JP2001158675A - 無機質軽量成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術の欠点を解決し、軽量でしかも良好
な表面性を有し、且つ物性の良好な成形体の製造方法を
提供する。 【解決手段】 無機質水硬性材料、骨材、軽量骨材、繊
維質材料、混和材等を含む無機質水硬性組成物から成形
体を製造する方法において、軽量骨材として実質的に発
泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡粒子を添加した無
機質水硬性組成物を水と混合して成形後、該スチレン系
樹脂発泡粒子の溶融温度以上の温度で加熱養生を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無機質軽量成形体の製造
方法に関するものであり、更に詳しくは石綿を配合しな
い無機質軽量成形体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セメント系、石膏系、ケイ酸カルシウム
系等の無機質水硬性材料を主原料とする組成物から製造
された成形体は、住宅の外装材、天井、内装材など幅広
く利用されている。従来、成形体を製造する際に繊維質
材料として石綿が添加されてきた。石綿は、添加される
水を系内に保持する保水力、成形後の形状を維持する保
形力を有しているために、過剰の水分を添加しても成形
性及び保形性を損なうことなく成形体が製造でき、添加
した過剰水分の逸散により成形体を軽量化する事が容易
であった。

【０００３】更に、マトリクス自体の補強効果、スラリ
ーの滑性の向上等優れた特性を有していた。しかしなが
ら、近年、石綿の人体に対する有害性が指摘されたこと
によってその使用が大幅に削減されており、石綿の代わ
りに有機質繊維、無機質繊維等の繊維質材料、吸水性合
成樹脂、滑材等を添加して成形体を製造する方法の検討
が行われているが、難燃性、成形性、表面性及び物性が
低下する傾向があるという問題があった。

【０００４】また、これら成形体は、その重量が過大で
あるが故に加工、運搬、施工面に大きな問題を有してお
り、軽量な無機質成形体を製造する試みが古くからなさ
れている。無機質水硬性材料、骨材、繊維質材料等を添
加した配合物に、パーライト、シラスバルーンなどの無
機軽量骨材、ポリスチレン発泡粒子等の有機軽量骨材を
添加する事により無機質成形体の軽量化が行われてきて
いる。これらの軽量化方法のうちパーライト等の無機物
質の発泡体からなる無機軽量骨材の添加は、混合及びま
たは混練、成形を行う際に受ける外力により破壊されや
すく、十分な軽量化が困難になる傾向があるという問題
があった。

【０００５】また、従来から、工業的に製造されている
発泡ポリスチレンビーズ等の有機軽量骨材を配合するこ
とにより無機質成形体を軽量化する検討が数多くなされ
ており公知である。しかしながら、実際に、工業的に製
造されるこれら発泡ポリスチレンビーズは、粒径が大き
いことから、スプリングバック現象による表面性の悪化
が生ずる問題、及び、成形体を養生する際の加熱等によ
り、大粒径発泡ポリスチレンビーズが溶融し、その溶融
跡に大きな空洞、空隙が生じて成形体の強度が低下する
と共に材料表面の凹凸化を引き起こす等の大きな問題が
あった。

【０００６】更に、上記の様な工業的に製造されている
発泡ポリスチレンビーズは、養生時の加熱により発泡す
る特性を有するものであり、こうした発泡ポリスチレン
ビーズを使用した場合には、完全に硬化が終了していな
い成形体の加熱養生時に、未硬化成形体内部に混入され
た発泡ポリスチレンビーズが発泡し、それに伴って発泡
時の膨張圧力により成形体内部に微細なクラックが発生
して製品強度の低下を引き起こすとういう大きな課題が
あった。

【０００７】このような問題を解決することを目的とし
て、特殊な有機軽量骨材を用いたり、発泡剤を含浸させ
ていない合成樹脂粒子を使用したり、或いは養生温度を
低下させる等の試みも行われているが、コスト高となっ
たり、成形体比重、強度、寸法安定性、耐凍結融解抵抗
性等の物性が低下する等の問題があった。

