JPH04305041A

JPH04305041A - 珪酸カルシウム系内外装板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH04305041A
Application number: JP3144289A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nagata; 幹雄永田; Hiroaki Shirakami; 白上　博明; Akira Sasaki; 彰佐々木
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1992-10-28
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2611886B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は珪酸カルシウム成形体
およびその製造方法に関し、更に詳しくは建築用の内装
、外装材として使用される軽量であり、かつ不燃性、耐
凍害性、加工性に優れた珪酸カルシウム成形体およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】珪酸カルシウム水和物あるいは珪酸カル
シウム水和物と強化繊維からなる珪酸カルシウム成形体
は各種の産業用材料として利用されている。一般的には
、工業用保温材、建築用耐火被覆材、建築用の内装、外
装材、天井材、船舶用隔壁、床材に分けられる。そして
これらの産業用材料の製品の比重は、工業用保温材が０
．１〜０．３、建築用耐火被覆材が０．２〜０．５、建
築用の内装、外装材、天井材、船舶用隔壁が０．５〜１
．１、建築用の外装材が０．９以上、床材が１．３以上
と言われている。

【０００３】珪酸カルシウム成形体の重要な製造方法は
次の二つである。第一はトバモライト系珪酸カルシウム
の製造方法であり、珪酸質原料、石灰質原料、強化繊維
および水を混合して得られる原料スラリーを成形し、次
に成形物を１８０℃前後のオートクレーブ中で養生し、
乾燥して製品とする。第二はゾノトライト系珪酸カルシ
ウムの製造方法であり、珪酸質原料、石灰質原料および
水を混合し、スラリー状でバッチ式あるいは連続式オー
トクレーブに供給し、２００℃以上で養生して珪酸カル
シウム水和物を製造した後、強化繊維を混合し、成形、
乾燥するものである。

【０００４】珪酸カルシウム成形体の製造過程の中にあ
る成形方法には抄造法、押出し法およびプレス法がある
。抄造法では成形体の厚さが最大１５ｍｍ程度に限定さ
れる。押出し法では厚さ１５ｍｍ以上の成形体の製造が
可能であるが、通常、製品のかさ比重は１．０以上とな
る。プレス法を利用すると、成形体の厚さと比重に関し
て小さいものから大きいものまで成形が可能である。従って、厚さが大きく、比重の小さい成形体が要求され
る製品（建築用耐火被覆材、建築用内装材）は、プレス
法により成形されており、ゾノトライト系珪酸カルシウ
ム成形体が主である。しかしながら、このようなプレス
法を利用したゾノトライト系珪酸カルシウム成形体は、
耐候性や耐凍害性および耐衝撃性が小さいという欠点を
有するため、建築用の外装材に向かない。

【０００５】本発明は上述のトバモライト系珪酸カルシ
ウムおよびその製造方法の改良に関する。トバモライト
系珪酸カルシウムの製造方法については、例えば特開昭
６３−７４９４９号公報に、製造原料に繊維状ウォラス
トナイト（針状結晶の形で天然に産するウォラストナイ
ト質珪酸カルシウム）を１０〜３０％添加して原料スラ
リーを製造し、得られた原料スラリーを９０〜１００℃
で加熱して珪酸カルシウムゲルを生成し、圧力１．２ｋ
ｇ／ｃｍ２でプレス成形し、成形物をオートクレーブ中
で養生し、乾燥し、比重の小さい製品とする方法が開示
されている。

【０００６】ポルトランドセメントを含有する珪酸カル
シウム系成形体としては、（株）ノザワの商品名ケイカ
レックスＡＦ−０．８がある。この製品の原料割合（重
量割合）はセメント６％、消石灰３０％、けい砂３０％
、けいそう土２０％、パーライト８％、耐アルカリガラ
ス繊維２％、パルプ４％である（建材レポート１９８８
年３月号、第８頁）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、厚
さ１．２〜１０Ｃｍ、比重０．７〜１．１の建築用の内
装、外装材として優れた不燃性、耐凍害性、加工性を有
する高強度の珪酸カルシウム成形体およびその製造方法
の提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
２０〜２７重量部のポルトランドセメント、消石灰に換
算して１３〜１８重量部の生石灰又は消石灰、４３〜５
０重量部の珪藻土、４〜９重量部のパーライト、４〜７
重量部のパルプ、０．２〜１重量部の有機質繊維と、適
量の混和剤と水とを混合してスラリーとし、次にこのス
ラリーをプレスにより脱水成形して成形体を製造し、更
に該成形体をオートクレーブ養生および乾燥してなる珪
酸カルシウム系内外装板、

