JP2005113431A - 建築板および該建築板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、表面の着色が長期にわたって脱落しない建築板を提供することにある。
【解決手段】 表面に凹凸模様を形成しかつ着色を施した建築板１０であって、粗構造を有する芯層と、緻密構造を有する表層とからなる二層構造または粗構造を有する芯層と、緻密構造を有する表裏層とからなる三層構造を有する木質セメント板からなり、表層の表面には着色用粉体４を付着せしめることによって着色が施されている建築板１０を提供する。上記建築板１０にあっては、表層が緻密構造を有するので、表面の着色用粉体４が強固に固定される。
【選択図】 図４

Description

本発明は木質セメント板からなる建築板および該建築板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕
外壁材等の建築板には表面に凹凸模様が付されると共に着色が施されている。従来該建築板を製造する方法としては、型面に陰凹凸模様を形成した型板上に着色セメントスラリーや着色用塗料を塗布した上で板原料を載せ、圧締養生硬化する方法が提供されている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特開昭５５−６７５８０号公報（特許請求の範囲） 特開昭５５−５３５１１号公報（特許請求の範囲） 特許第３４４４２７９号公報（特許請求の範囲）

上記方法では型板型面上に着色セメントスラリーや着色用塗料を塗布するため、該スラリーや該塗料が型板型面から建築板表面側へ完全に転移しにくゝ、一部型面に残存して建築板表面の着色にむらが出来ると云う問題点がある。
型板型面上に着色用粉体を散布した上で板原料を載せ、圧締養生硬化する方法であれば、該粉体は略完全に建築板表面側へ転移付着せしめることが出来る。
最近、この種の建築板としては木質補強材を混合したセメント板である木質セメント板が多用されている。木質セメント板は軽量であるが、建築板として充分な強度を有する。しかし着色用粉体を用いる上記方法では、木質セメント板表面が粗であるため、着色用粉体の固着性が充分でなく、該着色用粉体が脱落し易いと云う問題点がある。

本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、表面に凹凸模様を形成しかつ着色を施した建築板(10)であって、粗構造を有する芯層と、緻密構造を有する表層とからなる二層構造または粗構造を有する芯層と、緻密構造を有する表裏層とからなる三層構造を有する木質セメント板からなり、表層の表面には着色用粉体(4) を付着せしめることによって着色が施されている建築板(10)を提供するものである。
上記建築板(10)において、少なくとも表層は着色が施され、該表層表面の凸部(12)にのみ該表層の着色とは異色の着色用粉体(4) を付着せしめることによって着色が施されていることが望ましい。また該着色用粉体(4) には水硬性材料が混合されていることが望ましい。

上記建築板(10)の製造方法として望ましい方法は、建築板(10)表面の凹凸模様に対応する陰凹凸模様を型面(2) に形成した型板(1) の型面(2) 上に着色用粉体(4) を散布した上で、表層用原料混合物ｍa を散布して表層マットＭA をフォーミングし、該表層マットＭA 上に芯層用原料混合物ｍb を散布して芯層マットＭB をフォーミングし、更に所望なれば該芯層マットＭB 上に該表層用原料混合物ｍa と同様な裏層用原料混合物ｍc を散布して裏層マットＭC をフォーミングし、得られた二層または三層構造のマットを圧締養生硬化せしめ、表層表面には該着色用粉体(4) を転移付着せしめる方法がある。
上記方法において、該型板(1) の型面(2) 上に着色用粉体(4) を全面的に散布した上で型面(2) の陰凹凸模様の凸部(2B)の上面に付着している着色用粉体(4) を掻き取った上で表層用原料混合物ｍa を散布して表層マットＭA をフォーミングしてもよい。また該型板(1) の型面(2) 上には着色用粉体(4) を散布する前に離型剤(3) を型面(2) 全面に塗布し、該型面(2) の凸部(2B)上面に付着している着色用粉体(4) を掻き取った場合、該離型剤(3) の粘着力によって該着色用粉体(4) が若干残存した状態となっていてもよい。

