(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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られる成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、原料スラリーがＩＩ型無水石膏を固形分として５〜３０重量％及びＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【請求項２】
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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうち少なくとも一方がＩＩ型無水石膏を固形分として５〜３０重量％及びＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【請求項３】
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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、ＩＩ型無水石膏とＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなるスラリーをＩＩ型無水石膏として１０〜５０ｇ／ｍ２の割合で散布しながら積層して所定の厚さに積層後、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【請求項４】
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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方が固形分としてＩＩ型無水石膏９２〜９８重量％、繊維質原料２〜８重量％及びＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５質量％の硬化促進剤を含有してなり、該スラリーによる抄造厚を丸網式抄造機のフェルトが一周する間に抄造される全抄造厚の１〜１０％とし、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【請求項５】
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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方が固形分としてＩＩ型無水石膏３０重量％超え９８重量％未満、繊維質原料２〜８重量％、石灰質原料及び無機質充填剤からなる群から選択される１種または２種以上の成分を５８重量％以下及びＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、該スラリーによる抄造厚を丸網式抄造機のフェルトが一周する間に抄造される全抄造厚の１〜１０％とし、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法。
【請求項６】
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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られる成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、原料スラリーがＩＩ型無水石膏を固形分として５〜３０重量％含有してなり、且つ抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、固形分濃度５〜１５重量％の硬化促進剤溶液を固形分換算量１〜５ｇ／ｍ２の割合で散布しながら積層して所定の厚さに積層後、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行う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】
【発明の属する技術分野】
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・課題】
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もち、更に不燃性であるという特徴を有し、建築材料として主として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などが利用され、石灰質原料、珪酸質原料、無機質充填剤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】
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の層間強度が弱く、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いった問題を生ずることがある。
【０００４】
これらの問題を防止するために、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】