【０００９】（２）２０〜２７重量部のポルトランドセ
メント、消石灰に換算して１３〜１８重量部の生石灰又
は消石灰、４３〜５０重量部の珪藻土、４〜９重量部の
パーライト、４〜７重量部のパルプ、０．２〜１重量部
の有機質繊維と、適量の混和剤と水とを混合してスラリ
ーとし、次にこのスラリーをプレスにより脱水成形して
成形体を製造し、更に該成形体をオートクレーブ養生お
よび乾燥することを特徴とする珪酸カルシウム系内外装
板の製造方法、および

【００１０】（３）プレスによるスラリーの脱水成形の
圧力が２０〜４０ｋｇ／ｃｍ２、オートクレーブ養生条
件が温度１５０〜１８０℃、圧力５〜１０ｋｇ／ｃｍ２
、時間４〜８時間であり、温度１００〜１２０℃で２４
時間以上乾燥する上記（２）に記載の珪酸カルシウム系
内外装板の製造方法、である。

【００１１】以下に、本発明のスラリー原料と、混和剤
および水を除くスラリー原料を基準にしたスラリー原料
使用量について説明する。本発明ではポルトランドセメ
ントとして普通ポルトランドセメントを使用するのが好
ましい。使用量は、２０〜２７％（重量％、以下同じ。）である。ポルトランドセメントの使用量が２０％より
少ないと製品の耐久性や曲げ強度が小さくなる。ポルト
ランドセメントの使用量が２７％より多いと製品の比重
が大きくなり、釘打ち、鋸引き等の加工性が悪くなる。

【００１２】本発明に於いては、珪酸質原料として珪藻
土を使用する。製品の軽量化その他から珪石粉等の使用
は好ましくない。生石灰又は消石灰を消石灰換算で１３
〜１８％使用した場合の珪藻土使用量は４３〜５０％で
ある。使用量が４３％より少ないと、成形体の強度発現
のためのシリカ源が不足し、製品の曲げ強度の低下をも
たらす。使用量が５０％を超えると、未反応のシリカ分
が成形体中で欠陥となり、製品の曲げ強度が小さくなり
、且つ脆くなる。

【００１３】生石灰又は消石灰の使用量は消石灰換算で
１３〜１８％である。生石灰又は消石灰は、ポルトラン
ドセメントが水和反応で生成する水酸化カルシウム（刺
激剤）の不足分を補い、珪藻土とのポゾラン反応に寄与
する。

【００１４】パーライトの使用量は４〜９％である。パ
ーライトは、製品の軽量化とスラリーの脱水成形におけ
る濾過助材の役割を担っているので、使用量が４％より
も少ないと脱水成形する際に層剥離を生じ易く、又、所
定の製品比重が得られない。使用量が９％を超えると材
料分離を生じ易く、スラリー上面にパーライトが浮き、
そのままプレス成形すると製品表面の美観が悪くなった
り、所定の製品比重や曲げ強度が得られなくなったりす
る。

【００１５】本発明では製品の強度向上と軽量化のため
にパルプとパルプ以外の有機質繊維を併用する。パルプ
は予め綿状に解繊したものを水と混合し、パルプ−水混
合物として使用する。使用するパルプの種類は、強度特
性その他から麻パルプ又はサイザルパルプが好ましい。パルプの使用量は４〜７％である。使用量が４％より少
ないと、製品の釘引抜き抵抗性や釘打ち、鋸引き等の加
工性が悪くなる。７％を超えると製品の不燃性が小さく
なる。

【００１６】有機質繊維は市販されている通常の繊維を
使用することが出来るが、次の条件■アルカリ雰囲気中
でオートクーブ養生するためこの条件に耐える、■マト
リックス内での強度発現が大きい、■繊維の分散性が良
い、を満足する繊維の使用が好ましい。この条件を満た
す繊維としてポリプロピレン繊維又はアクリル繊維を挙
げることが出来る。有機質繊維の使用量は０．２〜１％
である。使用量が０．２％より少ないと補強繊維として
の効果が小さく、製品の靭性が小さくなる。使用量が１
％を超えると製品の不燃性が小さくなる。

