JP2021028152A - 成形型、無機質建築板のプレス成形方法及び無機質建築板 - Google Patents

Abstract

【課題】無機質材料の成形性が向上し、表面の地合や意匠性が損なわれにくい成形型を提供する。【解決手段】本発明に係る成形型２００は、グリーンシート１００の四周を拘束した状態で、端面１２に至る底目地２を備えた無機質建築板１をプレス成形するための成形型２００である。底目地５を成形する凸部３００を有する。凸部３００は、底目地２の底面５に、基準面５１と、底目地２の端部に設けられて底目地２内で基準面５１よりも無機質建築板１の表面１１側に膨出する膨出部５０と、を成形する形状を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、成形型、無機質建築板のプレス成形方法及び無機質建築板に関する。より詳細には、無機質建築板をプレス成形するための成形型、無機質建築板のプレス成形方法及び無機質建築板に関する。

特許文献１には、外壁材や屋根材等に用いられる無機質建築板が記載されている。無機質建築板は、セメント系材料等の水硬性材料を主成分とするグリーンシートを成形型にてプレス成形し、養生硬化させて硬化板とし、この硬化板の表面に水性塗料等からなる塗膜を形成することにより製造される。

特開２０１６−１７５２５６号公報

上記のような無機質建築板では、表面の地合や意匠性が損なわれにくくすることが望まれていた。

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、表面の地合や意匠性が損なわれにくくすることが可能な成形型、無機質建築板のプレス成形方法及び無機質建築板を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る成形型は、グリーンシートの四周を拘束した状態で、端面に至る底目地を備えた無機質建築板をプレス成形するための成形型である。前記底目地を成形する凸部を有する。前記凸部は、前記底目地の底面に、基準面と、前記底目地の端部に設けられて前記底目地内で前記基準面よりも前記無機質建築板の表面側に膨出する膨出部と、を成形する形状を有する。

本発明の一態様に係る無機質建築板のプレス成形方法は、前記成形型を用いる。無機質材料を主成分とするグリーンシートの四周を拘束した状態でプレス成形することにより、前記グリーンシートに前記底目地を成形する工程を含む。

本発明の一態様に係る無機質建築板は、端面に至る底目地を備える。前記底目地の底面は、基準面と、前記底目地の端部に設けられて前記底目地内で前記基準面よりも表面側に膨出する膨出部と、を有する。

本発明によれば、無機質材料の成形性が向上し、表面の地合や意匠性が損なわれにくい。

図１Ａは、本発明に係る無機質建築板の実施形態１の一部を示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａにおける底目地部分のＸＺ面の断面図である。 図２Ａは、本発明に係るプレス成形方法の一実施形態の一部を示す断面図である。図２Ｂは、本発明に係る成形型の一実施形態を示す断面図である。 図３Ａは、本発明に係る無機質建築板の実施形態２の一部を示す斜視図である。図３Ｂは、図３Ａにおける底目地部分のＸＺ面の断面図である。 図４Ａは、本発明に係る無機質建築板の実施形態３の一部を示す斜視図である。図４Ｂは、図４Ａにおける底目地部分のＸＺ面の断面図である。 図５Ａ〜Ｃは、本発明に係る無機質建築板の変形例を示すＸＺ面の断面図である。

（実施形態１）
＜無機質建築板＞
図１Ａに本実施形態の無機質建築板１を示す。この無機質建築板１は、家屋やビルなどの建物の壁板として使用される。特に、無機質建築板１は、建物の外壁を構成する外壁板として使用される。

無機質建築板１は、未硬化の無機質材料からなる平板状の基材をプレス成形することにより、底目地２を有して形成されている。未硬化の無機質材料は、例えば、セメントなどの水硬性成分と、シリカや珪石粉等の骨材と、パルプや合成繊維等の補強繊維、及び水を含んで成形可能な材料である。

無機質建築板１は、平面視において、正方形状又は長方形状の矩形状に形成されている。また無機質建築板１は略板状に形成されている。なお、平面視とは、無機質建築板１の厚み方向Ｚと平行な方向において、無機質建築板１を表面１１の方から見ることを意味する。無機質建築板１の表面１１は、無機質建築板１を施工した際に、外側に向く面（下地と反対側に向く面）である。

無機質建築板１は、表面に凹凸形状を有し、複数の底目地２と複数の凸部６とを有している。底目地２は厚み方向Ｚと直交する方向のうち、一つの方向に延びるように形成されている。底目地２が延びる方向をＸ方向とする。無機質建築板１は、複数の底目地２を有している。複数の底目地２は、Ｘ方向及び厚み方向Ｚに直交する方向に並んでいる。複数の底目地２が並ぶ方向をＹ方向とする。なお、以下では、Ｚ方向を「高さ方向」という場合がある。

