JP2013189327A - Method for producing inorganic cured body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an inorganic cured body having excellent mold releasability, high strength and excellent surface appearance.SOLUTION: Vinylon fibers and polypropylene fibers are blended to a raw material including cement as reinforcing fibers 2 so that the blending amount of the vinylon fibers is 0.5-1.5 mass%, the blending amount of the polypropylene fibers is larger than the blending amount of the vinylon fibers, and the blending amount of the whole reinforcing fibers 2 is ≤5 mass%, with respect to the whole amount of a solid portion of a cement-based material 1 to be prepared. The cement-based material 1 including the reinforcing fibers is press-molded by hot press, to thereby produce an inorganic cured body.

Description

本発明は、建築用のパネルなどとして用いられる無機質硬化体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an inorganic cured body used as an architectural panel or the like.

従来、セメント系材料にプレス加工して成型することによって、建築用パネルなどを製造することが知られている。プレス加工により、表面を平滑な面に形成したり、あるいは、表面に凹凸模様を付与したりすることができる(例えば特許文献1)。   Conventionally, it is known to manufacture a building panel or the like by pressing and molding a cement-based material. By press working, the surface can be formed on a smooth surface, or an uneven pattern can be imparted to the surface (for example, Patent Document 1).

特開2009−073113号公報JP 2009-073113 A 特開平9−123137号公報JP-A-9-123137

プレス成型においては、プレス後に成型材料がプレス型(型枠)に付着せず、良好に離型することが重要である。成型材料がプレス型に付着すると、成型後の材料に欠けが生じるなどして、製品不良を招いてしまうおそれがある。また、プレス型に材料が付着すると、材料が付着された状態で次の成型材料をプレスしてしまって不良品が発生したり、また、付着した材料をプレス型から取り除く作業が必要となったりして、生産性が低下してしまう。   In press molding, it is important that the molding material does not adhere to the press mold (form frame) after pressing and is released well. If the molding material adheres to the press mold, the molded material may be chipped or the like, leading to product defects. In addition, if the material adheres to the press mold, the next molding material may be pressed with the material adhered, resulting in a defective product, or the work to remove the adhered material from the press mold may be required. And productivity will fall.

プレス型に成型材料が付着しないために、離型油などの離型剤をプレス型に塗布することが知られている。離型剤の使用により離型性が高まり、プレス不良が抑制される。しかしながら、セメント系材料に対し、離型剤を塗布した型枠を用いてプレス成型及び離型を実施したときでも、成型体の表面の地合い(外観、平滑性など)が悪くなる場合があった。特に、成型体の強度を高めるために成型材料に補強繊維を配合し、プレス型として、型枠がフラットな柄を転写するものを用いて成型した場合には、補強繊維に由来する凹凸が顕著に見られる場合があり、成型体表面の外観が悪化するおそれがあった。   It is known that a release agent such as release oil is applied to the press die so that the molding material does not adhere to the press die. The use of a release agent increases the releasability and suppresses press defects. However, the surface texture (appearance, smoothness, etc.) of the molded body sometimes deteriorated even when press molding and mold release were performed on a cementitious material using a mold form coated with a release agent. . In particular, when the reinforcing material is blended in the molding material to increase the strength of the molded body, and the molding is performed using a press mold that transfers a flat pattern, the unevenness derived from the reinforcing fiber is prominent. In some cases, the appearance of the surface of the molded body may be deteriorated.

特許文献2には、セメント系材料をホットプレスして成型と同時に硬化させることが開示されているが、表面の地合いを十分に改善できるとは言い難かった。   Patent Document 2 discloses that a cement-based material is hot-pressed and cured at the same time as molding, but it is difficult to say that the surface texture can be sufficiently improved.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、離型性に優れ、強度が高く、表面の外観の良好な無機質硬化体の製造方法を提供することを目的とするものである。   This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the manufacturing method of an inorganic hardened | cured material which is excellent in mold release property, is high intensity | strength, and has the favorable external appearance of the surface.

本発明に係る無機質硬化体の製造方法は、セメントを含む原材料に、補強繊維としてビニロン繊維とポリプロピレン繊維とを、調製されるセメント系材料の固形分全量に対して、前記ビニロン繊維の配合量が0.5〜1.5質量%、前記ポリプロピレン繊維の配合量が前記ビニロン繊維の配合量以上、及び、前記補強繊維全体の配合量が5質量%以下、となるように配合し、この補強繊維を含有するセメント系材料をホットプレスによりプレス成型することを特徴とするものである。   In the method for producing an inorganic cured body according to the present invention, a vinylon fiber and a polypropylene fiber are used as reinforcing fibers in a raw material containing cement, and the blending amount of the vinylon fiber is based on the total solid content of the cementitious material to be prepared. The reinforcing fiber is blended so that the blending amount of the polypropylene fiber is 0.5 to 1.5% by mass, the blending amount of the polypropylene fiber is not less than the blending amount of the vinylon fiber, and the blending amount of the entire reinforcing fiber is 5% by mass or less. It is characterized by press-molding a cementitious material containing a hot press.

