JPH11310480A - 軽量無機質板 - Google Patents

軽量無機質板

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JPH11310480A
JPH11310480A JP13452598A JP13452598A JPH11310480A JP H11310480 A JPH11310480 A JP H11310480A JP 13452598 A JP13452598 A JP 13452598A JP 13452598 A JP13452598 A JP 13452598A JP H11310480 A JPH11310480 A JP H11310480A
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資郎 中嶋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、水硬性物質及び補強繊維と
ともに合成樹脂発泡体小片を均一に分散させた原料混合
物を調製して、気泡が均一に分散した軽量無機質板を提
供することである。 【解決手段】 水硬性物質及び補強繊維を含有する原料
を水に均一に分散させた後、吸水性物質を添加し、かつ
任意の時点で合成樹脂発泡体小片を添加したスラリーか
ら成形したシートの硬化物からなる軽量無機質板とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として建築用断
熱材、外壁材の下地材等に使用される軽量無機質板に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】建築用断熱材、外壁材の下地材等に使用
される軽量無機質板を湿式法により製造するには、一般
的に、各種セメント等の水硬性物質と、木質繊維等の補
強繊維と、珪砂等のシリカ微粉末と、発泡ポリスチレン
ビーズ等の合成樹脂発泡体小片とを水に添加、攪拌して
スラリー状にして、該混合スラリーをフェルト等の多孔
質帯上に流下せしめ吸引脱水することによって連続的に
抄造フォーミングし、得られた抄造マットを養生硬化さ
せる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
泡ポリスチレンビーズ等の合成樹脂発泡体小片の比重は
約0.1 以下、特に高発泡倍率のものでは0.05以下と非常
に小さいため、該発泡体小片は原料攪拌工程で浮き上が
ってしまい、均一なスラリーを調製することができな
い。特に、水硬性物質、補強繊維及びシリカ微粉末を均
一に分散させるためには固形分濃度を低くする必要があ
るが、このように固形分濃度を低くすると、該発泡体小
片の浮き上がりが更に顕著になってしまう。そのため、
得られる軽量無機質板、特に断熱材の如き板厚の大きい
軽量無機質板では、その板中の合成樹脂発泡体小片が均
一に分散されず、該軽量無機質板の強度が低下したり断
熱性能等にばらつきが生ずるという問題があった。
【0004】該スラリー中における合成樹脂発泡体小片
の浮上を防止するために、予めコンベヤーの多孔質帯上
に合成樹脂発泡体小片を散布し、その上に該スラリーを
供給し、抄造する方法が提案された(特開平1-226305
号)。しかし、このように多孔質帯上に発泡体小片とス
ラリーとを別個に散布、供給すると製造装置が複雑にな
るという問題があり、また、このような方法ではスラリ
ー中に発泡体を均一に分散させるのは困難であった。
【0005】従って、本発明の課題は、水硬性物質及び
補強繊維とともに合成樹脂発泡体小片を均一に分散させ
た原料混合物を調製して、該合成樹脂発泡体小片又はそ
れが溶融してできた気泡が均一に分散した軽量無機質板
