JP2001233654A - 無機質板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量骨材を破壊することなく効率よく利用で
き、より絶乾比重を小さくすることができる、押出成型
法による無機質板の製造方法を提供する。 【解決手段】 水硬性材料、補強繊維、軽量骨材および
水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成型し、次
いで養生硬化させて無機質板を製造するに際して、軽量
骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．
０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡
体を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、無機質板
の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この
出願の発明は、軽量骨材を破壊することなく効率よく利
用でき、より絶乾比重を小さくすることができる、押出
成型法による無機質板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外壁材や屋根材等の外装材に用いられる
無機質板には、軽量化のために、シラスバルーン、ガラ
スバルーン、パーライト等の様々な軽量骨材が用いられ
ている。なかでも軽量効果が大きい軽量骨材として、ポ
リ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体が汎用されている。

【０００３】このような無機質板を押出成形法により製
造するには、セメント等の水硬性材料、補強繊維、軽量
骨材および水等の原料を混合混練して得た混練物を押出
成形し、次いで養生硬化させて製造している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】全体が均一強度、均一
比重の良質な無機質板を得るためには、原料の混合混練
が十分に行われる必要がある。そのため、中空構造を有
する発泡体よりなる軽量骨材が、混合混練の際のシェア
ー（剪断）によって破壊されてしまっていた。また、押
出成形の際にも、セメント等のマトリックスを緻密にす
るための加圧が十分に施されるために、さらに多くの軽
量骨材が破壊されてしまっていた。

【０００５】以上のような軽量骨材の破壊が起こると、
軽量骨材の添加量に見合った軽量効果が得られず、軽量
骨材が有効に機能しないという問題点がある。この出願
の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであ
り、従来技術の問題点を解消し、軽量骨材を破壊するこ
となく効率よく利用でき、より絶乾比重を小さくするこ
とのできる、押出成型法による無機質板の製造方法を提
供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、水硬性材料、
補強繊維、軽量骨材および水等の原料を混合混練して得
た混練物を押出成型し、次いで養生硬化させて無機質板
を製造するに際して、軽量骨材として、平均粒径が３０
〜１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩
化ビニリデン系樹脂の発泡体を用いることを特徴とする
無機質板の製造方法を提供する。

【０００７】また、この出願の発明は、上記の無機質板
の製造方法において、第２には、軽量骨材および水以外
の原料を乾式で混合し、次いで軽量骨材と水を添加して
混合混練して得た混練物を押出成形するこ方法を提供
し、第３には、水に対して０．１〜０．４重量％の分散
剤を添加する方法を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記の通りの
特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。

【０００９】まず、この出願の第１の発明は、例えばセ
メント等の水硬性材料と、パルプ、ロックウール、ビニ
ロン繊維、ポリプロピレン繊維等の補強繊維と、軽量骨
材および水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成
型し、次いで養生硬化させて無機質板を製造するに際し
て、軽量骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜
厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹
脂の発泡体を用いることを特徴とするものである。

【００１０】なおこの出願の発明においては、例えば、
上記原料の他に、必要に応じて、珪石粉、フライアッシ
ュ、シリカ等のシリカ質原料や、増粘剤、減水剤等の混
和剤等を添加して混合混練してもよい。

【００１１】軽量骨材として、平均粒径が３０〜１００
μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリ
デン系樹脂の発泡体を用いた理由は、平均粒径を３０μ
ｍ未満あるいは膜厚が０．３０μｍを超えた場合には、
発泡体自身の比重が高くなるために十分な軽量効果を得
ることができない。また、平均粒径が１００μｍを超え
たり、あるいは膜厚が０．０８μｍ未満の場合には、混
合混練の際のシェアーや押出成形の際の加圧に耐えられ
ずに発泡体が破壊されてしまうため、十分な軽量効果を
得ることができない。これに対して、平均粒径が３０〜
１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化
ビニリデン系樹脂の発泡体を用いた場合には、このよう
な問題点がことごとく解消されて十分な軽量効果が得ら
れ、軽量骨材を効率よく利用でき、より絶乾比重の小さ
い無機質板を押出成型法により製造することができるた
めである。

【００１２】また、この出願の第２の発明は、上記第１
の発明において、軽量骨材および水以外の原料を乾式で
混合し、次いで軽量骨材と水を添加して得た混練物を押
出成形することを特徴とするものである。

