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KR20080035504A - 무기질판 및 이의 제조방법 - Google Patents

무기질판 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20080035504A
KR20080035504A KR1020070105742A KR20070105742A KR20080035504A KR 20080035504 A KR20080035504 A KR 20080035504A KR 1020070105742 A KR1020070105742 A KR 1020070105742A KR 20070105742 A KR20070105742 A KR 20070105742A KR 20080035504 A KR20080035504 A KR 20080035504A
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dehydration
saturated carboxylic
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마사노리 우카이
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니치하 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 우수한 무기질판과 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 시멘트계 수경화성 재료와 고해된 섬유 보강재를 물에 분산시킨 슬러리로 이루어지고, 또한 당해 슬러리에 포화 카복실산을 첨가, 혼합한 후, 당해 슬러리를 초조, 탈수, 프레스, 경화 양생하여 수득한 무기질판과 이의 제조방법에 관한 것이다. 고해된 섬유 보강재는, 전체 고형분을 기준으로 하여, 1 내지 30질량%이고, 포화 카복실산은, 전체 고형분을 기준으로 하여, O.1 내지 2.0질량%이다.
무기질판, 수경화성 재료, 고해된 섬유 보강재, 흡수성, 치수안정성, 내동결융해성.

Description

무기질판 및 이의 제조방법{Inorganic plate and its production}
본 발명은, 내흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 우수한 무기질판과 이의 제조방법에 관한 것이다.
종래부터 무기질판은, 벽재 또는 지붕재 등의 주택용 부재로서 널리 사용되고 있다. 그리고, 이러한 무기질판에는, 강도, 내수성 또는 방화성 등의 성능뿐만 아니라, 시공성, 치수안정성, 내동결융해성 또는 내후성도 요구되고 있다. 이러한 요망에 부응하는 하나의 방법으로서, 시멘트, 규산질 원료(예: 규사나 실리카 흄), 포졸란 물질(예: 고로(高爐) 슬러그나 플라이 애시), 섬유 보강재(예: 펄프 섬유) 및 물을 가하여 혼합, 교반함으로써 슬러리를 수득하고, 당해 슬러리를 성형, 양생한 다음, 표면 및 이면에 여러 가지의 도장을 실시하여 무기질판을 제조하는 방법이 있다.
그러나, 무기질판은, 원료에 시멘트와 섬유 보강재를 포함하기 때문에, 칼슘 수화물 또는 보강 섬유재로 인한 치수 변화가 발생한다.
또한, 무기질판은, 내부에 다수의 세공을 갖기 때문에, 세공내에 물이 존재하면, 공기중의 이산화탄소가 물에 용해되어 탄산을 생성하고, 당해 탄산이 무기질판 내의 칼슘 수화 생성물과 반응하여, 탄산화 수축이라고 불리는 치수 수축을 일으키는 문제도 발생한다.
상기 문제는, 표면 및 이면에 도장을 실시한 무기질판이라도 발생한다.
이의 개선책으로서, 성형후의 무기질판을 오토클레이브 양생한 다음, 표면 및 이면에 여러 가지의 도장을 실시하는 방법이 있다.
또한, 성형 재료의 슬러리에, 파라핀 등의 발수제 에멀션을 첨가, 혼합한 다음, 탈수, 성형, 양생 및 도장을 실시하는 방법도 있다.
또한, 원료로서 사용하는 천연 또는 합성 제올라이트에 파라핀 등의 발수제를 흡착시킨 다음, 이것을 시멘트 등의 수경화성 무기질 원료와 필요한 골재 등을 가하여 균일 혼합하고, 물을 첨가한 후, 소정 형상으로 성형하여, 양생 경화시킴을 특징으로 하는, 무기질판의 제조방법도 있다[참조: 일본 공개특허공보 제(소)61-026545호].
그러나, 오토클레이브 양생을 실시하는 방법은, 큰 설비가 필요하고, 초기 투자와 부지를 필요로 한다.
성형 재료의 슬러리에, 파라핀 등의 발수제 에멀션을 첨가, 혼합하는 방법은, 제조중에 발수제의 부유 또는 거품 등의 문제가 발생하여 발수제를 균일하게 분산시키는 것이 어렵고, 탈수 공정에서 탈수와 함께 발수제가 유출되기 때문에, 기재내로의 발수제의 보유율이 나쁘고, 발수제에 의한 효과를 발휘하기가 어렵다. 또한, 발수제를 대량으로 사용하면 경화 저해가 발생한다.