更に上記建築板(10)の製造方法としては、基板上に裏層用原料混合物ｍc を散布して裏層マットＭC をフォーミングするかまたは裏層マットＭC をフォーミングすることなく、その上に芯層用原料混合物ｍb を散布して芯層マットＭB をフォーミングし、該芯層マットＭB 上に該裏層用原料混合物ｍc と同様な表層用原料混合物ｍa を散布して表層マットＭA をフォーミングし、該表層マットＭA 表面上に着色用粉体(4) を散布してからその上に陰凹凸模様を型面(2) に形成した型板(1) を載置して圧締養生硬化せしめ、表層表面には凹凸模様を付すると共に該着色用粉体(4) を付着せしめる方法がある。この場合、該着色用粉体(4) 散布前に該表層マットＭA 表面の所定個所をマスキングすることによって、該着色用粉体(4) を該表層表面上に部分的に散布してもよい。

〔作用〕
本発明の建築板にあっては、表層が緻密構造であるから、着色用粉体は該表層表面に強固に付着固定され、脱落しにくゝなり、かつ表面が平滑になり、表層から板内部への水分の侵入が防止され、耐凍性が向上する。そして芯層が粗構造であるから軽量性は確保され、また芯層のクッション性によって板表面の凹凸模様が明瞭に付される。少なくとも表層は着色が施され、該表層表面の凸部にのみ該表層の着色とは異色の着色用粉体を付着せしめることによって着色が施されていると、該建築板表面の凹凸模様の凹部と凸部とで異色な着色が施されることになり、意匠性が向上する。
該着色用粉体に水硬性材料が混合されていると、マット圧締養生硬化工程で該着色用粉体も一体的に硬化し、建築板表面に対する固着性が向上する。

上記建築板の製造方法において、型板の型面上に散布した着色用粉体は、型面上にフォーミングされた複層マットを圧締養生硬化せしめる工程中に該複層マット表面に付着固定されるが、該複層マット表層は、緻密構造を有しているので、該着色用粉体の該複層マット表面への付着固定は強固になり、したがって該着色用粉体の型板型面から該複層マット表面への転移は略完全に行われ、該着色用粉体は型板型面には殆ど残存しない。

該型板の型面上に着色用粉体を全面的に散布した上で型面の陰凹凸模様の凸部の上面に付着している着色用粉体を掻き取った上で表層用原料混合物を散布して表層マットをフォーミングすると、建築板の表面の凹凸模様において、凸部には着色用粉体が付着固定され、凹部には着色用粉体が付着固定されないので、凸部には着色用粉体の色彩が付与され、凹部は建築板表層の地色となる。

この場合、該型板の型面上には着色用粉体を散布する前に離型剤を型面全面に塗布すると、型面の凸部上面に付着している着色用粉体を掻き取った場合、該離型剤の粘着力によって該着色用粉体が若干残存した状態となり、建築板の表面の凹凸模様において、凸部には着色用粉体が付着固定されて着色用粉体の色彩が付与され、凹部には残存している僅かな着色用粉体が付着固定されるので、着色用粉体の色彩の下に建築板表層の地色が透視される状態となる。

着色用粉体は基板上にフォーミングされた複層マットの表面に散布してもよい。この場合は該複層マット表面に着色用粉体を散布すると共にフォーミングした後に表面に型板を載置して圧締養生硬化せしめ、表層表面に凹凸模様を付すると共に該着色用粉体を付着せしめるが、表層が緻密構造であるから、この場合も該着色用粉体は板表面に強固に固定される。該着色用粉体散布前に該表層マット表面の所定個所をマスキングすることによって、該着色用粉体を該表層表面上に部分的に散布すると、マスキング個所以外には該着色用粉体が付着固定されて該着色用粉体の色彩が付与され、マスキング個所は表層の地色となる。

〔効果〕
本発明では建築板表面に着色用粉体が強固に付着固定されているから、長期にわたって表面の着色が脱落しない建築板が得られる。

以下に本発明を詳細に説明する。
〔セメント系材料〕
本発明に使用されるセメント系材料としては、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性材料であり、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、アルミナセメント等がある。

〔ケイ酸含有材料〕
本発明では、上記セメント系材料の硬化反応を促進するために、ケイ酸含有材料を添加することが望ましい。上記ケイ酸含有材料としては、例えばシリカ粉、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、マイカ、ケイ藻土、ドロマイト等がある。

