JPH0829970B2

JPH0829970B2 - 無水石こう抄造板の製造方法

Info

Publication number: JPH0829970B2
Application number: JP17875487A
Authority: JP
Inventors: 秀光長岡; 俊雄長谷川; 宣吉田; 守大河原; 美徳羽藤; 泰治浅田; 勤篠崎
Original assignee: Asano Slate Co Ltd
Current assignee: Asano Slate Co Ltd
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPS6424061A

Description

【発明の詳細な説明】 a.産業上の利用分野本発明は、繊維によって補強した無水石こう抄造板
（以下、石こう板と称す）の製造方法に関し、さらに詳
しくはII型無水石こう、短繊維、保水性材料および石こ
う硬化促進剤を主成分としたスラリーを抄造成形して石
こう板を製造する方法に関する。

b.従来の技術抄造法によって製造される石こう板の原料としては、
特公昭53−25339号、特公昭57−49004号、特公昭55−36
628号、特開昭60−42267号、特開昭60−171261号等に開
示されているように、従来、半水石こうが用いられてい
る。

半水石こうは、その水和反応の速度が非常に速いの
で、それを遅延させるために凝結遅延剤を添加する。し
かし、循環系統内に流出した半水石こうが水和して二水
石こうが生成し、これが反応系に再循環すると、急結剤
として作用し水和反応を促進させてしまい、凝結遅延剤
の効果が減殺されてしまうなどの問題がある。

この問題を改善するために、種々の改善がなされてい
るが、いずれにしても、半水石こうを石こう抄造板の原
料として使用する場合には、凝結遅延剤の添加量、循環
系統に流出する半水石こう量、再循環水中の二水石こう
量などを厳密にコントロールする必要があるため、製造
時の工程管理が複雑となる。

一方、無水石こうを原料として使用することが考えら
れるが、無水石こうは硬化の速度が遅いため、プラスタ
ー用として少量使用される程度で、工業的に石こう抄造
板を大量生産するための原料として使用された例はなか
った。

c.発明が解決しようとする問題点無水石こうは水和速度が遅いため、これを原料として
石こう板を製造する場合、硬化促進剤を添加しても、３
〜４週間位を経過しないと、所定の強度を得ることがで
きない。そこで、硬化促進剤を多く添加すると、得られ
る石こう板の長さ変化率が大きくなったり、白華現象が
生ずるなどの新たな問題が生じる。また硬化促進剤の添
加量が多過ぎると、抄造の際の濾過性が悪くなるため、
生産性が低下する原因となる。

本発明者らは、無水石こう抄造板の製造方法について
鋭意研究した結果、II型無水石こう、短繊維、保水性材
料および硬化促進剤を主原料とするスラリーを抄造する
ことによって、上記の問題点を解決し、下記の目的を達
成できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、（ａ）II型無水石こうは水和速度が遅いため、長時間の
養生が必要であったが、早期に強度を発現させ、工業製
品としての生産性の向上を図る。

（ｂ）II型無水石こうの水和速度を促進させるために硬
化促進剤を添加するが、その添加量を特定の範囲に限定
することによって、製品の長さ変化率の増大と白華現象
の発生を抑制し、製品の品質低下を招くことなく、水和
速度を向上させる。

（ｃ）II型無水石こうを用いる石こう板の製造におい
て、濾過性、抄造性、分散性および抄造後の生板の粘性
を改善して、その生産性および表面性状の向上を図る。

（ｄ）II型無水石こうを用いて得られる石こう板につい
て、製品として必要な性状を得るとともに、表面平滑性
および加工性を改善して、美麗な石こう板を得る。

d.問題点を解決するための手段すなわち、本発明は、II型無水石こう40〜96重量％、
短繊維２〜30重量％、保水性材料２〜30重量％および石
こう硬化促進剤をII型無水石こうに対して0.1〜2.5重量
％を主成分とするスラリーを抄造したのち、硬化させる
ことを特徴とする無水石こう抄造板の製造方法を提供す
るものである。

本発明で使用するII型無水石こうは、天然の二水石こ
うまたは燐酸、チタン等の製造工程、排脱工程等から副
生する二水石こうを焼成して得られるもの、あるいはフ
ッ酸製造時に副生するII型無水石こう等が用いられる。