更に、本発明者らは、既に特願平６−323225号及び特願平７−5013号に、珪酸質原料の一部として石灰質原料との反応性が良い非晶質珪酸原料や珪酸塩原料を用いたり、ポルトランドセメントや高炉水砕スラグといった硬化剤を添加する方法を提案しているが、高価な原料を使用したり、嵩比重を高くするといった欠点がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、非晶質珪酸原料や珪酸塩原料あるいはポルトランドセメントや高炉水砕スラグといった硬化剤を添加しないでも、II型無水石膏を用いることにより水熱反応前の成形体(グリーンシート)の強度及び層間強度を向上し、水熱反応中に層間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及び該方法により得られた珪酸カルシウム板を提供することにある。
【０００８】
【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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られる成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、原料スラリーがII型無水石膏を固形分として５〜３０重量％及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法に係る。
【０００９】
また、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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうち少なくとも一方がII型無水石膏を固形分として５〜３０重量％及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法に係る。
【００１０】
更に、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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、ＩＩ型無水石膏とＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなるスラリーをＩＩ型無水石膏として１０〜５０ｇ／ｍ２の割合で散布しながら積層して所定の厚さに積層後、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法に係る。
【００１１】
また、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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方が固形分としてII型無水石膏９２〜９８重量％、繊維質原料２〜８重量％及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、該スラリーによる抄造厚を丸網式抄造機のフェルトが一周する間に抄造される全抄造厚の１〜１０％とし、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法に係る。
【００１２】
更に、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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られた成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方が固形分としてII型無水石膏３０重量％超え９８重量％未満、繊維質原料２〜８重量％、石灰質原料及び無機質充填剤からなる群から選択される１種または２種以上の成分を５８重量％以下及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、該スラリーによる抄造厚を丸網式抄造機のフェルトが一周する間に抄造される全抄造厚の１〜１０％とし、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法に係る。
【００１３】
また、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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる原料スラリーを抄造法により積層して得られる成形体を、圧力容器中で水熱反応させることからなる珪酸カルシウム板の製造方法において、原料スラリーがＩＩ型無水石膏を固形分として５〜３０重量％含有してなり、且つ抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、固形分濃度５〜１５重量％の硬化促進剤溶液を固形分換算量１〜５ｇ／ｍ２の割合で散布しながら積層して所定の厚さに積層後、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことを特徴とする軽量珪酸カルシウム板の製造方法に係る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の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％及び無機質充填剤５〜３０重量％を含有してなる慣用のものである。
