JP3365188B2

JP3365188B2 - 無機硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP3365188B2
Application number: JP01033196A
Authority: JP
Inventors: 雅昭久保
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: JPH09202676A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無機硬化体の製造
方法に関し、具体的には、外壁などの建築用板、屋根瓦
などに利用するのに有用な無機硬化体の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、無機硬化体の製造方法として
は、抄造方式か、あるいは、押出成形か注型成形かのい
ずれかの方式で製造されるものが知られていた。このう
ち、抄造方式による無機硬化体の製造方法が、生産性に
おいて優れているために一般によく行われていたもので
あった。そして、水性スラリーを抄造してグリーンシー
トを得た後に、粉体材料を散布して同グリーンシートの
表面に粉体層を形成するなどしてから、プレス成形して
得られた無機硬化体の表面により深い模様を付与できる
ような工夫がなされていたものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような無
機硬化体の製造方法においては、上記粉体材料の成分ど
うしで分離が起こりやすく、成分を均一に分散させるの
が困難であり、結果として、グリーンシートの表面部分
にできる粉体層の強度が低いものとなり、できあがった
無機硬化体の表面部分の強度を高く保持させるのが難し
いという問題を有していた。

【０００４】本発明は、上記の欠点を除去するためにな
されたもので、その目的とするところは、粉体層の強度
を高めることができる無機硬化体の製造方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
無機硬化体の製造方法は、水性スラリー（３）を抄造し
てグリーンシート（７）とし、このグリーンシート
（７）の上に粉体材料（４）を散布して粉体層（１）を
形成する無機硬化体の製造方法において、上記粉体材料
（４）に同粉体材料（４）どうしの結合に関与する樹脂
粉末（８）が添加されて、上記粉体層（１）を形成して
から、オートクレーブ養生が行われることを特徴とす
る。

【０００６】本発明の請求項２に係る無機硬化体の製造
方法は、上記樹脂粉末（８）が、廃棄物から形成された
ものであることを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項３に係る無機硬化体の製造
方法は、上記樹脂粉末（８）の添加量が、上記粉体材料
（４）の全量に対して、１〜５ｗｔ％であることを特徴
とする。

【０００８】本発明の請求項４に係る無機硬化体の製造
方法は、上記樹脂粉末（８）の粒径が、１〜５０μｍで
あることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施形態に係る無機硬
化体の製造方法を示した概略図である。

【００１１】本発明の無機硬化体の製造方法は、図１に
示すごとく、水性スラリー（３）を抄造してグリーンシ
ート（７）とし、このグリーンシート（７）の上に粉体
材料（４）を散布して粉体層（１）を形成する無機硬化
体の製造方法において、上記粉体材料（４）に同粉体材
料（４）どうしの結合に関与する樹脂粉末（８）が添加
されて、上記粉体層（１）を形成してから、オートクレ
ーブ養生が行われるものである。

【００１２】上記水性スラリー（３）は、例えば、セメ
ントと骨材とを主成分とするものであり、必要に応じて
補強材や繊維などが補助成分として配合されているもの
である。

【００１３】上記セメントとしては、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
などのものが用いられるものである。

【００１４】また、上記骨材としては、御影石、蛇紋石
などの砕石、ケイ石粉、シラスバルーン、ガラスバルー
ン、シリカ、パーライト、砂、および、ビーズなどのも
のが用いられる。

【００１５】そして、補強材としては、通常パルプ粉な
どが用いられているが、これに限定されるものではな
い。さらに、上記繊維としては、例えば、セルロース系
のパルプ繊維、石綿などの鉱物性繊維、ポリプロピレ
ン、ビニロンなどの有機質の樹脂系繊維、ガラス繊維、
炭素繊維、金属繊維などを用いることができるものであ
る。

【００１６】上記グリーンシート（７）は、上記水性ス
ラリー（３）を抄造して形成されたものであり、抄造に
は、例えば、図１に示すごとき抄造機（１０）が用いら
れるものである。この抄造機（１０）としては、例え
ば、ハチェック方式、長網方式などのものが挙げられ
る。

