JP2709757B2 - 建築板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水硬性無機質材料を主
原料とし、繊維質材料、増粘剤、骨材及び水とを混練し
た原料組成物を押出し成形し、養生することにより建築
板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水硬性無機質材料を主成分とする
建築板の製造方法は、セメント、アスベスト、パルプ、
増粘剤及び水とを混練し、押出し成形機により押出し成
形し、得られた成形板を養生室にて自然養生或はオート
クレーブ養生して硬化させる建築板の製造方法が知られ
ている。この押出成形法は、高圧で押出し成形が行われ
るため、混練物に適当な流動性が存在することが必要で
あった。

【０００３】混練物に流動性を付与し且つ成形板に保形
性を与え更に補強効果を有する点において、アスベスト
が優れた性質を有しており、従来の押出成形法において
は非常に広く使用されてきた。しかし、最近アスベスト
が人体に及ぼす悪影響が問題となり、使用の制限ないし
は使用の禁止が強く要請されるに至っている。このた
め、アスベストを添加しない混練物による押出成形法が
検討されているが、アスベストを使用しないことにより
混練物の流動性が低下してしまい、成形板の保形性の低
下また強度の低下が生じる。

【０００４】一つの対策法として、メチルセルロース等
の増粘剤を多量に添加することにより流動性を付与し混
合水量を減らすと共に合成樹脂の添加等により保形性を
付与し、更に合成繊維やガラス繊維等の代替繊維の添加
により強度の保持を試みた押出成形が行われている。し
かし、この押出成形において添加されるメチルセルロー
ス等の増粘剤、合成樹脂及び代替繊維はいずれも非常に
高価であるため、得られる建築板の単価への影響が大き
い。また、混合水量の減少に伴い押出し圧が高くなるた
め、生産性が低下する。更に、代替繊維による強度向上
はあまり期待できず、また多量に添加すると押出し性の
低下を招くなど、必ずしも好ましいものではなかった。

【０００５】別の対策法として、特開昭５７−１８３３
４９号公報には、吸水性能を有する無機質軽量粉状体を
添加することにより、まず混練物への水の添加量を多く
した流動性の高い状態で押出しを行い、その後は無機質
軽量粉状体内に水分を吸収することにより、成形品の保
形性を保持する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において用いられる無機質軽量粉状体は、いずれ
も堅くてもろい多孔体で有るため、実際に押出し成形の
際に押出機内で高圧がかかると砕けてしまい、無機質軽
量粉状体の吸水性能が低下してしまう。このため、押出
された成形板中の水分を十分に吸収することができず、
増量水により成形板にだれが生じ成形性（保形性）が低
下してしまうという問題を有していた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、
本発明者は、従来軽量骨材として用いられているバーミ
キュライトが、吸水性能に優れ、柔軟性も兼ね備えてい
ることから、押出成形法に適用できるのではないかとの
見地に基づいて鋭意研究を進めた結果、本発明を完成す
るに至った。

【０００８】すなわち本発明は、水硬性無機質材料を主
原料として混練した原料組成物を押出し成形し、得られ
た成形板を養生して建築板を製造する方法において、上
記原料組成物中に粒径１ｍｍ以下のバーミキュライトを
添加することを特徴とする建築板の製造方法である。

【０００９】本発明において用いるバーミキュライト
は、別名膨張ヒル石とも称され、ヒル石を焼成すること
により鉱物の劈開面の間の水分から蒸気が出ることによ
り初期の容積の約１０倍近くまで膨張したものであリ、
偏平状の結晶が何枚も重なった状態で膨張し、その偏平
状の結晶は容易に剥離するものである。このため水硬性
無機質材料の軽量骨材として従来より公知ではあるもの
の、実際には材質が弱すぎるため高強度の要求される無
機質建材の骨材としては使用することができなかった。