일본 공개특허공보 제(소)61-026545호의 방법은, 천연 또는 합성 제올라이트를 원료로서 사용하는 무기질판에는 유효하지만, 천연 또는 합성 제올라이트를 원료로 사용하지 않는 무기질판에는 적용할 수 없다. 또한, 천연 또는 합성 제올라이트에 발수제를 흡착시키는 설비가 여분으로 필요해진다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 내흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 우수한 무기질판과 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 목적을 해결하기 위해, 본 청구항 1에 기재한 발명은, 시멘트계 수경화성 재료, 고해(叩解; beating)된 섬유 보강재 및 포화 카복실산으로 이루어짐을 특 징으로 하는, 무기질판이다.
시멘트계 수경화성 재료로서는, 포틀랜드 시멘트, 혼합 시멘트, 에코 시멘트, 저발열 시멘트, 알루미나 시멘트 등의 시멘트를 사용할 수 있다.
고해된 섬유 보강재로서는, 고지(故紙), 목질 펄프, 목질 섬유속, 목질 섬유, 목편, 목모(木毛) 및 목분 등의 목질 섬유; 유리 섬유, 탄소 섬유 등의 무기질 섬유; 및 폴리아미드 섬유, 월라스토나이트, 폴리프로필렌 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 폴리에틸렌 섬유 등의 유기 섬유를 사용할 수 있지만, 목질 펄프를 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 침엽수 미표백 크래프트 펄프(NUKP)나 침엽수 표백 크래프트 펄프(NBKP), 활엽수 미표백 크래프트 펄프(LUKP) 및 활엽수 표백 크래프트 펄프(LBKP) 등을 사용하는 것이 바람직하고, NUKP 및 NBKP의 침엽수의 펄프를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 고해에 관해서 특별히 제한은 없지만, 디스크 리파이너 등의 고해기로 표면을 고해하는 것이 바람직하고, 여수도(freeness) 650ml 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 비용과 생산성을 고려하여, 고해된 섬유 보강재와 고해되지 않은 섬유 보강재를 조합하여 사용해도 양호하다. 또한, 여수도란 캐나다 표준 측정법에 의한 값(캐나다 표준 여수도)이다.
포화 카복실산으로서는, 라우릴산계, 카프론산계, 프로피온산계, 스테아르산계, 석신산계 등을 사용할 수 있다.
본 청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 무기질판으로서, 섬유 보강재가, 전체 고형분을 기준으로 하여, 1 내지 30질량%임을 특징으로 한다.
고해된 섬유 보강재를, 전체 고형분을 기준으로 하여, 1 내지 30질량% 포함 하도록 함으로써 수득된 무기질판은, 시공성이 우수한 비중, 강도 및 휘어짐을 가지며, 원료비도 억제된다.
고해된 섬유 보강재가, 전체 고형분을 기준으로 하여, 1질량% 미만인 경우에는, 수득되는 무기질판의 비중이 높아지게 되며, 휘어짐이 없기 때문에 시공성이 떨어지고, 고해된 섬유 보강재가, 전체 고형분을 기준으로 하여, 30질량%를 초과하면, 시멘트계 수경화성 재료의 비율이 적어지고, 고해된 섬유 보강재로부터 용출하는 경화 저해 성분이 많아지는 등의 원인에 의해, 수득되는 무기질판의 강도가 저하되며, 원료비도 높아진다.
비용과 효과를 고려하면, 전체 고형분을 기준으로 하여, 고해된 섬유 보강재가 3 내지 11질량%이고, 고해되지 않은 섬유 보강재가 4 내지 14질량%인 것이 바람직하다.
본 청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재한 무기질판으로서, 포화 카복실산이, 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.1 내지 2.0질량%임을 특징으로 한다.
포화 카복실산을, 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.1 내지 2.0질량% 포함함으로써 수득되는 무기질판은, 내흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 우수하다.
포화 카복실산이, 전체 고형분을 기준으로 하여, O.1질량% 미만인 경우에는, 내흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 충분하지 않으며, 2.0질량%를 초과하면 시멘트계 수경화성 재료의 경화를 저해하여, 수득되는 무기질판의 강도가 저하된 다.
비용과 효과를 고려하면, 전체 고형분을 기준으로 하여, 포화 카복실산이 0.3 내지 1.0질량%인 것이 바람직하다.
