KR960004382B1 - 규산 칼슘 성형판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

규산 칼슘 성형판 및 그 제조방법

[발명의 상세한 설명]

[발명의 분야]

본 발명은 규산칼슘 성형판 및 그 제조방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 중합체를 함유하는 규산칼슘 성형판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

규산칼슘 성형판은 경량이고, 불연성, 내열성 등이 우수하기 때문에 건축재료, 구조재료 등으로서 널리 사용된다. 그렇지만 규산칼슘 성형판은 목재에 비하여 기계적 강도가 충분하게 만족스럽지 못하며 내수성이 낮다. 또한 이들 성형판은 절단성, 절삭성, 못 박힘성(nailability), 못 유지성(nail-retaining ability)에 적합한 작업성 및 홈 형성에 적합한 조각 및 조소 허용 특성이 빈약하다는 단점이 있고, 따라서 필수적으로 제한된 용도를 가진다.

근래에는 성형판의 상기 단점을 해소하기 위하여 규산칼슘 성형판에 비닐계 중합체, 천연 또는 합성 고무 또는 유사중합체를 함유시키는 것이 제시되어있다.(예:일본국 특허 공개 공보 제 15516/1977; 160428/1979; 264355/85; 및 123053/87호).

이들 공보에는 특히 이차 입자인 규산칼슘 결정이 중합체를 경유하여 서로 직접적인 상호 연결되어 있는 단층구조를 갖는 규산칼슘 성형판을 개시하고 있다.

이들 성형판은 수지의 존재에 의하여 기계적 강도가 향상되고 내수성 및 작업성이 개량된다. 그렇지만 유지되는 성형판이 기계적 강도는 아직도 불만족하다. 비중이 증가함에 따라, 규산칼슘 성형 생성물은 그 비율로 강도가 향상되지만 규산칼슘 성형 생성물의 특성 중에서도 특히 경량 특성이 없어지게 된다. 규산칼슘 성형 생성물의 강도는 수지의 사용량을 증가하여 향상시킬 수 있는 반면에, 수지 함량의 증가는 성형 생성물의 불연성 및 내열성을 저하 시키고, 따라서 규산칼슘 성형 생성물의 특성을 손실하게 된다. 단층구조 때문에, 상기 성형생성물은 표면 부위에서는 밀도가 높지만, 내부에서는 밀도가 낮으며, 즉 전체적으로 밀도가 불규칙하고, 따라서 화염과 같은 고온에 노출되는 경우에 성형 생성물은 용이하게 수축하고, 변형하고, 뒤틀리고 균일하게 된다. 작업성은 향상되지만, 그러한 성형 제품은 절단 또는 기계조작중에 절단부의 말단에서 이가 빠진듯이 거칠게 되고(chip off) 못 유지성 및 홈 형성의 적합성과 같은 조각 및 조소특성이 불충분하게 남게 되는 경향이 있다.

[발명의 개시]

본 발명에 의하여, 경량 특성, 불연성 및 내열성과 같은 규산 칼슘 성형판의 특성을 유지하면서, 종래의 규산칼슘 성형판의 결점이 있던 기계적 강도, 내수성 및 작업성이 현저하게 향상된 규산칼슘의 성형판 및 그의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 단층구조의 종래의 규산칼슘 성형판에 비하여 기계적 강도가 훨씬 큰 규산칼슘 성형판 및 그의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한 절단성(being cut), 가공성(machinability), 못-유기성, 조각 및 조소 특성 등의 적합성과 같은 작업성이 현저한 규산칼슘 성형판 및 그의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한 고온에의 노출시 용이하게 변형하고 뒤틀리거나 균열하지 않는 규산칼슘 성형판 및 그의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 성형판은 판이 다수의 얇은 시이트(thin sheet)의 적층물(laminate)이고 얇은 시이트 각각은 두께가 2㎜ 또는 그 미만이며, 규산칼슘 결정의 이차 입자, 섬유상 물질, 중합체 및 이차 입자의 표면상에 흡수되는 응고제로 구성되어 있고; 이차 입자는 이차 입자상에 흡수된 중합체를 경유하여 서로 직접적으로 결합되어 있고; 적층된 얇은 시이트는 규산칼슘 결정의 이차 입자 및 시이트의 표면상에 존재하는 중합체에 의하여 완전한 판으로 서로 단단하게 결합되어 있음을 특징으로 한다.

