JP2000008514A - タイル様凹凸模様を有するプラスチックブロックの製造 方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業廃棄物の有効利用を図ると共に後加工不
要でタイル様の深い凹凸の石目調やれんが調模様を忠実
に表現した高外観性を有し軽量にして施工が容易なタイ
ル様凹凸模様を有するプラスチックブロックの製造方法
を提供することである。 【解決手段】 型内に微少吸引孔を設けタイル様凹凸模
様を有する型を型枠に設置し、この型枠表面にプラスチ
ックフィルムを敷設して空気を吸引する。この型枠にセ
ラミック微細中空粒子と陶磁器くず粉砕粒子とアルカリ
金属珪酸塩水溶液及び珪酸質微粉末で構成される組成物
を流し込みこの上にセメントモルタルを流し込み積層す
る。セメントモルタル面を硬質発泡プラスチック中空ブ
ロックの表面又は表裏面に貼着してタイル様凹凸模様を
有するプラスチックブロックを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建造物の内外壁、
門、塀などに使用することのできる軽量にして容易に施
工できる石目調やれんが調などのタイル様凹凸模様を有
するプラスチックブロックの製造方法である。

【０００２】

【従来の技術】従来ブロックなどの表面にタイル様凹凸
模様の石目調やれんが調を形成する方法としては実際の
天然石、人造石、陶磁器タイル、レンガなどを用いるこ
とがあったが、これらは重量が重くハンドリングし難く
施工性に劣り価格的でも高価なものとなっていた。天然
石やれんがを薄板状に加工してコンクリート等他の材料
と積層して使用する方法もあるが、施工性、加工性、価
格の面などで難点があった。

【０００３】石目調のタイル様凹凸模様を吹付け又は鏝
塗り等で施工することのできる種々の石目調被覆組成物
による塗材が提示され人工的な石目調が実用化されてい
るが、石目調塗材を吹付け又は鏝塗りなどによって天然
石模様を形成しても平面的な単調な色調感覚しか与える
ことができず立体的な凹凸で深みのある模様を表現する
ことはできなかった。

【０００４】又従来タイルは陶磁器製ということが常識
で焼成することが必須条件とされエネルギーがかかって
いた。生産工程中に発生した陶磁器製品等の不良品のく
ずは産業廃棄物として処理しなければならなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる実情
に鑑みなされたもので、産業廃棄物の有効活用を図ると
共に後加工不要でタイル様の深い凹凸の石目調やれんが
調模様を忠実に表現した高外観性を有し軽量にして施工
が容易なタイル様凹凸模様を有するプラスチックブロッ
クの製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のタイル様凹凸模
様を有するプラスチックブロックの製造方法は型内に微
少吸引孔を設け、タイル様凹凸模様を有する型を空気吸
引装置を付設した型枠に設置する工程、この型枠の表面
にプラスチックフィルムを敷設して微少吸引孔から空気
を吸引する工程、セラミック微細中空粒子と陶磁器くず
粉砕粒子とアルカリ金属珪酸塩水溶液及び珪酸質微粉末
で構成される組成物を流し込む工程、この上面にセメン
トモルタルを流し込む工程、セメントモルタル面を硬質
発泡プラスチック中空ブロックの表面又は表裏面に貼着
する工程からなることを特徴とする。以下本発明を詳述
する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法において型内に
微少吸引孔を付設しタイル様凹凸模様を有する型を空気
吸引装置を付設した型枠に設置する。微少吸引孔は型枠
面に敷設するプラスチックフィルムを型枠内に完全に吸
着せしめるためのもので型内面に均等に分布する様に付
設する。吸引孔はあまり小さいと目づまりの危険性があ
り、あまり大きいとフィルムの部分吸引吸着力が大きく
なるので０．１〜０．５ｍｍ径の範囲とする。微少吸引
孔は空気吸引装置に連接し型枠全面からほぼ均一に空気
を吸引する。

【０００８】タイル様凹凸模様を有する型は、金属製又
は合成樹脂製で例えばアルミニウム、ポリウレタン、合
成ゴム、硬質ポリスチレン発泡体などが使用できる。型
枠は、一般のコンクリート用型枠であれば良く、本製、
金属製、合成樹脂製いずれも使用できる。

