JPH06234559A - ケイ酸カルシウム成形体及びその製造方法 - Google Patents

ケイ酸カルシウム成形体及びその製造方法

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JPH06234559A
JPH06234559A JP2260993A JP2260993A JPH06234559A JP H06234559 A JPH06234559 A JP H06234559A JP 2260993 A JP2260993 A JP 2260993A JP 2260993 A JP2260993 A JP 2260993A JP H06234559 A JPH06234559 A JP H06234559A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温時等に加熱収縮及び反りがなく、耐水性
及び耐火性に優れ、また曲げ強度を充分に有したケイ酸
カルシウム成形体及びその製造方法を提供すること。 【構成】 本発明のケイ酸カルシウム成形体は、ケイ酸
カルシウム100重量部、補強繊維2〜8重量部、ラテ
ックス3〜9重量部及び繊維性分散材1〜6重量部から
なるスラリーを成形してなり、また、その製造方法は、
上記スラリーを加圧力70〜150kgf/cm2 、脱水時間
5分以下で脱水加圧成形し後、乾燥することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ケイ酸カルシウム成形
体及びその製造方法に関するものである。更に詳しく
は、本発明は、木材の欠点である反る、腐るといった耐
水性不良及び燃えるといった耐火性不良を改善しつつ木
材の良さである軽量で、強靱で加工性の良さを備えた建
築材料として使用することができるケイ酸カルシウム成
形体及びその製造方法である。
【0002】
【従来の技術】ケイ酸カルシウム成形体については、従
来から種々のものが提案されている。例えば、(1) ケイ
酸カルシウム水和物100重量部、水硬性石膏10〜1
50重量部、重合体エマルジョン5〜30重量部、凝集
剤及び補強繊維を含有するスラリーを成形、乾燥してな
るケイ酸カルシウム成形体(特開昭54−160428
号公報)が提案され、具体的には、ケイ酸カルシウム1
00重量部に対してα型半水石膏50重量部、カルボキ
シ変性スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス12重
量部、アクリルアミド系高分子凝集剤1.1重量部、ガ
ラス繊維6重量部から成るものが提案されている。
【0003】また、(2) ケイ酸カルシウム100重量
部、補強繊維1〜30重量部、ラテックス1〜40重量
部及び分散剤0.1〜5重量部からなるスラリーを成
形、乾燥してなるケイ酸カルシウム成形体(特開昭62
−126053号公報)が提案され、具体的には、ケイ
酸カルシウム100重量部に対してガラス繊維7重量
部、メラミン縮合物系分散剤3重量部、ラテックス10
重量部から成るものが提案されている。ここで、従来の
分散剤は、セメント用分散剤等であり、具体的には、リ
グニン系、高級多価アルコールのスルホン酸塩系、アル
キルスルホン酸塩、及び高縮合物系、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル系、メラミン縮合系等が挙げられ、
成形体製造時の各原料の均一分散を図っている。
【0004】更に、(3) ケイ酸カルシウム100重量
部、エリトンガイト生成物質1〜15重量部からなるス
ラリーを成形、乾燥してなるケイ酸カルシウム成形体
(特開昭62−235276号公報)が提案され、ケイ
酸カルシウム100重量部に対してガラス繊維7重量
部、ラテックス5重量部、分散剤3重量部、膨張剤2.
5重量部から成るものが提案されている。また、従来の
ケイ酸カルシウム成形体の製法では、加圧成形において
高々60kgf/cm2 である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
(1) の成形体には、水硬性石膏が多量に含有している
為、建築材料としての耐水性に改善の余地があり、高温
時に於ける石膏結晶の分解による耐火性も充分でなく、
耐水・耐火性を備えたケイ酸カルシウム成形体を得るこ
とは困難である。また(2) の成形体は、(1) の成形体に
見られる耐水・耐火性の問題点を解決しようとするもの
であるが、未だ成形体の曲げ強度、耐熱性に改善の余地
がある。
【0006】更に(3) の成形体は、エリトンガイト生成
物質を添加するものであるが、これも(1) と同様耐火性
に改善の余地があり、生成量が多くなると高温時結晶の
分解により反り変形が大きくなるといった建築材料に不
適なものとなってしまう。又、上記(1) 、(2) 共に重合
体エマルジョン又はラテックス量が多量になるにつれ、
加工性及び耐水性は向上するが、ケイ酸カルシウム10
0重量部に対し、これらを10重量部以上にすると、曲
げ強度が逆に低下し、高温時、加熱収縮、反りが顕著に
現れ、建築材料として不適なものとなる。本発明の目的
は、高温時等に加熱収縮及び反りがなく、耐水性及び耐
火性に優れ、また曲げ強度を充分に有したケイ酸カルシ
ウム成形体及びその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ケイ酸カル