우리의 연구의 하기에 나타낸다. 본 발명에 의한 규산칼슘 성형판 중에서, 중합체 및 응고제를 흡착시켜 규산칼슘 결정의 이차 입자의 표면상에 유지시키고, 이차 입자는 중합체를 경유하여 서로 직접적으로 결합되어 얇은 시이트를 형성하고, 적층된 상태의 다수의 얇은 시이트는 시이트 표면상의 이차 입자 및 중합체에 의하여 서로 단단하게 결합하여 완전한 판으로 형성된다. 이러한 구조 때문에, 본 발명의 성형판은 경량 특성, 불연성및 내열성 즉 규산칼슘 성형판의 특성을 유지하고 또한 내열성, 내수성 및 절단성, 가공성, 못 유지성, 조각 및 조소 특성에의 적합성과 같은 작업성이 우수하면서, 종래의 중합체 함유 규산칼슘 성형판에 비하여 휠씬 큰 기계적 강도를 나타낸다. 이들 이점을 활용하여, 본 발명의 성형판은, 공지된 규산칼슘 성형판이 사용되어 왔던 합성 목재로서의 응용뿐만 아니라 목재가 통상적으로 사용되어 왔던 응용에 까지도 널리 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 성형판은 현저하게 실용적이다. 본 발명의 성형판은 두께가 2㎜ 또는 그 미만인 얇은 시이트를 전체적으로 적층하여 구성되며, 판은 그 표면에서 뿐만 아니라 내주 전체적으로 균일하게 판단되고, 따라서, 그 표면의 밀도는 내부 밀도와 동일하거나 또는 내부 밀도가 표면밀도보다 높다. 이 특성 때문에, 판은 화염과 같은 고온에의 노출시에 용이하게 수축, 변형, 뒤틀림 또는 균열하지 않는다. 또한, 비중은 작더라도, 본 발명의 성형판은 기계적 강도가 대단하고, 그 위에 0.3g/㎤의 낮은 비중에 있어서까지도 사용하기에 충분한 강도를 가진다. 또한, 본 발명의 성형판은 수평방향에서도 또한 균일하기 때문, 두께가 20㎜ 또는 그 이상인 판 뿐만아니라 두께가 20㎜ 미만인 판도 또한 높은 형상 유지성(shape rententivity)를 갖고 건조 또는 저장 중에 용이하게 뒤틀리거나 수축하지 않는다.

본 발명에 의한 규산칼슘 성형판은 규산칼슘이 이차 입자, 섬유상물질, 중합체 및 응고제로 구성되는 수성 슬러리(slurry)를 얇은 시이트로 성형하고 다수의 얇은 시이트를 적층하고 압축성형 및 건조하여 제조할 수 있다.

본 발명에 사용되는 규산칼슘 결정의 이차 입자는 예를 들면, 일본국 특허 공보 제 12526/1978호 및 일본국 특허공보 제146997/1978호에 기재되어 있는 방법, 보다 구체적으로 규산질 물질 및 석회질 물질로 구성된 수성 슬러리 고압반응 용기(auto clave)중에서 상승된 압력하에 교반하면서 가열하여 열수합성 반응 (hydrothermal synthesis reasction) 시켜서 제조할 수 있다. 이차 입자를 구성하는 규산칼슘 결정으로서는 크소노틀라이트 (xonotlite)결정, 월라스토나이트(wollastonite) 결정 및 토베르모라이트 (tobermorite) 결정 등을 들 수 있다. 본 발명의 성형판을 구성하는 규산칼슘 결정은 단일 종류 또는 그들의 두개 이상의 혼합물일 수 있다. 생성되는 성형판의 강도 및 내열성의 관점에서 규산칼슘 결정중 크소노틀라이트 결정을 주된(predominant) 양으로 사용하는 것이 바람직하다.

