JPH0717427B2 - 水硬性無機質抄造製品及びその製造方法 - Google Patents
水硬性無機質抄造製品及びその製造方法Info
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- JPH0717427B2 JPH0717427B2 JP59126186A JP12618684A JPH0717427B2 JP H0717427 B2 JPH0717427 B2 JP H0717427B2 JP 59126186 A JP59126186 A JP 59126186A JP 12618684 A JP12618684 A JP 12618684A JP H0717427 B2 JPH0717427 B2 JP H0717427B2
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Description
【発明の詳細な説明】 A 本発明の技術分野 本発明は石綿を使用しなくても本質的に機械的性能の優
れた水硬性無機質抄造製品と、そのような抄造製品を得
るための製造方法に関するものである。
れた水硬性無機質抄造製品と、そのような抄造製品を得
るための製造方法に関するものである。
B 従来技術とその問題点 水硬性無機質抄造製品は、石綿スレート板に代表される
ように石綿のような繊維質とセメントのような水硬性物
質とを主成分とする複合体である。
ように石綿のような繊維質とセメントのような水硬性物
質とを主成分とする複合体である。
その主たる製造方法は、石綿等の繊維成分とセメント等
の水硬性結合成分を他の添加剤と共に5〜30重量%の水
分散液(抄造スラリー)とした後、これを丸網又は長網
上に抄き上げ、脱水後成型、硬化、乾燥して製品とする
湿式抄造法である。
の水硬性結合成分を他の添加剤と共に5〜30重量%の水
分散液(抄造スラリー)とした後、これを丸網又は長網
上に抄き上げ、脱水後成型、硬化、乾燥して製品とする
湿式抄造法である。
この方法は簡単な設備で生産性が高く、高強度の安価な
不燃材を提供するものであり、かかる製品は建築材料と
して幅広い分野で多量に使用されている。
不燃材を提供するものであり、かかる製品は建築材料と
して幅広い分野で多量に使用されている。
かかる水硬性無機質抄造製品での石綿の役割は (1)抄造工程における高生産性付与効果 (a)併用される繊維質の均一な分散性の付与 (b)水硬性物質を主とする粒子状物質の捕捉と適当な
水性の付与 (c)メーキングロールや成型ロールでの層間剥離や、
皺、水割れ現象の防止 (d)表面平滑性、プレス成型時の型付け性の付与 (e)グリーンシートの強力向上(取扱性の向上) (2)製品物性の確保(水硬性物質の補強) (a)曲げ、引張り、衝撃強度等の機械的物性の向上 (b)寸法安定性の付与 (c)耐久性の向上 と言われている。さらに例えば不燃性を損わない等水硬
性物質の本来有している特長をほとんど低下させること
がない。加えて非常に安価な物質である。
水性の付与 (c)メーキングロールや成型ロールでの層間剥離や、
皺、水割れ現象の防止 (d)表面平滑性、プレス成型時の型付け性の付与 (e)グリーンシートの強力向上(取扱性の向上) (2)製品物性の確保(水硬性物質の補強) (a)曲げ、引張り、衝撃強度等の機械的物性の向上 (b)寸法安定性の付与 (c)耐久性の向上 と言われている。さらに例えば不燃性を損わない等水硬
性物質の本来有している特長をほとんど低下させること
がない。加えて非常に安価な物質である。
かくの如く無機質抄造製品における石綿の役割は極めて
重要であり、すぐれた物性を有する安価な該製品は石綿
の存在なしにはあり得ないとまで言われる所以である。
重要であり、すぐれた物性を有する安価な該製品は石綿
の存在なしにはあり得ないとまで言われる所以である。
石綿のかかるすぐれた特性は、石綿がフイブリル状物質
であること、水硬性物質との親和性に富むこと、高強
力、高ヤング率であること、無機質繊維であること、保
水性が高いこと等に起因する。
であること、水硬性物質との親和性に富むこと、高強
力、高ヤング率であること、無機質繊維であること、保
水性が高いこと等に起因する。
一方石綿は該石綿を含有する製品を製造する時及び加
工、施工する時に空気中にその粉塵を発生する。
工、施工する時に空気中にその粉塵を発生する。
近年石綿の微細な粉塵が人体に吸引されると、肺がん等
を引き起こすことが明らかにされつつあり、その使用は
しだいに法規制等により制限されはじめ、使用禁止の方
向へ向う気配すらある。
を引き起こすことが明らかにされつつあり、その使用は
しだいに法規制等により制限されはじめ、使用禁止の方
向へ向う気配すらある。
さらに石綿産出国が特定国に偏在しており、又質源枯渇
の問題もある。
の問題もある。
かかる状況下で多量に石綿を含む水硬性無機質抄造製品
にかわつて石綿を全く含まずに石綿使用時と同等の高生
産性と高性能を有する水硬性無機質抄造製品の提供が強
く望まれている。
にかわつて石綿を全く含まずに石綿使用時と同等の高生
産性と高性能を有する水硬性無機質抄造製品の提供が強
く望まれている。
従来から石綿を他の物質で代替することにより湿式抄造
法で製品を作る試みがなされてきたが充分ではなくごく
限定的な用途に使用されているのみである。
法で製品を作る試みがなされてきたが充分ではなくごく
限定的な用途に使用されているのみである。
その理由は既述の如く石綿のすぐれた水硬性物質捕捉
性、層間剥離防止、型付け性付与、すぐれた補強性等を
満足する代替物がないことによる。
性、層間剥離防止、型付け性付与、すぐれた補強性等を
満足する代替物がないことによる。
特開昭55-121947号、同55-121948号はパルプ、凝集剤、
ガラス繊維の組合せにより、ガラス繊維の分散性、水硬
性物質等の捕捉性を向上し、石綿代替を計つたものであ
るが、分散性、捕捉性共に不充分である。特に捕捉性
は、凝集剤の効果はうかがわれるものの、たかだか70%
程度であり、操業生産上問題である。さらに層間剥離等
の問題も解決されていない。
ガラス繊維の組合せにより、ガラス繊維の分散性、水硬
