JP2001180997A - 無機質板の製造方法 - Google Patents
無機質板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、無機質板に耐凍害性や機械的
強度を改良するために入れるポリビニルアルコールの添
加効果を効率良く発揮させることにある。 【解決手段】セメントと補強繊維とを含有する原料混合
物と更に鹸化度９５％以上でかつ重合度１５００以上の
ポリビニルアルコール粉末とを水に分散せしめてスラリ
ーとし、該スラリーを抄造してマットをフォーミングし
て該マット中のポリビニルアルコール粉末の溶解を防
ぎ、該マットを１００〜３００ kgf／cm2 の圧力でプレ
スした後養生し、該養生中に８０℃以上の温度を及ぼし
て上記高圧プレスによってマット内に均一に分散したポ
リビニルアルコール粉末を溶解せしめる。
強度を改良するために入れるポリビニルアルコールの添
加効果を効率良く発揮させることにある。 【解決手段】セメントと補強繊維とを含有する原料混合
物と更に鹸化度９５％以上でかつ重合度１５００以上の
ポリビニルアルコール粉末とを水に分散せしめてスラリ
ーとし、該スラリーを抄造してマットをフォーミングし
て該マット中のポリビニルアルコール粉末の溶解を防
ぎ、該マットを１００〜３００ kgf／cm2 の圧力でプレ
スした後養生し、該養生中に８０℃以上の温度を及ぼし
て上記高圧プレスによってマット内に均一に分散したポ
リビニルアルコール粉末を溶解せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築材料等に使用される
無機質板の製造方法に関するものである。
無機質板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】例えば外壁材や屋根材等に使用される無
機質板はセメントと補強繊維とを含有する原料混合物を
水に分散せしめたスラリーを抄造してマットをフォーミ
ングし、該マットをプレスした後養生して硬化せしめる
方法（湿式法）によって製造される。上記湿式法の場合
には通常マットは複数層（５〜１５層）積層される。
機質板はセメントと補強繊維とを含有する原料混合物を
水に分散せしめたスラリーを抄造してマットをフォーミ
ングし、該マットをプレスした後養生して硬化せしめる
方法（湿式法）によって製造される。上記湿式法の場合
には通常マットは複数層（５〜１５層）積層される。
【０００３】
【従来の技術】上記湿式法にあっては製品の曲げ強度、
収縮値、耐凍害値を改良するためにポリビニルアルコー
ル粉末を添加することが提案されている（特開平８−２
４５２５７号）。上記提案ではポリビニルアルコール粉
末をスリラー中で実質的に溶解させないようにして抄造
し、マット養生時には該ポリビニルアルコール粉末を溶
解させ、乾燥工程において耐水性層を形成する。
収縮値、耐凍害値を改良するためにポリビニルアルコー
ル粉末を添加することが提案されている（特開平８−２
４５２５７号）。上記提案ではポリビニルアルコール粉
末をスリラー中で実質的に溶解させないようにして抄造
し、マット養生時には該ポリビニルアルコール粉末を溶
解させ、乾燥工程において耐水性層を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記提案にあってはマ
ット養生時にポリビニルアルコール粉末をマット中に溶
け出させるのであるが、均一な耐水性層が形成されにく
く、特に積層マットの場合には該ポリビニルアルコール
が層間にまたがって溶出しにくく、ポリビニルアルコー
ルの添加効果が充分発揮されないという問題点がある。
ット養生時にポリビニルアルコール粉末をマット中に溶
け出させるのであるが、均一な耐水性層が形成されにく
く、特に積層マットの場合には該ポリビニルアルコール
が層間にまたがって溶出しにくく、ポリビニルアルコー
ルの添加効果が充分発揮されないという問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はセメントと補強
