JP2002018824A - 窯業系外装材の製造方法 - Google Patents
窯業系外装材の製造方法Info
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- JP2002018824A JP2002018824A JP2000206762A JP2000206762A JP2002018824A JP 2002018824 A JP2002018824 A JP 2002018824A JP 2000206762 A JP2000206762 A JP 2000206762A JP 2000206762 A JP2000206762 A JP 2000206762A JP 2002018824 A JP2002018824 A JP 2002018824A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、周辺部と内側部分の材質が均
一で、耐凍性、耐クラック性に優れた窯業系外装材を提
供することにある。 【解決手段】水硬性無機材料と補強繊維とを含む原料混
合物のスラリーを抄造して得た抄造マット１１を所定の
製品形状にカットした時に板の周辺部に当たる部分Ａ，
Ｂをプリプレスしてこの部分の含水率をその内側部分よ
りも低くし、次いで本プレスして内側部分の水分をプリ
プレス部分Ａ，Ｂに移行せしめてマットの含水率を全体
的に均一とし、その後養生硬化する。
一で、耐凍性、耐クラック性に優れた窯業系外装材を提
供することにある。 【解決手段】水硬性無機材料と補強繊維とを含む原料混
合物のスラリーを抄造して得た抄造マット１１を所定の
製品形状にカットした時に板の周辺部に当たる部分Ａ，
Ｂをプリプレスしてこの部分の含水率をその内側部分よ
りも低くし、次いで本プレスして内側部分の水分をプリ
プレス部分Ａ，Ｂに移行せしめてマットの含水率を全体
的に均一とし、その後養生硬化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば屋根材等に使
用される窯業系外装材の製造方法に関するものである。
用される窯業系外装材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からセメント等の水硬性無機材料と
パルプ等の木質補強材料との原料混合物を板状に成形
し、養生硬化せしめた窯業系外装材が提供されている。
該窯業系外装材は一般的に、該原料混合物を水に分散さ
せたスラリーを抄造し、得られた抄造シートをメイキン
グロールに多層に巻取り積層し、得られた積層シートを
メイキングロールから切出して抄造マットとし、該抄造
マットを製品形状にカットして原体とし、該原体をプレ
ス成形後一次養生、次いでオートクレーブ養生して硬化
せしめ、乾燥することによって製造されている。
パルプ等の木質補強材料との原料混合物を板状に成形
し、養生硬化せしめた窯業系外装材が提供されている。
該窯業系外装材は一般的に、該原料混合物を水に分散さ
せたスラリーを抄造し、得られた抄造シートをメイキン
グロールに多層に巻取り積層し、得られた積層シートを
メイキングロールから切出して抄造マットとし、該抄造
マットを製品形状にカットして原体とし、該原体をプレ
ス成形後一次養生、次いでオートクレーブ養生して硬化
せしめ、乾燥することによって製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造方法に
あっては、該原体をプレス成形した場合、板内の水はプ
レスによって中心から周辺の木口方向へ逃げるので、含
水率は板の内側より周辺部の方が高くなる。この状態で
原板を養生すると、含水率の高い板の周辺部において、
養生中の水蒸気加熱によってパルプ等の木質補強材内部
に含まれている水分が膨張し、その内部圧力によって板
の周辺部が膨張する。更に膨張した板の周辺部に水蒸気
が選択的に接触すると、水硬性無機材料がセメントの場
合にはセメント水和物のカルシウムイオン等の硬化に関
与する成分が拡散したり、表面に流出したりする。
あっては、該原体をプレス成形した場合、板内の水はプ
レスによって中心から周辺の木口方向へ逃げるので、含
水率は板の内側より周辺部の方が高くなる。この状態で