性物質等の捕捉性を向上し、石綿代替を計つたものであ
るが、分散性、捕捉性共に不充分である。特に捕捉性
は、凝集剤の効果はうかがわれるものの、たかだか70%
程度であり、操業生産上問題である。さらに層間剥離等
の問題も解決されていない。
又特公昭57-60315号にはパルプと比較的細い繊維(例え
ばロツクウール)にて水硬性物質の捕捉性を上げ、耐ア
ルカリガラス繊維にて製品物性をあげる技術が開示され
ている。
ばロツクウール)にて水硬性物質の捕捉性を上げ、耐ア
ルカリガラス繊維にて製品物性をあげる技術が開示され
ている。
該技術も水硬性物質の捕捉性が不充分であり、又層間剥
離、型付け性が大きな問題である。さらに耐アルカリガ
ラス繊維の分散性が悪いために補強効果が不充分で、製
品の表面性も悪い。
離、型付け性が大きな問題である。さらに耐アルカリガ
ラス繊維の分散性が悪いために補強効果が不充分で、製
品の表面性も悪い。
特開昭59-73463号には、ベントナイト、パルプで水硬性
物質の捕捉性をあげ、ビニロン等で補強効果を上げる試
みがなされている。
物質の捕捉性をあげ、ビニロン等で補強効果を上げる試
みがなされている。
水硬性物質の捕捉性はベントナイト使用の効果がみられ
るものの、操業生産上は不充分であり、又ベントナイト
の使用方法を特定しない限り補強繊維の分散性が悪く、
補強効果が出にくい。
るものの、操業生産上は不充分であり、又ベントナイト
の使用方法を特定しない限り補強繊維の分散性が悪く、
補強効果が出にくい。
以上のいづれの公知技術も既述の如き数々のすぐれた特
性を有する石綿を代替するには不充分であり、石綿使用
時の高生産性、すぐれた製品物性には遠く及ばない。
性を有する石綿を代替するには不充分であり、石綿使用
時の高生産性、すぐれた製品物性には遠く及ばない。
本発明者等はかかるすぐれた特性を有する石綿を代替す
るためには、種々の成分を複合し、それぞれの特性に加
えて相乗作用を引き出すことがポイントと考え、鋭意研
究の結果本発明に到達したものである。
るためには、種々の成分を複合し、それぞれの特性に加
えて相乗作用を引き出すことがポイントと考え、鋭意研
究の結果本発明に到達したものである。
C 本発明の構成 その要旨は(a)本発明で規定する膨潤度が2〜10のベ
ントナイトと(b)パルプの分散液に、(c)ポリビニ
ルアルコール系またはポリアクリロニトリル系の補強用
繊維、(d)天然または/及び人造の繊維状無機物を分
散させたうえで、(e)セメント等の水硬性無機物を添
加してなる抄造用スラリーを、(f)凝集剤を加えつつ
抄き上げてなる水硬性無機質抄造製品及びその製造方法
である。
ントナイトと(b)パルプの分散液に、(c)ポリビニ
ルアルコール系またはポリアクリロニトリル系の補強用
繊維、(d)天然または/及び人造の繊維状無機物を分
散させたうえで、(e)セメント等の水硬性無機物を添
加してなる抄造用スラリーを、(f)凝集剤を加えつつ
抄き上げてなる水硬性無機質抄造製品及びその製造方法
である。
本発明者等は種々の成分を複合するという本発明と同様
な考えにもとづいて特願昭58-131451号を提案したが、
補強用繊維等の繊維質の分散性、セメント等の水硬性無
機質の捕捉性、層間剥離防止性、表面性、型付け性等が
やや不足であり、これらの改善に力点をおいて検討した
結果が本発明であり、膨潤度を特定したベントナイトを
使用するところに特徴がある。即ちベントナイト自体の
特性と他の物質との相乗作用により、石綿なしの高生産
性、高性能の湿式抄造製品を提供するものである。
な考えにもとづいて特願昭58-131451号を提案したが、
補強用繊維等の繊維質の分散性、セメント等の水硬性無
機質の捕捉性、層間剥離防止性、表面性、型付け性等が
やや不足であり、これらの改善に力点をおいて検討した
結果が本発明であり、膨潤度を特定したベントナイトを
使用するところに特徴がある。即ちベントナイト自体の
特性と他の物質との相乗作用により、石綿なしの高生産
性、高性能の湿式抄造製品を提供するものである。
石綿のない系での湿式抄造製品の第一の問題点は補強繊
維等の繊維質の分散性不良である。
維等の繊維質の分散性不良である。
かかる分散性は本発明の特定した膨潤度のベントナイト
を特定した方法で使用することによつてのみ著しく改善
される。
を特定した方法で使用することによつてのみ著しく改善
される。
即ち本発明の構成成分であるパルプを抄造スラリー全固
形分に対して1〜8重量%相当になるような濃度に分散
させた水分散液に膨潤度2〜8のベントナイトを同じく
抄造スラリー全固形分に対して2〜20重量%相当量添加
するか、あるいはベントナイトの分散液にパルプを添加
するか、した後、パルパー等で攪拌分散した水分散液を
作成する。該水分散液にポリビニルアルコール系または
ポリアクリロニトリル系の補強用繊維ならびに天然及び
/または人造の繊維状無機物(以上繊維状無機物と略
記)を添加し、攪拌分散した上で所定量の水硬性無機物
を加えて抄造用スラリーとなす寸法である。
形分に対して1〜8重量%相当になるような濃度に分散
させた水分散液に膨潤度2〜8のベントナイトを同じく
抄造スラリー全固形分に対して2〜20重量%相当量添加
するか、あるいはベントナイトの分散液にパルプを添加
するか、した後、パルパー等で攪拌分散した水分散液を
作成する。該水分散液にポリビニルアルコール系または
ポリアクリロニトリル系の補強用繊維ならびに天然及び
/または人造の繊維状無機物(以上繊維状無機物と略
記)を添加し、攪拌分散した上で所定量の水硬性無機物
を加えて抄造用スラリーとなす寸法である。
ベントナイトとパルプの水分散液にポリビニルアルコー
ル系またはポリアクリロニトリル系の補強用繊維、繊維
状無機物を加えることが該補強用繊維等の分散性を向上
させるポイントである。
ル系またはポリアクリロニトリル系の補強用繊維、繊維
状無機物を加えることが該補強用繊維等の分散性を向上
させるポイントである。
ベントナイトの膨潤度とは以下の測定法にもとづいて得
られた数値を意味する。即ち (イ)重量既知の東洋紙No.5C110mmφを約60mmφのガ