규산칼슘 결정 제조용 원료로서는 이제까지 공지된 어느것도 사용할 수 있다. 유용한 규산질물질로서는, 예를들면 천연 무정형규산, 규산질 모래, 실리카겔, 실리카분말(예:페로규소분말 등), 목초의 겨 및 줄기의 재(벼, 밀 등의 거의 재), 화이트 카본(white carbon), 규조토, 수산화 알루미늄과 인산제조의 습식법에서 부산물로서 생성되는 플루오르화규소 수소산을 반응시켜서 수득되는 실리카(silicas) 등을 들 수 있다. 유용한 석회질 물질의 예로서는 생석회, 소석회(slaked lime), 탄화물 잔재(carbide residuum), 시멘트 등을 들 수 있다. 이들 규산질 및 석회질 물질은 단독으로 사용할 수 있고 또는 그들 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 규산질 물질에 대한 석회질 물질의 몰비는 생성될 규산칼슘 결정질의 종류에 따라 적당하게 결정될 수 있다. CaO/SiO₂몰비는 크소노틀라이트 결정의 합성에 있어서는 약 0.8 내지 약 1.3이고, 토베르모라이트 결정의 합성에 있어서는 약 0.7 내지 약 0.9이다. 상기 물질에 물을 가하여 원료 슬러리를 제조하는데 사용되는 물의 양은 원료 슬러리의 고체 중량의 약 5배 또는 그 이상, 바람직하게는 약 10 내지 50배이다. 다음에 이렇게 하여 수득된 원료 슬러리를 교반하면서 열수합성 반응시킴으로써 규산칼슘 결정의 이차 입자를 제조한다.

바람직한 반응 조건은 하기와 같다. 크소노틀라이트 결정의 형성시에 약 8㎏/㎠ 또는 그 이상, 바람직하게는 약 10 내지 20㎏/㎠의 포화 수증기압하에서, 토베르모라이트 결정의 형성시에는 약 4㎏/㎠ 또는 그 이상, 바람직하게는 약 5 내지 10㎏/㎠의 포화 수증기압 하에서 반응을 수행한다. 반응시간은 약 1 내지 8시간이다.

열수합성 반응에 의하여 수득되는 크소노틀라이트 결정의 입자를 약 1000℃까지 계속하여 소성하는 경우에, 이차 입자를 구성하는 결정은 형상(이차 입자)의 변화없이 β-월라스토라이트 결정으로 전환될 수 있다. 그러한 월라스토나이트 결정의 이차 입자도 또한 본 발명에 사용될 수 있다.

본 발명에 의한 규산칼슘 결정의 이차 입자의 수성 슬러리에 섬유상물질, 중합체 및 응고제를 가한다. 본 발명에 사용되는 섬유상물질은 통상적인 유기 및 무기 섬유중 어느 것일 수 있다. 유용한 유기섬유로서는 면과 같은 목질 섬유(woody fiber) 뿐만 아니라 목재 펄프, 패종이 펄프(waste paper pulp), 매듭잔사 (knots residuum), 아마섬유, 조각된 밀짚 (shredded straws), 레이온 등과 같은 셀룰로오스 섬유 및 폴리아미드, 폴리에스테르, 비닐론, 레이온, 아라미드, 폴리올레핀 등과 같은 합성섬유 등을 들 수 있다. 유용한 무기 섬유의 예로서는 석면, 암석섬유 (rockwool), 유리섬유, 실리카섬유, 알루미나 섬유, 세라믹 섬유, 탄소섬유, 무기 단결정 (inorganic whiskers) 등을 들수 있다. 사용되는 섬유상 물질의 양은 섬유상 물질을 함유하는 수성 슬러리의 고체를 기준으로 약 2내지 30중량% 정도로 작게 될 수 있다. 본 발명에 의하면, 규산칼슘 결정을 상당량 사용하는 것이 강도가 큰 성형판을 제조하는 결과로 되고, 수성 슬러리가 시트로 형성하는데 적합하게 하여, 원하는 성형판의 제조를 용이하게 한다. 사용되는 섬유상물질의 바람직한 양은 5 내지 약 15중량%이다.

