JPH0637104B2

JPH0637104B2 - 多層板およびその製法

Info

Publication number: JPH0637104B2
Application number: JP21870287A
Authority: JP
Inventors: 了永井; 一夫今橋
Original assignee: Takasago Industry Co Ltd
Current assignee: Takasago Industry Co Ltd
Priority date: 1987-09-01
Filing date: 1987-09-01
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS6461242A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は多層板およびその製法に関する。さらに詳しく
は、断熱性に優れ、釘打ちが可能であるのでプレハブ住
宅の壁材などに好適に用いることができる多層板および
その製法に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］シラス、火山灰、フライアッシュ、高炉スラグなどのSi
O₂系生成物は、入手が容易で、安価であり、いずれも高
温で生成されており乾燥収縮が少ないなどの特徴を有し
ており、セメントの混和材、アスファルトフィラー、土
壌改良材などに利用されている。

前記SiO₂系生成物のうち、たとえばフライアッシュにつ
いては、特開昭57-204276 号公報にその利用法が提案さ
れている。該公報には、フライアッシュに硅酸ソーダを
加えて混練し、成形加工したのち養生し、乾燥させて硬
質成形物をうることが記載されている。

しかしながら、かかる方法によりえられた成形物は、前
記公報に記載されているごとく耐熱性および耐水性は有
するものの、フライアッシュは硅石、アルミナを主成分
とし他に微細ガラス粒と未然炭細粒よりなっており、断
熱効果に必要な空気孔を有していないので断熱性に劣
り、また釘打ちができないので建材として満足できるも
のではなかった。

また、前記硬質成形物を製造するに際しては、型枠を用
いなければならず、その組立、解体作業に労力を要する
という問題もあった。

本発明者らは、前記従来例の有する欠点を解消し、性能
が優れた建材を簡易にうるべく鋭意研究を重ねた結果、
一対の多孔質セラミック板でSiO₂系生成物からなる成形
物をはさむという構造を採用するときに、断熱性に優
れ、釘打ちも可能な多層板がえられることを見出し、本
発明を完成するに至った。

［問題点を解決するための手段］本発明の多層板は、SiO₂系生成物とアルカリ硅酸塩と水
とからなる混練物を養生し、乾燥せしめた硬化体と、発
泡性無機質原料を加熱発泡せしめた一対の多孔質セラミ
ック板とからなり、前記硬化体が一対の多孔質セラミッ
ク板ではさまれてなることを特徴としており、また本発
明の多層板の製法はSiO₂系生成物とアルカリ硅酸塩と水
とからなる混練物を、発泡性無機質原料を加熱発泡せし
めた一対の多孔質セラミック板のあいだに供給し、該混
練物を養生、乾燥させて硬化させ、該混練物の硬化体と
多孔質セラミック板とを一体化せしめることを特徴とし
ている。

［実施例］つぎに、図面にもとつづき本発明の多層板を説明する。

第１図に本発明の多層板の一実施例の概略説明図であ
り、図において(1)はSiO₂系生成物とアルカリ硅酸塩と
水とから混練物を乾燥、硬化させた硬化体であり、多層
板(A) の芯材としての機能を果たす部分である。また、
(2)は発泡性無機質原料を加熱発泡せしめた多孔質セラ
ミック板である。

本発明においては硬化体(1)の原料としてSiO₂系生成物
を用いているが、このものは、SiO₂を主成分とするポゾ
ランであって天然に産するものもしくは人工的に産出、
加工するものすべてを含む広い概念である。具体例とし
ては、抗火石、シラス、火山岩、凝灰岩、珪藻土など天
然に産するものや、シャモット、フライアッシュ、高炉
スラグ、パルプ焼却灰、汚泥焼却灰など人工的にえられ
るものなどがあげられる。

ポゾランにはシリカ分の多いものと、アルミナ分の多い
ものとがある。これらはセメント混合材として特徴を示
すが、アルカリ珪酸塩を用いて成型硬化を目的とするに
はCaO を適度に含有する必要がある。人工ポゾランのう
ちフライアッシュは微小な球状性によるボールベアリン
グ的効果と長期におけるポゾランとしての硬化性と必要
水量を減少せしめる特徴効果に加え、アルカリ硅酸塩
と、フライアッシュ中のアルミナおよびとくに酸化カル
シウムとが反応して不溶性の硅酸塩を生成し（Ca粘土＋
Na_２SiO₂→Na粘土＋CaSiO₃）金属様硬質成型物ができる
ので好ましい、フライアッシュ自体微粉末であるの
で、調合のために微粉末化する必要がない、およびフ
ライアッシュは現在廃棄物処理上問題となっているが、
これを有効に活用することができる、などの利点を有し
ている。

