JPS6246980A - 複合板用軽量板材の製造方法 - 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】

〔発明の技術分野〕 本発明は、軽量且つ耐水性が良好で高強度な複合板用軽
量板材の製造方法に関する。 〔従来技術の欠点〕 従来より、軽量で、防火性、防音性、断熱性等の優れた
軽量板材としては各種各様のものが製造され、複合板製
造用に供給されている。一般に上記軽量板材は、単独で
使用されるよりもどちらかというと他の化粧板材と複合
する、即ちサンドインチ坂のための複合板用心材として
供されており、例えばその具体的な軽量板材としては、
木毛セメント板、パーライトモルタル板、パーライト成
形板、泡ガラス板、その他育機質フオーム等がよく知ら
れている。 しかしながら、木毛セメント板、パーライトモルタル板
等は強度が特に優れている反面、比重が大きいので複合
板用軽量板材としての用途が制限され易く、断熱性が必
ずしも好ましいとはいえない、また、パーライト成形板
、泡ガラス板等は、防火性が良好であるという点を除け
ば、やはり比重が大きいという欠点、比較的脆いという
欠点、その為に生じる持ち運び上の問題があり、複合板
用軽量板材の製造にはなお不便を来たしている。 更に、有機質フオームは、軽量性、断熱性、遮音性等が
優れており、複合板用軽量板材を製造するに際してその
中空部に簡単に充填できるという利点があるが、熱や火
に弱いのみならず、これが成形板の時には持ち運ぶが不
便、現場発泡の時には断熱対象物の腐食を発生ずること
もある。 このような事情から、以前より価格的に安価で上記目的
を付与する要素を有するパーライト等の軽量骨材を利用
することが色々実施されており、例えばパーライト粒子
を比較的少量の結合剤、即ちセメントやゆう薬、合成樹
脂等で結合する、又はパーライト粒子を互いに融着させ
る、或いはこれらに無機質繊維を介在させる等によって
、軽量性、防火性、断熱性、強度向上をはかっているが
、係る用途に適合する複合板用の軽量板材は得ることが
できなかった。 〔発明が解決しようとする手段〕 本発明は、上述したような軽量で、耐水性、防火性、防
音性、断熱性等の優れた複合板に使用し得る軽量板材を
提供しようとするもので、特に特定の無機質発泡硬化性
組成物と軽量骨材を配合し、これを特定の構造を有する
空間部、即ちハニカムコアを有する型枠内部に充填し、
発泡硬化せしめることによって成し得たものである。即
ち、本発明は、型枠に、発泡硬化性を有する組成物を充
填し複合板用軸ｇｔ板材を製造するに際し、予め型枠内
にハニカムコアを形成し、咳ハニカムコアの空隙部に、
（８）水可溶性アルカリ金泥珪酸塩ｆ６ｅｉ、、山）金
属系発泡剤、（ｃ１水可溶性アルカリ金屈珪酸塩の硬化
剤、＋ｄｉ軽量骨材及びｆｃｌ水から成り、がっ（ｄｌ
成分１００容量部に対して、ｔｅｌ　＋　１１　＋　ｆ
ｃｌ　＋　ｔｅｌ　〕合計量が２〜４０容量部である発
泡硬化性組成物を充填、発泡硬化せしめることを特徴と
するものである。 〔発明の目的〕 こうして得られる複合板用軽量板材は、軽量で、耐水性
が良く、圧縮及び曲げ強度が高く、防火性、収縮膨張抵
抗、防音性等が優れ、切断等の加工性、取扱い作業性等
も非常に良好であり、複合板材製造の上で非常に利用価
値が高い。 以下、本発明の構成について詳述する。 〔発明の構成〕 本発明において、第＋ａ＋成分としては水可溶性アルカ
リ金属珪酸塩を使用し、これにより初めて常温下で他の
原料物質と混合するだけで容易に諸性能の優れた発泡硬
化体を得ることができ、を効な粘結性を呈してその発泡