【０００８】これまでのところ、上述の如き、工業的に
望まれる要求を十分満足する成形体の製造方法は提案さ
れていないのが現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き従来技術の欠点を解決し、軽量でしかも良好な表
面性を有し、且つ石綿を添加しなくても物性が良好で軽
量な成形体を製造する方法を提供する事である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、無機質水
硬性組成物に関して詳細な検討を実施したところ、軽量
骨材としてある特定の軽量骨材を使用することにより、
外観美麗で表面に凹凸の目立たない、良好な物性を有す
る軽量成形体が得られる事を見い出し本発明を完成する
に至った。

【００１１】即ち本発明は、（１）無機質水硬性材料、
骨材、軽量骨材、繊維質材料、混和材等を含む無機質水
硬性組成物と水を混合して、所望の形状に成形した後、
加熱養生して無機質軽量成形体を製造する方法であっ
て、軽量骨材として実質的に発泡余力を有さないスチレ
ン系樹脂発泡粒子を使用し、前記スチレン系樹脂発泡粒
子の溶融温度以上の温度で加熱養生して成形体中に空洞
部を生じさせる事を特徴とする無機質軽量成形体の製造
方法であり、（２）実質的に発泡余力を有さないスチレ
ン系樹脂発泡粒子が、３００〜７００μｍの粒径で、且
つ２５〜５０倍の発泡倍率の発泡粒子である無機質軽量
成形体の製造方法であり、（３）軽量骨材として更に平
均粒径５０〜３００μｍ、かさ比重０．１〜０．７、耐
圧強度８ＭＰa以上で且つ２０重量％〜５０重量％の酸
化アルミニウム成分を有する無機軽量骨材を使用する無
機質軽量成形体の製造方法に関するものである。

【００１２】本発明に用いられる無機質水硬性材料とし
ては、普通ポルトランドセメント、低アルカリ型ポルト
ランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポ
ルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、
フライアッシュセメント、マグネシアセメント、アルミ
ナセメント等のセメントなどがあげられる。これらは、
単独で使用しても、２種以上混合して使用しても構わな
い。この無機質水硬性材料の配合量は、無機質水硬性組
成物の内、１０〜９０重量％以下、好ましくは１５〜８
０重量％、更に好ましくは２０〜７０重量％の範囲であ
る。無機質水硬性材料の配合量が１０重量％より少ない
と硬化材料の不足から成形体強度が低下し易くなり、ま
た９０重量％を超えると硬化材料以外の成分比率が低く
なり、成形体の寸法安定性、成形性などに好ましくない
影響を及ぼす傾向を示す。

【００１３】骨材としては、硅石粉、珪藻土等一般に用
いられているものが使用可能であり特に制限はない。ま
た、配合量についても何等制限を受けることはなく、本
発明の効果を阻害しない範囲であれば添加可能である
が、０〜７０重量％、このましくは０〜６０重量％の範
囲である。７０重量％を超えると成形体自体の強度が低
下する傾向を示し、また、成形性を悪化させる可能性を
有している。

【００１４】本発明に於いては軽量骨材として、実質的
に発泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡粒子が添加さ
れる。実質的に発泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡
粒子とは、具体的には、発泡剤を含浸して得た発泡性樹
脂粒子を蒸気等で加熱して発泡させた後、生成した発泡
樹脂粒子を、再度、加熱可能な容器、金型、炉等に入れ
て蒸気等で再加熱しても、発泡倍率が変化しないか或い
は発泡倍率の上昇が極めて少ない発泡粒子の事である。
例えば、再加熱の前後で１．４倍以下、好ましくは１．
３倍以下、より好ましくは１．２倍以下の発泡倍率しか
示さないスチレン系樹脂発泡粒子の事である。ここで言
う再加熱の前後での発泡倍率の変化は、（再加熱後の発
泡倍率÷加熱前の発泡倍率）として計算する。一般的な
表現を用いれば、最初の加熱発泡処理（一般的には、一
次発泡、又は、予備発泡と呼ぶことが多い）の段階で既
に発泡が実質的に終了してしまっており、最初の加熱発
泡と同時に再度の加熱発泡（一般的には二次発泡と呼ば
れることが多い）が、行われた粒子ということもでき
る。