【００１３】良質な無機質板を得るためには原料の十分
な混合混練が必要であるが、軽量骨材を長時間混合混練
すると、中空構造を有する発泡体よりなる軽量骨材は破
壊されやすくなる。したがって、できる限り短時間で、
十分な原料の混練を行うことが重要である。

【００１４】そのため、予め軽量骨材と水以外の原料を
攪拌機等を用いて乾式で混合し、次いで攪拌を極低速ま
たは停止した状態で軽量骨材と水とを同時に投入し、所
定時間混合混練することが望ましい。ここで、水を他の
材料と共に先に投入してしまうと、混合混練した原料中
に軽量骨材を分散させることが困難となり、不均一な材
料となるため好ましくない。

【００１５】この出願の第３の発明は、上記第１または
第２の発明において、軽量骨材および水また、混練水に
対して０．１〜０．４重量％の分散剤を添加することを
特徴とするものである。かかる量の分散剤を混ぜておく
とさらに混合混練時間を短くすることができ、さらに効
果的となる。分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸
系、ナフタレンスルホン酸系、ポリエチレングリコール
系などの一般的な分散剤を用いることができる。

【００１６】また、分散剤の添加量を水に対して０．１
〜０．４重量％に限定した理由は、添加量が０．１重量
％未満の場合には、混合混練時間の短縮効果が十分に発
揮されず、他方、０．４重量％を超えた場合には混合混
練の時間の短縮効果はそれ以上向上せずに経済的ではな
い。これに対して、添加量が０．１〜０．４重量％の場
合には、効果的かつ経済的に混合混練時間を短縮するこ
とができるのためである。

【００１７】なお、分散剤の添加量を増減して練りあが
り時間を調べてみたが、添加量が０．１重量％未満の場
合には未添加の場合と大差が無く、練りあがり時間の短
縮効果は認められなかった。また、分散剤の添加量が
０．４重量％を超えた場合には、練りあがり時間の短縮
効果がほぼ一定になり、それ以上の短縮は認められなか
った。

【００１８】このようにして得た混練物を押出成形して
養生硬化させる方法は、特に制限されず、一般に知られ
ている方法で行うことができる。これによって、軽量骨
材を破壊することなく十分に混合混練できるため、軽量
骨材を効率よく利用でき、より絶乾比重の小さい無機質
板を押出成型法によって製造することができる。

【００１９】以下に実施例を示し、この発明の実施の形
態についてさらに詳しく説明する。

【００２０】

【実施例】（実施例１）セメント、シリカ質材料、補強
繊維、増粘剤、軽量骨材および水を表１に示す配合で用
い、無機質板を製造した。軽量骨材には、平均粒径が３
０μｍで膜厚が０．０８μｍのポリ塩化ビニリデン系樹
脂の発泡体を用いた。

【００２１】

【表１】

【００２２】最初に軽量骨材と水以外の原料を攪拌器に
投入し、乾式で３分間の混合を行った。一旦攪拌を止
め、軽量骨材と水を攪拌器に投入してから再び攪拌を行
って混合混練した。ここで、水を投入してから材料練り
あがりまでの時間を測定した。得られた混練物を押出成
形して養生硬化させ、無機質板とした。

【００２３】この無機質板の絶乾比重（Ｈｆ）を測定し
た。また、軽量骨材を使用しない無機質板の絶乾比重
（Ｈ０）を１．２０として、無機質板の絶乾比重の理論
値（Ｈｔ）を求めた。さらに、軽量骨材が実際に機能し
ている割合（寄与率）を、理論的軽量化量に対する実際
の軽量化量として、次式より求めた。

