JP3056556B2 - 無機質成形板の製造方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築用の壁材や床材等
に使用される無機質成形板の製造方法及び該方法に使用
される無機質成形板の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記の無機質成形板の製造装置として
は、矩形状断面を有する押出し用口金と、ホッパーに投
入された無機質材料を上記押出し用口金から押出して帯
状押出し材を成形するためのスクリュウとを備えたもの
が知られており、該装置においては、スクリュウは回転
しながら、無機質材料を混練しつつ押し固め且つ前方へ
圧送する役目等を担っている。

【０００３】そして、上記のスクリュウに圧送されて押
出し用口金から押出された帯状押出し材を切断して方形
状の成形板用素材を形成する場合、従来は、帯状押出し
材を押出し方向及び該押出し方向と直交する方向に切断
していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の無機
質成形板の製造装置においては、スクリュウは押出し方
向に対して通常３０〜６０度の角度を以て傾斜して設け
られているために、該スクリュウを回転させて無機質材
料を押出し用口金から押出すと、無機質材料は押出し方
向に対して３０〜６０度の角度で回転しながら前方へ圧
送されるので、無機質材料が押出し方向に対して３０〜
６０度の角度で配向する傾向がある。

【０００５】このため、帯状押出し材を押出し方向及び
該押出し方向と直交する方向に切断して方形状の成形板
用素材を形成すると、該成形板用素材中において無機質
材料が斜め方向に配向している。このため、成形板用素
材を養生或いは焼成により硬化させて無機質成形板を得
ると、硬化時の収縮により無機質成形板に不具合な反り
や捩じれが発生するという問題がある。

【０００６】特に、無機質成形板の一辺の長さが３０cm
よりも大きい場合、厚さが２０mmよりも薄い場合或いは
成形板用素材を焼成により高温で硬化させる場合等に
は、上記の反りや捩じれは大きく現われる傾向がある。

【０００７】また、大版の無機質成形板を製造する場合
には、効率の良い成形をするため、円環状の押出し用口
金を備えた装置を用いて円筒状押出し材を成形し、該円
筒状押出し材を展開し押出し方向と直交する方向に切断
して方形状の成形板用素材を形成することがある。この
場合においても、成形板用素材を養生或いは焼成により
硬化させて無機質成形板を得ると、上記と同様、硬化時
の収縮により無機質成形板に不具合な反りや捩じれが発
生するという問題が発生する。

【０００８】上記に鑑みて、本発明は、成形板用素材を
硬化させても、得られる無機質成形板に不具合な反りや
捩じれが発生しないようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、帯状押出し材を無機質材料の配
向方向と略一致する方向に切断することにより、無機質
材料の配向方向を方形状の成形板用素材の一辺に沿わせ
るものである。

【００１０】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、無機質成形板の製造方法を、無機質材料をスクリュ
ウにより帯状に押出して帯状押出し材を成形し、該帯状
押出し材を、相隣る２辺のうちの一辺の延びる方向が当
該帯状押出し材を構成する無機質材料の配向方向と略一
致し且つ他辺の延びる方向が上記配向方向と直交する方
向と略一致する方形状に切断して成形板用素材を形成
し、該成形板用素材を硬化させて無機質成形板を得る構
成とするものである。

【００１１】請求項２の発明は、円筒状押出し材を、押
出し方向に対してスクリュウが傾斜する方向及び該方向
と直交する方向に切断することにより、無機質材料の配
向方向を方形状の成形板用素材の一辺に沿わせるもので
ある。

【００１２】具体的に請求項２の発明が講じた解決手段
は、無機質成形板の製造方法を、無機質材料をスクリュ
ウにより円筒状に押出して円筒状押出し材を成形し、該
円筒状押出し材を、展開されると相隣る２辺のうちの一
辺の延びる方向が押出し方向に対する上記スクリュウの
傾斜方向と略一致し且つ他辺の延びる方向が上記傾斜方
向と直交する方向と略一致する方形になるような形状に
切断した後に展開して方形状の成形板用素材を形成し、
該成形板用素材を硬化させて無機質成形板を得る構成と
するものである。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２の発明の実施
を容易にするため、円筒状押出し材を、押出し方向に対
してスクリュウが傾斜する方向及び該方向と直交する方
向に切断する切断刃を備えさせるものである。

