JP2008302594A - 化粧部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形体に凹凸模様を付与するにあたって、深い凹凸模様や繰り返しパターンが長い複雑な凹凸模様であっても鮮明な凹凸模様を成形体に容易に付与することができ、且つ製造設備の簡略化をも為すことができる化粧部材の製造方法を提供する。
【解決手段】成形材料１を押出成形した後、得られた成形体２の表面にプレス加工を施して凹凸模様６を形成する工程を含む。前記プレス加工が、押出成形装置１３よりも成形体の搬送方向下流側に配置されたプレス装置５にてなされる。前記プレス装置５は表面に凹凸形状７を有する無限帯状の成形ベルト３をローラ４間に掛架して構成され、連続的に搬送される成形体２の上面に前記成形ベルト３を面状に接触させると共に成形ベルト３を成形体２の搬送速度と同期させて回旋させることで前記成形体２の上面に凹凸形状７を転写する。
【選択図】図１

Description

本発明は窯業系基板等からなり、表面に凹凸模様を有する化粧部材の製造方法に関する。

セメント系成形材料等からなる窯業系基板等の表面に凹凸模様を施した化粧部材は、建築用外装材等として広く用いられている。

このような化粧部材を製造するにあたり、従来は例えば特許文献１に開示されているように、押出成形後の成形体に、表面に凹凸を有するロールを押圧すると共に回転させることで凹凸模様を転写することが行われていた。

また、特許文献２には、押出成形装置にプレス用の無限帯状のエンボスベルトを組み込み、押出成形と同時に成形体の表面に凹凸模様を転写することが開示されている。
特開平１１−１７０２２９号公報 特開２００５−２９７５０８号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、成形体の表面とロールの周面とは、ロールが回転する際に周面の僅かな領域が僅かな時間だけ接触するだけであるため、成形体を十分に押圧してロールの周面の凹凸模様を成形体の表面に鮮明に転写することが難しく、特に深い凹凸模様６を鮮明に転写することは困難であった。また、凹凸模様の繰り返しパターンの長さはロールの周面の長さに依存するため、繰り返しパターンが長い複雑な凹凸模様を形成することが困難なものであった。

また、特許文献２に記載の方法では押出成形装置にプレス用の無限帯状のエンボスベルトを組み込むために押出成形装置の構造が複雑化してしまい、また設計変更等のためにエンボスベルトを取り替えることも困難となるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、成形体に凹凸模様を付与するにあたって、深い凹凸模様や繰り返しパターンが長い複雑な凹凸模様であっても鮮明な凹凸模様を成形体に容易に付与することができ、且つ製造設備の簡略化をも為すことができる化粧部材の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る化粧部材の製造方法は、表面に凹凸模様６を有する化粧部材を製造する方法であって、成形材料１を押出成形した後、得られた成形体２の表面にプレス加工を施して凹凸模様６を形成する工程を含み、前記プレス加工が、押出成形装置１３よりも成形体の搬送方向下流側に配置されたプレス装置５にてなされるものであり、前記プレス装置５は表面に凹凸形状７を有する無限帯状の成形ベルト３をローラ４間に掛架して構成され、連続的に搬送される成形体２の上面に前記成形ベルト３を面状に接触させると共に成形ベルト３を成形体２の搬送速度と同期させて回旋させることで前記成形体２の上面に凹凸形状７を転写するものであることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記プレス装置５におけるローラ４が、プレス装置５の下部において前記成形体２の搬送方向に沿って配置される二本のローラ４ａ，４ｂと、この二本のローラ４ａ，４ｂのうち成形体２の搬送方向下流側に配置されたローラ４ａに対して、搬送方向下流側の斜め上方に配置されるローラ４ｃとを、少なくとも含むものであることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、上記成形材料１が、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルション組成物からなるセメント系成形材料であることを特徴とする。

請求項１に係る化粧板の製造方法によれば、成形材料１の押出成形により得られた成形体２にプレス加工を施す際に、成形材料１は成形ベルト３にて一定時間面状に押圧されることとなり、これにより鮮明な凹凸模様６を形成することができるものであり、また凹凸模様６の繰り返しパターンが長い場合にも容易に対応することができ、更に押出成形装置１３とプレス装置５とを別体に形成して装置構成を簡略化すると共に設計変更等による凹凸模様６の変更にも容易に対応することができることとなる。