原板を養生すると、含水率の高い板の周辺部において、
養生中の水蒸気加熱によってパルプ等の木質補強材内部
に含まれている水分が膨張し、その内部圧力によって板
の周辺部が膨張する。更に膨張した板の周辺部に水蒸気
が選択的に接触すると、水硬性無機材料がセメントの場
合にはセメント水和物のカルシウムイオン等の硬化に関
与する成分が拡散したり、表面に流出したりする。
【０００４】以上ような理由によって、製品の周辺部の
吸水性や乾燥収縮率が大きくなってこの部分にクラック
が生ずると云う問題が起こる。
吸水性や乾燥収縮率が大きくなってこの部分にクラック
が生ずると云う問題が起こる。
【０００５】
【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、水硬性無機材料と木質
補強繊維とを含む原料混合物のスラリーを抄造して抄造
マット(11)をフォーミングする工程１ 該抄造マット(11)を所定の製品形状にカットした時に板
の周辺部Ａ，Ｂに当たる部分をプリプレスし、この部分
の含水率をその内側部分の含水率よりも低くする工程２ プリプレスした該抄造マット(11)を全体的に本プレスし
て該内側部分の水分を該プリプレス部分に移行させ、含
水率を該抄造マット(11)全体に均一化する工程３ 本プレス後の抄造マット(11)を所定の製品形状にカット
すると共に養生硬化する工程４ 以上の工程１，２，３，４からなる窯業系外装材の製造
方法を提供するものである。
題を解決するための手段として、水硬性無機材料と木質
補強繊維とを含む原料混合物のスラリーを抄造して抄造
マット(11)をフォーミングする工程１ 該抄造マット(11)を所定の製品形状にカットした時に板
の周辺部Ａ，Ｂに当たる部分をプリプレスし、この部分
の含水率をその内側部分の含水率よりも低くする工程２ プリプレスした該抄造マット(11)を全体的に本プレスし
て該内側部分の水分を該プリプレス部分に移行させ、含
水率を該抄造マット(11)全体に均一化する工程３ 本プレス後の抄造マット(11)を所定の製品形状にカット
すると共に養生硬化する工程４ 以上の工程１，２，３，４からなる窯業系外装材の製造
方法を提供するものである。
【０００６】
【作用】本発明では養生前の原体の周辺部と内側部分と
の含水率が略等しくなる。したがって養生硬化工程にお
ける板の周辺部の膨張は解消される。
の含水率が略等しくなる。したがって養生硬化工程にお
ける板の周辺部の膨張は解消される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明を以下に詳細に説明する。 〔水硬性無機材料〕本発明に使用する水硬性無機材料と
は、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性の無機材料
であり、このような無機材料としては、例えばポルトラ
ンドセメント、あるいはポルトランドセメントに高炉ス
ラグを混合した高炉セメント、フライアッシュを混合し
たフライアッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物
質を混合したシリカセメント、アルミナセメント、高炉
スラグ等がある。
は、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性の無機材料
であり、このような無機材料としては、例えばポルトラ
ンドセメント、あるいはポルトランドセメントに高炉ス
ラグを混合した高炉セメント、フライアッシュを混合し
たフライアッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物
質を混合したシリカセメント、アルミナセメント、高炉
スラグ等がある。
【０００８】〔木質補強繊維〕本発明で使用する木質補
強繊維としては、例えばクラフトパルプ、木質パルプ、
木質繊維、木質繊維束等がある。該木質補強繊維は木材
チップを望ましくは蒸煮した後、解繊機によって解繊す
ることによって製造されるが、木材チップに代えてハー
ドボード、インシュレーションボード、合板等の木質板
のスクラップをチップ化し、これを望ましくは蒸煮した
後、解繊機によって解繊してもよい。望ましい木質補強