底目地２は無機質建築板１の表面１１と端面１２とに開口している。すなわち、底目地２は無機質建築板１の表面１１に開口する表面開口部２１と、無機質建築板１の端面１２に開口する端面開口部２２とを有している。表面開口部２１は無機質建築板１のＸ方向の全長にわたって形成されている。端面開口部２２は、底目地２のＸ方向の一方の端面側の端面開口部２２１と、底目地２のＸ方向の他方の端面側の端面開口部と、を含んでいる。一方の端面開口部２２１は、無機質建築板１のＸ方向における一方の端面１２１に開口している。他方の端面開口部は、無機質建築板１のＸ方向における他方の端面に開口している。

Ｙ方向において隣り合う表面開口部２１の間には、表面部１１１が形成されている。表面部１１１は無機質建築板１の表面開口部２１以外の表面を構成している。

底目地２は、底面５と側面５５とを備えている。底面５は表面開口部２１と対向する位置に形成されている。側面５５は底面５のＹ方向に並ぶ両端部から表面１１の方に向かって突出するように形成されている。底面５のＹ方向の寸法は表面開口部２１のＹ方向の寸法よりも小さい。したがって、Ｙ方向に対向する２つの側面５５の間隔は表面１１に近づくに従って広くなるように、側面５５が傾斜している。

底面５は、基準面５１と、傾斜部５２と、を有している。基準面５１における底目地２のＺ方向の寸法（高さ方向の位置）は、一定である。一方、傾斜部５２における底目地２のＺ方向の寸法は、一方の端面１２１に近づくに連れて浅くなるように形成されている。すなわち、底面５は、基準面５１から一方の端面１２１に近づくに連れて表面１１に近づくように傾斜している傾斜部５２を有している。傾斜部５２は無機質建築板１の一方の端面１２１に達している。

傾斜部５２は、平坦部５３を更に有している。平坦部５３における底目地２のＺ方向の寸法は、一定である。傾斜部５２及び平坦部５３は基準面５１よりも無機質建築板１の一方の端面１２１に近い方に形成されている面である。つまり、傾斜部５２及び平坦部５３は基準面５１よりも底目地２の一方の端面開口部２２１に近い方に形成されている。平坦部５３は傾斜部５２の一方の端面１２１に近い部分で形成されている。つまり、平坦部５３は傾斜部５２のうち、一方の端面開口部２２１に近い部分で形成されている。よって、傾斜部５２は平坦部５３の部分で無機質建築板１の一方の端面１２１に達している。底面５は、基準面５１から傾斜部５２（平坦部５３を含む）まで連続的に形成されているが、傾斜部５２は平坦部５３以外の部分では基準面５１に対して一定の勾配を有している。なお、本明細書において、「一定」とは厳密な意味での一定ではなく、ほぼ一定を含む概念である。

無機質建築板１のＸ方向の端部には膨出部５０が形成されている。膨出部５０の表面は傾斜部５２（平坦部５３を含む）を有している。膨出部５０の厚みは、基準面５１の部分における無機質建築板１の厚みよりも大きい。また膨出部５０の厚みは、表面部１１１の部分における無機質建築板１の厚みよりも小さい。したがって、傾斜部５２（平坦部５３を含む）は、Ｚ方向において、基準面５１よりも上方で表面部１１１の下方に位置する。つまり、膨出部５０は、底目地２の端部に設けられて底目地２内で基準面５１よりも無機質建築板１の表面１１側に膨出する部分である。

無機質建築板１は、壁下地に取り付けることにより、外壁を構成する。この場合、複数の無機質建築板１を上下方向及び左右方向に並べることができる。そして、隣り合う無機質建築板１の端面１２の間には間隙が設けられて目地が形成される。この目地にはシーリング材が充填されて外壁の防水性が向上する。

＜無機質建築板の製造方法について＞
上記のような無機質建築板１は、図２Ａに示すように、グリーンシート１００を成形型２００でプレス成形することにより、製造することができる。

