JP3609607B2 - 模様付きパネルの製造装置、該製造装置に用いる加飾型、及び模様付きパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に建築物の壁パネル等に用いられる模様付きパネルの製造装置及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、模様付きパネルの製造装置として、図１１に示すようなものが知られている。このような模様付きパネルの製造装置１は、その上部を平面とする基盤２の上に枠状の型枠３が設置され、この型枠３の内側に、反応性無機質粉体等からなる液状基材を硬化させて得られる壁パネル等の表面に凹凸模様を形成するためのゴム製の加飾型４が敷設されて構成されている。
【０００３】
この製造装置１を用いて模様付きパネルを製造するには、まず、基盤２の上に型枠３を固定し、その内周側の基盤２上に略平面状に凹凸模様を形成する加飾型４を位置決めして配設する。
【０００４】
そして、型枠３と加飾型４とによって囲まれる空間５に硬化性の液状基材を充填し、この基材が硬化した後、模様付きパネルとなる基材の硬化体６を脱型させる（図１２、図１３）。
【０００５】
このときに充填する基材として、優れた転写性を有する特公平４−４５４７１号公報記載の、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部と、水３５〜１５００重量部とからなる熱硬化性組成物等が検討されている。
【０００６】
このような組成物を用いると、エッジ部の面取りや曲面Ｒの一切無い模様、さらには離型方向に対し通常アンダーカットと呼ばれる抜きテーパーとは逆向きの角度を持つテーパーを有する凹凸形状、例えば、天然石を割ったそのままの凹凸模様を、ゴム材質からなる加飾型４を用いて硬化体６に付与することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものでは、硬化体６が加飾型４の凹凸表面に密着しているため、硬化体６を加飾型４から離反するにはかなりの抵抗がある。
【０００８】
よって、図１２に示すように、型枠３を取り除き、硬化体６の一部にアイボルト７ａ，７ａを装着して、このアイボルト７ａ，７ａにワイヤ７等の両端を係止させて両側を同時に引き上げる脱型方法を採ると、硬化体６の加飾された凸状部分６ｂが破壊される虞がある。
【０００９】
このため、図１３に示すように、型枠３、基盤２を取り外し、硬化体６に対してゴム質の加飾型４の一端を引っ張り徐々に剥離する方法が考えられる。
【００１０】
ところが、このような脱型方法を採用すると、図１３の拡大図である図１４に示すように、加飾型４を引き剥がす際、ゴム製の加飾型４は、紙面鉛直方向に延びる剥離線９位置で、折曲する。
【００１１】
この剥離線９近傍にあっては、加飾型４の表面に形成された凸状部分４ａは、引き抜き力Ｆ１の作用により、硬化体６に形成された凹凸面に対して垂直方向と所定角度θ１を有する方向へ傾きながら抜けようとする。
【００１２】
しかしながら、この凸状部分４ａ先端は、対向する硬化体６の凹状部分６ａ内側面に摺接し、前記引き抜き力Ｆ１よりも強い引き抜き力Ｆ２で引き抜こうとすると、前記所定角度θ１よりも、急角度θ２で摺接することにより、さらに抵抗を増大させてしまう。
【００１３】
したがって、凸状部分４ａは、その根元部４ｃが伸長してちぎれ凹状部分６ａに残留したり、比較的肉厚が薄く形成される凹状部分４ｂから加飾型４自体が引きちぎられたりする虞があった。
【００１４】
また、加飾型４は、両面テープ等によって基盤２の上に直接仮止めされており、上記脱型作業の度に基盤２から取り外される。
【００１５】
このため、模様付きパネルを製造するごとに加飾型４を両面テープ等によって貼り直す必要があるが、基盤２の上における位置決めが難しいばかりでなく、―旦貼着して仮止めしても完全には固定されていないため、製造工程途中において位置ずれを生じることがある。特に、基材の脱泡を目的として加振操作を行う場合には、その振動により加飾型４が基盤２上の所定位置からずれ易いので、前記硬化体６、すなわち、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができないといった問題もあった。
【００１６】
そこで、この発明は、円滑な脱型を可能にすると共に耐久性の高い加飾型を有し、かつ、所望する模様をパネルに忠実に付すことができる模様付きパネルの製造装置、該製造装置に用いる加飾型、及び模様付きパネルの製造方法を提供することを課題としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本願発明の請求項１に記載されたものでは、硬化性のパネル基材が充填される型体を有し、該型体は、前記パネルに凹凸模様を形成する加飾型と、該加飾型の周縁部に設けられ、前記基材によって得られる硬化体の周端縁を形成する型枠とを有する模様付きパネルの製造装置であって、前記加飾型は、弾性変形可能な加飾部と、該加飾部に設けられた金属板部とを有し、前記金属板部に前記型枠が位置決めされて装着可能とすると共に、該金属板部と前記加飾部とが一体に湾曲するものであり、該金属板部と前記加飾部とが一体に湾曲して硬化したパネル基材から剥離するように、該型枠を離脱可能とする着脱部を設けた模様付きパネルの製造装置を特徴としている。
【００１８】
このように構成された請求項１記載のものでは、基材硬化後、前記着脱部によって前記加飾型が前記型枠から分離される。
【００１９】