繊維のサイズは径０．１〜２．０mm、長さ１〜５０mmの
範囲のものであって、平均径０．５mm、平均長が３０mm
のものである。
強繊維としては、例えばクラフトパルプ、木質パルプ、
木質繊維、木質繊維束等がある。該木質補強繊維は木材
チップを望ましくは蒸煮した後、解繊機によって解繊す
ることによって製造されるが、木材チップに代えてハー
ドボード、インシュレーションボード、合板等の木質板
のスクラップをチップ化し、これを望ましくは蒸煮した
後、解繊機によって解繊してもよい。望ましい木質補強
繊維のサイズは径０．１〜２．０mm、長さ１〜５０mmの
範囲のものであって、平均径０．５mm、平均長が３０mm
のものである。
【０００９】〔その他の成分〕本発明の窯業系外装材の
成形材料には、上記水硬性無機材料および木質補強繊維
以外の成分として、骨材、特にケイ砂、ケイ石粉等が使
用され、上記軽量骨材としてはパーライト、シラスバル
ーン、膨張頁岩、膨張粘度、焼成ケイ藻土、フライアッ
シユ、ガラスバルーン等が使用される。また塩化マグネ
シウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸カル
シウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、
硫酸アルミニウム、水ガラス等の硬化促進剤、バーミキ
ュライト、ワラストナイト、ベントナイト等の鉱物粉
末、木質繊維セメント板のような木質セメント板の廃材
の粉砕物（リジェクト）、ワックス、パラフィン、シリ
コン等の防水剤、合成樹脂エマルジョン等の補強材、発
泡性熱可塑性プラスチックビ−ズ、プラスチック発泡体
等が添加されてもよい。上記例示は本発明を限定するも
のではない。
成形材料には、上記水硬性無機材料および木質補強繊維
以外の成分として、骨材、特にケイ砂、ケイ石粉等が使
用され、上記軽量骨材としてはパーライト、シラスバル
ーン、膨張頁岩、膨張粘度、焼成ケイ藻土、フライアッ
シユ、ガラスバルーン等が使用される。また塩化マグネ
シウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸カル
シウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、
硫酸アルミニウム、水ガラス等の硬化促進剤、バーミキ
ュライト、ワラストナイト、ベントナイト等の鉱物粉
末、木質繊維セメント板のような木質セメント板の廃材
の粉砕物（リジェクト）、ワックス、パラフィン、シリ
コン等の防水剤、合成樹脂エマルジョン等の補強材、発
泡性熱可塑性プラスチックビ−ズ、プラスチック発泡体
等が添加されてもよい。上記例示は本発明を限定するも
のではない。
【００１０】〔調合〕本発明の窯業系外装板の原料混合
物の調合において、上記水硬性無機材料は５５〜９０重
量％であるのが好ましく、上記木質補強繊維は２〜６重
量％であるのが好ましく、上記その他の成分として硬化
促進剤を例えば水ガラスの場合で０．５〜３重量％、望
ましくは１．０重量％を添加する。上記原料混合物中、
木質補強繊維の混合物比が２重量％未満では該木質補強
繊維による補強効果は十分でなくなり、該木質補強繊維
の混合比が６重量％を超えると、相対的に水硬性無機材
料の量が少なくなるため、該窯業系外装材の固結が阻害
され、かえって強度が低下する傾向にある。
物の調合において、上記水硬性無機材料は５５〜９０重
量％であるのが好ましく、上記木質補強繊維は２〜６重
量％であるのが好ましく、上記その他の成分として硬化
促進剤を例えば水ガラスの場合で０．５〜３重量％、望
ましくは１．０重量％を添加する。上記原料混合物中、
木質補強繊維の混合物比が２重量％未満では該木質補強
繊維による補強効果は十分でなくなり、該木質補強繊維
の混合比が６重量％を超えると、相対的に水硬性無機材
料の量が少なくなるため、該窯業系外装材の固結が阻害
され、かえって強度が低下する傾向にある。
【００１１】〔板状成形体の製造方法〕本発明の窯業系
外装材を製造するには湿式抄造法が適用される。湿式抄
造法にあっては、上記水硬性無機材料と木質補強繊維お
よび所望によりその他成分との原料混合物を水に分散さ
せて原料スラリーを調合し、該原料スラリーを抄造して