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、水硬性物質及び補強繊維を含有する原料
を水に均一に分散させた後、吸水性物質を添加し、かつ
任意の時点で合成樹脂発泡体小片を添加したスラリーか
ら成形したマットの硬化物からなることを特徴とする軽
量無機質板を提供するものである。
【0007】上記マットの硬化物の片面又は両面には、
更に、水硬性物質及び補強繊維を含有する原料を水に均
一に分散させた後、吸水性物質を添加し、かつ任意の時
点で上記マットに混合されている合成樹脂発泡体小片よ
りも小径な合成樹脂発泡体小片を添加したスラリーから
成形したマットの硬化物、及び/又は水硬性物質及び補
強繊維を含有し合成樹脂発泡体小片を含有しない原料を
水に分散させたスラリーから成形したマットの硬化物を
積層してもよい。該吸水性物質は、パーライト、焼成シ
ラス、異形フライアッシュ、珪藻土及び無機質板廃材の
粉砕物からなる群から選ばれた少なくとも1種であるの
が好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における軽量無機質板の原料としては、ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメント、高炉セメント等の水
硬性物質と、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パル
プ、木質繊維束等の木質補強繊維や、セピオライト、ワ
ラストナイト、ガラス繊維、岩綿等の無機補強繊維等の
補強繊維と、更に所望により、シリカ粉、珪石粉(珪
砂)、シリカヒューム、白土等のシリカ微粉末とを混合
したものが使用される。上記原料において、通常、水硬
性物質は28〜55重量%、補強繊維は3〜15重量%、シリ
カ微粉末を使用する場合、該シリカ微粉末は28〜55重量
%の添加量で使用される。
【0009】上記原料を水に対して添加し、攪拌して原
料スラリーとする。該原料スラリーの固形分濃度は、17
%以下であるのが好ましく、特に9〜17%であるのが好
ましい。このように固形分濃度を低くすることにより、
補強繊維の分散性を向上させることができるとともに、
補強繊維と無機粉体(水硬性物質)との絡み合いを良好
にすることができる。
【0010】次に、該原料スラリーに吸水性物質と、合
成樹脂発泡体小片とを添加し、攪拌混合する。添加の順
序はいずれが先であってもよいし、上記原料スラリーに
おいて水硬性物質及び補強繊維を均一に分散させること
ができれば、該スラリーを調製する段階で該合成樹脂発
泡体小片を添加してもよい。
【0011】合成樹脂発泡体小片としては、発泡ポリス
チレンビーズ、発泡ポリエチレンビーズ、発泡ポリプロ
ピレンビーズ等の合成樹脂発泡ビーズや、発泡ポリスチ
レン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポ
リウレタン等の合成樹脂発泡体の粉砕物を使用すること
ができる。該合成樹脂発泡体小片の粒径は、通常0.5 〜
10mmであるが、3.5 〜6.0 mmであるのが好ましい。ま
た、該発泡体の発泡倍率は、通常10〜100 倍であるが、
60〜80倍であるのが好ましい。なお、該合成樹脂発泡体
小片として、発泡倍率の低い、例えば5〜20倍発泡体の
ような予備発泡体の小片を使用することもでき、該予備
発泡体小片と上記発泡体小片とを混合して使用すること
もできる。該合成樹脂発泡体小片の添加量は、原料スラ
リーに対して1〜15重量%であるのが好ましく、特に2
〜5重量%であるのが好ましい。
【0012】吸水性物質としては、パーライト、焼成シ