본 발명에 유용한 중합체로서는, 예를들면, 아크릴 수지, 아크릴레이트 공중합체, 스티렌 아크릴레이트 공중합체, 비닐아세테이트 수지, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 클로라이드 수지 및 유사 비닐게중합체, 천연고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 (SBR), 카르복실기-함유스티렌-부타디엔공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 클로로프렌 중합체 및 유사 합성 고무, 페놀수지, 멜라민 수지 및 유사 열경화성 수지 등을 들 수 있다. 이들 중합체 중에서도 특히 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 카르복시- 변성 SBR, 클로로프렌중합체 및 페놀 수지 등이 바람직하고, 이들 페놀수지가 보다 바람직한데 이는 높은 불연성을 유지하고, 상당한 강도, 우수한 작업성, 치수 안정성 및 내마모성 등을 갖는 성형판을 수득하게 하기 때문이다. 이들 중합체는 단독으로 또는 이들 2이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

사용되는 중합체의 양은 원하는 성형판의 용융에 따라서 넓은 범위에 걸쳐서 선택될 수 있다. 사용되는 중합체의 양은 증가시키면 성형판의 강도는 증가하고 작업성은 높아지지만, 불연성, 내열성 등과 같은 규산칼슘 성형판의 특성은 저하된다. 통상적으로 중합체의 양은 수성 슬러리의 고체 기준으로 약 3 내지 약 20중량%이다. 페놀 수지를 중합체로서 사용하는 경우에는, 슬러리의 고체에 대하여 상당량의 수지를 사용하여도 불연성은 감소되지 않는다. 결과적으로 페놀수지를 상당량 사용하여도 강도가 크고 불연성인 성형판을 수득할 수 있다. 또한 그것을 사용하면 작업성이 우수한 성형판을 수득한다.

사용되는 페놀수지의 적당한 양은 슬러리의 고체 기준으로 3 내지 30중량%, 바람직하게는 10 내지 20중량%의 범위내이다. 중합체는 규산칼슘 결정의 슬러리로 함침되는 경우에 수성 에멀션(emulsion) 또는 수성 라텍스 (latex)의 형태로 사용된다.

본 발명에서 중합체와 함께 사용되는 응고제는 슬러리중의 응집입자를 확대, 강화 및 안정화 시키고, 얇은 시이트로 형성되는 수성 슬러리의 여과 특성을 향상시킨다. 유용한 응고제는 이제까지 공지된 어떠한 것일 수 있고, 예를들면, 양 이온성 응고제, 음이온성 응고제 및 비이온성 응고제 등을 들 수 있다.

유용한 양이온성 응고제의 예로서는 폴리에틸렌이민, 디알킬아민-에피클로로히드린 중축합물, 폴리아미드아민-에피클로로히드린 변성 생성물, 양이온성 폴리아크릴아미드 등과 같은 양이온성 고분자 응고제 및 다염화 알루미늄, 알루미늄산나트륨, 황화제 1철, 황제 제 2철, 염화 제 2철등과 같은 양이온성 무기 응고제 등을 들 수 있다. 음이온성 응고제의 특정예로서는 암모늄 폴리아크릴레이트, 나트륨 폴리아크릴레이트 및 유사 폴리아크릴레이트, 아크릴아미드-아크릴산 공중합체 및 유사 고분자 응고제 등을 들 수 있다. 유용한 비이온성 응고제의 예로서는 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드 및 유사 고분자 응고제를 들 수 있다. 이들 응고제 중에도, 분자량이 약 3,000,000 내지 약 5,000,000인 양이온성 고분자 응고제, 분자량이 약 3,000,000 내지 약 10,000,000인 음이온성 고분자 응고제 및 분자량이 약 3,000,000 내지 약 10,000,000인 비이온성 고분자 응고제를 들 수 있다. 또한 상기 음이온성 고분자 응고제는 이온 강도가 1.5meq/g 이하인 것이 바람직하다. 이온 강도는 하기에 나타낸 식에 의해 주어진다. 식중의 중화당량은 음이온성 고분자 응고제의 수용액에 특정량의 메틸글리콜 치로산 (methyglycol chitosan, 양이온성 시약)을 가하고, 혼합물의 pH를 10에 조정하고, 지시약으로서 혼합물에 툴루이딘 블루우(Toluidine Blue)를 가하고 혼합물을 폴리비닐 황화칼륨(음이온 시약)의 수용액으로써 적정함으로써 수득한다.

