(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形分として石灰質原料１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維質原料２〜８重量％及び無機質充填材５〜４０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により所定の形状に成形後、得られた成形体を圧力容器内で水熱反応させることからなる軽量珪酸カルシウム板の製造方法において、珪酸質原料の一部として珪藻土、フライアッシュ、シリコンダスト及びホワイトカーボンから選択される比表面積が１ｍ２／ｇ以上の非晶質珪酸原料の１種または２種以上を２〜２０重量％使用し、且つ成形体を水熱反応させる前に、成形体を（養生温度−１５）×養生時間＝１２０℃・時間以上となる条件下で１次養生することを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、珪酸カルシウム板の製造方法に関し、更に詳細には軽量(例えば嵩比重１.０以下)珪酸カルシウム板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、珪酸カルシウム板は、軽量で、優れた加工性及び寸法安定性を持ち、更に不燃性であるという特徴を有し、建築材料として主に内装用に広く使用されている。このような珪酸カルシウム板の成形法として、抄造法、プレスモールド法及び単層成形法等が利用され、石灰質原料、珪酸質原料、繊維質原料及び無機充填材を含有してなる原料スラリーから成形された成形体を、通常は圧力容器内で飽和水蒸気により反応硬化することにより珪酸カルシウム板が製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特に抄造法において、軽量珪酸カルシウム板を製造する場合には、水熱反応前の成形体(グリーンシート)の強度が弱く、また、含有水分量が多いため、水熱反応中に余剰水の熱膨張が生じたり、蒸気圧が高くなり、層間剥離やパンクと言った問題が生ずることがある。
【０００４】
これらの問題を防止するため、成形後にプレスを行い、その後に水熱反応を行ったり、水熱反応中にターンバックルを用いて締め付けるという方法が行われているが、これらの方法を講ずると嵩比重が高くなったり、製造に人手が掛かるといった欠点があった。
【０００５】
また、特開平６−287083号公報に示されている余剰水の除去方法もあるが、特殊な圧力容器あるいは蒸気の過熱器を必要とするため一般的な方法とは言えない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、石灰質原料との反応性が良い原料を使用し、水熱反応の前に、１次養生を行い、成形体(グリーンシート)の強度を向上することにより、上述の欠点を解決し、水熱反応中に剥離やパンクを生ずることがない軽量珪酸カルシウム板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】
即ち、本発明は、固形分として石灰質原料１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維質原料２〜８重量％及び無機質充填材５〜４０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により所定の形状に成形後、得られた成形体を圧力容器内で水熱反応させることからなる軽量珪酸カルシウム板の製造方法において、珪酸質原料の一部として珪藻土、フライアッシュ、シリコンダスト及びホワイトカーボンから選択される比表面積が１ｍ２／ｇ以上の非晶質珪酸原料の１種または２種以上を２〜２０重量％使用し、且つ成形体を水熱反応させる前に、成形体を（養生温度−１５）×養生時間＝１２０℃・時間以上となる条件下で１次養生することを特徴とする軽量珪酸カルシウム板（以下、単に「珪酸カルシウム板」と記載する）の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【作用】
本発明の珪酸カルシウム板の製造方法に使用される原料スラリーの基本組成は、固形分として石灰質原料１７〜５０重量％、珪酸質原料１５〜４５重量％、繊維質原料２〜８重量％及び無機質充填材５〜４０重量％を含有してなる慣用のものである。
【０００９】
ここで、石灰質原料としては、例えば消石灰、生石灰等を使用することができる。なお、石灰質原料の配合量が１７重量％未満であったり、５０重量％を超えると曲げ強度が低く、吸水による寸法変化率が大きくなるために好ましくない。
【００１０】
また、珪酸質原料としては、例えば珪砂、フライアッシュ等を使用することができる。なお、珪酸質原料の配合量が１５重量％未満であったり、４５重量％を超えると曲げ強度が低く、吸水による寸法変化率が大きくなるために好ましくない。