ラス斗上に装置して、ベントナイト約1.5gを秤量し
紙上にのせる。
られた数値を意味する。即ち (イ)重量既知の東洋紙No.5C110mmφを約60mmφのガ
ラス斗上に装置して、ベントナイト約1.5gを秤量し
紙上にのせる。
(ロ)常温の蒸留水を上部から適量注入して、試料を湿
潤させる。
潤させる。
(ハ)しかる後試料に必要量の水を補給させるために
紙の下部が水面に浸る位置にロートを固定し、24時間放
置する。水は紙の毛管現象により補給されることにな
る。
紙の下部が水面に浸る位置にロートを固定し、24時間放
置する。水は紙の毛管現象により補給されることにな
る。
(ニ)放置後吸水膨潤した試料を紙と共にロートより
取り出し、磁製ブフナーロート(110φ用)に移して
紙の付着分を除去する程度に吸引後秤量する(Wp) (ホ)次に105℃の乾燥機中で恒量になるまで乾燥後秤
量する(W2) (ヘ)別途紙のみを同様にして重量をはかり風袋重量
とする(湿潤紙W3、乾燥紙W4) (ト)次式によつて膨潤度を算出する。
取り出し、磁製ブフナーロート(110φ用)に移して
紙の付着分を除去する程度に吸引後秤量する(Wp) (ホ)次に105℃の乾燥機中で恒量になるまで乾燥後秤
量する(W2) (ヘ)別途紙のみを同様にして重量をはかり風袋重量
とする(湿潤紙W3、乾燥紙W4) (ト)次式によつて膨潤度を算出する。
かかる膨潤度が2〜10のベントナイトとパルプの水分散
液に補強繊維等を添加することによつてのみ満足すべき
分散性が得られるものであり、ベントナイト、パルプが
それぞれ単独でも、又補強繊維等にベントナイト、パル
プ水分散液を添加しても満足すべき結果は得られない。
液に補強繊維等を添加することによつてのみ満足すべき
分散性が得られるものであり、ベントナイト、パルプが
それぞれ単独でも、又補強繊維等にベントナイト、パル
プ水分散液を添加しても満足すべき結果は得られない。
石綿なしの系での湿式抄造製品製造の第2の問題点は既
述の如くセメント等の水硬性無機物やその他の粒状物質
の捕捉性である。
述の如くセメント等の水硬性無機物やその他の粒状物質
の捕捉性である。
さらには丸網方式のようにメーキングロールに巻取り積
層する場合、切断後シート状へ展開のする時のひび割れ
現象、積層シート間の層間剥離、波状等の型付け性、表
面の平滑性が不良という問題がある。抄造スラリー中の
固形分の捕捉率は85%以上、好ましくは90%以上必要で
ある。かかる種々の問題点は膨潤度2〜10のベントナイ
トを抄造スラリー固形分に対して2〜10重量%、パルプ
1〜8重量%、繊維状無機物質1〜5重量%、水硬性無
機物に対して50〜500ppmの凝集剤の組合せによつてのみ
満足すべき解決がなされることを見い出した。
層する場合、切断後シート状へ展開のする時のひび割れ
現象、積層シート間の層間剥離、波状等の型付け性、表
面の平滑性が不良という問題がある。抄造スラリー中の
固形分の捕捉率は85%以上、好ましくは90%以上必要で
ある。かかる種々の問題点は膨潤度2〜10のベントナイ
トを抄造スラリー固形分に対して2〜10重量%、パルプ
1〜8重量%、繊維状無機物質1〜5重量%、水硬性無
機物に対して50〜500ppmの凝集剤の組合せによつてのみ
満足すべき解決がなされることを見い出した。
本発明のベントナイトとは、モンモリロン石群鉱物を主
成分とするもので、少なくともその含有量が40%以上の
ものを意味する。
成分とするもので、少なくともその含有量が40%以上の
ものを意味する。
モンモリロン石群鉱物の例としては、モンモリロン石、
ハイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、サポナ
イト等がある。
ハイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、サポナ
イト等がある。
かかるベントナイトの膨潤度は2〜10、好ましくは4〜
7でなければならない。2未満では配合量が少ない場合
は全く効果がなく、又配合量が多い場合粒状物質の捕捉
性は向上するものの、繊維質の分散性向上に寄与せず、
又シートが硬くなり過ぎるためか、層間剥離を増長し、
又小さなひび割れの発生により型付け性を著しく悪化さ
せる。10より大きくては膨潤が大きすぎて水性が悪化
したり、シリンダー金網やフエルトを汚すために均一な
シートが作れないし、又メーキングローラー部又は生板
が伸びてローラー面に密着せず生産性を著しく低下させ
ることになる。
7でなければならない。2未満では配合量が少ない場合
は全く効果がなく、又配合量が多い場合粒状物質の捕捉
性は向上するものの、繊維質の分散性向上に寄与せず、
又シートが硬くなり過ぎるためか、層間剥離を増長し、
又小さなひび割れの発生により型付け性を著しく悪化さ
せる。10より大きくては膨潤が大きすぎて水性が悪化
したり、シリンダー金網やフエルトを汚すために均一な
シートが作れないし、又メーキングローラー部又は生板
が伸びてローラー面に密着せず生産性を著しく低下させ
ることになる。
ベントナイトの配合量は抄造スラリー固形分に対して2
〜20重量%でなければならない。膨潤度が本発明の範囲
内において小さい場合は多い方が好ましいし、大きい場
合はその逆が好ましい。2重量%以下では効果が期待で
きないし、20重量%以上では膨潤度が大き過ぎた場合と
同様な現象を呈して好ましくない。なお粒度は150メツ
シユ以下にすることが使用上好ましい。
〜20重量%でなければならない。膨潤度が本発明の範囲
内において小さい場合は多い方が好ましいし、大きい場
合はその逆が好ましい。2重量%以下では効果が期待で
きないし、20重量%以上では膨潤度が大き過ぎた場合と
同様な現象を呈して好ましくない。なお粒度は150メツ
シユ以下にすることが使用上好ましい。
本発明におけるパルプ配合量は抄造スラリー固形分に対
して1〜8重量%でなければならない。1重量%未満で
は粒子状物質の捕捉性が低下し、8重量%より多くては
製品の難燃性を損うし、又層間剥離を増長するので好ま
しくない。
して1〜8重量%でなければならない。1重量%未満で
は粒子状物質の捕捉性が低下し、8重量%より多くては
