(57)【要約】　　　（修正有）【課題】産業廃棄物の発泡ウレタンのチップを骨材としたセメント製品で吸音率が大きく、軽く一定の強度を有する吸音材とその製造方法の提供。【解決手段】産業廃棄物の発泡ウレタンマット等を粉砕し粒形２ｍ／ｍ〜１０ｍ／ｍに加工した主体をコンクリートミキサーに重量比２〜８％とセメント４０〜８０％、水２０〜４０％を混和し更に混和剤としてラテックスを４〜１０％、セルロース誘導体０．１〜０．３％を加え、つなぎ材として化学繊維３５ｍ／ｍ長を０．２から１％、化学繊維１５ｍ／ｍ長を０．２〜１％、を順次投入し混練りし、所定の型枠内に投入しセメント製品とする。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業廃棄物加工の発泡ウレタンチップの１ｍ／ｍ〜１０ｍ／ｍフルイ目を通過したものを細骨材とし、バインダーにセメントを用いた軽量セメント製品。
【請求項２】
請求項１の軽量セメント製品の製造に関して生モルタルにラテックスとメトロースを混和剤として混入した軽量セメント製品。
【請求項３】
軽量セメント製品の製造に関して発泡ウレタンチップとセメントからなるモルタルに５ｍ／ｍ〜５０ｍ／ｍ長さの化学繊維を混入させた請求項１及び請求項２の軽量セメント製品。
【請求項４】
発泡ウレタンチップを用いた軽量セメント製品の配合を重量比で１ｍ／ｍ〜１０ｍ／ｍ粒形の発泡ウレタンチップ２〜８％、セメント４０〜８０％、水２０〜４０％、ラテックス４〜１０％、メトローズ０．１〜０．３％５ｍ／ｍ長の化学繊維を０．２〜１％とした請求項１、請求項２、請求項３の軽量セメント製品。
【請求項５】
発泡ウレタンチップを用いた軽量モルタル製品の製造において発泡ウレタンチップとセメントをミキサーで３０秒〜１分空練りし更に水、ラッテクス及びメトローズを投入して３０秒〜１分混練りし、次いで化学繊維を投入してから５分〜１０分混練りしてなる請求項１、請求項２、請求項３、請求項４の軽量セメント製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物であるウレタンマット等を再利用して吸音率の大きなかつ軽量で一定の強度を有するセメント製品の成形体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から吸音板には材料を金属、木質、陶質、ガラス繊維、軽量モルタル又はこれらの組合せとするものが多かった。
また、軽量モルタル板は軽量骨材や発泡剤の使用の組合せによって作られているものが一般的であった。
本発明は産業廃棄物たる発泡ウレタンチップを骨材として再利用する吸音効果のあるセメント製品に係るもので従来市場に余り見られないものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンクリート製品は骨材を無機質のものでバインダーとしてセメントや樹脂を使用したものが主流だった。
有機質の骨材は耐火性や強度、取扱い等で無機質の代表たる天然川砂利や砂、砕石等より難しい問題が多かった。
本発明は発泡ウレタンチップにセメントをバインダーとするモルタルが混練りの過程で空気を巻き込み連続した空気層を作ることに着目し、発泡ウレタンチップモルタルのワーカビリティを改良して製品の実用化を目指した。
しかし、発泡ウレタンチップ中の空気量の増大を計ることは吸音率の向上に連なるが反比例して強度が弱くなる欠点はあり、また腰のない発泡ウレタンチップモルタル中の空気層をモルタルが硬化するまで保持することは困難であった。
そこで、気泡の混入にはオムニミキサーを使用し気泡の増大と、保持にメトローズやラテックスを使用し、空気泡を多く含むモルタルの改善を計った。
また強さの補強のため化学繊維を使用し強さを補強させることとした。
これらの改善により吸音率の高い難燃性があり一定の強度を持ち、かつ安価な吸音材料を市場に提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
目的を達成するための本発明の標準的な示方配合を下記に示した。
【表１】
2004075406.tif 000002
材料のセメントは普通ポルトラントセメントを使用した。
骨材は発泡ウレタン製品の廃棄物を粉砕機にかけて篩い分けを行い１ｍ／ｍ〜１０ｍ／ｍのフルイ目を通過したものを使用した。
発泡ウレタンチップの品質や大きさは空隙率や製品の比重に影響するので仕様に合せて篩目の大きさを決定した。
混和剤の種類と量は気泡の大きさや製品比重に影響し正反比例して吸音率に影響を与えた。
上記の配合の決定は製品比重１．０以下の確保に必要な数値として決定した。混和剤のメトローズはモルタル粘度を増し気泡発生に役立つ、またラテックスは気泡の発生とその気泡を保持する役割で採用した。