〔木質補強材〕
本発明に使用される木質補強材としては、例えば木片、木質繊維束、木粉を使用する。該木片としては、巾０．５〜２．０mm、長さ１〜２０mm、アスペクト比（長さ／厚み）２０〜３０としたものが望ましく、該木質繊維束としては平均径０．１〜２．０mm、長さ２〜３５mmの分枝および／または湾曲および／または折曲させたものが望ましい。該木粉としては、目開き０．１〜１．５mmの粒径のものを使用するのが好ましい。これら木片、木質繊維束および木粉は混合して使用してもよい。木粉のように細かい木質材料を使用した層は緻密なものとなるため、圧縮応力に対して高い強度を示す。該緻密層は木質セメント板の表裏層とするのが好ましく、それによって、該木質セメント板は表面平滑性に優れたものとなり、該木質セメント板の表面に凹凸模様を形成する際には、該凹凸模様はシャープに形成される。また木質繊維束は嵩高く成形体の軽量化に寄与し、クッション性があり表面に凹凸模様を付す際の成形性に優れる。
本発明では上記以外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。

〔第三成分〕
上記セメント系材料と木質補強材以外、本発明にあっては、例えば更に竹繊維、麻繊維、バカス、モミガラ、稲わら等の繊維、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、ポリ塩化アルミニウム、アルミン酸塩類、水ガラス等の硬化促進剤やロウ、ワックス、パラフィン、界面活性剤、シリコン等の防水剤や撥水剤、アスファルト、ピッチ、コールタール等の瀝青質、アクリル樹脂、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、石油樹脂等の合成樹脂、ロジン、エステルガム、ダンマルガム、コーパル等の天然樹脂または天然樹脂変性物等熱可塑性物質の木片表面被覆剤等が添加されてもよい。

〔着色用粉体〕
着色用粉体には無機系と有機系とがあるが、木質セメント板表面との親和性の点および長期にわたって色調の変化が生じにくゝ板表面の着色が退色しない点等からみて、無機系のものが好ましい。無機系粉体としては、チタン白、ベンガラ（酸化鉄）、コバルトブルー、クロムイエロー等が例示される。これら着色用粉体は二種以上混合されてもよい。

該着色用粉体には水硬性材料が混合されることが好ましい。該水硬性材料としては、前記セメント系材料、石膏、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、シリカ等があり、これら水硬性材料は二種以上混合されてもよい。上記水硬性材料は上記着色用粉体に対して通常５〜１５質量％添加される。

〔離型剤〕
本発明にあっては、型板上に上記原料の混合物が散布されマットがフォーミングされ、圧締硬化せしめられるが、圧締硬化後に板の離型を円滑に行うために型板型面に離型剤を塗布してもよい。このような離型剤としては、例えばシリコン系、フッ素系、鉱油系、高級脂肪酸金属塩系等の一般に使用される離型剤が使用される。
型板型面上に上記離型剤を塗布すると、離型剤の粘着性によって型面上に散布された着色用粉体の型面への付着力が増大する。したがってその上から板の原料混合物を散布しても、該着色用粉体と該原料混合物との混合が起らず結果として得られる建築板表面の着色が鮮明になる。そして後記するように型板型面の陰凹凸模様の凸部上面に付着している着色用粉体を掻き取った時、該離型剤の粘着性により該着色用粉体が残存する。そうすると得られる建築板の凹部にも僅かながら着色用粉体が付着固定され、意匠に面白味を与える。
このように意図的に型板型面凸部上面に着色用粉体を残すには、離型剤として付着力の大きい高級脂肪酸塩を選択することが望ましい。しかしいずれの場合においても後記するように型板上にフォーミングされる複層マットは、表層が緻密構造を有しているので、該着色用粉体が該複層マット表面に強固に付着固定されるので、該着色用粉体の型板型面から該複層マット表面に略完全に転移する。

〔原料混合物の調製〕
（表裏層用原料混合物）
セメント系原料３０〜６０質量％、ケイ酸含有材料３０〜６０質量％、木質補強材（木粉＋木片）５〜２５質量％、硫酸アルミニウム０．５〜５質量％、着色用粉体１〜３質量％とする。

（芯層用原料混合物）
セメント系原料３０〜６０質量％、ケイ酸含有材料３０〜６０質量％、木質補強材（木質繊維束＋木片）５〜２５質量％、ポリスチレン予備発泡ビーズ０．５〜５質量％、硫酸アルミニウム０．５〜５質量％とする。