シウムに対し、補強繊維量とラッテクス量と、更に新た
に繊維性分散材とを適宜な量に配合することにより、極
めて耐水性及び耐火性のある、しかも曲げ強度を充分に
有したケイ酸カルシウム成形体ができることを知見し
た。即ち、本発明は、上記知見に基づいてなされたもの
であり、ケイ酸カルシウム100重量部、補強繊維2〜
8重量部、ラテックス3〜9重量部及び繊維性分散材1
〜6重量部からなるスラリーを成形してなるケイ酸カル
シウム成形体を提供することにより上記の目的を達成し
たものである。
【0008】以下、本発明に係るケイ酸カルシウム成形
体及びその製造方法の好ましい実施の態様について詳説
する。本発明に係るケイ酸カルシウム成形体は、基本的
にケイ酸カルシウム、補強繊維、ラテックス及び繊維性
分散材を必須の成分とする。ケイ酸カルシウムとして
は、それ自他公知のもの(例えば、特開昭62−123
053号公報、特開昭62−235276号公報、及び
特開昭64−38227号公報に記載のもの等。)を用
いることができ、具体的には、生石灰、消石灰、スラグ
等の石灰質原料とケイ石、ケイ砂、セメント等のケイ酸
質原料及び水との水熱合成反応により得られるトバモラ
イト、ゾノトライト又はこれらの混在したケイ酸カルシ
ウム水和物を挙げることができる。
【0009】補強繊維は、無機繊維或いは有機繊維でも
よいが、好ましくはガラス繊維、カーボン繊維、アルミ
ナ繊維、スチール繊維等の耐火性のものが良い。特に、
ガラス繊維は、耐火性、コスト面で優れており、成形体
の強度や耐衝撃性を向上し、成形時の脱水濾過性を良好
なものにする。補強繊維は、分散性、成形性、補強効果
等を考慮し、繊維径は8〜13μm、長さ6〜25mmが
良く、使用量は、後述の実施結果よりケイ酸カルシウム
100重量部に対し、2〜8重量部、好ましくは4〜6
重量部が良い。
【0010】ラテックスは、それ自他公知のもの(例え
ば、特開昭62−123053号公報、及び特公昭62
−3109号公報に記載のもの等。)を用いることがで
き、エマルジョン型、溶液型で用いることができ、具体
的には、スチレン−ブタジエン共重合体、カルボキシル
基変性スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体、ブタジエン共重合体、メタク
リル酸メチル−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピ
レン共重合体等を挙げることができる。中でも、カルボ
キシル基を含むスチレン−ブタジエン共重合体ラテック
スが良好であり、このラテックスは、ケイ酸カルシウム
同士を架橋により接着固定する作用が有り、これにより
切削加工時の粉粒等の飛散防止、ネジ、釘等の保持力及
び耐水性を向上させ、建築材として好ましボードを形成
する。ラテックス使用量は、後述の実施結果よりケイ酸
カルシウム100重量部に対して3〜9重量部、好まし
くは4〜7重量部である。
【0011】繊維性分散材は、ラテックスの定着を良く
する働きがあり、ラテックス及び補強繊維の分散を均一
にするものであり、具体的には、パルプ等であり、例え
ば、古紙、クラフト紙、バージンパルプ等一般のものを
挙げることができる。このようなパルプ材は、ケイ酸カ
ルシウムやガラス繊維の分散を均一にすると共に、ラテ
ックスの定着を良くする働きがあり、従来のように多量
のラテックスを用いなくても成形体は同性能以上のもの
が得られ、コストの安いものを提供することができる。
分散材の使用量は1〜6重量部、好ましくは2〜4重量
部で良く、これらの範囲であれば、JIS A 132
1(難燃性試験方法)の不燃材料を満足する結果を充分
に得ることができる。尚、上記成分以外に、高分子凝集
剤、分散剤、着色剤、或いはラテックス用に硫黄系下流
剤、融着付与剤等の添加剤を適宜加えることができる。
例えば、スラリーの凝集剤については、特に限定するこ
となくアニオン型、カチオン型、又は併用でも良い。
【0012】次に本発明に係るケイ酸カルシウム成形体
の製造方法を説明すると、ケイ酸カルシウム100重量
部、補強繊維2〜8重量部、ラテックス3〜9重量部及
び繊維性分散材1〜6重量部からなるスラリーを成形し
乾燥することにより製造することができる。また、スラ
リーの成形の際には、一般成形、例えば、抄造成形、押
出成形等でも良いが、特に脱水加圧成形が望ましい。以
下、脱水加圧成形によりケイ酸カルシウム成形体の製造
方法の好ましい一実施態様を詳述する。
【0013】上記スラリー中の水分は、ケイ酸カルシウ
ム100重量部に対して、1200〜3900重量部の
範囲が望ましく、このようなスラリーは加圧力70〜1
50kgf/cm2 、特に80〜100kgf/cm2 、脱水時間5
分以下で脱水成形することがよい。上記スラリーでは高
加圧を行うことができ、従来の30〜60kgf/cm2 の加
圧力と相違し、脱水時間が5分以下でも充分に脱水成形
の目的が達成され、また凝集剤を多量に添加する必要も
ない。また、従来は、スラリー濃度によっては脱水中に
材料分離が発生したりする濃度制限があり、コスト高と
なる原因になっていたが、上記スラリー成分では濃度制
限が少なく、加圧力70〜150kgf/cm 2 であれば、成
形体の表面硬度、曲げ強度、耐衝撃性、二次加工特性が
向上する。成形後の乾燥温度は、130〜150℃の範