【００１５】しかしながら、従来用いられている二次発
泡して得られる成形体（例えば魚箱、緩衝材等）を破
断、粉砕して作製した微細粉砕発泡粉体或いは粉砕発泡
体片は、再度、加熱可能な炉等で再加熱しても、発泡倍
率が変化しないか或いは発泡倍率の上昇が極めて少ない
が、本発明で言う実質的に発泡余力を有さないスチレン
系樹脂発泡粒子ではない。

【００１６】即ち、二次発泡して得られる成形体を破
断、粉砕した微細粉砕発泡粉体或いは粉砕発泡体片は、
二次発泡性を有さないか或いは二次発泡性が低いため
に、完全に硬化が終了する前の段階の成形体中で発泡膨
張即ち二次発泡が起こって微細なクラックを発生させて
強度が低下するというような問題はなく、また、微細粉
体物であるが故に成形体表面に溶融跡のボイドが目立つ
というような問題はないが、一方では、破砕面に現れる
開放気泡部の凹凸にセメント等が入り込んで硬化するた
め、添加量に比して軽量化の効果が乏しく、更に施工
性、難燃性等の物性の低下が著しくなるという問題が生
じ、本発明で用いる実質的に発泡余力を有さないスチレ
ン系樹脂発泡粒子の如き作用効果は発揮し得ない。

【００１７】更に、本発明のスチレン系樹脂発泡粒子
は、これまで使用されてきた通常の発泡ポリスチレンビ
ーズとも異なる特性を有するものである。即ち、これま
で用いられてきた発泡ポリスチレンビーズは、元来、一
次発泡後に型内に充填して、蒸気等の加熱により、更に
二次発泡させて所定の形状の成形品を成形する等の為に
製造されたものである。従って、発泡処理（一次発泡処
理）を行ったものではあるが、養生時の加熱により、更
なる発泡性を有するものであり、それ故に、硬化が完全
に終了していない成形体中で発泡ポリスチレンビーズが
更に発泡してしまい、その際の発泡圧力により成形体に
微細なクラックが発生するという現象が引き起こされる
欠点を有していた。

【００１８】上記のごとく、本発明のスチレン系樹脂発
泡粒子は、これまでの発泡ポリスチレンビーズとは異な
り、更なる発泡性を有さないか或いは極めて発泡性の少
ない実質的に発泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡粒
子である。その粒径及び発泡倍率は何等制限を受けるも
のではないが、これまで一般に使用されてきた発泡ポリ
スチレンビーズよりも小粒径、例えば３００〜７００μ
ｍの粒径で実質的に発泡余力を有さないスチレン系樹脂
発泡粒子が好適に使用される。一般に使用される発泡ポ
リスチレンビーズより小粒径であるのは、比表面積が増
加する事によって発泡粒子中に残存する発泡剤の逸散速
度が速くなり、発泡化に必要な量の発泡剤が粒子中に残
存しにくくなる傾向を有する為である。更に、粒径が３
００μｍより小さいと発泡粒子製造段階において、原粒
が超微小となって高倍率の発泡粒子の製造が困難になる
こと、並びに成形体を製造する時点において、各材料の
成分間の隙間に弾性を有する発泡粒子が分散、充填され
ることにより成形体密度を増加させる傾向にあり、７０
０μｍより大きいと成形圧力が除去された時に発生する
スプリングバック現象により成形体内部に微細なクラッ
クや欠陥が生じやすく、また加熱養生後に溶融跡が大き
な空洞となって、成形体の強度低下及び成形体表面の凹
凸化を引き起こす傾向を有するため好ましくない。

【００１９】また、本発明のスチレン系樹脂発泡粒子
は、粒径と共に発泡倍率が２５〜５０倍である粒子が好
適に用いられる。上述の如くただ単に粒径が小さい、例
えば３００〜７００μｍの粒径であっても発泡倍率が２
５倍より小さいと軽量化効果が十分に発揮されにくく、
５０倍より大きいと成形体の強度が低下する傾向にある
ため好適ではない。

【００２０】本発明のスチレン系樹脂発泡粒子は、成形
圧力解放時のスプリングバックが小さいこと、軽量化効
果を有すること、良好な成形体表面性を示すこと、更に
同時に養生時に実質的に発泡膨張しない為に強度低下が
起こりにくいこと等、従来用いられてきた大粒径で高発
泡倍率の発泡ポリスチレンビーズ、小粒径で低発泡倍率
の発泡ポリスチレンビーズ、更には二次発泡後の発泡体
粉砕物の特性を同時に満足するものである。