請求項２に係る発明によれば、成形体２のプレス加工時に、成形体２がプレス装置５を通過して成形体２の上面から成形ベルト３が離れる際に、成形ベルト３が成形体２の搬送方向下流側の斜め上方に向けて移動することとなり、成形ベルト３が成形体２から離れる際の成形ベルト３の移動方向の変化が小さくなって、成形ベルト３の凹凸形状と成形体２との噛み合いによる成形体２の破損の発生を抑制することができる。

請求項３に係る発明によれば、成形体２の保形性を向上することができ、深い凹凸模様６を形成する場合にも成形体２に鮮明な凹凸模様６を形成することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

成形材料１としては、無機系、樹脂系等の任意の材料を挙げることができるが、押出成形後、硬化前の成形体２が、プレス加工により凹凸模様６が形成できる程度の保形性を有するものであることが好ましい。このように成形材料１としては、特にセメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルション組成物からなるセメント系成形材料を用いれば、成形体２は優れた保形性を発揮し、深い凹凸模様６を形成する場合であっても鮮明な模様を形成することができる。

このようなセメント含有逆エマルション組成物において、セメントと水の比率は任意に設定することができるが、重量比率で、セメント１に対して水０．３〜２の範囲が一般的に好ましい。

上記セメントとしては、特に制限されるものではないが、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、アルミナセメント、ハイアルミナセメント、シリカヒュームなどを挙げることができるものであり、これらを一種単独で用いたり、二種以上を併用したりすることができる。

油性物質は水と逆エマルション（Ｗ／Ｏエマルション）を形成するためのものであり、特に制限されるものではないが、通常は疎水性の液状物質が利用され、例えばトルエン、キシレン、灯油、スチレン、ジビニルベンゼン、メチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、不飽和ポリエステル樹脂等を挙げることができ、これらを一種単独で用いたり、二種以上を併用したりすることができる。油性物質の配合量は、セメント含有逆エマルション組成物中の水と固形分の総量に対して５〜１０体積％の範囲が好ましい。

セメント含有逆エマルション組成物には上記の成分の他に、乳化剤を配合することが好ましい。乳化剤は逆エマルションに安定性を付与するために配合されるものであり、例えばソルビタンセスキオール、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ジエチレングリコールモノステアレート、ソルビタンモノステアレート、ジグリセロールモノオレート等の非イオン界面活性剤、各種アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等を用いることができる。乳化剤の配合量はセメント含有逆エマルション組成物中の水と固形分の総量に対して１〜３体積％の範囲が好ましい。

セメント含有逆エマルション組成物中にはさらに、適宜量の補強材や各種添加剤を配合することができる。補強材としては、例えば砂利、パーライト、シラスバルーン、ガラス粉、アルミナシリケートなどの骨材、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維等の合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維、パルプなどの補強繊維を挙げることができる。

図１は、化粧部材の製造にあたり、成形材料１の押出成形及びプレス加工を行う工程（以下、押出・プレス工程という。）の一例を示す。

押出成形装置１３は、上記のような成形材料１を押し出すことで所定の形状の成形体２を連続的に成形するものであり、公知の適宜の構成のものを採用し得る。図示の例では押出成形装置１３として、シート状の成形体２を連続的に成形するものを示している。得られた成形体２は搬送コンベア８上に供給されて連続的に搬送されるようになっている。図示の例では搬送コンベア８上で板状の支持材１１が予め搬送されており、成形体２は前記支持材１１上に供給されて、支持材１１と共に搬送コンベア８上で搬送されるようになっている。搬送コンベア８は無端状の搬送ベルト９をローラ１０間に掛架して構成されている。

上記搬送コンベア８の上方には、押出成形装置１３から成形体２の搬送方向側に離間した位置に、プレス装置５が配設されている。このプレス装置５は、無限帯状の成形ベルト３を複数のローラ４間に掛架することで構成されている。この前記複数のローラ４のうち少なくとも一つを回転駆動可能に形成することで、成形ベルト３が回旋駆動するようになっている。このプレス装置５の下部における成形ベルト３の回旋軌道の一部では、成形ベルト３の表面が搬送コンベア８と対向し、且つ搬送コンベア８による成形体２の搬送方向と平行となるように配置されており、この部分において成形体２が搬送コンベア８の搬送ベルト９とプレス装置５の成形ベルト３との間で挟持されるようになっている。この回旋軌道の一部において、成形ベルト３にて成形体２の上面を押圧する面状のプレス領域１２が構成される。プレス領域１２の、成形体２の搬送方向に沿った寸法は適宜設定されるが、５００〜１０００ｍｍの範囲であることが好ましい。