ラス、異形フライアッシュ、珪藻土、無機質板廃材の粉
砕物等を使用するのが好ましく、所望により二種以上混
合して使用することもできる。パーライトとしては、真
珠岩を粉砕して加熱発泡させたものを使用することがで
きる。焼成シラスとは、シラスを焼成して多孔質にした
ものをいう。異形フライアッシュとは、JIS規格のフ
ライアッシュと異なり、石英粒が残留して、いびつな形
状、穴あき形状等の不定形状を有し、多孔質になってい
るものをいう。
【0013】無機質板廃材の粉砕物とは、水硬性物質及
び補強繊維を主成分として製造した無機質板の廃材を粉
砕したものをいい、該無機質板は、湿式法、乾式法、半
乾式法のいずれの方法で製造したものであってもよい。
通常の無機質板(廃材)の比重は1.2 前後であるが、そ
の粉砕物は繊維物質部分が露出することから、かさ比重
が0.5 以下となる。該粉砕物は、粒度が1.0 mm以下にな
るまで粉砕したものであるのが好ましい。該吸水性物質
として該無機質板廃材の粉砕物を使用すれば、廃材の有
効利用を図ることもできる。その他吸水性物質として
は、例えば、パルプ化までには至っていない所謂新聞故
紙や、雑誌等をドライ粉砕したパルプ等を使用すること
ができる。
【0014】該吸水性物質の原料スラリーに対する添加
量は、上記合成樹脂発泡体小片の浮上を防止して該発泡
体小片がスラリー中に均一に分散できるような量であれ
ばよく、該吸水性物質の吸水性能や該発泡体小片の比重
によって変化するが、通常5〜60重量%である。吸水性
物質の添加により、スラリー中の水分が該吸水性物質に
よって吸収され、スラリーの見掛けの固形分濃度が約17
〜35%まで高くなり、該発泡体小片の浮上が防止され、
該発泡体小片を均一に分散させることができる。また、
該吸水性物質を添加することにより、得られる無機質板
の軽量化を促進できるとともに、合成樹脂発泡体小片を
互いに独立状態に保持でき、得られる無機質板の強度の
みならず、断熱性や吸水性をも向上させることができ
る。なお、スラリーの見掛けの固形分濃度とは、スラリ
ー中において該吸水性物質に吸水されなかった水分と固
形分(水硬性物質+補強繊維+シリカ微粉末+吸水性物
質+合成樹脂発泡体小片)との合計に対する固形分の重
量百分率をいう。式で表すと、見掛けの固形分濃度
(%)=〔固形分/{(水分+固形分)−吸水性物質に
吸収された水分}〕×100 となる。
【0015】以上のようにして合成樹脂発泡体小片を均
一に分散させた原料混合物が得られたら、該原料混合物
を所望の形状に成形する。該成形は、抄造法、注型法、
押出法等の通常の方法によって行えばよいが、好ましく
は、周囲に堰を設けた多孔質シート上に該原料混合物を
流し込み、該多孔質シートの裏側から真空吸引脱水し
て、連続式又は回分バッチ方式により抄造フォーミング
する注型抄造法によって成形する。
【0016】上記成形が終了したら、得られた成形体
(マット)を養生硬化させる。該養生硬化は、通常、一
次養生とオートクレーブ養生の2段階で行う。一次養生
は、通常非加熱又は60〜90℃の加熱常圧下で20〜40時間
行う。また、オートクレーブ養生は、通常130 〜180 ℃
で6〜15時間行う。このオートクレーブ養生によって、
上記合成樹脂発泡体小片を溶融させてもよいし、溶融さ
せなくてもよい。溶融させた場合には、該発泡体小片が
存在していた部分は気泡となり、該発泡体小片を構成す
る合成樹脂が分散化させられることから、得られる無機
質板は防火性に優れたものとなる。一方、溶融させない
場合には、該合成樹脂発泡体小片は互いに独立状態を維
持し、独立気泡が形成されるため、断熱性に優れたもの
となる。該養生硬化後、必要によりトリミング、塗装を