反応を効率良（なさしめる。この第（ａｌ成分を構成す
るアルカリ成分としては、例えば、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルヒシウム等のアルカリ金属珪酸塩を例
示できるが、特にナトリウム、カリウムの場合は安価で
入手し易く、しかも組成物の硬化効果の促進が顕著であ
り、望ましい。また、第（ａｌ成分は水溶性である限り
、その組成やアルカリ物質と５ｉＯｚとのモル比には制
限されるものではない。 また、第（Ｉｌ＋成分としては金属系発泡剤を使用し、
各種の金属元素及び全屈合金乃至全屈間化合物が使用で
きる。金属元素としては周期律表の■Ｂ、ＩＩＩＡ、Ｉ
ＩＩＢ、ＴＶＡ、ｒＶＢ、ＶＡ、ＶＢ、ＶＴＢ。 ■Ｂ及び■族に屈するものが好ましく、係る金属元素と
しては、Ｃｒ、　Ｍｎ、　Ｔｉ、Ｚｒ、　Ｖ、、Ｓｉ、
　Ｇｅ、　Ｓｂ。 Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｚｎ、八１、Ｃａ等が例示で
き、特にＴｉ。 Ｚｒ、■、ＡＩ、　Ｓｉ、　Ｇｅ、、　Ｓｂ、　Ｚｎ等
は望ましいものである０合金乃至金ｚ間化合物（全屈相
互間もしくは金属と非金属との化学結合体）の代表的な
ものを例示すれば、ＡＩ−’Ｓｉ　、、Ａｌ−Ｔｉ　、
　Ａｌ−Ｍｎ　、　Ａｌ−Ｃｕ　。 Ａｌ−Ｃｕ−３ｉ、、Ｚｎ−３％Ｚｎ−５ｎ　、、Ｃｕ
−５ｉ　％　Ｆｅ−５ｉ　。 ５ｔ−Ｎｉ　ＸＣｏ−５ｂ等が挙げられる。この金属系
発泡剤は通常１種又は２種以上を微粉末の形態で使用す
る。 次に、第（ｃ１成分としては水可溶性アルカリ金属珪酸
塩の硬化剤を使用するものであり、この（ｅｌ成分は、
＋ａ＋成分の硬化を補強するに役立つものである。係る
硬化剤の例としては、水硬性セメント、シリカダスト、
酸性全屈酸化物、高炉スラング、高級脂肪酸の二価以上
の金属塩、カルボキシル基を有する水溶性高分子物質の
二価以上の金属塩、リン酸塩、ホウ酸塩、二価金属の硫
酸塩及び二価金属の亜硫酸塩の群から選ばれる少なくと
もｉ＋ｔである。この硬化性成分を具体的に例示すれば
次の通りである。水硬性セメントとしては、ポルトラン
ドセメント、アルミナセメント、高炉セメント、シリカ
セメント等、高級脂肪酸の二価以上の金属塩は、代表的
なものとしてステアリン酸やパルミチン酸の亜鉛塩、ア
ルミニウム塩等、カルボキシル基を含有する水溶性高分
子の二価以上の塩として、水溶性高分子がアルギン酸、
ポリアクリル酸等で構成され、二価以上の金属がＺｎ、
　Ｍｇ、　Ｂｅ、Ｓｒ、　Ｂａ、、ＡＩ、　Ｔｉ、　Ｚ
ｒ等から選ばれる金属で、該水溶性高分子と金属とで塩
を形成しているもの、酸性金属酸化物としては、ＺｎＯ
、ＣｒｚＪ　、ＭｎＯ２、ＭｎＯ、ＦｅＯ、ＣｏＯ、Ｐ
ｂＯ等が、またリン酸塩としてはリン酸アルミニウム、
リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸マグネシウム等
が、ホウ酸塩としてはホウ酸亜鉛、ホウ酸マグネシウム
、ホウ酸カルシウム等、二価金属の硫酸塩としては硫酸
マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸カルシウム等、二価金属
の亜硫酸塩としては亜硫酸カルシウム、亜硫酸マグネシ
ウム等が例示できる。 本発明における第（ｄｉ酸成分しては軽量骨材を使用す
るもので、天然鉱物の発泡又は膨張した物質である膨張
パーライト（単にパーライトといわれる）、膨張頁岩、
膨張バーミキュライト、軽石、シラスバルーン等の他、
シリカゲルの発泡体、各種スラグを造粒して発泡させた
