JPH0249905B2 - Sejusementoshitsuhanikamupaneru - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、施釉セメント質表面板を有するセメ
ント質ハニカムパネルに関する。詳しくは、セメ
ントおよび骨材を主成分とする肉薄のセメント質
ハニカム構成材料のハニカム構成接点およびセメ
ント質表面板をセメント系接着剤で接合した構造
の施釉ハニカムパネルに関する。

［従来の技術及びその問題点］ ハニカムコア材の両面に金属（アルミニウム
等）、FRP、合板、無機質板（石綿セメント板
等）等の表面材を取り付けたハニカムサンドイツ
チ構造体は、軽量であり（空間容積が極めて大き
いため）重量の割に強い強度と剛性を有し、更に
は断熱作用、遮音性等を有するため、航空機、車
両、建築などの構造部材として広く利用されてい
る。

ハニカムコア材としてはアルミニウムやステン
レスのような金属コア、プラスチツクコア、
FRPコア、ペーパーコア等数多くの種類がある。
ペーパーハニカムコアは、材料コストおよび加工
等の観点からは有利であるが、例えば紙から成
るため燃え易い、強度が弱い、表面材との接
着性が悪い、等の問題点を有する。これらの問題
は、樹脂含浸ペーパーハニカム体についても同様
である。

セメント質モルタル材料等を流し込みまたは押
出成形する方法では、本発明のように肉薄軽量で
高強度の大型コンクリート質ハニカムパネルを製
造することは不可能である。

従つて本発明の主な目的は、実用的な高強度を
有し、そして好ましくは焼成（燃焼）によつても
著しく強度が低下せず、しかも構成材料間の接着
性に優れた、軽量構造材料用の施釉表面板を有す
るセメント質ハニカムパネルを提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によつて、(イ)水硬性セメント100重量部
およびセメント用骨材粉約50〜400重量部から本
質的になる肉薄のセメント質ハニカム構成材料
２、および(ロ)所要表面に施釉層６を有する、水硬
性セメント100重量部および熱安定性のセメント
用骨材約50〜400重量部から本質的になるセメン
ト質表面板３から構成され、該ハニカム構成材料
２のハニカム構成接点および該ハニカム構成材料
２と該表面板３との接点がセメント系接着剤５で
接合されており、そして該ハニカム構成材料２、
該表面板３および該接着剤５中のそれぞれのセメ
ント成分が連続して結合していることを特徴とす
る、施釉ハニカムパネルが提供される。

上記のハニカムパネルは、例えば、水硬性セメ
ント約100重量部、セメント用骨材粉約50〜400重
量部およびパルプ約５重量部以上から本質的にな
りそして該材料成分が実質的に均一に分散して付
着しているセメント系抄造紙等の薄い可撓性セメ
ント系シートを折り曲げてハニカム構成材料を形
成し、該ハニカム構成材料を合わせてハニカム構
成接点をセメント系接着剤で接合し、これに水硬
性セメント約100重量部およびセメント用骨材約
50〜400重量部から本質的になる施釉セメント質
表面板を該セメント質接着剤で接合する方法によ
り製造できる。なお、セメント質表面板上の施釉
層は、施釉前の該表面板をハニカム体に接合して
ハニカムパネルを形成した後、該パネルの表面板
の所要表面に釉薬を塗布し、そして焼成して施釉
層を形成してもよい。この場合には、パルプ等の
有機成分を含まない不燃性のハニカムパネルが得
られる。

上記の施釉ハニカムパネルのハニカム体芯材の
空洞４に断熱性材料を充填して、断熱遮音性を向
上したパネル構造体が得られる。断熱材として
は、ロツクウールやガラス繊維等の鉱物性繊維、
セラミツク系発泡体、発泡プラスチツク等が公知
であり、一般に不燃性のものが好ましい。

［発明の詳しい記述］ 上記のセメント系抄造紙は、水硬性セメント約
100重量部、セメント用骨材粉約50〜約400重量
部、パルプ約５重量部以上（例えば約10〜約25重
量部）および有効量の静電調節性定着剤を水と混
合してセメントとパルプ間の静電付着性を改善し
たスラリーとし、そして該スラリーを常法に従つ
て抄紙することにより得られる。

上記のセメントとは、水硬性（または水／気硬
性）を有する結合性粉状材料を意味し、代表的に
はポルトランドセメント、アルミナセメント、フ
ライアツシユセメント、高炉セメント、シリカセ
メント等、およびこれらの混合物が例示される。
通常はポルトランドセメントが有利に使用され
る。

