＣ破砕物とすることがよ
い。なお、粗骨材は平均粒径が０．５mm以上のものをい
う。
【００１２】無機質フィラーとしては、一般にフェノー
ル樹脂充填材として汎用の炭酸カルシウム、マイカ、ク
レイ、タルク、珪石、珪藻土、フライアッシュ、ガラス
粉末等が挙げられ、平均粒径５０μm 以下であれば使用
可能で、それぞれ単独であるいは組み合わせて使用可能
である。有利には珪藻土、フライアッシュ等であり、粗
骨材又は粗骨材として配合するＡＬＣ破砕物より十分に
小さい平均粒径を有するものである。なお、十分に小さ
い粒径とされたＡＬＣ破砕物も細骨材又は無機質フィラ
ーとなりうるが、上記のような無機質フィラーを使用す
る場合は、ＡＬＣ破砕物は粗骨材として使用することが
よい。
ル樹脂充填材として汎用の炭酸カルシウム、マイカ、ク
レイ、タルク、珪石、珪藻土、フライアッシュ、ガラス
粉末等が挙げられ、平均粒径５０μm 以下であれば使用
可能で、それぞれ単独であるいは組み合わせて使用可能
である。有利には珪藻土、フライアッシュ等であり、粗
骨材又は粗骨材として配合するＡＬＣ破砕物より十分に
小さい平均粒径を有するものである。なお、十分に小さ
い粒径とされたＡＬＣ破砕物も細骨材又は無機質フィラ
ーとなりうるが、上記のような無機質フィラーを使用す
る場合は、ＡＬＣ破砕物は粗骨材として使用することが
よい。
【００１３】補強用繊維としては、ガラス繊維、ビニロ
ン、ナイロン繊維等の不連続繊維又は織物が使用可能で
ある。有利には適当な長さに切断されたガラス繊維であ
る。
ン、ナイロン繊維等の不連続繊維又は織物が使用可能で
ある。有利には適当な長さに切断されたガラス繊維であ
る。
【００１４】本発明の軽量成形体は、上記のような原料
を金型に充填したり、鉄板上に散布したりしたのち、加
熱条件下に型締め等して熱圧硬化することにより得られ
る。熱圧硬化は、温度１５０〜１８０℃、圧力５〜３０
kgf/cm2、時間は製品厚さ１mm当たり３０〜６０sec で
ある常用の熱プレス条件が採用できるが、かかる条件に
限定されない。本発明の軽量成形体の形状は、板状のも
のが最も汎用的であるが、各種の形状が可能である。ま
た、層構造としては単層、複層いずれも可能であり、複
層の場合、ＡＬＣ破砕物を含まない層を設けることも可
能であり、表面側の層を補強用繊維が配合された層とす
れば強度が更に向上する。
を金型に充填したり、鉄板上に散布したりしたのち、加
熱条件下に型締め等して熱圧硬化することにより得られ
る。熱圧硬化は、温度１５０〜１８０℃、圧力５〜３０
kgf/cm2、時間は製品厚さ１mm当たり３０〜６０sec で
ある常用の熱プレス条件が採用できるが、かかる条件に
限定されない。本発明の軽量成形体の形状は、板状のも
のが最も汎用的であるが、各種の形状が可能である。ま
た、層構造としては単層、複層いずれも可能であり、複
層の場合、ＡＬＣ破砕物を含まない層を設けることも可
能であり、表面側の層を補強用繊維が配合された層とす
れば強度が更に向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の軽量成形体の製造
方法について、その代表的な例を説明する。第１の方法
は、上記ＡＬＣ破砕物とフェノール樹脂を乾式で混合
し、混合物をあらかじめ離型剤を塗布してある金型ある
いは金属板上に、均一な厚さとなるように散布して、熱
プレスに挿入して熱圧硬化する。フェノール樹脂の配合
量は、ＡＬＣ破砕物１００重量部に対し５重量部以上で
あればよいが、要求性能と経済性の視点からフェノール
樹脂１０〜３０重量部の範囲であることが望ましい。常
用の熱プレス条件は、温度１５０〜１８０℃、圧力５〜
３０ kgf/cm2、時間は製品厚さ１mm当たり３０〜６０se
c である。このようにして得られる製品は、厚さ５〜３
０mm程度とすることが合理的で、あまり厚い物はプレス
成形の制約から適さない。サイズは、一般に建材として
用いられる幅４５０〜１２００mm、長さ１８００〜３０
００mmのものが製造可能である。物性は、比重０．８〜