使用するII型無水石こうの粉末度は、抄造時の濾過生
および水和反応性の面から、ブレーン値で2000〜9000cm
²/g程度である。

また本発明におけるII型無水石こうの使用量は40〜96
重量％であり、好ましくは50〜96重量％である。II型無
水石こうの使用量が96重量％を超えると抄造時に抄造用
金網を通過する固形分の流出が多くなるため、抄造が不
可能となる。また40重量％未満では、得られる製品の強
度が所定の値に達せず、石こう板の層間剥離強度が低く
なる。

本発明で使用する短繊維としては、パルプ、石綿等の
天然繊維、ガラス繊維、ガラスウール、ロックウール、
セラミックスウール、炭素繊維等の無機質繊維、ポリア
ミド、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリエ
ステル、ポリエチレンおよびアクリル等の合成繊維等を
用いることができ、それら繊維のうち、抄造性、生板含
水率および製品の性状の面から適宜選択し、その使用量
は２〜30重量％である。

短繊維としてパルプを使用する場合、その使用量は１
重量％以上、好ましくは２〜10重量％である。パルプの
使用量が10重量％を超えると抄造時にパルプの分散性が
悪くなるため、均質な抄造シートが得られず、また建築
材料として必要な不燃性が得られない。

上記パルプは、使用の際に必要に応じて叩解される。
その叩解度はカナダ標準フリーネス（CSF）800〜30mlで
あり、各成分の配合量および繊維の組合わせ等によって
決定される。

保水性材料としては、珪藻土、無機発泡体、石灰−シ
リカ系の水熱合成物を１種または２種以上使用できる。

上記珪藻土は、未焼成品であり、SiO₂60％以上、粉末
度（ブレーン法による空気透過法によって測定）10000c
m²/g以上、粒度88μふるい残分20％以下のものを用いる
ことができる。

保水性材料として珪藻土を使用する場合、その使用量は
２〜10重量％である。この使用量が２重量％未満である
と抄造性が悪く、生板含水率、粘性および表面平滑性が
改善されず、また10重量％を超えると抄造性が悪く、ま
た排水中に逸失する量が多くなるため排水の処理に負担
となり、さらに加工性および石こう板の性状も悪くな
る。また粉末度が10000cm²/g未満であると生板含水率、
粘性および表面平滑性が改善されない。

無機発泡体としては、パーライト、シラスバルン、バ
ーミキュライトなどを挙げることができる。

パーライトとしては、真珠岩、黒曜岩等を焼成したも
のであり、場合によっては、粉砕、分級したものが用い
られる。上記パーライトは、単位容積重量0.050〜0.100
kg/l、粒度1.20mmふるい残分10％以下、沈降率（１の
メスシリンダーにパーライト15gおよび水を注入して１
とし、上下に５回転倒させたのち、２時間静置して生
成した沈澱物を乾燥し、秤量して求めた）50％以下のも
のが用いられる。このパーライトの使用量は２〜30重量
％であり、２重量％未満であると抄造性が悪く、また排
水中に逸失する量が多くなるため排水の処理に負担とな
り、さらに生板の含水率、粘性および表面平滑性が改善
されない。また30重量％を超えると抄造性、排水中に逸
失する量、生板含水率について悪影響が現れ、また軽量
になり過ぎて、製品強度の不足、加工性および表面平滑
性が悪いと言った問題を生じる。なお、保水性材料とし
てパーライト以外の無機発泡体を使用する場合は、その
使用量その他についてはパーライトと同様である。

石灰−シリカ系の水熱合成物としては、生石灰、消石
灰、セメント等の石灰原料および珪藻土、シリカヒュー
ム、珪石等のシリカ原料を、60℃以上の常圧あるいは10
0〜200℃の加圧下、水中あるいは水蒸気雰囲気中で１〜
５時間水熱合成物して得られたCSH水和物ならびにトバ
モライト、ゾノトライトの合成物が用いられる。これら
の水熱合成物の使用量は２〜30重量％であり、２重量％
未満であると抄造性が悪く、また生板含水率、粘性およ
び表面平滑性が改善されず、30重量％を超えると抄造性
が悪く、含水率、生板の粘度が高くなり過ぎるため、製
造が困難となる。