セメント成分の強度の増加およびパルプとの抄
造付着性のため、セメント用骨材粉が使用され
る。該骨材粉は、約950℃までの焼成にて熱安定
性であるものが好ましく、例えば人工的火成物で
あるシヤモツト粉、シエルベン粉、天然火成物で
ある安山岩粉、玄武岩粉、珪砂、およびその他の
火成系の岩石粉等であるのが好ましい。該骨材粉
は通常、平均粒径が約100メツシユ以下のものが
使用される。該骨材粉はセメント量以上の量で使
用するのが好ましい。

上記の静電調節性定着剤とは、パルプとセメン
トとの間の静電調節性を有する糊剤等の定着剤を
意味する。代表的には、アニオン性、カチオン性
または両性イオン性の有機高分子化合物のような
電離性定着剤またはこれらの混合物、或いはアニ
オン性化合物、カチオン性化合物、両性イオン性
化合物のような電離性化合物またはこれらの混合
物と実質的に非イオン性糊剤との混合物が例示さ
れる。例えば、アニオン系糊剤とカチオン系糊剤
との混合物が用いられる。かかる静電調節性定着
剤の使用量は、パルプとセメントと骨材との合計
100重量部に対して、通常約0.01〜約10重量部、
好ましくは約0.1〜約２重量部である。カチオン
系定着剤とアニオン系定着剤との混合物を使用す
る場合の割合（重量比）は、カチオン系定着剤１
に対してアニオン系定着剤約0.05〜約0.5未満で
あるのが好ましい。

上記のセメント紙において、上記の配合材料の
他に、必要に応じて種々の製紙助剤、例えば紙力
増強剤、分散剤等を配合することができる。ま
た、抄造に差支いない限り、有機質繊維または好
ましくは耐火性の無機質繊維、金属繊維等を補強
用に配合することも可能である。

上記のセメント紙は、上記の諸原料を水または
セメント上澄み液（以下、水等とも云う）と混合
して水性のスラリーとし、該スラリーを常法に従
つて抄紙することにより得られる。各原料と水等
との混合方法および混合順序は限定されない。例
えば所定量の各原料を水等中に攪拌混合してスラ
リーとし、次いでこれらのスラリーを更に水等を
添加して攪拌混合した後、定着剤等の薬剤を添加
してもよい。原料組成物のスラリー濃度は特に限
定されず、常法の抄紙方法にて抄造可能な範囲で
ある。本発明のハニカムパネルの製造に使用され
るセメント紙は、通常厚さが数百ミクロンないし
数ミリメートルである。なお、抄造したセメント
紙を加湿するかまたはセメントペーストもしくは
モルタルを用いて２枚以上接合しそしてロール加
圧して、所望の厚さのセメント紙が容易に得られ
る。

本発明のハニカムパネルは、上記のセメント紙
等の薄い可撓性セメント系シートをハニカム構成
状に折り曲げ、そしてハニカム構成接点をセメン
ト系接着剤で接着し、得られたハニカム体にセメ
ント質表面板をセメント系接着剤で接合して形成
される。該ハニカム体は通常多角柱状、代表的に
は、三角、四角又は六角の柱状、の空洞を有す
る。該空洞の寸法は任意であるが、例えば径数
cm、代表的には径約１〜10cm程度の円に内接する
多角形の柱状体である。該セメント系接着剤とし
て、セメントペースト、モルタル等が使用され
る。該接着剤がモルタルのように適量の骨材を含
むものである場合には、該骨材はセメント紙に含
まれる骨材と同様に、約950℃までの焼成にて熱
安定性を有する骨材粉であるのが、その後にハニ
カムパネルを焼成する場合は望ましい。ハニカム
パネルをその後に焼成してパルプ分を焼失しそし
てセメント成分を再水和処理する場合には、該接
着剤はセメントおよび骨材のみから成るのが一般
に好ましい。焼成せずにそのまま軽量構造体に用
いる場合は、セメント系接着剤にゴムラテツク
ス、アクリルエマルジヨン等の少量の樹脂成分を
混入すると接着性が向上し、セメント強度が増大
し、そして耐剪断衝撃性も増加する。本明細書で
は、これらを総称してセメント系接着剤という。