【００１１】
更に、繊維質原料としては、例えばセルロース繊維、ポリプロピレン、ビニロン、ガラスファイバー、カーボンファイバー等を使用することができる。なお、繊維質原料の配合量が２重量％未満であると、曲げ強度が低くなるために好ましくなく、また、８重量％を超えると不燃性でなくなるために好ましくない。なお、ポリプロピレン、ビニロン、ガラスファイバー、カーボンファイバー等を使用する場合、それらの配合量は５重量％以下とする必要がある。
【００１２】
また、無機質充填材としては、例えばパーライト、ウォラストナイト、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、石膏等を使用することができる。なお、無機質充填材の配合量が５重量％未満であると、吸水による寸法変化率が大きくなるために好ましくなく、また、４０重量％を超えると曲げ強度が低下するために好ましくない。
【００１３】
本発明方法の第１の特徴は、上述のような成分配合を有する原料スラリーの珪酸質原料の一部として比表面積１ｍ2／ｇ以上の非晶質珪酸原料または珪酸塩原料を使用することにある。ここで、本明細書に記載する「比表面積」は、Ｎ2ガス吸着法により測定したものを言う。非晶質珪酸原料または珪酸塩原料の比表面積が１ｍ2／ｇ未満であると、反応性が悪く、水熱反応前にグリーンシートに充分な強度を付与することができないために好ましくない。
【００１４】
また、比表面積１ｍ2／ｇ以上の非晶質珪酸原料または珪酸塩原料の配合量は２〜２０重量％の範囲内である。該配合量が２重量％未満では、強度発現性が悪いために好ましくなく、また、２０重量％を超えると、濾水性が低下し、生産効率が低下するために好ましくない。なお、比表面積が１〜１０ｍ2／ｇの範囲内の原料を使用する場合には、その配合量は１０重量％以上が好ましく、１０〜１００ｍ2／ｇの範囲内の原料を使用する場合には、その配合量は５重量％以上が好ましく、１００ｍ2／ｇ以上の原料を使用する場合には、その配合量は２重量％以上が好ましい。
【００１５】
比表面積１ｍ２／ｇ以上の非晶質珪酸原料としては珪藻土、シリコンダスト、フライアッシュ、ホワイトカーボン等を挙げることができる。なお、これらの原料は２種以上を併用することができる。
【００１６】
本発明方法の第２の特徴は、上述の原料配合よりなる原料スラリーを例えば抄造法を使用して所定の形状へ成形することにより得られたグリーンシート(成形体)をそのまま水熱反応させるのではなく、１次養生することにある。１次養生は、(養生温度−１５)×養生時間＝１２０℃・時間以上となるような条件下で行う。１次養生の条件が１２０℃・時間未満であると、養生不足でグリーンシートに充分な強度を付与することができないために好ましくない。なお、１次養生は、１５℃を超える養生温度を必要とし、３０〜８０℃の範囲内の養生温度、２４０℃・時間以上の条件下で１次養生を行うことが好ましい。
【００１７】
上述のような１次養生を行った後のグリーンシートは、慣用の水熱反応条件下で水熱反応させ、その後の慣用の工程を経て珪酸カルシウム板とすることができる。なお、水熱反応は、圧力容器中、飽和水蒸気下で温度１５０〜２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃で、５〜２０時間、好ましくは８〜１２時間の条件下で行うことができる。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明方法の珪酸カルシウム板の製造方法を更に説明する。
実施例、比較例
消石灰、珪砂、ウォラストナイト、パーライト、パルプ、非晶質珪酸原料及び珪酸塩原料を表１に示す割合で配合し、１２倍の水で混合、撹拌した。
更に、水を加えて固形分濃度約３重量％の原料スラリーとし、６ｍｍの厚さに抄造した。
次に、表１に記載する温度、時間で１次養生した後、圧力容器中、飽和水蒸気下で１８０℃、１０時間の条件で水熱反応を行った。
表１に、水熱反応後のグリーンシートの剥離・パンクの有無、１次養生後の曲げ強度、及び得られた珪酸カルシウム板の絶乾状態での嵩比重並びに曲げ強度を示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１中、珪藻土はＮ2ガス吸着法による比表面積が２.０ｍ2／ｇのものであり、シリコンダストは比表面積が２０ｍ2／ｇのものであり、ホワイトカーボンは比表面積が２２０ｍ2／ｇのものであり、ゼオライトは比表面積が６.５ｍ2／ｇのものである。また、生産性について、○印は良好を示し、×印は不良を示す。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の珪酸カルシウム板の製造方法によれば、原料スラリーを所定の形状に成形することにより得られたグリーンシートに強度を付与することができ、それによって水熱反応中にグリーンシートの剥離・パンク等を防止することができる。