(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
７００℃〜１，２００℃で仮焼した少なくとも二酸化珪素と酸化カルシウムを含む粉体を主成分とし、この主成分を含む原料を板状に成形し、炭酸ガスと反応させてなり、
前記原料が、４５〜９８重量％の主成分である粉体と、２〜１５重量％の有機繊維または無機繊維と、０〜４０重量％の無機質充填材とを含んでなり、
前記粉体が、少なくとも１０〜２０重量％の二酸化珪素と、４０〜７０重量％の酸化カルシウムとを含んでなることを特徴とする板材。
【請求項２】
前記粉体が、天然原料または産業廃棄物もしくはその両方であることを特徴とする請求項１に記載の板材。
【請求項３】
前記粉体が、予め粉砕されていることを特徴とする請求項２に記載の板材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築用板材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建築用板材は、セメント、けい酸カルシウム源または石膏を主原料として製造されている。これらは板材としての強度を有するが、施工時のビスや釘打ち等で割れたり、裏面に剥離が生じたりする欠点がある。こうした欠点を防止するために、有機バインダを添加することが知られているが、その添加がシックハウス症候群などの原因となり健康によくない。
一方、消石灰やドロマイドプラスタを用いて炭酸ガスと反応させたものは、強度が低く板材としては不適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、軽量かつ高強度で、切断、釘打ち性等の加工性に富んだ建築用板材の提供を目的とする。
【０００４】
本発明は、７００℃〜１，２００℃で仮焼した少なくとも二酸化珪素と酸化カルシウムを含有する粉体を主成分とし、この主成分を含む原料を板状に成形し、炭酸ガスと反応させてなり、前記原料が、４５〜９８重量％の主成分である粉体と、２〜１５重量％の有機繊維または無機繊維と、０〜４０重量％の無機質充填材とを含んでなり、前記粉体が、少なくとも１０〜２０重量％の二酸化珪素と、４０〜７０重量％の酸化カルシウムとを含んでなることを特徴とする板材によって達成される。
【０００５】
前記粉体は、天然原料または産業廃棄物もしくはその両方であることが好ましい。
前記粉体は、特定の粒度に予め粉砕されていることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を好ましい実施態様で詳述するが、本発明の内容はこれらの実施態様には限られない。
この実施態様において、まず、少なくとも二酸化珪素と酸化カルシウムを含有する天然原料または産業廃棄物もしくはその両方を粉砕して、700℃〜1,200℃で仮焼してなる粉体を主成分として製造する。
【０００７】
次いで、板材を成形するが、その方法は特に限定されるものではないが、たとえば、45〜98重量％のかかる主成分に、2〜15重量％の有機繊維または無機繊維と0〜40重量％の無機質充填材とからなる配合物に水を加えてスラリー状態あるいは粘土状態にし、それらを型枠に打設してあるいは脱水プレス成形して所望の表面形状を得たり、またはスラリーを抄造してグリーンシートを得たり、あるいはグリーンシートに面プレスを行ったりして図１に示す板材状に成形する。その以外の方法としては押出成形法もある。
最後に、大気中あるいは炭酸ガス雰囲気中において、得られた成形体を養生して板材とする。養生は、大気養生のほか、蒸気養生、オートクレーブ養生など、各種の方法を採用することができる。
【０００８】
本発明の仮焼温度は、700℃〜1,200℃であることが好ましく、700℃未満では粉体の活性が低く、成形養生後の板材には十分な強度が得られない。1,200℃より高いと粉体が焼結して固まり、活性が低下して使用できない。
また、本発明の粉砕工程では、主成分である粉体の粉末度（ブレーン値）を3,000〜10,000cm2／gにすることが好ましい。本発明で使用する天然原料または産業廃棄物もしくはその両方が仮焼前にすでに上記粉末値をもっていれば、粉砕工程は本態様においては必要としない。
【０００９】
本発明において用いる仮焼する天然原料としては、10〜20重量％の二酸化珪素と40〜70重量％の酸化カルシウムを含む範囲であれば、特に限定するものではなく、たとえば、粘土鉱物、砂と石灰石等を混合して用いることができる。ここで使用する仮焼した粉体は、上記個々の原料をそれぞれ仮焼した後に混合されたものでも良い。
また、仮焼する産業廃棄物も、10〜20重量％の二酸化珪素と40〜70重量％の酸化カルシウムを含有する範囲であれば、特に限定するものではなく、たとえば、コンクリート廃材、建築廃材と下水処理場の汚泥等を使用できる。
また、上記天然原料と産業廃棄物との混合物として使用する場合でも、全体として10〜20重量％の二酸化珪素と40〜70重量％の酸化カルシウムを含めば、本発明に用いることができる。
【００１０】
本発明の板材の原料は、主成分として45重量％〜98重量％の前記の仮焼した粉体を含むことが好ましく、45重量％未満では養生後の板材に十分な曲げ強度が得られなく、98重量％を超えた場合では、板材が硬く脆いため釘打ち性や加工性において実用的ではない。
【００１１】