このような押出・プレス工程では、まず成形材料１が押出成形されてシート状の成形体２が得られる。この成形体２は搬送コンベア８により連続的に搬送されながら連続的に成形される。

搬送コンベア８上を搬送される成形体２は、プレス装置５の配設位置において搬送ベルト９と成形ベルト３との間で挟持されて、その上面が成形ベルト３にて押圧される。このとき搬送ベルト９と成形ベルト３とが、両者が対向する位置において同一方向に同じ速度で移動するように、搬送コンベア８による成形体２の搬送速度と、成形ベルト３の回旋速度と同期させる。

このため、成形体２がプレス装置５を通過する際に、その上面が面状のプレス領域１２において成形ベルト３にて押圧され、成形ベルト３の表面の凹凸形状７が成形体２の上面に転写されて凹凸模様６が形成される。

このような押出・プレス工程を経た後の成形体２を、必要に応じて所定長に裁断した後、更に必要に応じて養生硬化するなどして硬化することで、表面に凹凸模様６を有する化粧部材を得ることができる。

このように化粧部材を製造すると、押出・プレス工程において成形材料１をプレスする際には成形材料１はプレス領域１２において成形ベルト３にて一定時間面状に押圧されることとなり、鮮明な凹凸模様６が形成される。また押出成形装置１３とプレス装置５とが別体に形成され、このプレス装置５が押出成形装置１３に対して搬送方向下流側に離間して配設されていることで、押出成形装置１３の装置構成の簡略化にも寄与することができ、また成形ベルト３を交換するなどして成形体２に形成する凹凸模様６を変更するなどの設計変更を容易に行うこともできる。

図２は押出・プレス工程におけるプレス装置５の他の例を示す。このプレス装置５の下部には、搬送ベルト９の上方に、成形体２の搬送方向に沿って２本のローラ４（４ａ，４ｂ）が設けられており、このローラ４ａ，４ｂの間の領域がプレス領域１２となっている。また、このローラ４ａ，４ｂのうちの搬送方向下流側のローラ４ａ（以下、離間ローラ４ａという）に対する、搬送方向下流側の斜め上方にもローラ４ｃ（以下、傾斜ローラ４ｃという）が設けられている。下部の二つのローラ４ａ，４ｂの間のプレス領域１２には成形ベルト３が直線状に配置され、離間ローラ４ａと傾斜ローラ４ｃとの間も成形ベルト３が直線状に配置される。このため、プレス領域１２における成形ベルト３の角度と、離間ローラ４ａと傾斜ローラ４ｃとの間での成形ベルト３との為す角が、鈍角となるようになっている。この角度は１１０°〜１７０°の範囲であることが好ましい。

プレス装置５におけるローラ４は、上記に示すもののほか、適宜の箇所に設けることができるが、図示の例では、傾斜ローラ４ｃと略同一高さ位置の、搬送方向上流側にもローラ４ｄが設けられている。

このように構成される押出・プレス工程においても、図１に示す場合と同様にして成形材料１の押出成形と、得られた成形体２のプレス加工とが施される。このとき、成形体２のプレス加工にあたっては、プレス領域１２において成形体２が成形ベルト３にて押圧されている状態から、成形体２がプレス装置５を通過し終わって成形体２の上面から成形ベルト３が離れた状態に移行する際に、成形ベルト３は離間ローラ４ａから傾斜ローラ４ｃに向かって、成形体２の搬送方向下流側の斜め上方に向けて移動することとなる。このため、成形ベルト３の表面の凹凸形状７と成形体２に形成された凹凸模様６とが噛み合った状態から、この成形体２と成形ベルト３とが離間する際に、前記凹凸形状７と凹凸模様６との間に応力がかかることを抑制し、成形体２に破損が生じることを防止することができる。すなわち、成形体２から成形ベルト３が離間する際に成形ベルト３の移動方向が急激に反転するような場合には、特に深い凹凸模様６を形成するような場合に、成形ベルト３の凹凸形状７に成形体２が噛み込んで両者の間に応力が発生し、成形体２の表面が破損するおそれがあるが、本例の場合は成形ベルト３が成形体２から離間する際の成形ベルト３の移動方向の変化が小さくなり、成形体２と成形ベルト３との間の応力の発生を抑制しつつ、成形ベルト３を成形体２から離間することができるようになる。