本発明によれば、ビニロン繊維とポリプロプレン繊維とを補強繊維として上記の量で含有する材料をホットプレス成型することにより、離型性よく製造することができ、強度が高く、表面の外観の良好な無機質硬化体を製造効率よく得ることができる。   According to the present invention, by hot press molding a material containing vinylon fiber and polypropylene fiber as a reinforcing fiber in the above amount, it can be manufactured with good releasability, high strength, and surface appearance. A good inorganic cured body can be obtained with high production efficiency.

プレス成型の一例の模式図を示し、(a)及び(b)は断面図である。The schematic diagram of an example of press molding is shown, (a) And (b) is sectional drawing.

無機質硬化体は、セメントを含む原材料に、補強繊維としてビニロン繊維とポリプロピレン繊維とを配合し、この補強繊維を含有するセメント系材料をホットプレスによりプレス成型することにより製造する。   The inorganic hardened body is manufactured by blending vinylon fibers and polypropylene fibers as reinforcing fibers in a raw material containing cement, and press-molding the cement-based material containing the reinforcing fibers by hot pressing.

セメント系材料は、主成分とするセメントに適宜の添加成分を加えて、この混合物を水に分散させることによって調製されるものである。原材料であるセメントとしては、普通セメントを用いることができ、例えば、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、シリカフュームセメントなどを用いることができる。ただし、セメント原材料にはあらかじめ添加剤などが含まれていてもよい。   The cement-based material is prepared by adding an appropriate additive component to cement as a main component and dispersing the mixture in water. As the raw material cement, ordinary cement can be used. For example, Portland cement, fly ash cement, blast furnace cement, alumina cement, high alumina cement, silica fume cement and the like can be used. However, the cement raw material may contain additives in advance.

セメント系材料には、補強繊維としてビニロン繊維とポリプロピレン繊維とが添加される。補強繊維を加えることにより、無機質硬化体の強度を高めることができる。また、補強繊維としてビニロン繊維を用いることにより、こしの強い無機質硬化体を得ることができる。すなわち、ビニロン繊維の配合により、板状の無機質硬化体に曲げる力を加えたときに、若干しなる力が働いて力を吸収して板折れを抑制することができ、曲げ力に対する強度を高めることができるものである。また、補強繊維としてポリプロピレン繊維を用いることにより、耐衝撃性の高い無機質硬化体を得ることができる。すなわち、ポリプロピレン繊維の配合により、板状の無機質硬化体に衝撃を与える力を加えたときに、板の破壊を抑制することができ、衝撃力に対する強度を高めることができるものである。このように、補強繊維として、ビニロン繊維とポリプロピレン繊維とを併用することにより、単独では得られない強い強度を得ることができる。補強繊維としては、繊維長が0.5〜10mm、より好ましくは2〜8mmで、繊維径が1〜100μm、より好ましくは10〜30μmの繊維を用いることができるが、これに限定されるものではない。   Vinylon fibers and polypropylene fibers are added to the cementitious material as reinforcing fibers. By adding the reinforcing fiber, the strength of the inorganic cured body can be increased. Moreover, a strong inorganic hardened body can be obtained by using a vinylon fiber as a reinforcing fiber. That is, when a bending force is applied to the plate-like inorganic cured body by blending vinylon fibers, a slight force works to absorb the force and suppress plate bending, and increase the strength against bending force. It is something that can be done. Further, by using polypropylene fiber as the reinforcing fiber, an inorganic cured body having high impact resistance can be obtained. That is, when a force that gives an impact to the plate-like inorganic cured body is applied by blending polypropylene fibers, the destruction of the plate can be suppressed and the strength against the impact force can be increased. Thus, by using a vinylon fiber and a polypropylene fiber together as a reinforcing fiber, a strong strength that cannot be obtained alone can be obtained. As the reinforcing fiber, a fiber having a fiber length of 0.5 to 10 mm, more preferably 2 to 8 mm, and a fiber diameter of 1 to 100 μm, and more preferably 10 to 30 μm can be used. is not.