しかし、モルタル温度や外気温との関係もあるので、目標比重を０．４〜１．０に押えその量を決めるようにした。
材料の混練りはパンミキサーやオムニミキサーが適している。
強制攪拌や重力式ミキサーは比重の軽い発泡ウレタンチップを使用するので適さない。
本発明では最適なミキサーをオムニミキサーとし次いでパンミキサーの順であることを確認した。
次いで投入順と混練時間であるが、発泡ウレタンチップとセメントをオムニミキサーに投入して空練りを３０〜６０秒間行い、続いて混練水と混和剤のラテックス、メトローズを投入し３０秒〜１分間混練りする。
その後、化学繊維を加え更に５分間混練りする。
ここでオムニミキサーを止め材料のかさ比重を測定し、所定量の数値に不足した場合は更に３０分間まで混練りを順次時間延長し、所定量の数値まで続ける。所定比重数値が得られたらミキサーから排出し型枠に成型投入し、前置１時間、蒸気養生３時間を経た後に脱型するサイクルを行って１工程を終了させた。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられた骨材はセキスイウレタン加工（株）製の発泡ウレタン製品を再利用したもので、発泡ウレタンマット、断熱材、梱包材、及び隙間材等の廃棄物からチップ化したものを使用した。
フルイ目は１ｍ／ｍ〜１０ｍ／ｍの範囲から良好な空隙率を得た。
ラッテクスは、（株）ゼオン製のＳＢＲ系のスチレンブタジエン、ラバーを採用し、重量配合比４〜１０％を混入した。
メトローズは信越化学製の市販品を用い、０．１〜０．３の重量比の量を混入した。
混練りについてはオムニミキサーを使用し、材料投入順序を普通ポルトランドセメントと発泡ウレタンチップを続けて投入してから３０秒〜１分間空練りをし、次いで水とラテックスとメトローズを投入して３０秒〜１分間混練りを行い、更に化学繊維を投入してから更に混練りを５分間続け所定の空隙率をチェックしてからミキサーから排出した。
排出したモルタルは型枠に投入する。
通常のモルタルと異なり振動成型は不可能なモルタル形態をしているので型枠内に一定量投入した後上蓋を押し付けたまま硬化させた。
その後、型枠上にビニールシートを被い蒸気養生をした。
蒸気養生は前置き１時間の後蒸気雰囲気温度を上限４０℃で３時間養生した。この養生によりモルタル内空気圧が膨張し６面体の型枠内で隙間無しの成型品を得ることができた。
上述した軽量吸音セメント製品のミキシングから脱型までの一連の工程を図１に示す。
【０００６】
【実施例】
ミキサーはオムニミキサー０．５ｍ３を使用した。
配合は以下の通りで比重が小さいと吸音率が周波数（Ｈｚ）が小さい個所で小さくなり、比重が大きいと吸音率が周波数の大きい個所で大きくなった。
本実施例はそれらの数値を補正した上で、１０００Ｈｚで最大値となる比重を０．６と把握し実施した。
混練時間と比重との関係は次の通りだった。
【表２】
2004075406.tif 000003
また実施した配合代表例は以下の通りで下表は配合と強さとの関係を示したものである。
【表３】
2004075406.tif 000004
強度試験はＪＩＳＡ　１１０８・ＪＩＳＡ　１１０６による方法によった。
圧縮供試体は１００φ×２００を用い圧縮試験はアムスラー圧縮試験機によって行った。
曲げ強度は３等分点荷重載荷試験によって測定した。
次に実施した配合Ｎｏ．７の供試体による吸音率とＨｚとの関係は図２に示す通りとなった。
吸音率の測定方法はＪＩＳＡ　１４０５により、定在波による垂直入射吸音率をブロックダイヤグラム測定装置を使用して定在波管の一端に厚さ４０ｍ／ｍ直径１００ｍ／ｍの供試体を取付け他端のスピーカーから正強波を管内に出して定在波を作り指示計器に導き音圧を測定した。
測定した周波数と吸音率との関係は次の通りだった。
【表４】
2004075406.tif 000005
【０００７】
【発明の効果】
本発明にかかる軽量セメント製品は安価で吸音率が１０００Ｈｚで９８％程度あり比重が０．６程度でかつ曲げ強度が１．５Ｎ／ｍ／ｍ２の特徴を有するものである。
しかもセメント無機製品であり難燃性から地下鉄構内は及ばず道路、トンネル等の床、壁材としての使用が期待されるものである。
更に本発明の材料の主体は産業廃棄物でありその面の有効活用としての効果とを備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による軽量吸音セメント製品のミキシングから脱型までの一連の工程を示す図である。
【図２】配合Ｎｏ．７の供試体による吸音率とＨｚとの関係を示す図である。
【図１】
2004075406.tif 000006
【図２】
2004075406.tif 000007