【０００９】型枠の表面にプラスチックフィルムを敷設
し空気を吸引する。プラスチックフィルムは表面保護及
び離型材として使用するものであり、吸引によって型枠
内面に均一に完全に密着するものであれば良い。材質は
塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリエチレン等が使用
できる。

【００１０】セラミック微細中空粒子と陶磁器くず粉砕
粒子とアルカリ金属珪酸塩水溶液及び珪酸質微粉末で構
成される組成物を流し込みプラスチックブロック面に形
成するタイルを作製する。この組成物はタイル様凹凸模
様を有する型のタイル様模様となる凹部分に流し込み充
填する。充填に際しては表面から圧力をかけてもかけな
くとも良い。圧力をかけなければ多少粗面、圧力をかけ
れば緻密なタイルとなりそれぞれ優れた風合いを示すこ
とができるからである。

【００１１】アルカリ金属珪酸塩水溶液をバインダーと
して、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２で且つ融点１５
００℃以上のセラミック微細中空粒子と陶磁器くず粉砕
粒子からなる組成物をタイル状に成形することにより表
面は陶磁器くず粉砕粒子からなる石目調やれんが調模様
を呈する。さらにセラミック微細中空粒子により軽量化
を図ることができると共にセラミック微細中空粒子が光
を反射しタイルの表面に優れた光沢と光輝度を表出す
る。陶磁器くず粉砕粒子の種類を種々組合せた配合にす
ることにより石目調やれんが調模様を任意に変えること
ができる。

【００１２】本発明に使用するアルカリ金属珪酸塩水溶
液は強固なガラス状膜を形成するもので、一般式はＭ_２
Ｏ・ｎＳｉＯ_２・ｎＨ_２Ｏで表わされ、アルカリ金属Ｍ
の種類はナトリウム、カリウム、リチウムがある。

【００１３】アルカリ金属珪酸塩硬化剤は、アルカリ金
属珪酸塩水溶液を強固なガラス状の硬化体にするために
添加するもので珪弗化ナトリウム、珪弗化マグネシウ
ム、塩化アンモニウム等の酸類、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸
化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属
の炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の
アルカリ土類金属の水酸化物、酸化亜鉛、アルミナ、セ
メント、珪酸カルシウム等の多価金属酸化物、亜鉛、ア
ルミニウム等の多価金属粉末、リン酸アルミニウム、リ
ン酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシ
ウム等の酸性酸化物の金属塩等が使用できる。これらは
１種又は２種以上を混合して使用しても良い。以上のう
ちアルカリ金属の水酸化物がより好適に使用できる。ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液１００重量部に対して２〜１５
重量部添加する。

【００１４】又必要に応じて性状を向上させるため、分
散剤として各種の界面活性剤、たるみ防止剤、沈降防止
剤、凍結防止剤などを添加しても良い。さらに性能を向
上させる目的でたわみ性を与える可塑剤、熱、光による
劣化防止を図る安定剤、かびの発生を防止するかび止め
剤等を添加しても良い。

【００１５】軽量不焼成タイルは耐水圧強度６００ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２以上のセラミック微細中空粒子を使用する。
耐水圧強度とはセラミック微細中空粒子の圧縮強度と同
意語である。セラミック微細中空粒子の圧縮強度を測定
する場合粒子を水に入れこの水に圧力を加え、水に加え
られた圧力がセラミック微細中空粒子に伝わり圧縮強度
を測定することができる。セラミック微細中空粒子の耐
水圧強度が低いと原料の混練及びタイルの成形時に大半
が破壊し、光輝度を有する石目調やれんが調のタイル面
となすことができない。

【００１６】使用するセラミック微細中空粒子は耐水圧
強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、嵩比重０．３〜０．５
ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のもので、このためタ
イル製造工程におけるいかなる混練条件においても全く
破壊されることがなく、成形においても全く破壊される
ことはない。しかもタイル面の硬度および衝撃強度を高
めることができ、タイル表面にセラミック微細中空粒子
が均一に分散し、すぐれた光沢と光輝度を示す。即ちセ
ラミック微細中空粒子は粒子径が小さく外観は透明又は
半透明であり光が照射されると反射し、きわめて高い光
沢及び輝度面を呈し石目調やれんが調の風合い色彩を表
出することができるのである。