【００１６】
ここで、石灰質原料としては、例えば消石灰、生石灰など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。
【００１７】
また、珪酸質原料としては例えば珪砂、珪藻土、フライアッシュ等を使用することができる。なお、珪素質原料の配合量が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。
【００１８】
また、石灰質原料と珪酸質原料については、上記割合のうち、石灰質原料２〜２０重量％と珪酸質原料３〜２５重量％を予めゲル化して使用することができる。ゲル化条件の例としては、７５〜９０℃の温度で１.５〜４時間が挙げられる。
【００１９】
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、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。また、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％以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、無機質充填剤としては、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、２水石膏などを使用することができる。なお、無機質充填剤の配合量が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、３０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。
【００２１】
本発明の特徴は、珪酸カルシウム板の製造方法としての以下の６つの方法である：
本発明の第１発明に係る製造方法によれば、上述のような成分配合を有する原料スラリーにII型無水石膏を５〜３０重量％及びII型無水石膏に対し外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有させ、この原料スラリーを抄造法により積層して成形し、次に、得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させたのち、水熱反応を行うことにより珪酸カルシウム板を製造することができる。
【００２２】
なお、本発明に使用するII型無水石膏は、１０００〜９０００ｃｍ2／ｇ、好ましくは３０００〜８０００ｃｍ2／ｇの範囲内の比表面積を有するものが好ましい。II型無水石膏の比表面積が１０００ｃｍ2／ｇ未満では、初期水和反応が遅く、また、抄造時に沈降が速くなり、配合割合通りの抄き上げが困難となるために好ましくない。また、比表面積が８０００ｃｍ3／ｇを超えても、比表面積の増加に見合うII型無水石膏の水和速度が増加が得られず、逆に、抄造時の濾水性低下、抄造フィルムあるいはグリーンシートのしわ等の原因となるために好ましくない。
【００２３】
即ち、第１発明で使用する原料スラリーは、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％、II型無水石膏５〜３０重量％、無機質充填剤５〜３０重量％、及びII型無水石膏に対し外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなるものである。ここで、II型無水石膏の配合量が５重量％未満であると、グリーンシートの層間強度の発現性が悪いために好ましくなく、３０重量％を超えるとそれに伴い使用する硬化促進剤の使用量も増え、原料費が高くなり、また、曲げ強度が低くなるために好ましくない。なお、II型無水石膏の配合量は１０〜２０重量％が好ましい。
【００２４】
なお、II型無水石膏をスラリー状態で使用する場合、II型無水石膏の水和反応が発現しないため、硬化促進剤の原料スラリーへの添加が必須となる。ここで、硬化促進剤の配合量がII型無水石膏に対して外割で０.５重量％未満であると、硬化促進効果を発現できず原料スラリーを抄造してもなかなか水和反応が完了せず、抄造後、成形体中のII型無水石膏を水和するための１次養生に非常に時間が掛かり、充分な水和を行うことができず、また、成形体強度も弱くなるために好ましくない。また、硬化促進剤の配合量が５重量％を超えると、スラリーを抄造する前に水和が完了してしまい、グリーンシートの層間強度の発現に寄与しないために好ましくなく、更に、硬化促進剤の添加量が多くなると、成形体表面への硬化促進剤成分の析出による、シミ、色むらや、水熱反応器内の金属腐食等の原因となるために好ましくない。即ち、II型無水石膏に対して０.５〜５重量％の硬化促進剤を配合することにより、II型無水石膏の水和反応をスラリー調製後約１０〜２０時間程度で完了することができので、スラリー調製後約６〜１５時間の間にグリーンシートの作製を完了すれば本発明の効果を得ることができる。
【００２５】
次に、本発明の第２発明に係る製造方法によれば、上述のような成分配合を有する原料スラリーを抄造法により積層して成形するにあたり、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうち少なくとも一方がII型無水石膏を固形分として５〜３０重量％及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことにより珪酸カルシウム板を製造することができる。