【００１７】本発明の目的を達成するためには、上述の
原料を所定の配合割合で使用すると共に、混和剤を使用
しなければならない。ここでいう混和剤とは、通常、セ
メント業界で知られているＡＥ剤、ＡＥ減水剤および高
性能減水剤である。

【００１８】ＡＥ剤を例示すると、主成分を天然樹脂酸
塩とするもの（例、山宗化学（株）製、商品名ヴィンソ
ル）、主成分をポリオキシエチレン系非イオンおよび特
殊アニオン活性剤とするもの（例、竹本油脂（株）製、
商品名チューポールＣ）、ＡＥ減水剤を例示すると、主
成分をリグニンスルホン酸誘導体とするもの（例、山陽
国策パルプ（株）製、商品名サンフローＳ、日曹マスタ
ービルダーズ（株）製、商品名ポゾリスＮｏ．５Ｌ）、
高性能減水剤を例示すると、主成分をナフタリンスルホ
ン酸ホルマリン高縮合物塩とするもの（例、花王（株）
製、商品名マイティ１５０）、主成分をナフタリンスル
ホン酸変成リグニン縮合物とするもの（例、山陽国策パ
ルプ（株）製、商品名サンフローＰＳ）、主成分を高縮
合トリアジン系化合物とするもの（例、日曹マスタービ
ルダーズ（株）製、商品名ポゾリスＮＬ−４０００）で
ある。

【００１９】ＡＥ剤、ＡＥ減水剤および高性能減水剤は
それぞれ単独もしくは併用して使用する。単独で使用す
る場合の使用量は、水と混和剤を除くスラリー原料の総
重量に対してＡＥ剤が０．０５〜０．１５％、ＡＥ減水
剤が０．２〜１％、高性能減水剤が０．５〜３％である
。

【００２０】以下に、本発明の内外装板の製造方法につ
いて説明する。先ず、パルプと水とを所定のパルプ添加
量および水粉体比（水の重量／水と混和剤を除くスラリ
ー原料の総重量、百分率表示）となるように適量混合し
、例えばパルプ添加量６．５％、水粉体比３２０％の場
合、パルプ濃度が約２％になるように混合し、予めパル
プ−水混合物を作る。このパルプ−水混合物を混合槽に
移し、所定量のポルトランドセメント、生石灰又は消石
灰、珪藻土、パーライト、有機質繊維を加える。更に所
定量の混和剤を加えて３〜５分間混合し、スラリーを製
造する。　　次に、スラリーをプレス成形機に移し、成
形圧力２０〜４０ｋｇ／ｃｍ２で９０〜１８０秒間プレ
ス成形し成形体を製造する。この成形体をプレス成形機
から取り出し、２０時間以上静置後、温度１５０〜１８
０℃、圧力５〜１０ｋｇ／ｃｍ２の条件で４〜８時間オ
ートクレーブによる養生を行う。更に、温度１００〜１
２０℃で２４時間以上乾燥を行う。このようにして厚さ
１．２〜１０ｃｍ、比重０．７〜１．１の優れた不燃性
、耐凍害性、加工性を有する強度の高い本発明の珪酸カ
ルシウム系内外装板が製造される。次に、実施例により
本発明を説明する。

【００２１】

【実施例】実施例１〜５、比較例１、２水１７０リット
ルに対してパルプを２〜４ｋｇを加えてパルプ−水混合
物を作った。このパルプ−水混合物を混合槽に移し、ポ
ルトランドセメント、消石灰、珪藻土、パーライト、有
機質繊維としてポリプロピレン繊維又はアクリル繊維を
加えスラリーを製造した。水と混和剤を除くスラリー原
料の配合割合と水粉体比（水の重量／水と混和剤を除く
スラリー原料の総重量、百分率表示）は表１、表２に示
す通りであった。

【００２２】なお、混和剤は、実施例１、２および比較
例１はＡＥ剤（山宗化学（株）製、商品名ヴィンソル）
、実施例３、４および比較例２はＡＥ減水剤（山陽国策
パルプ（株）製、商品名サンフローＳ）、実施例５は高
性能減水剤（花王（株）製、商品名マイティ１５０）を
使用した。混和剤の使用量は、水と混和剤を除くスラリ
ー原料の総重量に対してＡＥ剤０．１％、ＡＥ減水剤０
．８％、高性能減水剤１．５％である。