【００１０】このため、本発明において用いる場合は、
バーミキュライトの粒径を１ｍｍ以下まで微粉砕したも
のを用いる。このように微粉砕したバーミキュライトを
水硬性無機質材料を主原料とする混練物中に添加するこ
とにより、混練物中への均等な分散が可能となり、押出
機内において高圧がかかった状態では、バーミキュライ
トが柔軟性を有するため壊れることなく圧縮されて、バ
ーミキュライト内の水分が混練物中に押し出される。こ
のため混練物は高含水率状態すなわち流動性が高い状態
で容易に押出機から押し出される。更に、押し出された
後は、今までかかっていた圧力から開放されることによ
り、バーミキュライトは元の状態に回復する。このとき
混練物中の過剰な水分がバーミキュライトに吸収され、
混練物中の含水率が低下する。

【００１１】このようなバーミキュライトの作用によ
り、混合水量を増加することができると共に、微粒であ
るため混練物中でのベアリング効果が働き押出し性が向
上する。また、成形板のだれが防止され、保形性が向上
する。更に、混合水量が増加できるため繊維量の増加も
同様に可能となり強度の向上が図られる。また、粒径１
ｍｍ以下の大きさまで微粉砕したものを用いることによ
り、前述の偏平結晶の剥離が、最終的に得られる建築板
の曲げ強度に対し何ら影響を及ぼすことなく、押出し成
形を良好に行うことが可能となる。

【００１２】バーミキュライトとして粒径１ｍｍより大
きいものを使用すると、最終製品として得られた無機質
板に曲げ試験等の負荷を与えたとき、バーミキュライト
の結晶の剥離に起因して割れが生じるなど強度が低下す
るため好ましくない。また、このバーミキュライトの添
加量は、セメント等の水硬性無機質材料に対して３〜１
０重量％添加する。この添加量が３重量％未満であると
バーミキュライトによる吸水量が少ないため、混合水の
増量による成形板のだれが生じ保形性が低下する。これ
を避けるために混合水の量を減少させると、混練物の流
動性が低下し押出性が低下するなど、保形性及び押出し
性が共に低下するため好ましくない。また、１０重量％
を越えて添加すると、最終的に得られる建築板中に分散
されたバーミキュライトの収縮および膨張に起因して寸
法安定性が低下し、結晶の剥離に起因する強度の低下が
生ずるため好ましくない。

【００１３】上述の作用に加えて、バーミキュライトは
天然の鉱物であるため耐熱性に優れている。このため押
出し成形した成形板を高温にてオートクレーブ養生する
ことができ、また加熱による膨張収縮が発生せず、オー
トクレーブ養生におけるミクロクラックを発生させるこ
となく、高強度の建築板を得ることができる。

【００１４】本発明における水硬性無機質材料を主原料
とする原料組成物としては、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント、高炉スラグセメント、混合セメント、
石膏、スラグなどの水硬性無機質材料に、ビニロン、ポ
リプロピレン、アクリル、ガラス、アラミド、カーボ
ン、金属、ロックウール、パルプ、エデナイト、ワラス
ナイト、セピオライト、木質繊維、セルロース繊維等の
繊維質材料、フライアッシュ、シリカヒューム、ケイ
砂、ケイソウ土、石灰等の反応性骨材、また必要に応じ
炭カル、クレー、砂等の骨材を加えたもので、これら原
材料はそれぞれ単独あるいは複数混合して用い、一般的
に無機質板の押出し成形を行う際の基本的な組成に従い
混合混練したものを用いることができる。また、従来よ
り混練物の流動性を向上させるため添加しているメチル
セルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレンオ
キシド、ポリビニールアルコールなどの増粘剤も必要に
応じて添加されるが、本発明ではバーミキュライトを添
加することによりこれら増粘剤の添加量は大幅に減少さ
せることができる。例えば、バーミキュライトを混合し
ない場合に押出成形を行うのに必要な増粘剤の量を、バ
ーミキュライトを水硬性無機質材料に対して上記割合添
加した場合には、約１／２以下に減少させても支障なく
押出しができることが判明した。また、これら材料を混
練する際に加える水は、通常の１．１〜１．６倍程度に
増量することができるため、混練物の流動性が顕著に向
上する。