補強繊維の配合量は、調製されるセメント系材料の固形分全量に対して、ビニロン繊維の配合量が0.5〜1.5質量%、ポリプロピレン繊維の配合量がビニロン繊維の配合量以上、及び、補強繊維全体の配合量が5質量%以下、となる配合量にする。ビニロン繊維の配合量が0.5〜1.5質量%になることにより、こしのある強い無機質硬化体を得ることできる。ビニロン繊維の量が少なすぎると、強度を高めることができなくなるおそれがあり、ビニロン繊維の量が多すぎると、表面平滑性を損なうおそれがある。強度を高めるためには、ビニロン繊維の配合量は、1質量%以上であることが好ましく、1.2質量%以上であることがさらに好ましい。また、表面平滑性を高めるためには、ビニロン繊維の配合量は1.4質量%以下であることが好ましく、1.3質量%以下であることがさらに好ましい。   The compounding amount of the reinforcing fiber is 0.5 to 1.5% by mass of the vinylon fiber based on the total solid content of the cement-based material to be prepared, and the compounding amount of the polypropylene fiber is equal to or more than the compounding amount of the vinylon fiber. And it is set as the compounding quantity from which the compounding quantity of the whole reinforcing fiber becomes 5 mass% or less. When the blending amount of the vinylon fiber is 0.5 to 1.5% by mass, a strong and strong inorganic cured body can be obtained. If the amount of vinylon fiber is too small, the strength may not be increased, and if the amount of vinylon fiber is too large, the surface smoothness may be impaired. In order to increase the strength, the blending amount of the vinylon fiber is preferably 1% by mass or more, and more preferably 1.2% by mass or more. Moreover, in order to improve surface smoothness, it is preferable that the compounding quantity of a vinylon fiber is 1.4 mass% or less, and it is further more preferable that it is 1.3 mass% or less.

また、ポリプロピレン繊維の配合量がビニロン繊維の配合量以上であることにより、耐衝撃性の優れた無機質硬化体を得ることができる。ポリプロピレン繊維の配合量は、ビニロン繊維の配合量よりも多いことが好ましい。例えば、ポリプロピレン繊維の配合量をビニロン繊維の配合量の1.2倍以上にしてもよい。ポリプロピレン繊維の配合量の上限は、3質量%、又は、2質量%であってよい。   Moreover, the inorganic hardened | cured material excellent in impact resistance can be obtained because the compounding quantity of a polypropylene fiber is more than the compounding quantity of a vinylon fiber. The blending amount of the polypropylene fiber is preferably larger than the blending amount of the vinylon fiber. For example, the blending amount of polypropylene fiber may be 1.2 times or more of the blending amount of vinylon fiber. The upper limit of the amount of polypropylene fiber may be 3% by mass or 2% by mass.

また、補強繊維全体の配合量を5質量%以下にすることにより、セメント系材料の成型性を十分に確保しながら、無機質硬化体の強度を向上させることができる。セメント系材料中の補強繊維の分散性を良好にするためには、補強繊維の配合量は、4質量%以下が好ましく、3質量%以下がさらに好ましい。なお、補強繊維全体の配合量の下限は、ビニロン繊維及びポリプロピレン繊維の配合量が各0.5質量%となる、1質量%である。   Moreover, the intensity | strength of an inorganic hardening body can be improved, ensuring sufficiently the moldability of cementitious material by making the compounding quantity of the whole reinforcing fiber into 5 mass% or less. In order to improve the dispersibility of the reinforcing fiber in the cement-based material, the amount of the reinforcing fiber is preferably 4% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. In addition, the minimum of the compounding quantity of the whole reinforcement fiber is 1 mass% from which the compounding quantity of a vinylon fiber and a polypropylene fiber becomes 0.5 mass% each.

セメント系材料には、骨材を加えることが好ましく、軽量骨材を加えることがさらに好ましい。軽量骨材を加えることにより、軽量化を図ることができ、また、寸法安定性がよく、耐候性の高い無機質硬化体を得ることができる。軽量骨材としては、パーライト、焼成バーミキュライト、フライアッシュバルーン、合成樹脂ビーズ、合成樹脂発泡体などを用いることができる。軽量骨材の配合量は、セメント系材料の固形分全量に対して、0.1〜1.5質量%にすることができる。   Aggregate is preferably added to the cement-based material, and light-weight aggregate is more preferably added. By adding a lightweight aggregate, it is possible to reduce the weight, and it is possible to obtain an inorganic cured body with good dimensional stability and high weather resistance. As the lightweight aggregate, perlite, fired vermiculite, fly ash balloon, synthetic resin beads, synthetic resin foam and the like can be used. The blending amount of the lightweight aggregate can be 0.1 to 1.5% by mass with respect to the total solid content of the cementitious material.