【００１４】具体的に請求項３の発明が講じた解決手段
は、無機質成形板の製造装置を、円環状の開口部を有す
る押出し用口金と、供給された無機質材料を上記押出し
用口金から押出して円筒状押出し材を成形するためのス
クリュウと、上記押出し用口金よりも押出し方向前方に
おいて円筒状押出し材の中心軸と同心軸周りに各々回転
可能に設けられ、回転に伴って上記円筒状押出し材に、
押出し方向に対する上記スクリュウの傾斜方向へ延びる
第１の切断線及び該第１の切断線と直交する方向へ延び
る第２の切断線を形成するための一対の切断刃とを備え
ている構成とするものである。

【００１５】

【作用】請求項１の構成により、帯状押出し材を、相隣
る２辺のうちの一辺が無機質材料の配向方向と略一致し
且つ他辺が上記配向方向と直交する方向と略一致する方
形状になるように切断するため、得られる成形板用素材
の無機質材料の配向方向は当該成形用素材の一辺に沿っ
ている。

【００１６】請求項２の構成により、円筒状押出し材
を、展開されると相隣る２辺のうちの一辺が押出し方向
に対するスクリュウの傾斜方向と略一致し且つ他辺が上
記傾斜方向と直交する方向と略一致する方形になるよう
な形状に切断するため、展開して得られる成形板用素材
の無機質材料の配向方向は当該成形板用素材の一辺に沿
っている。

【００１７】請求項３の構成により、回転に伴って上記
円筒状押出し材に押出し方向に対する上記スクリュウの
傾斜方向へ延びる第１の切断線及び該第１の切断線と直
交する方向へ延びる第２の切断線を形成するための一対
の切断刃を備えているため、円筒状押出し材を、該円筒
状押出し材が展開されると相隣る２辺のうちの一辺が押
出し方向に対するスクリュウの傾斜方向と略一致し且つ
他辺が上記傾斜方向と直交する方向と略一致する方形に
なるような形状に切断することができる。従って、切断
後に展開して得られる方形状の成形板用素材の無機質材
料の配向方向は当該成形板用素材の一辺に沿っている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１は本発明の一実施例に用いられる無機
質材料の製造装置の断面構造を示し、同図において、１
０は混合された無機質材料を投入するホッパー、１２は
回転軸１４の周面に螺旋状に設けられ、ホッパー１０か
ら投入された無機質材料を混練しながら前方へ圧送する
スクリュウ、１６Ａはスクリュウ１２により圧送された
無機質材料を押出す矩形状断面の押出し用口金である。
スクリュウ１２の押出し方向に対する傾斜角αとして
は、３０〜６０度の範囲が好ましい。押出し用口金の形
状としては、矩形状断面に限られず、円環状断面、円弧
状断面或いは適当に湾曲した断面であってもよい。

【００２０】無機質材料としては次のようなものを使用
することができる。

【００２１】まず、第１の無機質材料としては、アルミ
ナ分、カルシウム分及びシリカ分よりなる３成分を含む
無機質粉体を用いることができる。アルミナ分として
は、Ａｌ₂ Ｏ₃ をリッチに含有し粘性を付与するもので
あって成形能を高めるカオリナイト、カルシウム分とし
ては、ＣａＳｉＯ₂ をリッチに含有する補強用無機短繊
維であるワラストナイト、シリカ分としては、ＳｉＯ₂
をリッチに含有し増量的な役目を果たす長石、雲母粉、
けい砂或いはスラグ粉砕物等を用いることができる。ま
た、これら３成分の混合割合の一例を示すと、アルミナ
分：３０〜４０ｗｔ％、カルシウム分：１０〜２０ｗｔ
％、シリカ分：４０〜６０ｗｔ％が好ましい。この第１
の無機質材料は焼成により硬化させて無機質成形板を得
る場合に適している。