施し、本発明の軽量無機質板とする。
【0017】以上のようにして得られる本発明の軽量無
機質板においては、気泡(合成樹脂発泡体小片)が均一
に分散しており、強度の低下や断熱性能のばらつきが防
止されている。
【0018】以上説明した本発明の軽量無機質板は、合
成樹脂発泡体小片を含む単層のものであるが、本発明の
軽量無機質板は、粒径の大きい合成樹脂発泡体小片(気
泡)を含む層と粒径の小さい合成樹脂発泡体小片(気
泡)を含む層とからなる2層構造のもの、又は粒径の大
きい合成樹脂発泡体小片(気泡)を含む層を芯層とし、
粒径の小さい合成樹脂発泡体小片(気泡)を含む層を表
裏層とした3層構造のものであってもよい。ここで、粒
径の大きい合成樹脂発泡体小片とは、粒径が2mm以上の
ものをいい、好ましくは粒径が4〜6mmのものである。
一方、粒径の小さい合成樹脂発泡体小片とは、粒径が2
mm未満のものをいい、好ましくは粒径が0.5 〜1mmのも
のである。
【0019】このような軽量無機質板の製造方法の一例
(注型抄造法)を説明する。まず、上記単層の軽量無機
質板における原料混合物の調製方法と同様の方法によっ
て調製した原料混合物であって、含まれる合成樹脂発泡
体小片の粒径が2mm以上であるもの(第1の原料混合
物)と、水硬性物質、補強繊維及び粒径が2mm未満の合
成樹脂発泡体小片、所望により更にシリカ微粉末を含む
第2の原料混合物とを調製する。該第2の原料混合物に
おいて、粒径が2mm未満の合成樹脂発泡体小片を均一に
分散させるためには、該第2の原料混合物は上記第1の
原料混合物の調製方法と同様の方法によって調製するの
が好ましい。
【0020】次に、該第1の原料混合物を、周囲に堰を
設けた多孔質シート上に流し込んで抄造しながら、該第
1の原料混合物の上に該第2の原料混合物を流し込んで
抄造するか、該第2の原料混合物を、多孔質シート上に
流し込んで抄造しながら、該第2の原料混合物の上に該
第1の原料混合物を流し込んで抄造するか、該第2の原
料混合物を多孔質シート上に流し込んで抄造しながら、
該第1の原料混合物を該第2の原料混合物の上に流し込
んで抄造し、更に該第1の原料混合物の上に該第2の原
料混合物を流し込んで抄造する。得られた2層又は3層
の抄造マットは、前述した方法により養生硬化すればよ
い。あるいは、該第1の原料混合物を押出法等により成
形して第1のマットとし、同様にして該第2の原料混合
物を成形して第2のマットとし、該第1のマットの片面
又は両面に該第2のマットを積層し、養生硬化すること
もできる。
【0021】このようにして、粒径の大きい合成樹脂発
泡体小片(気泡)を含む極軽量な裏(表)層と、粒径の
大きい合成樹脂発泡体小片に起因する大きな凹凸が表面
に表れない略平滑で軽量な表(裏)層との2層構造から
なる軽量無機質板、又は粒径の大きい合成樹脂発泡体小
片(気泡)を含む極軽量な芯層と、粒径の大きい合成樹
脂発泡体小片に起因する大きな凹凸が表面に表れない略
平滑で軽量な表裏層との3層構造からなる軽量無機質板
が得られる。
【0022】また、本発明の無機質板は、合成樹脂発泡
体小片(気泡)を含む層と合成樹脂発泡体小片(気泡)
を含まない層とからなる2層構造のもの、又は合成樹脂
発泡体小片(気泡)を含む層を芯層とし、合成樹脂発泡
体小片(気泡)を含まない層を表裏層とした3層構造の
ものであってもよい。
【0023】このような軽量無機質板を製造するには、
上記単層の軽量無機質板における原料混合物の調製方法
と同様の方法によって調製した第1の原料混合物と、水
硬性物質及び補強繊維、所望により更にシリカ微粉末を
含み、かつ合成樹脂発泡体小片を含まない第2の原料混
合物とを調製し、上記2層構造又は3層構造の軽量無機
