JPH0112670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建築用材料として用いられる無機複合
板の製造方法に関するものである。

無機質硬化組成物のうちで珪酸カルシウム水和
物は、軽量で強度があり、また加工性が良く材質
変化が少ないなど多くの利点を有しているが、珪
酸カルシウム成形板は価格が高くなるという欠点
がある。他方、石膏は安価であり、化学的にも安
定で、かつ強度も比較的大きなものであるが耐水
性特に吸水時の強度劣化が大きいこと、水中への
石膏の溶出が大きいことなどの欠点がある。

本発明は、珪酸カルシウム水和物の欠点である
該成形物は高価格となることを解消するために無
機質硬化組成物の中で最も安価な石膏を複合する
ものであり、その複合方法としては、本発明者ら
が先に「軽量高強度無機質繊維板およびその製造
方法」に係る特許出願（特願昭54−114836号（特
開昭56−41881号）により提案した三層構造体と
することにより、石膏が有する耐水性能の低下を
防止するものである。

以下、本発明を具体的に詳しく説明する。

本発明において、珪酸質原料とは珪藻土、珪
砂、沸石、白土、シラス、シリコンダスト等を、
また石灰質原料とは生石灰、消石灰、カーバイド
滓、セメント等を、そして二水石膏とはリン酸石
膏、排煙脱硫石膏等の副産石膏及び天然石膏等
を、さらに繊維とはパルプ、木綿、有機合成繊
維、石綿、ガラス繊維、鉱滓綿等をそれぞれ指す
もので、いずれもこれらを単独或いは併用するこ
ともできる。

本発明の製造方法による無機複合板は、前記珪
酸質原料、石灰質原料及び繊維を主成分とする表
層及び裏層と、前記二水石膏を主成分とする芯層
とを一体化し三層構造体とするものである。

この表層及び裏層において、珪酸質原料と石灰
質原料との配合比は珪酸カルシウム水和物の結合
形態を支配するものであり、CaO／SiO₂のモル
比は0.6〜1.8、好ましくは0.8〜1.2の範囲とする
ものである。また、珪酸質原料と石灰質原料との
合算配合量が40％以上、繊維が２〜40％の範囲で
あることが好ましい。これは次のような理由によ
るものである。即ち、この珪酸質原料と石灰質原
料とが後述する加圧水熱反応により珪酸カルシウ
ム水和物となり硬化体を形成するため、珪酸質原
料と石灰質原料との合算量が40％以下の場合には
無機複合板の曲強度の低下及び各種表面性能が低
下すること、他方、繊維が２％以下の場合にはど
のような繊維でも補強効果が小さく無機複合板の
曲強度が低下すること、また、繊維が40％以上の
場合には繊維の分散が悪くなり繊維が有利に利用
されないのみならず凝集状態で存在することにな
り却つて無機複合板の曲強度が低下し、さらに表
面の緻密性が損われることなどの理由によるもの
である。また、表層及び裏層は必要に応じて、パ
ーライト、炭酸カルシウム等の無機質充填材並び
に撥水剤等の改質剤等を適宜配合することができ
る。

芯層は二水石膏を主成分とするものであるが、
その他必要に応じて前記繊維、無機質充填材及び
改質剤等を添加することは全く自由である。

つぎに、前述のような組成の表層、芯層及び裏
層を一体化して三層構造の成形体とする方法とし
ては、本発明者らが先に提案した特願昭54−
10831号（特開昭55−103392号）、特願昭54−
114836号等において提案したいわゆる三層抄造法
などによつて表層と裏層とを抄造成形し芯層をス
ラリー流し込み或いは乾式法とする方法などが採
用できるが、この方法に限定するものではない。