【００２１】尚、本発明でいう発泡倍率とは見かけの発
泡倍率、即ち嵩比重から計算される嵩倍率を指すもので
はなく、発泡粒子間に空間を有していない状態或いは発
泡粒子単体の真の比重から計算される真倍率を指すもの
である。

【００２２】本発明の実質的に発泡余力を有さないスチ
レン系樹脂発泡粒子の製造方法は、例えば、単量体及び
生成ポリマーが実質的に不溶な連続相を仕込んだ攪拌機
を備えた反応機中で単量体を小滴として分散させ、次い
で所定条件下で連続攪拌して重合させる方法等により得
られる。具体的な製造例をあげると以下の通りである。
攪拌機、温度検知管を具備した耐圧反応機中にスチレン
に代表されるスチレン系単量体、水、リン酸カルシウ
ム、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、及びベンゾイ
ルパーオキサイド、ターシャルジブチルパーベンゾエー
トなどの重合開始剤を仕込み、攪拌しながら反応機内の
圧力が所定圧力に達するまで窒素を導入した後、所定温
度に昇温し所定時間重合を行う。

【００２３】次いで、ブタン、ペンタン、ヘキサンなど
の発泡剤を添加して所定温度に昇温した後、所定時間発
泡剤の含浸を行う。これを室温まで冷却して真球状又は
真球に近い発泡性スチレン系樹脂粒子を得る。この樹脂
粒子から乾燥機を用いて水分を除去し乾燥させる。該樹
脂粒子を篩い分けして所定の粒径の粒子を得、次いで得
られた発泡性スチレン系樹脂粒子を水蒸気などの熱媒に
より十分に発泡させ、実質的に発泡余力を有さない、即
ち二次発泡性を有さないか或いは極めて二次発泡性の少
ない所定のスチレン系樹脂発泡粒子を得る。なお、本発
明に使用するスチレン系樹脂発泡粒子は、製造方法には
何ら制限をうけることはなく、上記以外の方法も好適に
用いられることはいうまでもない。

【００２４】また、本発明の発泡粒子を製造するスチレ
ン系樹脂としては、スチレン系単量体の単独重合体、ス
チレン系単量体と他の共重合可能な単量体との共重合体
のいずれでも良いが、スチレン単量体の単独重合体及び
共重合体が好適に用いられ、更に、スチレン単量体の単
独重合体がより好適に用いられる。スチレン系単量体と
しては、スチレン、ビニルナフタレン、アルキル置換ス
チレン、ハロ置換スチレン、ジビニルベンゼン、ジビニ
ルトルエン、ジビニルキシレン、ジビニルナフタレン、
トリビニルベンゼンなどであり、前記共重合可能な単量
体としては、炭素数２〜１２のアルファオレフィン、シ
クロペンテン、ノルボルネン等の環状オレフィン、１，
４−ヘキサジエン、メチル−１，４−ヘキサジエン等の
ジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸等のビニル
単量体から選ばれる１種または２種以上が上げられる。

【００２５】これらスチレン系樹脂発泡粒子は、１種類
単独でも、２種類以上混合して使用しても構わない。

【００２６】また、本発明ではパーライト、シラスバル
ーン、シリカバルーン、フライアッシュバルーン、ガラ
スバルーン、発泡焼成粘土等の無機軽量骨材も添加可能
であり、一種類の無機軽量骨材を使用しても、また二種
以上の無機軽量骨材を使用しても良く、種類、性状、成
分等何等制限を受けるものではないが、５０〜３００μ
ｍ、好ましくは６０〜３００μｍ、より好ましくは７０
〜３００μｍの平均粒径、０．１〜０．７、好ましくは
０．２〜０．６のかさ比重、耐圧強度８ＭＰa以上で且
つ２０重量％〜５０重量％の酸化アルミニウム成分を有
する無機軽量骨材が好適に用いられる。平均粒径が５０
μｍより小さい場合には成形体を製造する時点におい
て、各材料成分の隙間に充填されることにより成形体密
度を増加させる傾向にあり、また、３００μｍより大き
いと成形体表面の凹凸化を引き起こす傾向を有するため
好ましくない。