사용되는 응고제의 양은, 수성 슬러리의 고형분 기준으로, 양이온성 고분자 응고제를 사용하는 경우에 약 0.05 내지 약 1.0중량%이고, 음이온성 고분자 응고제 도는 비이온성 고분자 응고제를 사용하는 경우에 약 0.05 내지 약 1.0중량이고, 이들을 동시에 사용하는 경우에 이들 두 응고제의 함량이 약 1.5중량% 미만이다. 사용되는 응고제는 슬러리의 고형물의 여과 특성을 향상시키고, 높은 효율로 얇은 시이트를 형성하고 상당한 강도의 성형판을 제조할 수 있게 한다.

또한 성형에 앞서 슬러리에 부가제를 가함으로써 규산칼슘 성형 생성물의 각종 특성을 향상시킬 수 잇다. 예를들면, 성형 생성물은 기계적 강도를 향상시키는 석고 또는 시멘트: 내열성을 향상시키는 천연 월라스토나이트 또는 진흙: 발색하는 착색제: 및 전열 및 특성을 향상시키는 탄소질 물질, 탄화물, 질소화물, 규화물, 금속 산화물 등을 함유할 수 있다. 유용한 탄소질 물질의 예로서는 활성탄소, 목탄, 카본 블랙, 흑연 등을 들 수 있다. 유용한 탄화물의 예로서는, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화티탄늄 등을 들 수 있다. 유용한 질소화물의 예로서는 질소화 규소, 질소화티탄늄 등을 들 수 있다. 유용한 규화물의 예로서는 규화칼슘 등을 들 수 잇다. 금속 산화물의 예로서는 산화철, 산화티탄늄, 산화주석, 산화망간, 산화 지르코늄, 일메나이트(ilmenite), 지르콘 (zircon), 크로마이트(chromite), 산화세륨, 산화티타늄, 산화이트륨, 산화네오디뮴 등을 들 수 있다.

본 발명의 성형판 제조시, 우선 질산 칼슘 결정의 이차 입자의 수성 슬러리를 제조한다. 수성 슬러리는 석회질 물질 및 규산질 물질을 이제까지 기재된 바와 같은 열수합성 반응을 시키거나, 또는 이러한 목적으로 제조된 규산칼슘 결정의 이차 입자를 수중에 분산시킴으로써 제조한다. 수성 슬러리에 섬유상물질 및 응고제를 가한다.

사용되는 이들 성분의 양은 판중, 고형분으로 계산하여, 그의 원하는 함량에 조정한다.

다음에 규산칼슘 결정의 이차 입자, 섬유상 물질, 중합체 및 응고제로 구성되는 수성 슬러리로부터 얇은 시이트를 형성한다. 얇은 시이트 형성시에 슬러리의 고형분 농도를 약 0.2 내지 약 3중량%에 조정하는 것이 바람직하다.

얇은 시이트는 연속법(실린더형, 프로드리니에르 형(Fourdrin-ier-type), 쇼트와이어 형(short wire-type)등) 및 회분법(CTC 법, 채프맨법(chapman method)등)중 어느 하나에 의하여 형성될 수 있다. 이렇게 수득한 다수의 얇은 시이트를 서로 겹쳐서 적층된 시이트로 형성한다. 적층된 시이트를 절단기로 잘라서 필요한 경우에 건조 시키면서 가열함으로써 가압 성형하여 예정된 두께로 한다. 성형 및 건조는 연속적으로 수행할 수 있는 반면에, 고온 압축 또는 가열 고온 압축 함으로써 동시에 시이트를 압축 성형 및 건조하는 것이 바람직하다. 적당한 가열 온도는 약 120 내지 약 200℃이고, 적당한 성형 압력은 약 10 내지 약 100㎏/㎠이다.

페놀수지를 중합체로서 사용하는 경우에, 약 10 내지 약 100㎏/㎠의 성형압력하에 약 160 내지 약 200℃의 가열온도에서 고온압축을 수행하는 것이 바람직하다. 페놀수지는 고온 압축 중에 경화된다.

