JP2003012360A - 木質セメント板およびその製造方法 - Google Patents

木質セメント板およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、表面耐クラック性の良好な木
質セメント板を提供することにある。 【解決手段】表裏層と芯層の三層構造を有する木質セメ
ント板の表裏層に、芳香族ポリエーテルアミド繊維を混
合することにより、表面クラック発生の抑制効果に優れ
た木質セメント板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主として外壁材等の建築
板として使用される木質セメント板に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】木質セメント板とは、木片、木粉、木質
繊維、パルプ等の木質補強材とセメント類とを主原料と
した原料混合物を基板上に散布してマットをフォーミン
グし、該マットを圧締して予備養生後オートクレーブ養
生を行なうことによって製造される。このような木質セ
メント板の寸法安定性を向上せしめるには、従来は板の
比重を上げること、上記木質補強材の添加量を減らすこ
とが一般的な有効手段とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような手段
では板の靱性が低下して経年によって板表面が硬質脆化
し、マイクロクラックが発生し易いと云う問題点があ
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、木質補強材とセメント類
とを主原料とし、緻密構造を有する表裏層と粗構造を有
する芯層との三層構造を有し、表裏層には芳香族ポリエ
ーテルアミド繊維を混合した木質セメント板を提供する
ものである。上記表裏層の木質補強材混合量は上記芯層
よりも少なく設定され、上記芳香族ポリエーテルアミド
繊維の添加量は3重量%以下とされることが好ましく、
また上記芳香族ポリエーテルアミド繊維の繊維長は4〜
8mm、繊維径は5〜20μmであることが好ましい。更
に上記芯層には熱可塑性繊維が添加されることが好まし
く、この場合該熱可塑性繊維の添加量は3重量%以下と
されていることが好ましい。また該熱可塑性繊維は繊維
長が4〜8mm、繊維径が12〜18μmであることが好
ましく、上記木質セメント板の比重は1.0〜1.6で
あることが好ましい。上記木質セメント板を製造するに
は、基板上に木質補強材とセメント類とを主原料とし、
更に芳香族ポリエーテルアミド繊維を混合した表裏層用
原料混合物を散布して表層または裏層マットをフォーミ
ングし、該表層または裏層マット上に木質補強材とセメ
ント類とを主原料とする芯層用原料混合物を散布して芯
層マットをフォーミングし、該芯層マット上に上記表裏
層用原料混合物を散布して裏層または表層マットをフォ
ーミングし、上記三層マットを圧締して予備養生後オー
トクレーブ養生を行なう方法が適用される。通常上記オ
ートクレーブ養生温度は160℃以上であることが好ま
しい。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明を以下に詳細に説明する。 〔セメント類〕本発明に用いられるセメント系無機材料
としては、ポルトランドセメント、高炉スラグセメン
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がある。上記セメント類には
シリカ粉、ケイ砂、ケイ石粉、水ガラス、シリカヒュー
ム、シラスバルーン、パーライト、ケイ藻土、ドロマイ
ト等のケイ酸含有物質が混合されてもよい。該セメント
類とケイ酸含有物質とを混合物する場合は、セメント類
とケイ酸含有物質との混合比(重量比)は1:2.5〜
6:1程度とされる。
【0006】〔木質補強材〕本発明に用いられる木質補
強材としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パル
プ、木質繊維束、ストランド等があり、該木質補強材に
は竹繊維、麻繊維、バガス、モミガラ、稲わら等のリグ
ノセルロースを主成分とする材料を混合してもよい。好