１．０、曲げ強さ１５〜１００ kgf/cm2台とすることが
できる。
方法について、その代表的な例を説明する。第１の方法
は、上記ＡＬＣ破砕物とフェノール樹脂を乾式で混合
し、混合物をあらかじめ離型剤を塗布してある金型ある
いは金属板上に、均一な厚さとなるように散布して、熱
プレスに挿入して熱圧硬化する。フェノール樹脂の配合
量は、ＡＬＣ破砕物１００重量部に対し５重量部以上で
あればよいが、要求性能と経済性の視点からフェノール
樹脂１０〜３０重量部の範囲であることが望ましい。常
用の熱プレス条件は、温度１５０〜１８０℃、圧力５〜
３０ kgf/cm2、時間は製品厚さ１mm当たり３０〜６０se
c である。このようにして得られる製品は、厚さ５〜３
０mm程度とすることが合理的で、あまり厚い物はプレス
成形の制約から適さない。サイズは、一般に建材として
用いられる幅４５０〜１２００mm、長さ１８００〜３０
００mmのものが製造可能である。物性は、比重０．８〜
１．０、曲げ強さ１５〜１００ kgf/cm2台とすることが
できる。
【００１６】第２の方法は、上記ＡＬＣ破砕物、無機質
フィラー及び粉末状のフェノール樹脂を乾式で混合し、
同様に熱圧硬化する。フェノール樹脂の配合量は、ＡＬ
Ｃ破砕物と無機質フィラー合わせて１００重量部に対
し、要求性能及び経済性の視点からフェノール樹脂５〜
２０重量部の範囲であることが望ましい。ＡＬＣ破砕物
と無機質フィラーの配合割合は、熱圧後に無機質フィラ
ーと樹脂からなる連続層が形成され、その中にＡＬＣ破
砕物が安定して分散できる構造を取り得る条件であれば
よく、通常はＡＬＣ破砕物単独充填時の粒子間隙量より
やや過剰量の無機質フィラーを用いる。このようにして
得られる製品は、ＡＬＣ単味系と場合と同等の形状もの
が製造可能であるが、実施例４〜６に示したように、Ａ
ＬＣ破砕物単味系と比べて、更に大きな物性とすること
ができ、また相対的に樹脂の使用量を少なくすることが
可能で、経済的にも優れた成形体となる。
フィラー及び粉末状のフェノール樹脂を乾式で混合し、
同様に熱圧硬化する。フェノール樹脂の配合量は、ＡＬ
Ｃ破砕物と無機質フィラー合わせて１００重量部に対
し、要求性能及び経済性の視点からフェノール樹脂５〜
２０重量部の範囲であることが望ましい。ＡＬＣ破砕物
と無機質フィラーの配合割合は、熱圧後に無機質フィラ
ーと樹脂からなる連続層が形成され、その中にＡＬＣ破
砕物が安定して分散できる構造を取り得る条件であれば
よく、通常はＡＬＣ破砕物単独充填時の粒子間隙量より
やや過剰量の無機質フィラーを用いる。このようにして
得られる製品は、ＡＬＣ単味系と場合と同等の形状もの
が製造可能であるが、実施例４〜６に示したように、Ａ
ＬＣ破砕物単味系と比べて、更に大きな物性とすること
ができ、また相対的に樹脂の使用量を少なくすることが
可能で、経済的にも優れた成形体となる。
【００１７】第３の方法は、まず、無機質フィラーと粉
末状フェノール樹脂の混合物を金型あるいは金属板上に
均質な厚みとなるように散布し表層とする。このとき表
面層には補強用の繊維層を挟在させる。その方法とし
て、表層原料の一部を散布成層し、その上に不連続繊維
をマット状に積層するか、あるいは織物状の繊維を載置
して、再度その上に残りの表層原料を散布して、表層原
料中に繊維を埋め込む方法が適する。次に、この表面層
の上に、ＡＬＣ破砕物と粉末状フェノール樹脂、又はこ
れに無機質フィラーを加えた混合物を散布積層しコア層
とし、更にその上に再度表面層を散布積層して、表層／
コア層／表層の３層構造からなるサンドイッチ構造の積
層物を形成する。この積層物を熱プレスに挿入して、第
１の方法の場合と同様に熱圧硬化する。なお、この場
合、表層の一つを省略して、表層／コア層の２層構造か
らなる積層物とすることもできる。従来の技術として、
骨材として軽石等を、無機質フィラーとしてフライアッ
シュ等を、強化繊維としてガラス繊維等を、バインダー
としてフェノール樹脂等を用いて成形した軽量成形体
