JPH03218955A - 無機質成形板およびその製造方法 - Google Patents

無機質成形板およびその製造方法

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JPH03218955A JP2014614A JP1461490A JPH03218955A JP H03218955 A JPH03218955 A JP H03218955A JP 2014614 A JP2014614 A JP 2014614A JP 1461490 A JP1461490 A JP 1461490A JP H03218955 A JPH03218955 A JP H03218955A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内部に多孔構造を有し、軽量でかつインシュー
レーション性に富む無機質成形板およびその製造方法に
関するものである． 〔従来の技術〕 従来からセメントに木片，パルプ繊維等の補強材を混合
し、更に発泡性プラスチックビーズを混合した原料混合
物を成形するとともに加熱して該原料混合物中の発泡性
プラスチックビーズを発泡させ、更には該発泡性プラス
チックビーズの発泡によって得られたプラスチックビー
ズ発泡体粒を溶融して成形体内に多数の空孔を形成せし
めることによって軽量でかつ断熱性、防音性等のインシ
ューレーション性を有する多孔性セメント板を製造する
方法が提供されている（特開昭５４−１５７１２５号、
特公昭６３−１２７６号）。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら上記従来の多孔性セメント板では表面に気
孔が存在するため表面が滑かで化粧性に優れる板材を得
ることが出来ず、また透水性，透湿性も大きなものとな
る。また補強材として木片を用いた従来の木片セメント
板の場合は木片相互の絡み合いが殆んどないので成形の
際の圧締力を高くして製品の密度を大きくしないと得ら
れる製品の強度が充分なものではなく、また補強材とし
てバルプ繊維を用いた従来のパルプ混入セメント板の場
合はセメントーパルプ繊維混合物の密度が大きくなり発
泡性プラスチックビーズの発泡が抑制される。
〔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，
セメント３０〜６０重量％、ケイ酸含有物質３０〜６０
重量％、パーライト０〜１５重量％、フレークおよび／
または木粉５〜２５重量％の混合物の硬化物からなる表
裏層と、セメント３０〜６０重量％、ケイ酸含有物質３
０〜６０重量％、パーライト０〜１５重量％，木質繊維
束５〜２５重量％の混合物の硬化物からなり多孔性の芯
層とからなる無機質成形板を提供するものであり、更に
望ましくは該木質繊維束として分枝および／または弯曲
および／または折曲させることによって嵩高くされたも
のを用いる。
上記本発明の無機質成形板の製造方法として望ましい製
造方法は生産効率の高い乾式製造方法であって該乾式製
造方法とはセメント３０〜６０重量％、ケイ酸含有物質
３０〜６０重量％、パーライト０〜１５重量％、フレー
クおよび／または木粉５〜２５重量％、および水３０〜
４５重量％との混合物Ａを型板上にマット状に散布し、
更にセメント３０〜６０重量％、ケイ酸含有物質３０〜
６０重量％、パーライト０〜１５重量％，木質繊維束５
〜２５重量％、発泡性熱可塑性プラスチックビーズ０．
５−　５重量・％、および水３０〜４５重量％との混合
物Ｂをその上からマット状に散布し、更に上記混合物Ａ
をその上からマット状に散布して三層構造のマットを形
成する工程１上記三層構造のマットを圧締して予備硬化
させる工程２ 上記予備硬化物を加熱オートクレーブ養生することによ
り発泡性熱可塑性プラスチックビーズを発泡させかつ加
熱軟化収縮させるとともに硬化を進める工程３ 以上の工程１，２．３からなる無機質成形板の製造方法
である． 以下に本発明を詳細に説明する。
〔表裏層〕
本発明の無機質成形板の表裏層はセメント３０〜６０重
量％、ケイ酸含有物質３０〜６０重量％、パーライト０
〜１５重量％、フレークおよび／または木粉５〜２５重
量％の混合物Ａの硬化物である。