ましい木質補強材としては、幅0.5〜2mm、長さ1〜
20mm、アスペクト比(長さ/厚み)20〜30の木片
や、径が0.1〜2.0mm、長さが2〜35mmの分枝お
よび/または彎曲および/または折曲した木質繊維束が
ある。
【0007】本発明では上記木質補強材として木質スク
ラップから再生したものを使用することが出来る。上記
木質スクラップとしては、例えば木造建築物を解体する
際に発生する古材、製材工程から発生する鋸屑や端材、
合板製造工程から発生するベニヤレースの端材、針葉樹
の間伐材、木質セメント板の端材やスクラップ等があ
る。更に本発明では竹繊維、竹チップ、麻繊維、ヤシ繊
維、サトウキビの搾り滓等の木材以外の木質補強材を使
用することも出来る。
【0008】〔芳香族ポリエーテルアミド繊維〕芳香族
ポリエーテルアミド繊維とは、パラフェニレンジアミ
ン、3・4’−ジアミノジフェニルエーテル、クロルパ
ラフェニレンジアミン等の芳香族ジアミンとテレフタル
酸クロライドとを重合して製造される繊維であり、通称
アラミド繊維と呼ばれるものであって、耐アルカリ性、
耐熱性に優れ、高ヤング率である。また上記芳香族ポリ
エーテルアミド繊維は表面が粗であり、表裏層のセメン
ト硬化物マトリクス中にしっかりと固定され、セメント
硬化物のつなぎの役割をして、強度、寸法安定性、耐ク
ラック性に貢献する。本発明に使用する芳香族ポリエー
テルアミド繊維は繊維長が4〜8mm、繊維径が5〜20
μmであることが望ましい。
【0009】〔熱可塑性繊維〕本発明で使用する熱可塑
性繊維としてはオートクレーブ養生の際の加熱によって
溶融するものが好ましく、このような熱可塑性繊維とし
ては、例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、
低融点ポリエステル繊維、低融点ポリアミド繊維、ビニ
ロン繊維等が例示される。
【0010】上記熱可塑性繊維は芯層のセメント硬化物
マトリクス中でオートクレーブ養生時の加熱によって溶
融し、溶融した後に繊維痕跡である微細長孔を多数形成
する。このような芯層の微細長孔により、表裏層と芯層
との吸放水の度合が略一定化される。上記熱可塑性繊維
の繊維長は4〜8mm、繊維径は12〜18μmであるこ
とが好ましい。上記熱可塑性繊維の中ではオートクレー
ブ養生中の加熱によって容易に溶け易いビニロン繊維が
好ましい。
【0011】〔第三成分〕本発明の木質セメント板の成
形材料には、上記以外の成分として、塩化カルシウム、
塩化マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫
酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリ
ウム、アルミン酸カリウム、ギ酸カルシウム、酢酸カル
シウム、アクリル酸カルシウム、水ガラス等のセメント
硬化促進剤、バーミキュライト、ベントナイト等の鉱物
粉末、ロウ、ワックス、パラフィン、シリコン、界面活
性剤等の防水剤や撥水剤、発泡性熱可塑性プラスチック
ビーズ、プラスチック発泡体等が添加されてもよい。ま
た本発明では木質セメント板の廃材粉砕物であるリジェ
クトを使用してもよい。該リジェクトは衝撃式粉砕機お
よび/または擦過式粉砕機で該木質セメント板廃材を平
均粒径50〜150μm程度に粉砕することによって製
造される。なお、これらの例示は本発明を限定するもの
ではない。
【0012】〔表裏層用原料混合物Aの配合〕本発明の
木質セメント板の表裏層用原料混合物Aはセメント30
〜60重量%、ケイ酸含有物質30〜60重量%、木質
補強材5〜20重量%の混合物である。本発明では、上
記原料混合物Aに更に上記芳香族ポリエーテルアミド繊
維を混合する。この場合、上記芳香族ポリエーテルアミ
ド繊維の添加量は、原料混合物A中3重量%以下とす
る。
【0013】〔芯層用原料混合物Bの配合〕本発明の木
質セメント板の芯層用原料混合物Bはセメント類30〜
65重量%、木片および/または木質繊維束等の木質補
強材の添加量は、原料混合物Aよりも少なく設定するこ
とが好ましく、通常5〜20重量%とされる。本発明に
あっては、更に原料混合物B中に上記熱可塑性繊維を添
加することが望ましいが、該熱可塑性繊維の添加量は、