繊維とを含有する原料混合物と更に鹸化度９５％以上で
かつ重合度１５００以上のポリビニルアルコール粉末と
を水に分散せしめてスラリーとし、該スラリーを抄造し
てマットをフォーミングし、該マットを１００〜３００
kg/cm2の圧力でプレスした後養生し、該養生中に８０℃
以上の温度を及ぼす無機質板の製造方法を提供するもの
である。上記ポリビニルアルコール粉末の粒径は６５〜
９５メッシュであることが望ましく、また該ポリビニル
アルコール粉末は原料混合物中に０．５〜５重量％配合
されていることが望ましい。また本発明は抄造されたマ
ットを複数層積層して積層マットとする場合に有用であ
る。該養生は温度６５〜９５℃の蒸気養生と温度１００
〜２００℃のオートクレーブ養生との二段階で行われる
ことが望ましく、プレス時間は５〜３０秒であることが
望ましい。
繊維とを含有する原料混合物と更に鹸化度９５％以上で
かつ重合度１５００以上のポリビニルアルコール粉末と
を水に分散せしめてスラリーとし、該スラリーを抄造し
てマットをフォーミングし、該マットを１００〜３００
kg/cm2の圧力でプレスした後養生し、該養生中に８０℃
以上の温度を及ぼす無機質板の製造方法を提供するもの
である。上記ポリビニルアルコール粉末の粒径は６５〜
９５メッシュであることが望ましく、また該ポリビニル
アルコール粉末は原料混合物中に０．５〜５重量％配合
されていることが望ましい。また本発明は抄造されたマ
ットを複数層積層して積層マットとする場合に有用であ
る。該養生は温度６５〜９５℃の蒸気養生と温度１００
〜２００℃のオートクレーブ養生との二段階で行われる
ことが望ましく、プレス時間は５〜３０秒であることが
望ましい。
【０００６】
【作用】鹸化度９５％以上でかつ重合度が１５００以上
のポリビニルアルコールは常温ではスラリー中で殆ど溶
解せず、抄造されたマット中に粉末として分散してい
る。このマットを１５０〜３００ kgf／cm2 の高圧でプ
レスすると、該マット中の水分は搾出され、それに伴な
って該マット中のポリビニルアルコール粉末も移動して
マット全体に均一に分散する。積層マットの場合でも該
高圧プレスによれば上記ポリビニルアルコール粉末の移
動は層間にまたがって行われる。このようにマットを養
生するが、該養生中に８０℃以上の温度を及ぼすと該ポ
リビニルアルコール粉末は溶解する。上記したように該
ポリビニルアルコール粉末は高圧プレスによってマット
全体に均一に分散しているので、マット内には均一なポ
リビニルアルコール溶解層が形成され、該マットは該ポ
リビニルアルコール溶解層によって優れた耐水性、耐凍
害性、機械的強度が付与される。特に積層マットでは該
ポリビニルアルコール溶解層が層間にまたがって形成さ
れるので、層間密度性が向上し、層間からの水分の侵入
が抑制され、耐凍結性が格段に向上する。
のポリビニルアルコールは常温ではスラリー中で殆ど溶
解せず、抄造されたマット中に粉末として分散してい
る。このマットを１５０〜３００ kgf／cm2 の高圧でプ
レスすると、該マット中の水分は搾出され、それに伴な
って該マット中のポリビニルアルコール粉末も移動して
マット全体に均一に分散する。積層マットの場合でも該
高圧プレスによれば上記ポリビニルアルコール粉末の移
動は層間にまたがって行われる。このようにマットを養
生するが、該養生中に８０℃以上の温度を及ぼすと該ポ
リビニルアルコール粉末は溶解する。上記したように該
ポリビニルアルコール粉末は高圧プレスによってマット
全体に均一に分散しているので、マット内には均一なポ
リビニルアルコール溶解層が形成され、該マットは該ポ
リビニルアルコール溶解層によって優れた耐水性、耐凍
害性、機械的強度が付与される。特に積層マットでは該
ポリビニルアルコール溶解層が層間にまたがって形成さ
れるので、層間密度性が向上し、層間からの水分の侵入
が抑制され、耐凍結性が格段に向上する。
【０００７】
【発明の実施形態】本発明を以下に詳細に説明する。 〔セメント〕本発明に使用されるセメントとは、ケイ酸