【００１７】セラミック微細中空粒子は、２０〜３５０
μｍの範囲のものを使用し、細目２０〜７５μｍ、中目
７５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度
調整により混合使用する。嵩比重は粒度の細かいものは
重く、荒いものは軽くなるため嵩比重の範囲は０．３〜
０．５ｇ／ｃｍ^３となる。セラミック微細中空粒子の使
用量は３〜２５重量％の範囲とする。３重量％以下では
石目調やれんが調の光沢と光輝度が充分とは言えず２５
重量％以上ではタイルの物性が低下する。

【００１８】従来の無機系微細中空発泡体にはシラスバ
ルーン、ガラスバルーン、シリカバルーン等があるが耐
水圧強度はシラスバルーンが僅か８０ｋｇｆ／ｃｍ^２し
かなく、ガラスバルーン、シリカバルーンも１５０〜２
００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度であるため本発明の目的を満足
させることは出来ない。

【００１９】本発明は６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上の耐水
圧強度を有するセラミック微細中空粒子を使用するため
タイル原料の混練工程、タイル成形時においても微細中
空粒子は全く破壊されることはない。このため破壊によ
る容積の減少、破壊された粒子による配合組成の変化は
ない。プラスチックブロックの面に成形したタイルは設
計通り所期の目的を完全に達成することができるのであ
る。

【００２０】本発明に用いる陶磁器くず粉砕粒子は、陶
磁器生産工程において発生する不良品を粉砕したもので
ある。ここに言う陶磁器とは、土器、陶器、火石器、磁
器が含まれ、具体的な製品として土器は黒の粘土瓦、れ
んが、土管、陶器は瓦、内外装タイル、衛生陶器など、
火石器は耐寒性粘土瓦、テラコッタ、舗道れんが、内外
装タイル、床タイル、陶管など、磁器は内外装タイル、
床タイル、モザイクタイル、衛生陶器などがあり、これ
ら製品の不良品、くずなどを粉砕して使用する。

【００２１】陶磁器くず粉砕粒子は、細目、中目、荒目
としそれぞれ粒子径を細目は０．１〜０．５ｍｍ、中目
は０．５〜１．５ｍｍ、荒目は１．５〜３．４ｍｍに調
整して使用する。陶磁器くず粉砕粒子の他必要に応じて
珪石粉、フライアッシュ、シリカヒューム、クレー、タ
ルク、カオリン、徐冷高炉スラグ粉砕物、シリカ質ダス
ト等を添加しても良い。陶磁器くず粉砕粒子は、もとの
陶磁器製品によってその色が異なり、それらを種々配合
することによって独特の風合いを現出することができ
る。例えばれんがくず粉砕粒子の荒目及び細目に、白色
の衛生陶器くず粉砕粒子の中目を適量添加することによ
って従来存在しなかった全く新しいタイル様模様を表現
することが可能となったのである。

【００２２】本発明に使用する珪酸質微粉末はシリカヒ
ューム、フライアッシュ、珪砂、珪石粉、クレー、カオ
リン、タルク、徐冷高炉スラグ微砕物、高炉水砕スラ
グ、シリカ質ダスト等が使用できる。これらは平均粒径
１μｍ程度で比表面積が２０万ｃｍ^２／ｇ位が好まし
い。上記の中ではシリカヒューム、珪石粉、高炉スラグ
等が好適である。アルカリ金属珪酸塩水溶液１００重量
部に対して５〜１００重量部添加する。

【００２３】アリカリ金属珪酸塩水溶液と耐水圧強度６
００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上のセラミック微細中空粒子と陶
磁器くず粉砕粒子及び珪酸質微粉末から構成された組成
物をタイル様凹凸模様に成形することによってプラスチ
ックブロックの表面を優れた石目調やれんが調の光沢と
光輝度を現出することができたのである。

【００２４】プラスチックブロック表面に形成するタイ
ル様凹凸模様の形状及び寸法は任意に設計することが出
来、その寸法は自由で多様性があり、正方形、矩形形
状、三角形、丸形状、その他特殊形状のものが可能であ
る。その寸法もモザイクタイル状の小寸法のものから１
ｍ以上の大判タイルのもの迄任意の大きさ及び形状のも
のを形成することができる。

