JPH08253374A

JPH08253374A - 珪酸カルシウム板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08253374A
Application number: JP5618495A
Authority: JP
Inventors: Masato Sakiyama; 正人崎山; Takuya Asami; 琢也浅見; Tomoki Iwanaga; 朋来岩永; Masaaki Oda; 正章小田
Original assignee: Ask Corp
Current assignee: Ask Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP3699742B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、非晶質珪酸原料や珪酸塩原
料あるいはポルトランドセメント、高炉水砕スラグとい
った硬化剤の添加量を少なくしても、水熱反応の前の成
形体(グリーンシート)の層間強度を向上し、水熱反応中
に層間剥離やパンクを生ずることがない抄造法による軽
量珪酸カルシウム板の製造方法及び該方法により得られ
た軽量珪酸カルシウム板を提供することにある。【構成】本発明の珪酸カルシウム板の製造方法は、抄
造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーの内の少
なくとも一方に、特定の珪酸質原料を使用するか、特定
の珪酸質原料と硬化剤を使用するか、または硬化剤を使
用することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、珪酸カルシウム板及び
その製造方法に関し、更に詳細には軽量(例えば嵩比重
１.０以下)珪酸カルシウム板及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術・課題】従来、珪酸カルシウム板は、軽量
で、優れた加工性及び寸法安定性をもち、更に不燃性で
あるという特徴を有し、建築材料として主として内装用
に広く使用されている。このような珪酸カルシウム板の
成形法として、抄造法、プレスモールド法及び単層成形
法等が利用され、石灰質原料、珪酸質原料、無機質充填
材を含有してなる原料スラリーから成形された成形体
を、通常は圧力容器内で飽和水蒸気により反応硬化する
ことにより珪酸カルシウム板が製造されている。

【０００３】しかし、特に抄造法において、軽量珪酸カ
ルシウム板を製造する場合には、水熱反応前の成形体の
層間強度が弱く、また、含有水分量が多いため、水熱反
応中に余剰水の熱膨張が生じたり、蒸気圧が高くなり、
層間剥離やパンクといった問題が生ずることがある。

【０００４】これらの問題を防止するため、成形後にプ
レスを行い、その後に水熱反応を行ったり、水熱反応中
にターンバックルを用いて締め付けるという方法が行わ
れているが、これらの方法を講ずると嵩比重が高くなっ
たり、製造に人手がかかるといった欠点があった。

【０００５】また、特開平６−287083号公報に示されて
いる余剰水の除去方法もあるが、特殊な容器あるいは蒸
気の過熱器を必要とするため一般的な方法とは言えな
い。

【０００６】更に、本発明者らは、既に特願平６−3232
25号及び特願平７−5013号において、珪酸質原料の一部
として石灰質原料との反応性が良い非晶質珪酸原料や珪
酸塩原料を用いたり、ポルトランドセメントや高炉水砕
スラグといった硬化剤を添加する方法を提案している
が、高価な原料を使用したり、嵩比重が高くなるといっ
た欠点がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、非晶質珪酸原料
や珪酸塩原料あるいはポルトランドセメント、高炉水砕
スラグといった硬化剤の添加量を少なくしても、水熱反
応の前の成形体(グリーンシート)の層間強度を向上し、
水熱反応中に層間剥離やパンクを生ずることがない軽量
珪酸カルシウム板の製造方法及び該方法により得られた
軽量珪酸カルシウム板を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、固形分
として石灰質原料１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜
４５重量％、繊維質原料２〜８重量％及び無機質充填材
５〜４０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法に
より積層して成形後、得られた成形体を圧力容器内で水
熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法
において、抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラ
リーの内の少なくとも一方に、珪酸質原料の一部として
比表面積が１ｍ²／ｇ以上の非晶質珪酸原料または珪酸
塩原料の１種または２種以上を２〜２０重量％使用し、
且つ成形体を水熱反応させる前に、成形体を(養生温度
−１５)×養生時間＝１２０℃・時間以上となる条件下
で１次養生することを特徴とする軽量珪酸カルシウム板
の製造方法を提供することにある。