【００２６】
即ち、第２発明においては、上記第１発明に使用する原料スラリーと同一組成のスラリーを丸網式抄造機の１番目及び／または最後の抄箱のスラリーとして使用するものである。ここで、１番目及び／または最後の抄箱に使用するスラリー中のII型無水石膏の配合量が固形分として５重量％未満であると、グリーンシートの層間強度の発現性が悪いために好ましくなく、また、３０重量％を超えるとそれに伴い使用する凝結遅延剤の使用量も増え、原料費が高くなり、また、曲げ強度が低くなるために好ましくない。
【００２７】
なお、II型無水石膏をスラリー状態で使用する場合、II型無水石膏の水和反応が発現しないため、硬化促進剤の原料スラリーへの添加が必須となる。ここで、硬化促進剤の配合量がII型無水石膏に対して外割で０.５重量％未満であると、硬化促進効果を発現できず原料スラリーを抄造してもなかなか水和反応が完了せず、抄造後、成形体中のII型無水石膏を水和するための１次養生に非常に時間が掛かり、充分な水和を行うことができず、また、成形体強度も弱くなるために好ましくない。また、硬化促進剤の配合量が５重量％を超えると、スラリーを抄造する前に水和が完了してしまい、グリーンシートの層間強度の発現に寄与しないために好ましくない。即ち、II型無水石膏に対して０.５〜５重量％の硬化促進剤を配合することにより、II型無水石膏の水和反応をスラリー調製後約１０〜２０時間程度で完了することができので、スラリー調製後約６〜１５時間の間にグリーンシートの作製を完了すれば本発明の効果を得ることができる。
【００２８】
本発明の第２発明によれば、基本配合の原料スラリーに、更にII型無水石膏及び硬化促進剤を添加してなるスラリーを丸網式抄造機の１番目及び／または最後の抄箱へ入れ、抄造法により積層して成形する。このスラリーの抄造機の１番目及び／または最後の抄箱への入れ方は、特に限定されるものではなく、例えば他の抄箱と配合割合の異なるスラリーを作製し、専用のチェストから送っても良いし、チェストと抄箱の間の樋で、II型無水石膏及び硬化促進剤それぞれのスラリーを他のスラリーに添加しても良い。
【００２９】
次に、本発明の第３発明に係る製造方法によれば、上述のような基本組成を有する原料スラリーを抄造法により積層して成形するにあたり、抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、ＩＩ型無水石膏とＩＩ型無水石膏に対して外割で０．５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなるスラリーをＩＩ型無水石膏として１０〜５０ｇ／ｍ２の割合で散布しながら積層して所定の厚さに積層後、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことにより珪酸カルシウム板を製造することができる。
【００３０】
ここで、II型無水石膏の散布量が固形分換算で１０ｇ／ｍ2未満では層間強度の発現性が悪いために好ましくなく、また、II型無水石膏の散布量が５０ｇ／ｍ2を超えるとII型無水石膏の層ができ、乾燥時にクラックが入ったり、曲げ強度が低くなるために好ましくない。
【００３１】
なお、本発明の第３発明に使用可能な丸網式抄造機の一例を図１に示す。この丸網式抄造機によれば、抄箱(6)中に設けられた丸網シリンダー(8)によりスラリー(7)を抄き上げフェルト(3)に転写し、この操作を抄箱(丸網シリンダー)の数だけ反復して抄造フィルム(4)とし、更に、この抄造フィルム(4)をメーキングロール(1)で所定の厚さまで所定回数巻き付けた後切断することにより、グリーンシートを得ることができる。一般に、層間剥離やパンクは、メーキングロール(1)で重ね合わせたフィルム間で起こるため、リターンロール(2)とメーキングロール(1)の間に散布装置(5)を設置してII型無水石膏及び硬化促進剤よりなる散布用スラリーを散布することにより、上記フィルム間の密着力(層間強度)を向上することにより層間剥離やパンクを防止することができる。
【００３２】
なお、散布用スラリーにてII型無水石膏を散布する場合にも、II型無水石膏の水和反応が発現しないため、硬化促進剤の原料スラリーへの添加が必須となる。ここで、硬化促進剤の配合量がII型無水石膏に対して外割で０.５重量％未満であると、硬化促進効果を発現できず原料スラリーを抄造してもなかなか水和反応が完了せず、抄造後、成形体中のII型無水石膏を水和するための１次養生に非常に時間が掛かり、充分な水和を行うことができず、また、成形体強度も弱くなるために好ましくない。また、硬化促進剤の配合量が５重量％を超えると、スラリーを抄造する前に水和が完了してしまい、グリーンシートの層間強度の発現に寄与しないために好ましくない。即ち、II型無水石膏に対して０.５〜５重量％の硬化促進剤を配合することにより、II型無水石膏の水和反応をスラリー調製後約１０〜２０時間程度で完了することができので、スラリー調製後約６〜１５時間の間にグリーンシートの作製を完了すれば本発明の効果を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明の第４発明に係る製造方法によれば、上述のような基本組成を有する原料スラリーを抄造法により積層して成形するにあたり、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方が固形分としてII型無水石膏９２〜９８重量％、繊維質原料２〜８重量％及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、該スラリーによる抄造厚を丸網式抄造機のフェルトが一周する間に抄造される全抄造厚の１〜１０％、好ましくは１〜５％とし、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことにより珪酸カルシウム板を製造することができる。