本発明においては、前記SiO₂系生成物とともにアルカリ
硅酸塩が硬化体の原料として用いられる。アルカリ硅酸
塩としては、硅酸ソーダ、硅酸カリ、硅酸リチウムなど
があげられるが、これらは液状、粉末状いずれの状態の
ものでも用いることができる。これらのアルカリ硅酸塩
は、SiO₂系生成物の成型固化剤として使用される。そし
てSiO₂系生成物としてフライアッシュを用いるときは、
フライアッシュ中のアルミナ、酸化カルシウムと反応し
て硬質成形物がえられ、この成形物は60分以内に硬化す
る。これはセメント製品あるいは粘土成形物には見られ
ない利点であり、生産性を高める要目である。

アルカリ硅酸塩は、一種類だけを単独で用いてもよい
し、二種類以上を混ぜて用いてもよい。その使用量（二
種類以上を用いるばあいは合計の使用量）は、混練物の
３〜35％（重量％、以下同様）であるのが好ましく、５
〜30％であるのがさらに好ましい。使用量が３％に満た
ないばあいは、ハンドリング可能な強度まで成形体が固
化しないという問題がある。一方、使用量が35％を超え
ると、硬化時間が長くなり過ぎる（いつまでも寒天状
（ゼリー状）で硬化しない）という問題がある。

本発明においては、必要に応じて前記混練物中に、長
石、シャモット、発泡頁岩、発泡抗火岩、発泡粘土など
の骨材を加えてもよい。

多孔質セラミック板(2)は、まだ一般には用いられてい
ないが、軽量で取扱いが容易であり、保温性、耐火性、
耐久性などに優れているためプレハブ住宅などにおいて
その使用が検討されている。

かかる多孔質セラミック板は、一般に生粘土鉱物、天然
ガラス、人工ガラス、多孔質火山岩、火成岩、堆積岩、
酸性白土、珪藻土、凝灰岩、ベントナントなどを主原料
とし、これらを加熱発泡せしめ、その後えられた多孔質
セラミック板を加圧ローラなどで加圧して融着させ同時
に成形することでえられる。

硬化体(1)および多孔質セラミック板(2)の厚さは、その
用途に応じて適宜選定すればよく、本発明においてとく
に限定されるものではない。

硬化体(1)と多孔質セラミック板(2)との一体化は、両者
を別途製作して接着剤などを用いて行なうことも可能で
あるが、後述する方法によるときは、優れた一体性をう
ることができる、多孔質セラミック板を硬化体成形時の
型枠として用いることができ生産性を高めることができ
るという利点がある。

つぎに本発明の多層板の製法について説明する。

本発明においては、あらかじめ製造した一対の多孔質セ
ラミック板(2)のあいだにSiO₂系生成物とアルカリ硅酸
塩と水とからなる混練物を供給し、その後該混練物を養
生、乾燥させて硬化させることで多層板(A) が製造され
る。

多孔質セラミック板(2)は、前記した生粘土鉱物、火成
岩などからなる混合物をペレット化し、えられたペレッ
トを焼成して発泡成形することでうることができる。発
泡原料はとくに限定はなく、多層板(A) の用途に応じて
適宜選定すればよい。ペレットの径、焼成時間、焼成温
度なども本発明においてはとくに限定されないが、それ
ぞれ概ね0.5 〜3.0 mm、120 〜240 分、75〜1000℃が目
安である。

硬化体(1)は、SiO₂系生成物と、アルカリ硅酸塩と水と
からなる原料を同時に混合し、ミキサーなどで概ね５〜
10分間攪拌して混練物をえ、ついで該混練物を一対の多
孔質セラミック板のあいだに供給し、養生、乾燥させ硬
化させることでえられる。

硬化体(1)は、とくにセメント製品のように蒸気養生の
必要はなく、脱水により硬化するものであるから、乾燥
脱水のみでよいが、急激な昇温は発泡やクラックの発生
原因となるので40〜60℃の温度乾燥が適当である。ま
た、遠赤外線、マイクロ波なども効果的なよい方法であ
るが、いずれにおいても急激な高温加熱は危険である。

前記硬化過程において、混練物は多孔質セラミック板の
表層に浸透して多孔質セラミック板と一体に硬化するた
め、多孔質セラミック板と混練物の硬化体は強固に結合
する。

また、本発明の製法では多層板(A) 製造に際し、硬化体
および多孔質セラミック板の両者を別途に製造し、その
後これらを一体化させる必要が無く、生産性を高めるこ
とができる。