上記セメントとは例えばボ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
ルミナセメント等種々のセメントを包含するものであり
、上記ケイ酸含有物質とは例えば珪砂、珪石粉、シリカ
ヒューム、シラスバルーン等のケイ酸を含有する種々の
無機粉体を包含するものである。
上記セメントと上記ケイ酸含有物質とはケイ酸カルシウ
ム反応によって反応し硬化する。このようなケイ酸カル
シウム反応による硬化を円滑ならしめるには本発明の無
機質成形板の表裏層を構成する混合物Ａ中セメント３０
〜６０重量％、ケイ酸含有物質３０〜６０重量％が含有
されることが必要である。
パーライトは製造される無機質成形板の重量を軽減しか
つ寸法安定性を向上せしめるので．本発明にとっては望
ましいものであるが必須成分ではない。しかしパーライ
トの含有量が該混合物中１５重量％以上になると得られ
る無機質成形板の強度が低下しかつ表裏面が粗になる。
フレークおよび／または木粉は表裏層の補強材として用
いられるもので，フレークとしては網目１０ａｎを全通
し平均網目４．５ａｍのサイズで厚みがＩＩｍ以下のも
のが望ましく、木粉は５〜１００メッシュ、望ましくは
１０〜３０メッシュの粒径を有するものを使用する。
フレークは補強作用が木粉よりも大であるがフレークの
みでは得られる表裏層の緻密性が若干低下するが、一方
木粉のみでは得られる表裏層の強度が若干低下する。し
たがってフレークと木粉とは併用されることが好ましく
、その場合フレークと木粉との混合重量比は８０：２０
〜２０　：　８０程度とする。しかしフレーク単独また
は木粉単独の使用でも本発明の目的は充分達成される。
フレ−クおよび／または木粉が混合物Ｂ中５重量％以下
であると表裏層の強度が充分でなくなり，また２５重量
％以上であると難燃性が低下する．上記本発明の無機質
成形板の表裏層を構成する混合物Ａには更に塩化マグネ
シウム、硫酸マグネシウム，塩化カルシウム、硫酸カル
シウム，アルミン酸ソーダ、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が添加されても
よい。
〔芯層〕
本発明の無機質成形板の芯層はセメント３０〜６０重量
％、ケイ酸含有物質３０〜６０重量％、パーライト０〜
１５重量％、木質繊維束５〜２５重量％の混合物Ｂの硬
化物がらなり多孔性である．上記セメント、ケイ酸含有
物質、パーライトは、上記表裏層と同様なものが同様な
比率で用いられる。
木質繊維束は芯層の補強材として用いられるもので、望
ましくは径が約０．１〜２．０閣、長さが約２〜３５閤
、更に望ましくは１０〜３ｏ■の範囲にあるものを用い
るが、望ましい木質繊維束の形状としては分枝および／
または弯曲および／または折曲させることによって嵩高
くせられたものである。このような分枝および／または
弯曲および／または折曲させることにより嵩高くされた
木質繊維束を製造するには苛性ソーダ，亜硫酸ソーダ、
亜硫酸カルシウム等の薬液に木材を浸漬したり、木材を
蒸気で加熱したり、あるいは上記薬液浸漬と蒸気加熱と
を併用したりすることによって木材中に含まれる木質単
繊維のバインダーの役割をしているリグニン、ヘミセル
ロース、樹脂等を完全に溶解させることなく膨潤させる
にとどめた上で上記バインダーを残存させつ一解繊した
ものであり、上記バインダーのうち特にリグニンを略完
全に除去して解繊したパルプ繊維に比して径が大である
。なお木質繊維束が分枝している場合には分枝前の木質
繊維束を仮定してその径が約Ｏ．１〜２　．　０　ｍｍ
の範囲にあり，また木質繊維束が弯曲および／または折
曲している場合は末端間距離ではなく木質繊維束の実長
が１０〜３０ｍの範囲にあることが望ましい。
該木質繊維束は上記のサイズおよび形状により嵩高くな
っているが、その嵩比重は約０．０３〜０．０５ｇ／ａ
ｊの範囲にある．ここに嵩比重は内径８ａｌ、容積２０
００＋ａｌのメスシリンダーに絶乾状態の該木質繊維束
を２０００ｍｌ充填して全体の重量を測定し、該全体の
重量からメスシリンダーの重量を差引いて該木質繊維束
の重量を求め、該メスシリンダーの内径に丁度はまる円
板を充填した該木質繊維東上に載置して該円板上に重り
をのせｌｋｇの重量を該木質繊維束に及ぼした時の該木
質繊維束の容積を測定し、該木質繊維束の重量（ｇ）を
該容積（ａｌｔ）で割ることによって求められる．該木