【００２７】かさ比重が０．７より大きいと軽量化効果
が十分に発揮されにくく軽量化を行う為には、多量に添
加する必要が生じ、０．１より小さいと強度が低下する
傾向にある。

【００２８】耐圧強度が８ＭＰaより小さい場合には、
混合、及びまたは混練、更には成形時の外力により無機
軽量骨材の破壊が引き起こされ、軽量化効果を十分に発
揮する事ができない。なお、本発明で言う耐圧強度と
は、静水圧下において７５重量％の無機軽量骨材が破壊
されずに残る時にかかる圧力の事を意味している。具体
的には、前記骨材を水に浸漬して２４時間放置した後、
水面に浮遊している骨材をすくい取り、８０℃、約２４
時間乾燥させて水分を除去し、破壊されていない骨材を
得る。その後、乾燥させた所定量の骨材を水と共に試験
器（例えば耐圧容器）にいれて、圧力をかけていき（例
えば耐圧容器内部に窒素等の気体を加えていく）、所定
圧力で５分間放置する。その後、試験器より骨材と水を
取り出して静置した後、水面に浮遊している骨材を濾取
し、８０℃、２４時間乾燥させて秤量する。試験前に容
器中に入れた骨材の重量を１００重量％とした時の、試
験後に浮遊していた骨材の重量が７５重量％になってい
る時の圧力を耐圧強度と定義している。

【００２９】本発明で好適に使用される無機軽量骨材
は、上述の如き特性を有すると共に、２０重量％〜５０
重量％の酸化アルミニウム成分を有する二酸化ケイ素を
主成分とする無機軽量骨材の事を指している。この範囲
内の酸化アルミニウム成分を含有しないものは作用機構
は明らかではないものの、混合、及びまたは混練、更に
は成形時の外力により無機軽量骨材の破壊が引き起こさ
れ、軽量化効果を十分に発揮する事ができない傾向を有
している。無機軽量骨材の形状及び粒径についての制限
は特にないが、１）耐圧強度の低下を抑制する為、２）
無機質水硬性組成物に水を加えて得た成形材料の流れ性
を向上させる補助効果の為等の理由により球状の形状を
有することが好ましい。

【００３０】本発明では軽量骨材として実質的に発泡余
力を有さないスチレン系樹脂発泡粒子単独でも、更に無
機軽量骨材を併用しても構わないが、本発明の実質的に
発泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡粒子と平均粒径
５０〜３００μｍ、かさ比重０．１〜０．７、耐圧強度
８ＭＰa以上で且つ２０重量％〜５０重量％の酸化アル
ミニウム成分を有する無機軽量骨材を併用する事がより
好適である。これらの両者を併用する場合、本発明のス
チレン系樹脂発泡粒子単独の使用で得られる効果の他
に、粒径の大きな有機軽量骨材と粒径の小さな無機軽量
骨材を使用する事により無機軽量骨材の破壊を抑制する
効果を更に得ることができ、更に、防火性、難燃性を考
慮した上で軽量な成形体を製造する事がより容易となる
点で好ましい。つまり、防火性、難燃性を考慮して成形
体を製造する際には、添加材として燃焼性を有する物
質、即ち上記スチレン系樹脂発泡粒子並びに繊維質材料
として添加可能なセルロース質繊維、合成樹脂繊維、更
には製造法として押出成形法を選択した際に添加される
成形助剤等の量は必然的に低下されることとなり、不燃
性の本発明の無機軽量骨材の併用により、軽量な成形体
の製造がより容易になるのである。

【００３１】本発明の効果を損なわない範囲、及び所望
の製品物性を満足させる量で軽量骨材は、添加可能であ
り何ら制限を受けるものではないが、実質的に発泡余力
を有さないスチレン系樹脂発泡粒子は、無機質水硬性組
成物の内、軽量化効果を発揮させるために０．３重量％
以上とすることが好ましく、一方小粒径であるとは言
え、上述してきた如きスプリングバック現象の発生、及
びまたは成形体強度の低下を抑制するという観点から５
重量％以下とする事が好ましい。