【００２５】型の凹部分にタイル様凹凸模様を形成する
組成物を流し込み充填した上にセメントモルタルを流し
込む。セメントモルタルを介してプラスチックブロック
とタイル様凹凸模様を積層するもので、セメントモルタ
ルは接着材としての効用とタイルのバックアップ基材、
タイルの目地材としての機能を有するものである。

【００２６】セメントモルタル面に硬質発泡プラスチッ
ク中空ブロック面を載置させ、型枠を１８０度回転して
硬質発泡プラスチック中空ブロックを下側にし、微少吸
引孔からの空気吸引を停止して押圧貼着する。硬質発泡
プラスチック中空ブロックは、押出成形又はビーズ成形
によって作製するもので、プラスチックの材質は押出成
形又はビーズ成形できるものであれば良く、塩化ビニー
ル、ポリスチレン、フェノール、ポリイソシアヌレート
等が使用できるが、ポリスチレンが好適である。硬質プ
ラスチック中空ブロックの寸法はコンクリートと同じで
も良く、又軽量であるからコンクリートブロックより大
きな寸法も可能である。

【００２７】硬質発泡プラスチック中空ブロックの表面
又は表裏面にセメントモルタルを介してタイルを貼着し
た後表面保護及び離型材であるプラスチックフィルムを
取り除き養生する。以上の工程によってタイル様凹凸模
様を有するプラスチックブロックを製造することができ
る。

【００２８】本発明に係るタイル様凹凸模様を有するプ
ラスチックブロックの施工はコンクリートブロックと全
く同様である。基礎コンクリートを打設した上部に同プ
ラスチックブロックを順次重ね、鉄筋又はアルミニウム
型材等を同プラスチックブロックの中空部分に挿入しこ
の中空部分にセメントモルタルを打設する。

【００２９】

【実施例】本発明の実施例を詳述する。

【００３０】実施例 軟質ポリウレタンゴムに微少空気
吸引孔を均等に設けたタイル様凹凸模様を有する型を木
製型枠に設置した。この型枠の上に市販の塩化ビニール
フィルムを敷設し空気吸引装置で空気を吸引し塩化ビニ
ールフィルムを型枠に完全に吸引密着させた。

【００３１】この型の凹部にアルカリ金属珪酸塩水溶液
としてＮａ_２Ｏ ９．４重量％、ＳｉＯ_２２９．４重量
％よりなる珪酸ソーダ水溶液１００重量部、セラミック
微細中空粒子１５０重量部、陶磁器くず粉砕粒子２５０
重量部、シリカヒューム３０重量部、水酸化ナトリウム
８．０重量部、その他５．５重量部以上の配合になるタ
イル組成物を真空脱気混練装置で充分混合攪拌して流し
込んだ。

【００３２】セラミック微細中空粒子はアルミナ４３．
０〜４４．０％、シリカ５４．５〜５５．５％、その他
１．５〜２．５％からなる組成のものを使用し、その物
性値は圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．４ｇ
／ｃｍ^３、融点１６００℃で、完全な中空粒子のみで構
成されている。セラミック微細中空粒子の粒度調整は細
目２０重量部、中目２０重量部、荒目３０重量部とし
た。陶磁器くず粉砕粒子は三州瓦を粉砕した粉砕粒子を
使用し、粒度調整は細目１０重量部、荒目７０重量部と
した。これに白色の衛生陶器くず粉砕粒子の中目２０重
量部を添加配合した。

【００３３】タイル組成物を流し込んだ上にセメントモ
ルタルを７ｍｍ厚に流し込みこの上に硬質発泡プラスチ
ック中空ブロックを載置し、型枠を１８０度回転して硬
質発泡プラスチック中空ブロックを下側にし、空気吸引
装置を停止して型枠を硬質発泡プラスチック中空ブロッ
クから取り除いた。硬質発泡プラスチック中空ブロック
上面にタイル様凹凸模様がセメントモルタルを介して貼
着され、その上に被覆された塩化ビニールフィルムを剥
がし２４時間常温で養生した。