〔建築板の製造方法〕
本発明では型板上に原料混合物を散布してマットをフォーミングし、水分存在下に圧締養生硬化する乾式法または半乾式法によって建築板を製造する。乾式法にあっては、原料混合物には水分を添加せず、圧締養生硬化時に該マットに水分を供給し、また半乾式法にあっては原料混合物中に水分を通常３０〜４５質量％程度添加する。
上記乾式法や半乾式法は連続大量生産には極めて好適な方法である。
本発明では図１に示すようにまず型板(1) 型面(2) に所望なれば離型剤(3) を塗布し、その上から着色用粉体(4) を散布する。該着色用粉体(4) の散布は通常電動篩を使用して行う。散布量は任意でよく濃色に着色する場合には散布量を多くし、淡色に着色したい場合には散布量を少なくする。通常散布量は５０ｇ／ｍ² 〜１５０ｇ／ｍ² 程度とする。

該型板(1) の型面(2) には建築板表面に付する凹凸模様に対応する陰凹凸模様が付されているが、該陰凹凸模様の凸部(2B)および／または凹部(2A)上面には更に微細凹凸模様(2C)が付されていてもよい。図１に示す型板(1) の場合には凹部(2A)に微細凹凸模様(2C)が付されている。そうするとそれに対応して建築板表面の凹凸模様の凸部表面および／または凹部底面に微細凹凸模様(13)が付される。

上記のように型板(1) 型面(2) には着色用粉体(4) が散布されるが、該型板(1) 型面(2) の陰凹凸模様の凸部(2B)の上面の着色用粉体(4) を掻き取ってもよい。上記着色用粉体(4) を掻き取るには、図２に示すようにゴム製のワイパー(5) やロール、あるいは掻き取り部分に布やゴムを取付けた木製または金属製のワイパーやロールを使用する。型板(1) 型面(2) に離型剤(3) 、特に高級脂肪酸金属塩系離型剤(3) を塗布しておくと、該凸部(2B)上面の着色用粉体(4) を掻き取った場合でも該上面に該着色用粉体(4) が若干残存する。

この状態の型板(1) 上に表層用原料混合物を散布して表層マットをフォーミングし、その上から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、所望なればその上に更に裏層用原料混合物を散布して裏層マットをフォーミングし、このようにしてフォーミングされた複層マットを圧締養生硬化せしめる。

この際例えば図３に示すように型板(1) の複数枚をベルトコンベア(6) 上に並べて矢印方向に搬送しつゝまず原料タンク(7A)から表層用原料混合物ｍa を原料コンベア(8A)に供給し、該原料コンベア(8A)の終端から散布ロール(9A)にて型板(1) 上に該混合物ｍa を散布して表層マットＭA をフォーミングし、次いで原料タンク(7B)から芯層用原料混合物ｍb を原料コンベア(8B)に供給し、該原料コンベア(8B)の終端から散布ロール(9B)にて表層マットＭA 上に該混合物ｍb を散布して芯層マットＭB をフォーミングし、更に原料タンク(7C)から裏層用原料混合物ｍc を原料コンベア(8C)に供給し、該原料コンベア(8C)の終端から散布ロール(9C)にて芯層マットＭB 上に該混合物ｍc を散布して裏層マットＭC をフォーミングする。

原料混合物の処方の一例を以下に示す。
〔表層用原料混合物〕
ポルトランドセメント ４５質量部
ケイ砂 ３０ 〃
パーライト １０ 〃
木片 ５ 〃
木粉 ５ 〃
硫酸アルミニウム ３ 〃
着色粉体＊ ２ 〃
〔芯層用原料混合物〕
ポルトランドセメント ４５質量部
ケイ砂 ３０ 〃
パーライト １０ 〃
木質繊維束 １０ 〃
ポリスチレン予備発泡ビーズ ３ 〃
硫酸アルミニウム ２ 〃
着色粉体＊；チタン白：ベンガラ＝７５：２５質量比混合物に１０質量％の消石灰またはセメント系材料を添加したもの
裏層用原料混合物は表層用原料混合物のチタン白とベンガラとを省いたものである。
上記原料混合物には散布前に加水して水分含有率を３０〜４５質量％に調節する。