が、前記特開昭５７−３０３８３号公報等で知られてい
るが、本発明はこのような技術において骨材の一部又は
全部としてＡＬＣ破砕物を用いるものである。このよう
にして得られる製品は、表面側に化粧層を兼ねた補強用
の薄層を有し、実施例７、８に示すように、単独で内外
装材として使用可能な物性を持ったサンドイッチパネル
となる。
末状フェノール樹脂の混合物を金型あるいは金属板上に
均質な厚みとなるように散布し表層とする。このとき表
面層には補強用の繊維層を挟在させる。その方法とし
て、表層原料の一部を散布成層し、その上に不連続繊維
をマット状に積層するか、あるいは織物状の繊維を載置
して、再度その上に残りの表層原料を散布して、表層原
料中に繊維を埋め込む方法が適する。次に、この表面層
の上に、ＡＬＣ破砕物と粉末状フェノール樹脂、又はこ
れに無機質フィラーを加えた混合物を散布積層しコア層
とし、更にその上に再度表面層を散布積層して、表層／
コア層／表層の３層構造からなるサンドイッチ構造の積
層物を形成する。この積層物を熱プレスに挿入して、第
１の方法の場合と同様に熱圧硬化する。なお、この場
合、表層の一つを省略して、表層／コア層の２層構造か
らなる積層物とすることもできる。従来の技術として、
骨材として軽石等を、無機質フィラーとしてフライアッ
シュ等を、強化繊維としてガラス繊維等を、バインダー
としてフェノール樹脂等を用いて成形した軽量成形体
が、前記特開昭５７−３０３８３号公報等で知られてい
るが、本発明はこのような技術において骨材の一部又は
全部としてＡＬＣ破砕物を用いるものである。このよう
にして得られる製品は、表面側に化粧層を兼ねた補強用
の薄層を有し、実施例７、８に示すように、単独で内外
装材として使用可能な物性を持ったサンドイッチパネル
となる。
【００１８】本発明では、予め加熱処理を行い大部分の
自由水と１００℃近くで蒸発する結晶水を除去したＡＬ
Ｃ破砕物を骨材として用いるため、フェノール樹脂とを
混合して熱圧硬化させる際、強度の高いフェノール樹脂
硬化体が得られると考えられる。また、ＡＬＣ破砕物自
体の強度が弱いことからくる強度の低下は、ＡＬＣ破砕
物よりも相対的に強度の大きい連続層中にＡＬＣ粒子を
分散させてることで、ＡＬＣの脆弱性が補強されると考
えられる。更に、ＡＬＣ破砕物を含有する層の上下に、
相対的に強度の大きい表層を配置したサンドイッチ構造
とすることによって、それが一層改善された成形体とす
ることができることを見いだした。
自由水と１００℃近くで蒸発する結晶水を除去したＡＬ
Ｃ破砕物を骨材として用いるため、フェノール樹脂とを
混合して熱圧硬化させる際、強度の高いフェノール樹脂
硬化体が得られると考えられる。また、ＡＬＣ破砕物自
体の強度が弱いことからくる強度の低下は、ＡＬＣ破砕
物よりも相対的に強度の大きい連続層中にＡＬＣ粒子を
分散させてることで、ＡＬＣの脆弱性が補強されると考
えられる。更に、ＡＬＣ破砕物を含有する層の上下に、
相対的に強度の大きい表層を配置したサンドイッチ構造
とすることによって、それが一層改善された成形体とす
ることができることを見いだした。
【００１９】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
説明する。 実施例１ 破砕されたＡＬＣを０．８mmの篩を通して、粒径０．８
mm以下に調製したＡＬＣ破砕物を１８０℃の乾燥機中で
３時間乾燥し、４０％（乾量基準）の水分を除去した。
この乾燥ＡＬＣ破砕物は、全水分（JIS A 1125）０．１
wt％であった。この乾燥物１００重量部に、粉末状ノボ
ラックフェノール樹脂（ＮＨ−７００１、新日鐵化学社
製）１１重量部を混合する。次に、底面３０cm×３０cm
の金型内に混合物７４０g を均一な厚さとなるように散
布し、１６０℃、２０ kgf/cm2の条件で１５分間熱圧硬
化し、成形体を製作した。得られた成形体を幅３０mm、
長さ２００mmに切り出し、３点曲げ物性を測定した。結
果を表１に示す。なお、樹脂率（％）は、成形体を構成