製品の難燃性を損うし、又層間剥離を増長するので好ま
しくない。
パルプの種類としては天然、合成いづれのパルプでもよ
い。天然パルプは、針葉樹、広葉樹からの未晒、晒パル
プが主として用いられるが、ワラ、竹、木綿、麻、ラミ
ー、こうぞ、みつまた等から得られるパルプも使用でき
る。又新聞紙や紙袋、ダンボール箱等から得られる回収
故紙も使用できる。
い。天然パルプは、針葉樹、広葉樹からの未晒、晒パル
プが主として用いられるが、ワラ、竹、木綿、麻、ラミ
ー、こうぞ、みつまた等から得られるパルプも使用でき
る。又新聞紙や紙袋、ダンボール箱等から得られる回収
故紙も使用できる。
カナデイアンフリーネスとしては30〜750mlが好まし
く、より好ましくは50〜300mlである。
く、より好ましくは50〜300mlである。
合成パルプとしてはポリオレフイン系パルプ、例えばSW
P(三井ゼラパツク製ポリエチレン系パルプ)やポリア
ラミド系パルプ、例えばケブラーパルプ(デユポン製)
が使用できるし、又これ等に形状が類似したフイブリル
状の物質であれば何でもよい。
P(三井ゼラパツク製ポリエチレン系パルプ)やポリア
ラミド系パルプ、例えばケブラーパルプ(デユポン製)
が使用できるし、又これ等に形状が類似したフイブリル
状の物質であれば何でもよい。
本発明における繊維状無機物質としては太さ3〜15μ
m、長さ0.1〜10mmで、石綿以外であれば天然のもので
も人造のものでもよい。
m、長さ0.1〜10mmで、石綿以外であれば天然のもので
も人造のものでもよい。
人造の繊維状無機物質としては、ガラス系繊維、例えば
一般的なAガラス、Eガラス繊維があり、又酸化ジルコ
ニウムを添加した耐アルカリガラス繊維があり、さらに
シラス繊維、スラグウール、ロツクウール、セラミツク
繊維等も用いることができるし、又該繊維等の2種以上
を組合せて使用してもよい。
一般的なAガラス、Eガラス繊維があり、又酸化ジルコ
ニウムを添加した耐アルカリガラス繊維があり、さらに
シラス繊維、スラグウール、ロツクウール、セラミツク
繊維等も用いることができるし、又該繊維等の2種以上
を組合せて使用してもよい。
かかる繊維状無機物質は、他の物質との相乗作用によつ
て抄き上げ時のセメント等の粒状物質の捕捉性向上に特
に効果的であり、その効果は長さが短かい方が大きい。
従つて繊維状無機物質の長さは、抄き上げる時の長さ、
即ち製品巾の長さを意味し、原料の長さではない。原料
の長さは10mm以上であつても、ミキサー、パルパー、チ
エスト等で折損し、60%以上が0.1〜10mm、好ましくは
1〜5mmになればよい。繊維の太さは直径が円換算で3
μ未満では水性が異常に悪化し、又健康障害上もよく
ないと言われている。15μ以上では効果がない。配合量
は抄造スラリー固形分に対して1〜5重量%である。1
重量%未満では効果が乏しいし、5重量%より多くては
グリーンシートが硬くなり過ぎてメイキングロールへの
沿形性が悪く、又シート状へ展開する場合にひび割れや
層間剥離が起こりやすく、又型付け性も不良となる。
て抄き上げ時のセメント等の粒状物質の捕捉性向上に特
に効果的であり、その効果は長さが短かい方が大きい。
従つて繊維状無機物質の長さは、抄き上げる時の長さ、
即ち製品巾の長さを意味し、原料の長さではない。原料
の長さは10mm以上であつても、ミキサー、パルパー、チ
エスト等で折損し、60%以上が0.1〜10mm、好ましくは
1〜5mmになればよい。繊維の太さは直径が円換算で3
μ未満では水性が異常に悪化し、又健康障害上もよく
ないと言われている。15μ以上では効果がない。配合量
は抄造スラリー固形分に対して1〜5重量%である。1
重量%未満では効果が乏しいし、5重量%より多くては
グリーンシートが硬くなり過ぎてメイキングロールへの
沿形性が悪く、又シート状へ展開する場合にひび割れや
層間剥離が起こりやすく、又型付け性も不良となる。
凝集剤は一般的な凝集剤でもよい。有機系、無機系、あ
るいはアニオン、ノニオン、カチオン、いづれのイオン
性のものでもよいが、セメント凝集剤として一般に用い
られているアニオン系高分子凝集剤が好ましく用いられ
る。
るいはアニオン、ノニオン、カチオン、いづれのイオン
性のものでもよいが、セメント凝集剤として一般に用い
られているアニオン系高分子凝集剤が好ましく用いられ
る。
凝集剤の使用量は水硬性無機物に対して50〜500ppmが好
ましい。50ppm未満では効果が乏しく、500ppmを越えて
は凝集力が強すぎて凝集体が大きなブロツク状になつた
り水性が良過ぎてヘツド差がとれないなどのために均
一なシートを作ることがむづかしい。さらに、フエルト
を汚染し生産性を損う結果となる。
ましい。50ppm未満では効果が乏しく、500ppmを越えて
は凝集力が強すぎて凝集体が大きなブロツク状になつた
り水性が良過ぎてヘツド差がとれないなどのために均
一なシートを作ることがむづかしい。さらに、フエルト
を汚染し生産性を損う結果となる。
以上の如く、特定したベントナイト、パルプ、繊維状無
機物、凝集剤をそれぞれ特定した量で組合せることによ
つてのみ、石綿なしの系での水硬性湿式抄造製品の製造
における第2の問題点である水硬性無機物等の粒状物質
の捕捉性不足、さらにメーキングロールよりシート状へ
展開時のひび割れ、層間剥離、型付け性及び表面性不良
等を解決することが可能となつた。
機物、凝集剤をそれぞれ特定した量で組合せることによ
つてのみ、石綿なしの系での水硬性湿式抄造製品の製造
における第2の問題点である水硬性無機物等の粒状物質
の捕捉性不足、さらにメーキングロールよりシート状へ
展開時のひび割れ、層間剥離、型付け性及び表面性不良
等を解決することが可能となつた。
その理由は判然としないが、それぞれ単品の効果から予
想されるよりも驚くべき大きな効果を呈することより考
えて、相乗作用があるものと思われる。
想されるよりも驚くべき大きな効果を呈することより考
えて、相乗作用があるものと思われる。
石綿は既述の如く抄造性向上と共に製品の補強の役割を
有している。石綿のない場合は一般に補強繊維の組合せ
が必要であり、本発明においても公知の補強用繊維を使