また、セメント系材料には、減水剤を加えることが好ましい。減水剤を加えることにより、セメント分散性の高い材料を得ることができる。減水剤は、セメント系の材料に通常用いられる界面活性剤などであってよい。減水剤としては、AE減水剤などを用いることができる。減水剤は、標準形、遅延形、促進形のいずれであってもよい。減水剤の配合量は、セメント系材料の固形分全量に対して、0.5〜3質量%にすることができる。   Moreover, it is preferable to add a water reducing agent to the cementitious material. By adding a water reducing agent, a material with high cement dispersibility can be obtained. The water reducing agent may be a surfactant usually used for cement-based materials. As the water reducing agent, an AE water reducing agent or the like can be used. The water reducing agent may be in a standard form, a delayed form, or an accelerated form. The blending amount of the water reducing agent can be 0.5 to 3% by mass with respect to the total solid content of the cementitious material.

また、セメント系材料には、増粘剤を加えてもよい。増粘剤を加えることにより、粘度を調整して成型しやすい材料を得ることができる。増粘剤は、セメント系の材料に通常用いられる増粘剤であってよい。例えば、セルロース系増粘剤を用いることができる。また、水溶性の増粘剤を用いることができる。増粘剤の配合量は、セメント系材料の固形分全量に対して、0.5〜3質量%にすることができるが、これに限定されるものではない。また、減水剤と増粘剤との合計量が、セメント系材料の固形分全量に対して、0.5〜3質量%になるようにしてもよい。   Moreover, you may add a thickener to a cement-type material. By adding a thickener, it is possible to obtain a material that is easy to mold by adjusting the viscosity. The thickener may be a thickener commonly used for cementitious materials. For example, a cellulose thickener can be used. In addition, a water-soluble thickener can be used. Although the compounding quantity of a thickener can be 0.5-3 mass% with respect to the solid content whole quantity of a cementitious material, it is not limited to this. Moreover, you may make it the total amount of a water reducing agent and a thickener become 0.5-3 mass% with respect to solid content whole quantity of a cementitious material.

セメント系材料には、通常、水が配合される。水の配合により、セメント系材料が流動性のあるセメントスラリーの状態になり、材料をより均一に分散することができるとともに、押し出し成型などにより、適宜の形状に成型加工することが可能になる。   Usually, water is blended in the cement-based material. By blending water, the cementitious material becomes a fluid cement slurry, and the material can be dispersed more uniformly, and can be molded into an appropriate shape by extrusion molding or the like.

水の配合量は、分散性と成型性の観点から、10〜100質量%にすることができる。この水の配合量は、セメント系材料の固形分に対する量である。すなわち、水以外の成分は、通常、固形分量として考えることができ、その合計量を100質量%としたときの配合量であってよい。水の配合量は、より好ましくは、20〜50質量%である。   The compounding quantity of water can be 10-100 mass% from a viewpoint of a dispersibility and a moldability. This amount of water is an amount relative to the solid content of the cementitious material. That is, components other than water can be generally considered as the solid content, and may be blended when the total amount is 100% by mass. The blending amount of water is more preferably 20 to 50% by mass.

セメント系材料には、その他、適宜の添加剤を加えてもよい。添加成分としては、例えば、着色剤、顔料、粘度調整剤、などが挙げられる。なお、セメント系材料にポリマーと乳化剤とを配合し、逆乳化エマルジョンを調製してもよい。   Other appropriate additives may be added to the cementitious material. Examples of the additive component include a colorant, a pigment, a viscosity modifier, and the like. A reverse emulsified emulsion may be prepared by blending a polymer and an emulsifier with a cement-based material.

そして、上記の材料を分散混合したセメントスラリーを調製し、このセメントスラリーを押し出し成型機に流し込み、押し出し型で成型することによって、例えば、板状に成型する。ただし、この状態では成型材料は完全に硬化されておらず、いわゆるグリーンシートの状態となっている。グリーンシートは抄造機を用いて得てもよい。得られたグリーンシートは、コンベアなどの搬送により、プレス機に送られ、プレス成型される。   Then, a cement slurry in which the above materials are dispersed and mixed is prepared, the cement slurry is poured into an extrusion molding machine, and molded with an extrusion mold, for example, to be molded into a plate shape. However, in this state, the molding material is not completely cured and is in a so-called green sheet state. The green sheet may be obtained using a papermaking machine. The obtained green sheet is sent to a press machine by conveyance with a conveyor or the like, and is press-molded.