本発明においては、保水性材料２〜30重量％であり、
珪藻土２〜10重量％、無機発泡体２〜30重量％、石灰−
シリカ系の水熱合成物２〜30重量％を単独または２種以
上を併用して用いることができる。併用によっても、抄
造性、生板含水率、粘性および製品性状の向上に効果が
ある。

また保水性材料を使用することによって、パルプを主
体とした繊維系において、パルプが抄造時に小さなボー
ル状に凝集する現象の発生を防ぎ、分散性を改善する効
果がある。

本発明で使用するII型無水石こうの硬化促進剤として
は、H₂SO₄、K₂SO₄、Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄、MgSO₄、ZnS
O₄、FeSO₄、CuSO₄、Al₂(SO₄)₃およびこれらの複塩、例
えばKAl(SO₄)₂・12H₂O、NaAl(SO₄)₂・12H₂O、NH₄Al(SO₄)₂
・12H₂O等のミョウバン類、NaCl、CaCl₂、MgCl₂等の塩化
物、NaHSO₄、KHSO₄等の酸水素塩、NaNO₃、NH₄NO₃、KNO₃
等の硝酸塩などの汎用のものを、単独または併用して使
用することができる。

硬化促進剤の量は、板材中に保持される量であり、II
型無水石こうに対して0.1〜2.5重量％である。この量が
0.1重量％未満であると抄造した石こう板を長時間養生
しても水和せず、また2.5重量％を超えると抄造性が悪
くなり、曲げ強度等の製品の性状が向上せず、白華現象
を生じたり、長さ変化率の増大をきたす原因となる。

なお、上記硬化促進剤の他に、CaO、Ca(OH)₂、Mg(OH)
₂、セメント、塩基性スラグ等の塩基類を必要に応じて1
0重量部程度配合することもできる。

また、本発明の石こう板の製造においては、II型無水
石こう、短繊維、保水性材料の合計100重量部に対し
て、無機質粉末１〜80重量部を配合することができる。

上記無機質粉末としては、石灰石、珪石、スラグ、フ
ライアッシュ、ワラストナイト、マイカ、半水石こう、
二水石こうその他の鉱物粉末などを、さらに石こう板の
スクラップ粉末も使用することができる。

本発明の無水石こう抄造板の製造は、以下の工程によ
って行われる。

II型無水石こう、短繊維、保水性材料および硬化促進
剤を所定の混合比で混合し、この混合物を主成分とする
原料に、３〜15倍量の水を加えパルパーで攪拌してスラ
リーとし、さらにチェストによってスラリーの均質化を
行ったのち、スラリーを円網、長網あるいは長フェルト
製造機によって、シート状に抄造成形する。次いで、得
られたシートの端部を一部裁断して200kg/cm²以下の圧
力で加圧成形する。成形後、所定の時間養生して硬化さ
せたのち、必要に応じて乾燥を行い、さらに所定の寸法
に裁断して製品とする。

ここで、加圧成形における加圧力は200kg/cm²以下で
あるが、製品設計上から軽量品が望まれる場合は加圧力
を0kg/cm²とする。また高い表面平滑性および製品強度
が望まれる場合は、加圧力を200kg/cm²まで加えること
ができる。加圧力が200kg/cm²を超えると、所定の生板
含水率が得られず、また水和率も低くなるため、好まし
くない。

製品である石こう板の比重は0.7〜1.6程度であり、板
厚は３〜50mm程度である。

また抄造成形後の生板の含水率は30〜120重量％程度
である。従来、保水性材料を使用しない場合は、II型無
水石こうを原料とした石こう板は、抄造シートにコシが
なくシワが多いものであったが、保水性材料を配合する
ことにより、抄造シートの粘性が改善されて、コシが強
くシワもなくなるため、生板含水率を高くすることがで
きる。また加圧成形の効果が向上し、性状および表面平
滑性が向上した。