用する必要がある。
有している。石綿のない場合は一般に補強繊維の組合せ
が必要であり、本発明においても公知の補強用繊維を使
用する必要がある。
補強用繊維は水硬性無機質硬化体の弱点である引張り、
曲げ、衝撃強度を向上させるものであるが、特に引張
り、曲げ強度の向上が重要である。そのための繊維が具
備すべき条件は、繊維の引張強度、ヤング率が高いこ
と、セメント等の水硬性無機質との接着がよいこと、耐
アルカリ性があること、健康上無害であること、さらに
安価であることが望ましい等である。
曲げ、衝撃強度を向上させるものであるが、特に引張
り、曲げ強度の向上が重要である。そのための繊維が具
備すべき条件は、繊維の引張強度、ヤング率が高いこ
と、セメント等の水硬性無機質との接着がよいこと、耐
アルカリ性があること、健康上無害であること、さらに
安価であることが望ましい等である。
上記条件を満たす最も好ましい補強用繊維はポリビニル
アルコール(以下PVAと略記)系繊維であり、さらにポ
リアクリルニトリル系繊維も好ましく用いられる。これ
らの補強用繊維の引張り強度はデニール当り5g以上、ヤ
ング率はデニールあたり90g以上が必要である。
アルコール(以下PVAと略記)系繊維であり、さらにポ
リアクリルニトリル系繊維も好ましく用いられる。これ
らの補強用繊維の引張り強度はデニール当り5g以上、ヤ
ング率はデニールあたり90g以上が必要である。
配合量は抄造スラリー固形分に対して0.5〜5重量%、
好ましくは1〜3重量%でなければならない。0.5重量
%未満では補強効果がなく5重量%を越えると分数不良
となり均一なシートが得られないうえに高価となる。
好ましくは1〜3重量%でなければならない。0.5重量
%未満では補強効果がなく5重量%を越えると分数不良
となり均一なシートが得られないうえに高価となる。
さらに繊度は0.1〜20デニールが好ましい範囲である。
又アスペクト比(繊維の直径と繊維長の比)は200〜900
が分散性、補強性の兼合いで好ましい範囲である。
又アスペクト比(繊維の直径と繊維長の比)は200〜900
が分散性、補強性の兼合いで好ましい範囲である。
本発明で使用できる水硬性無機物としては次のようなも
のがある。代表的なものはポルトランドセメントであ
る。ポルトランドセメントには普通ポルトランドセメン
ト、中庸熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセ
メント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトラン
ドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメントがある。混
合セメントとしての高炉セメント、シリカセメント、フ
ライアツシユセメントがある。特殊セメントとしてのア
ルミナセメント、超速硬セメント、コロイドセメント、
油井セメントが用いられる。その他石こうを用いた半水
セツコウ及び水和セツコウとスラグとの混合水硬性物、
マグネシウムなども用いることも可能であるが、基本的
には水硬性無機物であればいづれでもよい。
のがある。代表的なものはポルトランドセメントであ
る。ポルトランドセメントには普通ポルトランドセメン
ト、中庸熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセ
メント、超早強ポルトランドセメント、白色ポルトラン
ドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメントがある。混
合セメントとしての高炉セメント、シリカセメント、フ
ライアツシユセメントがある。特殊セメントとしてのア
ルミナセメント、超速硬セメント、コロイドセメント、
油井セメントが用いられる。その他石こうを用いた半水
セツコウ及び水和セツコウとスラグとの混合水硬性物、
マグネシウムなども用いることも可能であるが、基本的
には水硬性無機物であればいづれでもよい。
又目的に応じ水硬性無機物の一部を他の物質に置きかえ
ることも可能である。例えば膨張性混和材としてのカル
シウムサルホアルミネート等石灰系のもの、軽量化剤と
してのパーライト、シラスバルーン、その他硅砂シラ
ス、マイカ、蛇絞岩、炭カル、クレー、カオリン、タル
ク、バーミキユライト、シリカ、セピオライト、アタパ
ルジヤイト等を用いることができる。
ることも可能である。例えば膨張性混和材としてのカル
シウムサルホアルミネート等石灰系のもの、軽量化剤と
してのパーライト、シラスバルーン、その他硅砂シラ
ス、マイカ、蛇絞岩、炭カル、クレー、カオリン、タル
ク、バーミキユライト、シリカ、セピオライト、アタパ
ルジヤイト等を用いることができる。
D 本発明の効果、用途 以上述べてきた如く本発明はベントナイト、パルプ、ポ
リビニルアルコール系またはポリアクリロニトリル系の
補強用繊維、繊維状無機質、凝集剤のそれぞれ特定した
材料を、特定の方法で使用し、かつ特定の範囲内にて複
合することにより、それぞれの特性に材料間の相乗作用
による効果が加わつて高生産性で高性能の石綿なしの水
硬性湿式無機質抄造製品を提供することに成功したもの
である。
リビニルアルコール系またはポリアクリロニトリル系の
補強用繊維、繊維状無機質、凝集剤のそれぞれ特定した
材料を、特定の方法で使用し、かつ特定の範囲内にて複
合することにより、それぞれの特性に材料間の相乗作用
による効果が加わつて高生産性で高性能の石綿なしの水
硬性湿式無機質抄造製品を提供することに成功したもの
である。
本発明によつて得られるかかる石綿を含有しない水硬性
無機質抄造製品は、従来からの石綿含有製品の代替とし
て利用できるのであるが、石綿を含有していないという
ことでその用途は更にひろがることが期待できる。
無機質抄造製品は、従来からの石綿含有製品の代替とし
て利用できるのであるが、石綿を含有していないという
ことでその用途は更にひろがることが期待できる。
用途例を記載するならば、波形無石綿板、アンケル等の
屋根材、無石綿平板、パーライト板、パルプセメント
板、サイデイング材、カーテンウオール、耐火間仕切