本形態では、プレス成型をホットプレスにより行うものである。ホットプレスにより、離型性よく、セメント系材料を成型することができる。すなわち、室温でプレスした場合、プレス型に材料が付着して、後残りする場合があるが、熱をかけてプレスすることにより、材料の付着を低減し、成型後の材料を容易に離型させることができる。また、ホットプレスでは、離型剤を使用しなくても容易に材料を離型することができるため、製造効率を向上することができる。なお、もちろん、さらなる離型性を得るために離型剤を使用してもよい。離型剤を使用する場合は、プレス型に塗布してもよいし、成型材料表面に噴き付けるなどしてもよい。   In this embodiment, the press molding is performed by hot pressing. Cement-based materials can be molded with good releasability by hot pressing. In other words, when pressed at room temperature, the material may adhere to the press die and remain behind, but by applying heat to the material, the adhesion of the material is reduced and the material after molding can be easily released. Can be made. Further, in the hot press, the material can be easily released without using a release agent, so that the production efficiency can be improved. Of course, a release agent may be used in order to obtain further release properties. When a release agent is used, it may be applied to a press die or sprayed on the surface of the molding material.

また、ホットプレスによってプレス成型することにより、繊維に由来する成型体表面の凹凸を軽減して表面を平滑にして成型することができるため、成型体表面の外観(地合い)を向上することができる。したがって、特に表面の平坦な無機質硬化体を外観性よく製造することが可能である。   In addition, by press molding by hot pressing, it is possible to reduce the unevenness of the surface of the molded body derived from the fibers and smooth the surface, so that the appearance (texture) of the surface of the molded body can be improved. . Therefore, it is possible to produce an inorganic cured body having a particularly flat surface with good appearance.

セメント成型体表面に凹凸が生じる原因として、セメント系材料に補強繊維として有機繊維(ビニロン繊維及びポリプロプレン繊維)を配合した場合、その繊維が混合過程において互いに密接に絡まって、ファイバーボール(ダマ)が形成されることが挙げられる。ファイバーボールが形成されると、ファイバーボールに由来する繊維の塊が成型体の表面において、表面凹凸となって現れるのである。   As a cause of unevenness on the surface of the cement molded body, when organic fibers (vinylon fiber and polypropylene fiber) are added to the cement-based material as reinforcing fibers, the fibers are closely intertwined in the mixing process, and fiber balls (dama) Is formed. When the fiber ball is formed, a lump of fibers derived from the fiber ball appears as surface irregularities on the surface of the molded body.

成型体表面の平滑性向上の機構は次のように推測される。セメント系材料をプレス成型する前には、この材料表面部分には、親水性のビニロン繊維および水分を含んでいるポリプロプレン繊維がファイバーボールとして存在している。そして、プレス型(金型)を加熱した状態でプレスすることにより、プレス型と接する材料の表面部分に、熱と圧力が加わる。それにより、ファイバーボールは、ホットプレス(熱と圧力)によって、その繊維が形状を変えてファイバーボールの繊維がほぐれる。また、このとき、補強繊維の周りにはセメントマトリックス材料及び水が存在しているが、ホットプレス成型では、常温(例えば20℃)でのプレスよりもセメントマトリックス材料に熱がかかって材料温度が向上し、材料の流動性が向上する。そのため、ホットプレスによってファイバーボールがよりほぐれやすくなる。こうして、ファイバーボールがほぐれるために、成型体表面の凹凸が軽減されるものと推測される。しかも、本発明では、腰の強いビニロン繊維と腰の弱いポリプロピレン繊維とを併用している。ビニロン繊維のみではホットプレスにより一旦セメントマトリックスに馴染んでも、常温に戻る際に元の繊維形状に近い形状に戻るため成型体表面の平滑性が失われる可能性が高い。しかしながら、繊維の併用により、本発明ではビニロン繊維の周りにポリプロピレン繊維が存在する。そのため、常温に戻る際に元の繊維形状に近い形状に戻ろうとするビニロン繊維の復元力を周囲の腰の弱いポリプロピレン繊維がある程度吸収することで、成型体表面の平滑性の消失を抑制するものと推測される。すなわち、ファイバーボールは、服のアイロン掛けと同様なアイロン効果によってほぐれ、成型体の表面は平滑になるものと推察される。   The mechanism for improving the smoothness of the surface of the molded body is presumed as follows. Before the cement-based material is press-molded, hydrophilic vinylon fibers and water-containing polypropylene fibers are present as fiber balls on the surface of the material. Then, by pressing the press die (die) in a heated state, heat and pressure are applied to the surface portion of the material in contact with the press die. Thereby, the fiber ball changes its shape by hot pressing (heat and pressure), and the fiber ball fiber is loosened. At this time, the cement matrix material and water are present around the reinforcing fiber, but in hot press molding, the cement matrix material is heated more than the press at room temperature (for example, 20 ° C.), and the material temperature is increased. And the fluidity of the material is improved. Therefore, the fiber ball is more easily loosened by hot pressing. Thus, it is presumed that the irregularities on the surface of the molded body are reduced because the fiber ball is loosened. Moreover, in the present invention, strong vinylon fibers and weak polypropylene fibers are used in combination. Even with vinylon fibers alone, even if they are once adapted to the cement matrix by hot pressing, they return to a shape close to the original fiber shape when returning to room temperature, and the smoothness of the surface of the molded body is likely to be lost. However, due to the combined use of fibers, polypropylene fibers are present around the vinylon fibers in the present invention. Therefore, the loss of the smoothness of the surface of the molded product is suppressed by absorbing the restoring force of the vinylon fiber which tries to return to the shape close to the original fiber shape when returning to normal temperature to some extent by the weakly weak polypropylene fiber around it. It is guessed. That is, it is assumed that the fiber ball is loosened by the same ironing effect as the ironing of clothes, and the surface of the molded body becomes smooth.

