JP2000319076A - 無機質板および該無機質板の製造方法 - Google Patents
無機質板および該無機質板の製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は品質が全体的に均一な黒色着色無機質
板を提供することを課題とする。 【解決手段】水硬性物質と補強繊維とを主体とする無機
質板の黒色着色剤として粉砕によって表面角状凹凸を形
成した石炭アッシュを使用する。
板を提供することを課題とする。 【解決手段】水硬性物質と補強繊維とを主体とする無機
質板の黒色着色剤として粉砕によって表面角状凹凸を形
成した石炭アッシュを使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば屋根材や外壁
材等に使用される無機質板と、該無機質板の製造方法に
関するものである。
材等に使用される無機質板と、該無機質板の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【発明の背景】最近、屋根材や外壁材等として、セメン
ト等の水硬性物質と、補強繊維とを主体とする原料混合
物を水に分散したスラリーを抄造脱水成形する抄造法に
より製造した無機質板、あるいは上記原料混合物を板上
に散布してマット体を成形し、該マット体を圧締養生硬
化せしめる乾式あるいは半乾式法により製造した無機質
板が提供されている。該無機質板は屋根材として供され
る場合には着色される場合が多い。
ト等の水硬性物質と、補強繊維とを主体とする原料混合
物を水に分散したスラリーを抄造脱水成形する抄造法に
より製造した無機質板、あるいは上記原料混合物を板上
に散布してマット体を成形し、該マット体を圧締養生硬
化せしめる乾式あるいは半乾式法により製造した無機質
板が提供されている。該無機質板は屋根材として供され
る場合には着色される場合が多い。
【０００３】
【従来の技術】従来、該無機質板を黒色に着色するに
は、該原料混合物にカーボンブラックを配合し、かつ成
形された無機質板表面に黒色塗料を塗布する方法が採ら
れていた（特開平３−６０４８３号）。
は、該原料混合物にカーボンブラックを配合し、かつ成
形された無機質板表面に黒色塗料を塗布する方法が採ら
れていた（特開平３−６０４８３号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら抄造法に
あっては、カーボンブラックが配合されたスラリーは、
分散性が悪くしたがって得られる無機質板中にカーボン
ブラックが偏在し、黒色着色が部分的にばらつくと云う
問題点がある。この問題点を解消する方法としては、分
散剤を使用することが考えられるが、カーボンブラック
を良好に分散させるには、多量の分散剤が必要であり、
工程が繁雑になりかつコストアップの原因になる。更に
分散剤を使用すると、製品の強度低下を起したり凍結融
解性能が悪くなると云う品質上の問題も生ずる。また上
記乾式あるいは半乾式法にあっては、カーボンブラック
が配合された原料混合物は、板上に散布する場合に飛散
が激しく、したがって作業環境を悪化させ、また歩留り
も悪くなる。そこで上記乾式法あるいは半乾式法にあっ
ては、セメント等の水硬性物質を硬化させるために添加
する若干の水の中へカーボンブラックを予め分散させて
おくことが考えられる。しかし該添加水は該水硬性物質
を硬化させるために必要最小限の量で添加されるので、
カーボンブラックの分散比率が水に対して高くなり、や
はり原料混合物中への分散が困難になり、黒色着色が部
分的にばらつくと云う問題点がある。
あっては、カーボンブラックが配合されたスラリーは、
分散性が悪くしたがって得られる無機質板中にカーボン
ブラックが偏在し、黒色着色が部分的にばらつくと云う
問題点がある。この問題点を解消する方法としては、分
散剤を使用することが考えられるが、カーボンブラック
を良好に分散させるには、多量の分散剤が必要であり、
工程が繁雑になりかつコストアップの原因になる。更に
分散剤を使用すると、製品の強度低下を起したり凍結融
解性能が悪くなると云う品質上の問題も生ずる。また上
記乾式あるいは半乾式法にあっては、カーボンブラック
が配合された原料混合物は、板上に散布する場合に飛散
が激しく、したがって作業環境を悪化させ、また歩留り
も悪くなる。そこで上記乾式法あるいは半乾式法にあっ
ては、セメント等の水硬性物質を硬化させるために添加
する若干の水の中へカーボンブラックを予め分散させて
おくことが考えられる。しかし該添加水は該水硬性物質
を硬化させるために必要最小限の量で添加されるので、
カーボンブラックの分散比率が水に対して高くなり、や
はり原料混合物中への分散が困難になり、黒色着色が部