본 청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 3에 기재한 무기질판으로서, 포화 카복실산이 스테아르산계 또는 석신산계임을 특징으로 한다.
포화 카복실산은, 라우릴산계, 카프론산계, 프로피온산계 등 다수 있지만, 스테아르산계 또는 석신산계가 효과가 높고, 사용에 적합하다.
본 청구항 5에 기재한 발명은, 시멘트계 수경화성 재료와 고해된 섬유 보강재를 물에 분산시킨 슬러리를 형성시키는 단계, 당해 슬러리에 포화 카복실산을 첨가 혼합하는 단계 및 당해 슬러리를 초조(抄造), 탈수, 프레스 및 경화 양생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무기질판의 제조방법이다.
시멘트계 수경화성 재료와 고해된 섬유 보강재를 물에 분산시킨 슬러리에 포화 카복실산을 첨가함으로써, 포화 카복실산이 균일하게 분산되어, 칼슘 수화물과 고해된 섬유 보강재를 코팅하고, 고해된 섬유 보강재에 의해 포화 카복실산으로 코팅된 칼슘 수화물과 포화 카복실산이 포착되기 때문에, 탈수 공정에서, 탈수와 함께 포화 카복실산이 유출되는 것이 억제되어, 무기질판내에 포화 카복실산이, 칼슘 수화물과 고해된 섬유 보강재를 코팅한 상태로 존재할 수 있다.
본 청구항 6에 기재한 발명은, 청구항 5에 기재한 무기질판의 제조방법이며, 포화 카복실산은 스테아르산 또는 석신산임을 특징으로 한다.
포화 카복실산은, 라우릴산계, 카프론산계, 프로피온산계 등 다수 있지만, 스테아르산계 또는 석신산계가 사용에 적합하고 소량으로도 효과가 높다.
본 발명에 의하면, 수득된 무기질판의 칼슘 수화물과 섬유 보강재는, 포화 카복실산에 의해 코팅되어 있기 때문에, 흡수, 치수 변화나 탄산화 수축이 억제되고, 무기질판의 내흡수성, 치수안정성이나 내동결융해성이 장기간에 걸쳐 확보된다.
또한, 본 발명의 제조방법은, 섬유 보강재의 고해기 및 슬러리로의 포화 카복실산 첨가 장치가 있으면 간단하게 실시 가능하고, 큰 설비를 필요로 하지 않기 때문에, 초기 투자나 운전 자금을 대단히 염가로 억제할 수 있고, 작업도 간편하다는 큰 효과도 나타낸다.
또한, 본 발명에서는, 포화 카복실산이 고해된 섬유 보강재에 포착되기 때문에 발수제의 부유나 거품 등의 문제를 발생시키지 않고 소량의 포화 카복실산으로 효과를 발휘한다는 효과도 나타낸다.
본 발명은 초조법 이외에, 압출 성형법이나 슬러리를 형에 넣어 성형하는 주입법(鑄入法) 등에도 폭넓게 응용이 가능하다.
본 발명의 무기질판과 이의 제조방법에 관해서 설명한다.
우선, 시멘트계 수경화성 재료인 포틀랜드 시멘트를 20 내지 75질량%, 고해 된 섬유 보강재인 여수도 650ml 이하의 목질 펄프를 12질량% 이하, 고해되지 않은 섬유 보강재인 목질 펄프를 6질량%, 추가로 필요에 따라 퍼라이트, 규사, 규석 분말, 시라스 벌룬, 바미큐라이트, 고로 슬러그, 팽창 혈암, 팽창 점토, 소성 규조토, 석고 분말, 운모, 플라이 애시, 석탄 찌끼, 오니 소각재 등을 배합한 원료를 물에 분산시킨다.