【００３４】
ここで、前記スラリーによる抄造厚が１％未満では、層間強度の発現性が悪いために剥離が起こり易く好ましくない。また、II型無水石膏の含有量が９２〜９８重量％と高含量であるスラリーを使用する場合に、抄造厚が１０％を超えるとII型無水石膏の層が厚くなり、水熱反応後の曲げ強度が低下するために好ましくない。
【００３５】
また、繊維質原料としては、セルロース繊維等を用いることができる。なお、II型無水石膏の配合割合が９８重量％を超えると繊維質原料の配合割合が少なくなり、抄造時に粉体ロスが多くなるために好ましくない。また、繊維質原料の配合割合が８重量％を超えると、繊維質原料の層ができ、剥離し易くなるために好ましくない。
【００３６】
なお、II型無水石膏をスラリー状態で使用する場合、II型無水石膏の水和反応が発現しないため、硬化促進剤の原料スラリーへの添加が必須となる。ここで、硬化促進剤の配合量がII型無水石膏に対して外割で０.５重量％未満であると、硬化促進効果を発現できず原料スラリーを抄造してもなかなか水和反応が完了せず、抄造後、成形体中のII型無水石膏を水和するための１次養生に非常に時間が掛かり、充分な水和を行うことができず、また、成形体強度も弱くなるために好ましくない。また、硬化促進剤の配合量が５重量％を超えると、スラリーを抄造する前に水和が完了してしまい、グリーンシートの層間強度の発現に寄与しないために好ましくない。即ち、II型無水石膏に対して０.５〜５重量％の硬化促進剤を配合することにより、II型無水石膏の水和反応をスラリー調製後約１０〜２０時間程度で完了することができので、スラリー調製後約６〜１５時間の間にグリーンシートの作製を完了すれば本発明の効果を得ることができる。
【００３７】
II型無水石膏をスラリー状態で使用する場合、このスラリーの濃度は、他の抄箱の原料スラリーの濃度と同一か、またはそれ以下とするのが好ましく、固形分濃度で１〜１０％、好ましくは３〜７％とするのが好ましい。ただし、丸網へのスラリー固形分の乗り量のロスをできるだけ少なくするように調節するために、抄箱内のスラリー水位を下げたり、シリンダーメッシュを適当な大きさに変更することが必要な場合もある。
【００３８】
次に、本発明の第５発明に係る製造方法によれば、上述のような基本組成を有する原料スラリーを抄造法により積層して成形するにあたり、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方が固形分としてII型無水石膏３０重量％超え９８重量％未満、繊維質原料２〜８重量％、石灰質原料及び無機質充填剤からなる群から選択される１種または２種以上の成分を６８重量％以下、及びII型無水石膏に対して外割で０.５〜５重量％の硬化促進剤を含有してなり、該スラリーによる抄造厚を丸網式抄造機のフェルトが一周する間に抄造される全抄造厚の１〜１０％、好ましくは１〜５％とし、抄造により得られた成形体を１次養生することによりII型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことにより珪酸カルシウム板を製造することができる。
【００３９】
該スラリーによる抄造厚が１％未満では、層間強度の発現性が悪いため剥離が起こり易く好ましくない。また、II型無水石膏の含有量が３０重量％超え９８重量％未満と比較的高含量であるスラリーを使用する場合にも、抄造厚が１０％を超えるとII型無水石膏の層が厚くなり、水熱反応後の曲げ強度が低下する傾向があるために好ましくない。
【００４０】
繊維質原料としては、セルロース繊維等を用いることができる。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。更に、無機質充填剤としては、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、珪砂、２水石膏等を使用することができる。この石灰質原料及び無機質充填剤からなる群から選択された１種または２種以上を配合することにより、層間強度を維持しつつ、珪酸カルシウム板の原料コストを低下させることができる。II型無水石膏の配合割合が９８重量％を超えると繊維質原料の配合割合が少なくなり、粉体のロスが多くなるために好ましくなく、また、II型無水石膏の配合割合が３０重量％以下の場合には、丸網式抄造機の１番目及び最後の抄箱に入れるスラリーのうちのどちらか一方のみのスラリーにII型無水石膏を配合する場合には配合効果が顕著に現れないために好ましくない。繊維質原料の配合割合が８重量％を超えると繊維質原料の層ができ剥離し易くなるために好ましくない。更に、石灰質原料及び／または無機質充填剤の配合割合が６８重量％を超えるとそれに伴ってII型無水石膏や繊維質原料を充分に配合することができないために好ましくない。
【００４１】