分的にばらつくと云う問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決し、均一な着色化が可能である無機質板を提供す
るための手段として、水硬性物質と、表面平滑形状の石
炭アッシュを粉砕して表面角状凹凸を形成した粉砕石炭
アッシュと、補強繊維とを含有する無機質板および水硬
性物質と、粉砕石炭アッシュと、補強繊維とを含有する
原料混合物を水に分散したスラリーを抄造脱水成形し、
養生硬化せしめる無機質板の製造方法あるいは水硬性物
質と、粉砕石炭アッシュと、補強繊維とを含有する原料
混合物を板上に散布してマット体を成形し、圧締養生硬
化せしめる無機質板の製造方法を提供するものである。
を解決し、均一な着色化が可能である無機質板を提供す
るための手段として、水硬性物質と、表面平滑形状の石
炭アッシュを粉砕して表面角状凹凸を形成した粉砕石炭
アッシュと、補強繊維とを含有する無機質板および水硬
性物質と、粉砕石炭アッシュと、補強繊維とを含有する
原料混合物を水に分散したスラリーを抄造脱水成形し、
養生硬化せしめる無機質板の製造方法あるいは水硬性物
質と、粉砕石炭アッシュと、補強繊維とを含有する原料
混合物を板上に散布してマット体を成形し、圧締養生硬
化せしめる無機質板の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】〔原料〕本発明に使用される原料
のうち主なものは、水硬性物質、補強繊維、および粉砕
石炭アッシュである。上記水硬性物質としては、例えば
ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉セメン
ト等が例示され、上記補強繊維である補強材としては木
粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、分枝および／
または彎曲および／または折曲させることによって嵩高
くされた木質繊維束等の木質補強材、ポリエステル繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミ
ド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル
繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の有
機合成繊維、セピオライト、ワラスナイト、ガラス繊
維、炭素繊維、岩綿等の無機繊維等が例示される。
のうち主なものは、水硬性物質、補強繊維、および粉砕
石炭アッシュである。上記水硬性物質としては、例えば
ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉セメン
ト等が例示され、上記補強繊維である補強材としては木
粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、分枝および／
または彎曲および／または折曲させることによって嵩高
くされた木質繊維束等の木質補強材、ポリエステル繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミ
ド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル
繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の有
機合成繊維、セピオライト、ワラスナイト、ガラス繊
維、炭素繊維、岩綿等の無機繊維等が例示される。
【０００７】本発明に使用される石炭アッシュは、石炭
の燃焼により生ずるフライアッシュあるいはボトムアッ
シュであり、従来からセメントの反応活性剤として無機
質板の原料に使用されていた。このような石炭アッシュ
は表面平滑形状を有する。そこで本発明では該石炭アッ
シュを粉砕する。上記粉砕によって得られた石炭アッシ
ュは非球状で、表面に角状凹凸が形成されごつごつした
状態になって大きな表面積を有し保水性が高められてい
る。そして該粉砕によって表面のみならず内部に固溶状
態で存在していたと思われるカーボンが外表面に露出し
て来ることになり、いわゆるカーボン微粒子が石炭アッ
シュの表面に付着した状態で微粉化されて、該石炭アッ
シュに黒色顔料としての機能を与えている。上記原料以
外、本発明では例えばケイ砂、ケイ石、シリカヒュー
ム、高炉スラグ、シラスバルーン、パーライト等のケイ
酸含有物質、二水石膏、半水石膏、無水石膏、消石灰、
生石灰等の活性石灰含有物質等を添加してもよい。上記
原料のうち主原料に関しては、水硬性材料は２０〜６０
重量％、補強材は５〜１５重量％、石炭アッシュは１０