質板と同様の方法により、2層又は3層の抄造マットを
製造するか、抄造マットを2層又は3層に積層し、養生
硬化する。
【0024】このようにして、合成樹脂発泡体小片(気
泡)を含む軽量な裏(表)層と、合成樹脂発泡体小片に
起因する凹凸が表面に表れない平滑な表(裏)層との2
層構造からなる軽量無機質板、又は合成樹脂発泡体小片
(気泡)を含む軽量な芯層と、合成樹脂発泡体小片に起
因する大きな凹凸が表面に表れない平滑な表裏層との3
層構造からなる軽量無機質板が得られる。なお、本発明
の軽量無機質板は、粒径の大きい合成樹脂発泡体小片
(気泡)を含む層を芯層とし、合成樹脂発泡体小片を含
まない層を表(裏)層とし、粒径の小さい合成樹脂発泡
体小片(気泡)を含む層を裏(表)層とした3層構造の
ものであってもよい。
【0025】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。
【0026】〔実施例1〕セメント37重量部、パルプ5
重量部及び珪砂37重量部を水400 重量部に添加し、攪拌
して原料スラリーとした(固形分濃度:16.5%)。この
とき、各原料はスラリー中に均一に分散できた。次に、
該原料スラリーに、パーライト19重量部と発泡ポリスチ
レンビーズ(粒径:6mm,発泡倍率:60倍)2重量部と
を添加し、攪拌した。このとき、スラリーの見掛けの固
形分濃度は25%となり、該発泡ポリスチレンビーズは均
一に分散できた。ここで、得られた原料混合物のスラン
プ度は18であった。
【0027】該原料混合物を注型抄造法によって厚さ5
cmのマットに成形した後、該マットを80℃で20時間一次
養生し、次いで165 ℃で8時間オートクレーブ養生を行
い、軽量無機質板を得た。得られた軽量無機質板の曲げ
強度は28.4kg/cm2であり、圧縮強度は21.6kg/cm2であっ
た。
【0028】〔実施例2〕水の量を500 重量部とした以
外、実施例1と同様にして調製した原料スラリー(固形
分濃度:13.6%)に、パーライト19重量部と発泡ポリス
チレンビーズ(粒径:6mm,発泡倍率:60倍)2重量部
とを添加し、攪拌した。このとき、スラリーの見掛けの
固形分濃度は20%となり、該発泡ポリスチレンビーズ
は、若干浮上が見られたものの略均一に分散できた。こ
こで、得られた原料混合物のスランプ度は94であった。
該原料混合物を実施例1と同様にして成形し、養生硬化
させた。得られた軽量無機質板の曲げ強度は30.5kg/cm2
であり、圧縮強度は16.7kg/cm2であった。
【0029】〔実施例3〕ポルトランドセメント24重量
部、パルプ5重量部及び珪砂24重量部を水467 重量部に
添加し、攪拌して原料スラリーとした(固形分濃度:1
0.2%)。このとき、各原料はスラリー中に均一に分散
できた。次に、該原料スラリーに、無機質板廃材の粉砕
物(比重:0.55,粒度:0.2 mm)45重量部と発泡ポリス
チレンビーズ(粒径:5mm,発泡倍率:80倍)2重量部
とを添加し、攪拌した。このとき、スラリーの見掛けの
固形分濃度は25%となり、該発泡ポリスチレンビーズは
均一に分散できた。ここで、得られた原料混合物のスラ
ンプ度は51であった。
【0030】該原料混合物を注型抄造法によって厚さ4
cmのマットに成形した後、該マットを80℃で25時間一次
養生し、次いで180 ℃で7時間オートクレーブ養生を行
い、軽量無機質板を得た。得られた軽量無機質板の曲げ
強度は38.4kg/cm2であり、圧縮強度は22.0kg/cm2であっ
た。
【0031】〔実施例4〕水の量を496 重量部とした以
外、実施例3と同様にして調製した原料スラリー(固形
分濃度:9.7 %)に、無機質板廃材の粉砕物(比重:0.