する材料（乾燥ＡＬＣ破砕物＋フェノール樹脂）に対す
るフェノール樹脂の割合で示す。
説明する。 実施例１ 破砕されたＡＬＣを０．８mmの篩を通して、粒径０．８
mm以下に調製したＡＬＣ破砕物を１８０℃の乾燥機中で
３時間乾燥し、４０％（乾量基準）の水分を除去した。
この乾燥ＡＬＣ破砕物は、全水分（JIS A 1125）０．１
wt％であった。この乾燥物１００重量部に、粉末状ノボ
ラックフェノール樹脂（ＮＨ−７００１、新日鐵化学社
製）１１重量部を混合する。次に、底面３０cm×３０cm
の金型内に混合物７４０g を均一な厚さとなるように散
布し、１６０℃、２０ kgf/cm2の条件で１５分間熱圧硬
化し、成形体を製作した。得られた成形体を幅３０mm、
長さ２００mmに切り出し、３点曲げ物性を測定した。結
果を表１に示す。なお、樹脂率（％）は、成形体を構成
する材料（乾燥ＡＬＣ破砕物＋フェノール樹脂）に対す
るフェノール樹脂の割合で示す。
【００２０】実施例２ フェノール樹脂量を１７．６重量部とし、散布量を７９
８g とした以外は実施例１と同様に成形体を製作し、物
性を測定した。結果を表１に示す。
８g とした以外は実施例１と同様に成形体を製作し、物
性を測定した。結果を表１に示す。
【００２１】実施例３ フェノール樹脂量を２５重量部とし、散布量を８４５g
とした以外は実施例１と同様に成形体を製作し、物性を
測定した。結果を表１に示す。
とした以外は実施例１と同様に成形体を製作し、物性を
測定した。結果を表１に示す。
【００２２】実施例４ 粒径０．５mm〜５．０mmに調製したＡＬＣ破砕物を１８
０℃の乾燥機中で３時間乾燥し、全水分（JIS A 1125）
０．２wt％の乾燥ＡＬＣ破砕物を得た。この乾燥ＡＬＣ
破砕物１００重量部、フライアッシュ６５重量部、粉末
状ノボラックフェノール樹脂（ＮＨ−７００１、新日鐵
化学社製）８．７重量部を混合する。次に、底面３０ｃ
ｍ×３０ｃｍの金型内に混合物７５０g を均一な厚さと
なるように散布し、１６０℃、２０ kgf/cm2の条件で１
５分間熱圧硬化して成形体を製作した。得られた成形体
を幅３０mm、長さ２００mmに切り出し、３点曲げ物性を
測定した。結果を表１に示す。
０℃の乾燥機中で３時間乾燥し、全水分（JIS A 1125）
０．２wt％の乾燥ＡＬＣ破砕物を得た。この乾燥ＡＬＣ
破砕物１００重量部、フライアッシュ６５重量部、粉末
状ノボラックフェノール樹脂（ＮＨ−７００１、新日鐵
化学社製）８．７重量部を混合する。次に、底面３０ｃ
ｍ×３０ｃｍの金型内に混合物７５０g を均一な厚さと
なるように散布し、１６０℃、２０ kgf/cm2の条件で１
５分間熱圧硬化して成形体を製作した。得られた成形体
を幅３０mm、長さ２００mmに切り出し、３点曲げ物性を
測定した。結果を表１に示す。
【００２３】実施例５ フェノール樹脂量を１８．３重量部とし、散布量を７８
０g とした以外は実施例４と同様に成形体を製作し、物
性を測定した。結果を表１に示す。
０g とした以外は実施例４と同様に成形体を製作し、物
性を測定した。結果を表１に示す。
【００２４】実施例６ フェノール樹脂量を２９．１重量部とし、散布量を８２
０g とした以外は実施例４と同様に成形体を製作し、物
性を測定した。結果を表１に示す。
０g とした以外は実施例４と同様に成形体を製作し、物
性を測定した。結果を表１に示す。
【００２５】比較例１ 未乾燥のＡＬＣ破砕物を用い、配合量及び散布量を水分
補正（乾燥ＡＬＣ破砕物に比べて水分を含む分だけＡＬ
Ｃ破砕物の実質的な量が少ないため、未乾燥ＡＬＣ破砕
物の配合量を相対的に多くする）した量とした以外は実
施例１と同様に成形体を製作し、物性を測定した。結果
を表１に示す。
補正（乾燥ＡＬＣ破砕物に比べて水分を含む分だけＡＬ
Ｃ破砕物の実質的な量が少ないため、未乾燥ＡＬＣ破砕
物の配合量を相対的に多くする）した量とした以外は実
施例１と同様に成形体を製作し、物性を測定した。結果
を表１に示す。
【００２６】比較例２ 未乾燥のＡＬＣ破砕物を用い、配合量及び散布量を水分
