JP2000094418A - 高比重木質セメント板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、軽量でかつ高比重な木質セメ
ント板を提供することにある。 【解決手段】真比重１．４ｇ／cm³ 以上の高比重木質セ
メント板４の裏側に肉ぬすみ凹部５を設けて軽量化を行
なう。該木質セメント板４において、少なくとも該凹部
５の奥周縁部は微細木質繊維と木片とからなる混合木質
補強材とセメントとを含有する混合物の硬化物からなっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば屋根材等に使
用される高比重木質セメント板に関するものであり、該
高比重木質セメント板は主として乾式法または半乾式法
によって製造される。

【０００２】

【従来の技術】最近、環境汚染の原因となるアスベスト
を含むスレート瓦に代えて、高比重木質セメント板が屋
根材として賞用せられている。高比重木質セメント板は
高強度で耐水性、耐凍結融解性、形状保持性に優れ、屋
根材のような日射、風雨等に曝される建築材には好適で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記高比重木質セメン
ト板は重量が大きく、したがって例えば屋根材として使
用する場合、屋根葺き作業において大きな労力を要する
と言う問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、真比重１．４ｇ／cm³以
上の高比重セメント板において、該セメント板の裏側に
は肉ぬすみ凹部が設けられ、少なくとも該凹部の奥周縁
部は微細木質繊維と木片とからなる混合木質補強材とセ
メントとを含有する混合物の硬化物からなっている高比
重木質セメント板を提供するものであり、更に型面所定
箇所に該肉ぬすみ凹部を形成するための凸部を形成した
下型板上に木質補強材とセメントとを含有する原料混合
物を散布してマットを形成し、該マット上に上型板を載
置し、該マットを該下型板と該上型板との間で圧締して
予備硬化せしめ、該予備硬化マットを更に養生して完全
硬化せしめる方法であって、少なくとも該下型板型面凸
部の上周縁部には、該微細木質繊維と木片とからなる混
合木質補強材とセメントとを含有する混合物を散布する
高比重木質セメント板の製造方法を提供するものであ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。 〔微細木質繊維〕本発明に用いられる微細木質繊維と
は、主として針葉樹から得られ通常長径５mm以下、短径
０．５mm以下、厚み０．１mm以下の大きさのものが用い
られる。該微細木質繊維の長径が５mmを越えた場合およ
び／または短径が０．５mmを越えた場合および／または
厚みが０．１mmを越えた場合は表層の緻密性が低下し、
吸水性および吸湿性が大きくなって耐凍結融解性能が低
下するおそれがある。また上記微細木質繊維の長径が５
mmを越えた場合には、繊維が糸まり状になったり繊維相
互が絡み易くなり、原料混合物を攪拌して均一に混合す
ることが困難になり、原料混合物中に集塊が生じ易くな
り、かつ後記する乾式法による製造の際に、基板上に原
料混合物を散布してマットをフォーミングする場合にほ
ぐれにくゝ、散布に支障をきたし均一なマットをフォー
ミングすることが出来なくなるおそれがある。望ましい
微細木質繊維としては、シート状のパルプ集塊をターボ
ミル等で粉砕したいわゆる粉体パルプが望ましい。該粉
体パルプを使用すると、原料混合物を均一に混合するこ
とが容易になり、したがって原料混合物中に集塊が生ぜ
ず、また非常に散布し易くなる。更に針葉樹の晒しクラ
フトパルプ（ＮＢＫＰ）のような粉体パルプにおいては
木材に含まれる糖質等のセメント硬化阻害物質の大部分
が除去されているので、粉体パルプを使用すればセメン
ト硬化阻害が起きにくい。

【０００６】〔木片〕本発明に用いられる木片とは、主
として針葉樹から得られ通常長径１．０〜３５mm、望ま
しくは５〜２０mm、短径０．５〜８．０mm、望ましくは
０．５〜５mm、厚み０．０５〜２．０mm望ましくは０．
１〜０．５mm程度の大きさのものが用いられる。該木片
の長径が１．０mm未満の場合、短径が０．５mm未満の場
合、あるいは厚みが０．０５mm未満の場合には、セメン
トマトリックスのつなぎ作用が顕著でなくなり補強効果
が低下し、また木片の長径が３５mmを越える場合、短径
が８mmを越える場合、あるいは厚みが２mmを越える場合
には、原料混合物マットが嵩高くなり過ぎて真比重が
１．４ｇ／cm³ 以上の高密度の製品が得られにくい。