【００２４】寄与率 （％）＝（Ｈ０−Ｈｆ）／（Ｈ０
−Ｈｔ）×１００ 加えて、軽量骨材による絶乾比重の低減効果を、次式よ
り求めた。 低減効果（％）＝（Ｈ０−Ｈｆ）／Ｈ０×１００ これらの結果を表２に示した。 （実施例２）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均
粒径を５０μｍとし、膜厚を０．２０μｍとして、その
他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。 （実施例３）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均
粒径を１００μｍとし、膜厚を０．３０μｍとして、そ
の他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。 （実施例４）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の投入
を、他の原料と共に最初に行って乾式で混合し、水のみ
を後から投入して混合混練した。その他は上記実施例２
と同様にして無機質板を製造した。 （実施例５）水に対して０．２重量％の分散剤を添加し
て用いた。その他は上記実施例２と同様にして無機質繊
維板を製造した。 （比較例１）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均
粒径を１１０μｍと大きくし、膜厚を０．０８μｍとし
て、その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造
した。 （比較例２）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均
粒径を３０μｍとし、膜厚を０．０７μｍと薄くして、
その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造し
た。 （比較例３）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の膜厚
を０．３５μｍと厚くして、その他は上記実施例２と同
様にして無機質繊維板を製造した。 （比較例４）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均
粒径を２５μｍと小さくし、膜厚を０．０８μｍとした
上で、投入を他の原料と共に最初に行って乾式で混合
し、水のみを後から投入して混合混練した。その他は上
記実施例１と同様にして無機質板を製造した。 （比較例５）ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均
粒径を２５μｍと小さくし、膜厚を０．０４μｍと薄く
した上で、投入を他の原料と共に最初に行って乾式で混
合し、水のみを後から投入して混合混練した。その他は
上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２より、実施例１〜５では、この発明の
平均粒径、膜厚および混合混練方法により軽量骨材を添
加することによって、絶乾比重を１３〜１６％も低減す
ることができ、良好な軽量化効果が得られた。軽量骨材
の寄与率も６８〜８０％と高く、軽量骨材がほとんど破
壊せずに有効に機能していることが確認された。

【００２７】実施例４では、ポリ塩化ビニリデン系樹脂
の発泡体を他の原料と共に乾式で混合してから水を投入
したため、実施例２と比較して、混練時のシェアーによ
って軽量骨材が破壊された量が増え、得られた無機質板
の絶乾比重がわずかに高くなってしまった。しかし、こ
の発明の方法による軽量骨材を用いて無機質板を製造し
たため、比較的よい軽量効果が得られる結果となった。

【００２８】実施例５では、分散剤を添加したため、実
施例２と比較して、練りあがり時間の短縮が実現でき
た。したがって軽量骨材がほとんど破壊せず、軽量骨材
が最も有効に機能していることも確認された。なお、分
散剤の添加量を増減して練りあがり時間の変化を調べて
みたが、添加量が０．１重量％未満の場合には未添加の
場合と大差が無く、練りあがり時間の短縮効果は認めら
れなかった。また、０．４重量％を超えた場合には、練
りあがり時間の短縮効果がほぼ一定になり、それ以上の
短縮は認められなかった。

【００２９】一方、比較例１では、軽量骨材の平均粒径
を１１０μｍと大きくしすぎたため、軽量骨材が破壊さ
れてしまい、良好な軽量化効果が得られなかった。比較
例２では、軽量骨材の膜厚を０．０７μｍと薄くしすぎ
たため、軽量骨材が破壊されてしまい、良好な軽量化効
果が得られなかった。

【００３０】比較例３では、軽量骨材の膜厚を０．３５
μｍと厚くしすぎたため、軽量骨材の比重自体が大きく
なり、良好な軽量化効果が得られなかった。比較例４で
は、軽量骨材の平均粒径を２５μｍと小さくしすぎた上
に、他の材料と共に最初に投入したため、多くの軽量骨
材が破壊され、良好な軽量化効果が得られなかった。

【００３１】比較例４では、軽量骨材の平均粒径を２５
μｍと小さくしすぎ、膜厚を０．０４μｍと薄くしすぎ
た上に、他の材料と共に最初に投入したため、多くの軽
量骨材が破壊され、良好な軽量化効果が得られなかっ
た。

【００３２】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、軽量骨材を効率よく利用でき、良質でより絶乾比
重を小さくすることのできる押出成型法による無機質繊
維板の製造方法が提供される。

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 103:40 Ｃ０４Ｂ 103:40 (72)発明者 浦野 伸治 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Ｆターム(参考） 4G012 PA23 PE01 4G054 AA01 AA11 AA15 AB00 AC04 AC06 BD11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水硬性材料、補強繊維、軽量骨材および
   水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成型し、次
   いで養生硬化させて無機質板を製造するに際して、軽量
   骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．
   ０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡
   体を用いることを特徴とする無機質板の製造方法。
2. 【請求項２】 軽量骨材および水以外の原料を乾式で混
   合し、次いで軽量骨材と水を添加して混合混練して得た
   混練物を押出成形することを特徴とする請求項１記載の
   無機質板の製造方法。
3. 【請求項３】 水に対して０．１〜０．４重量％の分散
   剤を添加することを特徴とする請求項１または２に記載
   の無機質板の製造方法。