つぎに本発明の製法を実施例にもとづき説明するが、本
発明はもとよりかかる実施例に限定されるものではな
い。

実施例１まず以下の方法で多孔質セラミック板を製造した。

酸性白土78％（重量％、以下同様）、ソーダ灰12％、ド
ロマイト８％、炭化硅素0.5 ％、酸化亜鉛１％、酸化ホ
ウ素 0.5％からなる配合原料を外熱式ロータリーキルン
に入れ、約600 ℃で10分間仮焼した。えられた仮焼成体
10mmφのスチールボールとともにポットミルに入れ４時
間のあいだ乾式粉砕した。えられた粉末は 44mμ篩を92
％通過する状態の微粉末であった。この粉末にイソバン
（商品名。(株)クラレ製）の２％水溶液を噴霧しながら
パンペレタイザーにて造粒し、粒径１〜2.5 mmのペレッ
トをえた。ついでペレットをステンレス製金網板上に設
置された25×10×5cm （長さ×幅×高さ）のステンレス
製容器（網底）に充填し、ガス燃焼ローラーハースにて
最高温度 960℃で10分間保持し、一対の厚さ1.5 cmの多
孔質セラミック板（100 cm×90cm）をえた。

ついで、フライアッシュ80重量部、硅酸ソーダ20重量
部、発泡真珠岩75ccからなる混合物をミキサーで同時に
約３分間攪拌して混練物をえた。

焼成発泡によりえた多孔質セラミック板を90×60cmに切
断して２枚作り、この２枚の多孔質板をその２面の表面
間隔が10cmとなるように平行に立てた。このような状態
の多孔質板の外周４辺の上部一辺が開口部となるよう３
辺を板で閉じた木枠をつくり、この枠の中に２枚の多孔
質板を挿入した。そののち上部開口部より前記混練物を
流入して外枠に軽くバイブレーターにて振動を与えて脱
気充填をした。30分経過後に硬化が始まるが、90分後に
木枠を除去して室内に放置して多層板をえた。

実施例２硬化体の原料として、フライアッシュ80重量部、硅酸ソ
ーダ20重量部、発泡真珠岩75重量部、フヨーライト（商
品名。フヨライト(株)製の黒曜石発泡骨材）30重量部、
膨張剤1.3 重量％（対フライアッシュ比）からなる混合
物を用いた以外は実施例１と同様にして多層板を製造し
た。

実施例１〜２でえられた多層板について、嵩比重、衝撃
性能(JIS A 5403 準拠）、曲げ強度(JIS A 1106 準
拠)、透水性（JIS A 5406 6.3準拠）を測定した、また
外観を目視にて観察した。

結果を第１表に示す。

比較例１実施例１で用いた混練物を木製の型枠内に打設し、90分
間設置して混練物を硬化させたのちに脱型し、その後40
℃温風乾燥器内にて14時間乾燥させて90×60×10cmの硬
化体を製造した。

比較例２実施例２で用いた混練物を使用した以外は、比較例１と
同様にして90×60×10cmの硬化体を製造した。

比較例１〜２で製造した硬化体について実施例１と同様
の項目について測定を行なった。結果を第１表に示す。

第１表の結果より、本発明の多層板は、SiO₂系生成物か
らなる硬化体にくらべて、衝撃性能、曲げ強度、透水性
のいずれにおいても優れていることがわかる。

［発明の効果］以上説明したとおり、本発明の多層板の製法によれば以
下のごとき効果を奏することができる。

混練物が硬化する際、該混練物が多孔質セラミック板
の表層に浸透して一体に硬化するため、多孔質セラミッ
ク板と硬化体が強固に結合され、優れた一体性をうるこ
とができる。

多孔質セラミック板を型枠または型枠の一部として用
いることができ、硬化体を型枠を用いて製造し、えられ
た硬化体と多孔質セラミックを結合せしめる必要がな
く、生産性を高めることができる。

また、本発明の多層板は、表層が多孔質セラミックであ
るため、断熱性に優れるとともに、釘打ちが可能なため
建材として幅広く応用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多層板の一実施例の概略説明図であ
る。（図面の符号） (A)：多層板 (1)：硬化体 (2)：多孔質セラミック板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】SiO₂系生成物とアルカリ硅酸塩と水とから
なる混練物を養生し、乾燥せしめた硬化体と、発泡性無
機質原料を加熱発泡せしめた一対の多孔質セラミック板
とからなり、前記硬化体が一対の多孔質セラミック板で
はさまれてなることを特徴とする多層板。
【請求項２】SiO₂系生成物とアルカリ硅酸塩と水とから
なる混練物を、発泡性無機質原料を加熱発泡せしめた一
対の多孔質セラミック板のあいだに供給し、該混練物を
養生、乾燥させて硬化させ、該混練物の硬化体と多孔質
セラミック板とを一体化せしめる多層板の製法。