【０００９】また、本発明は、固形分として石灰質原料
１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維
質原料２〜８重量％及び無機質充填材５〜４０重量％を
含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して成形
後、得られた成形体を圧力容器内で水熱反応させること
からなる珪酸カルシウム板の製造方法において、抄造機
の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーの内の少なく
とも一方に、珪酸質原料の一部として比表面積が１ｍ²
／ｇ以上の非晶質珪酸原料または珪酸塩原料の１種また
は２種以上を２〜２０重量％使用し、更に、ポルトラン
ドセメント、アルミナセメント及び高炉水砕スラグから
なる群から選択される硬化剤を２０重量％以下の量で使
用し、且つ成形体を水熱反応させる前に、成形体を(養
生温度−１０)×養生時間＝１２０℃・時間以上となる
条件下で１次養生することを特徴とする軽量珪酸カルシ
ウム板の製造方法を提供することにある。

【００１０】更に、本発明は、固形分として石灰質原料
１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維
質原料２〜８重量％及び無機質充填材５〜４０重量％を
含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して成形
後、得られた成形体を圧力容器内で水熱反応させること
からなる珪酸カルシウム板の製造方法において、抄造機
の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーの内の少なく
とも一方に、ポルトランドセメント、アルミナセメント
及び高炉水砕スラグからなる群から選択される硬化剤を
２０重量％以下の量で使用し、且つ水熱反応させる前に
成形体を(養生温度−１０)×養生温度＝１２０℃・時間
以上となる条件下で１次養生することを特徴とする軽量
珪酸カルシウム板の製造方法を提供することにある。

【００１１】また、本発明は、上記方法により製造され
た軽量珪酸カルシウム板であって、層間剥離強度が曲げ
強度の３％以上であることを特徴とする軽量珪酸カルシ
ウム板(以下、単に「珪酸カルシウム板」と記載する)を
提供することにある。

【００１２】

【作用】本発明の珪酸カルシウム板の製造方法に使用さ
れる原料スラリーの基本組成は、固形分として石灰質原
料１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊
維質原料２〜８重量％及び無機質充填材５〜４０重量％
を含有してなる慣用のものである。

【００１３】ここで、石灰質原料としては、例えば消石
灰、生石灰等を使用することができる。なお、石灰質原
料の配合量が１７重量％未満であったり、５０重量％を
超えると曲げ強度が低く、吸水による寸法変化率が大き
くなるために好ましくない。

【００１４】また、珪酸質原料としては、例えば珪砂、
フライアッシュ等を使用することができる。なお、珪酸
質原料の配合量が１５重量％未満であったり、４５重量
％を超えると曲げ強度が低く、吸水による寸法変化率が
大きくなるために好ましくない。

【００１５】また、石灰質原料と珪酸質原料について
は、上記割合のうち、石灰質原料２〜２０重量％、珪酸
質原料３〜２５重量％を予めゲル化して使用することも
できる。このゲルを形成するためのゲル化条件の例とし
ては７５〜９０℃の温度で１.５〜４時間程度である。

【００１６】更に、繊維質原料としては、例えばセルロ
ース繊維、ポリプロピレン、ビニロン、ガラスファイバ
ー、カーボンファイバー等を使用することができる。な
お、繊維質原料の配合量が２重量％未満であると、曲げ
強度が低くなるために好ましくなく、８重量％を超える
と不燃性でなくなるために好ましくない。また、ポリプ
ロピレン、ビニロン、ガラスファイバー、カーボンファ
イバー等を使用する場合、それらの配合量は５重量％以
下とすることが好ましい。

【００１７】また、無機質充填材としては、例えばパー
ライト、ウォラストナイト、マイカ、タルク、炭酸カル
シウム、石膏等を使用することができる。なお、無機質
充填材の配合量が５重量％未満であると、吸水による寸
法変化率が大きくなるために好ましくなく、また、４０
重量％を超えると曲げ強度が低下するために好ましくな
い。

【００１８】本発明の第１の特徴は、上述のような成分
配合を有する原料スラリーを抄造法により積層して成形
するにあたり、抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れる
スラリーの内の少なくとも一方に、珪酸質原料の一部と
して、比表面積１ｍ²／ｇ以上の非晶質珪酸原料または
珪酸塩原料の１種または２種以上を２〜２０重量％の割
合で使用することである。ここで、本明細書に記載する
「比表面積」は、Ｎ₂ガス吸着法により測定したものを
言う。非晶質珪酸原料または珪酸塩原料の比表面積が１
ｍ²／ｇ未満であると、反応性が悪く、水熱反応前に十
分な層間強度を付与することができないために好ましく
ない。