【００２３】次に、スラリーを能力１２００トンのプレ
ス成形機に移し、成形圧力３５ｋｇ／ｃｍ２で１００秒
間プレスし成形体を製造した。この成形体をプレス成形
機から取り出し、室温で２４時間静置後、温度１８０℃
、圧力１０ｋｇ／ｃｍ２の条件で５時間オートクレーブ
による養生を行った後、温度１０５℃で２４時間乾燥し
、比重０．７５〜０．８６、厚さ約３ｃｍ、形状１００
×２００ｃｍの珪酸カルシウム系内外装板を製造した。得られた珪酸カルシウム系内外装板の不燃性、凍結融解
抵抗性、釘引抜き抵抗性および加工性を試験した。その結果を表３に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】なお、不燃性等については次の試験方法に
準拠した。（１）不燃性ＪＩＳ　　Ａ　　１３２１−１９７５、建築物の内装材
料および難燃性試験方法（２）耐凍結融解抵抗性ＪＩＳ　　Ａ　　６７０１−１９８３、炭酸マグネシウ
ム板（３）釘引抜き抵抗性ＪＩＳ　　Ｚ　　２１２１−１９７９、木材のくぎ引抜
き抵抗試験方法（４）　　加工性については、次の４種の試験基準を設
け、総合的に判断して優秀から不可までの４段階に認定
した。 ■　　切断木工用丸鋸を使用して切断し、切断面の美観、切断時の
抵抗感、刃への損傷を判断する。 ■　　かんなかけ面取りかんなでかんなかけを行い、面が欠けることなく
削れるかどうかを調べる。 ■　　木ねじ保持力材料に保持された木ねじを上部に引き抜き保持力を調べ
る。 ■　　釘の打ち欠け板の小口（厚さの面）および板の縦横からそれぞれ１ｃ
ｍの角部の位置に釘を打ち、板が割れることなく釘が打
ち込めるかどうかを調べる。

【００２８】比較例３、４比較のため市販のパルプ混入軽量セメント押出成形板（
比較例３）と石綿セメント板（比較例４）の特性値を表
３に記載する。両者の原料配合割合は次の通りである。

【００２９】パルプ混入軽量セメント押出成形板（比較
例３）セメント６０、石綿３、けい砂２７、パルプ７、有機添
加剤１、有機系起泡剤２各重量％石綿セメント板（比較例４）セメント６０、石綿１８、けい砂１２、シラスバルーン
９、メチルセルローズ０．５、塩化ビニル繊維０．５各
重量％

【００３０】

【発明の効果】本発明の珪酸カルシウム系内外装板は、
建築用内外装材として軽量でありながら不燃性、耐凍害
性、加工性および強度のバランスが優れている。本発明
の珪酸カルシウム系内外装板の製造方法は、軽量であり
ながら不燃性、耐凍害性、加工性および強度のバランス
が優れた建築用内外装材を好適に製造する方法を提供し
ている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　２０〜２７重量部のポルトランドセメ
ント、消石灰に換算して１３〜１８重量部の生石灰又は
消石灰、４３〜５０重量部の珪藻土、４〜９重量部のパ
ーライト、４〜７重量部のパルプ、０．２〜１重量部の
有機質繊維と、適量の混和剤と水とを混合してスラリー
とし、次にこのスラリーをプレスにより脱水成形して成
形体を製造し、更に該成形体をオートクレーブ養生およ
び乾燥してなる珪酸カルシウム系内外装板。
【請求項２】　　２０〜２７重量部のポルトランドセメ
ント、消石灰に換算して１３〜１８重量部の生石灰又は
消石灰、４３〜５０重量部の珪藻土、４〜９重量部のパ
ーライト、４〜７重量部のパルプ、０．２〜１重量部の
有機質繊維と、適量の混和剤と水とを混合してスラリー
とし、次にこのスラリーをプレスにより脱水成形して成
形体を製造し、更に該成形体をオートクレーブ養生およ
び乾燥することを特徴とする珪酸カルシウム系内外装板
の製造方法。
【請求項３】　　プレスによるスラリーの脱水成形の圧
力が２０〜４０ｋｇ／ｃｍ２、オートクレーブ養生条件
が温度１５０〜１８０℃、圧力５〜１０ｋｇ／ｃｍ２、
時間４〜８時間であり、温度１００〜１２０℃で２４時
間以上乾燥する請求項２に記載の珪酸カルシウム系内外
装板の製造方法。