質繊維束を分枝および／または弯曲および／または折曲
させることによって嵩高くせしめるには上記バインダー
の膨潤の程度および解嫌の程度を調節する．解纜は例え
ばグラインディングディスクにより行なわれ、解繊の程
度の調節は該グラインディングディスクのディスク間隙
を調節することによって行われる。
上記分技および／または弯曲および／または折曲させる
ことにより嵩高くせしめられている木質繊維束は混合物
Ｂ中では該繊維東相互はある程度の距離を介して絡み合
うが，該繊維束はパルプ繊維に比して径が大であるから
ある程度の剛性を有し糸まり状に絡み合うことはなく、
このようにして絡み合った繊維東相互間にセメントおよ
びケイ酸含有物質が抱き込まれる．上記した該繊維束の
剛性はこのような繊維東相互間の距離を保持しもって嵩
高さを維持するのに役立つのである。したがって本発明
の無機質成形板の製造に乾式製造方法を適用した場合、
硬化性無機粉体と該木質繊維束との混合物は機械的攪拌
等によってほぐすことが可能で、混合物を型板上に均一
に散布することが容易であるし、一方散布後は上記した
ように該木質繊維束のある程度の距離を介しての絡み合
いによって硬化性無機粉体が抱き込まれ，形崩れしない
マットを形成することが出来る。
そして製品においてもマトリクス中で該木質繊維束は上
記のように繊維東相互がある程度の距離を介して強固に
絡み合うと云う特異的な補強効果により比重の小さいし
たがって軽量でしかも比較的強度が大きい芯層を与える
のである。
本発明において，芯層を多孔質にするには通常該混合物
に熱可塑性プラスチック発泡体粒を混合して硬化させる
とともに該熱可塑性プラスチック発泡体粒を加熱して軟
化収縮させる方法を適用する。該混合物Ｂに熱可塑性プ
ラスチック発泡体粒を混合するには既に発泡している熱
可塑性プラスチック発泡体粒を混合する以外、発泡性熱
可塑性プラスチックビーズを混合し、該混合物Ｂの硬化
前または硬化時に該発泡性熱可塑性プラスチックビーズ
を発泡させて熱可塑性プラスチック発泡体粒としてもよ
い。この場合、木質繊維束として上記分枝および／また
は弯曲および／または折曲させることにより嵩高くされ
たものを用いると、混合物Ｂの構造が疎になるので該発
泡性熱可塑性プラスチックビーズの発泡が均一かつ円滑
に行なわれると云う利点がある。上記本発明に用いられ
る発泡性熱可塑性プラスチックビーズとはプロパン，ブ
タン、ペンタン、石油エーテルのような揮発性発泡剤を
含浸したポリエチレン、ポリプロピレン，ポリスチレン
等の熱可塑性プラスチックのビーズである。また該熱可
塑性プラスチック発泡体粒または該発泡性熱可塑性プラ
スチックビーズの添加量は通常混合物Ｂ中０．５〜５重
量％である。該熱可塑性プラスチック発泡体粒または該
発泡性熱可塑性プラスチックビーズの添加量が０．５重
量％以下であると芯層中の空孔の割合が低下してインシ
ュレーション性が充分でなくなるが、５重量％以上にな
ると本発明の無機質成形板中の有機貿の割合が過大とな
って本発明の無機質成形板の難燃性が低下する。
〔製造方法〕
本発明の無機質成形板の製造方法としては工程の連続化
が容易で装置も簡単な乾式製造方法を採用することが望
ましい。乾式製造方法の工程１においては、型板上に上
記混合物Ａをマット状に散布し、次いでその上に上記混
合物Ｂをマット状に散布し、更にその上に上記混合物Ａ
をマット状に散布するのであるが、この際混合物Ａおよ
び混合物Ｂには硬化反応のために夫々水を３０〜４５重
量％添加しておく。混合物Ｂの木質繊維束として上記分
枝および／または弯曲および／または折曲させることに
より嵩高くされたものを用いると、混合物Ｂがほぐれ易
くなり、型板上に均一に散布し易くなる。連続製造法に
おいては上記型板は多数個ベルトコンベアー上に載置せ
しめられる。型板上に散布された原料混合物は所望なれ
ばロール等によって若干押圧され、該マットはそれから
工程２において水分存在下に圧締予備硬化され所望の形
状に成形される。圧締条件は通常圧締圧１０〜２０Ｋｇ
／ａｌｉ、温度６０〜８０℃、時間２０〜３０時間程度
で行われ、加熱は通常蒸気にて行われる。圧締は二つの
型板間に上記マットを挟圧することによって行われるが
、該型板面には所定の形状、凹凸模様等が施されてもよ
い。