【００１５】本発明に従い建築板を製造するには、水硬
性無機質材料を主原料とし、繊維質材料、増粘剤、骨材
等の混合物と粒径１ｍｍ以下のバーミキュライトを混合
し、ミキサーにより空練りし、次いで適当量の水を加え
混練物を得る。この混練物を、押出し成形機により押出
し、連続する成形板を得る。混合された粒径１ｍｍ以下
の微細なバーミキュライトは混練物中に均等に分散され
た状態となり、押出機内において高圧がかかった状態で
は、バーミキュライトが柔軟性を有するため壊れること
なく圧縮されて、バーミキュライト内の水分が混練物中
に押し出される。このため混練物が高含水率状態すなわ
ち流動性が高い状態となり、容易に押出機から押し出す
ことができる。更に、押し出された後は今までかかって
いた圧力から開放されるため、バーミキュライトが元の
状態に回復し、このとき混練物中の過剰な水分を吸収し
て混練物中の含水率を低下させる。このことにより混合
水量を増加することができると共に、微粒であるため混
練物中でのベアリング効果が働いて押出し性を向上させ
る。また成形板のだれが防止され、保形性が向上する。
更に、混合水量が増加できるため繊維量の増加も同様に
可能となり、強度の向上が図られる。

【００１６】次いで得られた成形板を適当な長さに切断
した後、プレス成形等により成形し、自然養生、蒸気養
生又はオートクレーブ養生することにより建築板を得る
ことができる。養生方法としてオートクレーブ養生を選
択した場合、短時間にセメントの硬化反応を進行させる
ことができ、トバモライト結晶を生じさせて高強度の建
築板を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。 ＜実施例１＞ ポルトランドセメント ６５．０重量％ フライアッシュ ２５．７ 〃 パルプ ３．０ 〃 ポリプロピレン ０．５ 〃 メチルセルローズ ０．８ 〃 バーミキュライト ５．０ 〃 上記組成から成る混合物をミキサーにより空練りし、更
に水１６重量％を加えて混練した。得られた混練物を押
出し成形機により押出し、厚さ１２ｍｍ×幅４７０ｍｍ
の連続する成形板を得た。得られた連続する成形板を適
当長さに切断し、１７０〜１８０℃で１０時間オートク
レーブ養生することにより無機質板を得た。 ＜実施例２＞ ポルトランドセメント ５２．５重量％ 硅 砂 ３５．０ 〃 パルプ １．５ 〃 ポリプロピレン ０．６ 〃 メチルセルローズ １．０ 〃 ミネラルウール ４．７ 〃 バーミキュライト ４．７ 〃 上記組成から成る混合物をミキサーにより空練りし、更
に水２１重量％を加え、以下実施例１と同様に処理して
無機質板を得た。

【００１８】これら実施例１及び実施例２において調製
した混合物はいずれも流動性が良好であって押出し成形
が容易であり、得られた無機質板はだれを生ずることな
く保形性が良好なものであった。

【００１９】比較のために、実施例１で用いたバーミキ
ュライトを添加しない以外は実施例１と同様に行ったと
ころ、押出し成形機から押し出される成形板は、木口部
分においてダレが発生し保形性が悪く成形できなかっ
た。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、水硬性無機質材料の押
出成形法による建築板の製造方法において、水硬性無機
質材料の混練物に粒径１ｍｍ以下のバーミキュライトを
添加することにより、増粘剤の添加量を減少させても混
練物の流動性を向上させ押出しを良好に行うことがで
き、更に押し出された成形板にだれが生じることなく保
形性が良好であるなど、工業的に有利に押出し成形を行
うことができる。更に、得られた成形板をオートクレー
ブ養生により高温で養生しても、成形板に割れを生じさ
せることなく養生することができ、高強度の建築板が製
造される。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水硬性無機質材料を主原料として混練
   した原料組成物を押出し成形し、得られた成形板を養生
   して建築板を製造する方法において、上記原料組成物中
   に粒径１ｍｍ以下のバーミキュライトを添加することを
   特徴とする建築板の製造方法。
2. 【請求項２】 上記バーミキュライトを上記水硬性無機
   質材料に対し３〜１０重量％添加することを特徴とする
   請求項１の建築板の製造方法。