カルシウムを主成分とした水硬性の無機粉体であり、こ
のような無機粉体としては、例えばポルトランドセメン
ト、あるいはポルトランドセメントに高炉スラグを混合
した高炉セメント、フライアッシュを混合したフライア
ッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物質を混合し
たシリカセメント、アルミナセメント、高炉スラグ等が
ある。
カルシウムを主成分とした水硬性の無機粉体であり、こ
のような無機粉体としては、例えばポルトランドセメン
ト、あるいはポルトランドセメントに高炉スラグを混合
した高炉セメント、フライアッシュを混合したフライア
ッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物質を混合し
たシリカセメント、アルミナセメント、高炉スラグ等が
ある。
【０００８】〔補強繊維〕本発明に用いられる補強繊維
としては、ポリエステル繊維、脂肪族または芳香族ポリ
アミド繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプ
ロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ビニリデン繊
維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ビニロ
ン、レーヨン、キュプラ、アセテート等の化学繊維、パ
ルプ、木片等の木質繊維、木綿、竹繊維、ヤシ繊維、羊
毛、絹等の天然繊維、あるいは上記化学繊維や天然繊維
の再生繊維等の有機繊維、ガラス繊維、岩綿、セラミッ
ク繊維、カーボン繊維等の無機繊維等の繊維を混合した
混合繊維がある。上記例示は本発明を限定するものでは
ない。
としては、ポリエステル繊維、脂肪族または芳香族ポリ
アミド繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプ
ロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ビニリデン繊
維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ビニロ
ン、レーヨン、キュプラ、アセテート等の化学繊維、パ
ルプ、木片等の木質繊維、木綿、竹繊維、ヤシ繊維、羊
毛、絹等の天然繊維、あるいは上記化学繊維や天然繊維
の再生繊維等の有機繊維、ガラス繊維、岩綿、セラミッ
ク繊維、カーボン繊維等の無機繊維等の繊維を混合した
混合繊維がある。上記例示は本発明を限定するものでは
ない。
【０００９】〔無機粉体〕本発明においては、セメント
以外更にケイ砂、ケイ石粉、パーライト、シラスバルー
ン、高炉スラグ、膨張頁岩、膨張粘土、焼成ケイ藻土、
石膏粉、フライアッシュ、石炭ガラ、汚泥焼却灰等の無
機粉体が添加されてもよい。
以外更にケイ砂、ケイ石粉、パーライト、シラスバルー
ン、高炉スラグ、膨張頁岩、膨張粘土、焼成ケイ藻土、
石膏粉、フライアッシュ、石炭ガラ、汚泥焼却灰等の無
機粉体が添加されてもよい。
【００１０】〔第三成分〕上記混合物には、所望なれば
更に硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルミン酸
塩類、水ガラス等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラ
フィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤等が
混合されてもよい。
更に硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルミン酸
塩類、水ガラス等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラ
フィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤等が
混合されてもよい。
【００１１】〔ポリビニルアルコール〕本発明で使用さ