グリーンシート１００は未硬化の無機質材料をシート状に成形したものを使用することができる。未硬化の無機質材料は、セメントなどの水硬性成分と、シリカや珪石粉等の骨材と、パルプや合成繊維等の補強繊維、及び水を含んで成形可能な材料である。未硬化の無機質材料を押出成形法、抄造法、注型法などでシート状に成形することによりグリーンシート１００が得られる。なお、無機質材料は、例えば、セメント２０〜７５質量部、骨材２０〜６０質量部、補強繊維５〜２０質量部の割合で含有し、セメントの配合量に対して０．８〜１．５倍量程度の水を含有することができる。

成形型２００は、プレス成形用の金型を使用することができる。成形型２００は表面型（上型）２０１と裏面型（下型）２０２とを備えている。表面型２０１は一方の面（下面）が成形面として形成されており、グリーンシート１００の表面１０１に成形溝部３１０を成形するための凸部３００が設けられている。成形溝部３１０は成形後のグリーンシート１００が硬化することで底目地２となる。裏面型２０２はグリーンシート１００が載置される面（上面）が平坦部に形成されている。

凸部３００は表面型２０１の成形面に複数設けられている。凸部３００は、Ｘ方向に延びる底目地２に対応する成形溝部３１０がグリーンシート１００に成形できるように、形状及配置が設定されている。凸部３００の先端面（下端面）３０は成形溝部３１０の底面を成形し、凸部３００の側面３１は成形溝部３１０の側面を形成する。成形溝部３１０の底面は底目地２の底面５に対応して形成される。成形溝部３１０の側面は底目地２の側面５５に対応して形成される。

そして、成形型２００を使ってグリーンシート１００を成形するにあたっては、裏面型２０２の上にグリーンシート１００をセットし、このグリーンシート１００に上から表面型２０１を近づけてグリーンシート１００の表面に表面型２０１の成形面を押し付ける（プレスする）。これにより、グリーンシート１００の表面１０１に凸部３００が食い込んで成形溝部３１０がグリーンシート１００に成形される。成形溝部３１０はグリーンシート１００の表面１０１と端面１０２とに開口している。プレス圧力は、例えば、０．０１ＭＰａ〜０．３ＭＰａにすることができる。

ここで、グリーンシート１００は四周を拘束した状態でプレス成形される。つまり、グリーンシート１００の形状がプレス成形の際の圧力で崩れにくくするために、グリーンシート１００の四周を囲むようにして拘束する。グリーンシート１００の四周を拘束するにあたっては、平面視で四角形の枠部４００を使用することができ、枠部４００の内側にグリーンシート１００を配置した状態でプレス成形を行う。枠部４００は、表面型２０１の下面（裏面型２０２側の面）に突出して形成されており、グリーンシート１００の表面に表面型２０１の成形面を押し付けている状態で、グリーンシート１００を四方から囲んで拘束する。

成形溝部３１０の底面は、底目地２の底面５の基準面５１に対応する部分と、底目地２の底面５の傾斜部５２に対応する部分と、底目地２の底面５の平坦部５３に対応する部分とが成形される。したがって、凸部３００の先端面３０は、底面５の基準面５１に対応する部分を成形するための基準面成形部３０１と、底面５の傾斜部５２に対応する部分を成形するための傾斜部成形部３０２と、底面５の平坦部５３に対応する部分を成形するための平坦部成形部３０３とを有している。

傾斜部成形部３０２では、成形溝部３１０の深さがグリーンシート１００の端面１０２に近づくに連れて浅くなるように、凸部３００の突出寸法が徐々に小さくなっている。また平坦部成形部３０３は、凸部３００の成形溝部３１０のＸ方向の端部における底面と対応する位置に設けられている。したがって、グリーンシート１００を構成する無機質材料がプレス成形により凸部３００で押されても、傾斜部成形部３０２及び平坦部成形部３０３の方に流れやすくなって成形性が向上し、無機質建築板１の地合や意匠性が損なわれにくく、また無機質建築板１の端部のカケやチッピングが軽減される。グリーンシート１００は、傾斜部成形部３０２及び平坦部成形部３０３と裏面型２０２とで挟まれることで、膨出部５０に対応する部分が成形される。

上記のようにして、グリーンシート１００に成形溝部３１０を成形した後、グリーンシート１００を脱型し、成形後のグリーンシート１００を蒸気養生やオートクレーブ養生などにより硬化させる。この後、表面塗装等をすることにより、成形溝部３１０からなる底目地２を有する無機質建築板１が形成される。

（実施形態２）
本実施形態に係る無機質建築板１は、傾斜部５２の構成が実施形態１に係る無機質建築板１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態に係る無機質建築板１は、図３に示すように、傾斜部５２が平坦部５３を有していない。底面５は、基準面５１から一方の端面１２１に近づくに連れて表面１１に近づくように傾斜している傾斜部５２を有しているが、傾斜部５２は基準面５１に対して一定の勾配を有して無機質建築板１の一方の端面１２１に達している。