【０００７】〔セメント〕本発明に用いられるセメント
としては、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメン
ト等のセメント類等がある。

【０００８】〔ケイ酸含有物質〕本発明においては、上
記セメントと共にケイ酸含有物質を併用することが望ま
しい。上記ケイ酸含有物質としては、例えば砂、砂利、
砕石、ケイ砂、ケイ石の粉末、シリカヒューム、高炉ス
ラグ、フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト等
のケイ酸含有物質等が例示される。

【０００９】〔その他の原料〕上記原料以外、本発明に
おいては、二水石膏、半水石膏、無水石膏、消石灰、生
石灰等の活性石灰含有物質、例えばワラストナイト、セ
ピオライト、ガラス繊維、ロックウール等の無機繊維、
例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエ
ステル繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維、水ガラス、
硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、炭酸ナトリウム
等の単独または二種以上の混合物からなる硬化促進剤、
あるいは極く少量の添加によってセメント硬化促進作用
を示すアルミナセメントのような添加剤、ポリビニルア
ルコール、カルボキシメチルセルロース等の水性糊料、
スチレン−ブタジエンラテックス、アクリル樹脂エマル
ジョン等の合成樹脂エマルジョンの強化剤、ワックス、
パラフィン、シリコン、高級脂肪酸の金属塩等の撥水剤
等が混合されてもよい。

【００１０】〔原料混合物の調製〕本発明において、上
記木質補強材は原料混合物中に２〜１０重量％、望まし
くは３〜８重量％、更に望ましくは４〜６重量％程度添
加される。該木質補強材の添加量が２重量％未満である
と補強効果が充分でなく、また１０重量％を越えると高
密度の製品を得ることが困難になり、耐水耐湿性、寸法
安定性、耐凍結融解性、更には不燃性等に悪影響が出て
来るし、該混合木質補強材中の木片から溶出するセメン
ト硬化阻害物質によってセメントの硬化が阻害されるお
それもある。

【００１１】本発明において、少なくとも下型板型面凸
部の上周縁部には木質補強材として微細木質繊維と木片
との混合木質補強材とセメントとを含有する原料混合物
を散布する。該混合木質補強材において、微細木質繊維
と木片との混合比は、通常９０：１０〜１０：９０重量
比、更に望ましくは６０：４０〜４０：６０重量比とす
る。木片が上記混合比率を下回ると、下型板型面凸部周
縁で原料混合物のマットが嵩高くなり崩れ易く、また木
片が上記混合比率を上回ると、この部分での高密度を得
ることが困難になる。その他の部分については、同じ混
合物を使用してもよいし、また木質補強材として微細木
質繊維または木片のみを使用してもよい。

【００１２】セメントとケイ酸含有物質とを併用する場
合には、該セメントと該ケイ酸含有物質との混合比率は
オートクレーブ養生を行なう場合には通常４０：６０〜
６０：４０重量比、自然養生を行なう場合には通常７
０：３０〜９０：１０重量比とされる。硬化促進剤、撥
水剤等のその他の原料は通常原料混合物中に数重量％程
度、あるいは１重量％以下の量で添加される。

【００１３】通常は上記原料混合物に対して水１５〜５
０重量部が添加され混合される。上記水は添加混合物を
攪拌しながら水をスプレーすることによって行なうこと
が望ましい。このような添加方法によれば、混合物中に
集塊が形成されにくい。