石こうの水和率は高比重の場合には30％以上であれば
実用的である。これは粒子同士の接点が水和して結合す
ることによって、強度が向上するものと考えられる。し
かし、比較的低比重で比表面積が大きい場合には、粒子
の接点が多くなるために水和率をある程度向上させる必
要がある。

e.作用本発明は、II型無水石こう、短繊維、保水性材料およ
び硬化促進剤を主原料として抄造して石こう板を製造す
る方法において、特定の種類および特定の量の保水性材
料を使用することによって、得られる石こう板の水和率
を向上させることができ、また抄造性、表面平滑性、軽
量性、品質性能および生産性を向上させることができ
る。すなわち、（イ）抄造シートの生板含水率が増加し、これによって
石こうの水和反応に必要な水和水および硬化促進剤が板
材中に有効に確保されるため、石こうの水和率が向上し
た。

（ロ）抄造時の濾過性が向上し、排水中に逸失する原料
が減少して、生産性および歩留性が向上した。

（ハ）従来の抄造シートがコシが弱くシワが多かったの
に対して、本発明の製造方法における抄造時のシートは
その粘性が改善され、コシが強くシワの無いものとな
り、このことにより加圧成形も可能であるため、表面が
平滑な石こう板を得ることができる。

（ニ）石こう板の製品が軽量性となり、製品の施工性が
向上する。

f.実施例以下、本発明の実施例を参照して本発明を具体的に説
明する。

実施例１〜19、比較例１〜４パルパーに、使用原料の固形分の３倍量の水を入れ、
表−１に示す配合処方および製造条件にしたがって、下
記硬化促進剤、保水性材料、繊維、スクラップ、II型無
水石こうおよび無機質粉末をこの順で投入し、攪拌して
スラリーとする。

使用原料 II型無水石こう：排脱硫工程の副生水石こうの600℃焼
成品，粉末度5630cm²/g パルプ：晒パルプ（非石綿系 CSF350cc）（石綿系 CSF550cc）ガラス繊維：日本電気硝子（株）製チョップドストラン
ド（長さ6mm）ビニロン繊維：クラレ（株）製カリミョウバン：試薬１級珪藻土：イソライト工業（株）製、粉末度24800cm²/g、
粒度88μふるい残分３％パーライト：アサノパーライト（株）製、単位容積重量
0.085kg/l、粒度1.2mmふるい残分３％、沈降率25％水熱合成物：消石灰50％、珪藻土50％に水10倍量を混合
して、90℃、３時間水熱合成した物（実施例５、６およ
び比較例４で使用）または180℃で３時間水熱合成した
物（実施例12、14、16で使用）消石灰：奥多摩工業（株）製石灰石：奥多摩工業（株）製次いで、スラリーをチェストに通し、さらに固形分濃
度約1/10に希釈し、円網抄造機によって抄造を行い、メ
ーキングロールによって所定の厚みに積層してシートと
し、このシートにプレス機によって所定の加圧成形を行
い、厚さ約6mmの石こう板を得た。尚、実施例15につい
ては、メーキングロールによって所定の厚みに積層して
シート状に成形し、加圧成形工程を通過（成型圧0kg/cm
²）させて厚さ約6mmの石こう板を得た。

加圧成形後の石こう板を50枚積として１週間養生を行
い、そののち乾燥および所定の寸法に切断して抄造石こ
う板を得た。得られた抄造石こう板について、下記の試
験方法にしたがって各性状を測定した。

また比較例についても同様な方法で石こう板の製造お
よび試験を行った。

以上の実施例および比較例の結果を表−１に示す。

試験方法濾過性：スラリー１を採取し、10×16cmの大きさのブ
フナー漏斗にて濾紙No.2（東洋濾紙（株）製）を用いて
自然濾過し、表面に浮水がなくなるまでの時間を測定し
て濾過性の指標とした。