上記工程２の圧締予備硬化によって得られた予備硬化物
は工程３においてオートクレーブ中にて養生される．養
生条件は通常圧力１０〜２０Ｋｇ／ｄ、温度１６０−１
８０”Ｃ、時間５〜１０時間である。
上記オートクレーブ養生によりセメントとケイ酸含有物
質とのケイ酸カルシウム反応は完全に行なわれ、かつ芯
層に発泡性熱可塑性プラスチックビーズを添加した場合
には該発泡性熱可塑性プラスチックビーズは完全に発泡
し、同時に該発泡性プラスチックビーズの発泡によって
形成されたプラスチック発泡体粒は溶融してセル中の発
泡剤が外界へ逃散し、該プラスチック発泡体は急速に収
縮して芯層内部に多数の空孔が形成される。そして該空
孔内壁面には熱可塑性プラスチック発泡体粒に帰因する
プラスチックコーティング層が形成される。
このようにして本発明の無機質成形板が製造されるが、
本発明の無機質成形板の表裏層の厚みは通常全体の厚み
の１０〜３０％、密度は通常０．９〜ＩＡｇ／ｄとする
。
〔作用〕
本発明においては表裏層、芯層ともにセメント３０〜６
０重量％、ケイ酸含有物質３０〜６０重量％を含んでい
るから，ケイ酸カルシウム反応にもとづく各層の硬化が
円滑に進行する。更に乾式製造方法を採用した場合、オ
ートクレーブ養生により該ケイ酸カルシウム反応は略完
全に進行して成形体の最終的な寸法状態で硬化するので
、一旦硬化した成形体は外界の影響を受けることが少な
く製品の寸法安定性が向上する。また表裏層にはフレー
クおよび／または木粉が５〜２５重量％含有されるから
、該表裏層は緻密性が高い表面平滑性に富むものとなる
。更に芯層は木質繊維束５〜２５重量％を含みかつ多孔
性であるから軽量で防音断熱性に富むものとなる。なお
表裏層および芯層において，フレーク、木粉、木質繊維
束等の木質補強材は２５重量％以下で含まれるから本発
明の無機質成形板は難燃性のものとなる。
芯層に用いられる木質繊維束として、分枝および／また
は弯曲および／または折曲させることにより嵩高くされ
たものを用いると、芯層の嵩比重が小さくなるが強度は
低下せず、また発泡性熱可塑性プラスチックビーズの発
泡も均一かつ円滑に行なわれる。
本発明の無機質成形板の表裏面にエンボスが施されても
よいが、その場合には緻密な表裏層と多孔性でありそれ
故にクッション性を有する芯層とにより、極めて鮮明な
かつ深いエンボスを施すことが出来る。
〔発明の効果〕
したがって本発明においては、従来の木片セメント板や
パルプ混入セメント板に比して寸法安定性が極めて良好
で軽量かつ比較的強度が大で、防音断熱性に富みまた難
燃性の高い、かつ鮮明な深いエンボスを施し得る無機質
成形板が得られる。
〔実施例〕
実施例１ （１）混合物Ａの処方は下記の通りである。
ボルトランドセメント　　　４７重量％珪砂　　　　　
　　　　　　３０ パーライト　　　　　　　　　１０ フレーク＄１５ 木粉串２５ 硫酸アルミニウム　　　　　　３ 傘１：フレークとしては平均網目４．５ｍ、平均厚み０
．６ｍｓのものを用いる。
串２二木粉としては平均粒径２ｏメッシュのものを用い
る。
（２）混合物Ｂの処方は下記の通りである。
ボルトランドセメント　　　４６重量％珪砂　　　　　
　　　　　　２８ パーライト　　　　　　　　１ｏ　〃 木質繊維束＊　　　　　　　１ｏ　〃 発泡性ポリスチレンビーズ　　３　〃 （予備発泡品） 硫酸アルミニウム　　　　　　３　〃 ＊木質繊維束としては平均径１．０ｍｍ、長さ２０ｍｌ
の分枝および／または弯曲および／または折曲させられ
たものを用いる。
（３）混合物Ａおよび混合物Ｂに水４０重量％を夫々添
加した上で、該混合物Ａを下型板上に散布して８ｌＩｆ
ｆｉ＋厚のマットとし、更にその上に該混合物Ｂを散布
して５０ｍｍ厚のマットとし、更にその上に該混合物Ａ
を散布して８ＩＩＩＩ１厚のマットとし、その上から上
型板を当接してプレス成形後に圧力１０ｋｇ／ａ＃、温
度７０℃にて２５時間圧締硬化を行なう。得られた積層
成形体は厚さ１８ｍｎの板状体であり、該積層成形体は
その後オートクレーブ中にて圧力１５ｋｇ／ａＩ？、温
度１６５℃にて７時間養生され、該積層成形体中のセメ
ントと珪砂とはケイ酸カルシウム反応によって硬化し、
かつ芯層の発泡性ポリスチレンビーズは発泡し、その後
軟化収縮する。
このようにして得られた無機質成形板は表面が緻密でか
つ平滑であるが軽量で防音断熱性に富むものである。