【００１７】特に、上記抄造機（１０）が長網方式であ
ると、サクションボックス（２）を用いて減圧して、よ
り効果的にグリーンシート（７）から脱水をさせること
ができるものである。そして、このサクションボックス
（２）によって、１０〜３０ｃｍＨｇの減圧下におくこ
とができるものである。

【００１８】上記グリーンシート（７）は、例えば、図
１に示すごとく、コンベア（５）に載せられるものであ
る。このコンベア（５）は、大ロール（６）に巻かれて
おり、上記サクションボックス（２）の上方に配設され
ているものである。すなわち、このコンベア（５）の上
に水性スラリー（３）が載せられ、この水性スラリー
（３）が順次抄造されてグリーンシート（７）となるも
のである。

【００１９】上記粉体層（１）は、図１に示すごとく、
上記グリーンシート（７）の上に粉体材料（４）を散布
して形成されるものである。粉体層（１）としては、例
えば、蒸発などして水分がなくなった時点で、プレス成
形後の厚さ３ｍｍとなるように粉体材料（４）を散布す
るものである。この粉体材料（４）としては、例えば、
セメントと骨材とを主成分とするものであり、さらに、
補強材や繊維を補助成分として配合されているものが用
いられるが、この配合に限定されるものではない。

【００２０】上記粉体材料（４）は、具体的には、主成
分のセメントとして、例えば、ポルトランドセメント、
フライアッシュセメント、高炉セメントなどのものが用
いられ、主成分の骨材としては、御影石、蛇紋石などの
砕石、ケイ石粉、シラスバルーン、ガラスバルーン、シ
リカ、パーライト、砂、および、ビーズなどのものが用
いられる。また、補助成分の補強材や繊維としては、パ
ルプ粉、バーミュキュライト、セルロース系のパルプ繊
維、石綿などの鉱物性繊維、ポリプロピレン、ビニロン
などの有機質の樹脂系繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金
属繊維などを用いることができるものである。

【００２１】上記樹脂粉末（８）は、上記粉体材料
（４）どうしの結合に関与するものであり、同粉体材料
（４）に添加されるものである。この樹脂粉末（８）と
しては、例えば、ポリエステル粉、ポリエチレン粉、Ｆ
ＲＰ粉などが用いられるが、上述のごとき粉体材料
（４）どうしの結合に関与できるものであれば、その他
のものを用いてもかまわないものである。

【００２２】また、上記樹脂粉末（８）が、廃棄物から
形成されたものであると、この廃棄物を用いて、粉砕が
容易に行われ、しかも、廃棄物が利用されることから資
源の有効化が図れる上に、地球環境の向上に繋がるもの
となる。

【００２３】なお、サクションボックス（２）での吸引
脱水の後、プレス成形がなされる場合は、このグリーン
シート（７）を下金型と上金型との間に配設するもので
あり、下金型には、必要に応じて、脱水孔が設けられ、
この下金型の上面にフェルトが敷設されていてもかまわ
ないものである。

【００２４】上記粉体層（１）を形成してから、オート
クレーブ養生が行われるものである。このオートクレー
ブ養生は、グリーンシート（７）を無機硬化体として得
るのに行われる養生硬化のひとつのものである。この養
生硬化の方法としては、オートクレーブ中で行い、この
オートクレーブ中で１５０〜２００℃の温度で、７〜１
５ｈｒ養生硬化されて無機硬化体が得られるものであ
る。このオートクレーブ養生は、上記樹脂粉末（８）に
よって、粉体材料（４）の成分どうしでの分離を妨害す
るなどにより、防止して、成分を均一に分散させるとと
もに、同樹脂粉末（８）を溶かして、樹脂粉末（８）を
介して粉体材料（４）の成分どうしが結合するために、
粉体層（１）としては、無機硬化体としてできあがった
際に、強度が高いものとなり、できあがった無機硬化体
の表面部分の強度を高く保持させることができるもので
ある。

【００２５】なお、このオートクレーブ養生の前に、必
要に応じてグリーンシート（７）を常温で２〜５ｈｒ放
置し、その後、水蒸気を満たした５０〜９０℃の温度で
１０〜１００ｈｒの湿熱養生を行なうなどの方法を採る
こともできるものである。

