JP3993314B2

JP3993314B2 - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP3993314B2
Application number: JP21677498A
Authority: JP
Inventors: 真一金子
Original assignee: Nichiha Corp
Current assignee: Nichiha Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: JP2000044316A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として建築板として用いられる無機質板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の建築板の製造方法としては、従来から一般にセメント等の水硬性物質と、木片、パルプ等の木質材料との混合物を主体とする原料混合物を型板上に散布してマットをフォーミングし、該マットを水分存在下に加熱圧締して予備硬化せしめ、その後該予備硬化マットを脱型して自然養生またはオートクレーブ養生して完全に硬化させる乾式法が適用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記乾式法は湿式法と比べると大量生産し易く、特に板厚が厚い建築板を製造する場合に有利な方法であり、また圧縮条件を変えることによって低比重軽量な製品から高比重製品まで各種各様の製品が得られると言う利点がある。
しかしながら上記乾式法では予備硬化マットの強度が充分でなく、オートクレーブ養生による完全硬化前にはマットが崩れ易いと言う欠点がある。更に低比重、低密度の軽量な製品の場合には強度が充分でないと言う欠点もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、水硬性物質と、該水硬性物質に対して１２．５〜１００重量％の混合比率でもって混合された木質材料と、原料混合物中に１〜１５重量％の混合比率でもって混合された多価イソシアナート化合物とを非加水状態で混合して原料混合物を調製する工程と、上記原料混合物を型板上に散布してマットをフォーミングする工程と、上記マットを型板と共に圧締圧１５〜３０ kg ／ cm ² 、スチーム温度１４０〜２００℃、圧締時間１〜２０分で加水加熱圧締する工程と、上記加水加熱圧締工程によって硬化したマットを更に加水する工程と、上記加水された状態のマットを、温度１６０〜１８０℃、相対湿度７０〜９５％、圧力４〜１０ kg ／ cm ² 、養生時間６〜１５時間でオートクレーブ養生する工程と、を含む無機質板の製造方法を提供するものである。前記多価イソシアナート化合物は多価イソシアナート化合物とポリオール化合物との重付加反応によって得られ、末端にイソシアナート基が存在する水硬化性ウレタンプレポリマーである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明において使用される水硬性物質としては、例えばポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント等のセメント類がある。
【０００６】
本発明において使用される木質材料としては、例えば木粉、木質繊維、パルプ、木質繊維束、木毛、木片、竹繊維、麻繊維、ヤシ繊維あるいは稲わら、葦等の草本類繊維等がある。
【０００７】
本発明において使用される水硬化性樹脂としては、例えば多価イソシアナート化合物、水硬化性ウレタンプレポリマー等がある。該多価イソシアナート化合物としては、例えばトリレンジイソシアナート、パラフェニレンジイソシアナート、２，４−トルエンジイソシアナート、２，６−トルエンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、１，４−ナフタレンジイソシアナート、４，４’−ジフェニルジイソシアナート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルジイソシアナート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジフェニルジイソシアナート、２−クロロ−１，４−フェニルジイソシアナート、１−クロロ−２，４−フェニレンジイソシアナート、ｍ−フェニレンジイソシアナート、ｐ−フェニレンジイソシアナート、２，２’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアナート、ｍ−キシリレンジイソシアナート、ω−キシリレンジイソシアナート、ω’−キシリレンジイソシアナート等が例示される。