【００１４】〔表層用原料混合物の調製〕本発明におい
て、基層の上に更に表層を設ける場合には、木質補強材
として微細木質繊維のみ使用することが望ましく、該微
細木質繊維は原料混合物中に通常１〜１０重量％、望ま
しくは４〜６重量％程度添加される。該微細木質繊維の
添加量が１重量％未満であると表面が脆くクラックが入
り易し、かつ層厚が充分確保されず、圧締圧縮比が大き
くならないので、緻密かつ平滑な表面が得られにくゝな
る。また１０重量％を越えると耐水耐湿性、寸法安定
性、不燃性等に悪影響が出て来る。上記微細木質繊維−
セメント混合物には基層用原料混合物と同様に水、所望
なればその他の原料が混合され、表層用原料混合物が調
製される。

【００１５】〔木質セメント板の製造〕本発明の高比重
木質セメント板を製造するには、乾式法または半乾式法
が適用される。乾式法においては、上記原料混合物を水
を添加することなく下型板上に散布してマットをフォー
ミングし、該マット上に上型板を載置し、該マットを該
下型板と該上型板との間で加水すると共に圧締して予備
硬化せしめ、該予備硬化マットを更に養生して完全硬化
せしめる。半乾式法においては、上記原料混合物に予め
水を３０〜７０重量％程度添加しておき、圧締時に加水
することなく予備硬化せしめ、同様にして養生完全硬化
せしめる。いずれの方法においても、木質セメント板の
裏側の肉ぬすみ凹部を形成する箇所には、下型板型面に
該凹部に対応する凸部を設ける。また上型板型面は実質
的に平坦とし、所望なれば該木質セメント板表面に所定
のエンボス模様を付与するためのエンボスネガ模様が付
されている。

【００１６】二層構造とするには、上記下型板上に基層
用原料混合物を散布して基層マットとし、該基層マット
上に更に表層用原料混合物を散布して表層マットとす
る。この場合の表層用原料混合物と基層用原料混合物と
の散布量の割合は通常１：１〜１：６重量比、望ましく
は１：１〜１：２．５重量比とする。

【００１７】上記マットフォーミング過程において、下
型板型面凸部の上周縁部に散布する原料混合物として、
微細木質繊維と木片との混合木質補強材を使用したもの
を用いると、該凸部上周縁と該凸部の周りの型面との間
にセメントを付着した木片が差掛けられた状態となり、
該木片と該凸部周面との間および該木片相互間に微細木
質繊維を含むセメントが抱込み保持された状態となる。
したがって該凸部の周りに堆積した原料混合物が凸部に
よる段差のために崩落することが効果的に防止される。
もしこのような凸部の周りの原料混合物の崩落が起る
と、この部分のマットの密度が小さくなるために、製品
とした場合、裏側凹部の周壁から吸水し易くなりかつそ
の部分の表面にクラックも発生し易くなる。特に高比重
木質セメント板の場合にはこのような密度のむらが顕著
になり、経時による変形のおそれがある。

【００１８】上記単層マットまたは二層マットは通常２
５〜２００kg／cm² 程度の高圧で圧締し、常温で２４時
間以下の予備硬化、もしくは５０〜８０℃、５〜１０時
間加熱して予備硬化される。圧締養生後は該予備硬化物
をオートクレーブ養生、高温養生、あるいは自然養生に
より硬化させ、更に加熱乾燥あるいは自然乾燥により乾
燥させる。その後所望なれば得られた木質セメント板に
塗装、撥水処理等を施こしてもよい。このようにして得
られた本発明の木質セメント板は通常密度が１．４ｇ／
cm³以上、望ましくは１．６ｇ／cm³ 以上、更に望まし
くは１．８〜２．０ｇ／cm³の高密度を有し、高強度か
つ耐久性、耐水耐湿性および寸法安定性を有する。上記
密度が１．４ｇ／cm³ 以下であると製品の吸水吸湿性が
大きくなり、寸法安定性や耐凍結融解性能、ひいては耐
候性や耐久性が悪くなる。