図1は、プレス成型の一例であり、プレス成型によって材料表面部分のファイバーボールがほぐれる様子の模式図を示している。図1(a)に示すように、プレス前のセメント系材料1には、補強繊維2が密に絡み合ったファイバーボールが存在している。この状態では、表面付近の補強繊維2aによって形成されたファイバーボールは、セメント系材料1の表面から一部が突出しており、表面に補強繊維2aに由来する凹凸が形成されている。そして、図1(b)に示すように、セメント系材料1にホットプレス加工を施すと、セメント系材料1の表面がプレス型3によって加熱加圧され、それによりファイバールがほぐれた補強繊維2aが得られる。ファイバーボールがほぐれる(又はほぐれが軽減される)と、成型材料の表面に存在していたファイバーボールを構成する補強繊維2aは、繊維形状が変形し、セメント系材料表面での突出が消失する。このようにして、表面が平滑な成型体を得ることができるものである。なお、上記の表面平滑性向上の機構は、推測される機構の一例であり、本発明はこれに限定されるものではないことは言うまでもない。   FIG. 1 is an example of press molding, and shows a schematic view of a state where fiber balls on the material surface portion are loosened by press molding. As shown in FIG. 1A, the cement-based material 1 before pressing has fiber balls in which reinforcing fibers 2 are intertwined closely. In this state, a part of the fiber ball formed by the reinforcing fibers 2a near the surface protrudes from the surface of the cementitious material 1, and irregularities derived from the reinforcing fibers 2a are formed on the surface. Then, as shown in FIG. 1 (b), when hot pressing is performed on the cement-based material 1, the surface of the cement-based material 1 is heated and pressed by the press die 3, and thereby the reinforcing fibers 2a in which the fiber is loosened. Is obtained. When the fiber ball is loosened (or loosening is reduced), the reinforcing fiber 2a constituting the fiber ball existing on the surface of the molding material is deformed in fiber shape, and the protrusion on the cementitious material surface disappears. In this way, a molded body having a smooth surface can be obtained. Note that the above-described mechanism for improving the surface smoothness is an example of a presumed mechanism, and it goes without saying that the present invention is not limited to this.

ホットプレスの加熱温度は、80〜100℃であることが好ましい。80℃未満では表面平滑性向上の効果が十分に発揮されなくなるおそれがある。また、100℃を超えると、プレス温度が水の沸点を超えるため、表面の水分が蒸発してしまい、成形体の性状が悪化するおそれがある。ホットプレスの加圧力は、特に限定されるものではないが、成型性の観点から、例えば、1〜10MPaの範囲にすることができる。プレス保持時間は、3〜30秒の範囲であってよい。   The heating temperature of the hot press is preferably 80 to 100 ° C. If it is less than 80 degreeC, there exists a possibility that the effect of a surface smoothness improvement may not fully be exhibited. Moreover, when it exceeds 100 degreeC, since press temperature exceeds the boiling point of water, the surface water | moisture content will evaporate and there exists a possibility that the property of a molded object may deteriorate. The pressing force of the hot press is not particularly limited, but can be set, for example, in the range of 1 to 10 MPa from the viewpoint of moldability. The press holding time may be in the range of 3 to 30 seconds.