【００３２】また、無機軽量骨材を添加する場合には軽
量化効果を発揮させるために１重量％以上とすることが
好ましく、成形体強度の低下を引き起こす可能性がある
ことから５０重量％以下とする事が好ましい。

【００３３】繊維質材料はその材質、性状に制限を受け
る物ではないが、ガラス繊維、炭素繊維、鉄線、スラグ
ウール、チタン酸カリウム、セピオライトなどの無機質
繊維並びに針葉樹パルプ繊維、広葉樹パルプ繊維、古紙
パルプ繊維、針葉樹みさらしパルプ繊維、広葉樹みさら
しパルプ繊維、麻繊維、リンターパルプ繊維、竹繊維等
のセルロース質繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊
維、アクリル繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）繊維などの合成繊維等の有機質繊維が挙げられる。
これら繊維は、無機質繊維単独でも、有機質繊維単独で
も、さらに無機質繊維と有機質繊維を併用しても構わな
い。使用する繊維は、１種類単独で使用しても、２種以
上混合して使用しても構わない。繊維質材料は、本発明
の効果を損なわない範囲の量で添加可能であるが、無機
質水硬性組成物中に０．１重量％以上６０重量％以下、
好ましくは１重量％以上４０重量％以下の範囲で添加さ
れる。

【００３４】混和材として、通常使用される高炉スラ
グ、フライアッシュ、シリカヒューム、粉砕くず等が適
時成形体の物性を阻害しない程度の種類及び量を添加可
能である。

【００３５】また上記以外に更に顔料、染料、難燃剤、
硬化促進剤、硬化遅延剤などの添加剤を本発明の効果を
損ねない範囲において使用してもよい。また、製造方法
として押出成形法を選択した際には押出流動性を与え、
且つ押出後の保形性を維持する為のメチルセルロース、
ポリエチレンオキサイド等の成形助剤も添加出来る。

【００３６】無機質水硬性組成物に添加される水の量
は、成形体を製造する方法により大きく異なり、また、
所望の物性を得る為に添加される添加剤の配合割合等に
より影響を受けることから一概に規定は困難であり、適
宜、成形を行うに必要な或いは最適な量が添加可能であ
る。水の添加量に特に制限はないが、例えば、全組成物
１００重量％に対して、外割でプレス法の場合３０〜５
００重量％、好ましくは４０〜３００重量％、押出成形
法の場合２０〜１００重量％、好ましくは２５〜７０重
量％である。上記範囲を外れると、つまり添加量が少な
くなると成形性／分散性が悪化し良好な成形体が生成困
難になり、またセメント等の無機質水硬性材料の水和反
応に必要な量が確保できなくなって硬化が不十分となる
可能性が生じ、添加量が多くなりすぎると成形体の物性
特に強度が低下する可能性を有するために好ましくな
い。

【００３７】無機質水硬性材料、骨材、軽量骨材、繊維
質材料、混和材等を含む無機質水硬性組成物に水を混合
して、所望の形状の成形体を製造する方法としては、抄
造法、注型法、プレス成形法、押出成形法等いずれの方
法によっても製造可能であり、適宜選択可能であるが、
中空断面形状の成形体を連続的に製造可能である事から
押出成形法が好適である。また、無機質水硬性組成物及
び水の混合は、均一に混合可能であればその方法に制限
はなく、無機質水硬性組成物のみを混合した後に水を加
えて更に混合しても構わないし、適宜無機質水硬性組成
物を分割して混合した後に水を加えて更に混合しても構
わない。また、水の添加についても、一度に全水分量を
添加して混合しても、また、適宜分割して添加しても何
等問題はない。また、混合後に更に混練しても構わな
い。その混練方法も均一に混練可能であれば特にその方
法に制限はない。

【００３８】この様にして得た成形材料を所望形状に成
形した後、本発明のスチレン系樹脂発泡粒子の溶融温度
以上で加熱養生が行われる。加熱養生の方法は適宜選択
可能であり何等制限を受けるものではないが、高温高圧
下でのオートクレーブ養生が好適である。尚、この加熱
養生に先立って、従来行われている通常の養生を行って
も何等問題はない。即ち、成形体を成形後、前養生と呼
ばれる所定温度で放置してもよく、更にその後、或いは
成形後に、所定条件で常圧下での蒸気養生を行っても構
わない。