【００１９】また、比表面積が１ｍ²／ｇ以上の非晶質
珪酸原料または珪酸塩原料の配合割合は、２〜２０重量
％の範囲内である。該配合割合が２重量％未満では層間
強度の発現性が悪いために好ましくなく、２０重量％を
超えると濾水性が低下し、生産効率が低下するために好
ましくない。なお、比表面積が１〜１０ｍ²／ｇの範囲
内の原料を使用する場合には、その配合量は１０重量％
以上が好ましく、１０〜１００ｍ²／ｇの範囲内の原料
を使用する場合には、その配合量は５重量％以上が好ま
しく、１００ｍ²／ｇ以上の原料を使用する場合には、
その配合量は２重量％以上が好ましい。

【００２０】比表面積が１ｍ²／ｇ以上の非晶質珪酸原
料としては、例えば珪藻土、シリコンダスト、フライア
ッシュ、ホワイトカーボン等を挙げることができる。ま
た、比表面積が１ｍ²／ｇ以上の珪酸塩原料としては、
例えばゼオライト、パイロフィライト、アロフェン、モ
ンモリロナイト鉱物、緑泥石鉱物、アタパルジャイト等
が挙げられる。なお、これらの原料は２種以上を併用す
ることができる。

【００２１】更に、本発明方法において、硬化剤を配合
することができる。硬化剤は、１次養生により層間強度
を向上させるものであり、例えばポルトランドセメン
ト、アルミナセメント、高炉水砕スラグ等を使用するこ
とができる。硬化剤を配合する場合、その配合量は２０
重量％以下、好ましくは３〜２０重量％の範囲内であ
る。硬化剤の配合量が２０重量％を超えると嵩比重が高
くなるために好ましくない。

【００２２】本発明方法によれば、比表面積が１ｍ²／
ｇ以上の非晶質珪酸原料または珪酸塩原料を含有する
か、または含有せず、更に、硬化剤を含有するか、また
は含有しない上述のような原料スラリーを抄造機の１番
目及び最後の抄箱に入れ、抄造法により積層して成形す
る。原料スラリーの抄造機の１番目及び最後の抄箱への
入れ方は特に限定はなく、例えば他の抄箱と配合割合の
異なる原料スラリーを作成し、専用のチェストから送っ
ても良いし、チェストと抄箱の間の樋で、非晶質珪酸原
料や珪酸塩原料及び硬化剤単独のスラリーを他の原料ス
ラリーに添加しても良い。なお、本発明方法において、
この抄造法は特に限定されるものではなく、慣用の任意
の方法を採ることができる。

【００２３】本発明の第２の特徴は、上述のようにして
得られた成形体をそのまま水熱反応させるのではなく、
１次養生することにある。ここで、原料スラリーが硬化
剤を含有しない場合には、１次養生は(養生温度−１５)
×養生時間＝１２０℃・時間以上となる条件下で行う。
１次養生の条件が１２０℃・時間未満であると、養生不
足で成形体に十分な層間強度を付与することができない
ために好ましくない。なお、１次養生は、３０〜８０℃
の範囲内の温度で、２４０℃・時間以上の条件下で１次
養生を行うことが好ましい。

【００２４】また、原料スラリーが硬化剤を含有するも
のである場合には、１次養生は(養生温度−１０)×養生
条件＝１２０℃・時間以上となる条件下で行う。これは
石灰質原料と珪酸質原料との反応に比べ、硬化剤の反応
は低温でも進行し易いためである。なお、１次養生は、
３０〜８０℃の範囲内の温度、２４０℃・時間以上の条
件下で１次養生を行うことが好ましい。

【００２５】上述のような１次養生を行った後の成形体
は、慣用の水熱反応条件下で水熱反応させ、その後の慣
用の工程を経て珪酸カルシウム板とすることができる。
なお、水熱反応は、圧力容器中、飽和水蒸気圧下で温度
１５０〜２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃で、５
〜２０時間、好ましくは８〜１２時間の条件下で行うこ
とができる。

【００２６】上述のような本発明方法により製造された
軽量珪酸カルシウム板は、層間剥離強度が曲げ強度(絶
乾状態)の３％以上と非常に優れた値を示すものとな
る。なお、曲げ強度は、ＪＩＳＡ５４１８に準じて
３号試験片で試験した結果であり、層間剥離強度試験は
３０×３０ｍｍで行った結果である。