このようにして製造される三層構造の成形体
は、珪酸質原料、石灰質原料及び繊維を主成分と
する表層及び裏層が後述する加圧水熱反応により
珪酸カルシウム水和物となり硬化するため、本発
明製造方法による無機複合板の曲強度及び各種表
面性能等は従来法による珪酸カルシウム板と全く
同一の性能を有し、他方、二水石膏を主成分とす
る芯層は後述する加圧水熱反応によりα型半水石
膏化したのち二水石膏として硬化するため、原料
として最も安価な二水石膏をそのまま使用でき、
しかも、芯層であるため直接水等に晒される恐れ
がないことなど石膏が有する特徴を最大限に発揮
するという極めて合理的に設計されたものであ
る。ここで、表層、芯層及び裏層のそれぞれの厚
み及び比重は目標とする無機複合板の厚み及び曲
強度等の物性などにより適宜選定されるものであ
るが、このような三層構造体における表層又は裏
層の厚みは全板厚の10％程度の厚みであつても充
分な効果を示すものである。但し、表層と裏層と
は同質組成であつて、同程度の厚みとすることが
当該無機複合板の反り等を防止する意味で望まし
い。

ついで、表層、芯層及び裏層が一体化されて成
る三層構造の成形体を、オートクレーブ等の装置
を使用して加圧水熱反応させる。この加圧水熱反
応工程は、表層及び裏層の主成分である珪酸質原
料と石灰質原料とを反応させ珪酸カルシウム水和
物として硬化させると同時に、芯層の主成分であ
る二水石膏をα型半水石膏へと変化させ硬化性を
付与することを目的とするものである。ここで、
加圧水熱反応条件としては、通常の珪酸カルシウ
ム水和物製造の反応条件をほぼそのまま採用し得
るが、好ましくは水蒸気圧力が２〜８気圧、処理
時間が１〜16時間の範囲にあることが望ましい。
これは次のような理由によるものである。即ち、
水蒸気圧力が２気圧以下のとき及び処理時間が１
時間以下のときは、珪酸カルシウム水和物の生成
及び二水石膏のα型半水石膏化が充分でないこ
と、他方、水蒸気圧力が８気圧以上のときはα型
半水石膏からα型無水石膏への反応が進行する
こと、また、処理時間が16時間以上のときは生産
性が低下することなどの理由によるものである。

つぎに、このようにして加圧水熱反応により得
た珪酸カルシウム水和物及び繊維を主成分とする
表層及び裏層と、α型半水石膏を主成分とする芯
層とから成る三層構造体の芯層のα型半水石膏を
二水石膏として硬化させる。芯層のα型半水石膏
の硬化方法としては、加圧水熱反応により得た成
形体の芯層の水分がα型半水石膏の硬化に必要な
水分まで乾燥したのち、α型半水石膏を二水石膏
化する方法、芯層のα型半水石膏を二水石膏化し
たのちに成形体の残留水分を乾燥する方法及び芯
層のα型半水石膏の二水石膏化と成形体の乾燥と
を並行して行なう方法との３通りがあり、本発明
製造方法はこのうちどれでも採用でき、特に限定
するものではない。いずれの方法にしても、加圧
水熱反応により得られる成形体が含有する水分の
一部分は、芯層のα型半水石膏の二水石膏化に消
費されるため、通常の珪酸カルシウム板と比較す
ると乾燥において蒸発させるべき水分がそれだけ
少なくなり、乾燥工程のエネルギーを節約でき
る。

このようにして得られる硬化体は、表層及び裏
層が珪酸カルシウム水和物、芯層が二水石膏から
成る三層構造を有する複合板であり、曲強度及び
表面硬度等の各種表面性能は表層及び裏層の構成
材料である珪酸カルシウム水和物の性能を示し、
芯層の二水石膏は両表面が珪酸カルシウム水和物
で覆われているため水に対しての性能低下を解消
し、しかも原料として最も安価な二水石膏が使用
できるという経済的な優位性を持つた無機複合板
を提供するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 珪酸質原料、石灰質原料及び繊維を主成分と
   する表層及び裏層と、該表裏両層に挾まれる二水
   石膏を主成分とする芯層とが一体化されて成る三
   層構造の成形体を、加圧水熱反応により表層を珪
   酸カルシウム水和物、芯層をα型半水石膏とした
   のち、芯層のα型半水石膏を硬化させることを特
   徴とする無機複合板の製造方法。