物、粘土粉体を造粒して発泡させた物等のような人工軽
量骨材を含む、これ等の内、膨張又は発泡した物質で、
特に気泡の独立性が高く、軽量性に富み、球状を呈する
ものが好ましく、例えばパーライト、シラスバル−ン、
シリカゲル発泡体、ガラスバルーン等を例示できる。 上記の如く、本発明に使用する発泡硬化性組成物は、上
述４成分並びにｔｅｌ水を加えたものから成るが、その
配合比率は、（ａ）成分の固形分換算量１００重量部に
対して、（ｂ）成分２〜１００重量部、（ｃ１成分５〜
１００重量部及び（ｅｌ成分１０〜１００重量部とし、
且つこれらｆａｔ　＋　（ｂｌ　＋　＋Ｃ＋　＋　ｔｅ
ｌ成分の合計量と＋ｄ！成分の量との比率は、（ｄ）成
分１００８１部に対して（ａ）＋Ｔｏ）＋（ｃ）＋（ｅ
）成分２〜４０容量部とするもので、所謂結合材成分（
（ａｌ　＋　（ｂｌ　＋　ｔｅｌ　＋　ｔｅｌ　）が２
容量部を下回る時には、所望の強度の良好なものが得難
く、４０容量部を越えると断熱性の低下のみならず曲げ
強度も低下する傾向となる。 本発明の製造方法は、上記４成分（（ａｌ　＋　（ｂｌ
　＋　＋Ｃ１＋（ｄ）成分）にｆｅ）水を配合した発泡
硬化性組成物ペーストを、ハニカムコアを有する型枠に
先議することにあり、係る操作は常温下でも加熱下でも
容易に行える。ハニカムコアは、中空心材ともいわれ、
その材質は紙製、全屈製、プラスチック製、アスベスト
製等種々あるが、ＩＥ製ハニカムコアは最も安価であり
、本発明の使用に最も適する。紙製ハニカムコアは、具
体的にはＪＩＳ　Ａ　６９３１　ニモ規定されているが
、紙単独のものの他に、樹脂を含浸したものもある。金
属型ハニカムコアとしては、アルミニウム、ステンレス
、チタニウム等がある。次に、ハニカムコアの形状には
、代表的な六角形状の他に、円形状、リブ状、段ボール
形状、折紙形状等あるが、特にその形状には影響されな
い。コアの大きさについては、格別に規定されるもので
はなく、用途に応じて適時選択すれば良い。 また、上記５成分の他に、必要に応じて適宜増量材、粘
性調整材、タレ防止材等を配合できる。 〔発明の効果〕 本発明によって、当該複合板用軽量板材製造に際し、次
のような利点を列挙できる。即ち、ｆｉｌ実用上比重が
０．２程度の軽量板材は一般に強度が低いが、本発明に
よって得られる軽量板材は、配合によっても異なるが、
比重が０．０５〜０．３程度に調整でき、ハニカムコア
自体の強度と発泡硬化体との複合効果によって予想外の
圧縮強度、曲げ強度（せん断強度ともいわれる）が得ら
れる。 係る効果は、推定する処によると、ハニカムコア単独の
場合、例えば圧縮荷重を受けると、コアを形成する隔壁
に応力が分散されるに留まるが、本発明複合板用軽量板
材によると、更にコア内に形成されている発泡硬化体の
軽量骨材に分散され、緩和されるからである。従って、
軽量且つ高強度の複合板用軽量板材が得られるのである
。また、（２）ハニカムコアが紙製であっても発泡硬化
体が不燃で、発泡硬化組成物中の水可溶性アルカリ全屈
珪酸塩が一部紙に含浸されるので、防火性が非常に良い
。更に、（３）上述したようにハニカムコアは、発／１
ｉ！硬化体のクッション材的な機能を果たし、他の無機
質性軽量板材に比し弾力性に富む、更にまた、（４）ハ
ニカムコアの有する吸音性と発泡硬化体の有する遮音性
が複合して防音性を高める。他方、（５）本発明者等は
、先願においては水可溶性アルカリ金属珪酸塩の硬化剤
を使用しないものを創作したが、先願のものは耐水性が
芳しくなかったけれど、本願のものは耐水性が非常に向
上し、これを外部に使用して水が浸入しても良く耐える
ということが分かった。その他（６）堅牢にしてかなり