〜４０重量％の配合割合で混合される。
の燃焼により生ずるフライアッシュあるいはボトムアッ
シュであり、従来からセメントの反応活性剤として無機
質板の原料に使用されていた。このような石炭アッシュ
は表面平滑形状を有する。そこで本発明では該石炭アッ
シュを粉砕する。上記粉砕によって得られた石炭アッシ
ュは非球状で、表面に角状凹凸が形成されごつごつした
状態になって大きな表面積を有し保水性が高められてい
る。そして該粉砕によって表面のみならず内部に固溶状
態で存在していたと思われるカーボンが外表面に露出し
て来ることになり、いわゆるカーボン微粒子が石炭アッ
シュの表面に付着した状態で微粉化されて、該石炭アッ
シュに黒色顔料としての機能を与えている。上記原料以
外、本発明では例えばケイ砂、ケイ石、シリカヒュー
ム、高炉スラグ、シラスバルーン、パーライト等のケイ
酸含有物質、二水石膏、半水石膏、無水石膏、消石灰、
生石灰等の活性石灰含有物質等を添加してもよい。上記
原料のうち主原料に関しては、水硬性材料は２０〜６０
重量％、補強材は５〜１５重量％、石炭アッシュは１０
〜４０重量％の配合割合で混合される。
【０００８】抄造法にあっては、上記原料を水に分散し
てスラリーとするが、該スラリーの固形分濃度は通常６
〜１７重量％に設定される。上記スラリーにおいては、
該石炭アッシュはそれ自体良好な分散性を有し、そして
カーボンは該石炭アッシュに付着した状態であるから、
石炭アッシュと共に該カーボンは分散剤を使用しなくて
もスラリーに良好に分散する。上記スラリーはフローオ
ン法、長網法、丸網法、ハーチェック法等通常の方式で
抄造されてマットとされ、該マットは通常ロールプレ
ス、平板プレス等によってプレスされて搾水されかつ成
形される。
てスラリーとするが、該スラリーの固形分濃度は通常６
〜１７重量％に設定される。上記スラリーにおいては、
該石炭アッシュはそれ自体良好な分散性を有し、そして
カーボンは該石炭アッシュに付着した状態であるから、
石炭アッシュと共に該カーボンは分散剤を使用しなくて
もスラリーに良好に分散する。上記スラリーはフローオ
ン法、長網法、丸網法、ハーチェック法等通常の方式で
抄造されてマットとされ、該マットは通常ロールプレ
ス、平板プレス等によってプレスされて搾水されかつ成
形される。
【０００９】このようにして成形された抄造マットは養
生硬化せしめられるが、養生工程は通常常温下または４
０〜９０℃の加熱常圧下で４時間以上の予備養生工程
と、通常１３０〜１８０℃のオートクレーブ中で６〜１
５時間の本養生工程からなる。上記養生工程において、
該石炭アッシュはその保水性によって抄造マットからの
早期の水分の発散を防止し、水硬性物質の硬化を順調に
行なわしめる。該抄造マットは目的の形状に応じて裁断
あるいはパンチングされるが、該裁断あるいはパンチン
グは予備養生工程の前、予備養生工程の後で本養生工程
の前、あるいは本養生工程の後のいずれの段階で行なっ
てもよい。
生硬化せしめられるが、養生工程は通常常温下または４
０〜９０℃の加熱常圧下で４時間以上の予備養生工程
と、通常１３０〜１８０℃のオートクレーブ中で６〜１
５時間の本養生工程からなる。上記養生工程において、
該石炭アッシュはその保水性によって抄造マットからの
早期の水分の発散を防止し、水硬性物質の硬化を順調に
行なわしめる。該抄造マットは目的の形状に応じて裁断
あるいはパンチングされるが、該裁断あるいはパンチン
グは予備養生工程の前、予備養生工程の後で本養生工程
の前、あるいは本養生工程の後のいずれの段階で行なっ
てもよい。
【００１０】乾式あるいは半乾式法にあっては、上記原
料を混合して原料混合物とし、該原料混合物を搬送板あ
るいは型板等の板上に散布してマット体を成形する。該
石炭アッシュは上記したように非球状で、表面に角状凹
凸が形成されごつごつした状態になっているので、他の
原料特に補強繊維に引掛り、このような引掛り効果によ
って、該石炭アッシュは原料混合物中に均一に分散し、
かつ分離しにくゝなる。そして該原料混合物を板上に散
布する際も、前記したようにカーボン微粒子は石炭アッ
シュの表面に付着した状態となっているので、カーボン
微粒子単独で周囲に飛散することはない。
料を混合して原料混合物とし、該原料混合物を搬送板あ
るいは型板等の板上に散布してマット体を成形する。該
石炭アッシュは上記したように非球状で、表面に角状凹
凸が形成されごつごつした状態になっているので、他の
原料特に補強繊維に引掛り、このような引掛り効果によ
って、該石炭アッシュは原料混合物中に均一に分散し、
かつ分離しにくゝなる。そして該原料混合物を板上に散
布する際も、前記したようにカーボン微粒子は石炭アッ
シュの表面に付着した状態となっているので、カーボン
