JPS63107545A - セメント系抄造紙ハニカム体およびその製法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセメント系抄造紙（すなわちセメント系填料内
添紙、以下にセメント紙と略称する）から成るハニカム
体およびその製法に関する。詳しくは、セメント、骨材
およびパルプを主成分とするセメント紙をハニカム構成
状に折り曲げそして接合して製造したハニカム体および
その製法に関する。

〔従来の技術およびその問題点〕

ハニカムコアの両面に金属（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ッチ構造体は、軽量てあり（
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、プラスチックコア、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０紙から成るため燃え易い、０強度が弱い、０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。

上下に表面材を有するペーパーハニカム構造体として、
第５図に示すように、ペーパーハニカム４′にマグネシ
アセメントを被覆させ、そして表面材としてガラス繊維
５′を含むマグネシアセメント硬化体を用いてハニカム
コア１′と表面材２′とをマグネシアセメントペースト
で接着したものが提案されている（実開昭５８−１４７
７３０号）。

しかしながら、上記の構造体のハニカムコア１′は、紙
とその表面に被覆されたマグネシアセメント硬化体３′
から成るため、強度がそして特に湿潤時の強度が不十分
である。また、該ハニカム構造体が火災等にあった場合
、ハニカムコアの紙の部分が熱分解または焼失して連通
した空洞が形成するため、強度が著しく低下すると共に
、空洞に沿って剥離が生じ易い。

一方、粘土や鉱物粉をパルプと共にスラリー化して得ら
れた陶土紙、水酸化アルミニウム又は石ロウを主な不燃
成分とする不燃紙等が知られている。かかる陶土紙又は
不燃紙を折り紙細工してハニカム構造体とする場合、該
紙同士および該紙から成るハニカム層と表面材との接着
が困難となり、剥離が生じ易い。特に耐熱性の接着は困
難である。

なお、セメント質モルタル材料等を流し込みまたは押出
成形することによって、本発明のように肉藩軽量で高強
度の大型コンクリート質ハニカム体を製造することは不
可能である。

従っ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）によっても著しく強度が低下
せず、しかも表面材との接着性が優れた、軽量構造材料
用のセメント紙糸ハニカムおよびその製法を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によって、水硬性セメント約１００重量部、セメ
ント用骨材粉約４００重量部以下（例えば約５０〜４０
０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
いるセメント系抄紙のハニカム体であって、該ハニカム
体の構成接点がセメント系接着剤で接合されており、該
水硬性セメントおよび該接着剤中のセメント成分が連続
的に結合してハニカムを形成していることを特徴とする
、セメント系抄造紙ハニカム体が提供される。

上記のハニカム体は、水硬性セメント約１００重量部、
セメント用骨材粉約４００重量部以下（例えば約５０〜
４００ｍｆｆ１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を折り曲げてハニカム構
成材料を形成し、該セメント系抄造紙を合わせてハニカ
ム構成接点をセメント系接着剤で接合することを特徴と
する方法により製造できる。

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４００重量部以下、パルプ約
５重量部以上（好ましくは約１０〜約５０ないし１００
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って抄紙することに
より得られる。

〔発明の詳しい記述〕

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、フライアッシュセメント
、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ャモット
粉、シェルベン粉、天然大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ｔ４以上
の量で使用するのが好ましい。すなわち、この骨材粉は
、セメント紙の製造時にパルプとセメントとの付着結合
性を増大し、そして更にセメント紙の焼成時にセメント
の剥落等を防止する作用効果を達成する。

上記のパルプは特に限定されず、木材系パルプ、他のセ
ルロース系パルプ等の水分散性の繊維質原料であれば使
用できる。パルプの量は、上記の範囲内で、抄造可能な
範囲で可及的に少ないのが、セメント紙の焼成の観点か
ら好ましい。

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対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
、パッシブ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、着色剤
、フィラー、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、上記の諸原料を水又はセメント上
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っ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祥混
合してスラリーとし、次いてこれらのスラリーを更に水
等を添加して攪桿混合した後、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
ハニカム体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。

本発明のハニカム体は、該セメント紙をハニカム構成状
に折り曲げ、そしてハニカム構成接点をセメント系接着
剤で接着して形成される。該ハニカムは通常多角柱状、
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、例えば在数ｃｍ、代表
的には径約１〜１０ｃｍの程度の円に６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
後にハニカムを焼成する場合の観点から望ましい。ハニ
カム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、接着剤はセメント系
接着剤のみから成るのが一般に望ましい。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
ゴムラテックス、アクリルエマルジョン等の樹脂を混入
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。

