KR100200472B1 - 무석면 무기질 경화체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Description

무석면 무기질 경화체 및 그 제조방법

제1도는 한 실시예에 관한 무석면 무기질 경화체의 사시도.

제2도는 그 경화체용 몰드의 사시도.

제3, 4도는 한 시험방법의 개설도.

제5도 내지 제11도는 각종 시험예에 관한 그래프.

제12도는 한 제조방법의 개설도.

제13도 내지 제16도는 종래예에 관한 개설도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 믹서 101 : 반송벨트

102 : 압출성형기 103 : 압출성형기 스크류

104 : 꼭지쇠 105 : 생판(生板)

106 : 로울 프레스기 107 : 생판절단기

108 : 절단된 생판 109 : 평(平)프레스기

110 : 양생고 200 : 몰드

201 : 성형체

본 발명은 가령 지붕재, 외벽재 등에 사용하는 무석면 무기질 경화체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래, 지붕재, 외벽재 등에 사용되고 있는 시멘트 경질화체는 가령 시멘트, 골재 (모래, 탄산칼슘분말, 슬랙 등),석면(아스베스토), 펄프 등을 주원료로 하여 초조법(抄造法), 반건식성형법, 압출성형법등의 방법에 의해 제조되고 있다.

이렇게 하여 얻어진 경화체는 그강도 발현성, 내열성, 내후성에 있어서는 석면에 의존하는 바가 컸다.

또, 제조상에 있어서도 석면을 첨가하지 않으면 제조불가능하거나 또는 대단한 곤란에 부딪히고 있다.

그러나, 근년 석면의 건강에의 악영향이 크로즈업 되어 있고, 무석면 건재를 사용하는 요망이 높아지고 있다.

그러나, 시멘트질 경화체에서 석면을 제외하면 그 성능의 저하는 부정할 수 없고, 실용상, 지붕재, 외벽재 등, 내후성이 필요되는 부위에의 사용에는 문제가 있다.

또, 근년 몇몇 무석면 건재의 기술이 국내 및 건재의 무석면화가 비교적 진척되고 있는 해외에서 공개되고 있으나 시장에서의 평가는 확립되어 있지 않은 것이 현실이다.

종래의 무석면 경화체의 일예로서 가령 특공소 60-59182호 공보를 들 수 있다.

이 종래 기술의 특징은 초미세한 실리카 퓸(fume)과 고성능 감수제와의 병용효과에 의해 증점제(增粘劑)를 필요로 하지 않고 (경우에 따라서는 매우 조금 필요로 한다) 원료에 가소성, 점성을 발현시킴으로써 압출성형이나 로울 프레스 성형으로 경화체를 제조하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 경우, 수비(水比)가 통상 사용되는 경우보다 매우 낮은 수비이므로 로울에의 부착도 비교적 적어도 되는 것으로 생각되고 있다.

그러나, 이 경우, 실리카 퓸이 초미세한 비정질(非晶質) 실리카이기 때문에 시멘트의 칼슘질과 매우 용이하게 반응하고, 수화반응이 단시간내에 시작되어 버리는 문제가 있다.

이 때문에 원료의 점성변화가 커지고, 습식 혼화시나 압출성형시에 가해지는 전단력에 의해 원료온도가 상승되면 점점 경화가 진행되는 경향을 보이고, 제조공정중에 원료의 경화가 시작되기 때문에 로울 프레스에서의 부하가 커지거나 표면 모양에 깊은 모양을 시공하기가 어려워지는 문제가 있다.

또, 일반적으로 제조공정중 생판 (그린 시트) 의 절단편을 원료에 피드백하여 재사용하고 있으나 이 경우, 이미 경화가 시작된 원료가 혼입되면 로울 프레스에서의 부하가 점점 더커지며, 표면상태가 불균일(이물흔적이 남는다) 해지는 문제가 있다.

이와 같이 종래의 기술에 있어서는 압출에서 성형물을 얻기까지의 소위 포트라이프(pot life)가 매우 짧다는 문제가 있다.

그리고 이렇게 하여 얻은 성형체는 매우 조밀하고 경고한 조직이 되어 일본의 불연성 시험(JISA 1321; 상세한 것은 후술함) 에 적합하지 않고, 나아가, 옥외노출에 의해 미세 클랙이 발생해 버린다고 하는 문제가 있다.

한편, 종래의 압출성형에 의해 경하체를 얻는 방법으로서는 대별하여 ① 압출성형단독의 제조방법, ② 압출공정→로울 프레스 공정에 의한 제조방법, ③ 압출공정→평 프레스 공정에의한 제조방법에 의존하고 있었으나 가령 경화체를 박판형상으로 할 경우나 복잡한 모양을 시공할 경우에는 종래의 방법으로는 정확한 것을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다.

가령, 제13도, 제14도에 도시하는 바와 같이 ②의 압출공정→로울 프레스 공정법으로는 경화체(10)의 표면에 모양을 시공할 경우, 로울(11)에 의한 압축시의 원료의 신장에 의한 모양의 엇갈림이나 무너짐 또는 원료(10a)의 로울(11)에의 부착이 생기기 쉽다고 (제13도 참조)하는 문제가 있다.

또 로울(11)과 반송벨트(12)와의 동조 부조에 의한 원료시트(10)의 늘어남이나 줄어짐 혹은 모양의 슬립이 생긴다고 하는 문제가 있다.

또, 가령 제15도, 제16도에 도시하는 바와 같이 ③의 압출공정→평 프레스 공정법에서는 다이스(20)에서 압출된 원료시트(21)의 폭방향에 걸친 압출의 스피드가 중앙부분에서는 빠르게, 끝으로 갈수록 늦어지는 경향이 있기 때문에 얻어진 시트(21)의 단부의 일부에 균열(22)이 생겨 버리는 문제가 있고, 특히 폭이 넓고 얇은 판의 경화체를 제조하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 이상 기술한 사정을 감안하여 석면을 쓰지않고, 제조가 용이하고 또 내구성 등의 제성능이 높은 무석면 무기질 경화체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1의 무석면 무기질 경화체의 구성은 시멘트 100중량부, 규석분 5∼60중량부, 월라스토나이트 5∼60중량부 및 섬유 0.1∼10중량부를 함유하는 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 혼합·성형하고, 100℃∼20℃의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 시키고, 경화하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, 제 2의 무석면 무기질 경화체의 구성은 시멘트 100중량부, 규석분 5∼60중량부, 월라스토나이트 5∼60중량부, 섬유 0.1∼10중량부 및 알칼리 금속의 염화물 또는 알칼리 토금속의 염화물 0.2∼8중량부를 함유하는 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 혼합·성형하고, 100℃∼20℃의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 시키고 경화하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, 제 3의 무석면 무기질 경화체의 구성은 상기 제 1 또는 제 2의 무석면 무기질 경화체에 있어서, 상기 조성물에 감수제 0.1∼6중량부 및 증점제 0.1∼4중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 1의 무석면 무기질 경화체의 제조방법의 구성은 시멘트 100중량부, 규석분 5∼60중량부, 월라스토나이트 5∼60중량부, 섬유 0.1∼10중량부, 고성능 감수제 0.1∼6중량부 및 증점제 0.1∼4중량부로 이루어지는 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 혼합하고, 압출공정, 로울 프레스 공정 및 평 프레스 공정을 순서대로 행한 다음 성형하고, 100℃∼20℃의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 시키고, 경화시키는 것을 특징으로 하고, 제 2의 무석면 무기질 경화체의 제조방법의 구성은 시멘트 100중량부, 규석분 5∼60중량부, 월라스토나이트 5∼60중량부, 섬유 0.1∼10중량부, 알칼리 금속의 염화물 또는 알칼리 토금속의 염화물 0.2∼8중량부, 고성능 감수제 0.1∼6중량부 및 증점제 0.1∼4중량부로 이루어지는 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 혼합하고, 압출공정, 로울 프레스 공정 및 평 프레스 공정을 순서대로 행한 다음 성형하고, 100℃∼20℃의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 시키고, 양생경화시키는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 무석면 무기질 경화체는 상기 소정의 비율로 조합된 구성에 의해 종래의 경화체와는 달리 오토클레이브(autoclave)에 의한 가압양생에 의하지 않고도, 100∼20℃에서 상시 압력의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 함으로써, 본 발명의 배합에 의한 조성물의 혼합물을 성형, 양생 및 경화시킬 때 압출성형에 있어 양호한 압출이 가능하며, 또한 이와같이 얻어진 경화체는 굽힘강도·수치변형도가 양호하고, 내열성이 우수하다고 효과를 발휘하게 된다.

이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

여기서, 본 발명에서 시멘트로서는 보통 조강(早强), 초조강 및 백색의 각종 포틀랜드 시멘트 등, 각종 공지하는 시멘트를 들 수 있다.

본 발명에서 규석분으로서는 결정질 규석분이 바람직하고, 그 분말도는 블레인 비표면적으로 20,000㎠/g이하의 굵은 규석분을 사용하는 것이 더욱 적합하다.

이것은 비정질 규석분이나 분말도가 매우 미세할 경우에는 포졸란(pozzolan)으로서 작용해 버리고, 제조공정중에 시멘트 중의 칼슘분과 반응하여 규산칼슘겔을 생성하고, 원료의 소위 포트라이프를 짧게하여 제조상의 문제점을 야기시키기 쉽기 때문이다.

그리고, 경화체의 성능에 있어서는 내열성을 악화시키고, 경우에 따라서는 불연시험시에 폭열현상을 일으켜 버리는 경우가 있기 때문이다.

또, 이 규석분의 첨가량은 시멘트 100중량부에 대하여 규석분을 5∼60중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 또 10∼40중량부를 사용하는 것이 특히 적합하다.

이것은 첨가량이 5중량부 이하이면 성능의 발휘가 불충분하고, 또, 60중량부 이상을 사용하면 강도 저하가 생겨 모두 바람직하지 않기 때문이다.

다음에, 본 발명에서 월라스토나이트란, 특별히 한정되는 것은 아니고, 천연산으로 공지의 것이 적용된다.

이 월라스토나이트의 첨가량으로서는 시멘트 100중량부에 대하여 월라 스토나이트를 5∼60중량부 사용하는 것이 바람직하다.

이것은 첨가량이 5중량부 이하이면 성능 발휘가 불충분하고, 또 60중량부 이상을 사용하면 제조시에 퍼석퍼석한 상태로 되어 성형성에 영향을 주기 때문에 모두 바람직하지 않기 때문이다.

이와 같이 시멘트에 대하여 규석분과 월라스토나이트를 병용함으로써 뒤의 시험예에서 표시하는 바와 같이 종래의 석면을 첨가한 경우의 흡수에의한 치수 안정성이나 가열에 의한 수축 저감을 대체할 수 있다.

또 월라스토나이트의 첨가량이 많아지면 가령 생판의 점성이 없어지는 등, 제조안성정에 결핍되는 수가 있기 때문에 본 발명에서는 상기한 바와 같이 규석분과 월라스토나이트를 병용함으로써 비교적 소량의 월라스토나이트로 다량의 월라스토나이트를 첨가한 경우와 같은 성능을 발휘시킬 수 있도록 한 것이다.

그리고, 본 발명에서는 상기한 월라스토나이트와 규석분과의 혼합물에 알칼리 금속의 염화물 또는 알칼리 토금속의 염화물을 첨가함으로써 비교적 소량의 월라스토나이트의 첨가로 다량의 월라스토나이트를 첨가한 경우와 동등이상의 성능(특히 내가열수축성)을 발휘시키고 있다.

여기서 알칼리 금속의 염화물 또는 알칼리 토금속의 염화물로서는 가령 염화칼륨, 염화나트륨, 염화바륨 등을 들수 있다.

이 알칼리 금속의 염화물 또는 알카릴 토금속 염화물의 첨가량으로서는 시멘트 100중량부 규석분 5∼60중량부 및 월라 스토나이트 5∼30중량부에 대하여 0.2∼8중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 다시 1∼4중량부를 사용하는 것이 특별히 적합하다.

이것은 첨가량이 0.2중량부 이하에서는 성능의 발휘가 불충분하고, 8중량부 이상을 첨가하여도 효과가 더 향상되지 않기 때문이다.

또, 상기 알칼리 금속의 염화물 또는 알칼리 토금속의 염화물 첨가방법은 일반의 첨가방법, 가령 배합수에 용해하여 사용하는 방법 등을 적당히 사용하면 된다.

또, 상기 염화물의 첨가에 의해 가령 압출성, 성형성 등의 제조상의 페단을 일으키는 일은 없다.

다음에, 본 발명에서 사용하는 고성능 감수제란, 상기 시멘트 및 규석분과 물의 계(系)에 있어서, 습윤성이 유동성을 향상시키기 위하여 사용하는 계면활성제를 말한다.

이 고성능 감수제로서는 가령 나프탈린계, 멜라민계, 폴리 카르복실산계 등을 주성분으로 한 것을 들 수 있다.

이 고성능 감수제의 사용량은 시멘트 100중량부에 대하여 0.1∼6중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서 이 고성능 감수제와 병용하여 첨가하는 증점제란, 가령 에틸히드록시에틸셀룰로스, 히드록시프로필메틸셀룰로스, 히드록시에틸메틸셀룰로스 등의 셀룰로스계의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이들 고성능 감수제와 증점제를 병용하는 것은 후의 시험예에 나타내는 바와 같이 압출성도 양호하며, 로울이나 형에의 부착도 개선되기 때문이다.

즉, 고성능 감수제의 첨가에의해 원료를 혼련하는데 필요한 물을 필요 최저한으로 한정시킬 수 있다.

여기에 보태어 원료에 성형상 최저한으로 필요한 가소성을 부여하는 증점제를 소량 첨가함으로써 끈적 거림이 적고 또 가소성이 좋은 원료를 혼련에 의해 얻을 수 있는 상승 효과가 나타나기 때문이다.

그리고, 고성능 감수제와 증점제와의 병용효과로서는 수비가 내려감과 동시에 진공탈기기구를 갖지 않는 간이한 구조의 압출성형기를 사용하여도 비교적 조밀한 경화체의 제조가 가능해지고, 내동해성이 양호한 경화체의 제조가 가능하다.

본 발명에 있어서는 상기 각종의 분체 원료에 대하여 얻어진 경화체의 제 특성을 향상시키기 위하여 섬유 및 골재를 적당히 첨가하여도 된다.

섬유를 첨가하는 것은 종래에 있어서 석면이 가지고 있던 가령 강도, 내충격성 등의 보강성을 보완하기 위함이며, 가령 P.V.A.,P.P.,레이온, P.E.,아크릴 등의 합성섬유, 셀룰로스섬유, 탄소섬유 및 유리섬유 등을 들 수 있고, 시멘트질에 보강성이나 내충격성을 부여하는 것이라면 상기 섬유에 한정되는 것은 아니다.

또, 골재를 첨가하는 것은 가령 비중, 영률, 가공성 등을 조정하기 위함이고, 가령 퍼얼라이트, 실라스밸룬, 목분(木粉), 석회분 등의 공지의 골재를 들 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 적절히 사용하면 된다.

본 발명에서 무석면 무기질 경화체를 제조하는 방법으로서는 가령 제12도에 도시하는 바와 같이 상기한 제원료를 소망하는 배합으로 믹서(100)에 의해 혼합한 다음, 제혼합물을 반송벨트(101)를 통하여 압출성형기(102)에 인도하고, 여기서 이 압출성형기(102)내의 스크류(103)에 의해 혼합됨과 동시에 다이스(104)에서 생판(105) 으로 압출된다(예비성형).

다음에, 압출된 생판(105)은 로울 프레스기(106)를 통과 함으로써 소정 두께로 프레스되고, 그 다음 생판절단기(107)에 의해 소정 길이로 절단된다.

그리고 절단된 생판(108)은 반송벨트(101)에 의해 하류로 운반된 후, 평 프레스기(109)에 의해 하나씩 프레스되고 가령 모양을 붙이거나 복잡한 형상을 시공하고 (최종성형), 그 후 양생고(110) 에 이송되어 소정기간 양생하여 경화체가 된다.

이와 같이 압출공정→로울 프레스 공정→평 프레스 공정을 순차 연속하여 행함으로써 종래 방법에 비하여 박판이나 모양이 복잡한 것이라도 무리없이, 효율적으로 성형 가능해진다.

즉, 압출공정에서 예비성형을 행하고, 로울 프레스 공정에서 박판 또는 최종에 가까운 형으로 성형하고, 최후로 평프레스 공정으로 모양을 붙이고 최종형상을 시공하는 것이 무리없이 효율적으로 될 수 있기 때문이다.

[시험예]

이하에 본 발명의 효과를 나타내는 시험예를 도면을 참조하여 설명한다.

[시험예 1]

시멘트 100중량부에 대하여 규석분, 월라스토나이트 및 규석분과 월라스토나이트의 1:1 혼합물의 첨가량을 여러 가지로 변화시켜서 경화체를 얻고, 그 다음 얻어진 각종 경화체의 부피 비중, 굽힘강도, 치수 변화율, 가열 수축율을 측정하였다.

사용재료

·시멘트: 보통 포틀랜드 시멘트 (오노다 시멘트(주) 제)

(블레인 비표면적 3300㎠/g)

·규석분: 분말 규석 (찌찌부 고오교오 (주) 제)

(블레인 비표면적 3800㎠/g)

·월라스토나이트 (상품명: NYAD-G, 미국산)·섬유 (상품명: 비닐론 RM182; (주) 클라레제)

·석면 (크리소탈 석면, 6 클래스)

성형조건

성형체의 크기: 세로 150mm×가로 80mm×두께 8mm

프레스압: 100kg/㎠로 성형

성형방법은 소정량의 원료와 물을 1:2의 비율로 혼합한 다음, 몰드(형)에 투입하고 탈수 프레스에서 성형하여 성형체를 얻었다.

비교예로서 석면 10중량%를 첨가한 성형체를 동일하게 시험하였다.

그 결과를 제5도 (부피비중과 첨가량과의 관계), 제6도 (굽힘강도와 첨가량과의 관계), 제7도 (치수 변화율과 첨가량과의 관계), 제8도 (가열 수축율(850℃, 2시간) 과 첨가량과의 관계)에 도시한다.

제5∼8도에 도시하는 바와 같이 석면이 갖는 특성중에서 흡수에 의한 치수의 안정성이나 가열에 의한 수축의 감소 효과는 월라스토나이트를 첨가하여 대용 가능하다는 것을 알았다.

그러나, 월라스토나이트 단독으로는 생판의 점성이 없어지고 제조상 안정성이 나쁘기 때문에 월라스토와 함께 규석을 첨가함으로써 월라스토나이트의 첨가량을 억제하여 월라스토나이트 첨가량이 클 경우와 동등한 성능을 발휘할 수 있다는 것을 알았다.

[시험예 2]

시험예 1에 있어서, 다시 알칼리 금속의 염화물 (KCℓ)을 2중량부 첨가했을 경우의 경화체의 가열수축율을 측정하였다.

그 결과를 제9도에 도시한다.

또, 제9도중, 규석분, 규석분/월라스토나이트 = 1:1 및 월라스토나이트의 플롯은 시험예 1에 관계되는 제 8도에 도시한 플롯과 동일하다.

동 도면에 도시하는 바와 같이 KCℓ을 첨가했을 경우에는 각 가열수축성이 향상되었다는 것을 알 수 있다.

특히 규석분/월라스토나이트= 1:1에 KCℓ을 첨가할 경우는 특히 현저하고 치수 안정성이 높다는 것을 알았다.

[시험예 3]

시멘트에 대하여, 규석분과 월라스토나이트와의 1:1의 혼합물에 알칼리 금속의 염화물(KCℓ), 알칼리 토금속의 염화물(BaCℓ₂)을 첨가하여 얻어진 성형체의 가열에 의한 수축성 시험을 행하였다.

시료 규석분 (찌찌부 고오교오 (주) 제), (블레인 비표면적 3800㎠/g)

월라스토나이트 (상품명: NYAD-G, 미국산)

알칼리금속의 염화물 (KCℓ공업용 시약)

알칼리 토금속의 염화물 (BaCℓ₂공업용 시약)

배합시멘트 100중량부

규석분 10중량부

월라스토나이트 10중량부

염화물 0.5, 1, 4, 8중량부 (KCℓ, BaCℓ₂)

성형방법은 시험예 1과 같이 행하였다.

그 결과를 제10도에 도시한다.

[시험예 4]

다음에 규석분 첨가에 있어서 비결정질로 비표면적이 큰 실리카 퓸과 결정질의 규석분에 대하여 각각을 첨가하여 얻어진 생판의 포트라이프에 차가 있는지 어떤지 시험하였다.

시료 규석분 (스미도모 시멘트 (주) 제), (블레인 비표면적 11600㎠/g)

실리카 퓸 (니혼 쥬우가 (주) 제)

(블레인 비표면적 약 100,000㎠/g) 배합 시멘트 (80중량부) + 시료 (20중량부)

상기 2종류의 시료를 온수 (40℃)/분체=0.22로 혼련후 밀봉 상태로 분위기온도 40℃의 건조기내에 넣고, 원료중앙부내의 온도를 약 9시간에 걸쳐 측정하였다.

이 결과를 제11도에 도시한다.

동 도면에 도시하는 바와 같이 실리카 퓸을 첨가한 것은 40℃의 분위기 온도에 거의 체류하지 않고 곧 온도상승을 나타내고, 약 3∼4시간후에 최대치를 나타내었다.

이것은 수화 반응이 매우 빨리 진행되고 있다는 것을 나타내고 있다.

즉, 제조공정 (성형) 중에 원료의 경화가 시작되기 쉽다는 것을 나타낸다.

한편, 결정질 실리카를 첨가한 것은 40℃의 온도에서 장시간 체류한다.

이것은 성형공정중에서는 수화, 즉 경화는 진행되지 않는다는 것을 나타내고 있다.

이에 의해 실리카 퓸 등의 매우 미세한 것을 사용하지 않고 블레인 비표면적이 20000㎠/g 이하, 더 바람직하게는 10000㎠/g 이하의 결정질 규석분을 사용하는 것이 좋다는 것을 알았다.

[실시예]

이하 본 발명을 실시예에 의해 더 상세하게 설명한다.

하기 원료를 사용하여 제 1표 (실시예), 제 2표 (비교예) 에 표시하는 배합비율로 경화체를 얻고, 각종 시험을 행하였다.

사용원료

·시멘트: 보통 포틀랜드 시멘트 (오노다 시멘트 (주) 제; (블레인 비표면적 3300㎠/g)

·규석분: 규석 분말 (찌찌부 고오교오 (주) 제; 블레인 비표면적 3800㎠/g)

·실리카 퓸:(니혼쥬우가 (주) 제;블레인 비표면적 약 100,000㎠/g)

·플라이애쉬: 도끼와 플라이애쉬 (도끼와 가료꾸 산교오 (주) 제; 블레인 비표면적 3000㎠/g)

·월라스토나이트:(상품명: NYAD-G 미국산)

·알칼리 금속의 염화물: KCℓ(공업용 시약)

·고성능 감수제:(상품명:마이티 150)(가오오 (주) 나프탈린 술폰산염 고축합물)

·증점제:(상품명: 메트로즈 90SH-15000, 신에쯔 가가꾸 고오교오 (주) 제)

·섬유: 석면 크리소탈 석면 6클래스

P.P(상품명: 타프라이트 데이고꾸 산교오 (주)) 섬유길이 6m/m

P.V.A(상품명: 비닐론 RM182 (주) 클라레제) 성형방법

소정량의 분체와 섬유를 믹서로 건식혼합 (약 3분) 하고, 물을 첨가하여 습식혼합 (약 10분) 한다.

그후 압출성형기를 사용하여 120mm×30mm로 압출성형한다.

다음에 로울 지름이 40cm인 로울 프레스를 사용하여 250mm×9mm로 압연한다.

그리고, 평프레스(100t 프레스)로 압력 10kg/㎠로 프레스 성형하고, 두께 8m/m의 성형체로 만든다.

이때, 제2도에 도시하는 FRP제의 몰드(200)를 프레스 상면에 부착하여 제1도에 도시하는 바와같은 천연 슬레이트 형상 (나무입면이 경사압절(押切)형상) 성형체(201)를 얻었다.

성형 후, 스팀 양생 (60℃로 24시간 )을 행한 후 이차 양생으로서 20℃로 습공(濕空)양생을 1주간 행하고, 그 후, 105℃로 완전히 건조할 때까지 건조시킨 후, 각종 성능 테스트를 행하였다.

이 성능 테스트는 이하에 도시하는 대로 하여 행하였다.

·굽힘강도

시료를 폭 40mm, 길이 200mm, 두께 8mm로 절단한 후 텐실론 만능 시험기로 스팬 150mm 중앙 일선 하중으로 실시하였다.

·치수변화율

시료를 폭 40mm, 길이 160mm로 절단후 수침 24시간 후, 105℃로 24시간 건조시에 있어서의 길이방향 치수의 수축율을 측정하였다.

·불연테스트

JIS A1321 「건축물의 내장재료 및 공법의 난연성 시험방법」

① 기재(基材)시험-시료(40mm × 40mm × 50mm)를 750℃±10°의 노내에 넣고 20분간 노내온도가 810℃ 이하로 유지되어 있는 것을 확인한다.

② 표면시험-시료 표면을 직접 가스버너 및 전기 발열체로 가열할 때, 시료에 크랙의 발생, 휘임 발생등, 현저한 유해 변형이 없는 것을 확인한다.

또, 배기온도가 표준곡선 보다 50℃를 초과하지 않는 것을 확인한다.

·촉진 내후성 시험

시료인 각종 배합의 성형체(201)를 제3도, 제4도에 도시하는 바와 같이 30°의 각도로 설치한 구조용 합판(202) 상면에 상기 각종 성형체(201) 의 약 2/3가 겹쳐지도록 못(203)으로 박아 시험체(204)를 만들었다.

이 시험체의 시료표면에 적외선 램프에 의한 가열 (표면온도가 80℃가 되도록 제어한다.)을 9시간에 걸쳐 행하였다.

그 후 샤워에 의한 살수를 15시간 행하고, 이것을 1사이클로 하고, 30사이클까지 행하여 각 시료의 표면상태를 관찰하였다.

이상의 시험 결과를 표 1, 표 2에 표시한다.

표 1에 표시하는 바와 같이 시험예 1∼9는 표 2에 표시하는 비교예 1의 종래의 석면을 사용하는 경화체와 비교하여, 각종 시험에 있어서 거의 동등함과 동시에 성형성에 있어서는 개선효과가 보였다.

이상 시험예, 실시예와 함께 상세히 기술한 바와 같이 본 발명에 따르면 석면을 사용하지 않고 가령 내후성, 내구성을 필요로 하는 부위에 사용 가능한 각종의, 예컨대 건축재료등의 성형소재로서 사용되는 무석면 무기질 경화체를 제공할 수 있는 효과를 가져온다.

또, 제조공정도 재료특성이 양호하기 때문에 간이한 장치로서 효율이 좋고 또 안정적으로 무석면 무기질 경화체를 제작하는 것이 가능해진다.

그리고, 오토클레이브에 의한 가압양생에 의하지 않고, 100∼20℃의 저온의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생에 의해 압출·성형에 있어 양호한 압출이 가능하며, 이와같이 얻어진 경화체는 굽힘강도·수치변형성이 양호하며, 더욱 내열성도 우수하다고 하는 효과를 가져온다.

Claims (3)

1. 시멘트 100중량부, 규석분 5∼60중량부, 월라스토나이트 5∼60중량부 및 섬유 0.1∼10중량부를 함유하는 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 혼합, 성형하고, 100℃∼20℃의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 시키고, 경화하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무석면 무기질 경화체.
2. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 고성능 감수제 0.1∼6중량부 및 증점제 0.1∼4중량부를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 무기질 경화체.
3. 시멘트 100중량부, 규석분 5∼60중량부, 월라스토나이트 5∼60중량부, 섬유 0.1∼10중량부, 고성능 감수제 0.1∼6중량부 및 증점제 0.1∼4중량부로 이루어지는 조성물에 적당량의 물을 첨가하여 혼합하고, 압출공정, 로울프레스 공정 및 평프레스 공정을 순차적으로 행한후 성형하고, 100℃∼20℃의 스팀양생 또는 가열양생 혹은 자연양생을 시키고, 경화시킨 것을 특징으로 하는 무석면 무기질 경화체의 제조방법.

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