上記のような押出・プレス工程は、平板状の化粧部材を製造するにあたり、シート状の成形体２にプレス加工を施すものであるが、本発明はこれ以外に適宜の形状の化粧部材の製造に適用することができる。

例えば図３は、建物の外装の出隅部材等に用いられる断面Ｌ字状の化粧部材を製造するための、押出・プレス工程の一例を示す。この化粧部材は二つの側片１４，１４の端縁同士を略直角に接合した形状を有する。

この工程では、図１，２に示すものと同様に押出成形装置１３（図示せず）と搬送コンベア８とが設けられているが、押出成形装置１３は成形材料１を断面Ｌ字状に成形した成形体２を連続的に成形するものであり、搬送コンベア８はこの成形体２を連続的に搬送するものである。このとき搬送コンベア８上では支持材１１として断面山形状に形成されたものが予め搬送されている。成形体２は押出成形装置１３によって支持材１１上に出隅部分が上方に配置された状態となるように供給されて、支持材１１と共に搬送コンベア８にて搬送されるようになっている。このため、成形体２の二つの側片１４，１４が支持材１１の二つの斜面１５，１５の上にそれぞれ安定して配置され、成形体２が支持材１１上で安定して支持されている。このとき、成形体２は搬送コンベア８上で、出隅側が上方に配置された状態で搬送されることとなる。

プレス装置５としては、図１，２に示すものと同様のものを設けることができるが、このときプレス装置５として、上記二つの側片１４，１４の外面に対してそれぞれプレス加工を施すものがそれぞれ設けられる。各プレス装置５は、各側片１４，１４の外面の傾斜に応じて、その上部が外側方に向けて傾斜するように配設されており、このため各プレス装置５の成形ベルト３は成形体２に対して傾斜した状態で回旋するように設けられる。このとき、プレス領域１２において各プレス装置５の成形ベルト３の表面が各側片１４の外面に接してこの外面を押圧するようになっている。

このような押圧・プレス工程では、断面Ｌ字状の成形体２の二つの側片１４に対して、同時にプレス加工を施すことができる。

このようにして表面に凹凸模様６が形成された成形体２を、必要に応じて所定長に裁断した後、更に必要に応じて養生硬化するなどして硬化することで、表面に凹凸模様６を有する断面Ｌ字状の化粧部材を得ることができる。

本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。 同上の他例を示す一部の断面図である。 同上の更に他例を示す断面図である。

符号の説明

１ 成形材料
２ 成形体
３ 成形ベルト
４ ローラ
４ａ ローラ
４ｂ ローラ
４ｃ ローラ
５ プレス装置
６ 凹凸模様
７ 凹凸形状
１３ 押出成形装置

Claims (3)

1. 表面に凹凸模様を有する化粧部材を製造する方法であって、成形材料を押出成形した後、得られた成形体の表面にプレス加工を施して凹凸模様を形成する工程を含み、前記プレス加工が、押出成形装置よりも成形体の搬送方向下流側に配置されたプレス装置にてなされるものであり、前記プレス装置は表面に凹凸形状を有する無限帯状の成形ベルトをローラ間に掛架して構成され、連続的に搬送される成形体の上面に前記成形ベルトを面状に接触させると共に成形ベルトを成形体の搬送速度と同期させて回旋させることで前記成形体の上面に凹凸形状を転写するものであることを特徴とする化粧部材の製造方法。
2. 上記プレス装置におけるローラが、プレス装置の下部において前記成形体の搬送方向に沿って配置される二本のローラと、この二本のローラのうち成形体の搬送方向下流側に配置されたローラに対して、搬送方向下流側の斜め上方に配置されるローラとを、少なくとも含むものであることを特徴とする請求項１に記載の化粧部材の製造方法。
3. 上記成形材料が、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルション組成物からなるセメント系成形材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の化粧部材の製造方法。

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