【００１９】

【作用・効果】本発明では、高比重木質セメント板の重
量が肉ぬすみ凹部の分だけ軽減される。該木質セメント
板は乾式法または半乾式法によって製造されるが、その
場合には下型板として型面に該凹部を形成するための凸
部を形成したものを使用する。しかしこのような凸部を
型面に有する下型板上に原料混合物を散布してマットを
フォーミングすると、該型面の凸部周縁で堆積した原料
混合物の崩落が生ずる。このような崩落が生ずると製品
において裏側の凹部周辺が低密度となり、こゝからの吸
水が起り易くなり、製品表面にもクラックが発生するお
それがある。そこで本発明では少なくとも下型板型面凸
部の上周縁部には、木質補強材として微細木質繊維と木
片を使用し、木片の微細木質繊維とセメントとの抱込み
効果によって崩壊を防止するのである。したがって本発
明では製品裏側の凹部の部分も低密度とならず、均一な
密度で高強度、耐衝撃性に優れた製品が得られる。

【００２０】〔実施例〕表１の原料配合にて原料混合物
を調製して、図１に示す肉ぬすみ凹部用凸部(2) 付の下
型板(1) 上に該原料混合物を散布してマットをフォーミ
ングし、該マット上に図２に示す上型板(3) を載置し、
圧締して５０℃、１２時間予備硬化し、更に４日間自然
養生し、その後１６５℃、７時間オートクレーブ養生し
硬化させ、最後に８０℃、５時間乾燥させて、図３〜図
５に示すように裏側に肉ぬすみ凹部(5) を形成した屋根
材(4) を得た。得られた屋根材(4) の物性値は表２の通
りである。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】 〔試験方法〕 曲げ強度：試験体スパン６０mmで測定 吸水率 ：２４時間吸水後の吸水率を測定 寸法変化率：試験体を２４時間吸水させた後に伸び率を
測定し、その後８０℃で２４時間乾燥した後に収縮率を
測定する。この操作を３回繰返して、その最大伸び率と
最大収縮率との絶対値の和 耐凍結融解性能：ＡＳＴＭ−Ａ法によって３００サイク
ルを行い、厚み膨潤率を測定 耐クラック性：試験体を９０℃，７時間の乾燥、２０
℃，１７時間の吸水を５回繰返し表面のクラックの発生
状態を目視にて評価した。 ◎：クラック全く発生せず ○：僅かにヘアークラック発生 △：クラック発生 ×：ひび割れが発生

【００２３】表２に示すように実施例の屋根材において
は、全体の真比重と凹部奥周縁部の真比重とに余り差が
認められない。そして全体的および凹部奥周縁部に顕著
なクラック発生は認められない。一方木片を欠く比較例
１では全体の真比重よりも凹部奥周縁部の真比重の方が
はるかに小さく、耐クラック性も実施例のものに比べて
劣る。また木片のみを使用した比較例２では、凹部奥周
縁部の耐クラック性が劣る。また比較例２のものは実施
例のものに比べて寸法安定性に劣る。

【図面の簡単な説明】

図１〜図５は本発明の一実施例を示すものである。

【図１】下型板斜視図

【図２】上型板斜視図

【図３】屋根材表面側斜視図

【図４】屋根材裏面側斜視図

【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図

【符号の説明】

1 下型板 2 肉ぬすみ凹部用凸部 3 上型板 4 屋根材 5 肉ぬすみ凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 18:26）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真比重１．４ｇ／cm³ 以上の高比重セメン
   ト板において、該セメント板の裏側には肉ぬすみ凹部が
   設けられ、少なくとも該凹部の奥周縁部は微細木質繊維
   と木片とからなる混合木質補強材とセメントとを含有す
   る混合物の硬化物からなっていることを特徴とする高比
   重木質セメント板
2. 【請求項２】型面所定箇所に該肉ぬすみ凹部を形成する
   ための凸部を形成した下型板上に木質補強材とセメント
   とを含有する原料混合物を散布してマットを形成し、該
   マット上に上型板を載置し、該マットを該下型板と該上
   型板との間で圧締して予備硬化せしめ、該予備硬化マッ
   トを更に養生して完全硬化せしめる方法であって、少な
   くとも該下型板型面凸部の上周縁部には、該微細木質繊
   維と木片とからなる混合木質補強材とセメントとを含有
   する混合物を散布することを特徴とする請求項１に記載
   の高比重木質セメント板の製造方法