そして、該加飾型をその一端から引き剥がして前記硬化体から離反させると、該加飾型は前記加飾部に前記金属板部が設けられて構成されているので、該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【００２０】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【００２１】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【００２２】
また、前記金属板部を前記加飾部に固着して設けることができるので、前記着脱部を介して該金属板部に装着される前記型枠と前記加飾部との相対位置関係が確定される。
【００２３】
このため、模様付きパネルを製造するごとに前記加飾型の着脱が繰り返されても、前記硬化体に付される凹凸模様と該硬化体の周端縁との相対的な位置関係が容易かつ良好に再現されるので、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【００２４】
さらに、このように前記型枠に対して前記加飾部が固定できるので、例えば、振動が与えられる等の製造工程があったとしても該加飾部が所定位置からずれることはなく、この点においても、前記硬化体に所望する模様を忠実に付すことができる。
【００２５】
したがって、円滑な脱型を可能にすると共に耐久性の高い加飾型を有し、かつ、所望する模様をパネルに忠実に付すことができる。
【００２６】
また、請求項２に記載されたものでは、前記着脱部は、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔を有すると共に、該位置決め孔には、前記金属板部に、前記基材から離反させる方向への力を付与して、該金属板部を湾曲させながら、硬化した基材から前記加飾部と共に離脱させる請求項１記載の模様付きパネルの製造装置を特徴としている。
【００２７】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記着脱部に設けられ、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔が、前記基材から離反させる方向への力を作用させる孔を兼ねているので、別途、離反させる方向への力を前記金属板部に作用させるための被係止孔等を形成する必要がない。
【００２８】
このため、構成が簡略化されて部品点数を増大させることがない。
【００２９】
しかも、前記型枠を離脱させてから直ちに該位置決め孔を用いて前記基材から離反させる方向への力を作用させることができるので、施工工程数の増大も抑制されて、さらに製造コストを低減させることができる。
【００３０】
また、前記位置決め孔一点を用いて引き剥がしても、直接、弾性変形可能な加飾部に離反させる力を加えずに、前記金属板部から面状に分散させることができるので、さらに、加飾型の耐久性を良好なものとすることができる。
【００３１】
そして、請求項３に記載されたものでは、前記加飾部の裏面には、前記金属板部が固着されて構成されている請求項１又は請求項２記載の模様付きパネルの製造装置に用いる加飾型を特徴としている。
【００３２】
このように構成された請求項３記載のものでは、前記加飾型が、前記金属板部を前記加飾部に裏打ちするのみで構成できるので、高い耐久性を有する該加飾型に良好な生産性を持たせて製造できる。
【００３３】
また、請求項４に記載されたものでは、略平面状に凹凸模様を形成する加飾部に沿って、湾曲可能な金属板部を設けた加飾型の周縁部に、着脱部を介して着脱可能とする型枠を位置決め配設した型体内へ、流動性基材を充填すると共に、該基材硬化後、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させてから、前記基材から前記加飾型を離反させる際、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部と一体に湾曲させると共に剥離して、該基材に凹凸模様を形成する請求項１又は請求項２記載の模様付きパネルの製造装置を用いた製造方法を特徴としている。
【００３４】
このように構成された請求項４記載のものでは、前記着脱部によって前記加飾型の周縁部に型枠を装着した状態で、例えば硬化性の液状基材を充填すると、該基材は、その前記加飾部接触面に凹凸模様が形成されながら硬化する。
【００３５】
この際、該加飾部に沿って湾曲可能な金属板部が設けられて、加飾型の周囲の型枠へ装着されているので、加飾部は、型枠に対して位置決め配設される。
【００３６】
このため、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【００３７】
該基材硬化後、脱型が行われる。脱型では、まず、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させる。そして、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部の湾曲と共に徐々に剥離させて、前記基材から前記加飾型を離反させる。
【００３８】
該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【００３９】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【００４０】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【００４１】
このように、円滑に脱型を行えて、しかも、加飾型に高い耐久性を持たせることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