上記のハニカム体にセメント系の接合をするセ
メント質表面板中の水硬性セメントおよび熱安定
性のセメント用骨材は、ハニカム構成材料に使用
するものと同様である。該表面板の厚さが約1.5
mm以上である場合には、例えば押出し成形法等に
より製造できる。厚さが約1.5mm未満の場合には、
例えば上記のセメント紙のような可撓性セメント
系シートに施釉したものを表面板として用いるこ
とができる。表面板上の施釉層は表面板をハニカ
ム体に接合する前に釉薬塗布・焼成工程により形
成し、次いで未焼成ハニカム体または焼成水和ハ
ニカム体の芯材に接合することができる。あるい
は、ハニカム体と接合してハニカムパネルを形成
した後に、上記工程により施釉焼成して形成して
もよい。なお、該表面板はハニカム体の少なくと
も一面に、例えば表裏二面に設けることができ
る。

パルプ等の有機物を含有するハニカムパネルを
焼成して不燃性のパネルとする場合は、パルプ等
の有機物が焼失する温度以上の温度で約950℃以
下の温度、通常約650℃〜約900℃の温度、で十数
分ないし数時間、代表的には30〜120分程度行う。
焼成が約950℃を越えると、その後に再水和して
も強度の回復が困難となる。焼成後、ハニカムパ
ネルを例えば水中浸漬、スプレー散水等を行つて
空気中に放置するか、或いは好ましくは蒸気養生
して、焼成により失われた水分を補給再水和し
て、強度を回復させるのが普通である。なお、上
記の焼成によつて有機物含有ハニカムパネル中の
有機質成分は焼失して不燃性となり、そして上記
の再水和処理によつて、有機物の焼失により形成
される空隙中にセメントの再水和粒が成長する。

このようにして得られる本発明の施釉ハニカム
パネル１は、肉薄のハニカム構成材料２の厚さが
通常約0.5mmないし約５mmであり、代表的には約
２mm未満である。空洞４の寸法は任意の大きさと
することができるが、例えば径数cm、代表的には
径約１〜10cm程度の円に内接する多角形の柱状で
ある。セメント質表面板３の厚さは通常約0.5mm
ないし約２〜３cmである。

本発明によるハニカムパネルの代表的な使用態
様を以下に例示すると；該ハニカムパネルはハ
ニカム構成材料およびセメント質表面板中のセメ
ント成分および接着剤中のセメント成分が連続的
に結合して充分な強度を有するので、そのままハ
ニカムパネル材として使用でき、該ハニカムパ
ネルの非施釉部分に水ガラス等の塗料を塗装して
防水性を向上させることができ、該パネルのハ
ニカム空間に断熱材を充填することによつて、断
熱遮音性のパネル構造体が容易に得られる。

［実施例］ 本発明を以下の例により更に具体的に説明す
る。

参考例（セメント紙の製造）： セメント原料として、普通ポルトランドセメン
トとシヤモツト微粉末（(株)INAX外装タイル粉砕
物）との混合物［セメント／シヤモツト（重量
比）＝１：２］を用い、該原料100重量部と水およ
びセメント上澄み液2000重量部とをミキサーに投
入し、30秒間攪拌混合してセメントスラリーを調
製した。

一方パルプは、一般製紙用天然パルプ
（NBKP／LBKP＝２／８）と水とを試験用叩解
機（熊谷理機工業製）に投入し、55分間叩解処理
を行つて、水度（c.s.f）370mlのパルプスラリー
を得た（パルプ濃度2.5％）。上記のセメントスラ
リーとパルプスラリー及び水またはセメント上澄
みを混合して、セメント―パルプ系の均一なスラ
リーとした［パルプ／セメント原料（重量比）＝
13：87］。該セメント―パルプ系スラリーに、カ
メイン557―Ｈ（デイツク・ハーキユレス社製、カ
チオン系湿潤紙力増強剤）をパルプ＋セメント原
料100重量部に対して0.5重量部（固形分換算）添
加し、１分間攪拌した。次いで、アクリパーズ
（ダイヤフロツク社製、アニオン系粘剤をパルプ
＋セメント原料100重量部に対して0.04重量部
（固形分換算）添加し、同上の攪拌を行つた。

このスラリーを角型シートマシン（熊谷理機
製）で抄造して、縦25cm、横25cm、坪量700ｇ／
m²のセメント生シートを得た。この生シートを湿
潤状態で５Kgｆ／cm²の圧力で30分間脱水プレス
し、回転型乾燥機（熊谷理機製）で110℃―15分
間乾燥して乾燥セメントシートを得た。