【００２２】また、第２の無機質材料としては、ポルト
ランドセメント、マグネシア、アルミナセメント、石
灰、石膏等の水硬性材料よりなる主成分とし、これに必
要に応じてパーライト、ベントナイト、シラス等の無機
質フィラーと、ワラストナイト、ロックウール、ビニロ
ン、ガラスファイバー、ポリプロピレン等の有機或いは
無機の補強用繊維と、アクリルスチレン共重合樹脂、エ
チレン酢酸ビニール共重合樹脂等の合成樹脂エマルジョ
ンの１種又は２種以上とを適宜混合してなるものを用い
ることができる。この第２の無機質材料は養生により硬
化させて無機質成形板を得る場合に適している。

【００２３】さらに、第３の無機質材料としては、ポル
トランドセメント：１００重量部、パーライト：２０〜
４０重量部、ポリプロピレン短繊維：０．２〜２重量
部、メチルセルロース：０．１〜０．３重量部、水：３
０〜４０重量部を混合してなるものを用いることがで
き、該第３の無機質材料はオートクレーブ養生により硬
化させて無機質成形板を得る場合に適している。

【００２４】図２は、矩形状断面の押出し用口金１６Ａ
から帯状に押出された帯状押出し材２０に対する切断方
法を示したものであって、帯状押出し材２０は第１の切
断線２２Ａ（矩形の短辺に対応する）及び第２の切断線
２４Ａ（矩形の長辺に対応する）によって切断されるこ
とにより複数の矩形状の成形板用素材２６が得られる。
この場合、第１の切断線２２Ａが押出し方向と交差する
角度αは、押出し方向に対するスクリュウ１２の傾斜角
α（図１参照）と略一致しており、第２の切断線２４Ａ
は第１の切断線２２と直交している。このように切断す
ると、第１の切断線２２Ａによって形成された成形板用
素材２６の短辺の方向は、押出し方向に対してスクリュ
ウ１２が傾斜する方向と略一致しており、無機質材料の
配向方向とも略一致している。尚、帯状押出し材２０に
おける成形板用素材２６を切断した残りの部分２７は、
再度無機質材料としてホッパー１０から投入される。

【００２５】図３は、本発明の他の実施例に用いられる
無機質材料の製造装置を示しており、該装置においても
図示は省略しているが図１に示すものと同様のスクリュ
ウ１２が設けられている。

【００２６】本製造装置における押出し用口金１６Ｂ
は、装置本体に固定された円筒２８と、該円筒２８の内
部に同芯状に挿通された丸棒状の中心軸３０とから構成
され、これら円筒２８と中心軸３０との間に円環状の開
口部が形成されている。

【００２７】中心軸３０の先端部には、該中心軸３０に
対して各々周方向へ回転可能に設けられた一対の前側回
転体３２及び後側回転体３４が設けられている。前側及
び後側回転体３２及び３４の外周面には各々外方へ突出
した鋼線又は金属薄板よりなる前側切断刃３６及び後側
切断刃３８が設けられている。

【００２８】図４及び図５は、円環状の押出し用口金１
６Ｂから円筒状に押出された円筒状押出し材４０に対す
る切断方法を示しており、図４は円筒状押出し材４０の
正面の状態を、図５は円筒状押出し材４０を展開した状
態を各々示している。図５において破線は円筒状押出し
材４０の上端部において押出し方向へ直線状に延びる仮
想線を示し、図４及び図５において、符号Ａ及びＢは各
々対応する点を示すために付したものである。また、図
４及び図５において、実線は前側切断刃３６によって形
成される切断線、破線は後側切断刃３８によって形成さ
れる切断線を各々示しており、２２Ｂは押出し方向に対
するスクリュウ１２の傾斜方向へ延びる第１の切断線
（矩形の短辺に対応する）を、２４Ｂは第１の切断線２
２Ｂに対して直交する方向へ延びる第２の切断線（矩形
の長辺に対応する）を各々示している。