微粒子単独で周囲に飛散することはない。
【００１１】このようにして成形されたマット体は圧締
養生硬化せしめられるが、圧締圧は通常２０〜５０ kgf
／cm2 であり、養生工程は通常常温下または４０〜９０
℃の加熱常圧下で４時間以上の予備養生工程と、通常１
３０〜１８０℃のオートクレーブ中で６〜１５時間もし
くは２日以上の常温養生のの本養生工程からなる。該マ
ット体は目的の形状に応じて裁断あるいはパンチングさ
れるが、該裁断あるいはパンチングは予備養生工程の
前、予備養生工程の後で本養生工程の前、あるいは本養
生工程の後のいずれの段階で行なってもよい。
養生硬化せしめられるが、圧締圧は通常２０〜５０ kgf
／cm2 であり、養生工程は通常常温下または４０〜９０
℃の加熱常圧下で４時間以上の予備養生工程と、通常１
３０〜１８０℃のオートクレーブ中で６〜１５時間もし
くは２日以上の常温養生のの本養生工程からなる。該マ
ット体は目的の形状に応じて裁断あるいはパンチングさ
れるが、該裁断あるいはパンチングは予備養生工程の
前、予備養生工程の後で本養生工程の前、あるいは本養
生工程の後のいずれの段階で行なってもよい。
【００１２】上記製造法以外、本発明の無機質板は押出
成形法やキャスティング成形法等によっても製造され
る。
成形法やキャスティング成形法等によっても製造され
る。
【００１３】このようにして例えば屋根材等に使用され
る無機質板が製造されるが、該無機質板は上記均一に分
散している石炭アッシュによって黒色に着色され、該着
色は均一でありしかも良好な強度や耐凍性を有する。更
に該無機質板は少なくとも表面付近に存在する石炭アッ
シュによって吸放湿性も付与されている。上記無機質板
の表面には、所望なれば黒色塗料が塗布される。該黒色
塗料としては、例えばカーボンブラックを配合したアク
リル樹脂エマルジョン塗料が使用される。
る無機質板が製造されるが、該無機質板は上記均一に分
散している石炭アッシュによって黒色に着色され、該着
色は均一でありしかも良好な強度や耐凍性を有する。更
に該無機質板は少なくとも表面付近に存在する石炭アッ
シュによって吸放湿性も付与されている。上記無機質板
の表面には、所望なれば黒色塗料が塗布される。該黒色
塗料としては、例えばカーボンブラックを配合したアク
リル樹脂エマルジョン塗料が使用される。
【００１４】
【発明の効果】本発明の黒色着色剤として使用する石炭
アッシュは、粉砕して表面に通常凹凸が存在し大きな表
面積を有するものを用いるので、抄造法にあっては原料
スラリー中に均一に分散し易く、分散剤を使用する必要
がないから、低コストでかつ簡単な工程で黒色に均一に
着色した無機質板が製造される。また乾式法あるいは半
乾式法にあっては、該粉砕石炭アッシュは角状凹凸を有
しているので原料混合物中に均一に分散し易く、またカ
ーボン微粒子が分離しにくい。更に該原料混合物は板上
に散布する場合に周囲に飛散しにくゝ作業環境を悪化さ
せず、また歩留りも良くなる。また更に本発明で使用す
る石炭アッシュはセメントの硬化反応も促進するから、
製品の強度向上も期待出来る。したがって本発明では低
コストでかつ簡単な工程で黒色に均一に着色した高強度
の無機質板が製造される。
アッシュは、粉砕して表面に通常凹凸が存在し大きな表
面積を有するものを用いるので、抄造法にあっては原料
スラリー中に均一に分散し易く、分散剤を使用する必要
がないから、低コストでかつ簡単な工程で黒色に均一に
着色した無機質板が製造される。また乾式法あるいは半
乾式法にあっては、該粉砕石炭アッシュは角状凹凸を有
しているので原料混合物中に均一に分散し易く、またカ
ーボン微粒子が分離しにくい。更に該原料混合物は板上
に散布する場合に周囲に飛散しにくゝ作業環境を悪化さ
せず、また歩留りも良くなる。また更に本発明で使用す
る石炭アッシュはセメントの硬化反応も促進するから、
製品の強度向上も期待出来る。したがって本発明では低
コストでかつ簡単な工程で黒色に均一に着色した高強度
の無機質板が製造される。
【００１５】
【実施の形態】〔実施例１〜６および比較例１〜３〕
（湿式法） 表１に示す配合比率の原料を水に投入攪拌分散して固形
分１２重量％のスラリーを調製する。該スラリーをフェ
ルト上に流し出し、該フェルトの下側から吸引脱水して
マットを抄造する。該マットは８０℃、６時間予備養生
後、オートクレーブ中１７０℃、１０時間の本養生によ
って略完全に硬化される。このようにして製造された無
機質板試料の物性は表２の通りである。
（湿式法） 表１に示す配合比率の原料を水に投入攪拌分散して固形
分１２重量％のスラリーを調製する。該スラリーをフェ
ルト上に流し出し、該フェルトの下側から吸引脱水して
マットを抄造する。該マットは８０℃、６時間予備養生