【００３９】オートクレーブ養生は、１００℃を超える
高温高圧の飽和蒸気による養生の事であり、本発明のス
チレン系樹脂発泡粒子が溶融し、成形体中に空洞部を生
じさせる事が可能であれば養生条件については何等制限
はなく、一般の条件で行うことができるが、好ましくは
１４０℃以上、より好ましくは１５０℃以上、更に好ま
しくは１６０℃以上の温度で行われる。養生時間につい
ては、無機質水硬性組成物の配合、養生温度及び所望の
成形体物性により適時変更可能である。

【００４０】本発明では、高温高圧下の蒸気養生即ちオ
ートクレーブ養生反応を行っても、また、適宜選択され
る常圧下での蒸気養生を行っても、軽量骨材として実質
的に発泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡粒子を使用
している為に、成形体の硬化が完全には終了していない
成形体中で微細なクラックが発生して強度低下が引き起
こされる様なこれまでの発泡ポリスチレンビーズで見ら
れたような発泡膨張が見られないのである。

【００４１】本発明により得られる無機質軽量成形体の
形状はどのようなものでも構わない。例えば，ボード
状，棒状，パイプ状等とすることができる。また、成形
した成形体を加熱養生に先立って、及びまたは加熱養生
後、及びまたは乾燥後に切削加工を行っても何等問題は
ない。無機質軽量成形体の用途も特に制限はなく、住宅
の外装材、天井、内装材、屋根材など幅広く利用するこ
とができる。

【００４２】

【実施例】以下、実施例および比較例に基づいて本発明
について説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定
されるものではない。

【００４３】

【実施例１】第１表に示した配合割合にされた無機質水
硬性組成物をミキサー（宮崎鉄工製ＭＨＳ−１６５型）
を用いて、乾式混合した後に第１表に示した量の水を加
えて湿式混合を行った。次に、この混合材料を押出混練
機（宮崎鉄工製スクリュー径１００фニーダールーダ
ー）に投入して混練する事により成形材料とした。この
成形材料を８個の中空部を有する幅１５０ｍｍ、厚み２
０ｍｍの中空板状ダイを取り付けたスクリュウ径７５mm
の真空押出成形機（本田鉄工製押出機）より押し出し
た。吐出した成形体を、４０℃続いて６０℃で湿潤蒸気
養生を行った後、１６０℃、０．６ＭＰａの圧力下でオ
ートクレーブ養生して、板状の無機質軽量成形体を得
た。この成形体の密度、嵩密度、曲げ強度、表面性、不
燃性を第１表に示す。

【００４４】尚、成形体の物性は以下の方法により測定
した。 〔密度〕重量と水没法により求められる体積から算出し
た。 〔曲げ強度〕ＪＩＳ Ａ １４０８ に準拠して測定し
た。但し、試験片寸法は、幅５０ｍｍラ長さ１５０ｍ
ｍ、スパン１００ｍｍとした。 〔成形体表面性〕目視による表面のささくれ、凹凸の評
価の他に、表面粗さ計による表面凹凸の評価も実施し
た。表面粗さによる評価は、（株）東京精密製の表目粗
さ計「ＳＵＲＦＣＯＭ１５００Ａ」を使用して、以下の
条件で測定を実施した。