補正した量とした以外は実施例２と同様に成形体を製作
し、物性を測定した。結果を表１に示す。
補正した量とした以外は実施例２と同様に成形体を製作
し、物性を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】比較例３ 未乾燥のＡＬＣ破砕物を用い、配合量及び散布量を水分
補正した量とした以外は実施例３と同様に成形体を製作
し、物性を測定した。結果を表１に示す。
補正した量とした以外は実施例３と同様に成形体を製作
し、物性を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように、産業廃棄物であ
るＡＬＣを使用して、軽くて且つ実用上十分な強度を有
する軽量成形体を得ることができた。なお、比較例３は
強度面で優れているが、これは樹脂率が２０％と高く、
不燃性や軽量性の面において劣るばかりでなく、製造コ
ストも増加し、実用上難点がある。
るＡＬＣを使用して、軽くて且つ実用上十分な強度を有
する軽量成形体を得ることができた。なお、比較例３は
強度面で優れているが、これは樹脂率が２０％と高く、
不燃性や軽量性の面において劣るばかりでなく、製造コ
ストも増加し、実用上難点がある。
【００３０】実施例７ 表層用原料としてフライアッシュ１００重量部と粉末状
ノボラックフェノール樹脂１５重量部の混合物を用意す
る。コア層用原料として実施例１の粒径０．８mm以下の
乾燥ＡＬＣ破砕物と粉末状ノボラックフェノール樹脂の
混合物を用意する。また、補強用繊維として、繊維径１
３μm 、番手２４００ｔｅｘのガラス繊維ロービング
（ＲＳ−２４０ＰＲ−３４８ＣＳ、日東紡社製）を繊維
長３８mmに切断したチョップドストランドを用意する。
この各原料を底面３０cm×３０cmの金型内に次の順番で
散布積層する。 １．表層用原料 ５３g ２．チョップドストランド ２５g ３．表層用原料 １００g ４．コア層用原料 ７４０g ５．表層用原料 ３３g ６．チョップドストランド ２５g ７．表層用原料 １２０g この操作で、チョップドストランド散布層は隙間の多い
マット状を呈し、その上に散布された表層原料はその隙
間の間に滑落するので、ストランド状のガラス繊維が表
層用原料組成物中に分散した構造とできる。この積層物
を実施例１と同様に熱圧硬化してサンドイッチ構造の成
形体を製作し、物性を測定した。結果を表２に示す。な
お、樹脂率（％）は、成形体を構成する材料（表層及び
コア層の全材料）に対するフェノール樹脂（表層及びコ
ア層の全樹脂）の割合で示す。
ノボラックフェノール樹脂１５重量部の混合物を用意す
る。コア層用原料として実施例１の粒径０．８mm以下の
乾燥ＡＬＣ破砕物と粉末状ノボラックフェノール樹脂の
混合物を用意する。また、補強用繊維として、繊維径１
３μm 、番手２４００ｔｅｘのガラス繊維ロービング
（ＲＳ−２４０ＰＲ−３４８ＣＳ、日東紡社製）を繊維
長３８mmに切断したチョップドストランドを用意する。
この各原料を底面３０cm×３０cmの金型内に次の順番で
散布積層する。 １．表層用原料 ５３g ２．チョップドストランド ２５g ３．表層用原料 １００g ４．コア層用原料 ７４０g ５．表層用原料 ３３g ６．チョップドストランド ２５g ７．表層用原料 １２０g この操作で、チョップドストランド散布層は隙間の多い
マット状を呈し、その上に散布された表層原料はその隙
間の間に滑落するので、ストランド状のガラス繊維が表
層用原料組成物中に分散した構造とできる。この積層物
を実施例１と同様に熱圧硬化してサンドイッチ構造の成
形体を製作し、物性を測定した。結果を表２に示す。な
お、樹脂率（％）は、成形体を構成する材料（表層及び
コア層の全材料）に対するフェノール樹脂（表層及びコ
ア層の全樹脂）の割合で示す。
【００３１】実施例８ コア層用原料を、実施例４記載の粒径０．５mm〜５．０
mmの乾燥ＡＬＣ破砕物１００重量部、フライアッシュ６
５重量部、粉末状ノボラックフェノール樹脂（ＮＨ−７