実施例 １： 上記のようにして得られた多数枚のセメント紙
２ｂ，２ｄ……を第１図に示すように折り曲げた
後、セメント紙２ａ，２ｃ……を重ね合わせてハ
ニカム構成接点をモルタル（セメント：シヤモツ
ト＝２：１）５で接着して、三角柱状の空洞４を
有する、施釉層のないハニカム体を得た。なお、
空洞４の寸法は、三角形断面が径約５cmの円に内
接する寸法とした。

このハニカム体の上表面のセメント紙２ａに釉
薬スラリー（フリツト100重量部、蛙目粘土５重
量部、メチルセルロース0.4重量部、および水60
重量部）を塗布し、800℃にて60分間焼成して施
釉層６を形成し、そして半日間蒸気養生して、第
２図に示す施釉セメント質表面板３を有する有機
質成分を含まない不燃性の施釉ハニカムパネル１
を得た。

実施例 ２： 実施例１と同様にして多数枚のセメント紙を折
り曲げて重ね合わせ、ハニカム構成接点および表
面板用のセメント紙をモルタル５で接着し、該表
面板上に釉薬を塗布し、そして上記と同条件にて
焼成および再水和処理して、第３〜第４図に示す
四角柱状又は六角柱状の空洞４を有する施釉ハニ
カムパネル１を得た。

なお、上記の実施例１および２ではハニカム体
にセメント質表面板を接合してから施釉焼成する
態様を例示したが、別途に作成した施釉セメント
板を未焼成ハニカム体または焼成水和ハニカム体
上にセメント接合しても、同様な施釉ハニカムパ
ネルが得られる。

［作用および効果］ 本発明の施釉ハニカムパネルは、水硬性セメン
トおよび骨材から本質的になりそして該材料が実
質的に均一に分散した構造を特徴とする。従来の
ハニカム紙を芯材としてその表面をマグネシアセ
メント等の無機質材料にて被覆した構造で該被覆
材料が芯材の紙によつて分断されている構造のも
のとは、本質的に相異するものである。すなわ
ち、本発明の施釉ハニカムパネルではセメント質
ハニカム構成材料中にセメントおよび骨材粉が連
続的に存在しており、これがハニカム構成接点で
セメント系接着剤によつて接合された構造を有す
る。

従つて本発明による施釉ハニカムパネルは、代
表的に、本質的にコンクリート質であるため不
燃性でありそして機械的強度が大きい、従来品
のように、湿潤等によつて強度の劣化または剥離
を生じない；更に、熱安定性の骨材粉を使用した
場合には、火災等の加熱時の剥離がない、ハ
ニカム体を加熱してパルプ材等の有機質成分を焼
失させそして再水和して焼失空隙部分にセメント
水和物を生長させたハニカム芯材を採用すること
によつて、可燃物を含まない高強度の施釉ハニカ
ムパネルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の三角柱状空洞を有するハニカ
ムパネル製造の説明図である。第２ないし第４図
は本発明の施釉ハニカムパネルの具体例を示す断
面図である。 １：施釉ハニカムパネル、２：セメント質ハニ
カム構成材料、２ａ，２ｂ，…：セメント紙、
３：施釉セメント質表面板、４：空洞、５：セメ
ント系接着剤、６：施釉層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ)水硬性セメント100重量部およびセメント
   用骨材粉50〜400重量部から本質的になる肉薄の
   セメント質のハニカム構成材料、および(ロ)所要表
   面に施釉層を有する、水硬性セメント100重量部
   および熱安定性のセメント用骨材50〜400重量部
   から本質的になるセメント質表面板から構成さ
   れ、該ハニカム構成材料のハニカム構成接点およ
   び該ハニカム構成材料と該表面板との接点がセメ
   ント系接着剤で接合されており、そして該ハニカ
   ム構成材料、該表面板および該接着剤中のそれぞ
   れのセメント成分が連続して結合していることを
   特徴とする、施釉ハニカムパネル。 ２ 上記のハニカム構成材料中の骨材粉が熱安定
   性の骨材粉であり、該ハニカム構成材料が可燃成
   分を含有しない焼成再水和されたハニカム体芯材
   を形成している、特許請求の範囲第１項のハニカ
   ムパネル。 ３ 上記のハニカムパネルのハニカム空間部に断
   熱材を充填して断熱遮音性を向上した、特許請求
   の範囲第１項または第２項のハニカムパネル。