壁、外壁パネル等の建築物、船舶等の内外装材、あるい
は無石綿管等がある。
屋根材、無石綿平板、パーライト板、パルプセメント
板、サイデイング材、カーテンウオール、耐火間仕切
壁、外壁パネル等の建築物、船舶等の内外装材、あるい
は無石綿管等がある。
E 実施例 以下実施例をもつて本発明を説明する。
実施例−1 あらかじめ水に浸漬し膨潤せしめた膨潤度4のベントナ
イトとカナデイアンフリーネス130mlのNUKP(針葉樹未
晒パルプ)を白水を入れたスラツシヤー付パルパーに添
加し、約2%の濃度として10分間攪拌した。
イトとカナデイアンフリーネス130mlのNUKP(針葉樹未
晒パルプ)を白水を入れたスラツシヤー付パルパーに添
加し、約2%の濃度として10分間攪拌した。
しかる後繊維状無機物である平均直径4μのスラグウー
ル及び補強用繊維であるPVA繊維を同時に添加し、2分
間攪拌した。
ル及び補強用繊維であるPVA繊維を同時に添加し、2分
間攪拌した。
スラグウールはあらかじめパルパーに投入してシエアー
を加えた後、ふるい分けして0.5〜2mmにしたものを使用
した。
を加えた後、ふるい分けして0.5〜2mmにしたものを使用
した。
又PVA繊維は繊度1.6デニール、強度12.5g/dr(drはデニ
ールの略)、ヤング率320g/dr、繊維長5mmのものを使用
した。
ールの略)、ヤング率320g/dr、繊維長5mmのものを使用
した。
かかる水分散液に水硬性物質であるポルトランドセメン
トを添加し、5分間攪拌した後にチエストに移送し、約
120g/lの抄造用スラリーとした。
トを添加し、5分間攪拌した後にチエストに移送し、約
120g/lの抄造用スラリーとした。
該抄造用スラリーをアニオン系凝集剤(市川毛織のIKフ
ロツクT-210)及び必要量の白水を添加しつつ、抄造槽
(バツト)へ導入して60メツシユの丸網上に抄き上げ、
メーキングローラーに巻き取り、切断後の生板を50kg/c
m2で加圧成型した。養生条件は50℃、24時間の加熱養生
後、気乾状態で4週間放置とした。
ロツクT-210)及び必要量の白水を添加しつつ、抄造槽
(バツト)へ導入して60メツシユの丸網上に抄き上げ、
メーキングローラーに巻き取り、切断後の生板を50kg/c
m2で加圧成型した。養生条件は50℃、24時間の加熱養生
後、気乾状態で4週間放置とした。
配合量及びデーターを表−1に示した。該表中に示した
分散性は、繊維状物質の分散状態を意味し、抄造スラリ
ーを丸網へ抄き上げる際の丸網ネツト上のデコボコ状態
を観察し、デコボコの少ない非常に良好な分散状態を
◎、デコボコの多い分散不良状態を×とし、その間を2
ランクにわけて○、△とした。バツト水位は充分均一な
シートを抄き上げ可能な場合を◎、水位がほとんど取れ
ずに均一なシートしか出来ない場合及び水が悪過ぎて
バツトより抄造スラリーがオーバーするような状態を
×、その中間のランクを○、△として定性的に判断し
た。又ポルトランドセメント等の捕捉率(%)は抄造槽
内の抄き上げ前のスラリー濃度(W1)と丸網を通して排出
された排水濃度(W2)から として求めた。層間剥離性はメーキングロール後の生板
を手で層間を剥離させることにより定性的に判定した。
剥離方向に力を加えても層間が不明確で剥離しにくい状
態を◎、簡単に剥離する状態を×、その間を2ランクに
わけて○、△とした。
分散性は、繊維状物質の分散状態を意味し、抄造スラリ
ーを丸網へ抄き上げる際の丸網ネツト上のデコボコ状態
を観察し、デコボコの少ない非常に良好な分散状態を
◎、デコボコの多い分散不良状態を×とし、その間を2
ランクにわけて○、△とした。バツト水位は充分均一な
シートを抄き上げ可能な場合を◎、水位がほとんど取れ
ずに均一なシートしか出来ない場合及び水が悪過ぎて
バツトより抄造スラリーがオーバーするような状態を
×、その中間のランクを○、△として定性的に判断し
た。又ポルトランドセメント等の捕捉率(%)は抄造槽
内の抄き上げ前のスラリー濃度(W1)と丸網を通して排出
された排水濃度(W2)から として求めた。層間剥離性はメーキングロール後の生板
を手で層間を剥離させることにより定性的に判定した。
剥離方向に力を加えても層間が不明確で剥離しにくい状
態を◎、簡単に剥離する状態を×、その間を2ランクに
わけて○、△とした。
型つけ時のひび割れはメーキングロール後の生板に通常
の波形成型を施してひび割れ状態を観察した。
の波形成型を施してひび割れ状態を観察した。
曲げ強度はJISA1408「建築用ボード類の曲げ試験方法」
により測定し、縦方向と横方向の平均値で示した。水硬
性物質等の捕捉性が変わると補強繊維の配合量が実質的
に変わることになるので、真の補強性を比較するために
歩留り補正した曲げ強度を示した。
により測定し、縦方向と横方向の平均値で示した。水硬
性物質等の捕捉性が変わると補強繊維の配合量が実質的
に変わることになるので、真の補強性を比較するために
歩留り補正した曲げ強度を示した。
衝撃強度はJISK-7110のIzod試験法により縦方向のみを
ノツチなしで測定した。
ノツチなしで測定した。
比較例−1〜7 配合量及び測定データーを表−1に示したが、比較例−
1〜4は本発明を構成する物質のうち水硬性物質以外の
5種の成分のうちいづれか1種が欠けた場合であり、比
較例−5〜7は2種欠けた場合で、本明細書記載の公知
の技術に属する。
1〜4は本発明を構成する物質のうち水硬性物質以外の
5種の成分のうちいづれか1種が欠けた場合であり、比
較例−5〜7は2種欠けた場合で、本明細書記載の公知
の技術に属する。
参考例−1 石綿6D13%、未叩解NUKP2%、残部ポルトランドセメン
トよりなる配合組成の石綿板を実施例−1と同じ抄造機
にて抄造し、参考例とした。
トよりなる配合組成の石綿板を実施例−1と同じ抄造機
にて抄造し、参考例とした。
表−1より実施例−1は比較例に比しすぐれた抄造性と
物性を有し、石綿を使用した参考例−1と同等ないしそ
れ以上であることが1目瞭然である。
物性を有し、石綿を使用した参考例−1と同等ないしそ
れ以上であることが1目瞭然である。
逆に本発明の構成要素が一つでも欠けると、石綿並の抄