得られた抄造シートをメイキングロールに多層に巻取り
積層し、該積層シートをメイキングロールから所定寸法
に切出して抄造マットとする（工程１）。該抄造マット
を所定の製品形状にカットした時に板の周辺部Ａ，Ｂに
当たる部分をプリプレスする（工程２）。上記プリブレ
スは例えばロールプレス、棒プレス等を使用し、該抄造
マットを通常５０〜１００ kgf／cm2 の圧力でプレスす
る。この場合通常該プレスの巾は５〜２０mmの範囲に設
定することが望ましい。このプリプレスによって、プリ
プレス部分の含水率はその内側部分よりも低くなる。次
いで該抄造マットを通常２００〜２５０ kgf／cm2 の圧
力で全体的に本プレスする（工程３）。この本プレスに
よってプリプレス部分の内側部分の水分は該プリプレス
部分に移行し、含水率は該抄造マット全体に均一化す
る。本プレス後４０〜６０℃、２０〜３０時間程度の一
次養生を行ない一次硬化体とする。該一次硬化体は所定
の製品形状にカットされ、カットされた一次硬化体は複
数枚積重ねられてオートクレーブ養生される（工程
４）。養生条件は通常１５０〜１９０℃、１０〜１４時
間程度とする。オートクレーブ養生後は該最終硬化体は
乾燥され、所望なればその表面には塗装が施される。
外装材を製造するには湿式抄造法が適用される。湿式抄
造法にあっては、上記水硬性無機材料と木質補強繊維お
よび所望によりその他成分との原料混合物を水に分散さ
せて原料スラリーを調合し、該原料スラリーを抄造して
得られた抄造シートをメイキングロールに多層に巻取り
積層し、該積層シートをメイキングロールから所定寸法
に切出して抄造マットとする（工程１）。該抄造マット
を所定の製品形状にカットした時に板の周辺部Ａ，Ｂに
当たる部分をプリプレスする（工程２）。上記プリブレ
スは例えばロールプレス、棒プレス等を使用し、該抄造
マットを通常５０〜１００ kgf／cm2 の圧力でプレスす
る。この場合通常該プレスの巾は５〜２０mmの範囲に設
定することが望ましい。このプリプレスによって、プリ
プレス部分の含水率はその内側部分よりも低くなる。次
いで該抄造マットを通常２００〜２５０ kgf／cm2 の圧
力で全体的に本プレスする（工程３）。この本プレスに
よってプリプレス部分の内側部分の水分は該プリプレス
部分に移行し、含水率は該抄造マット全体に均一化す
る。本プレス後４０〜６０℃、２０〜３０時間程度の一
次養生を行ない一次硬化体とする。該一次硬化体は所定
の製品形状にカットされ、カットされた一次硬化体は複
数枚積重ねられてオートクレーブ養生される（工程
４）。養生条件は通常１５０〜１９０℃、１０〜１４時
間程度とする。オートクレーブ養生後は該最終硬化体は
乾燥され、所望なればその表面には塗装が施される。
【００１２】〔実施例〕下記混合の原料混合物を調製し
た。 セメント ４２．５重量％ ケイ砂 ４２．５重量％ パルプ ５．０重量％ ワラストナイト １０．０重量％ 上記原料混合物を水に分散させて１０重量％濃度のスラ
リーを調製し、フローオン方式によって抄造し、抄造シ
ートはメイキングロールによって８層に巻取り該積層シ
ートをメイキングロールから所定寸法に切出して抄造マ
ット(1) とした。図１に示すように該抄造マット(1) を
矢印抄造方向に平行に８区分に分けた（区分１，２，
７，８は夫々巾１０mm、区分３〜６は残りの巾を均等に
分けた）各区分の含水率を測定した。その結果を表１に
示す。
た。 セメント ４２．５重量％ ケイ砂 ４２．５重量％ パルプ ５．０重量％ ワラストナイト １０．０重量％ 上記原料混合物を水に分散させて１０重量％濃度のスラ
リーを調製し、フローオン方式によって抄造し、抄造シ
ートはメイキングロールによって８層に巻取り該積層シ
ートをメイキングロールから所定寸法に切出して抄造マ
ット(1) とした。図１に示すように該抄造マット(1) を
矢印抄造方向に平行に８区分に分けた（区分１，２，
７，８は夫々巾１０mm、区分３〜６は残りの巾を均等に
分けた）各区分の含水率を測定した。その結果を表１に
示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１に示すように抄造マット(1) の含水率
は全体的に略均一である。該抄造マット(1) は例えばロ