囲で行うのが望ましく、最終的に得られるケイ酸カルシ
ウム成形体は、その成形体の比重が0.10〜1.20
とすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係るケイ酸カルシウム成形体
及びその製造方法についての実施例を説明する。但し、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。尚、
実施例における試験結果は、次の方法によった。 (1)曲げ強度:JIS A 1408(4号試験体)
に準じた。 (2)加工性:表面状態、塗装状態、ルーター加工を行
い木材との比較を行った。 (3)耐熱性:成形体を1000℃、2時間電気炉加熱
し、有害ガス発生の有無、厚み及び線収縮、変形測定。 (4)耐水性:成形体を24時間、水温20℃浸漬後、
木口外観、吸水による寸法安定性により判定。 (5)評価:◎優、○良、△可、×不可
【0015】(実施例1)ケイ石粉末と消石灰とをSi
2 :CaOのモル比を1:1の割合になる様に調合
し、CaOとSiO2 との合計重量に対し12倍量の水
を加え、オートクレーブ中で攪拌しながら温度198℃
で7時間水熱合成反応させ、ケイ酸カルシウム水和物ス
ラリーを得た。このスラリーにケイ酸カルシウム100
重量部に対してラテックス(日本ゼオン(株)製、商品
名:LX416−)固体重量5重量部、パルプ(兵庫パ
ルプ(株)製、商品名:セロファイバー)2重量部、ガ
ラス繊維(日本電気硝子(株)製、商品名:ACS,E
CS)5重量部を添加混合した。得られたスラリーを3
00×300mm型枠に流し、100kgf/cm2 の圧力で脱
水加圧し150℃で6時間乾燥し、ケイ酸カルシウム成
形体を得た。
【0016】(比較例1)パルプを無使用とした以外
は、実施例1と同様に成形体を得た。この結果を表1に
示す。 (比較例2)ガラス繊維使用量を2重量部未満にした以
外は、実施例1と同様に成形体を得た。この結果を表1
に示す。 (比較例3)ラテックス使用量を2倍の10重量部とし
た以外は、実施例1と同様に成形体を得た。この結果を
表1に示す。
【0017】(比較例4)実施例1と同様なケイ酸カル
シウム100重量部に対して、α型半水石膏50重量
部、ラテックス12部、アクリルアミド系高分子凝集剤
1.1重量部、ガラス繊維6重量部を用いて実施例1と
同様に成形体を製造した。この評価結果を表1に示す。 (比較例5)実施例1と同様なケイ酸カルシウム100
重量部に対して、ガラス繊維7重量部、メラミン縮合物
系分散剤3重量部を用いて、ラテックスを10重量部を
用いた以外は、実施例1と同様に成形体を得た。この評
価結果を表1に示す。 (比較例6)実施例1と同様なケイ酸カルシウム100
重量部に対して、ガラス繊維7重量部、ラテックス5重
量部、分散剤3重量部、膨張剤2.5重量部を用いた以
外は、実施例1と同様に成形体を得た。この結果を評価
表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】(実施例2〜4)ガラス繊維の長さを表2
に示す様に変えた以外は、実施例1と同様に成形体を得
た。この評価結果を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】(実施例5〜9)脱水加圧力を表3に示す
様に変えた以外は、実施例1と同様にして成形体を得
た。この結果を表3に示す。
【0022】
【表3】
【0023】
【発明の効果】本発明に係るケイ酸カルシウム成形体及
びその製造方法では、高温時等に加熱収縮及び反りがな
く、耐水性及び耐火性に優れ、また曲げ強度を充分に有
するものとすることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケイ酸カルシウム100重量部、補強繊
    維2〜8重量部、ラテックス3〜9重量部及び繊維性分
    散材1〜6重量部からなるスラリーを成形してなるケイ
    酸カルシウム成形体。
  2. 【請求項2】 補強繊維がガラス繊維であり、径8〜1
    3μm、長さ6〜25mmからなる請求項1記載のケイ酸
    カルシウム成形体。
  3. 【請求項3】 繊維性分散材がパルプであることを特徴
    とする請求項1記載のケイ酸カルシウム成形体。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のケイ酸カルシウム成形体
    の製造方法にあって、上記スラリーを加圧力70〜15
    0kgf/cm2 、脱水時間5分以下で脱水加圧成形し後、乾
    燥することを特徴とするケイ酸カルシウム成形体の製造
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330305A (zh) * 2019-07-15 2019-10-15 重庆大学 一种水化硅酸钙仿木材料及其制备方法
CN116670093A (zh) * 2021-01-13 2023-08-29 株式会社Aa综合材料 树脂混合不燃性硅酸钙成型体
CN117845648A (zh) * 2024-01-30 2024-04-09 上海紫丹食品包装印刷有限公司 一种纸质容器盖及其生产方法

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