造性及び物性を得ることは出来ない。なお比較例−6〜
8は公知技術に属するものであるが、これ等と比較する
と本発明の効果がいかに大きいかが理解出来る。
造性及び物性を得ることは出来ない。なお比較例−6〜
8は公知技術に属するものであるが、これ等と比較する
と本発明の効果がいかに大きいかが理解出来る。
実施例−2〜3、比較例−9〜10 実施例−1中のベントナイトの配合量を3%(実施例−
2)、8%(実施例−3)、1%(比較例−9)、15%
(比較例−10)としたこと及び補強繊維として高強力ア
クリル繊維(強度8.5g/dr、ヤング率150g/dr)を使用し
た以外は全て実施例1と同方法で抄造した結果を表−2
にまとめた。
2)、8%(実施例−3)、1%(比較例−9)、15%
(比較例−10)としたこと及び補強繊維として高強力ア
クリル繊維(強度8.5g/dr、ヤング率150g/dr)を使用し
た以外は全て実施例1と同方法で抄造した結果を表−2
にまとめた。
実施例以外は何等かの問題があり好ましくない。
実施例−4〜5;比較例−11〜12 実施例−1中のNUKPのカナデイアンフリーネスを200ml
にした上で配合量を2%(実施例−4)、7%(実施例
−5)、0.5%(比較例−11)、10%(比較例−12)と
した以外は全て実施例−1と同一方法で抄造した結果を
表−3にまとめた。
にした上で配合量を2%(実施例−4)、7%(実施例
−5)、0.5%(比較例−11)、10%(比較例−12)と
した以外は全て実施例−1と同一方法で抄造した結果を
表−3にまとめた。
実施例はいづれも満足すべき結果であるが、比較例は何
等かの問題がある。なおパルプの多い比較例−7は水硬
性無機質板の特長である寸法安定性が著しく不良となり
好ましくない。
等かの問題がある。なおパルプの多い比較例−7は水硬
性無機質板の特長である寸法安定性が著しく不良となり
好ましくない。
実施例−6;比較例−13〜14 実施例−1中のスラグウールの配合量を2%(実施例−
6)、0.2%(比較例−13)、15%(比較例−14)とし
た以外は全て実施例−1に従つて抄造した結果を表−4
に示した。
6)、0.2%(比較例−13)、15%(比較例−14)とし
た以外は全て実施例−1に従つて抄造した結果を表−4
に示した。
比較例−13は繊維状物質の分散が悪く、補強性が低下
し、又ポルトランドセメント等の捕捉性が不満足であ
る。比較例−14は生板が硬く、層間剥離が起こり型付け
性不良である。又メーキングロールよりシート状へ展開
する時にひび割れ現象を呈した。
し、又ポルトランドセメント等の捕捉性が不満足であ
る。比較例−14は生板が硬く、層間剥離が起こり型付け
性不良である。又メーキングロールよりシート状へ展開
する時にひび割れ現象を呈した。
実施例−7;比較例−15 実施例−1においてベントナイトの膨潤度を8、配合量
を3%、とした以外は実施例−1と全く同方法にて抄造
した(実施例−7)。実施例−7においてベントナイト
の添加時期をポルトランドセメントと同時に添加する以
外は実施例−7と全く同方法にて抄造した(比較例−1
5)。それぞれの結果を表−5に示した。
を3%、とした以外は実施例−1と全く同方法にて抄造
した(実施例−7)。実施例−7においてベントナイト
の添加時期をポルトランドセメントと同時に添加する以
外は実施例−7と全く同方法にて抄造した(比較例−1
5)。それぞれの結果を表−5に示した。
実施例の方法に従つてベントナイトを添加すると補強繊
維等の繊維状物質の分散性を良好であるが、ベントナイ
トの添加順序を変えた比較例−15の場合は分散性が悪
く、従つて補強効果も低下し、又製品の表面性もよくな
かつた。
維等の繊維状物質の分散性を良好であるが、ベントナイ
トの添加順序を変えた比較例−15の場合は分散性が悪
く、従つて補強効果も低下し、又製品の表面性もよくな
かつた。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 16:02 16:06) (72)発明者 岡崎 正樹 岡山県岡山市海岸通1丁目2番1号 株式 会社クラレ内 (72)発明者 板谷 蒼太郎 岡山県岡山市海岸通1丁目2番1号 株式 会社クラレ内 (56)参考文献 特開 昭59−73463(JP,A) 特開 昭58−116120(JP,A) 特開 昭55−62833(JP,A) 特開 昭54−136708(JP,A) 特開 昭50−147545(JP,A) 特開 昭55−100256(JP,A) 特開 昭51−62811(JP,A) 特開 昭55−118810(JP,A) 特開 昭54−139633(JP,A) 特公 昭51−40034(JP,B1)
Claims (10)
- 【請求項1】ベントナイトが抄造スラリー固形分に対し
て2〜10重量%(以下特に断らない限り抄造スラリー固
形分に対する重量%)、パルプが1〜8%、ポリビニル
アルコール系またはポリアクリロニトリル系の補強用繊
維が0.5〜5%、天然または/および人造の繊維状無機
物が1〜5%、凝集剤が50〜500ppm(対水硬性無機
物)、残部が主として水硬性無機物よりなる水硬性無機
質抄造製品。 - 【請求項2】ベントナイトの膨潤度が2〜10である特許
請求の範囲第1項記載の水硬性無機質抄造製品。 - 【請求項3】補強用繊維の繊度が0.1〜20デニール、ア
スペクト比200〜900、引張り強度が5g/デニール以上で
ある特許請求の範囲第1項または第2項記載の水硬性無
機質抄造製品。 - 【請求項4】天然または/および人造の繊維状無機物の
直径が3〜15μm(円換算)、長さが0.1〜10mmである
特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の水硬性無
機質抄造製品。 - 【請求項5】パルプのカナディアンフリーネスが30〜75
0mlである特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載
の水硬性無機質抄造製品。 - 【請求項6】1〜8%のパルプ水分散液に2〜10%のベ
ントナイトを添加するか、ベントナイトの分散液にパル