れるポリビニルアルコール粉末は鹸化度９５％以上、重
合度１５００以上のものである。このようなポリビニル
アルコール粉末は４０℃以下では殆ど水に溶解せず、し
かし８０℃以上の温度になると徐々に水に溶解するよう
になる。該ポリビニルアルコール粉末はスラリー粘度が
余り上昇しないようにするため、かつ養生時の加熱によ
り円滑に溶解させるためには、重合度は５０００以下と
することが望ましい。更に該ポリビニルアルコール粉末
は溶解を円滑にするため９５メッシュ以下の粒度にする
ことが望ましいが、６５メッシュ以下になると微粉が散
乱し易くなり、またスラリーに均一に分散させにくくな
る。
れるポリビニルアルコール粉末は鹸化度９５％以上、重
合度１５００以上のものである。このようなポリビニル
アルコール粉末は４０℃以下では殆ど水に溶解せず、し
かし８０℃以上の温度になると徐々に水に溶解するよう
になる。該ポリビニルアルコール粉末はスラリー粘度が
余り上昇しないようにするため、かつ養生時の加熱によ
り円滑に溶解させるためには、重合度は５０００以下と
することが望ましい。更に該ポリビニルアルコール粉末
は溶解を円滑にするため９５メッシュ以下の粒度にする
ことが望ましいが、６５メッシュ以下になると微粉が散
乱し易くなり、またスラリーに均一に分散させにくくな
る。
【００１２】〔スラリーの調整〕上記原料を混合して水
に分散してスラリーを調製するが、原料混合物中にセメ
ントは通常３０〜４０重量％、無機粉体は通常４０〜６
０重量％、補強繊維は通常５〜１５重量％が含まれる。
上記原料混合物には上記ポリビニルアルコール粉末が通
常０．５〜５重量％添加される。ポリビニルアルコール
粉末の添加量が上記範囲以下では、ポリビニルアルコー
ルの物性改良効果が顕著に発揮されず、また上記範囲以
上では上記物性改良効果が飽和し、試料コストが徒に上
昇する。上記原料混合物は水に分散されてスラリーが調
製されるが、該スラリー中の固形分濃度は通常８〜１２
重量％とする。該スラリー調製は４０℃以下の温度望ま
しくは常温とし、スラリー中に分散しているポリビニル
アルコール粉末の溶解を防止する。
に分散してスラリーを調製するが、原料混合物中にセメ
ントは通常３０〜４０重量％、無機粉体は通常４０〜６
０重量％、補強繊維は通常５〜１５重量％が含まれる。
上記原料混合物には上記ポリビニルアルコール粉末が通
常０．５〜５重量％添加される。ポリビニルアルコール
粉末の添加量が上記範囲以下では、ポリビニルアルコー
ルの物性改良効果が顕著に発揮されず、また上記範囲以
上では上記物性改良効果が飽和し、試料コストが徒に上
昇する。上記原料混合物は水に分散されてスラリーが調
製されるが、該スラリー中の固形分濃度は通常８〜１２
重量％とする。該スラリー調製は４０℃以下の温度望ま
しくは常温とし、スラリー中に分散しているポリビニル
アルコール粉末の溶解を防止する。
【００１３】〔無機質板の製造〕上記スラリーを抄造脱
水してマットをフォーミングする。抄造法として長網
法、丸網法、ハチェック法等現行の抄造法のいづれもが
使用される。このようにして抄造脱水されたマットは通
常は５〜１５層積層されて積層マットとする。上記積層
は通常抄造機末端に配置されるメイキングロールにマッ
トを巻き取ることによって行われる。
水してマットをフォーミングする。抄造法として長網
法、丸網法、ハチェック法等現行の抄造法のいづれもが
使用される。このようにして抄造脱水されたマットは通
常は５〜１５層積層されて積層マットとする。上記積層
は通常抄造機末端に配置されるメイキングロールにマッ
トを巻き取ることによって行われる。
【００１４】上記抄造脱水工程中もスラリーおよびマッ
トは４０℃以下とし、ポリビニルアルコール粉末がマッ
ト中に溶出しないようにする。
トは４０℃以下とし、ポリビニルアルコール粉末がマッ
ト中に溶出しないようにする。
【００１５】上記マットあるいは積層マットは１５０〜
３００kg/cm2の圧力でプレスされる。該プレスには通常
ロールプレスが適用されるが、平板プレス等も適用する
ことが出来る。またプレス時間は５〜３０秒とすること