【００２６】本発明は、このような製造方法をとること
によって、上記樹脂粉末（８）によって、粉体材料
（４）の成分どうしでの分離を妨害するなどにより、防
止して、成分を均一に分散させるとともに、オートクレ
ーブ養生によって、同樹脂粉末（８）を溶かして、樹脂
粉末（８）を介して粉体材料（４）の成分どうしが結合
するために、粉体層（１）としては、無機硬化体として
できあがった際に、強度が高いものとなり、できあがっ
た無機硬化体の表面部分の強度を高く保持させることが
できるものである。

【００２７】すなわち、この製造方法は、粉体層（１）
の強度を高めることができるものである。

【００２８】しかも、この製造方法は、樹脂粉末（８）
による撥水作用のために、できあがった無機硬化体の吸
水率の向上に寄与するものである。

【００２９】また、上記樹脂粉末（８）の添加量が、上
記粉体材料（４）の全量に対して、１〜５ｗｔ％である
と、上述のごとく、粉体層（１）の強度を高めることが
できるとともに、樹脂粉末（８）を添加してできあがっ
た無機硬化体の不燃性が高く維持されるものである。

【００３０】仮に、上記樹脂粉末（８）の添加量が、上
記粉体材料（４）の全量に対して、１ｗｔ％未満である
と、樹脂粉末（８）を添加した際の上述の作用効果を得
ることが難しく、上記樹脂粉末（８）の添加量が、上記
粉体材料（４）の全量に対して、５ｗｔ％を超えると、
無機硬化体の不燃性を高いまま維持するのが難しいもの
である。

【００３１】さらに、上記樹脂粉末（８）の粒径が、１
〜５０μｍであると、この粒径によって、粉体材料
（４）の成分どうしでの分離を妨害するなどにより、さ
らに効果的に防止して、成分を均一に分散させるととも
に、この粒径であるために、オートクレーブ養生の際
に、樹脂粉末（８）が一層容易に溶けて、同樹脂粉末
（８）を介して粉体材料（４）の成分どうしが一層確実
に結合するために、粉体層（１）としては、無機硬化体
としてできあがった際に、さらに強度が高いものとな
り、できあがった無機硬化体の表面部分の強度をさらに
高く保持させることができるものである。

【００３２】すなわち、この製造方法は、粉体層（１）
の強度をより一層高めることができるものである。

【００３３】仮に、上記樹脂粉末（８）の粒径が、１μ
ｍ未満であると、同樹脂粉末（８）として粉砕するのが
難しい上に、コスト高となるものであり、上記樹脂粉末
（８）の粒径が、５０μｍを超えると、オートクレーブ
養生の際に、同樹脂粉末（８）が溶けるのが難しくなる
ものである。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げる。

【００３５】実施例１ポルトランドセメント４０重量部、ケイ石粉１５重量
部、パルプ粉（ＮＵＫＰ、針葉樹未晒硫酸塩パルプ）５
重量部、フライアッシュ４０重量部を配合した濃度１０
ｗｔ％の水性スラリーを図１に示すごとく、長網方式の
抄造機（１０）で抄造し、厚さ１２ｍｍのグリーンシー
ト（７）を得ることができた。

【００３６】このグリーンシート（７）を１０ｍにわた
って並べられたサクションボックス（２）で減圧されな
がら、幅２０ｃｍのコンベア（５）の上に載って、１
０．０ｍ／ｍｉｎのスピードで流されつつ、ポルトラン
ドセメント２７重量部、ケイ石粉１８重量部、パルプ粉
（ＬＢＫＰ、広葉樹晒硫酸塩パルプ）５重量部、フライ
アッシュ４０重量部、水４０重量部、バーミュキュライ
ト１０重量部を配合した粉体材料（４）にポリバス廃棄
物によるポリエステルで粒径１１μｍに粉砕された樹脂
粉末（８）が、１ｗｔ％添加されたものを散布して厚さ
３ｍｍの粉体層（１）を形成した。