겹쳐진 얇은 시이트를 압축 성형하는 것은 각각 얇은 시이트 중의 규산칼슘의 이차 입자가 이차 입사상에 흡착된 중합체를 경유하여 직접적으로 서로 결합하게 하고, 그 결과로서 규산칼슘 결정의 이차 입자 및 얇은 시이트 각각의 표면상에 존재하는 중합체에 의하여 적층된 얇은 시이트가 서로 결합하게 되는 반면 얇은 시이트 각각은 강화되어, 얇은 시이트가 단단하게 서로 결합되어 완성체(integral body)를 이루어 상당한 강도의 성형판을 수득한다. 본 발명의 성형판을 구성하는 층은 규산칼슘 결정의 이차 입자 및 이차 입자상에 흡착된 중합체 의해 서로 완전히 단단하게 밀착되어 있다. 본 발명의 바람직한 성형판은, 예를들면 20℃에서 물속에서 24시간 담가두어도 전혀 껍질이 벗겨지지 않으며, 단지 굽힘 강도가 약간 감소되고 치수 안정성은 높게 유지된다.

본 발명의 판을 구성하는 얇은 시이트 각각은 두께가 약 2㎜ 또는 그 미만, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 1.0㎜ 이다. 본 발명의 판은 겹쳐지고 결합하여 완성체를 이루는 다수의 상기 얇은 시이트, 보다 구체적으로는 3 내지 200의 얇은 시이트로 구성되어 있다.

본 발명의 성형판은 두께가 크더라도 전체적으로 균일하고 굽힘 강도가 높다. 따라서 본 발명에 따르면, 상당한 강도를 가진 20㎜ 또는 그 이상 두께의 두꺼운 판을 수득할 수 있다. 또한 수평방향에서도 또한 높은 균일성 때문, 통상적으로 제조하기 곤란하다고 고려되는 두께가 20㎜ 또는 그 미만; 또는 두께가 약 1 내지 약 15㎜인 성형판 조차도 건조중에 발생하는 뒤틀림이나 수축이 전혀 없이 본 발명에 의하여 제조할 수 있다.

[실시예]

본 발명을 제조예 및 실시예를 참조하면서 하기에서 보다 상세하게 설명하며, 여기에서 부 및 퍼센트는 다른 특정이 없으면 모두 중량비이다.

[참조예 1]

약 85℃에서 온수로 소화된 생석회 49부 및 규산분말(CaO/SiO₂몰비 1.0) 51부를 고형분 12배의 양의 물에 가하여 원료 슬러리를 제조한다. 원료 슬러리를 4시간 교반하면서 15㎏/㎠의 압력하에 열수 합성 반응을 시켜서 크소노틀라이트 결정의 이차 입자의 수성 슬러리를 수득한다.

[실시예 1 내지 5]

참조예 1에서 수득한 크소노틀라이트 결정의 이차 입자의 수성 슬러리 90부(고형부)에 유리섬유, 펄프 및 세라믹 섬유로 부터 선택된 섬유상물질의 예정량 및 아크릴 수지의 에멀션의 예정량(고형분)을 가한다. 물을 가하여 슬러리의 농도가 2.0%가 되도록 조정한다. 슬러리에 양이온성 고분자 응고제 0.2부 및 음이온성 고분자 응고제 0.1부를 가하고, 생성된 혼합물을 물로서 1.0%의 농도로 조정한다.

이렇게 수득한 슬러리를 얇은 시이트(무게 180g/㎠)로 성형하여 태핑시험기계(tapping test machine)에 사용한다. 시이트를 서로 겹쳐서, 동시에 120 내지 150℃에서 고압으로 압축성형 및 건조하여, 본 발명에 따른 12㎜ 두께에 규산칼슘 성형판을 수득한다.

표 1은 성분의 양, 얇은 시이트 셩형시의 적합성, 얇은 시이트의 적층 수 및 성형판의 특성을 나타낸다.

하기는 표 1에 사용되는 성분의 주 (notation)이다.

세라믹 섬유 : 에스-파이버(S-Fiber:상표명), 신니떼쯔 가가꾸 가부시기가이샤 제조.

아크릴 수지 : 본코트 에스에프씨-300(Boncoat SFC-300:상표명), 디이닛뽕 잉크 앤드 케미컬사 제조

양이온성 응고제 : 썬플록 씨-009피(Sunfloc C-009P:상표명), 산요 가세이 고오교주식회사제조

음이온성 응고제 : 썬 플록 에이에이취-210피(Sunfloc AH-210P:상표명), 산요 가세이 고오교주식회사제조

열거된 성형 제품의 특성은 하기 방법에 의해 측정되었다.