が望ましい。プレス圧が上記範囲以下の場合は搾水が不
充分となってマット内でのポリビニルアルコール粉末の
移動が充分行われない。またプレス時間が上記範囲を越
えると搾水が過剰となってマット外にポリビニルアルコ
ール粉末が漏洩するおそれがある。更にプレス圧が上記
範囲にあってもプレス時間が上記範囲以下の場合には搾
水が不充分となり、更にプレス時間が上記範囲を超える
と搾水が過剰となるおそれがある。
３００kg/cm2の圧力でプレスされる。該プレスには通常
ロールプレスが適用されるが、平板プレス等も適用する
ことが出来る。またプレス時間は５〜３０秒とすること
が望ましい。プレス圧が上記範囲以下の場合は搾水が不
充分となってマット内でのポリビニルアルコール粉末の
移動が充分行われない。またプレス時間が上記範囲を越
えると搾水が過剰となってマット外にポリビニルアルコ
ール粉末が漏洩するおそれがある。更にプレス圧が上記
範囲にあってもプレス時間が上記範囲以下の場合には搾
水が不充分となり、更にプレス時間が上記範囲を超える
と搾水が過剰となるおそれがある。
【００１６】上記高圧プレスによってマット内のポリビ
ニルアルコール粉末は搾水による水分の移動に伴なって
移動し、特に積層マットでは層間にまたがって移動し、
マット内に均一に分散される。また上記プレスにおいて
エンボス型を使用してマット表面に凹凸模様を形成して
もよい。
ニルアルコール粉末は搾水による水分の移動に伴なって
移動し、特に積層マットでは層間にまたがって移動し、
マット内に均一に分散される。また上記プレスにおいて
エンボス型を使用してマット表面に凹凸模様を形成して
もよい。
【００１７】養生は通常蒸気養生をオークレーブ養生の
二段工程で行われる。蒸気養生は通常６５〜９５℃、８
〜１２時間の条件で行われ、それに続くオートクレーブ
養生は通常１００〜２００℃、５〜１０時間の条件で行
われる。
二段工程で行われる。蒸気養生は通常６５〜９５℃、８
〜１２時間の条件で行われ、それに続くオートクレーブ
養生は通常１００〜２００℃、５〜１０時間の条件で行
われる。
【００１８】上記養生中に８０℃以上の温度が及ぼされ
ると、マット中のポリビニルアルコール粉末が溶解して
生成したＣ−Ｓ−Ｈ結晶相互の結合を強固にし、また積
層マットの場合には層間結合強度を向上せしめる。
ると、マット中のポリビニルアルコール粉末が溶解して
生成したＣ−Ｓ−Ｈ結晶相互の結合を強固にし、また積
層マットの場合には層間結合強度を向上せしめる。
【００１９】上記養生後は硬化したマットを乾燥し、所
望なればトリミング、塗装等を施して無機質板の製品と
する。
望なればトリミング、塗装等を施して無機質板の製品と
する。
【００２０】〔実施例〕下記の組成の原料混合物および
鹸化度９９．５％重合度１７２０、平均粒径８３メッシ
ュのポリビニルアルコール粉末を水に分散させ、固形
分、１２重量％のスラリーとする。 ポルトランドセメント ３８重量％ 無機粉体 ４０ 〃 パーライト １０ 〃 パルプ １０ 〃 ポリビニルアルコール ２ 〃 上記スラリーを長網法によって常温（４０℃以下）で抄
造脱水してマットをフォーミングし、該マットをメイキ
ングロールに巻き取って７層積層する。
鹸化度９９．５％重合度１７２０、平均粒径８３メッシ
ュのポリビニルアルコール粉末を水に分散させ、固形
分、１２重量％のスラリーとする。 ポルトランドセメント ３８重量％ 無機粉体 ４０ 〃 パーライト １０ 〃 パルプ １０ 〃 ポリビニルアルコール ２ 〃 上記スラリーを長網法によって常温（４０℃以下）で抄
造脱水してマットをフォーミングし、該マットをメイキ
ングロールに巻き取って７層積層する。
【００２１】上記積層マットの水分含有量は、８０重量
％であり、ポリビニルアルコール粉末は実質的に溶解す
ることなく積層マット内に分散している。
％であり、ポリビニルアルコール粉末は実質的に溶解す
ることなく積層マット内に分散している。
【００２２】上記積層マットはロールプレスによって表
１に示す条件で７秒間プレスされ、プレス後８０℃、８