【００３７】この後、抄造されたグリーンシート（７）
は、圧力４ＭＰａ、時間１ｓｅｃのプレス成形がなされ
た。この時のグリーンシート（７）の状態は、良好であ
った。そして、温度６０℃、１０ｈｒの養生の後、温度
１７０℃、１０ｈｒのオートクレーブ養生を経て、板状
で厚さ１５ｍｍ、比重１．２０の無機硬化体を得ること
ができた。

【００３８】得られた無機硬化体は、粉体層（１）の部
分が削り取られて４０ｍｍ×１６０ｍｍのサンプルとし
て切断され、スパン５０ｍｍで曲げ強度が調べられると
ともに、別に用意した無機硬化体のサンプルを温度６０
℃、２４ｈｒで乾燥後、２４ｈｒ水に浸して吸水率が調
べられた。

【００３９】なお、吸水率に関しては、乾燥後のサンプ
ルの重量をＷ₀として、２４ｈｒ吸水させた後のサンプ
ルの重量をＷとして、（Ｗ−Ｗ₀）／Ｗ₀×１００によ
って計算されたものである。

【００４０】その結果、曲げ強度は１０．２ＭＰａであ
り、吸水率は２３％であった。実施例２実施例１の粉体材料（４）に実施例１の樹脂粉末（８）
が、５ｗｔ％添加された以外は、実施例１と同様にし
て、板状で厚さ１５ｍｍ、比重１．１８の無機硬化体を
得ることができた。

【００４１】得られた無機硬化体は、実施例１と同様に
して、曲げ強度と吸水率が調べられた。その結果、曲げ
強度は１２．０ＭＰａであり、吸水率は１８％であっ
た。

【００４２】実施例３実施例１の粉体材料（４）にポリバス廃棄物によるポリ
エステルで粒径２３μｍの樹脂粉末（８）が、５ｗｔ％
添加された以外は、実施例１と同様にして、板状で厚さ
１５ｍｍ、比重１．１７の無機硬化体を得ることができ
た。

【００４３】得られた無機硬化体は、実施例１と同様に
して、曲げ強度と吸水率が調べられた。その結果、曲げ
強度は１０．８ＭＰａであり、吸水率は１８％であっ
た。

【００４４】実施例４実施例１の粉体材料（４）にポリバケツ廃棄物によるポ
リエチレンで粒径８μｍの樹脂粉末（８）が、５ｗｔ％
添加された以外は、実施例１と同様にして、板状で厚さ
１５ｍｍ、比重１．１９の無機硬化体を得ることができ
た。

【００４５】得られた無機硬化体は、実施例１と同様に
して、曲げ強度と吸水率が調べられた。その結果、曲げ
強度は１０．１ＭＰａであり、吸水率は１９％であっ
た。

【００４６】実施例５実施例１の粉体材料（４）にポリバケツ廃棄物によるポ
リエチレンで粒径２６μｍの樹脂粉末（８）が、５ｗｔ
％添加された以外は、実施例１と同様にして、板状で厚
さ１５ｍｍ、比重１．１９の無機硬化体を得ることがで
きた。

【００４７】得られた無機硬化体は、実施例１と同様に
して、曲げ強度と吸水率が調べられた。その結果、曲げ
強度は９．８ＭＰａであり、吸水率は１８％であった。

【００４８】比較例１実施例１の粉体材料（４）に樹脂粉末（８）を添加しな
かった以外は、実施例１と同様にして、板状で厚さ１５
ｍｍ、比重１．２１の無機硬化体を得ることができた。

【００４９】得られた無機硬化体は、実施例１と同様に
して、曲げ強度と吸水率が調べられた。その結果、曲げ
強度は８．６ＭＰａであり、吸水率は２８％であった。

【００５０】下記の表１に実施例１〜５と比較例１で得
た無機硬化体の比重、曲げ強度、吸水率をそれぞれ示し
てまとめておいた。

【００５１】

【表１】

【００５２】この表１を見て、上述のことを合わせてみ
ながら、実施例１〜５のものと比較例１のものを比べて
わかるように、曲げ強度において、実施例１〜５のもの
が比較例１のものよりもかなり高くなっており、樹脂粉
末（８）によって、粉体材料（４）の成分どうしでの分
離を妨害するなどにより、防止して、成分を均一に分散
させるとともに、オートクレーブ養生によって、同樹脂
粉末（８）を溶かして、樹脂粉末（８）を介して粉体材
料（４）の成分どうしが結合するために、粉体層（１）
としては、無機硬化体としてできあがった際に、強度が
高いものとなり、できあがった無機硬化体の表面部分の
強度を高く保持させることができるものであるといえ
る。