の弾性強度を示す処から、寸法安定性や切断加工性等も
優れている。 上述のような軽量板材を複合板の心材とし、その上下に
種々の化粧材、例えば化粧石綿スレート、着色亜鉛鉄板
、着色アルミニウム板等を使用したサンドインチ構造の
複合板は、従来から使用されている複合板に比べて非常
に強度が優れる。 以下、実施例により具体的に説明する。 〔発明の実施態様〕 実施例１ 発泡硬化性組成物として、次の配合のものを使用した。

【発泡硬化性組成物】

■珪酸ソーダ（水ガラス１号、　　１００重量部固形分
４０％）　　　　　　　（固形分換算で）■金属珪素粉
末　　　　　　　　　　２５重量部■アルミナセメント
　　　　　　　　２０重量部■水　　　　　　　　　　
　　　　１６０重量部これらを混合してペーストに開裂
した処、比重は１．４であった。このペースト１２容量
部に対して比重０．０５で粒径２〜５鶴のパーライトを
１００容量部配合し、発泡硬化性組成物を得た。 次に、ＪＩＳ　Ａ　６９３１に規定のパネル用ペーパー
コアの内六角形状で、幅４０ｃ■、長さ８０ｃｍ、厚さ
２５−、セルサイズ２５ｍ＋ｓのハニカムコアの下部に
剥離性プラスチックシートを介して３鶴厚の石綿スレー
トを設置し、上記発泡硬化性組成物を約Ａの高さまで充
填し、次にハニカムコアの上部を剥離性プラスチックシ
ートを介して石綿スレートで押さえ常温下で放置した処
、約２０分後に発泡硬化性組成物は発泡を開始し、３５
分後には硬化し、比重０．１５の軽量板材が得られた。 この複合板材を用いてＪＩＳ　Ａ　６９３１に規定され
る圧縮強度及びせん断強度の試験をした処、圧縮強度６
．１　ｋｇｆ／ｃｄ、せん断強度１．１　ｋｇｆ／−で
あった、また、これを水中に１週間浸漬したがペーパー
にしわができた以外は同等変化はなかった。更に、弾性
率、鋸切断性、防音性を試験した処、従来の軽量板材に
比べて良好であった。 比較例１〜３ 実施例において、軽量板材として発泡硬化性組成物を使
用しないペーパーハニカムコア単独のもの（比較例１）
、軽量板材として発泡硬化性組成物を単独で発泡硬化せ
しめたもの（比較例２）及び発泡硬化性組成物中のアル
ミナセメントを除いた配合の組成物を使用したもの（比
較例３）を調製し、これらについて圧縮強度、せん断強
度及び耐水性試験をした処、次の値が得られた。 比較例１の圧縮強度　：　　　１．３　ｋｇｆ／ｃｊせ
ん断強度：　　　０．７２ｋｇｆ　／　ｃｄ耐水性　　
：形状が完全に崩壊 比較例２の圧縮強度　：　　　０．５１ｋｇｆ／−せん
断強度：　　　０．３４ｋｇｆ　／　ｃｓｉ耐水性′　
：全く異状なかった 比較例３の圧縮強度　＝　　５．９　ｋｇｆ／ｃｄせん
断強度：　　　１．２　ｋｇｆ／ａ！耐水性　　：ペー
パーにしわが沢山 入り、硬化体は１／１０ 程度形崩れした （に１．上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）型枠に、発泡硬化性を有する組成物を充填して複
   合板用軽量板材を製造するに際し、予め型枠内にハニカ
   ムコアを形成し、該ハニカムコアの空間部に、（ａ）水
   可溶性アルカリ金属珪酸塩溶液、（ｂ）金属系発泡剤、
   （ｃ）水可溶性アルカリ金属珪酸塩の硬化剤、（ｄ）軽
   量骨材及び（ｅ）水から成り、かつ（ｄ）成分１００容
   量部に対して、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）の合計
   量が２〜４０容量部である発泡硬化性組成物を充填、発
   泡硬化せしめることを特徴とする複合板用軽量板材の製
   造方法。