【００２７】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明方法
の珪酸カルシウム板の製造方法を更に説明する。実施例、比較例表１に示す配合割合で原料を配合し、１２倍の水で撹
拌、混合した。なお、ゲルは消石灰１０重量％、珪藻土
１０重量％を９０℃・２時間の条件で合成した。更に水
を加えて固形分濃度約３重量％の原料スラリーとした。
また、丸網式抄造機の１番目の抄箱あるいは４番目(最
後)の抄箱は、別に作った濃度１０％の非晶質珪酸原
料、珪酸塩原料、硬化剤のスラリーを樋で添加して、表
１に示す原料スラリーとし、６ｍｍの厚さに抄造した。
次に、表１に記載する温度、時間で１次養生した後、圧
力容器中、飽和蒸気圧下で１８０℃、１０時間の条件で
水熱反応を行った。表１に、水熱反応後の嵩比重、曲げ
強度並びに層間剥離強度(共に絶乾状態)を示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１中、シリコンダストはＮ₂ガス吸着法
による比表面積が２０ｍ²／ｇ、珪藻土は比表面積が２.
０ｍ²／ｇ、ゼオライトは比表面積が６.５ｍ²／ｇのも
のである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明の珪酸カルシウム
板の製造方法によれば、原料スラリーを抄造法により成
形しても、成形体を１次養生することにより、成形体に
層間強度を付与することができ、それによって水熱反応
中の成形体の剥離、パンクを防止できると共に、得られ
る珪酸カルシウム板の層間剥離強度を向上させることが
できるという効果を奏するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 //(Ｃ０４Ｂ 28/18 14:08 22:06 14:42 16:02） 103:44 111:40 (72)発明者岩永朋来茨城県石岡市大字柏原６番１号株式会社アスク中央研究所内 (72)発明者小田正章茨城県石岡市大字柏原６番１号株式会社アスク中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固形分として石灰質原料１７〜５０重量
％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維質原料２〜８重
量％及び無機質充填材５〜４０重量％を含有してなる原
料スラリーを抄造法により積層して成形後、得られた成
形体を圧力容器内で水熱反応させることからなる珪酸カ
ルシウム板の製造方法において、抄造機の１番目及び最
後の抄箱に入れるスラリーの内の少なくとも一方に、珪
酸質原料の一部として比表面積が１ｍ²／ｇ以上の非晶
質珪酸原料または珪酸塩原料の１種または２種以上を２
〜２０重量％使用し、且つ成形体を水熱反応させる前
に、成形体を(養生温度−１５)×養生時間＝１２０℃・
時間以上となる条件下で１次養生することを特徴とする
軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【請求項２】固形分として石灰質原料１７〜５０重量
％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維質原料２〜８重
量％及び無機質充填材５〜４０重量％を含有してなる原
料スラリーを抄造法により積層して成形後、得られた成
形体を圧力容器内で水熱反応させることからなる珪酸カ
ルシウム板の製造方法において、抄造機の１番目及び最
後の抄箱に入れるスラリーの内の少なくとも一方に、珪
酸質原料の一部として比表面積が１ｍ²／ｇ以上の非晶
質珪酸原料または珪酸塩原料の１種または２種以上を２
〜２０重量％使用し、更に、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント及び高炉水砕スラグからなる群から選択
される硬化剤を２０重量％以下の量で使用し、且つ成形
体を水熱反応させる前に、成形体を(養生温度−１０)×
養生時間＝１２０℃・時間以上となる条件下で１次養生
することを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方
法。
【請求項３】固形分として石灰質原料１７〜５０重量
％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維質原料２〜８重
量％及び無機質充填材５〜４０重量％を含有してなる原
料スラリーを抄造法により積層して成形後、得られた成
形体を圧力容器内で水熱反応させることからなる珪酸カ
ルシウム板の製造方法において、抄造機の１番目及び最
後の抄箱に入れるスラリーの内の少なくとも一方に、ポ
ルトランドセメント、アルミナセメント及び高炉水砕ス
ラグからなる群から選択される硬化剤を２０重量％以下
の量で使用し、且つ水熱反応させる前に成形体を(養生
温度−１０)×養生温度＝１２０℃・時間以上となる条
件下で１次養生することを特徴とする軽量珪酸カルシウ
ム板の製造方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の方法により製造された軽量珪酸カルシウム板であっ
て、層間剥離強度が曲げ強度の３％以上であることを特
徴とする軽量珪酸カルシウム板。