本実施形態に係る無機質建築板１では、傾斜部５２は底目地２の端部に設けられている。また傾斜部５２は基準面５１から端面１２側に向かって表面１１側に傾斜している。したがって、底目地２の端面開口部２２１の下側開口縁部は傾斜部５２で構成される。

（実施形態３）
本実施形態に係る無機質建築板１は、端面１２の構成が実施形態１及び２に係る無機質建築板１と相違する。以下、実施形態１又は２と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態では、図４に示すように、端面１２（一方の端面１２１）に斜面１３１を有している。斜面１３１は端面１２の表面１１側の角部が面取りされたような形状に形成されている。斜面１３１は表面部１１１の端面１２側の面として形成されている。端面１２は斜面１３１と斜面１３１よりもＺ方向における下方にある垂直面１３２とで構成されている。斜面１３１は無機質建築板１の表面部１１１から外方に向かって下り傾斜している。また斜面１３１は垂直面１３２に対しても傾斜している。斜面１３１は隣り合う端面開口部２２１の間に位置している。

（変形例）
実施形態１〜３は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１〜３は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

上記では、平坦部５３を除く傾斜部５２の勾配は基準面５１に対して一定であったが、これに限られない。傾斜部５２の勾配は、基準面５１から端面１２に達するまでの間で変化してもよい。図５Ａでは、傾斜部５２は、表面１１側に向かって凹状に湾曲する面に形成されている。図５Ｂでは、傾斜部５２は、表面１１側に向かって凸状に湾曲する面に形成されている。図５Ｃでは、図５Ｂよりも曲率半径が小さな凸状の湾曲面で、傾斜部５２が表面１１側に向かって凸状に湾曲して形成されている。

上記では、無機質建築板１は壁材として説明したが、これに限られず、無機質建築板１は、例えば、天井板や屋根板などであってもよい。

上記では、壁板が外壁板の場合について説明したが、室内の内壁を構成する内壁板であってもよい。

上記では、無機質建築板１が窯業系サイディング材の場合について説明したが、無機質建築板１は、例えば、軽量気泡コンクリートパネル（ＡＬＣパネル）、タイルなどであってもよい。

無機質建築板１の表面１１（底目地２の底面５や側面５５も含む）には、例えば、細かい凹凸模様（エンボスや梨地）が形成されていてもよい。

上記では、複数の底目地２の全てに対応して、傾斜部５２及び平坦部５３を形成していたが、これに限られず、一部の底目地２に対応して、傾斜部５２及び平坦部５３を形成してもよい。

上記では、底目地２の片方の端部に対応して、傾斜部５２及び平坦部５３を形成していたが、これに限られず、底目地２の両方の端部に対応して、傾斜部５２及び平坦部５３を形成してもよい。

上記では、複数の底目地２の全てが一方向（Ｘ方向）に延びる場合について説明したが、これに限られず、一方向に延びる底目地２と、この一方向と交差する方向に延びる底目地２とを有していてもよい。また、上記では、底目地２は、Ｘ方向の全長にわたって形成されているが、それに限定されず、例えば、底目地２の一方の端部が無機質建築板１の端面に開口していなくてもよい。

上記では、複数の底目地２の全てが無機質建築板１の端面１２に開口しているが、これに限られず、一部の底目地２が無機質建築板１の端面１２に開口していてもよい。

上記のプレス成形方法において、表面型２０１を通じてグリーンシート１００に吸引作用を及ぼすようにしてもよい。これにより、表面型２０１の成形面にグリーンシート１００を密着させやすくなり、成形性が向上する。特に、底目地２が深い深彫の無機質建築板１を製造する際には、無機質建築板１の地合い（表面の性状）が向上する。

上記のプレス成形方法において、成形型２００を振動させながらグリーンシート１００の成形を行ってもよい。これにより、グリーンシート１００を構成する無機質材料の流動性が向上し、成形性が向上する。特に、底目地２が深い深彫の無機質建築板１を製造する際には、無機質建築板１の地合（表面の性状）が向上する。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る成形型２００は、グリーンシート１００の四周を拘束した状態で、端面１２に至る底目地２を備えた無機質建築板１をプレス成形するための成形型２００である。底目地２を成形する凸部３００を有する。凸部３００は、底目地２の底面５に、基準面５１と、底目地２の端部に設けられて底目地２内で基準面５１よりも無機質建築板１の表面１１側に膨出する膨出部５０と、を成形する形状を有する。