3重量%以下とすることが好ましい。
【0014】〔木質セメント板の製造方法〕本発明の木
質セメント板の製造方法としては、工程の連続化が容易
で装置も簡単な乾式製造方法を採用することが望まし
い。乾式製造方法の工程1においては、基板上に上記混
合物Aをマット状に散布し、次いでその上に上記混合物
Bをマット状に散布し、更にその上に上記混合物Aをマ
ット状に散布するのであるが、この際混合物Aおよび混
合物Bには硬化反応のために夫々水を30〜45重量%
添加しておく。混合物Bの木質繊維束としては分枝およ
び/または弯曲および/または折曲させることにより嵩
高くされたものを用いると、混合物Bがほぐれ易くな
り、基板上に均一に散布し易くなる。連続製造法におい
ては上記基板は多数個ベルトコンベア上に載置せしめら
れる。基板上に散布された原料混合物は所望なればロー
ル等によって若干押圧される。
【0015】該マットはそれから工程2において圧締予
備硬化され所望の形状に成形される。圧締条件は通常圧
締圧1〜30MPa 、温度60〜80℃、時間20〜3
0時間程度で行われ、加熱は通常蒸気にて行われる。圧
締は基板間に該マットを挟圧することによって行われる
が該基板には所定の形状、凹凸模様等が施されてもよ
い。工程2の圧締予備硬化により得られた予備硬化物は
工程3において、オートクレーブ中にて養生される。養
生条件は通常圧力0.5〜2MPa 、温度160〜18
0℃、時間5〜12時間である。
【0016】上記オートクレーブ養生によりセメントと
ケイ酸含有物質とのケイ酸カルシウム反応は完全に行わ
れ、該木質セメント板は表裏層に混合されている芳香族
ポリエーテルアミド繊維(アラミド繊維)により良好な
耐クラック性が得られる。
【0017】また上記したように本発明では、芯層に添
加されている熱可塑性繊維がオートクレーブ養生中の高
温により溶融し、その痕に微細長孔が多数形成される。
この微細長孔は水分の通り道として機能し、表裏層と芯
層との吸放水による伸縮の度合を略一定化し、板の耐ク
ラック性を向上せしめる。
【0018】上記したように芳香族ポリエーテルアミド
繊維は耐アルカリ性、耐熱性に優れており、したがって
セメント硬化物マトリクス中で160℃以上の高温が及
ぼされても溶融せずかつ変形しにくゝ、強度が変化しな
い。
【0019】更に寸法安定性向上のため、本発明の木質
セメント板は高比重、即ち比重1.0〜1.6にされる
ことが望ましく、更に1.2〜1.4にされることが望
ましい。
【0020】〔実施例A〕表1に掲げた表裏層および芯
層用の原料混合物を調製し、まず表裏層用の原料混合物
を下型板上に散布して7mm厚のマットとし、その上に芯
層用の原料混合物を散布して39mm厚のマットとし、更
にその上に表裏層用の原料混合物を散布して46mm厚の
マットとし、その上から上型板を当接してプレス成形後
に圧力20MPa 、温度70℃にて10時間圧締予備硬
化を行なう。得られた三層構造の成形体は18mmの板状
体であり、該成形体はその後硬化工程(70℃、10時
間)を経てオートクレーブ中にて圧力0.6MPa 、温
度165℃にて7時間二次養生され、得られた成形体の
物性測定結果を表2に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】表2に示されるように、本発明の実施例1
〜7の試料は良好な耐クラック性を有するが、アラミド
繊維を含まない表裏層を有する比較例1およびアラミド
繊維に代えて表裏層にポリプロピレン繊維を混合した比
較例2の試料は、上記実施例1〜7の試料に比して耐ク
ラック性に劣る。
【0024】〔実施例B〕実施例Aと同様に表3に掲げ
た表裏層および芯層用の原料混合物を調製したが、該実
施例Bにおいては芯層用の原料混合物に上記した熱可塑
性繊維(ビニロン繊維あるいはポリプロピレン繊維)を
添加し、実施例と同条件で厚み18mmの三層構造の成形
体を作製した。得られた成形体の物性測定結果を表4に
示す。
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】表4に示されるように、本発明の実施例8
〜14の試料は良好な耐クラック性を示す。
【0028】