上記複層マットの圧締養生条件は、通常圧締圧１０〜３０kg／cm² 、温度５０〜８０℃、時間８〜３０時間程度で行われ、加熱は通常水蒸気にて行われる。圧締は二つの型板(1) 間に上記複層マットを挟圧することによって行われる。

上記圧締養生過程で上記複層マットは硬化すると共にその表面に型板(1) の型面(2) の陰凹凸模様によりそれに対応する凹凸模様が付され、更に該表面表層部には型板(1) 型面(2) に散布されている着色用粉体(4) が強固に付着固定される。

型板(1) の型面(2) の陰凹凸模様の凸部(2B)上面の着色用粉体(4) を掻き取った場合、得られた建築板(10)は図４に示すように溝状の凹部(11)と、該凹部(11)に囲まれたブロック状の凸部(12)とからなるブロック調凹凸模様が付されており、該凸部(12)表面に微細凹凸模様(13)が付されている。そして該凸部(12)上面には着色用粉体(4) にもとづく茶系色が付されており、凹部(11)底面は表層の地色である淡茶系色を帯びている。

本発明の建築板にあっては表面の着色が長期にわたって脱落しないので、特に屋外に暴露される外壁板等に有用である。

図１〜図４は本発明の一実施例を示すものである。
型板部分側断面図（着色用粉体散布状態） 着色用粉体掻き取り状態説明図 マットフォーミング工程説明図 建築板の部分斜視図

符号の説明

1 型板
2 型面
2A （型板）凹部
2B （型板）凸部
2C （型板）微細凹凸模様
3 離型剤
4 着色用粉体
10 建築板
11 （建築板）凹部
12 （建築板）凸部
13 （建築板）微細凹凸模様
ｍa 表層用原料混合物
ｍb 芯層用原料混合物
ｍc 裏層用原料混合物
ＭA 表層マット
ＭB 芯層マット
ＭC 裏層マット

Claims (8)

1. 表面に凹凸模様を形成しかつ着色を施した建築板であって、粗構造を有する芯層と、緻密構造を有する表層とからなる二層構造または粗構造を有する芯層と、緻密構造を有する表裏層とからなる三層構造を有する木質セメント板からなり、表層の表面には着色用粉体を付着せしめることによって着色が施されていることを特徴とする建築板。
2. 少なくとも表層は着色が施され、該表層表面の凸部にのみ該表層の着色とは異色の着色用粉体を付着せしめることによって着色が施されている請求項１に記載の建築板。
3. 該着色用粉体には水硬性材料が混合されている請求項１または２に記載の建築板。
4. 建築板表面の凹凸模様に対応する陰凹凸模様を型面に形成した型板の型面上に着色用粉体を散布した上で、表層用原料混合物を散布して表層マットをフォーミングし、該表層マット上に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、更に所望なれば該芯層マット上に該表層用原料混合物と同様な裏層用原料混合物を散布して裏層マットをフォーミングし、得られた二層または三層構造のマットを圧締養生硬化せしめ、表層表面には該着色用粉体を転移付着せしめることを特徴とする請求項１〜３に記載の建築板の製造方法。
5. 該型板の型面上に着色用粉体を全面的に散布した上で型面の陰凹凸模様の凸部の上面に付着している着色用粉体を掻き取った上で表層用原料混合物を散布して表層マットをフォーミングする請求項４に記載の建築板の製造方法。
6. 該型板の型面上には着色用粉体を散布する前に離型剤を型面全面に塗布し、該型面の凸部上面に付着している着色用粉体を掻き取った場合、該離型剤の粘着力によって該着色用粉体が若干残存した状態となっている請求項５に記載の建築板の製造方法。
7. 基板上に裏層用原料混合物を散布して裏層マットをフォーミングするかまたは裏層マットをフォーミングすることなく、その上に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、該芯層マット上に該裏層用原料混合物と同様な表層用原料混合物を散布して表層マットをフォーミングし、該表層マット表面上に着色用粉体を散布してからその上に陰凹凸模様を型面に形成した型板を載置して圧締養生硬化せしめ、表層表面には凹凸模様を付すると共に該着色用粉体を付着せしめることを特徴とする請求項４〜６に記載の建築板の製造方法。
8. 該着色用粉体散布前に該表層マット表面の所定個所をマスキングすることによって、該着色用粉体を該表層表面上に部分的に散布する請求項７に記載の建築板の製造方法。

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