プレス型としては、表面が平滑なもの、凹凸模様を転写するものなど、適宜のものを使用することができる。本形態では、表面が平滑な面をプレスする場合であっても、成型体表面の外観を向上することができ、表面が平坦な無機質硬化体を容易に得ることができる。また、凹凸模様の無機質硬化体を形成する場合には、意匠を構成する凹凸とは異なる繊維に由来する外観意匠を損なうような凹凸が形成されることを抑制することができ、凹凸模様の良好な無機質硬化体を得ることができる。   As the press mold, an appropriate one such as one having a smooth surface or one having a concavo-convex pattern transferred can be used. In this embodiment, even when a surface having a smooth surface is pressed, the appearance of the surface of the molded body can be improved, and an inorganic cured body having a flat surface can be easily obtained. In addition, when forming an inorganic cured body with a concavo-convex pattern, it is possible to suppress the formation of concavo-convex that impairs the appearance design derived from fibers different from the concavo-convex constituting the design, and the concavo-convex pattern is good An inorganic cured body can be obtained.

プレス成型された成型体は、養生されるなどして、建築材料に使用される無機質硬化体として製造される。もちろん、無機質硬化体は、各種の塗装や加工(切削や接着など)が施されてもよい。このようにして得られた無機質硬化体は、強度が高く、表面外観が優れたものであり、例えば、外壁材や屋根材などの建築用パネルとして使用することができるものである。   The press-molded molded body is cured as an inorganic hardened body used for building materials. Of course, the inorganic cured body may be subjected to various types of coating and processing (cutting, bonding, etc.). The inorganic cured body thus obtained has high strength and excellent surface appearance, and can be used, for example, as a building panel such as an outer wall material or a roof material.

表1に示す配合量でセメント系材料を調製し、表面が平坦な面となったプレス型によって、プレス成型した。   Cement-based materials were prepared with the compounding amounts shown in Table 1, and press-molded with a press mold having a flat surface.

使用した材料の仕様は次の通りである。
・セメント: ポルトランドセメント。
・ビニロン繊維: 平均繊維長4〜6mm、平均繊維径10〜20μm。
・ポリプロピレン繊維: 平均繊維長4〜6mm、平均繊維径20〜30μm。
・軽量骨材: 樹脂発泡材マイクロカプセル 粒径40〜60μm。
・減水剤: ポリカルボン酸系分散剤。
・増粘剤: メチルセルロース。
The specifications of the materials used are as follows.
・ Cement: Portland cement.
Vinylon fiber: average fiber length 4-6 mm, average fiber diameter 10-20 μm.
Polypropylene fiber: Average fiber length 4-6 mm, average fiber diameter 20-30 μm.
-Lightweight aggregate: Resin foam microcapsule Particle size 40-60 μm
-Water reducing agent: polycarboxylic acid-based dispersant.
-Thickener: Methylcellulose.

セメント系材料の調製は、各材料を配合し、アイリッヒミキサーにて混合混練することにより行った。各材料について、プレス成型を行うことにより、矩形板状の成型体(サイズ:長辺600mm、短辺250mm、厚み10mm)を得た。通常プレス(プレス温度:20℃)の場合には、離型剤として離型油(石油系炭化水素)をプレス型に塗布してプレスした。また、ホットプレスの場合には、離型剤を使用しなかった。プレス保持時間は、いずれも5〜10秒とした。プレス成型の圧力は、1〜10MPaとした。また、プレス前の材料の温度は10〜30℃であった。得られた成型体を7日間養生し、試験体として無機質硬化体を作製した。   The cement-based material was prepared by blending each material and mixing and kneading with an Eirich mixer. Each material was press-molded to obtain a rectangular plate-shaped molded body (size: long side 600 mm, short side 250 mm, thickness 10 mm). In the case of a normal press (press temperature: 20 ° C.), a release oil (petroleum hydrocarbon) was applied to the press die as a release agent and pressed. In the case of hot pressing, no release agent was used. The press holding time was 5 to 10 seconds. The press molding pressure was 1 to 10 MPa. Moreover, the temperature of the material before a press was 10-30 degreeC. The obtained molded body was cured for 7 days, and an inorganic cured body was produced as a test body.