【００２９】以下、図３〜図５に基づいて前側切断刃３
６及び後側切断刃３８の回転状態を説明する。図３にお
ける前側切断刃３６及び後側切断刃３８の位置は、図４
及び図５におけるＡ点の位置と対応しており、前側及び
後側切断刃３６，３８は円筒状押出し材４０の押出し移
動に連動して回転するものである。前側切断刃３６は下
側（つまり図３における手前側）へ相対的に遅く回転し
ながら第２の切断線２４Ｂの軌跡を描いた後、上側へ相
対的に速く回転しながら第１の切断線２２Ｂの軌跡を描
いてＢ点に達する。後側切断刃３８は下側（つまり図３
における後側）へ相対的に速く回転しながら第１の切断
線２２Ｂの軌跡を描いた後、上側へ相対的に遅く回転し
ながら第２の切断線２４Ｂの軌跡を描いてＢ点に達す
る。そして、Ａ点を同時に出発した前側切断刃３６と後
側切断刃３８とはＢ点に同時に到達する。

【００３０】このようにして前側及び後側切断刃３６，
３８が、押出し方向に対するスクリュウ１２の傾斜方向
へ延びる第１の切断線２２Ｂ及び該第１の切断線２２Ｂ
と直交する方向へ延びる第２の切断線２４Ｂを描くこと
により、円筒状押出し材４０は、展開されると相隣る２
辺のうちの一辺の方向が押出し方向に対するスクリュウ
１２の傾斜方向と略一致し且つ他辺の方向が上記傾斜方
向と直交する方向と略一致する矩形になるような形状に
切断されるので、切断された円筒状押出し材４０を展開
することにより矩形状の成形板用素材２６を形成するこ
とができる。このようにして得られた成形板用素材２６
における短辺の方向は、押出し方向に対してスクリュウ
１２が傾斜する角度αと略一致しており、従って無機質
素材の配向方向とも略一致している。

【００３１】尚、上記においては、前側切断刃３６及び
後側切断刃３８は、第１の切断線２２Ｂの軌跡を描く場
合と第２の切断線２４Ｂの軌跡を描く場合とで回転速度
が異なっていたが、これに代えて、前側及び後側切断刃
３６，３８の回転速度を一定にすると共に前側及び後側
切断刃３６，３８を押出し方向の前後方向へ適当な速度
で移動させてもよい。

【００３２】また、前側及び後側切断刃３６，３８を回
転させることなく円筒状押出し材４０の上端に押出し方
向へ直線状に延びる切断線を形成した後、円筒状押出し
材４０を展開して上述した図２に示す帯状押出し材２０
を成形し、該帯状押出し材２０を上述した方法により切
断して矩形状の成形板用素材２６を形成してもよい。

【００３３】以上の各方法により形成した成形板用素材
２６を、そのまま養生するか又は１０００〜１３００℃
に焼成して無機質成形板を得てもよいし、長手方向へ押
圧圧延した後に養生又は焼成して無機質成形板を得ても
よい。成形板用素材２６を押圧圧延する場合の一例とし
ては、厚さ：３０〜４０mm、幅：１０００mm、長さ：３
００mmの成形板用素材２６をロールプレスにより厚さ：
５〜１０mm、幅：１０００mm、長さ：１２００mm程度に
押圧圧延することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る無機質成形板の製造方法によると、帯状押出し材
を、相隣る２辺のうちの一辺が無機質材料の配向方向と
略一致し且つ他辺が上記配向方向と直交する方向と略一
致する方形状になるように切断するため、成形板用素材
の無機質材料の配向方向は当該成形用素材の一辺に沿っ
ており、無機質材料が斜め方向に配向していないので、
反りや捩じれ等の変形が発生せず、良好な外観の無機質
成形板を得ることができる。