また水硬化性ウレタンプレポリマーとは、上記多価イソシアナート化合物とポリオール化合物との重付加反応によって得られ、末端にイソシアナート基が存在するプレポリマーであり、上記ポリオール化合物としては、例えばポリエチレンアジペート、ポリテトラヒドロフラン、１，４−ブタンジオール、１，４−シスブテンジオール、１，５−ジヒドロキシエトキシナフタリン、１，４−ブチンジオール、ポリエステル、ポリ（オキシプロピレン）ポリオール、ポリ（オキシエチレン−プロピレン）ポリオール、アクリルポリオール、ヒマシ油ダイマー、トール油ダイマー等の多価アルコールのアダクトが例示される。
【０００８】
上記成分以外本発明においては、ケイ砂、ケイ石の粉末、シリカヒューム、高炉スラグ、フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト等のケイ酸含有物質、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、硫酸アルミニウム、水ガラス等の硬化促進剤、その他二水石膏、半水石膏、無水石膏、消石灰、生石灰等の活性石灰含有物質、バーミキュライト、ベントナイト等の鉱物粉末、ワックス、パラフィン、シリコン等の撥水剤等が添加されてもよい。
【０００９】
上記水硬性物質と木質材料との混合重量比率は、通常１：１〜８：１の範囲とされる。また上記水硬化性樹脂は、原料混合物中に通常１〜１５重量％の範囲で添加される。更にケイ酸含有物質を使用する場合には、上記水硬性物質とケイ酸含有物質との混合重量比率は、通常１：１〜５：１の範囲とされる。また水硬性物質の硬化促進剤を添加する場合には、通常原料混合物中に１〜１０重量％の範囲で添加される。
【００１０】
上記原料は非加水状態で混合されて原料混合物が調製され、該原料混合物は型板上に散布されてマットとしてフォーミングされる。該原料混合物は非加水状態であるから、マットとしてフォーミングされるまで該水硬化性樹脂の硬化は殆ど起らない。該マットはそれから通常型板と共に加水圧締され、予備硬化せしめられる。
【００１１】
この場合には例えば図１に示すような圧締型(1) が使用される。該圧締型(1) は下型(2) と上型(3) とからなり、下型(2) と上型(3) の型面(2A,3A) には多数の孔(4) が設けられており、下型(2) の型面(2A)の周囲には堰(5) が形成されている。そして該下型(2) および上型(3) にはスチームパイプ(6) が連絡している。
【００１２】
該マットＭの表裏面には網目シート(7,7) が当接され、その状態で該マットＭは圧締型(1) の下型(2) 上にセットされ、次いで上型(3) を下降させて下型(2) と上型(3) との間に該マットＭを圧締しつゝスチームパイプ(6) からスチームを該下型(2) および上型(3) 内に吹込み、該下型(2) の型面(2A)および上型(3) の型面(3A)の孔(4) からマットＭ内へ該スチームを噴出せしめて加水する。この状態では該マットＭの周囲は下型(2) の堰(5) によって囲繞されているから、該マットＭ内へ噴出したスチームは、周囲に漏洩しないようになっている。
【００１３】
該予備硬化条件は通常圧締圧１５〜３０kg／cm²、スチーム温度１４０〜２００℃、圧締時間１〜２０分とされる。
上記圧締工程において、該マットＭはスチームによって加水加熱され、該マットＭ中の水硬化性樹脂は硬化してマットの強度を補強する。
【００１４】
上記加水加熱圧締工程によって予備硬化されたマットＭにおいては、該マットＭ中に含まれる水硬化性樹脂は、加水加熱によって速やかに硬化して該マットＭに短時間で充分な強度を与える。したがって上記圧締工程は従来に比して大巾に短縮される。そして上記予備硬化マットＭは上記水硬化性樹脂の硬化物によって補強されて崩れることがなく、圧締を解かれた上でオートクレーブ養生工程に導入される。通常は上記圧締工程では水硬性物質が硬化するために充分な水は供給されないので、オートクレーブ養生に先立って更に加水を行なう。上記加水は通常マット上にスプレーで水を噴霧するか、あるいは該マットを水に浸漬する方法が採られる。加水量は水硬性物質が硬化するに充分な量とする。オートクレーブ養生工程では該予備硬化マットは型板から外されるかあるいは型板と共に養生される。養生条件は温度１６０〜１８０℃、相対湿度７０〜９５％、圧力４〜１０kg／cm²、養生時間６〜１５時間の範囲に設定される。