なお、II型無水石膏をスラリー状態で使用する場合、II型無水石膏の水和反応が発現しないため、硬化促進剤の原料スラリーへの添加が必須となる。ここで、硬化促進剤の配合量がII型無水石膏に対して外割で０.５重量％未満であると、硬化促進効果を発現できず原料スラリーを抄造してもなかなか水和反応が完了せず、抄造後、成形体中のII型無水石膏を水和するための１次養生に非常に時間が掛かり、充分な水和を行うことができず、また、成形体強度も弱くなるために好ましくない。また、硬化促進剤の配合量が５重量％を超えると、スラリーを抄造する前に水和が完了してしまい、グリーンシートの層間強度の発現に寄与しないために好ましくない。即ち、II型無水石膏に対して０.５〜５重量％の硬化促進剤を配合することにより、II型無水石膏の水和反応をスラリー調製後約１０〜２０時間程度で完了することができので、スラリー調製後約６〜１５時間の間にグリーンシートの作製を完了すれば本発明の効果を得ることができる。
【００４２】
上記スラリーの濃度は、他の抄箱の原料スラリーの濃度と同一か、またはそれ以下とするのが好ましく、固形分濃度で１〜１０％、好ましくは３〜７％とするのが好ましい。ただし、丸網へのスラリー固形分の乗り量のロスをできるだけ少なくするように調節するために、抄箱内のスラリー水位を下げたり、シリンダーメッシュを適当な大きさに変更することが必要な場合もある。
【００４３】
次に、本発明の第６発明に係る製造方法によれば、上述のような成分配合を有する原料スラリーにＩＩ型無水石膏５〜３０重量％を含有させ、且つ抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、固形分濃度５〜１５重量％の硬化促進剤溶液を固形分換算量１〜５ｇ／ｍ２の割合で散布しながら積層して所定の厚さに積層後、抄造により得られた成形体を１次養生することによりＩＩ型無水石膏を水和させ、次に、水熱反応を行うことにより珪酸カルシウム板を製造することができる。
【００４４】
ここで、II型無水石膏の配合量が５重量％未満であると、グリーンシートの層間強度の発現性が悪いために好ましくなく、３０重量％を超えるとそれに伴い使用する硬化促進剤の使用量も増え、原料費が高くなり、また、曲げ強度が低くなるために好ましくない。なお、II型無水石膏の配合量は１０〜２０重量％が好ましい。
【００４５】
なお、II型無水石膏をスラリー状態で使用する場合、II型無水石膏の水和反応が発現しないため、硬化促進剤の原料スラリーへの添加が必須となる。本発明の第６発明においては、硬化促進剤を溶液として抄造機のリターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、散布しながら積層するところに特徴がある。散布用の硬化促進剤溶液の濃度は２〜１５重量％の範囲が好ましい。ここで、硬化促進剤溶液の濃度が２重量％未満の場合には硬化促進剤の添加効果が少ないために好ましくなく、また、該濃度が１５重量％を超えると散布量が少なくなり、均一な散布がしにくくなるために好ましくなく。また、硬化促進剤溶液の散布量は、固形分換算量で１〜５ｇ／ｍ2の範囲内である。硬化促進剤溶液の散布量が１ｇ／ｃｍ2未満であると、硬化促進効果を発現できず原料スラリーを抄造してもなかなか水和反応が完了せず、抄造後、成形体中のII型無水石膏を水和するための１次養生に非常に時間が掛かり、充分な水和を行うことができず、また、成形体強度も弱くなるために好ましくない。また、硬化促進剤溶液の散布量が５ｇ／ｍ2を超えると、抄造工程が終了する前に水和反応が完了してしまい、グリーンシートの層間強度の発現に寄与しないために好ましくなく、更に、硬化促進剤の添加量が多くなると、成形体表面への硬化促進剤成分の析出による、シミ、色むらや、水熱反応器内の金属腐食等の原因となるために好ましくない。即ち、抄造フィルム上に５〜１５重量％濃度の硬化促進剤溶液を１〜５ｇ／ｍ2の量で散布することにより、II型無水石膏の水和反応を抄造工程後約１０〜２０時間程度で完了することができる。なお、本発明の第６発明もまた図１に示す丸網式抄造機を使用して実施することができる。
【００４６】
本発明に使用する硬化促進剤は特に限定されるものではなく、アルカリ金属硫酸塩(例えばＫ2ＳＯ4、Ｎａ2ＳＯ4等)、アルミニウム硫酸塩及びミョウバン類［例えばＡｌ2(ＳＯ4)3、ＫＡｌ(ＳＯ4)2・１２Ｈ2Ｏ、ＮａＡｌ(ＳＯ4)2・１２Ｈ2Ｏ、ＮＨ4Ａｌ(ＳＯ4)2・１２Ｈ2Ｏ等］等の公知のものを単独あるいは併用して用いることができる。
【００４７】
抄造により得られた成形体は、１次養生によりII型無水石膏の水和反応を行った後、水熱反応を行う。１次養生の条件は特に限定されるものではなく、II無水石膏が水和反応する慣用の条件、好ましくは２０〜６０℃で３時間以上の時間にわたり行うことができる。
【００４８】
上述のような１次養生を行った後の成形体は、慣用の水熱反応条件下で水和反応させ、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、飽和水蒸気圧下で温度１５０〜２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃で５〜２０時間、好ましくは８〜１２時間の条件で行うことができる。
【００４９】
上述のような本発明の第１発明ないし第６発明に係る製造方法により製造された珪酸カルシウム板は、層間剥離強度が曲げ強度(絶乾状態)の３％以上と非常に優れた値を示すものとなる。なお、曲げ強度は、ＪＩＳ  Ａ  ５４１８に準じて３号試験片で試験した結果であり、層間剥離強度試験は３０×３０ｍｍで行った結果である。