排水濃度：回転ドラムからの排水をメスシリンダーに20
0cc採取し、静置して30分後の固形分の沈降物の体積を
測定した。

粉末度:JIS A5201「セメントの物理試験方法」の比表面
積試験方法によって測定した。

粒度:JIS R8801標準ふるいを使用して測定した。

比重:JIS A5418「石綿セメントけい酸カルシウム板」に
準拠した（JISにおけるかさ比重）。

曲げ強度:JIS A5418「石綿セメントけい酸カルシウム
板」に準拠した。

長さ変化率:JIS A5418「石綿セメントけい酸カルシウム
板」に準拠した。

生板含水率:JIS A5418「石綿セメントけい酸カルシウム
板」に準拠した（JISにおける含水率の測定を、乾燥を6
0度、24時間で行った）。

剥離強度:5×5cmの供試体を厚さ方向に引張り板体中の
層間の強度を測定した。

水和率：粉砕試料を45℃で乾燥し、これを200℃で仮焼
して、重量減少量から石こうの配合量に対する水和率を
求めた。

表面平滑性:50×40cmの試験片で目視視察して、表面の
凹凸や繊維類の分散状態から以下の基準で判定した。

◎ 良好 ○ ほぼ良好 △ 一部に凹凸や繊維分散状態の悪い部分あり × 全体に凹凸や繊維分散状態の悪い部分あり加工性：切断、切削加工における切り口の状態、縁部の
欠損等の状態から以下の基準で判定した。

◎ 良好 ○ ほぼ良好 △ 一部に切り口の状態が悪く、縁部の欠損がある。

× 全体に切り口の状態が悪く、縁部の欠損がある。

g.発明の効果本発明の方法によれば、II型無水石こう、短繊維、保
水性材料および硬化促進剤を主原料とするスラリーを抄
造することによって、得られる石こう板の抄造性、表面
平滑性、軽量性、水和率等の品質性能および生産性を向
上することができる。

すなわち、II型無水石こう、短繊維、保水性材料およ
び硬化促進剤を主原料とすることによって、（イ）抄造シートの生板含水率が増加し、これによって
石こうの水和に必要な水和水および硬化促進剤が板材中
に有効に確保されることにより、水和率および品質性能
を向上させることができる。

（ロ）抄造時の濾過性が向上し、排水中への原料の逸失
量が減少して、生産性および歩留性が向上した。

（ハ）抄造時のシートの粘性が改善され、従来コシが弱
くシワの多かったものが、コシの強いシワのない、表面
平滑性の良い石こう板を得ることができる。

（ニ）石こう板の製品の品質性能が向上し、軽量性およ
び施工性を向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 14:18 14:38 Ｃ 22:14）Ａ (72)発明者浅田泰治福岡県北九州市門司区柳町１の10の10 (72)発明者篠崎勤山形県米沢市西大通１の３の57 ミサオコーポ303号 (56)参考文献特開昭60−171261（ＪＰ，Ａ) 特公昭53−25339（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭55−36628（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭57−49004（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】II型無水石こう40〜96重量％、短繊維２〜
30重量％、保水性材料２〜30重量％および石こう硬化促
進剤をII型無水石こうに対して0.1〜2.5重量％を主成分
とするスラリーを抄造したのち、硬化させることを特徴
とする無水石こう抄造板の製造方法。
【請求項２】保水性材料として珪藻土２〜10重量％を用
いる特許請求の範囲第（１）項記載の無水石こう抄造板
の製造方法。
【請求項３】保水性材料として無機発泡体２〜30重量％
を用いる特許請求の範囲第（１）項記載の無水石こう抄
造板の製造方法。
【請求項４】保水性材料として石灰−シリカ系の水熱合
成物２〜30重量％を用いる特許請求の範囲第（１）項記
載の無水石こう抄造板の製造方法。
【請求項５】保水性材料として珪藻土、無機発泡体およ
び石灰−シリカ系の水熱合成物を併用する特許請求の範
囲第（１）〜第（４）項のいずれかに記載の無水石こう
抄造板の製造方法。
【請求項６】II型無水石こう、短繊維、保水性材料の合
計量100重量部に対して、無機質粉末１〜80重量部を配
合することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜第
（５）項のいずれかに記載の無水石こう抄造板の製造方
法。
【請求項７】スラリーを抄造したのち、生板シートを20
0kg/cm²以下の圧力で加圧成形することを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項〜第（６）項のいずれかに記載
の無水石こう抄造板の製造方法。