後、オートクレーブ中１７０℃、１０時間の本養生によ
って略完全に硬化される。このようにして製造された無
機質板試料の物性は表２の通りである。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】表２を参照するとカーボンブラックを使用
し分散剤を添加した比較例１の試料は着色は良好である
が、実施例１〜６の試料に比して曲げ強度および耐凍性
に劣り、カーボンブラックを使用しかつ分散剤を添加し
ない比較例２の試料は着色状態が不均一で極めて悪く、
また耐凍性も充分でない。フライアッシュの未粉砕物を
使用した比較例３は着色状態が不均一で悪く、また実施
例１〜６の試料に比して曲げ強度および耐凍性に劣る。
本発明の実施例１〜６の試料は均一で良好な着色を示し
かつ曲げ強度や耐凍性も良好であった。
し分散剤を添加した比較例１の試料は着色は良好である
が、実施例１〜６の試料に比して曲げ強度および耐凍性
に劣り、カーボンブラックを使用しかつ分散剤を添加し
ない比較例２の試料は着色状態が不均一で極めて悪く、
また耐凍性も充分でない。フライアッシュの未粉砕物を
使用した比較例３は着色状態が不均一で悪く、また実施
例１〜６の試料に比して曲げ強度および耐凍性に劣る。
本発明の実施例１〜６の試料は均一で良好な着色を示し
かつ曲げ強度や耐凍性も良好であった。
【００１９】〔実施例７〜１２および比較例４〜６〕
（乾式法） 表３に示す配合比率で原料を混合し、該原料混合物を搬
送板上に散布してマットを形成し、該マットを６０℃、
８時間予備養生し、その後常温で４日間の本養生を行な
い無機質板試料を作成した。該無機質板試料の物性は表
４の通りである。
（乾式法） 表３に示す配合比率で原料を混合し、該原料混合物を搬
送板上に散布してマットを形成し、該マットを６０℃、
８時間予備養生し、その後常温で４日間の本養生を行な
い無機質板試料を作成した。該無機質板試料の物性は表
４の通りである。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】表４を参照すると、フライアッシュに代え
てカーボンブラックを使用した比較例４，５は板材が殆
ど着色せず、また実施例７〜１２の試料と比較すると曲
げ強度や耐凍性に劣り、未粉砕のフライアッシュを使用
した比較例６も板材の着色の度合いが低く、また実施例
７〜１２の試料と比較すると曲げ強度や耐凍性も劣る。
本発明の実施例７〜１２の試料は均一で良好な着色を示
しかつ曲げ強度や耐凍性も良好であった。
てカーボンブラックを使用した比較例４，５は板材が殆
ど着色せず、また実施例７〜１２の試料と比較すると曲
げ強度や耐凍性に劣り、未粉砕のフライアッシュを使用
した比較例６も板材の着色の度合いが低く、また実施例
７〜１２の試料と比較すると曲げ強度や耐凍性も劣る。
本発明の実施例７〜１２の試料は均一で良好な着色を示
しかつ曲げ強度や耐凍性も良好であった。
Claims (3)
- 【請求項１】水硬性物質と、表面平滑形状の石炭アッシ
ュを粉砕して表面角状凹凸を形成した粉砕石炭アッシュ
と、補強繊維とを含有することを特徴とする無機質板 - 【請求項２】水硬性物質と、粉砕石炭アッシュと、補強
繊維とを含有する原料混合物を水に分散したスラリーを
抄造脱水成形し、養生硬化せしめることを特徴とする請
求項１に記載の無機質板の製造方法 - 【請求項３】水硬性物質と、粉砕石炭アッシュと、補強
繊維とを含有する原料混合物を板上に散布してマット体
を成形し、圧締養生硬化せしめることを特徴とする請求
項１に記載の無機質板の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12371699A JP2000319076A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 無機質板および該無機質板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12371699A JP2000319076A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 無機質板および該無機質板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000319076A true JP2000319076A (ja) | 2000-11-21 |
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1999
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