【００４５】ＶＥＲＴＩＣＡＬ ＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴ
ＩＯＮ；１００、ＨＯＲＩＺＯＮＴＡＬ ＭＡＧＮＩＦ
ＩＣＡＴＩＯＮ；３、ＴＲＡＣＩＮＧ ＳＰＥＥＤ；
０．３、ＴＲＡＶＥＲＳＩＮＧ ＬＥＮＧＴＨ；５０ｍ
ｍ、ピックアップ；０．４ｇ（Ｅ−ＤＴ−Ｓ０１Ａ）、
触針;５μｍＲ 試験時には、表面の発泡粒子溶融孔状を触針が通過する
ように試験体をセットし、試験を開始するものとした。
上記試験時に、通常μｍオーダーで表す粗さの数値を出
すのは困難であったが、触針が試験体である無機質軽量
成形体の表面の凹部に侵入したままで進行しない状態に
ならず、表面粗さのチャートを描く事が可能な場合を
○、触針が成形体表面の凹部に侵入したままで進行せ
ず、表面粗さのチャートを描くことが不可能な場合をラ
とした。尚、試験に際しては成形体において、塗料及び
加飾を施していない平面或いは断面等溶融跡が検出可能
な部位について評価を行った。 〔不燃性〕建設省告示第１８２８号の基材試験に準拠し
て評価を実施。試験片４０ラ４０ラ５０mmを７５０℃の炉
内に挿入して、２０分間加熱し、試験体挿入前と挿入後
の炉内の温度差が５０℃以下であれば○、５０℃より高
い場合をラとして示す。 〔発泡性〕スチレン系樹脂発泡粒子の発泡余力の評価と
して、再加熱の前後での発泡倍率の変化を発泡性として
示した。尚、発泡性は（再加熱後の発泡倍率）÷（再加
熱前の発泡倍率）から導き出した数字で表記している。
発泡剤含浸済みの発泡性樹脂粒子を蒸気で加熱して発泡
させて得た発泡樹脂粒子を、所定量測り取って蒸気が浸
透可能な容器（例えば所定のメッシュ、金網で作成した
カゴ）に入れ、蒸気で３〜５分間再加熱して発泡させ
る。その後、再加熱後の発泡粒子の発泡倍率を測定す
る。

【００４６】

【実施例２〜４】無機質水硬性組成物の配合量及び種類
を第１表に示す通りに変更した他は、実施例１と同様の
方法で成形材料を得、この成形材料を実施例１と同様の
方法で板状の無機質軽量成形体を得た。この成形体の押
出成形性、密度、嵩密度、曲げ強度、表面性、不燃性を
実施例１と同様の方法で評価した。結果を第１表に併せ
て示す。

【００４７】

【比較例１〜３】無機質水硬性組成物の配合量及び種類
を第２表に示す通りに変更した他は、実施例１と同様の
方法で成形材料を得、この成形材料を実施例１と同様の
方法で板状の無機質軽量成形体を得た。この成形体の密
度、嵩密度、曲げ強度、表面性、不燃性を実施例１と同
様の方法で評価した。結果を第２表に併せて示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】

【発明の効果】無機質水硬性材料、骨材、軽量骨材、繊
維質材料、混和材等からなる組成物から成形体を製造す
る方法において、 軽量骨材として実質的に発泡余力を
有さないスチレン系樹脂発泡粒子を添加した組成物を成
形し、前記発泡粒子の溶融温度以上の温度で養生する本
発明の製造法により、軽量でしかも良好な表面性を有
し、且つ物性特に曲げ強度の低下の少ない良好な無機質
軽量成形体を製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 14:04 Ｃ０４Ｂ 14:04 Ｚ 16:02 16:02 Ｚ 16:06 16:06 Ａ 16:08 16:08 14:02 14:02 Ｂ 24:38） 24:38） Ａ 103:44 103:44 111:40 111:40 Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA04 PA06 PA07 PA11 PA15 PA24 PA27 PA29 PA34 PB40 RA05 4G054 AA01 AA15 AA18 BD00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質水硬性材料、骨材、軽量骨材、繊
   維質材料、混和材等を含む無機質水硬性組成物と水を混
   合して、所望の形状に成形した後、加熱養生して無機質
   軽量成形体を製造する方法であって、軽量骨材として実
   質的に発泡余力を有さないスチレン系樹脂発泡粒子を使
   用し、前記スチレン系樹脂発泡粒子の溶融温度以上の温
   度で加熱養生して成形体中に空洞部を生じさせる事を特
   徴とする無機質軽量成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 実質的に発泡余力を有さないスチレン系
   樹脂発泡粒子が、３００〜７００μｍの粒径で、且つ２
   ５〜５０倍の発泡倍率の発泡粒子である請求項１記載の
   無機質軽量成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 軽量骨材として更に平均粒径５０〜３０
   ０μｍ、かさ比重０．１〜０．７、耐圧強度８ＭＰa以
   上で且つ２０重量％〜５０重量％の酸化アルミニウム成
   分を有する無機軽量骨材を使用する請求項１乃至２記載
   の無機質軽量成形体の製造方法。