００１、新日鐵化学社製）８．７重量部の混合物とした
以外は、実施例７と同様にして成形体を製作し、物性を
測定した。結果を表２に示す。
mmの乾燥ＡＬＣ破砕物１００重量部、フライアッシュ６
５重量部、粉末状ノボラックフェノール樹脂（ＮＨ−７
００１、新日鐵化学社製）８．７重量部の混合物とした
以外は、実施例７と同様にして成形体を製作し、物性を
測定した。結果を表２に示す。
【００３２】比較例４ コア層用原料を、粒径０．５〜４．０mmの乾燥火山礫
（北海道有珠山）１００重量部、フライアッシュ１００
重量部、粉末状フェノール樹脂１０．５重量部とし、コ
ア層の散布量を６８８g とした以外は、実施例７と同様
にして成形体を製作し、物性を測定した。結果を表２に
示す。
（北海道有珠山）１００重量部、フライアッシュ１００
重量部、粉末状フェノール樹脂１０．５重量部とし、コ
ア層の散布量を６８８g とした以外は、実施例７と同様
にして成形体を製作し、物性を測定した。結果を表２に
示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２から明らかなように、産業廃棄物であ
るＡＬＣを使用することにより（実施例７、８）、従来
の火山礫（軽石）（比較例４）に匹敵する、軽くて且つ
実用上十分な強度を有するサンドイッチ構造の軽量成形
体を得ることができた。すなわち、貴重な資源である火
山礫（軽石）に代えて、産業廃棄物であるＡＬＣを有効
に活用できる。
るＡＬＣを使用することにより（実施例７、８）、従来
の火山礫（軽石）（比較例４）に匹敵する、軽くて且つ
実用上十分な強度を有するサンドイッチ構造の軽量成形
体を得ることができた。すなわち、貴重な資源である火
山礫（軽石）に代えて、産業廃棄物であるＡＬＣを有効
に活用できる。
【００３５】
【発明の効果】本発明のＡＬＣ破砕粒子を骨材とする軽
量成形体の製造方法では、ＡＬＣを予め加熱処理すると
いう簡単な操作で、ＡＬＣ破砕物を熱硬化性樹脂をバイ
インダーとする軽量成形体の骨材として十分利用可能と
し、ＡＬＣ廃材の新たな利用方法並びに軽量成形体の有
利な製造方法を確立することができた。
量成形体の製造方法では、ＡＬＣを予め加熱処理すると
いう簡単な操作で、ＡＬＣ破砕物を熱硬化性樹脂をバイ
インダーとする軽量成形体の骨材として十分利用可能と
し、ＡＬＣ廃材の新たな利用方法並びに軽量成形体の有
利な製造方法を確立することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E110 AA02 AA46 AB03 AB04 BA12 GA23W GA24W GA43W GB49W 4F072 AA02 AA05 AA07 AB09 AC03 AD13 AE06 AE22 AE26 AF01 AG04 AG13 AG16 AH05 AH23 AK05 AK14 AL17 4G019 HA01 HB01 HC02
Claims (4)
- 【請求項１】 全水分（JIS A 1125）が０〜１wt％未満
となるように乾燥処理された乾燥ＡＬＣ破砕物を含む骨
材を、粉末状のフェノール樹脂と混合し、熱圧硬化する
ことを特徴とする軽量成形体の製造方法。 - 【請求項２】 乾燥ＡＬＣ破砕物が、０．５mm以上で、
且つ軽量成形体厚さの１／２以下である範囲の粒径のも
のが９０wt％以上含まれる破砕物である請求項１記載の
軽量成形体の製造方法。 - 【請求項３】 ＡＬＣ破砕物の乾燥処理条件が、温度１
２０℃以上、３時間以上である請求項１又は２記載の軽
量成形体の製造方法。 - 【請求項４】 全水分（JIS A 1125）０〜１wt％未満と
なるように乾燥処理された乾燥ＡＬＣ破砕物を含む骨材
と粉末状のフェノール樹脂とからなるコア層、及び該コ
ア層の少なくとも一面側に設けられ、繊維状材を配合し
た無機質フィラーと粉末状のフェノール樹脂とからなる
補強層を、一体として熱圧硬化させることを特徴とする