プを添加するかして攪拌分散した水分散液に、0.5〜5
%のポリビニルアルコール系またはポリアクリロニトリ
ル系の補強用繊維、天然または/および人造の繊維状無
機物1〜5%を添加し、攪拌分散した分散液に残部の主
として水硬性無機物を添加してなる抄造スラリーを50〜
500ppm(対水硬性無機物)の凝集剤を添加しつつ抄造す
ることを特徴とする水硬性無機質製品の湿式抄造方法。 - 【請求項7】ベントナイトの膨潤度が2〜10である特許
請求の範囲第6項記載の水硬性無機質抄造製品の湿式抄
造方法。 - 【請求項8】補強用繊維の繊度が0.1〜20デニール、ア
スペクト比200〜900、引張り強度が5g/デニール以上で
ある特許請求の範囲第6項または第7項記載の水硬性無
機質抄造製品の湿式抄造方法。 - 【請求項9】天然または/および人造の繊維状無機物の
直径が3〜15μm(円換算)、長さが0.1〜10mmである
特許請求の範囲第6〜8項のいずれかに記載の水硬性無
機質抄造製品の湿式抄造方法。 - 【請求項10】パルプのカナディアンフリーネスが30〜
750mlである特許請求の範囲第6〜9項のいずれかに記
載の水硬性無機質抄造製品の湿式抄造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59126186A JPH0717427B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 水硬性無機質抄造製品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59126186A JPH0717427B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 水硬性無機質抄造製品及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616167A JPS616167A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0717427B2 true JPH0717427B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=14928818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59126186A Expired - Lifetime JPH0717427B2 (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 水硬性無機質抄造製品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717427B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01201054A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-14 | Masahiro Kobayashi | 無焼結セラミックスの製造方法 |
| JP7181179B2 (ja) * | 2019-12-16 | 2022-11-30 | 三菱製紙株式会社 | 熱暴走抑制耐火シート |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230694B2 (ja) * | 1974-05-17 | 1977-08-10 | ||
| JPS5346612B2 (ja) * | 1974-09-30 | 1978-12-15 | ||
| JPS5162811A (en) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Asahi Chemical Ind | Banjofukugotaino seizoho |
| JPS5849584B2 (ja) * | 1978-04-17 | 1983-11-05 | 東亜グラウト工業株式会社 | 解繊故紙紙料を含有する地盤安定化剤 |
| JPS54139633A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-30 | Matsushita Electric Works Ltd | Production of inorganic lighttweight hardened body |
| JPS5562833A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-12 | Kubota Ltd | Manufacture of cement board |
| JPS55100256A (en) * | 1979-01-22 | 1980-07-31 | Nihon Valqua Kogyo Kk | Production of fiber reinforced cement plate |
| JPS582043B2 (ja) * | 1979-03-06 | 1983-01-13 | 株式会社クボタ | セメント系板材の製造方法 |
| JPS58116120A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-11 | 松下電工株式会社 | 無機質建築用板の製法 |
| JPS5973463A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-25 | 松下電工株式会社 | 無機硬化体 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59126186A patent/JPH0717427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616167A (ja) | 1986-01-11 |
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