여수도 650ml 이하로 고해된 목질 펄프를 사용하는 이유는, 고해되어 여수도가 650ml 이하로 된 목질 펄프가 슬러리 중에 균일하게 분산되기 쉽고 사물을 흡착하여 포착하기 쉬운 형상이기 때문이다. 펄프 등의 섬유 보강재는 피브릴(소섬유)이 다수 모인 다발이고, 통상적으로 피브릴은 수소결합이나 분자간력에 의해 집속되어 있지만, 습윤 상태에서 고해되면 피브릴간의 공기 구를 따라 찢어지기 때문에, 섬유 보강재는 보다 세밀해져 슬러리 중에 균일하게 분산된다. 또한, 고해에 의한 마찰 작용으로, 내부에 있는 피브릴이 표면에 나타나기 때문에, 섬유 보강재의 표면은 보푸라기가 일어나고 갈라지게 된다. 특히 습윤 상태에서는 피브릴이 수염과 같이 나타나기 때문에, 비표면적이 증가하며, 사물을 흡착하여, 포착하기 쉬운 형상이 되어 시멘트계 수경화성 재료나 포화 카복실산 등의 원료를 포착하는 것이다. 이로 인해, 탈수 공정에서, 시멘트계 수경화성 재료나 포화 카복실산 등의 원료는, 탈수와 함께 유출하는 것이 억제된다. 여수도 500ml 이하로 고해된 목질 펄프이면, 더욱 사물을 흡착하여, 포착하기 쉬운 형상이 되기 때문에, 보다 바람직하다.
또한, 목질 펄프를 여수도 650ml 이하로 고해함으로써, 섬유의 강도는 높아 지게 되고, 섬유간의 네트워크를 구성하기 쉬워지기 때문에, 수득되는 무기질판의 강도가 향상된다는 효과도 있다.
비용과 생산성을 고려하여, 고해된 섬유 보강재와 고해되지 않은 섬유 보강재를 조합하여 사용하는 것도 바람직하다.
이어서, 상기 슬러리에 대하여, 포화 카복실산인 스테아르산계 또는 석신산계의 에멀션 용액을, 고형분이, 상기 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1질량% 이하가 되도록 첨가하여, 혼합한 후, 당해 슬러리를 탈수 펠트상으로 유하(流下)시켜 탈수하면서 초조 시트를 부형하고, 당해 초조 시트를 메이킹롤로 6 내지 15층 적층하여 적층 매트로 하여, 당해 적층 매트를 1.5 내지 10MPa로 고압 프레스한 후, 60 내지 90℃에서 5 내지 10시간 동안 1차 양생하고, 필요하다면, 당해 1차 양생에 이어서 증기 양생 또는 오토클레이브 양생을 실시한다. 증기 양생의 조건은 수증기를 충만시킨 분위기 내에서 50 내지 80℃의 온도내에서 15 내지 24시간, 오토클레이브 양생의 조건은 120 내지 200℃의 온도에서 7 내지 15시간이다. 양생후에는 건조시키고, 필요하다면, 표면, 이면 및 목구(木口)에 도장을 실시하여 제품으로 제작한다.
스테아르산계 또는 석신산계의 에멀션 용액을 사용하는 이유는, 발수 효과가 있고 물에 대한 분산이 양호하며 칼슘 수화물과 고해된 섬유 보강재를 코팅하기 때문이다. 스테아르산계 또는 석신산계의 에멀션 용액이 슬러리에 균일하게 분산되어 시멘트계 수경화성 재료의 칼슘 수화물과 고해된 섬유 보강재를 코팅하여, 무기질판의 칼슘 수화물의 흡수 및 탄산화와 고해된 섬유 보강재의 흡수를 억제하기 때 문에, 무기질판의 내흡수성, 치수 안정성 및 내동결융해성이 개선된다. 또한, 코팅된 칼슘 수화물은, 고해된 섬유 보강재에 포착되기 때문에, 탈수 공정에서 탈수와 함께 유출되지 않고, 무기질판의 내흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 장기간에 걸쳐 우수하다.
실시예
이하에 나타내는 각 제조조건으로, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 7, 에 나타내는 각 무기질판을 제조하였다.
실시예 1은 포틀랜드 시멘트 30질량%, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프 10질량%, 퍼라이트 10질량%, 및 고로 슬러그, 플라이 애시 50질량% 조성한 원료를 물에 분산시킨 슬러리에, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.5질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 당해 슬러리를 탈수 펠트상으로 유하시켜 탈수하면서 초조 시트를 부형하고, 당해 초조 시트를 메이킹롤로 6층 적층하여 적층 매트를 수득하였다.
상기 적층 매트에 프레스압 2.0MPa, 프레스 시간 7초의 고압 프레스를 실시한 다음, 70℃에서 증기 양생하고 건조시켜 무기질판을 수득하였다.