1) 밀도, 굽힘강도 및 열 선형 수축율(퍼센트)

이들 특성은 JIS A 9510에 의하여 측정되었다. 열 선형 수축율은 1000℃에서 3시간 가열하여 수득한 것이다.

2) 불연성

이 특성은 일본국 건설성 고시 제 1828호에 의하여 측정되었으며, 결과는 하기 구분에 따라 평가하였다.

A : 불연성으로 평가

B : 거의 불연성으로 평가

C : 불연성이 아닌 것으로 불합격 됨

3) 작업성

성형 제품에, 못을 박고, 톱질하고, 대패질하고, 조각 또는 조소(흠을 팜)하고 다른 방법으로도 시험한다.

작업성 시험용 목재로 부터 수득한 결과와 비교하여 하기 구분에 따라 작업성을 평가한다.

A : 양호

B : 적당

C : 불량

4) 내수성

수중에 24시간(20℃) 담근후 굽힘강도 및 치수 안정상의 관점에서하기 구분에 따라 내수성를 평가한다.

A : 양호

B : 적당

C : 불량

5) 결빙 및 해빙에 대한 저항성

상기 특성은 JIS A 5108(10회)에 의하여 결정하며, 결과를 하기 구분에 따라 평가한다.

A : 양호

B : 적당

C : 불량

6) 시이트 형성시의 적합성

상기 특성은 여과특성 및 얇은 시이트의 강도의 관점에서 하기 구분에 따라 평가한다.

A : 여과 특성 및 시이트의 강도는 만족스럽고 얇은 시이트는 순조롭게 형성된다.

B : 여과시 약간의 장애가 있고, 얇은 시이트 형성은 상당한 시간을 요한다.

C : 강도가 불량하기 때문에 얇은 시이트가 형성되지 못하였다.

7) 못-유지성

JIS Z 2121에 의한다.

A : 양호

B : 적당

C : 불량

8) 스크류-유지성

A : 양호

B : 적당

C : 불량

[실시예 6]

아크릴 수지 대신에 카르복시 치환스티렌-부타디엔 공중합체(상표명 Nipol LX-430, 닛뽕 제온 사 제조)를 사용하는 것을 제의하고는 실시예 2에 있어서와 동일한 방법으로 본 발명의 성형판을 제조한다. 성형판의 특성은 하기에 나타낸다.

[실시예 7]

아크릴 수지 대신에 클로로프렌 중합체(상표명 Neoplene 115, 쇼와 비오플렌주식회사제조)의 라텍스 및 스티렌-아크릴레이트 공중합체(상표명 OLX-2153 쇼와 하이플리머주식회사제조)를 고형분으로 계산하여 3분 및 1.5부의 양으로 각각 사용하는 것 및 적층물이 37개의 얇은 시이트로 구성되어 있는 것을 제외하고는 실시예 1에 있어서와 동일한 방법으로 본 발명의 성형판을 제조한다.

수득된 판의 특성을 하기에 나타낸다.

[실시예 8 내지 11]

참조예 1에서 수득한 크소노틀라이트 결정의 이차 입자의 수성 슬러리에 유리섬유, 펄프, 특정수지를 가한후 음이온성 응고제를 가한다. 물로써 혼합물의 농도를 1%에 조정한다.

이렇게 수득한 슬러리를 프로드리니에트-형(Fourdrinier-type) 형성 장치를 사용하여 얇은 시이트(무게 180㎏/㎡)로 형성한다. 시이트를 서로 겹쳐서, 120 내지 170℃에서 고온 압력으로써 압축성형 및 건조를 동시에 수행한다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다.

주 :1) 페놀수지 : shownol CK2370(상표명), 쇼와 하이폴리머주식회사제조

2) 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 : Polyzol AD-5(상표명), 쇼와 하이퐁지머주식회사제조

3) 음이온성 응고제 : Sunfloc AH-400P(상표명), 산요 가세이 고오교주식회사제조

[실시예 12 내지 18]

참조예 1에서 수득한 크소노틀라이트 결정의 이차 입자의 수성 슬러리에 특정 섬유 및 스티렌-아크릴레이트 공중합체를 가한후 특정 응고제를 가한다. 물로써 혼합물의 농도를 1%로 조정한다.