時間の蒸気養生を行い、次いで１６５℃、７時間のオー
トクレーブ養生を行い硬化せしめる。
１に示す条件で７秒間プレスされ、プレス後８０℃、８
時間の蒸気養生を行い、次いで１６５℃、７時間のオー
トクレーブ養生を行い硬化せしめる。
【００２３】養生後は乾燥して試料とする。該試料の耐
凍害性（最大厚み膨潤率）および曲げ強度を測定した結
果を表１に示す。なお比較例１は１００ kgf／cm2 以下
の圧力（５０ kgf／cm2 ）でプレスを行った試料、比較
例２はポリビニルアルコールを添加せず圧力５０ kgf／
cm2 のプレスを行った試料である。
凍害性（最大厚み膨潤率）および曲げ強度を測定した結
果を表１に示す。なお比較例１は１００ kgf／cm2 以下
の圧力（５０ kgf／cm2 ）でプレスを行った試料、比較
例２はポリビニルアルコールを添加せず圧力５０ kgf／
cm2 のプレスを行った試料である。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１によればプレス圧１００ kgf／cm2 以
上を及ぼした試料は良好な耐凍害性と高い曲げ強度を示
し、表面の成形性も向上した。プレス圧５０ kgf／cm2
を適用した比較例１では耐凍害性、曲げ強度共に充分な
結果が得られず、ポリビニルアルコールを添加しない比
較例２ではさらに耐凍害性、曲げ強度が劣ることが認め
られた。
上を及ぼした試料は良好な耐凍害性と高い曲げ強度を示
し、表面の成形性も向上した。プレス圧５０ kgf／cm2
を適用した比較例１では耐凍害性、曲げ強度共に充分な
結果が得られず、ポリビニルアルコールを添加しない比
較例２ではさらに耐凍害性、曲げ強度が劣ることが認め
られた。
【００２６】
【発明の効果】本発明では高圧プレスによってポリビニ
ルアルコールによる無機質板の物性向上効果が有効に発
揮され、耐凍害性、収縮性、曲げ強度、積層品の場合に
は更に層間剥離強度が大巾に向上する。
ルアルコールによる無機質板の物性向上効果が有効に発
揮され、耐凍害性、収縮性、曲げ強度、積層品の場合に
は更に層間剥離強度が大巾に向上する。
Claims (6)
- 【請求項１】 セメントと補強繊維とを含有する原料混
合物と更に鹸化度９５％以上でかつ重合度１５００以上
のポリビニルアルコール粉末とを水に分散せしめてスラ
リーとし、該スラリーを抄造してマットをフォーミング
し、該マットを１００〜３００kg/cm2の圧力でプレスし
た後養生し、該養生中に８０℃以上の温度を及ぼすこと
を特徴とする無機質板の製造方法。 - 【請求項２】 該ポリビニルアルコール粉末の粒径は６
５〜９５メッシュである請求項１に記載の無機質板の製
造方法。 - 【請求項３】 該ポリビニルアルコール粉末は原料混合
物中に０．５〜５重量％配合されている請求項１または
２に記載の無機質板の製造方法。 - 【請求項４】 該マットは複数層積層された積層マット
である請求項１〜３に記載の無機質板の製造方法。 - 【請求項５】 該養生は温度６５〜９５℃の蒸気養生と
温度１００〜２００℃のオートクレーブ養生との二段階
で行われる請求項１〜４に記載の無機質板の製造方法 - 【請求項６】 該プレスの時間は５〜３０秒である請求
項１〜５に記載の無機質板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36297599A JP4008169B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 無機質板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36297599A JP4008169B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 無機質板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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