실시예 2는, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 스테아르산의 에멀션 용액 과 고해된 섬유 보강재도 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
실시예 3은, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 2.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 스테아르산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재도 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
실시예 4는, 실시예 3의 조건에 있어서 목질 펄프로서 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프를 사용하던 것을, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목재 펄프와 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프를 고형분이 동량이 되도록 혼합한 것으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 조건에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 목질 펄프의 전체 고형분에 대한 비율은 실시예 3과 동일하다.
실시예 5는, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.5질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 고해된 섬유 보강재도 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
실시예 6은, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법. 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 석신산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재도 실시예 4와 동일한 것을 사용하였다.
실시예 7은, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 2.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 석신산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재도 실시예 4와 동일한 것을 사용하였다.
실시예 8은, 실시예 7의 조건에 있어서 목질 펄프로서 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프를 사용하던 것을, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프를 고형분이 동량이 되도록 혼합한 것으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일한 조건에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 목질 펄프의 전체 고형분에 대한 비율은 실시예 7과 동일하다.
비교예 1은, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에 포화 카복실산의 에멀션 용액을 첨가하지 않고, 이후 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 고해된 섬유 보강재도 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
비교예 2는, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 3.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 스테아르산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재도 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
비교예 3은, 실시예 1의 조건에 있어서, 목질 펄프로서 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프를 사용하던 것을 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프를 사용하는 것으로 변경하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 스테아르산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재도 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
비교예 4는, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 30질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법, 탈수방법, 프레스방법 및 경화양생방법에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 석신산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재는 실시예 4와 동일한 것을 사용하였다.
비교예 5는, 실시예 5의 조건에 있어서 목질 펄프로서 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프를 사용하던 것을 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프를 사용하는 것으로 변경하는 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 조건에 의해 무기질판을 수득하였다. 또한, 석신산의 에멀션 용액과 고해된 섬유 보강재는 실시예 5와 동일한 것을 사용하였다.
비교예 6은, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에 파라핀 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법 및 탈수방법을 실시하였다. 또한, 고해된 섬유 보강재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
비교예 7은, 실시예 1과 동일한 원료 조성을 물에 분산시킨 슬러리에 실리콘 의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하여 혼합시킨 후, 실시예 1과 동일한 초조방법 및 탈수방법을 실시하였다. 또한, 고해된 섬유 보강재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
수득된 실시예 1 내지 8, 비교예 1 내지 7의 각 무기질판에 관해서, 두께, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 방습 수축률, 탄산화 수축률 및 내동결융해성을 확인하였다. 그 결과를 표 1에 기재하였다.
굴곡 강도, 굴곡 영율 및 굴곡 최대 휘어짐량은, JIS A 1408에 준하여 시험체 500 ×400mm로 측정하였다.
표면 흡수량은, 프레임배치법에 의한 측정으로 24시간 측정한 후의 무기질판의 중량 변화를 수학식 1에 의해 산출한 값이다.
흡수 신장율은, 60℃에서 3일간 조습(調濕) 후, 수중 침지 8일간의 조건으로 흡수시켰을 때의 흡수 전후에서의 치수 신장율이다.
방습 수축률은, 20℃, 60%RH에서 10일간 조습 후, 80℃ 건조 10일간의 조건으로 방습시켰을 때의 방습 전후의 치수 수축률이다.
탄산화 수축률은, 5% CO2로 7일간 조정(調整) 후, 120℃에서 건조 10일간의 조건으로 건조시켰을 때의 치수 수축률이다.
내동결융해성은, 10cm ×25cm의 크기의 시험편의 길이 방향의 한 말단부를 물을 넣은 용기 내에 침지한 상태에서 12시간 동안 동결한 후 12시간 동안 실온에서 융해하는 것을 1사이클로 하였을 때 30사이클후의 두께 팽윤율이다.
Figure 112007075067950-PAT00001
Figure 112007075067950-PAT00002
Figure 112007075067950-PAT00003
실시예 1의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 스테아르산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.5질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 2의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 스테아르산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 3의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 스테아르산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 2.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 4의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프, 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프 및 스테아르산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 2.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 5의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 석신산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.5질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어 짐량 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축율 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 석신산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 6의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 석신산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 석신산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 7의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 석신산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 2.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도 및 굴곡 영율이 약간 낮지만, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 석신산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
실시예 8의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프, 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프 및 석신산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 2.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율 및 방습 수축률 등의 전반적인 물성에 문제가 없고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 우수하다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 석신산을 조사하였지만, 거의 확인되지 않았다.