ータリーカッターにより、図２に示すように連凧形状に
打抜かれた。該連凧形状の抄造マット(11)はまずロール
プレスによって図３に示すように凧部分の両端部Ａをプ
リプレスし、更にロールプレスによって図４に示すよう
に凧部分の前後端部Ｂをプリプレスした (工程３) 。上
記プリプレスは圧力５０ kgf／cm2 、プレス巾は１５mm
に設定した。このプリプレスによってマット内の水分は
図３、図４の矢印に示すようにプリプレス部分の内側に
移行する。プリプレス後の各区分の含水率を測定した結
果を表２に示す。
は全体的に略均一である。該抄造マット(1) は例えばロ
ータリーカッターにより、図２に示すように連凧形状に
打抜かれた。該連凧形状の抄造マット(11)はまずロール
プレスによって図３に示すように凧部分の両端部Ａをプ
リプレスし、更にロールプレスによって図４に示すよう
に凧部分の前後端部Ｂをプリプレスした (工程３) 。上
記プリプレスは圧力５０ kgf／cm2 、プレス巾は１５mm
に設定した。このプリプレスによってマット内の水分は
図３、図４の矢印に示すようにプリプレス部分の内側に
移行する。プリプレス後の各区分の含水率を測定した結
果を表２に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】表２に示すようにプリプレスによりマット
(11)の端部分の含水率は内側部分の含水率よりも低くな
る。その後２００〜２５０ kgf／cm2 の圧力で全面的に
本プレスした。上記本プレスにあっては、図５に示すよ
うに上型(2A)と下型(2B)とからなる本プレス型(2)の上
型(2A)の型面形状を、プリプレス部分Ａ，Ｂが凹形状に
なっているマット(11)の表面形状に沿った形状とし、マ
ット(11)全面的に均一に圧力が及ぼされるようにする。
このような本プレスによって内側部分の水分がプリプレ
ス部分Ａ，Ｂに移行する。該上型(2A)の型面形状を単に
平面状にすると、プリプレス部分Ａ，Ｂの周辺から優先
的に脱水され、含水率にむらが生ずる。本プレス後の各
区分の含水率を表３に示す。
(11)の端部分の含水率は内側部分の含水率よりも低くな
る。その後２００〜２５０ kgf／cm2 の圧力で全面的に
本プレスした。上記本プレスにあっては、図５に示すよ
うに上型(2A)と下型(2B)とからなる本プレス型(2)の上
型(2A)の型面形状を、プリプレス部分Ａ，Ｂが凹形状に
なっているマット(11)の表面形状に沿った形状とし、マ
ット(11)全面的に均一に圧力が及ぼされるようにする。
このような本プレスによって内側部分の水分がプリプレ
ス部分Ａ，Ｂに移行する。該上型(2A)の型面形状を単に
平面状にすると、プリプレス部分Ａ，Ｂの周辺から優先
的に脱水され、含水率にむらが生ずる。本プレス後の各
区分の含水率を表３に示す。
【００１７】
【表３】
【００１８】表３に示すように本プレス後はマット全体
的に含水率が均一化する。本プレス後は５０℃、２４時
間の一次養生を施し、図６に示すように打抜きによって
最終の製品形状に打抜いて製品原体(21)を得た。その
後、該製品原体(21)を複数段積重ねて水蒸気圧８．０ k
gf／cm2 、１７０℃、１２時間のオートクレーブ養生を
行った。オートクレーブ養生後は乾燥して製品とした。
的に含水率が均一化する。本プレス後は５０℃、２４時
間の一次養生を施し、図６に示すように打抜きによって
最終の製品形状に打抜いて製品原体(21)を得た。その
後、該製品原体(21)を複数段積重ねて水蒸気圧８．０ k
gf／cm2 、１７０℃、１２時間のオートクレーブ養生を
行った。オートクレーブ養生後は乾燥して製品とした。
【００１９】〔比較例〕実施例と同様にして抄造マット
をフォーミングした。フォーミング後の各区分の含水率
を表４に示す。
をフォーミングした。フォーミング後の各区分の含水率
を表４に示す。
【００２０】
【表４】
【００２１】表４に示すように抄造マットの含水率分布
は実施例 (表１) と同様である。この抄造マットを連凧
形状に打抜き、プリプレスを行なうことなく実施例と同
様な本プレス、養生硬化を行なって試料を製造した。本
プレス後の各区分の含水率は表５に示すように、端部分
が内側部分よりも高くなっている。