本発明によるハニカム体の代表的な使用態様を以下に例
示すると；■該ハニカム体はセメント紙中のセメント成
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、そのままハニカム材として使用
でき、■該ハニカム体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、■該ハニカム体の所望の
表面に釉薬を適用した後、焼成再水和して外部に釉表面
を有するハニカム材が得られる、■該ハニカム体を焼成
してパルプ材等を焼失させ、次いで樹脂液を含浸させて
重合硬化することによって、゛樹脂油エハニカム体が得
られる。これらのハニカム体は、それ自体で構造材とし
て使用できる。更に、該ハニカム体の一面または表離二
面に板状物を接着して、板状のハニカム構造体が有利に
得られる。その際にハニカム空間部に断熱材を充填する
ことによって、断熱遮音性の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１（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ャモ
ット微粉末（■Ｉ　ＮＡＸ外装タイル粉砕物）との混合
物［セメント／シャモット（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２
０００重量部とをミキサーに投入し、３０秒間現評混合
してセメントスラリーを調製した。

一方パルブは、−膜製紙用天然パルプ（ＮＢＫＰ／ＬＢ
ＫＰ＝２２８）と水とを試験用叩解機（熊谷理機工業製
）に投入し、５５分間叩解処理を行って、三戸水度（ｃ
、ｓ、ｆ）３７０ｍＱのパルプスラリーを得たくパルプ
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（ｍｆｌ比）＝１３：８７］。該セメント−パルプ
系スラリーに、カイメン５５７−Ｈ（ディック・バーキ
ュレス社製、カチオン系湿潤賊力増強剤）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分間撹評した。次いで、アクリバーズ
（ダイヤフロック社製、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、同上の覚伴を行った。

このスラリーを角型シートマシン（熊谷理ａｉＩｉ！＞
で抄造して、縦２５ｃｍ、横２５ｃｍ、坪量７００ｇ／
Ｍ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／ｃｎｉの圧力で３０分間脱水プレスし、回
転型乾燥機（熊容理機製）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、２
ｄ・・・・・・を第１図に示すように折り曲げた後、セ
メント紙２ａ、２ｂ、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；シャモット＝
２：１）３で接着して、第２図に示す、三角柱状の空洞
４を有するハニカム体１を得た。

なお、空洞４０寸法は、三角形ｍ１面が径約５　ｃｍの
円に内接する寸法とした。

同様にして多数枚のセメント紙２を折り曲げて重ね合わ
せ、ハニカム構成接点をモルタル３で接着して、第３〜
第４図に示す四角柱状又は六角柱状の空洞４を有するハ
ニカム体１を得た。

〔作用および効果〕

本発明のハニカム体は、水硬性セメント、骨材およびセ
ルロース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を、セメ
ント系接着剤で部分的に接合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
材の紙によっ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、本発明のハニカム体
ではセメント系抄造紙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
系接着剤によって接合された構造を有する。換言すれば
、セメントおよび骨材が連続的に結合しているセメント
”質ハニカム体中にパルプ系セルロースが分散して存在
する構成であり、本質的にコンクリート質のハニカム体
が提供される。

従って本発明によるハニカム体は、代表的に、（１）本
質的にコンクリート質であるため機械的強度が大きい、
（２）従来品のように、湿潤または火災等によって、芯
ｔ、を紙の部分での強度の劣化が少なくまた剥離をを生
じない；ならびに熱安定性の骨材粉を使用した場合には
、更に（３）火災等の加熱時の剥落がない、（４）該ハ
ニカム体を人工的に加熱してパルプを才を焼失させモし
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
ることによって、可燃物を含まない高強度ハニカム体が
得られろ、（５）この工程を利用して施釉したセメン）
［ハニカム体が容易に得られる、等の効果が達成される
。

【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体製造
の説明図；第２ないし第４図は本発明のハニカム体の具
体例の平面図；そして第５図は従来のハニカム構造体を
例示する縦断面図である。 １・・・ハニカム体、２・・・セメント系抄造紙、３・
・・セメント系接着剤、４・・・空洞。 特許出願人　株式会社　イナックス 第１（２１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）水硬性セメント１００重量部、セメント用骨材粉
   ４００重量部以下およびパルプ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のハニカム体であって、該ハ
   ニカム体の構成接点がセメント系接着剤で接合されてお
   り、該水硬性セメントおよび該接着剤中のセメント成分
   が連続的に結合してハニカムを形成していることを特徴
   とする、セメント系抄造紙ハニカム体。
2. （２）該セメント系抄造紙が９５０℃までの焼成にて熱
   安定性であるセメント用骨材粉５０〜４００重量部をセ
   メント１００重量に対して含有しそして焼成可能なハニ
   カム体を形成する、特許請求の範囲第１項のハニカム体
   。
3. （３）水硬性セメント１００重量部、セメント用骨材粉
   ４００重量部以下およびパルプ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を折り曲げてハニカム構成材
   料を形成し、該セメント系抄造紙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することを特徴とする
   、セメント系抄造紙ハニカム体の製法。