積層構造の軽量成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31677699A JP2001139359A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Ａｌｃ破砕粒子を骨材とする軽量成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31677699A JP2001139359A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Ａｌｃ破砕粒子を骨材とする軽量成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001139359A true JP2001139359A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18080794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31677699A Withdrawn JP2001139359A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Ａｌｃ破砕粒子を骨材とする軽量成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001139359A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004053254A1 (ja) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Swan Co.,Ltd. | 内装用建築材料、内装用建材パネル、及び内装用建材シート |
| KR101779907B1 (ko) * | 2017-04-03 | 2017-09-21 | 이치상 | Alc 폐기물의 재활용을 통한 인테리어용 보드의 제조방법 |
| CN108314465A (zh) * | 2016-04-19 | 2018-07-24 | 王维娜 | 一种高阻燃的节能保温板及其制备方法 |
| JP2021042093A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | クリオン株式会社 | 軽量気泡コンクリート用リサイクル原料、およびこれを用いた軽量気泡コンクリートの製造方法 |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31677699A patent/JP2001139359A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004053254A1 (ja) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Swan Co.,Ltd. | 内装用建築材料、内装用建材パネル、及び内装用建材シート |
| CN108314465A (zh) * | 2016-04-19 | 2018-07-24 | 王维娜 | 一种高阻燃的节能保温板及其制备方法 |
| CN108314465B (zh) * | 2016-04-19 | 2020-07-10 | 山东基舜节能建材有限公司 | 一种高阻燃的节能保温板及其制备方法 |
| KR101779907B1 (ko) * | 2017-04-03 | 2017-09-21 | 이치상 | Alc 폐기물의 재활용을 통한 인테리어용 보드의 제조방법 |
| JP2021042093A (ja) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | クリオン株式会社 | 軽量気泡コンクリート用リサイクル原料、およびこれを用いた軽量気泡コンクリートの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |