JP3442704B2 - Inorganic molding and method for producing the same - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建築材料、
産業用の構造材や部材などとして好適に用いられる無機
質系成形品及びその製造方法に関し、詳しくは、従来か
ら汎用されている無機質系材料であるセメント系材料又
は珪酸カルシウム系材料と比べて軽量で、かつ強度、耐
水性、耐熱衝撃性、寸法安定性に優れた無機質系成形品
及びその製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a building material,
Regarding an inorganic molded article that is preferably used as a structural material or member for industrial use, and a method for producing the same, more specifically, it is lighter than a cement material or a calcium silicate material that is an inorganic material that has been widely used in the past. The present invention also relates to an inorganic molded article excellent in strength, water resistance, thermal shock resistance, and dimensional stability, and a method for producing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】セメント板、珪酸カルシウム板等の無機
質材料は、従来から建築材料や、不燃性が要求される用
途における構造材又は部材として広く使用されている。2. Description of the Related Art Inorganic materials such as cement boards and calcium silicate boards have hitherto been widely used as building materials and structural materials or members in applications requiring nonflammability.

【０００３】例えば、耐火性を有する無機質材料とし
て、特開昭６０−２２８１４２号公報には、少なくとも
一種類の層材料の少なくとも一層からなり、該層材料の
各層が金属酸化物、珪酸カルシウム及びリン酸からなる
組成物の反応から得られた耐水性リン酸塩接着材料によ
って、隣接層に接着されている被接着複合構造物が提案
されており、上記層材料の例として織布、不織布及びチ
ョップドガラス繊維等が挙げられている。そして、この
被接着複合構造物は、火炎又は熱に曝された時に上記層
材料からなる層が膨張して空気層を形成することによ
り、耐火性を示すことが記載されている。For example, as an inorganic material having fire resistance, JP-A-60-228142 discloses at least one layer material of at least one kind, and each layer of the layer material is a metal oxide, calcium silicate and phosphorus. A water-resistant phosphate adhesive material obtained from the reaction of a composition consisting of an acid has been proposed as an adherend composite structure adhered to an adjacent layer, and examples of the layer material include woven cloth, non-woven cloth and chopped cloth. Glass fibers and the like are mentioned. Then, it is described that this bonded composite structure exhibits fire resistance by expanding a layer made of the above layer material to form an air layer when exposed to a flame or heat.

【０００４】一方、軽量な無機質材料として、軽量骨材
を配合した軽量コンクリートやＡＬＣ（軽量気泡コンク
リート）等が挙げられる。しかし、軽量コンクリートは
強度の面で不十分であり、また、ＡＬＣは、強度的には
優れるが、その製造方法が複雑であるという問題があ
り、このような問題を解決するために、特開昭６４−３
７４７７号公報には、粘土、軽量骨材、及びリン酸塩系
バインダーを混合して加熱硬化させてなる耐火性軽量硬
化体が提案されている。On the other hand, examples of lightweight inorganic materials include lightweight concrete mixed with lightweight aggregate and ALC (lightweight aerated concrete). However, lightweight concrete is insufficient in terms of strength, and ALC is superior in strength but has a problem that its manufacturing method is complicated. 64-3
Japanese Patent No. 7477 proposes a refractory lightweight cured product obtained by mixing clay, a lightweight aggregate and a phosphate binder and curing them by heating.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６０−２２８１４２号に開示された被接着複合構造
物は、膨張前の密度が高く重いため材料としての用途が
制限されてしまうだけでなく、その製造方法が複雑であ
った。However, the composite structure to be bonded disclosed in the above-mentioned JP-A-60-228142 has a high density before expansion and is heavy, so that its use as a material is limited. , Its manufacturing method was complicated.

【０００６】また、上記特開昭６４−３７４７７号に開
示された耐火性軽量硬化体は、リン酸塩系バインダーと
強化材とを混練して得た組成物を型に流し込んで加圧成
型する際に、強化材が分散してしまい強化材からなる層
が形成されないため気泡が保持されず、断熱性が不十分
であった。また、強化材を余り多く添加し過ぎると、混
練することが困難になるため軽量性には優れるものの、
曲げ強度等の機械的強度の面で不十分であった。The fire-resistant, light-weight cured material disclosed in JP-A-64-37477 is cast into a mold by pouring a composition obtained by kneading a phosphate binder and a reinforcing material into a mold. At this time, since the reinforcing material was dispersed and a layer made of the reinforcing material was not formed, air bubbles were not retained and the heat insulating property was insufficient. Also, if too much reinforcing material is added, it will be difficult to knead, but it is excellent in lightness,
It was insufficient in terms of mechanical strength such as bending strength.

【０００７】したがって、本発明の目的は、軽量かつ高
強度で、優れた耐水性、耐熱性、耐熱衝撃性、寸法安定
性、表面性状を有する無機質系成形品及びその製造方法
を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an inorganic molded article which is lightweight and has high strength, excellent water resistance, heat resistance, thermal shock resistance, dimensional stability, and surface properties, and a method for producing the same. is there.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無機質系成形品は、酸性リン酸金属塩及び
その硬化剤が反応硬化してなるマトリックス中に、軽量
骨材及び強化繊維が散在している無機質系成形品であっ
て、前記マトリックス中に主として軽量骨材が散在して
いる第１層と、前記マトリックス中に主として強化繊維
が散在している第２層とが一体化した層状構造を有する
ことを特徴とする。In order to achieve the above object, the inorganic molded article of the present invention comprises a lightweight aggregate and a reinforcing material in a matrix formed by reaction curing of an acidic metal phosphate and its curing agent. An inorganic molded article in which fibers are scattered, wherein a first layer in which mainly lightweight aggregates are scattered in the matrix and a second layer in which reinforcing fibers are mainly scattered in the matrix are integrated. It is characterized by having a layered structure.

【０００９】本発明の無機質系成形品によれば、軽量骨
材が散在した第１層によって表面性状が向上すると共に
軽量化され、強化繊維が散在した第２層によって断熱
性、機械的強度が向上する。このように、本発明の無機
質系成形品は、軽量性、機械的強度、断熱性、表面性状
に優れているため、建築物の内外装材等の建築材料、及
びオーブンや加熱プレス装置等の加熱設備に用いる断熱
構造部材などに好適である。According to the inorganic molded article of the present invention, the surface properties are improved and the weight is reduced by the first layer in which the lightweight aggregate is scattered, and the heat insulation and mechanical strength are improved by the second layer in which the reinforcing fibers are scattered. improves. Thus, the inorganic molded article of the present invention is lightweight, mechanical strength, heat insulating property, because of excellent surface properties, building materials such as interior and exterior materials for buildings, and ovens and heat press equipment, etc. It is suitable for heat insulating structural members used in heating equipment.

【００１０】本発明の無機質系成形品においては、前記
軽量骨材がアルミノシリケートバルーンであることが好
ましい。アルミノシリケートバルーンは、耐水強度が優
れ、比較的安価である。In the inorganic molded article of the present invention, the lightweight aggregate is preferably an aluminosilicate balloon. Aluminosilicate balloons have excellent water resistance strength and are relatively inexpensive.

【００１１】また、前記マトリックス中に更にシリカヒ
ュームが含有されていることが好ましい。これにより、
第１層中の粗粒である軽量骨材どうしの間隙に微細粒で
あるシリカヒュームが入り込み緻密化が図られて、いっ
そう表面性状を平滑にすることができると共に、より強
固な無機質系成形品を得ることができる。It is preferable that the matrix further contains silica fume. This allows
Fine particles of silica fume enter the gaps between the coarse aggregates of the first layer to densify the particles and to make the surface texture smoother and tougher inorganic molded products. Can be obtained.

【００１２】また、本発明の無機質系成形品の製造方法
は、（Ｉ）酸性リン酸金属塩、その硬化剤、軽量骨材、
及び水を含有する硬化性組成物を得る工程と、（II）前
記硬化性組成物と、層状に形成した強化繊維とを複合し
て、前記軽量骨材の移動を前記強化繊維によって規制し
つつ、前記硬化性組成物を前記強化繊維に含浸させて、
前記軽量骨材を相対的に多く含む第１層と、前記強化繊
維を相対的に多く含む第２層とを有する成形用材料を得
る工程と、（III）前記成形用材料の１層単独又は２層
以上の積層物を、所望の形状に成形して半硬化材料を得
る工程と、（IV）前記半硬化材料を加熱してその硬化を
完了させる工程とを含むことを特徴とする。The method for producing an inorganic molded article according to the present invention comprises (I) a metal salt of acidic phosphoric acid, a curing agent therefor, a lightweight aggregate,
And a step of obtaining a curable composition containing water , (II) by combining the curable composition and a reinforcing fiber formed into a layer, while controlling the movement of the lightweight aggregate by the reinforcing fiber. Impregnating the reinforcing fiber with the curable composition,
Obtaining a molding material having a first layer containing a relatively large amount of the lightweight aggregate and a second layer containing a relatively large amount of the reinforcing fibers; and (III) one layer of the molding material alone or It is characterized by including a step of molding a laminate of two or more layers into a desired shape to obtain a semi-cured material, and (IV) heating the semi-cured material to complete the curing.

【００１３】本発明の無機質系成形品の製造方法によれ
ば、酸性リン酸金属塩、その硬化剤、軽量骨材、及び水
を含有する硬化性組成物と、層状に形成した強化繊維と
を複合することにより、粒子径の比較的大きな軽量骨材
は強化繊維層中に入り込みにくいというフィルター効果
によって、該強化繊維層には硬化性組成物中の軽量骨材
の大部分が除かれた成分が含浸され、軽量骨材を相対的
に多く含む第１層と、前記強化繊維を相対的に多く含む
第２層とを有する成形用材料を得ることができる。ま
た、硬化性組成物の含浸後、強化繊維層の厚さ方向での
復元（スプリングバック）により、強化繊維層に気泡が
保持され、軽量性や断熱性に寄与する。この成形用材料
の１層単独又は２層以上の積層物を、所望の形状に成形
して半硬化材料とし、この半硬化材料を加熱してその硬
化を完了させることにより、前述したような特徴を有す
る本発明の無機質系成形品を得ることができる。According to the method for producing an inorganic molded article of the present invention, a curable composition containing an acidic metal phosphate, its curing agent , a lightweight aggregate, and water is formed into a layer. By combining with the reinforcing fiber, the lightweight aggregate having a relatively large particle diameter is difficult to enter into the reinforcing fiber layer, and therefore, most of the lightweight aggregate in the curable composition is contained in the reinforcing fiber layer. It is possible to obtain a molding material that is impregnated with the removed components and has a first layer containing a relatively large amount of lightweight aggregate and a second layer containing a relatively large amount of the reinforcing fibers. Further, after impregnation with the curable composition, bubbles are retained in the reinforcing fiber layer due to restoration (spring back) in the thickness direction of the reinforcing fiber layer, which contributes to lightness and heat insulation. A single layer of this molding material or a laminate of two or more layers is molded into a desired shape to form a semi-cured material, and the semi-cured material is heated to complete the curing, thereby providing the characteristics as described above. It is possible to obtain an inorganic molded article of the present invention having

【００１４】本発明の製造方法においては、前記硬化性
組成物が更に尿素を含有するものであることが好まし
い。尿素は、酸性リン酸金属塩とその硬化剤との反応を
抑制して硬化を遅延させる作用をなす。また、尿素は、
１２０℃くらいの温度までは分解せず、それ以上の温度
に加熱されると分解を開始する。このため、硬化性組成
物の表面部だけが硬化してしまうのを防ぎ、内部の水の
気化による膨張やクラックの発生が抑えられ、得られる
無機質系成形品の機械的強度や外観等が損なわれるのを
防ぐことができると共に、加熱硬化により得られた無機
質系成形品中に尿素が残存して悪影響を及ぼすことがな
い。In the production method of the present invention, it is preferable that the curable composition further contains urea. Urea acts to suppress the reaction between the acidic metal phosphate and its curing agent and delay the curing. Also, urea is
It does not decompose up to a temperature of about 120 ° C, and starts to decompose when heated to a temperature higher than that. Therefore, it is possible to prevent only the surface portion of the curable composition from being cured, and it is possible to suppress the occurrence of expansion and cracks due to the vaporization of water inside, and the mechanical strength and appearance of the resulting inorganic molded article are impaired. In addition to preventing urea from remaining in the inorganic molded article obtained by heat-curing, no adverse effect is caused.

【００１５】また、本発明の製造方法においては、前記
層状に形成した強化繊維の単位面積当りの質量が１００
ｇ／ｍ²以上であることがより好ましい。この強化繊維
の単位面積当りの質量が１００ｇ／ｍ²未満では、強化
繊維による上記フィルター効果が十分に得られず、更に
強化繊維の上記復元（スプリングバック）が発生しにく
くなる。Further, in the manufacturing method of the present invention, the mass of the reinforcing fiber formed in layers is 100 per unit area.
It is more preferably g / m ² or more. When the mass per unit area of the reinforcing fibers is less than 100 g / m ² , the above-described filter effect by the reinforcing fibers cannot be sufficiently obtained, and the above-mentioned restoration (springback) of the reinforcing fibers is less likely to occur.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】以下の記載において、特に断りが
ない限り、「部」なる単位は「質量部」を意味し、ま
た、「％」なる単位は「質量百分率」意味する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the following description, the unit "part" means "part by mass" and the unit "%" means "percentage by mass" unless otherwise specified.

【００１７】本発明において硬化性組成物とは、酸性リ
ン酸金属塩と、その硬化剤と、軽量骨材と、水と、必要
に応じて尿素、その他の成分とを所定の比率で含有する
ものをいう。また、本発明において、マトリックスと
は、主として酸性リン酸金属塩と、その硬化剤とが反応
硬化した部分を意味し、軽量骨材や強化繊維を除いた部
分を意味する。In the present invention, the curable composition contains an acidic metal phosphate, its curing agent, a lightweight aggregate, water, and optionally urea, and other components in a predetermined ratio. Say something. Further, in the present invention, the matrix means a portion in which the acidic metal phosphate and the curing agent therefor are mainly reacted and cured, and means a portion excluding the lightweight aggregate and the reinforcing fibers.

【００１８】本発明において使用される酸性リン酸金属
塩とは、リン原子に結合した水酸基を少なくとも１個有
するリン酸金属塩のことであり、第一リン酸金属塩（リ
ン酸二水素金属塩）及び第二リン酸金属塩（リン酸水素
金属塩）の総称である。第一リン酸金属塩としては、第
一リン酸アルミニウム、第一リン酸マグネシウム、第一
リン酸亜鉛等が好ましく用いられ、これらの中でも水に
対する溶解性が良く、また、経済性も良好な点から第一
リン酸アルミニウムを用いることがより好ましい。第一
リン酸アルミニウムは、水溶液だけではなく固形状のも
のも市販されているので、水溶液と固形物とを組み合わ
せることで硬化性組成物の硬化前における水分調整が容
易となる。The acidic metal phosphate used in the present invention is a metal phosphate having at least one hydroxyl group bonded to a phosphorus atom, and is a primary metal phosphate (metal dihydrogen phosphate). ) And secondary metal phosphates (hydrogen metal phosphates). As the primary metal phosphate, aluminum primary phosphate, magnesium primary phosphate, zinc primary phosphate and the like are preferably used. Among them, the solubility in water is good, and the economical efficiency is also good. Therefore, it is more preferable to use monoaluminum phosphate. Since not only an aqueous solution but also a solid form of monobasic aluminum phosphate is commercially available, it is easy to adjust the water content of the curable composition before curing by combining the aqueous solution and the solid matter.

【００１９】また、第二リン酸金属塩としては、第二リ
ン酸アルミニウム、第二リン酸鉄等を用いることができ
る。尚、この第二リン酸金属塩は、第一リン酸金属塩と
は異なり水に対する溶解性が乏しいので、第二リン酸金
属塩を水に分散させた水分散液として用いることが好ま
しい。As the dibasic metal salt, it is possible to use dibasic aluminum phosphate, ferric phosphate or the like. Since the second metal phosphate has a poor solubility in water unlike the first metal phosphate, it is preferably used as an aqueous dispersion in which the second metal phosphate is dispersed in water.

【００２０】上記酸性リン酸金属塩は、硬化性組成物を
成形加工する際の流動性が良好となり、かつ、得られた
成形品の組織を緻密にすることができるという点から、
固形分が４０〜９０％の水溶液又は水分散液として用い
ることが好ましく、５０〜７０％の水溶液又は水分散液
として用いることがより好ましい。The acidic metal phosphates described above have good fluidity when molding the curable composition and can make the structure of the obtained molded article dense.
It is preferably used as an aqueous solution or aqueous dispersion having a solid content of 40 to 90%, and more preferably used as an aqueous solution or aqueous dispersion having a solid content of 50 to 70%.

【００２１】本発明において、上記酸性リン酸金属塩の
硬化剤としては、以下に例示される金属水酸化物、塩基
性金属酸化物、塩基性金属酸化物を成分として含有する
複合酸化物、又は水和金属塩化物等の金属化合物を使用
することができ、これらの中から１種を単独で、又は２
種以上を組み合わせて使用することができる。これらの
硬化剤は、酸性リン酸金属塩と混合・加熱することによ
り、反応・硬化して無機質系成形品のマトリックスを形
成する。In the present invention, as the curing agent for the acidic metal phosphate, a metal hydroxide, a basic metal oxide, a complex oxide containing a basic metal oxide as a component, or Metal compounds such as hydrated metal chlorides can be used, and one of these can be used alone or 2
Combinations of more than one species can be used. These curing agents react and cure by mixing with an acidic metal phosphate and heating to form a matrix of an inorganic molded article.

【００２２】・金属水酸化物：水酸化アルミニウム、水
酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等。 ・塩基性金属酸化物：酸化アルミニウム、酸化マグネシ
ウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム等。 ・塩基性金属酸化物を成分として含有する複合酸化物：
珪酸カルシウム（ウオラストナイト）、アルミン酸カル
シウム（アルミナセメント）、カオリナイト、コーディ
エライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）、マグ
ネサイト、タルク等。 ・水和金属塩化物：水和塩化アルミニウム、ポリ塩化ア
ルミニウム、塩化マグネシウム六水和物等。Metal hydroxide: aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, etc. -Basic metal oxides: aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, calcium oxide, etc. -Composite oxide containing a basic metal oxide as a component:
Calcium silicate (wollastonite), calcium aluminate (alumina cement), kaolinite, cordierite (2MgO.2Al ₂ O ₃ .5SiO ₂ ), magnesite, talc, etc. Hydrated metal chloride: hydrated aluminum chloride, polyaluminum chloride, magnesium chloride hexahydrate, etc.

【００２３】特に、硬化剤として金属水酸化物、塩基性
金属酸化物又は塩基性金属酸化物を成分として含有する
複合酸化物を用いる場合は、平均粒子径５μｍ以下のも
のが硬化剤全体の３０％以上含まれるようにすることが
好ましい。このような粒径組成の硬化剤を用いることに
より、得られた成形品のマトリックスが緻密になって、
強化材とマトリックスとの接着が良好となり、成形品の
機械的強度が良好となる。In particular, when a metal hydroxide, a basic metal oxide, or a complex oxide containing a basic metal oxide as a component is used as the curing agent, those having an average particle size of 5 μm or less are 30% of the total amount of the curing agent. It is preferable that the content be at least%. By using a curing agent having such a particle size composition, the matrix of the obtained molded article becomes dense,
Adhesion between the reinforcing material and the matrix is good, and the mechanical strength of the molded product is good.

【００２４】上記硬化剤の使用量は、酸性リン酸金属塩
１００部（固形分として）に対して８０〜３００部であ
ることが好ましく、１００〜２５０部であることがより
好ましい。硬化剤の使用量が８０部未満では、硬化性組
成物を成形後、加熱・硬化して得られた無機質系成形品
に酸性リン酸金属塩が残存してしまい、十分な機械的強
度が得られないばかりか、成形品の耐水性を損なうこと
があるため好ましくない。一方、硬化剤の使用量が３０
０部を超えると、硬化剤に対して酸性リン酸金属塩が少
なくなり、成形品のマトリックスが粗になり十分な機械
的強度が得られないため好ましくない。The amount of the curing agent used is preferably 80 to 300 parts, and more preferably 100 to 250 parts, per 100 parts (as solid content) of the acidic metal phosphate. If the amount of the curing agent used is less than 80 parts, the acidic metal phosphate will remain in the inorganic molded article obtained by heating and curing the curable composition, and sufficient mechanical strength will be obtained. Not only that, but the water resistance of the molded product may be impaired, which is not preferable. On the other hand, the amount of hardener used is 30
If it exceeds 0 parts, the amount of the acidic metal phosphate is reduced with respect to the curing agent, the matrix of the molded article becomes rough, and sufficient mechanical strength cannot be obtained, which is not preferable.

【００２５】本発明において、軽量骨材としては、以下
に例示する無機質バルーンや多孔質無機質粉体を用いる
ことができる。また、粒子径が２５〜６００μｍのもの
を用いることが好ましい。In the present invention, as the lightweight aggregate, inorganic balloons and porous inorganic powders exemplified below can be used. Further, it is preferable to use particles having a particle diameter of 25 to 600 μm.

【００２６】・無機質バルーン：アルミノシリケートバ
ルーン、シリカバルーン、ガラスバルーン、シラスバル
ーン、フライアッシュバルーン、パーライト等。 ・多孔質無機質粉体：シリカゲル、活性炭等。Inorganic balloons: aluminosilicate balloons, silica balloons, glass balloons, shirasu balloons, fly ash balloons, pearlite, etc. -Porous inorganic powder: silica gel, activated carbon, etc.

【００２７】本発明においては、軽量性という点から無
機質バルーンを用いることが好ましく、中でも耐水強度
に優れ、かつ、比較的安価なアルミノシリケートバルー
ンを用いることが特に好ましい。In the present invention, it is preferable to use an inorganic balloon from the viewpoint of light weight, and it is particularly preferable to use an aluminosilicate balloon which is excellent in water resistance and relatively inexpensive.

【００２８】本発明において、前記軽量骨材は、酸性リ
ン酸金属塩１００部（固形分として）に対して１０〜２
００部を用いることが好ましい。軽量骨材の使用量が１
０部未満の場合には無機質系成形品の軽量性や表面性状
の向上が得られず、２００部を超える場合には得られる
成形品のマトリックスが緻密でなくなり、強度低下を及
ぼすことがあるため好ましくない。In the present invention, the lightweight aggregate is 10 to 2 per 100 parts (as solid content) of acidic metal phosphate.
It is preferable to use 00 parts. The amount of lightweight aggregate used is 1
When the amount is less than 0 part, the weight reduction and surface properties of the inorganic type molded product cannot be improved, and when the amount is more than 200 parts, the matrix of the molded product obtained is not dense and strength may be deteriorated. Not preferable.

【００２９】更に、本発明においては、平均粒子径が１
００〜４００μｍの軽量骨材が、硬化性組成物の全固形
分の５〜５０％含まれていることが好ましい。これによ
り、加熱して硬化させる際に、硬化性組成物に含まれて
いる水分が気化したときに外部へ放出されやすくなるた
め、気化した水分が放出されにくいことが原因で発生す
るマトリックスの膨張やボイドの発生を抑制することが
でき、得られる無機質系成形品の機械的強度が良好にな
る。Further, in the present invention, the average particle size is 1
It is preferable that the lightweight aggregate having a size of 00 to 400 μm is contained in an amount of 5 to 50% of the total solid content of the curable composition. As a result, when heating and curing, the water contained in the curable composition is easily released to the outside when vaporized, and the matrix expansion caused by the difficulty in releasing the vaporized water Generation of voids and voids can be suppressed, and the mechanical strength of the obtained inorganic molded product is improved.

【００３０】本発明の硬化性組成物には、酸性リン酸金
属塩とその硬化剤との高い反応性を抑制するために、更
に尿素を添加することが好ましい。すなわち、硬化剤と
混合する前の酸性リン酸金属塩へ、又は酸性リン酸金属
塩とその硬化剤とを混合した直後の混合物へ、尿素を添
加することにより、尿素の二つのアミノ基と酸性リン酸
金属塩の水酸基とが相互作用を起こし、酸性リン酸金属
塩とその硬化剤との反応が抑制されて硬化性組成物の粘
度の上昇を抑えることができる。その結果、硬化性組成
物の流動性が損なわれないので、強化繊維への含浸及び
所望の形状への成形が容易となる。To the curable composition of the present invention, it is preferable to further add urea in order to suppress high reactivity between the acidic metal phosphate and its curing agent. That is, by adding urea to the acidic metal phosphate before mixing with the curing agent, or to the mixture immediately after mixing the acidic metal salt and the curing agent, the two amino groups of urea and acidic The hydroxyl group of the metal phosphate can interact with each other to suppress the reaction between the acidic metal phosphate and its curing agent, and thus to prevent the viscosity of the curable composition from increasing. As a result, since the fluidity of the curable composition is not impaired, it becomes easy to impregnate the reinforcing fiber and mold it into a desired shape.

【００３１】また、尿素は約１２０℃以上の加熱により
分解し始めるため、硬化性組成物の硬化を完了させるた
めに加熱する場合であっても、硬化性組成物に含まれる
水分の大部分が気化して外部へ放出されるまで尿素が酸
性リン酸金属塩とその硬化剤との反応を抑制し、硬化性
組成物の表面部だけが硬化してしまうことがなく、内部
の水分の気化による膨張やクラックの発生が抑えられ、
得られる無機質系成形品の機械的強度や外観等が損なわ
れることがない。Further, since urea starts to decompose by heating at about 120 ° C. or higher, most of the water content in the curable composition is large even when heating is performed to complete the curing of the curable composition. Urea suppresses the reaction between the acidic metal phosphate and its curing agent until it is vaporized and released to the outside, and only the surface portion of the curable composition is not cured, and the internal moisture vaporizes. Expansion and cracks are suppressed,
The mechanical strength, appearance, etc. of the obtained inorganic molded product are not impaired.

【００３２】更に、本発明においては、後述するように
硬化性組成物と強化繊維とを複合した成形用材料を所望
の形状に成形して得た半硬化材料を、好ましくは１２０
℃以上の温度で加熱して硬化を完了させることによっ
て、尿素がアンモニアと二酸化炭素とに分解されて外部
に放出され、無機質系成形品に残存することがないの
で、例えば本発明の無機質系成形品が４００℃以上の高
温に曝された場合でも、硬化性組成物にアミン類等を添
加した場合のように有機物が無機質系成形品中で炭化し
て残存してしまい、無機質系成形品の電気特性や強度を
損なうことがない。Further, in the present invention, a semi-cured material obtained by molding a molding material, which is a composite of a curable composition and reinforcing fibers, into a desired shape as described below, preferably 120
By heating at a temperature of ℃ or more to complete the curing, urea is decomposed into ammonia and carbon dioxide and released to the outside and does not remain in the inorganic molded article. Even when the product is exposed to a high temperature of 400 ° C. or higher, the organic matter is carbonized and remains in the inorganic molded product as in the case where amines and the like are added to the curable composition. It does not impair the electrical characteristics and strength.

【００３３】更にまた、尿素の熱分解で生じたアンモニ
アの一部は、硬化性組成物に含有される酸性リン酸金属
塩に補足されて、硬化性組成物の硬化を促進するので、
得られる無機質系成形品の耐熱性や耐水性が向上する。Furthermore, a part of the ammonia generated by the thermal decomposition of urea is supplemented by the acidic metal phosphate contained in the curable composition to accelerate the curing of the curable composition.
The heat resistance and water resistance of the resulting inorganic molded product are improved.

【００３４】本発明において、尿素の添加量は、酸性リ
ン酸金属塩１００部（固形分として）に対して０．１〜
１０部であることが好ましく、０．５〜８部であること
がより好ましい。尿素の添加量が０．１部未満であると
尿素の反応抑制効果が不十分なため硬化性組成物の粘度
が上昇してしまい、一方、１０部を超えると硬化性組成
物を硬化させるために加熱した際に、尿素が分解して発
生するアンモニアや二酸化炭素の量が多くなりすぎて無
機質系成形品中にボイドができてしまい、その機械的強
度等が低くなるため好ましくない。In the present invention, the amount of urea added is 0.1 to 100 parts (as solid content) of the acidic metal phosphate.
It is preferably 10 parts, and more preferably 0.5 to 8 parts. If the amount of urea added is less than 0.1 part, the effect of suppressing the reaction of urea is insufficient, and the viscosity of the curable composition increases, while if it exceeds 10 parts, the curable composition is cured. When heated to a high temperature, the amount of ammonia and carbon dioxide generated by the decomposition of urea becomes too large and voids are formed in the inorganic molded article, which lowers the mechanical strength and the like, which is not preferable.

【００３５】更に、本発明においては、無機質系成形品
に意匠性を付与したりするために、前記硬化性組成物に
各種添加剤を添加することも可能である。このような添
加剤としては無機充填剤、顔料等を使用することができ
る。無機充填剤としては酸性酸化物を主成分とする珪
砂、シリカヒューム、フライアッシュ、ガラス粉、クレ
イ等が挙げられる。特に、硬化性組成物に無機充填剤、
好ましくはシリカヒュームを加えることにより、マトリ
ックス中に主として軽量骨材が散在している第１層の軽
量骨材と軽量骨材との間にシリカヒュームが入り込ん
で、よりマトリックスの緻密化が図られて、いっそう強
固な無機質系成形品を得ることが出来る。Further, in the present invention, various additives may be added to the curable composition in order to impart design characteristics to the inorganic molded article. As such an additive, an inorganic filler, a pigment or the like can be used. Examples of the inorganic filler include silica sand containing an acidic oxide as a main component, silica fume, fly ash, glass powder, clay and the like. In particular, an inorganic filler in the curable composition,
Preferably, by adding silica fume, silica fume penetrates between the lightweight aggregate of the first layer in which the lightweight aggregate is mainly scattered in the matrix, and the matrix is further densified. As a result, a stronger inorganic molded product can be obtained.

【００３６】また、顔料としては酸化チタン、酸化亜
鉛、フタロシアニン、弁柄、マピコ等が挙げられる。Further, examples of the pigment include titanium oxide, zinc oxide, phthalocyanine, rouge, mapico and the like.

【００３７】これらの添加剤は、それぞれの目的に合わ
せて適宜選択し、適当量を使用すればよく、例えば、上
記シリカヒュームの場合、その添加量は、酸性リン酸金
属塩１００部（固形分として）に対して５〜５０部であ
ることが好ましい。These additives may be appropriately selected and used in an appropriate amount according to their respective purposes. For example, in the case of the above-mentioned silica fume, the addition amount thereof is 100 parts of acidic metal phosphate (solid content). It is preferably 5 to 50 parts.

【００３８】本発明において用いられる強化繊維として
は、例えばガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維
等の無機質繊維を用いることが好ましい。As the reinforcing fibers used in the present invention, it is preferable to use inorganic fibers such as glass fibers, ceramic fibers and carbon fibers.

【００３９】上記ガラス繊維のガラス組成としては、Ａ
ガラス、Ｅガラス、ＥＣＲガラス、Ｓガラス、ＡＲガラ
ス等を例示することができる。The glass composition of the above glass fiber is A
Examples thereof include glass, E glass, ECR glass, S glass, and AR glass.

【００４０】また、上記セラミック繊維としては、アル
ミナ繊維、珪素−アルミナ繊維、窒化珪素繊維等を例示
することができる。Examples of the ceramic fibers include alumina fibers, silicon-alumina fibers, silicon nitride fibers and the like.

【００４１】上記強化繊維は、短繊維及び長繊維（連続
繊維をも含む）の何れの形態でも使用することができ、
マット、織布、不織布、ペーパー等の形態に加工した各
種の形態の無機質繊維を硬化性組成物の加工方法や成形
品の用途等により、質及び形態を適宜選択して１種を単
独で、又は２種以上を併用することができる。The reinforcing fibers can be used in any form of short fibers and long fibers (including continuous fibers),
Depending on the processing method of the curable composition, the use of the molded product, etc., the inorganic fibers in various forms processed into mats, woven fabrics, non-woven fabrics, papers, and the like are appropriately selected for quality and form, and one kind alone Alternatively, two or more kinds can be used in combination.

【００４２】なお、本発明においては、コストが安く、
汎用されているＥガラス組成のガラス繊維を用いること
が特に好ましく、チョップドストランドのような短繊
維、ヤーンやロービングのような連続繊維、マット、織
布、不織布等に加工した形態のものを使用することがで
きる。In the present invention, the cost is low,
It is particularly preferable to use glass fibers having a widely used E glass composition, and short fibers such as chopped strands, continuous fibers such as yarns and rovings, mats, woven fabrics, non-woven fabrics and the like are used. be able to.

【００４３】上記強化繊維の使用量は、硬化性組成物１
００部（固形分として）に対して５〜１００部であるこ
とが好ましく、１５〜８０部であるこがより好ましい。
強化繊維の使用量が５部未満であると、後述する強化繊
維層のフィルター効果やスプリングバックが不十分とな
り、成形品の表面性状の向上が図れず、また、断熱性を
有する層構造を形成しなくなるため好ましくない。一
方、強化繊維の使用量が１００部を超えると、強化繊維
に対して硬化性組成物が不足するためマトリックスが粗
となり、やはり無機質系成形品の機械的強度が不十分と
なるため好ましくない。The amount of the reinforcing fiber used is the same as that of the curable composition 1.
It is preferably 5 to 100 parts with respect to 00 parts (as solid content), and more preferably 15 to 80 parts.
When the amount of the reinforcing fibers used is less than 5 parts, the filter effect and spring back of the reinforcing fiber layer described later become insufficient, the surface quality of the molded product cannot be improved, and a layer structure having heat insulating properties is formed. It is not preferable because it does not happen. On the other hand, if the amount of the reinforcing fibers used exceeds 100 parts, the curable composition is insufficient with respect to the reinforcing fibers, the matrix becomes rough, and the mechanical strength of the inorganic molded article is also insufficient, which is not preferable.

【００４４】更に、本発明において、ガラス繊維及びカ
ーボン繊維は、硬化性組成物中の酸性リン酸金属塩との
反応性が比較的低いため、エポキシ樹脂を含有する表面
処理剤を付与されていることが好ましい。エポキシ樹脂
は酸性リン酸金属塩との相溶性が良く、また、酸性リン
酸金属塩と容易に反応するので、ガラス繊維及びカーボ
ン繊維にエポキシ樹脂を含有する表面処理剤を付与する
ことによりマトリックスとガラス繊維等との濡れ性及び
接着性が向上し、得られる成形品の機械的強度等が良好
となる。Further, in the present invention, since the glass fiber and the carbon fiber have a relatively low reactivity with the acidic metal phosphate in the curable composition, a surface treatment agent containing an epoxy resin is added. It is preferable. Epoxy resins have good compatibility with acidic metal phosphates, and since they easily react with acidic metal phosphates, by adding a surface treatment agent containing an epoxy resin to glass fibers and carbon fibers, a matrix can be formed. The wettability and adhesiveness with glass fiber and the like are improved, and the mechanical strength and the like of the obtained molded product are improved.

【００４５】表面処理剤に使用するエポキシ樹脂として
は、特に制限はないが、芳香族ポリグリシジルエーテル
系エポキシ樹脂、脂肪族ポリグリシジルエーテル系エポ
キシ樹脂、脂肪族ポリグリシジルエステル系エポキシ樹
脂等を使用することができる。また、硬化性組成物を硬
化させるために加熱するので、表面処理剤の耐熱性とい
う点から、芳香族ポリグリシジルエーテル系エポキシ樹
脂を用いることが好ましく、その中でも、フェノールノ
ボラックポリグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラックポリグリシジルエーテル系エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル系エポキシ
樹脂を用いることが特に好ましい。The epoxy resin used for the surface treatment agent is not particularly limited, but an aromatic polyglycidyl ether type epoxy resin, an aliphatic polyglycidyl ether type epoxy resin, an aliphatic polyglycidyl ester type epoxy resin or the like is used. be able to. Further, since it is heated to cure the curable composition, from the viewpoint of the heat resistance of the surface treatment agent, it is preferable to use an aromatic polyglycidyl ether epoxy resin, and among them, a phenol novolac polyglycidyl ether epoxy resin. It is particularly preferable to use a cresol novolac polyglycidyl ether epoxy resin or a bisphenol A diglycidyl ether epoxy resin.

【００４６】また、上記表面処理剤が含有するエポキシ
樹脂以外の他の成分については、特に制限はないが、硬
化性組成物を硬化させるために加熱するので、熱可塑性
でないことが好ましい。熱可塑性の成分を使用すると、
強化繊維に付与された表面処理剤が加熱硬化時に流動し
て、強化繊維と硬化性組成物との界面での接着を損なう
虞れがあるからである。The components other than the epoxy resin contained in the surface treatment agent are not particularly limited, but are preferably not thermoplastic since they are heated to cure the curable composition. With the use of thermoplastic ingredients,
This is because the surface treatment agent applied to the reinforcing fibers may flow at the time of curing by heating, and the adhesion at the interface between the reinforcing fibers and the curable composition may be impaired.

【００４７】上記表面処理剤の他の成分として好ましい
ものは、エポキシ架橋ポリ酢酸ビニル、又はウレタン架
橋ポリ酢酸ビニルが挙げられる。Preferred as other components of the surface treatment agent are epoxy crosslinked polyvinyl acetate or urethane crosslinked polyvinyl acetate.

【００４８】また、表面処理剤は、表面処理剤を付与し
た強化繊維において、該表面処理剤の付着量が固形分と
して０．５〜１．５％となるように付与することが好ま
しい。表面処理剤の付与量が０．５％未満であると、硬
化性組成物と強化繊維と濡れ性及び接着性を向上させる
効果が十分でないため好ましくない。一方、表面処理剤
の付与量が１．５％を超えても、付与量の割には界面で
の接着性に対する改良効果が発現されず、却って不経済
となるため好ましくない。The surface treatment agent is preferably applied so that the amount of the surface treatment agent adhered to the reinforcing fibers to which the surface treatment agent is applied is 0.5 to 1.5% as a solid content. If the amount of the surface treatment agent applied is less than 0.5%, the effect of improving the wettability and adhesiveness between the curable composition and the reinforcing fibers is not sufficient, which is not preferable. On the other hand, even if the amount of the surface treatment agent applied exceeds 1.5%, the effect of improving the adhesiveness at the interface is not expressed for the amount of the surface treatment agent added, which is rather uneconomical and not preferable.

【００４９】本発明の無機質系成形品は、例えば以下の
ようにして製造することができる。 （I）第１工程 上記酸性リン酸金属塩の水溶液又は水分散液、その硬化
剤、軽量骨材、及び必要に応じて、尿素やその他の添加
剤を、上述した割合で混合して硬化性組成物を得る。The inorganic molded article of the present invention can be manufactured, for example, as follows. (I) First step An aqueous solution or dispersion of the acidic metal phosphate, a curing agent therefor, a lightweight aggregate, and, if necessary, urea and other additives are mixed in the above-mentioned proportions to be curable. Obtain the composition.

【００５０】（II）第２工程 前記第１工程で得られた硬化性組成物と前記強化繊維と
を複合させて、次工程で所望の形状に成形するための成
形用材料を得る。(II) Second Step The curable composition obtained in the first step and the reinforcing fiber are compounded to obtain a molding material for molding into a desired shape in the next step.

【００５１】本発明においては、硬化性組成物と強化繊
維とを複合させる際に、強化繊維が層状に形成されてい
ることが必要である。また、この層状に形成した強化繊
維の層としての単位面積当りの質量が１００ｇ／ｍ²以
上であることが好ましく、４００ｇ／ｍ²以上であるこ
とがより好ましい。強化繊維の層としての単位面積当り
の質量が１００ｇ／ｍ²未満であると、後述する強化繊
維層によるフィルター効果やスプリングバックが発生し
にくくなり、後述する第１層と第２層とが一体化した断
熱性を有する層状構造が形成できにくくなるため好まし
くない。In the present invention, when the curable composition and the reinforcing fiber are compounded, it is necessary that the reinforcing fiber is formed in a layer. Further, the mass per unit area of the layered reinforcing fiber is preferably 100 g / m ² or more, and more preferably 400 g / m ² or more. When the mass per unit area of the reinforcing fiber layer is less than 100 g / m ² , the filter effect and springback due to the reinforcing fiber layer described later are less likely to occur, and the first layer and the second layer described later are integrated. This is not preferable because it becomes difficult to form a layered structure having an improved heat insulating property.

【００５２】本発明において、上記成形用材料は、強化
繊維層の片面に硬化性組成物を複合したものでもよく、
強化繊維層を挟むように両面に硬化性組成物を複合した
ものでもよいが、強化繊維層への硬化性組成物の含浸性
や得られる無機質形成形品の表面性状を向上させるため
には、強化繊維層の両面に硬化性組成物を複合させたも
のが好ましい。In the present invention, the molding material may be a composite of a curable composition on one side of a reinforcing fiber layer,
It may be a composite of a curable composition on both sides so as to sandwich the reinforcing fiber layer, but in order to improve the impregnability of the curable composition into the reinforcing fiber layer and the surface texture of the resulting inorganic molded article, A composite of the curable composition on both sides of the reinforcing fiber layer is preferred.

【００５３】硬化性組成物と強化繊維とを複合させる方
法は、次工程で採用する成形法や得られる無機質系成形
品の用途等によって適宜選択することができるが、例え
ば以下の（ｉ）及び（ii）の方法を例示することができ
る。The method of combining the curable composition and the reinforcing fiber can be appropriately selected depending on the molding method adopted in the next step, the intended use of the resulting inorganic molded article, and the like. For example, the following (i) and The method (ii) can be exemplified.

【００５４】（ｉ）織布、不織布、ペーパー又はマット
状の形態の強化繊維を、そのまま層状の強化繊維として
使用し、硬化性組成物の浴中に該層状強化繊維を浸漬し
つつ引き抜きながら該硬化性組成物を層状強化繊維に含
浸・付着させる方法。(I) Reinforcing fibers in the form of woven fabric, non-woven fabric, paper or mat are used as they are as layered reinforcing fibers, and the layered reinforcing fibers are immersed in a bath of a curable composition while being pulled out. A method of impregnating and adhering a curable composition to a layered reinforcing fiber.

【００５５】（ii）樹脂フィルム等のキャリア材の表面
に、予め、ある程度粘度の高い状態に調製した硬化性組
成物を塗布し、その硬化性組成物上にロービング等の連
続強化繊維を所定の長さにカットしつつ、又は予めカッ
トしてあるチョップドストランドを撒き、強化繊維層を
形成する。そして、その上から該キャリア材又は上記硬
化性組成物を同様に塗布したキャリア材を重ね、これを
圧縮装置で圧縮して硬化性組成物を強化繊維層に含浸さ
せる方法。(Ii) A surface of a carrier material such as a resin film is coated with a curable composition which has been prepared to have a high viscosity to some extent in advance, and continuous reinforcing fibers such as rovings are provided on the curable composition. The reinforcing fiber layer is formed by cutting chopped strands while cutting them into lengths or cutting them in advance. Then, a method in which the carrier material or a carrier material to which the above-mentioned curable composition has been applied in the same manner is superposed thereon, and this is compressed by a compression device to impregnate the curable composition into the reinforcing fiber layer.

【００５６】この場合、キャリア材としては、ポリエチ
レンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリプロ
ピレン等の樹脂フィルムを用いることができる。また、
上記硬化性組成物は、固形分として１００〜９０００ｇ
／ｍ²となるようにキャリア材の表面に塗布することが
好ましい。In this case, a resin film such as polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) or polypropylene can be used as the carrier material. Also,
The curable composition has a solid content of 100 to 9000 g.
It is preferable that the carrier material is coated on the surface of the carrier material so as to be / m ² .

【００５７】本発明において、上記強化繊維層は繊維と
繊維とが重なって層を形成しているため、硬化性組成物
を強化繊維層に含浸させる際に、硬化性組成物を構成す
る各成分の粒子の大きさによって、各成分の強化繊維層
内部への浸透が選択的に抑制される効果、いわゆる本発
明でいうフィルター効果が発現する。例えば軽量骨材
は、一般的に粒子径（粒度）にある程度の分布を持って
いる粉粒体の集合であり、粒子径が比較的小さな一部の
軽量骨材は、他の硬化性組成物の成分に伴われて強化繊
維層の内部に浸透する場合もあるが、粒子径が比較的大
きな軽量骨材は強化繊維層の内部には浸透しにくいた
め、軽量骨材の大部分は強化繊維層の内部に浸透するこ
とはない。その結果、強化繊維層に軽量骨材の大部分が
除かれた硬化性組成物が含浸した層（第２層）が形成さ
れ、かつ、その表面に軽量骨材を含有する硬化性組成物
の層（第１層）が形成され、成形品の表面性状の向上を
図ることができる。In the present invention, since the reinforcing fiber layer is formed by laminating fibers and fibers, each component constituting the curable composition when the curable composition is impregnated into the reinforcing fiber layer. Depending on the size of the particles, the effect of selectively suppressing the permeation of each component into the reinforcing fiber layer, that is, the so-called filter effect in the present invention, is exhibited. For example, a lightweight aggregate is generally an aggregate of powder particles having a certain distribution in particle size (particle size), and some lightweight aggregates having a relatively small particle size may be mixed with other curable compositions. In some cases, the lightweight aggregate with a relatively large particle size does not easily penetrate into the reinforced fiber layer due to the components of the reinforced fiber layer. It does not penetrate inside the layer. As a result, a layer (second layer) in which the curable composition in which most of the lightweight aggregate is removed is formed in the reinforcing fiber layer, and a curable composition containing the lightweight aggregate on the surface thereof is formed. A layer (first layer) is formed, and the surface properties of the molded product can be improved.

【００５８】一方、強化繊維層（第２層）は、例えば硬
化性組成物の強化繊維への含浸性を向上させるためにロ
ーラーなどにより圧力をかけた場合、圧力が無くなると
元の厚みまで復元しようとする現象（スプリングバッ
ク）により、該強化繊維層に気泡が保持され、得られる
成形品が軽量性や断熱性を有するものとなる。On the other hand, the reinforcing fiber layer (second layer) is restored to its original thickness when pressure is removed when pressure is applied by a roller or the like to improve impregnation of the curable composition into the reinforcing fibers. Due to the phenomenon (spring back) to be attempted, air bubbles are retained in the reinforcing fiber layer, and the obtained molded product has light weight and heat insulating properties.

【００５９】また、必須ではないが、次工程までの成形
用材料の取扱い性を良好にし、かつ、成形や硬化を完了
させる際に成形用材料内部の水分の急激な気化による成
形品の膨張を防ぐために、成形用材料の水分含量が５〜
１５％になるように、８０〜１１０℃の温度で２〜８時
間加熱して乾燥させて、その水分含量を調整することが
好ましい。ただし、前記第１工程で硬化性組成物を得る
ときに、その水分量を低く調整することが可能であれば
この工程は必要としない。Although not essential, the moldability of the molding material up to the next step is improved, and the expansion of the molding due to the rapid vaporization of water inside the molding material when the molding or curing is completed. In order to prevent the water content of the molding material is 5
It is preferable to heat and dry at a temperature of 80 to 110 ° C. for 2 to 8 hours to adjust the water content so as to be 15%. However, when the curable composition is obtained in the first step, this step is not necessary if the water content can be adjusted to be low.

【００６０】（III）第３工程 前記第２工程で得られた成形用材料を１枚で又は複数枚
重ねて、板状、波板状、凹凸形等の成形品の用途等によ
って適宜設定した所望の形状に成形して半硬化材料を得
る。(III) Third Step One or a plurality of the molding materials obtained in the second step are stacked and appropriately set according to the intended use of the plate-shaped, corrugated plate-shaped or uneven molded article. A semi-cured material is obtained by molding into a desired shape.

【００６１】成形は、有型プレス装置、平板プレス装
置、ベルトプレス装置、ロールプレス装置等を用いて行
うことができ、その際、加圧のみ又は加圧と加熱とを同
時に行ってもよい。そして、加圧は２．９〜１９６００
ｋＰａ、加熱は１００〜２６０℃で行うことが好まし
い。ただし、この第３工程において、成形用材料を加圧
・加熱して所望の形状の半硬化材料を得ると同時に、そ
の硬化を完了させることも可能であるが、得られる成形
品の品質の安定化を図るために、次の第４工程で半硬化
材料の硬化を完了させることが好ましい。The molding can be carried out by using a mold pressing device, a flat plate pressing device, a belt pressing device, a roll pressing device or the like, in which case only the pressurization or the pressurization and the heating may be carried out simultaneously. And pressurization is 2.9-19600.
The kPa and heating are preferably performed at 100 to 260 ° C. However, in the third step, it is possible to pressurize and heat the molding material to obtain a semi-cured material having a desired shape and at the same time to complete the curing, but the quality of the obtained molded product is stable. In order to achieve this, it is preferable to complete the curing of the semi-cured material in the next fourth step.

【００６２】なお、成形用材料（キャリア材を用いた成
形用材料を使用する場合は、キャリア材を除いてから用
いる）を複数枚重ねて成形する場合であっても、該成形
用材料は硬化していないので、プレスすることにより各
成形用材料をきれいに圧着することができ、次工程で加
熱硬化することで一体化できる。Even when a plurality of molding materials (when a molding material using a carrier material is used, the carrier material is removed before being used) are stacked and molded, the molding material is cured. Since it has not been done, each molding material can be press-bonded neatly by pressing, and can be integrated by being heat-cured in the next step.

【００６３】（IV）第４工程 前記第３工程で得られた成形した半硬化材料を加熱する
ことにより、酸性リン酸金属塩とその硬化剤とを完全に
反応させて該半硬化材料の硬化を完了させて無機質系成
形品を得る。(IV) Fourth Step By heating the molded semi-cured material obtained in the third step, the acid metal phosphate and its curing agent are completely reacted to cure the semi-cured material. Is completed to obtain an inorganic molded article.

【００６４】上記半硬化材料を加熱する温度は、硬化性
組成物の硬化を完了させることができる温度以上であれ
ばよく、硬化性組成物の成分や量比等によって適宜設定
することができ、例えば、１２０〜２００℃の温度で加
熱すればよい。また、半硬化材料を硬化させる際の加熱
時間は、上記温度条件でおおよそ１〜８時間加熱するこ
とが好ましい。更に、半硬化材料を加熱する際には、無
加圧状態又は加圧状態であってもよいが、無機質系成形
品の表面状態を良好にするために、２９〜４９００ｋＰ
ａ程度の圧力で加圧しながら加熱することが好ましい。The temperature for heating the semi-cured material may be higher than or equal to the temperature at which the curing of the curable composition can be completed, and can be appropriately set depending on the components and the amount ratio of the curable composition. For example, it may be heated at a temperature of 120 to 200 ° C. The heating time for curing the semi-cured material is preferably about 1 to 8 hours under the above temperature conditions. Further, when the semi-cured material is heated, it may be in a non-pressurized state or a pressurized state, but in order to improve the surface state of the inorganic molded article, it is 29 to 4900 kP.
It is preferable to heat while applying a pressure of about a.

【００６５】なお、図１は、本発明による無機質系成形
品の一実施態様を示す断面の模式図である。この無機質
系成形品１０は、軽量骨材を含有する硬化性組成物から
なる第１層１１の間に、強化繊維層に硬化性組成物のう
ち軽量骨材の大部分が除かれた成分が含浸した第２層１
２を有する成形用材料１３が、２枚重ね合わされて圧着
面１４で圧着された後、加熱硬化し一体化して得られた
ものであり、第１層は硬化性組成物に含有される酸性リ
ン酸金属塩とその硬化剤とが反応硬化してなるマトリッ
クス中に主として軽量骨材が散在している層となってお
り、第２層は該マトッリクス中に主として強化繊維が散
在している層となっていて、これら２つの層が一体化し
た層状構造を有している。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the inorganic type molded product according to the present invention. In this inorganic molded article 10, a component in which the majority of the lightweight aggregate of the curable composition is removed from the curable composition is contained in the reinforcing fiber layer between the first layer 11 made of the curable composition containing the lightweight aggregate. Impregnated second layer 1
The molding material 13 having 2 is obtained by superimposing two sheets of the molding material 13 and pressure-bonding them on the pressure-bonding surface 14, and then heat-curing and integrating them, and the first layer is acidic phosphorus contained in the curable composition. The matrix formed by reacting and curing the acid metal salt and its curing agent is a layer in which the lightweight aggregate is mainly dispersed, and the second layer is a layer in which the reinforcing fibers are mainly dispersed in the matrix. And has a layered structure in which these two layers are integrated.

【００６６】[0066]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例１ 表１の組成物１の欄に示した量比で各原料をデイゾルバ
ーによって混合し、硬化性組成物を得た。また、表２に
示す各原料を配合して調製した表面処理剤を、Ｅガラス
繊維（番手：２７６ｇ／ｋｍ）に付与し、これを長さ５
０ｍｍに切断してＥガラス繊維チョップドストランドを
得た。なお、表面処理剤は、表面処理剤を付与したＥガ
ラス繊維において、該表面処理剤の付着量が固形分とし
て１％となるように付与した。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples. Example 1 Each raw material was mixed with a dissolver in the amount ratio shown in the column of composition 1 in Table 1 to obtain a curable composition. Further, the surface treatment agent prepared by mixing the respective raw materials shown in Table 2 was applied to E glass fiber (count: 276 g / km), and the surface treatment agent was applied to give a length of 5
E glass fiber chopped strands were obtained by cutting to 0 mm. The surface-treating agent was applied so that the amount of the surface-treating agent adhered to the E-glass fiber provided with the surface-treating agent was 1% as a solid content.

【００６７】そして、上記硬化性組成物をキャリア材と
してのＰＥＴ樹脂フィルム（厚さ２５μｍ、幅１２５０
ｍｍ）の片面に塗布し、その上に上記Ｅガラス繊維チョ
ップドストランドを層状に撒いた。このとき、硬化性組
成物は固形分として２３００ｇ／ｍ²となるようにキャ
リア材に塗布され、Ｅガラス繊維チョップドストランド
は層としての単位面積当りの質量が１６００ｇ／ｍ²と
なるように撒いた。A PET resin film (thickness: 25 μm, width: 1250) using the above curable composition as a carrier material
(mm) was coated on one side, and the above E glass fiber chopped strands were sprinkled thereon in layers. At this time, the curable composition was applied to the carrier material so that the solid content would be 2300 g / m ^2, and the E glass fiber chopped strands were spread so that the mass per unit area as the layer would be 1600 g / m ² . .

【００６８】更に、その上に、上記と同様に硬化性組成
物を片面に塗布したＰＥＴ樹脂フィルムを、硬化性組成
物を塗布した面がＥガラス繊維層に接するように載置し
た後、メッシュベルトプレス装置で挟んで圧縮（圧力：
９８．１ｋＰａ）して、Ｅガラス繊維に硬化性組成物を
含浸させて両者を複合させ、シート状の成形用材料を得
た。なお、Ｅガラス繊維チョップドストランドの層とそ
の両面に複合させた硬化性組成物とが、表３に示した量
比となるようにした。Further, a PET resin film coated with the curable composition on one side in the same manner as above was placed thereon so that the surface coated with the curable composition was in contact with the E glass fiber layer, and then the mesh was used. It is sandwiched by a belt press machine and compressed (pressure:
98.1 kPa), the E glass fiber was impregnated with the curable composition, and both were compounded to obtain a sheet-shaped molding material. The E glass fiber chopped strand layer and the curable composition compounded on both sides of the layer had the amount ratio shown in Table 3.

【００６９】この成形用材料を温度８０℃の乾燥機で加
熱乾燥させ、成形用材料が含有する水分量が１０％程度
となるように調整した後、この成形用材料の両面のＰＥ
Ｔ樹脂フィルムを剥がし、それを２枚重ねて平板プレス
装置を用いて圧力４９０．３ｋＰａ、温度１２０℃から
１８０℃に２０℃／ｈｒの昇温スピードで３時間加熱
し、更に６時間１８０℃で保持して加圧成形して板状の
半硬化材料を得た。The molding material was heated and dried in a dryer at a temperature of 80 ° C. to adjust the water content of the molding material to about 10%, and then PE on both sides of the molding material was adjusted.
Peel off the T-resin film, stack two of them, and heat using a flat plate press machine at a pressure of 490.3 kPa and a temperature of 120 ° C to 180 ° C for 3 hours at a heating rate of 20 ° C / hr, and then at 180 ° C for 6 hours. It was held and pressure-molded to obtain a plate-shaped semi-cured material.

【００７０】こうして得られた半硬化材料を温度１８０
℃の加熱機中で、１時間加熱して硬化を完了させた後、
自然冷却して無機質系成形品を得た。The semi-cured material thus obtained is heated to a temperature of 180.
After heating for 1 hour in a heater at ℃ to complete the curing,
It was naturally cooled to obtain an inorganic molded product.

【００７１】実施例２、３ 表１の組成物２、３の欄に示した各原料を実施例１と同
様にして混合し、それぞれ硬化性組成物を調製し、これ
らを用いて実施例１と同様の方法で無機質系成形品を得
た。Examples 2 and 3 The respective raw materials shown in the columns of Compositions 2 and 3 in Table 1 were mixed in the same manner as in Example 1 to prepare curable compositions, and these were used in Example 1 An inorganic molded product was obtained in the same manner as in (1).

【００７２】比較例１、２ 表１の組成物４、５の欄に示した各原料を実施例１と同
様にして混合し、それぞれ硬化性組成物を調製し、これ
らを用いて実施例１と同様の方法で無機質系成形品を得
た。Comparative Examples 1 and 2 The raw materials shown in the columns of Compositions 4 and 5 in Table 1 were mixed in the same manner as in Example 1 to prepare curable compositions, and Example 1 was prepared using these. An inorganic molded product was obtained in the same manner as in (1).

【００７３】[0073]

【表１】 [Table 1]

【００７４】[0074]

【表２】 [Table 2]

【００７５】[0075]

【表３】 [Table 3]

【００７６】試験例 上記実施例及び比較例で得られた無機質系成形品を用い
て、以下の項目について測定した。 ・厚さ、嵩比重：ＪＩＳ Ａ ５４３０の方法に準拠し
て行った。 ・曲げ強度：ＪＩＳ Ａ １４０８の方法に準拠して行
った（常温下、及び温度３００℃の雰囲気にて２４時間
加熱して室温まで徐冷した後に測定）。 ・熱伝導率：ＪＩＳ Ａ １４１２の方法に準拠して行
った。 ・表面性状：表面の平滑度合い及び強化繊維層の浮き出
し度合いを観察し、表面性状が極めて良好なものを◎、
良好なものを○、若干難があるものを△、不良なものを
×と評価した。Test Example The following items were measured using the inorganic molded articles obtained in the above Examples and Comparative Examples. -Thickness and bulk specific gravity: It was performed according to the method of JIS A 5430. Bending strength: Measured in accordance with the method of JIS A 1408 (measured after heating at room temperature and in an atmosphere of 300 ° C. for 24 hours and gradually cooling to room temperature). -Thermal conductivity: Conducted according to the method of JIS A 1412.・ Surface texture: The smoothness of the surface and the degree of protrusion of the reinforcing fiber layer are observed, and the surface texture is extremely good.
The good ones were evaluated as ◯, the slightly difficult ones as Δ, and the poor ones as x.

【００７７】その結果を表４に示す。また、参考例とし
て化粧スレート、ＧＲＣ、ＡＬＣの上記各測定値も併せ
て示す。The results are shown in Table 4. Also, as reference examples, the above-mentioned measured values of cosmetic slate, GRC, and ALC are also shown.

【００７８】[0078]

【表４】 [Table 4]

【００７９】表４から、本発明の無機質系成形品である
実施例１〜３は、比較例１〜２に比べて比重が約２割程
低減していて軽量化されているにもかかわらず、曲げ強
度は比較例と同等であることが分かる。また、実施例に
おいては、軽量骨材の添加やガラス繊維層のスプリング
バックによって形成された空隙によって断熱性が向上し
ていることも分かる。また、硬化性組成物にシリカヒュ
ームを添加した実施例２、３は、シリカヒュームを添加
しない実施例１に比べて、曲げ強度、特に加熱後の曲げ
強度が向上していることが分かる。From Table 4, Examples 1 to 3, which are the inorganic molded articles of the present invention, have a specific gravity reduced by about 20% as compared with Comparative Examples 1 and 2 and are thus lightweight. It can be seen that the bending strength is equivalent to that of the comparative example. Further, in the examples, it can be seen that the heat insulating property is improved by the addition of the lightweight aggregate and the voids formed by the spring back of the glass fiber layer. Further, it can be seen that Examples 2 and 3 in which silica fume is added to the curable composition have improved bending strength, particularly bending strength after heating, as compared with Example 1 in which silica fume is not added.

【００８０】更に、実施例１〜３は、建築材料として一
般的に用いられている無機質材料である化粧スレート
板、ＧＲＣ（ガラス繊維強化コンクリート）及びＡＬＣ
（軽量気泡コンクリート）と比較しても曲げ強度に優れ
ていることが分かる。Furthermore, Examples 1 to 3 are decorative slate boards, which are inorganic materials generally used as building materials, GRC (glass fiber reinforced concrete) and ALC.
It can be seen that even when compared with (lightweight cellular concrete), it has excellent bending strength.

【００８１】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無機質系
成形品は、酸性リン酸塩とその硬化剤とが反応・硬化し
てできたマトリックス中に主として軽量骨材が散在して
いる第１層と、前記マトリックス中に主として強化繊維
が散在している第２層とが一体化した層状構造を有する
ため、従来のものに比べて軽量性、機械的強度、断熱
性、表面性状に優れており、建築物の内外装材等の建築
材料、及びオーブンや加熱プレス装置等の加熱設備に用
いる断熱構造部材などに用いることができ、今までより
多くの産業用の構造材又は部材に使用することが可能で
ある。As described above, in the inorganic molded article of the present invention, the lightweight aggregate is mainly dispersed in the matrix formed by the reaction and curing of the acid phosphate and its curing agent. Since it has a layered structure in which one layer and a second layer in which reinforcing fibers are mainly scattered in the matrix are integrated, it is superior in lightness, mechanical strength, heat insulation, and surface properties to conventional ones. It can be used for building materials such as interior and exterior materials of buildings, and heat insulating structural members used for heating equipment such as ovens and heating press devices, and is used for more industrial structural materials or members. It is possible to

【００８２】また、本発明の無機質系成形品の製造方法
によれば、酸性リン酸金属塩、その硬化剤、軽量骨材、
及び水を含有する硬化性組成物を強化繊維層に含浸させ
ることにより、粒子径の比較的大きな軽量骨材は強化繊
維層中に入り込みにくいため、該強化繊維層には硬化性
組成物中の軽量骨材の大部分が除かれた成分が含浸す
る。このため、マトリックス中に軽量骨材を相対的に多
く含有する第１層と、マトリックス中に強化繊維を相対
的に多く含有する第２層とを有する成形品が得られ、上
記第１層によって成形品の表面性状を向上させることが
できると共に、上記第２層の繊維間の空隙によって優れ
た断熱性を有する軽量かつ高強度な無機質系成形品を得
ることができる。According to the method for producing an inorganic molded article of the present invention, an acidic metal phosphate, its curing agent, a lightweight aggregate,
By impregnating the curable composition containing water and water into the reinforcing fiber layer, the lightweight aggregate having a relatively large particle diameter is unlikely to enter the reinforcing fiber layer. Most of the lightweight aggregate is impregnated with the removed components. Therefore, a molded article having a first layer containing a relatively large amount of lightweight aggregate in the matrix and a second layer containing a relatively large amount of reinforcing fibers in the matrix is obtained. The surface properties of the molded product can be improved, and a lightweight and high-strength inorganic molded product having excellent heat insulation due to the voids between the fibers of the second layer can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の無機質系成形品の一実施態様を示す
断面の模式図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an inorganic molded article of the present invention.

【符号の説明】 １０ 無機質系成形品 １１ 第１層 １２ 第２層 １３ 成形用材料 １４ 圧着面[Explanation of symbols] 10 Inorganic moldings 11 First layer 12 Second layer 13 Molding material 14 Crimping surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 24:12 Ｃ０４Ｂ 22:06 Ａ 22:06） 111:40 111:40 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI C04B 24:12 C04B 22:06 A 22:06) 111: 40 111: 40 (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) B32B 1/00-35/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 酸性リン酸金属塩及びその硬化剤が反応
硬化してなるマトリックス中に、軽量骨材及び強化繊維
が散在している無機質系成形品であって、前記マトリッ
クス中に主として軽量骨材が散在している第１層と、前
記マトリックス中に主として強化繊維が散在している第
２層とが一体化した層状構造を有することを特徴とする
無機質系成形品。1. An inorganic molded article in which a lightweight aggregate and reinforcing fibers are scattered in a matrix formed by reaction curing of an acidic metal phosphate and a curing agent thereof, and the lightweight bone is mainly contained in the matrix. An inorganic molded article having a layered structure in which a first layer in which materials are scattered and a second layer in which reinforcing fibers are mainly scattered in the matrix are integrated. 【請求項２】 前記軽量骨材がアルミノシリケートバル
ーンである請求項１記載の無機質系成形品。2. The inorganic molded article according to claim 1, wherein the lightweight aggregate is an aluminosilicate balloon. 【請求項３】 前記マトリックス中に更にシリカヒュー
ムが含有されている請求項１又は２記載の無機質系成形
品。3. The inorganic molded article according to claim 1, further comprising silica fume in the matrix. 【請求項４】 （Ｉ）酸性リン酸金属塩、その硬化剤、
軽量骨材、及び水を含有する硬化性組成物を得る工程
と、（II）前記硬化性組成物と、層状に形成した強化繊
維とを複合して、前記軽量骨材の移動を前記強化繊維に
よって規制しつつ、前記硬化性組成物を前記強化繊維に
含浸させて、前記軽量骨材を相対的に多く含む第１層
と、前記強化繊維を相対的に多く含む第２層とを有する
成形用材料を得る工程と、（III）前記成形用材料の１
層単独又は２層以上の積層物を、所望の形状に成形して
半硬化材料を得る工程と、（IV）前記半硬化材料を加熱
してその硬化を完了させる工程とを含むことを特徴とす
る無機質系成形品の製造方法。4. (I) an acidic metal phosphate, a curing agent therefor,
A step of obtaining a light-weight aggregate and a curable composition containing water, and (II) a composite of the curable composition and a reinforcing fiber formed into a layer, and the movement of the lightweight aggregate to the reinforcing fiber. Molding having a first layer containing a relatively large amount of the lightweight aggregate and a second layer containing a relatively large amount of the reinforcing fiber, with the curable composition impregnated into the reinforcing fiber while being regulated by Obtaining a molding material, and (III) 1 of the molding material
A step of molding a single layer or a laminate of two or more layers into a desired shape to obtain a semi-cured material; and (IV) heating the semi-cured material to complete the curing. A method for producing an inorganic molded article. 【請求項５】 前記硬化性組成物が更に尿素を含有する
ものである請求項４記載の無機質系成形品の製造方法。5. The method for producing an inorganic molded article according to claim 4, wherein the curable composition further contains urea. 【請求項６】 前記層状に形成した強化繊維の単位面積
当りの質量が１００ｇ／ｍ²以上である請求項４又は５
記載の無機質系成形品の製造方法。6. The mass per unit area of the reinforcing fibers formed in layers is 100 g / m ² or more.
A method for producing the inorganic molded article described.