【００３５】請求項２の発明に係る無機質成形板の製造
方法によると、円筒状押出し材を、展開されると２辺の
うちの一辺が押出し方向に対するスクリュウの傾斜方向
と略一致し且つ他辺が上記傾斜方向と直交する方向と略
一致する方形になるような形状に切断するため、展開し
て得られる成形板用素材の無機質材料の配向方向は当該
成形板用素材の一辺に沿っており、請求項１の発明と同
様、反りや捩じれ等の変形が発生せず、良好な外観の無
機質成形板を得ることができる。

【００３６】請求項３の発明に係る無機質成形板の製造
装置によると、円筒状押出し材にスクリュウの傾斜方向
へ延びる第１の切断線及び該第１の切断線と直交する方
向へ延びる第２の切断線を形成するための一対の切断刃
を備えているため、円筒状押出し材を、展開されると相
隣る２辺のうちの一辺がスクリュウの傾斜方向と略一致
し他辺が傾斜方向と直交する方向と略一致する方形にな
るような形状に切断することができる。このため、請求
項３の発明によると、一辺が無機質材料の配向方向と略
一致する方形状の成形板用素材を容易に形成することが
でき、やはり良好な外観の無機質成形板を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る無機質成形板の製造方
法に用いられる装置の断面図である。

【図２】上記一実施例において押出された帯状押出し材
に対する切断方法を示す平面図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る無機質成形板の製造
方法に用いられる装置の一部分の斜視図である。

【図４】上記他の実施例において押出された円筒状押出
し材に対する切断方法を示す正面図である。

【図５】上記他の実施例において押出された円筒状押出
し材に対する切断方法を示す展開図である。

【符号の説明】

１２…スクリュウ １６Ａ，１６Ｂ……押出し用口金 ２０…帯状押出し材 ２２Ａ，２２Ｂ…第１の切断線 ２４Ａ，２４Ｂ…第２の切断線 ２６…成形板用素材 ２８…円筒 ３０…中心軸 ３６…前側切断刃 ３８…後側切断刃 ４０…円筒状押出し材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B28B 3/20 B28B 11/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質材料をスクリュウにより帯状に押
   出して帯状押出し材を成形し、該帯状押出し材を、相隣
   る２辺のうちの一辺の延びる方向が当該帯状押出し材を
   構成する無機質材料の配向方向と略一致し且つ他辺の延
   びる方向が上記配向方向と直交する方向と略一致する方
   形状に切断して成形板用素材を形成し、該成形板用素材
   を硬化させて無機質成形板を得ることを特徴とする無機
   質成形板の製造方法。
2. 【請求項２】 無機質材料をスクリュウにより円筒状に
   押出して円筒状押出し材を成形し、該円筒状押出し材
   を、展開されると相隣る２辺のうちの一辺の延びる方向
   が押出し方向に対する上記スクリュウの傾斜方向と略一
   致し且つ他辺の延びる方向が上記傾斜方向と直交する方
   向と略一致する方形になるような形状に切断した後に展
   開して方形状の成形板用素材を形成し、該成形板用素材
   を硬化させて無機質成形板を得ることを特徴とする無機
   質成形板の製造方法。
3. 【請求項３】 円環状の開口部を有する押出し用口金
   と、 供給された無機質材料を上記押出し用口金から押出して
   円筒状押出し材を成形するためのスクリュウと、 上記押出し用口金よりも押出し方向前方において上記円
   筒状押出し材の中心軸と同心軸周りに各々回転可能に設
   けられ、回転に伴って上記円筒状押出し材に、押出し方
   向に対する上記スクリュウの傾斜方向へ延びる第１の切
   断線及び該第１の切断線と直交する方向へ延びる第２の
   切断線を形成するための一対の切断刃とを備えているこ
   とを特徴とする無機質成形板の製造装置。