【発明の効果】本発明では表裏層のみに芳香族ポリエー
テルアミド繊維を混合するので、該芳香族ポリエーテル
アミド繊維の添加量を最小限にとどめて、耐クラック性
を効果的に改良することが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B32B 13/02 B32B 13/02 4G054 // E04F 13/14 102 E04F 13/14 102B (C04B 28/00 C04B 28/00 16:02 16:02 Z 18:26 18:26 16:06 16:06 A E F B 16:08 16:08 14:06 14:06 Z 18:08) 18:08 Z 111:20 111:20 Fターム(参考) 2B260 AA12 BA01 BA02 BA07 BA13 BA18 BA19 CB01 CD04 EA01 EA05 EB02 EB06 EB12 EB19 EB21 2E110 AB04 AB23 GB23W 4F100 AE01A AE01B AE01C AK01A AK46B AK46C AP00A AP00B AP00C BA03 BA07 BA10B BA10C BA27 CA23A CA23B CA23C DG01A DG03B DG03C EJ172 EJ422 EJ983 GB07 JA13 JK14 YY00 YY00A YY00B YY00C 4G012 PA04 PA22 PA24 PA27 PA34 PC04 PC11 PC12 PC14 PE03 PE04 PE06 4G052 GB64 GC03 GC06 4G054 AA01 AA15 AB01 AC04 BA02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】木質補強材とセメント類とを主原料とし、
    緻密構造を有する表裏層と粗構造を有する芯層との三層
    構造を有し、表裏層には芳香族ポリエーテルアミド繊維
    を混合したことを特徴とする木質セメント板
  2. 【請求項2】上記表裏層の木質補強材混合量は上記芯層
    よりも少なく設定され、上記芳香族ポリエーテルアミド
    繊維の添加量は3重量%以下とされる請求項1に記載の
    木質セメント板
  3. 【請求項3】上記芳香族ポリエーテルアミド繊維の繊維
    長は4〜8mm、繊維径は5〜20μmである請求項1ま
    たは2に記載の木質セメント板
  4. 【請求項4】上記芯層には熱可塑性繊維が添加される請
    求項1〜3に記載の木質セメント板
  5. 【請求項5】該熱可塑性繊維の添加量は3重量%以下と
    されている請求項4に記載の木質セメント板
  6. 【請求項6】該熱可塑性繊維は繊維長が4〜8mm、繊維
    径が12〜18μmである請求項4または5に記載の木
    質セメント板
  7. 【請求項7】上記木質セメント板の比重は1.0〜1.
    6である請求項1〜6に記載の木質セメント板
  8. 【請求項8】基板上に木質補強材とセメント類とを主原
    料とし、更に芳香族ポリエーテルアミド繊維を混合した
    表裏層用原料混合物を散布して表層または裏層マットを
    フォーミングし、該表層または裏層マット上に木質補強
    材とセメント類とを主原料とする芯層用原料混合物を散
    布して芯層マットをフォーミングし、該芯層マット上に
    上記表裏層用原料混合物を散布して裏層または表層マッ
    トをフォーミングし、上記三層マットを圧締して予備養
    生後オートクレーブ養生を行なうことを特徴とする請求
    項1〜7に記載の木質セメント板の製造方法
  9. 【請求項9】上記オートクレーブ養生温度は160℃以
    上である請求項8に記載の木質セメント板の製造方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100787009B1 (ko) * 2006-11-24 2007-12-20 주식회사 현대오토넷 차량의 측면 에어백 전개 제어 장치 및 그 방법
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