実施例２ （１）混合物Ａの処方は下記の通りである。
セメント＊１　　　　　　　　５０重量％シリカヒュー
ム　　　　　　３０ パーライト　　　　　　　　　１０　〃木粉＊２　　　
　　　　　　　１０　〃傘１：セメントとしてはボノレ
トランドセメントとアルミナセメントの１：１重量比混
合物を用いる。
串２：木粉は実施例１で用いたものと同様なものを用い
る。
（２）混合物Ｂの処方は下記の通りである。
セメント傘１　　　　　　　　５０重量％シリカヒュー
ム　　　　　　２７ パーライト　　　　　　　　１０ 木質繊維東−２　　　　　　　１０ ポリスチレン発泡体粒　　　　３　〃 串１：セメントは混合物Ａで用いたものと同じ処方のも
のを用いる。
傘２：木質繊維束は実施例１で用いたものと同様なもの
を用いる。
（３）実施例１と同様にして乾式製造方法により無機質
成形板を製造する。この際、ポリスチレン発泡体粒はオ
ートクレーブ養生中に軟化収縮する。
このようにして得られた無機質成形板は表面が緻密でか
つ滑かであるが軽量で防音断熱性に富むものである。
実施例３ （１）混合物Ａの処方は下記の通りである。
ボルトランドセメント　　　４７重量％シラスバルーン
　　　　　　１０　〃 珪砂　　　　　　　　　　　３０　〃 フレーク傘１　　　　　　　　　　　５　　／Ｆ木粉−
２５ アルミン酸ソーダ　　　　　　３ 傘１：フレークは実施例１で用いたものと同様なものを
用いる。
＊２：木粉は実施例１で用いたものと同様なものを用い
る。
（２）混合物Ｂの処方は下記の通りである。
ボルトランドセメント　　　４６重量％シラスバルーン
　　　　　　１０ 珪砂　　　　　　　　　　　２８ 木質繊維束＄１０ 発泡性ポリスチレンビーズ　　３ （予備発泡品） アルミン酸ソーダ　　　　　　３ 傘：木質繊維束は実施例１で用いたものと同様なものを
用いる。
（３）実施例１と同様にして乾式製造方法により無機質
成形板を製造する。
このようにして得られた無機質成形板は表面が緻密でか
つ滑かであるが軽量で防音断熱性に富むものである。
代 理 人 宇 佐 見 忠 男一　　・ トノで１一 手続補正書 平成　２年　８月　８日 平成　２年特　許　願第０１４６１４号発明の名称 無機質成形板およびその製造方法 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　名古屋市港区汐止町１２番地 名称ニチハ株式会社 代表者濱本　晴市

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、セメント３０〜６０重量％、ケイ酸含有物質３０〜
    ６０重量％、パーライト０〜１５重量％、フレークおよ
    び／または木粉５〜２５重量％の混合物の硬化物からな
    る表裏層と、セメント３０〜６０重量％、ケイ酸含有物
    質３０〜６０重量％、パーライト０〜１５重量％、木質
    繊維束５〜２５重量％の混合物の硬化物からなり多孔性
    の芯層とからなることを特徴とする無機質成形板 ２、該木質繊維束は分枝および／または弯曲および／ま
    たは折曲させることによって嵩高くされている特許請求
    の範囲１に記載の無機質成形板３、セメント３０〜６０
    重量％、ケイ酸含有物質３０〜６０重量％、パーライト
    ０〜１５重量％、フレークおよび／または木粉５〜２５
    重量％、および水３０〜４５重量％との混合物Ａを型板
    上にマット状に散布し、更にセメント３０〜６０重量％
    、ケイ酸含有物質３０〜６０重量％、パーライト０〜１
    ５重量％、木質繊維束５〜２５重量％、発泡性熱可塑性
    プラスチックビーズ０．５〜５重量％、および水３０〜
    ４５重量％との混合物Ｂをその上からマット状に散布し
    、更に上記混合物Ａをその上からマット状に散布して三
    層構造のマットを形成する工程１ 上記三層構造のマットを圧締して予備硬化させる工程２ 上記予備硬化物を加熱オートクレーブ養生することによ
    り発泡性熱可塑性プラスチックビーズを発泡させるとと
    もに硬化を進める工程３ 以上の工程１、２、３からなる無機質成形板の製造方法
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