【００５３】すなわち、この製造方法は、粉体層（１）
の強度を高めることができるものであるといえる。

【００５４】しかも、吸水率において、実施例１〜５の
ものと比較例１のものを比べてわかるように、実施例１
〜５のものの方が比較例１のものよりも低い値を示して
おり、この製造方法は、樹脂粉末（８）による撥水作用
のために、できあがった無機硬化体の吸水率の向上に寄
与するものであるといえる。

【００５５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る無機硬化体の製
造方法によると、樹脂粉末（８）によって、粉体材料
（４）の成分どうしでの分離を妨害するなどにより、防
止して、成分を均一に分散させるとともに、オートクレ
ーブ養生によって、同樹脂粉末（８）を溶かして、樹脂
粉末（８）を介して粉体材料（４）の成分どうしが結合
するために、粉体層（１）としては、無機硬化体として
できあがった際に、強度が高いものとなり、できあがっ
た無機硬化体の表面部分の強度を高く保持させることが
できるものである。

【００５６】すなわち、この製造方法は、粉体層（１）
の強度を高めることができるものである。

【００５７】しかも、この製造方法は、樹脂粉末（８）
による撥水作用のために、できあがった無機硬化体の吸
水率の向上に寄与するものである。

【００５８】本発明の請求項２に係る無機硬化体の製造
方法によると、請求項１記載の場合に加えて、廃棄物を
用いて、粉砕が容易に行われ、しかも、廃棄物が利用さ
れることから資源の有効化が図れる上に、地球環境の向
上に繋がるものとなる。

【００５９】本発明の請求項３に係る無機硬化体の製造
方法によると、請求項１または請求項２記載の場合に加
えて、樹脂粉末（８）を添加してできあがった無機硬化
体の不燃性が高く維持されるものである。

【００６０】本発明の請求項４に係る無機硬化体の製造
方法によると、請求項１ないし請求項３何れか記載の場
合に加えて、この粒径によって、粉体材料（４）の成分
どうしでの分離を妨害するなどにより、さらに効果的に
防止して、成分を均一に分散させるとともに、この粒径
であるために、オートクレーブ養生の際に、樹脂粉末
（８）が一層容易に溶けて、同樹脂粉末（８）を介して
粉体材料（４）の成分どうしが一層確実に結合するため
に、粉体層（１）としては、無機硬化体としてできあが
った際に、さらに強度が高いものとなり、できあがった
無機硬化体の表面部分の強度をさらに高く保持させるこ
とができるものである。

【００６１】すなわち、この製造方法は、粉体層（１）
の強度をより一層高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る無機硬化体の製造方
法を示した概略図である。

【符号の説明】

１粉体層３水性スラリー４粉体材料７グリーンシート８樹脂粉末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 40/02 Ｃ０４Ｂ 40/02 41/63 41/63 41/65 41/65

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水性スラリーを抄造してグリーンシート
とし、このグリーンシートの上に粉体材料を散布して粉
体層を形成する無機硬化体の製造方法において、上記粉
体材料に同粉体材料どうしの結合に関与する樹脂粉末が
添加されて、上記粉体層を形成してから、オートクレー
ブ養生が行われることを特徴とする無機硬化体の製造方
法。
【請求項２】上記樹脂粉末が、廃棄物から形成された
ものであることを特徴とする請求項１記載の無機硬化体
の製造方法。
【請求項３】上記樹脂粉末の添加量が、上記粉体材料
の全量に対して、１〜５ｗｔ％であることを特徴とする
請求項１または請求項２記載の無機硬化体の製造方法。
【請求項４】上記樹脂粉末の粒径が、１〜５０μｍで
あることを特徴とする請求項１ないし請求項３何れか記
載の無機硬化体の製造方法。