他に、2重量％〜15重量％の有機繊維または無機繊維の繊維成分を含むことができる。繊維成分が2重量％未満では、板が脆いため釘打ち性や加工性が実用的ではなく、15重量％を超えた場合では、釘打ち性や加工性は良好であるが、板の曲げ強度が低く実用的でない。
また、有機繊維としては、パルプ、ポリプロピレン、レーヨン、ビニロンと各種天然繊維等を、無機繊維としては、アスベスト、ロックウール、スラグウール、ガラス繊維とセラミック繊維等を用いることができる。
【００１２】
さらに、0重量％〜40重量％の無機質充填材を含むことができる。その含有量が40重量％を超えた場合、板材の釘打ち性や加工性は良好であるが、板の曲げ強度が低く実用的でない。
また、無機質充填材としては、珪藻土、パーライト、バーミキュライト、けい酸カルシウムと石膏等を用いることができる。
【００１３】
本発明では、板状に成形した後に強度を発現させて建築用板材とするためには、主成分に含まれている酸化カルシウムを炭酸ガスと反応させて炭酸カルシウムを生じさせる必要がある。本態様では、成形した後に炭酸ガス雰囲気中において、成形体を養生することが好ましい。
【００１４】
【実施例】
実施例１〜３．
これらの実施例は、セメント調合原料の仮焼物（二酸化珪素15.6重量％、酸化カルシウム52.1重量％、ブレーン値＝5,200ｃｍ2／ｇ）を仮焼粉体として用い、表１に示した配合と、固形分濃度50重量％になるように水を加え混練しスラリーを得た。得られたスラリーを250×250mmの型枠に打設し、１ＭＰａの圧カで
４分間プレス成形して厚さ6mmの板を得た。得られた板は、二酸化ガス雰囲気中（ＣＯ2ガス20％、湿度70％）で７日間養生した。
なお、無機質充填材として使用したパーライトはアサノパーライトＳである。
【００１５】
【表１】
0004850325.tif 000002
【００１６】
実施例４〜５．
これらの実施例は、ノンアススレート板の仮焼粉体（二酸化珪素12.1重量％、酸化カルシウム55.0重量％、ブレーン値＝4,800ｃｍ2／ｇ）を仮焼粉体として使用する以外、全て実施例１と同様に表１に示した配合で板材を作製した。
【００１７】
実施例６〜７．
これらの実施例は、カオリンと石灰石の混合仮焼粉体（二酸化珪素18.9重量％、酸化カルシウム65.3重量％、ブレーン値＝4,600ｃｍ2／ｇ）を仮焼粉体として使用する以外、全て実施例１と同様に表１に示した配合で板材を作製した。
【００１８】
実施例で得られた板を60℃、24時間乾燥して以下の試験を行い、その結果を表１にまとめた。試験方法は次の通りである。
比重      ：ＪＩＳＡ５４３０にて測定。
曲げ強度  ：ＪＩＳＡ５４３０にて測定（ＭＰａ）。
釘圧入応力：釘Ｎ４５（２．４５φ、４５Ｌ）を耐圧試験機にて垂直に押し込んだ時の最大応力で測定。釘が変形して測定不能の場合をザクツとした。
板割れ状態：板の角部から10mmの所に、釘Ｎ４５（２．４５φ、４５Ｌ）を垂直に立て、分銅300ｇを高さ300mmから貫通するまで自由落下し、板の割れを観察。割れなしの場合を○、割れありの場合を×、釘が変形して測定不能の場合をザクツとした。
加工性    ：250mm×250mm×6mmの板5枚を中央部からチップソーを用いて切断し、亀裂の有無を観察。亀裂なしの場合を○、亀裂ありの場合を×とした。
【００１９】
【比較例】
比較例１〜２．
これらの比較例は、ノンアススレート板の仮焼粉体（二酸化瑳素12.1重量％、酸化カルシウム55.0重量％、ブレーン値＝4,800ｃｍ2／ｇ）を仮焼粉体として使用し、表２に示した配合を用いる以外、全て実施例１と同様にして板材を製造した。また、得られた板材を実施例と同様に試験を行い、その結果を表２にまとめた。なお、実施例と同様に使用したパーライトはアサノパーライトＳである。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
比較例３〜４．
これらの比較例は、カオリンと石灰石の混合仮焼粉体（二酸化珪素18.9重量％、酸化カルシウム65.3重量％、ブレーン値＝4,600ｃｍ2／ｇ）を仮焼粉体として使用した以外、全て比較例１と同様にして板材を製造し、そして試験した。
【００２２】
比較例Ｎｏ．５〜７．
これらの比較例は、セメント調合原料の仮焼物（二酸化珪素15.6重量％、酸化カルシウム52.1重量％、ブレーン値＝5,200ｃｍ2／ｇ）を仮焼粉体として使用した以外、全て比較例１と同様にして板材を製造し、そして試験した。
【００２３】
【発明の効果】
表１と表２に示した試験結果によれば、700℃〜1,200℃で仮焼した少なくとも二酸化珪素と酸化カルシウムを含有する粉体を主成分とし、かかる主成分を含んでなる原料を板状に形成し、炭酸ガスと反応させてなることを特徴とする本発明の板材は、曲げ強度、釘圧入応力、板割れ状態、加工性に優れ、軽量高強度で、切断、釘打ち性等の加工性に優れる建築用板材である。
また、施工後劣化するセメント系板材とは異なり、本発明品は炭酸ガスを吸収反応して強度が増大することから、施工後も強度が増大する。地球環境にもやさしい。さらに、有機バインダを含有していないことから、シックハウス症候群などを生じず健康にも良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板材の実施例の斜視図である。
【符号の説明】
１  板材
【図１】
0004850325.tif 000004