55,粒度:0.2 mm)26重量部、パーライト19重量部及び
発泡ポリスチレンビーズ(粒径:5mm,発泡倍率:80
倍)2重量部を添加し、攪拌した。このとき、スラリー
の見掛けの固形分濃度は25%となり、該発泡ポリスチレ
ンビーズは均一に分散できた。ここで、得られた原料混
合物のスランプ度は24であった。該原料混合物を実施例
3と同様にして成形し、養生硬化させた。得られた軽量
無機質板の曲げ強度は31.4kg/cm2であり、圧縮強度は2
3.6kg/cm2であった。
【0032】〔比較例1〕実施例1と同じ重量比率にな
るように、セメント37重量部、パルプ5重量部、珪砂37
重量部、パーライト19重量部及び発泡ポリスチレンビー
ズ(粒径:6mm,発泡倍率:60倍)2重量部を水400 重
量部に同時に添加し、攪拌して原料スラリーを調製し
た。このとき、見掛けの固形分濃度は約25%であり、該
発泡ポリスチレンビーズの浮上は見られなかったもの
の、パルプがファイバーボール化してしまい、該パルプ
による繊維補強効果が得られなかった。ここで、得られ
た原料混合物のスランプ度は31であった。該原料混合物
を実施例1と同様にして成形し、養生硬化させた。得ら
れた軽量無機質板の曲げ強度は14.1kg/cm2であり、圧縮
強度は9.3 kg/cm2であった。
【0033】〔比較例2〕水の量を667 重量部とした以
外、比較例1と同様にして原料スラリーを調製した。こ
のとき、見掛けの固形分濃度は約15%であり、該発泡ポ
リスチレンビーズは浮上してしまった。ここで、得られ
た原料混合物のスランプ度は136 であった。該原料混合
物を実施例1と同様にして成形し、養生硬化させた。得
られた軽量無機質板の曲げ強度は25.7kg/cm2であり、圧
縮強度は12.4kg/cm2であった。
【0034】上記実施例及び比較例から明らかなよう
に、水硬性物質、補強繊維及びシリカ微粉末を混合攪拌
した後、吸水性物質と合成樹脂発泡体小片とを添加する
ことにより、スラリーの見掛けの固形分濃度が高くなっ
て該発泡体小片が均一に分散し、得られる軽量無機質板
の強度が高くなる。
【0035】〔実施例5〕実施例1と同様にして、第1
の原料混合物を調製した。また、実施例1と同様にして
調製した原料スラリーに、パーライト10重量部と発泡ポ
リスチレンビーズ(粒径:1mm,発泡倍率:60倍)1重
量部とを添加攪拌し、第2の原料混合物とした。該第2
の原料混合物を、周囲に堰を設けた多孔質シート上に流
し込んで抄造しながら、該第1の原料混合物を該第2の
原料混合物の上に流し込み、更に該第1の原料混合物の
上に該第2の原料混合物を流し込んで抄造し、実施例1
と同様にして養生硬化させた。その結果、大きい気泡を
均一に含む芯層と、略平滑な表裏層との3層構造からな
る軽量無機質板が得られた。
【0036】〔実施例6〕実施例1と同様にして調製し
た原料スラリーを、周囲に堰を設けた多孔質シート上に
流し込んで抄造しながら、実施例1と同様にして調製し
た原料混合物を該原料スラリーの上に流し込み、更に該
原料混合物の上に該原料スラリーを流し込んで抄造し、
実施例1と同様にして養生硬化させた。その結果、大き
い気泡を均一に含む芯層と、平滑な表裏層との3層構造
からなる軽量無機質板が得られた。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、原料混合物中、合成樹
脂発泡体小片が均一に分散し、それによって該合成樹脂
発泡体小片又は気泡が均一に分散した軽量無機質板を得
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 FI C04B 24:26 16:08)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水硬性物質及び補強繊維を含有する原料
    を水に均一に分散させた後、吸水性物質を添加し、かつ
    任意の時点で合成樹脂発泡体小片を添加したスラリーか
    ら成形したマットの硬化物からなることを特徴とする軽
    量無機質板。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のマットの硬化物の片面又
    は両面に、 水硬性物質及び補強繊維を含有する原料を水に均一に分
    散させた後、吸水性物質を添加し、かつ任意の時点で請
    求項1記載のマットに混合されている合成樹脂発泡体小
    片よりも小径な合成樹脂発泡体小片を添加したスラリー
    から成形したマットの硬化物、及び/又は水硬性物質及
    び補強繊維を含有し合成樹脂発泡体小片を含有しない原
    料を水に分散させたスラリーから成形したマットの硬化
    物を積層したことを特徴とする軽量無機質板。
  3. 【請求項3】 該吸水性物質が、パーライト、焼成シラ
    ス、異形フライアッシュ、珪藻土及び無機質板廃材の粉
    砕物からなる群から選ばれた少なくとも1種である請求
    項1又は2記載の軽量無機質板。
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