試験体について、表面平滑性検査、曲げ強度試験、及び、耐衝撃性試験を行った。表面平滑性は、肉眼による外観検査により、「○:表面が平滑であり凹凸が見られない」、「△:表面はほぼ平滑であるが、若干の凹凸が見られる」、「×:凹凸が多く形成され、表面が平滑でない」の基準で評価した。また、曲げ強度の測定は、JIS A 1408に準拠して行った。また、衝撃強度の測定は、シャルピー衝撃試験JIS K7111−1に準拠して行い、シャルピー衝撃強度を測定した。   About the test body, the surface smoothness test | inspection, the bending strength test, and the impact resistance test were done. The surface smoothness is determined by visual inspection of the naked eye, “◯: the surface is smooth and there are no irregularities”, “△: the surface is almost smooth, but some irregularities are seen”, “×: irregularities are observed. Evaluation was made on the basis of “a large number of formed and non-smooth surfaces”. The bending strength was measured according to JIS A 1408. The impact strength was measured according to the Charpy impact test JIS K7111-1 and the Charpy impact strength was measured.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

実施例1〜7では、補強繊維の配合により試験体の強度が高まり、ホットプレス(80〜100℃)によりプレス後の試験体の平滑性が良好になった。なお、実施例5、6、7に示すように、ビニロンの配合量が多くなると平滑性が低下していくことが確認された。   In Examples 1 to 7, the strength of the test body was increased by blending the reinforcing fibers, and the smoothness of the test body after pressing was improved by hot pressing (80 to 100 ° C.). In addition, as shown in Examples 5, 6, and 7, it was confirmed that the smoothness decreased as the amount of vinylon was increased.

比較例1、2では、補強繊維としてポリプロプレン繊維のみを配合しており、強度が足りないことが確認された。また、比較例3〜5では、ビニロン繊維を添加(0.5〜1.5質量%)することにより強度の向上が見られたが、通常プレス(20℃、離型油使用)を行っているため、試験体表面の平滑性はよくなかった。   In Comparative Examples 1 and 2, only the polypropylene fiber was blended as the reinforcing fiber, and it was confirmed that the strength was insufficient. In Comparative Examples 3 to 5, the strength was improved by adding vinylon fibers (0.5 to 1.5% by mass). Usually, press (20 ° C., using release oil) was performed. Therefore, the smoothness of the specimen surface was not good.

また、ホットプレスを行った比較例6〜9でも、十分な性能が得られなかった。ビニロン繊維を配合しない比較例6では、曲げ強度が小さく耐衝撃性も低かった。ポリプロプレン繊維を配合しない比較例7、及び、ポリプロピレン繊維の配合量がビニロン繊維よりも低い比較例8では、耐衝撃性が低かった。ビニロン繊維の配合量が多い比較例9では、表面平滑性が悪かった。なお、補強繊維の合計量が5質量%を超えた比較例10では、混練材が固く、ファイバーボールが多数発生して、成型できなかった。   Moreover, sufficient performance was not obtained also in the comparative examples 6-9 which performed the hot press. In Comparative Example 6 in which no vinylon fiber was blended, the bending strength was small and the impact resistance was low. In Comparative Example 7 in which no polypropylene fiber was blended and in Comparative Example 8 in which the blending amount of polypropylene fiber was lower than that of vinylon fiber, the impact resistance was low. In Comparative Example 9 having a large amount of vinylon fiber, the surface smoothness was poor. In Comparative Example 10 in which the total amount of reinforcing fibers exceeded 5% by mass, the kneaded material was hard and a large number of fiber balls were generated and could not be molded.

Figure 2013189327
Figure 2013189327

1 セメント系材料
2 補強繊維
3 プレス型
1 Cement-based material 2 Reinforcing fiber 3 Press die

Claims (1)

セメントを含む原材料に、補強繊維としてビニロン繊維とポリプロピレン繊維とを、調製されるセメント系材料の固形分全量に対して、前記ビニロン繊維の配合量が0.5〜1.5質量%、前記ポリプロピレン繊維の配合量が前記ビニロン繊維の配合量以上、及び、前記補強繊維全体の配合量が5質量%以下、となるように配合し、この補強繊維を含有するセメント系材料をホットプレスによりプレス成型することを特徴とする無機質硬化体の製造方法。   A vinylon fiber and a polypropylene fiber are used as a reinforcing fiber in a raw material containing cement, and the blending amount of the vinylon fiber is 0.5 to 1.5% by mass with respect to the total solid content of the cement-based material to be prepared. The fiber is blended so that the blending amount is not less than the blending amount of the vinylon fiber and the blending amount of the entire reinforcing fiber is 5 mass% or less, and the cement-based material containing the reinforcing fiber is press-molded by hot pressing. The manufacturing method of the inorganic hardened | cured material characterized by doing.
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