上記オートクレーブ養生によってマット中の水硬性物質は上記加水による水存在下で略完全硬化する。
【００１５】
このようにして建築板等に有用な無機質板が製造されるが、該無機質板は上記水硬化性樹脂の硬化物によって補強されているので、低密度軽量であっても充分な強度を有する。
【００１６】
〔実施例〕
表１に示す比率で原料を混合して原料混合物を調製する。本実施例において使用された水硬化性樹脂は４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート１．２モルとポリ（オキシプロピレン）ポリオール１モルとの重付加反応物であり、末端にイソシアナート基を有するものである。
上記原料混合物は型板上に３０mmの厚みに散布され、マットにフォーミングされる。
該マットは型板と共に図１および図２に示す圧締型(1) にセットされ、２０kg／cm²の圧力で圧締され、１６０℃で３分スチーム加熱される。このような加熱圧締で該マット中の水硬化性樹脂は硬化する。上記予備硬化マットにはスプレーによって水が加えられる。該水のスプレー量は実施例１〜６についてはマット１ｍ²（表面積）当たり３kg、実施例７については過剰、即ち１ｍ²当たり８kgに設定される。
上記加水された予備硬化マットは次いでオートクレーブ養生される。養生条件は温度１６５℃、相対湿度９０％、養生時間１０時間である。
このようにして得られた無機質板試料の物性を表１に示す。
【００１７】
〔比較例〕
実施例において、原料混合物の水硬化性樹脂を省略した比較例１およびマットフォーミング前の原料混合物中にマット１ｍ²当たり３kg相当の水を添加した比較例２の無機質板試料を製造した。得られた無機質板試料の物性を表１に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
実施例１〜３では水硬化性樹脂の添加量が変えられており、実施例４，５ではポルトランドセメントとシリカフュームとの比率が変えられており、実施例６では木質材料とポルトランドセメントとの比率が変えられている。そして実施例７では添加水量を過剰とされている。
実施例１〜７の試料は予備硬化マットおよびオートクレーブ養生後共に何れも良好な曲げ強度およびはく離強度を有するが、水硬化性樹脂を添加しない比較例１では予備硬化マットの強度が著しく低下しており、更に養生後も上記実施例のものよりも強度が大巾に劣る。また圧締前の原料混合物中に水を添加した比較例２では、マットにフォーミングする前に既に水硬化性樹脂の硬化が始まっているので、予備硬化マットの強度は向上するけれども、養生後の強度向上に該水硬化性樹脂が充分寄与せず、したがって養生後の製品の強度は実施例のものよりも低くなっている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明では水硬化性樹脂を含む原料混合物のマットを加水圧締して予備硬化を行なうので、該圧締工程における水硬化性樹脂の硬化によって予備硬化マットの強度が向上してオートクレーブ養生前に型崩れを生じない。そして水硬化性樹脂により製品強度も向上する。
【図面の簡単な説明】
図１および図２は圧締型の一実施例を示すものである。
【図１】圧締前の状態の側断面図
【図２】圧締中の状態の側断面図
【符号の説明】
1 圧締型
2 下型
3 上型

Claims

水硬性物質と、該水硬性物質に対して１２．５〜１００重量％の混合比率でもって混合された木質材料と、原料混合物中に１〜１５重量％の混合比率でもって混合された多価イソシアナート化合物とを非加水状態で混合して原料混合物を調製する工程と、
上記原料混合物を型板上に散布してマットをフォーミングする工程と、
上記マットを型板と共に圧締圧１５〜３０ kg ／ cm ² 、スチーム温度１４０〜２００℃、圧締時間１〜２０分で加水加熱圧締する工程と、
上記加水加熱圧締工程によって硬化したマットを更に加水する工程と、
上記加水された状態のマットを、温度１６０〜１８０℃、相対湿度７０〜９５％、圧力４〜１０ kg ／ cm ² 、養生時間６〜１５時間でオートクレーブ養生する工程と、
を含むことを特徴とする無機質板の製造方法。
前記多価イソシアナート化合物は多価イソシアナート化合物とポリオール化合物との重付加反応によって得られ、末端にイソシアナート基が存在する水硬化性ウレタンプレポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の無機質板の製造方法。