【００５０】
【実施例】
実施例１
表１に示す割合で原料を配合し、１２倍の水で撹拌、混合した。なお、ゲルは消石灰１０重量％、珪藻土１０重量％(重量比１：１)を９０℃、２時間の条件で合成した。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。なお、本例においては、硬化促進剤として硫酸カリウムを使用した。
次に、湿空雰囲気中、３０℃で８時間にわたり１次養生を行った後、圧力容器中、飽和水蒸気下１８０℃、１０時間の条件で水熱反応を行った。
表１に水熱反応後の嵩比重、曲げ強度並びに層間剥離強度(共に絶乾状態)を示す。
【００５１】
【表１】
0003786291.tif 000002
【００５２】
実施例２
表２に示す割合で原料を配合し、１２倍の水で撹拌、混合した。なお、ゲルは消石灰１０重量％、珪藻土１０重量％(重量比１：１)を９０℃、２時間の条件で合成した。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た。また、１番目または最後の抄箱は、別に調製した固形分濃度１０重量％のII型無水石膏及び硬化促進剤を含有してなるスラリーとし、６ｍｍの厚さに抄造した。なお、本例において、硬化促進剤として硫酸カリウムを使用した。
次に、湿空雰囲気中、３０℃で８時間の１次養生を行った後、圧力容器中、飽和水蒸気下１８０℃、１０時間の条件で水熱反応を行った。
表２に水熱反応後の嵩比重、曲げ強度並びに層間剥離強度(共に絶乾状態)を示す。
【００５３】
【表２】
0003786291.tif 000003
【００５４】
実施例３
表３に示す割合で原料を配合し、１２倍の水で撹拌、混合した。なお、ゲルは消石灰１０重量％、珪藻土１０重量％(重量比１：１)を９０℃、２時間の条件で合成した。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。抄造にあたり、リターンロールとメーキングロールの間の抄造フィルム上に、表３に示す量のII型無水石膏と硬化促進剤とのスラリーとして散布した。散布スラリー濃度は、固形分濃度１０重量％とした。なお、本例において、硬化促進剤としては硫酸カリウムを使用した。
次に、湿空雰囲気中、３０℃で８時間の１次養生を行った後、圧力容器中、飽和水蒸気下１８０℃、１０時間の条件で水熱反応を行った。
表３に水熱反応後の嵩比重、曲げ強度並びに層間剥離強度(共に絶乾状態)を示す。
【００５５】
【表３】
0003786291.tif 000004
【００５６】
実施例４
表４に示す割合で原料を配合し、１２倍の水で撹拌、混合した。なお、ゲルは消石灰１０重量％、珪藻土１０重量％(重量比１：１)を９０℃、２時間の条件で合成した。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た。また、１番目の抄箱あるいは最後の抄箱も同様に配合、混合して固形分濃度約２重量％の原料スラリーとし、６ｍｍの厚さに抄造した。なお、本例において、硬化促進剤として硫酸カリウムを使用した。
次に、湿空雰囲気中、３０℃で８時間の１次養生を行った後、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４に水熱反応後の嵩比重、曲げ強度並びに層間剥離強度(共に絶乾状態)を示す。
【００５７】
【表４】
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【００５８】
表５に示す割合で原料を配合し、１２倍の水で撹拌、混合した。なお、ゲルは消石灰１０重量％、珪藻土１０重量％(重量比１：１)を９０℃、２時間の条件で合成した。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。この際、抄造機のリターンロールとメーキングロールの間のフェルト上で、固形分濃度２重量％の硫酸カリウム溶液を硬化促進剤溶液として散布した。
次に、湿空雰囲気中、３０℃で８時間の１次養生を行った後、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５に水熱反応後の嵩比重、曲げ強度並びに層間剥離強度(共に絶乾状態)を示す。
【００５９】
【表５】
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【００６０】
【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を用い、原料スラリーを抄造法により成形すれば、水熱反応前の成形体の強度及び層間強度を向上することができ、それによって水熱反応中の成形体の剥離、パンクを防止すると共に、得られる珪酸カルシウム板の層間剥離強度を向上させることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第３発明に使用可能な丸網式抄造機の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  メーキングロール
２  リターンロール
３  フェルト
４  抄造フィルム
５  散布装置
６  抄箱
７  原料スラリー
８  丸網シリンダー
【図１】
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