비교예 1의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프를 사용했지만, 포화 카복실산의 에멀션 용액을 첨가하고 있지 않기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 물성에 문제가 없지만, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 나쁘다.
비교예 2의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 스테아르산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 3.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 표면 흡수량, 흡수 신장율 및 탄산화 수축률의 물성이 우수하지만, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량, 방습 수축률 및 내동결융해성 등의 물성이 나쁘다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사한 결과, 스테아르산의 존재가 확인되었다.
비교예 3의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해되지 않은 여수도 780ml의 목질 펄프와 스테아르산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 스테아르산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.5질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 영율 및 최대 휘어짐량의 물성에 문제가 없지만, 굴곡 강도가 약간 나쁘고, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 방습 수축율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성 등의 물성이 나쁘다.
탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사한 결과, 스테아르산의 존재가 확인되었다.
비교예 4의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 석신산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 3.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 표면 흡수량 및 탄산화 수축률이 우수하지만, 비중, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량, 흡수 신장율, 방습 수축률 및 내동결융해성 등의 물성이 나쁘다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 석신산을 조사한 결과, 석신산의 존재가 확인되었다.
비교예 5의 무기질판은, 제조조건으로서, 미고해된 여수도 780ml의 목질 펄프와 석신산의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 석신산의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.5질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 비중, 함수율, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량 및 방습 수축률 등의 물성에 문제가 없지만, 표면 흡수량, 흡수 신장율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성의 물성이 나쁘다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 스테아르산을 조사한 결과, 석신산의 존재가 확인되었다.
비교예 6의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 파라핀 용액을 사용하고 있으며, 파라핀 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.O질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 표면 흡수량이 우수하지만, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 최대 휘어짐량, 흡수 신장율, 방습 수축율, 탄산화 수축률 및 내동결융해성 등의 전반적인 물성이 나쁘다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 파라핀을 조사한 결과, 파라핀의 존재가 확인되었다.
비교예 7의 무기질판은, 제조조건으로서, 고해기로 고해된 여수도 500ml의 목질 펄프와 실리콘의 에멀션 용액을 사용하고 있으며, 실리콘의 에멀션 용액을, 당해 슬러리의 전체 고형분을 기준으로 하여, 1.0질량%이 되도록 첨가하고 있기 때문에, 표 1에 기재한 바와 같이, 표면 흡수량이 우수하지만, 굴곡 강도, 굴곡 영율, 흡수 신장율, 방습 수축률, 탄산화 수축률 및 내동결융해성 등의 전반적인 물성이 나쁘다.
또한, 탈수시에, 탈수에 포함되는 실리콘을 조사한 결과, 실리콘의 존재가 확인되었다.
[산업상 이용분야]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르는 제조방법에 의해서 수득된 무기질판은, 흡수, 치수 변화 또는 탄산화 수축이 억제되고, 무기질판의 내흡수성, 치수안정성 또는 내동결융해성이 장기간에 걸쳐 우수하다.
또한, 본 발명에 따르는 제조방법을 실시하기 위해서, 큰 처리 설비는 불필요하고, 초기 투자나 운전 자금을 대단히 염가에 억제할 수 있고, 작업도 간편하다.
또한, 생산상의 문제가 없고, 소량의 포화 카복실산으로 효과를 발휘한다고 하는 효과도 나타낸다.

Claims (6)

  1. 시멘트계 수경화성 재료, 고해(叩解; beating)된 섬유 보강재 및 포화 카복실산으로 이루어짐을 특징으로 하는, 무기질판.
  2. 제1항에 있어서, 섬유 보강재가, 전체 고형분을 기준으로 하여, 1 내지 30질량%임을 특징으로 하는, 무기질판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 포화 카복실산이, 전체 고형분을 기준으로 하여, 0.1 내지 2.0질량%임을 특징으로 하는, 무기질판.
  4. 제3항에 있어서, 포화 카복실산이 스테아르산계 또는 석신산계임을 특징으로 하는, 무기질판.
  5. 시멘트계 수경화성 재료와 고해된 섬유 보강재를 물에 분산시킨 슬러리를 형성시키는 단계, 당해 슬러리에 포화 카복실산을 첨가하고 혼합하는 단계 및 당해 슬러리를 초조(抄造), 탈수, 프레스 및 경화 양생하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 무기질판의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 포화 카복실산이 스테아르산 또는 석신산임을 특징으로 하 는, 무기질판의 제조방법.
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