は実施例 (表１) と同様である。この抄造マットを連凧
形状に打抜き、プリプレスを行なうことなく実施例と同
様な本プレス、養生硬化を行なって試料を製造した。本
プレス後の各区分の含水率は表５に示すように、端部分
が内側部分よりも高くなっている。
【００２２】
【表５】
【００２３】上記実施例の試料と比較例の試料との物性
を比較したデータを表６に示す。
を比較したデータを表６に示す。
【００２４】
【表６】
【００２５】表６をみれば、実施例は内側部分と周辺部
分との比重が略同等であるが、比較例では内側部分より
も周辺部分の比重が小さくなり、比較例は実施例よりも
周辺部分において曲げ強度に劣り、実施例では厚み膨潤
率は内側部分と周辺部分とでは略同等であるが、比較例
は周辺部分の厚み膨潤率は内側部分よりも１．５倍程度
大きく、吸水・乾燥の繰返しサイクル試験では３サイク
ルでクラックの発生が認められた。
分との比重が略同等であるが、比較例では内側部分より
も周辺部分の比重が小さくなり、比較例は実施例よりも
周辺部分において曲げ強度に劣り、実施例では厚み膨潤
率は内側部分と周辺部分とでは略同等であるが、比較例
は周辺部分の厚み膨潤率は内側部分よりも１．５倍程度
大きく、吸水・乾燥の繰返しサイクル試験では３サイク
ルでクラックの発生が認められた。
【００２６】
【発明の効果】本発明では全体的に比重が一様で周辺部
にクラックの生じない窯業系外装材が得られる。
にクラックの生じない窯業系外装材が得られる。
【図面の簡単な説明】 図１〜図６は本発明の一実施例である。
【図１】抄造マットの区分説明平面図
【図２】連凧形状に打抜いた抄造マットの部分平面図
【図３】両端部Ａプリプレス後の部分平面図
【図４】前後部Ｂプリプレス後の部分平面図
【図５】本プレス状態説明図
【図６】製品原体に打抜きした状態の側面図
1,11 抄造マット Ａ 両端部 Ｂ 前後端部
Claims (1)
- 【請求項１】水硬性無機材料と木質補強繊維とを含む原
料混合物のスラリーを抄造して抄造マットをフォーミン
グする工程１ 該抄造マットを所定の製品形状にカットした時に板の周
辺部に当たる部分をプリプレスし、この部分の含水率を
その内側部分の含水率よりも低くする工程２ プリプレスした該抄造マットを全体的に本プレスして該
内側部分の水分を該プリプレス部分に移行させ、含水率
を該抄造マット全体に均一化する工程３ 本プレス後の抄造マットを所定の製品形状にカットする
と共に養生硬化する工程４ 以上の工程１，２，３，４からなることを特徴とする窯
業系外装材の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000206762A JP4262395B2 (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 窯業系外装材の製造方法 |
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| JP2000206762A JP4262395B2 (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 窯業系外装材の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002018824A true JP2002018824A (ja) | 2002-01-22 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| CN102152378B (zh) * | 2011-01-24 | 2012-10-17 | 夏永灿 | 一种仿天然石材纹理的瓷砖的生产方法及装置 |
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2000
- 2000-07-07 JP JP2000206762A patent/JP4262395B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4262395B2 (ja) | 2009-05-13 |
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