この態様によれば、底目地２の端部に設けられて底目地内で基準面５１よりも無機質建築板１の表面１１側に膨出する膨出部５０を成形する形状を有するので、グリーンシート１００を構成する無機質材料の底目地２の端部への流動性が向上し、成形性が向上する。したがって、無機質建築板１の表面１１の地合や意匠性が損なわれにくい。

第２の態様に係る成形型２００は、第１の態様において、凸部３００は、膨出部５０に、端面１２に近づくに連れて無機質建築板１の表面１１側に傾斜する傾斜部５２を成形する形状を有する。

この態様によれば、グリーンシート１００を構成する無機質材料の底目地２の端部への流動性が向上し、成形性が向上する。したがって、無機質建築板１の表面１１の地合や意匠性が損なわれにくい。

第３の態様に係る成形型２００は、第２の態様において、凸部３００は、傾斜部５２の端面１２側に、その表面が基準面５１と略平行な平坦部５３を更に成形する形状を有する。

この態様によれば、グリーンシート１００を構成する無機質材料の底目地２の端部への流動性が向上し、成形性が向上する。したがって、無機質建築板１の表面１１の地合や意匠性が損なわれにくい。

第４の態様に係る無機質建築板１のプレス成形方法は、第１〜３のいずれか１つの成形型２００を用いる。無機質材料を主成分とするグリーンシート１００の四周を拘束した状態でプレス成形することにより、グリーンシート１００に底目地２を成形する工程を含む。

この態様によれば、グリーンシート１００を構成する無機質材料の底目地２の端部への流動性が向上し、成形性が向上する。したがって、無機質建築板１の表面１１の地合や意匠性が損なわれにくい。

第５の態様に係る無機質建築板１は、端面１２に至る底目地２を備える。底目地２の底面５は、基準面５１と、底目地２の端部に設けられて底目地２内で基準面５１よりも表面１１側に膨出する膨出部５０と、を有する。

この態様によれば、膨出部５０により、底目地２の外観を変化させることができ、意匠性を向上させやすい。

第６の態様に係る無機質建築板１は、第５の態様において、膨出部５０は、基準面５１から端面１２側に向かって表面１１側に傾斜する傾斜部５２を有する。

この態様によれば、傾斜部５２により、底目地２の外観を変化させることができ、意匠性を向上させやすい。

第７の態様に係る無機質建築板１は、第６の態様において、傾斜部５２は、端面１２側に、その表面が基準面５１と略平行な平坦部５３を更に有する。

この態様によれば、平坦部５３により、底目地２の外観を変化させることができ、意匠性を向上させやすい。

１ 無機質建築板
１１ 表面
１２ 端面
２ 底目地
５ 底面
５０ 膨出部
５１ 基準面
５２ 傾斜部
５３ 平坦部
１００ グリーンシート
２００ 成形型
３００ 凸部

Claims (7)

1. グリーンシートの四周を拘束した状態で、端面に至る底目地を備えた無機質建築板をプレス成形するための成形型であって、
   前記底目地を成形する凸部を有し、
   前記凸部は、前記底目地の底面に、基準面と、前記底目地の端部に設けられて前記底目地内で前記基準面よりも前記無機質建築板の表面側に膨出する膨出部と、を成形する形状を有する、
   成形型。
2. 前記凸部は、前記膨出部に、前記端面に近づくに連れて前記無機質建築板の表面側に傾斜する傾斜部を成形する形状を有する、
   請求項１の成形型。
3. 前記凸部は、前記傾斜部の前記端面側に、その表面が前記基準面と略平行な平坦部を更に成形する形状を有する、
   請求項２の成形型。
4. 請求項１〜３のいずれか一項の成形型を用い、無機質材料を主成分とするグリーンシートの四周を拘束した状態でプレス成形することにより、前記グリーンシートに前記底目地を成形する工程を含む、
   無機質建築板のプレス成形方法。
5. 端面に至る底目地を備え、
   前記底目地の底面は、
   基準面と、
   前記底目地の端部に設けられて前記底目地内で前記基準面よりも表面側に膨出する膨出部と、を有する、
   無機質建築板。
6. 前記膨出部は、前記基準面から前記端面側に向かって表面側に傾斜する傾斜部を有する、
   請求項５の無機質建築板。
7. 前記傾斜部は、前記端面側に、その表面が前記基準面と略平行な平坦部を更に有する、
   請求項６の無機質建築板。

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