【００３４】以上の工程によって硬質発泡プラスチック
中空ブロックの表裏面に優れた高外観のれんが風タイル
様凹凸模様を作製することができた。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係るタイル様凹凸模様を有する
プラスチックの製造方法は後加工不要でタイル調の深い
凹凸模様で石目調やれんが調など高外観性を有し機械的
強度に優れ、大規模製造設備を必要とせず未熟練者でも
容易に製造することのできるものである。又製造された
タイル様凹凸模様を有するプラスチックブロックは軽量
であるため容易に施工することができた。

【００３６】陶磁器の生産工程中に発生する不良品の粉
砕粒子を使用し、バインダーにアルカリ金属珪酸塩水溶
液を使用することによって不焼成であるにもかかわら
ず、焼成した陶磁器製タイルに匹敵する性能のタイルを
製作することができた。

【００３７】陶磁器くず粉砕粒子の配合を変えることに
よって自然石風の各種の石目調やれんが調などをを任意
に表現することができた。

【００３８】産業廃棄物として処分される陶磁器くずの
有効利用を図ることを可能ならしめると共に不焼成によ
って成形できるため省エネルギー効果をきわめて高いも
のとすることができた。

【００３９】タイルの表面はセラミック微細中空粒子が
均一に配設され、このセラミック微細中空粒子は透明又
は半透明の微細中空であり光の照射により反射しきわめ
て高い光沢と光輝度を呈することができ、さらにバフ掛
けをすることによって一段と優れた風合いを発現するこ
とができた。

【００４０】軽量なセラミック微細中空粒子を使用する
ことによって軽量なタイルが形成され、断熱性が高く軽
量タイルを取り付けたプラスチックブロックは、夏期太
陽熱による温度上昇を防止することができると共に、軽
量タイルの表面は硬度が高くきずがつき難く、天然石同
様のなめらかさが表現でき、さらに酸に対して強固であ
るため酸性雨に汚染されることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のタイル様凹凸模様を有するプラスチッ
クブロック斜視図

【図２】型枠に設置するタイル様凹凸模様の型斜視図

【図３】型枠にタイル様凹凸模様の型を設置する工程

【図４】型枠にプラスチックフィルムを敷設する工程の
一実施形態を表わす断面図

【図５】タイル様凹凸模様組成物を流し込む工程の一実
施形態を表わす断面図

【図６】セメントモルタルを流し込む工程の一実施形態
を表わす断面図

【図７】硬質発泡プラスチックブロックをセメントモル
タルに載置させる工程の一実施形態を表わす断面図

【図８】型枠を１８０度回転させた状態の断面図

【図９】他の例のタイル様凹凸模様を有するプラスチッ
クブロック斜視図

【図１０】タイル様凹凸模様を有するプラスチックブロ
ック施工状態斜視図

【符号の説明】

１．タイル様凹凸模様の型 ２．凹部 ３．凸部 ４．型枠 ５．微少吸引孔 ６．空気吸引ボックス ７．ゴムホース ８．空気吸引装置 ９．プラスックフィルム １０．タイル様凹凸模様組成物 １１．積層用セメントモルタル １２．硬質発泡プラスチック中空ブロック １３．目地 １４．中空部分 １５．鉄筋 １６．セメントモルタル １７．基礎コンクリート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型内に微少吸引孔を設け、タイル様凹凸
   模様を有する型を空気吸引装置を付設した型枠に設置す
   る工程、この型枠の表面にプラスチックフィルムを敷設
   して微少吸引孔から空気を吸引する工程、セラミック微
   細中空粒子と陶磁器くず粉砕粒子とアルカリ金属珪酸塩
   水溶液及び珪酸質微粉末で構成される組成物を流し込む
   工程、この上面にセメントモルタルを流し込む工程、セ
   メントモルタル面を硬質発泡プラスチック中空ブロック
   の表面又は表裏面に貼着する工程からなることを特徴と
   するタイル様凹凸模様を有するプラスチックブロックの
   製造方法。
2. 【請求項２】 セラミック微細中空粒子は耐水圧強度６
   ００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で且つ融点１５００℃以上、嵩
   比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする
   請求項１記載のタイル様凹凸模様を有するプラスチブロ
   ックの製造方法。