이렇게 수득한 슬러리를 푸르드리니에르-형 성형장치를 사용하여 얇은 시이트(무게 180㎏/㎡)로 만든다. 시이트를 서로 겹쳐서 160 내지 170℃에서 고온 압력으로 압축성형 및 건조를 동시에 수행하여, 본 발명에 의한 12㎜-두께의 규산칼슘판을 수득한다. 결과를 하기 표 5에 나타낸다.

주 : 1) 탄소섬유 : Kureka chop C-110P(상표명), 구레하 케미컬 인더스트리주식회사제조

2) 아라미드 섬유 : Technora T-320(상표명), 테이진주식회사제조

3) 스티렌아크리레이트 : OLX 2153(상표명), 쇼와 하이폴리머주식회사제조

4) 양이온성 응고제 : Sunfloc C-009P(상표명), 산요가세이고오교주식회사제조

5) 음이온성 응고제 : Sunfloc C-009P(상표명), 산요가세이고오교주식회사제조

6) 비이온성 응고제 : Sunfloc N-505P(상표명), 산요가세이고오교주식회사제조

[실시예 19]

실시예 8에 있어서와 동일한 방법으로 얇은 시이트를 제조한다.

얇은 시이트를 서로 겹쳐서 160 내지 170℃에서 고온 압력으로 압축성형 및 건조를 동시에 수행하여, 본 발명에 의한 40㎜ 두께의 규산칼슘판(135개의 적층된 얇은 시이트)를 수득한다. 결과를 하기 표 6에 나타낸다.

밀도의 균일성을 검사하기 위하여, 수득한 성형 제품을 두께 방향으로 5조각으로 분리한 후 각 조각의 밀도를 측정한다. 상부 및 하부 조각은 밀도가 0.592g/㎤이고, 다른 3조각은 밀도가 0.611 내지 0.612g/㎤이다.

Claims (9)

1. 판이 다수의 얇은 시이트의 적층물이고, 각각의 얇은 시이트는 두께가 2㎜ 또는 그 미만이며 규산칼슘 결정의 이차 입자, 섬유상 물질, 중합체 및 응고제, 중합체 및 이차 입자의 표면상에 흡착된 응고제로 구성되고; 이차 입자가 이차 입자상에 흡상된 중합체를 경유하여 서로 직접적으로 결합되어 있고; 적층된 얇은 시이트는 규산 칼슘 결정의 이차 입자 및 시이트 표면상에 존재하는 중합체 모두에 의하여 완전한 판으로 서로 단단하게 결합되어 있음을 특징으로 하는 규산 칼슘 성형판.
2. 제1항에 있어서, 중합체가 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 카르복시-변성 스티렌-부타디엔 공중합체, 클로로프렌 중합체 및 페놀 수지로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나임을 특징으로 하는 성형판.
3. 제2항에 있어서, 중합체가 페놀수지임을 특징으로 하는 성형판.
4. 제1항에 있어서, 규산 칼슘 결정이 토베르모라이트 결정, 크소노틀라이트 결정 및 월라스토나이트 결정중에서 적어도 한종임을 특징으로 하는 성형판.
5. 제1항에 있어서, 응고제가 고분자 응고제임을 특징으로 하는 성형판.
6. 제5항에 있어서, 고분자 응고제가 양이온성 고분자 응고제, 음이온성 고분자 응고제 또는 비이온성 고분자 응고제임을 특징으로 하는 성형판.
7. 규산 칼슘 결정의 이차 입자, 섬유상 물질, 중합체 및 응고제로 구성되는 수성 슬러리로 부터 얇은 시이트를 형성하고, 수득한 얇은 시이트를 층으로 겹치고, 그 적층물을 압축 성형 및 건조하는 단계로 구성된 방법임을 특징으로 하는 규산칼슘 성형판의 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 중합체가 아크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 카르복시 변성 스티렌-부타디엔 공중합체, 클로로프렌 중합체 및 페놀 수지로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나 임을 특징으로 하는 제조방법.
9. 제8항에 있어서, 중합체가 페놀 수지임을 특징으로 하는 제조방법.