図１〜図１０は、この発明の実施の形態１を示すものである。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付すこととする。
【００４４】
まず、この実施の形態１の構成について説明する。
【００４５】
模様付きパネルの製造装置１は、図１〜図３に示すように、基盤２の上部をなす方形状を呈した平板部２ａの上に、硬化性のパネル基材が充填される型体１０を有している。
【００４６】
この型体１０は、パネル表面に凹凸模様を形成する加飾型４と、加飾型４の加飾部１１を囲って、前記パネル基材によって得られる硬化体６の周端縁を形成するフレーム状の型枠３とからなる。
【００４７】
加飾型４は、弾性材料からなる加飾部１１と、この加飾部１１の裏面に固着等して設けられた金属板部１２とから構成されている。加飾部１１及び金属板部１２は共に略方形板状であるが、加飾部１１の裏面の面積よりも金属板部１２の面積の方が大きく、金属板部１２の周縁部１２ａのみが加飾型４の周縁をなしていて、加飾部１１はこの周縁を構成していない。
【００４８】
加飾部１１の表面には、任意の凹凸模様が形成されており、また、加飾部１１の金属板部１２への施置方法は、使用する弾性材料により選択され、特に限定されるものではない。
【００４９】
この実施の形態１の着脱部は、各位置決め孔２ｂ，３ｂ，１２ｂ、ボルト１４、ナット１５、及び座金１６によって構成されている。すなわち、金属板部１２の周縁部１２ａ、型枠３、基盤２の平板部２ａには、図４に示すように位置決め孔１２ｂ，３ｂ，２ｂが各々設けられている。各位置決め孔２ｂ，１２ｂ，３ｂは、加飾型４が平板部２ａ上の所定位置に載置され、型枠３が周縁部１２ａ上の所定位置に配設されたときに、重なり合って位置するよう形成されていると共に、位置決め孔１２ｂは、後に詳述する脱型時に使用されるワイヤー８を係止するために、アイボルト１３が装着できるように構成されている。
【００５０】
各位置決め孔２ｂ，１２ｂ，３ｂには、この順にボルト１４が挿通され、この挿通したボルト１４がナット１５に羅合されることによって、金属板部１２と型枠３とが基盤２の上の所定位置に固定されるように構成されている。なお、平板部２ａとボルト１４の頭部１４ａとの間には、座金１６が介在されていて、加振によるボルト１４の脱落が防止されている。
【００５１】
また、この実施の形態１における製造装置１は、流動性のパネル基材の硬化時に使用され、図７に示すように型体１０の上に設置されて空間５を閉塞する上蓋１７を備えている。
【００５２】
一方、この実施の形態１において、型体１０に充填するパネル基材としては
（Ａ）ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体１００重量部
（Ｂ）アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部
（Ｃ）水３５〜１５００重量部
からなる熱硬化性配合物が主に用いられるが、各組成物の特徴等については後述することとする。
【００５３】
次に、この実施の形態１の作用について図５〜図１０を用いて説明する。
【００５４】
模様付きパネルの製造装置１を用いて、前記熱硬化性配合物の硬化体６を模様を付して製造するには、まず、平板部２ａの所定位置に図５に示すように加飾型４を載置する。
【００５５】
この加飾型４は、金属板部１２で加飾部１１を裏打ちするのみで構成できるので、高い耐久性を有する該加飾型に良好な生産性を持たせて製造できる。
【００５６】
また、型枠３についても、金属板部１２の周縁部１２ａを介して基盤２上の所定位置に配設される。
【００５７】
加飾型４及び型枠３が所定位置に設置されると、各位置決め孔２ｂ，１２ｂ，３ｂが重なり合って１つの孔を構成するので、座金１６とこの孔とにボルト１４を図中下方から挿通して、ボルト１４をナット１５に羅合させることによって、図６に示すように型枠３と金属板部１２とが基盤２上の所定位置に固定される。
【００５８】
このように、型枠３が金属板部１２に対して固定されると、金属板部１２は加飾部１１に固着して設けられているので、型枠３は加飾部１１に対して位置決めされる。
【００５９】
このため、模様付きパネルを製造するごとに加飾型４を型枠３から着脱しても、硬化体６に付される凹凸模様とこの硬化体６の周端縁との相対的な位置関係が容易かつ良好に再現されるので、同一模様の付されたパネルを効率よく生産することができる。
【００６０】
さらに、型枠３に対して加飾型４が固定されるから、例えば後の工程に基材の脱泡を目的とした加振操作が存在し、製造装置１に振動が加えられることがあったとしても、加飾型４は所定位置からずれることがない。このため、この点においても硬化体６に所望する模様を忠実に付すことができる。
【００６１】
基盤２の上に加飾型４と型枠３が設置された後、加飾型４と型枠３とが構成する型体１０には、パネル基材である前記熱硬化性配合物が充填される。この際にはまず、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）を加圧、加熱下で少なくとも一部の水（Ｃ）に溶解し、上記反応性無機質粉末（Ａ）及び必要に応じて残部の水（Ｃ）、発泡助剤、補強繊維、無機質充填材等を混合してペースト状とする。そして、これを型枠３と加飾型４とにより囲まれた空間５に必要量充填した後、型体１０上部の所定位置に上蓋１７を配置して空間５を閉塞し、パネル基材を硬化させる（図７）。このときの硬化温度は常温でもよいが、５０〜１１０℃で３０分間〜８時間硬化させることにより、硬化反応を促進でき、機械的物性を向上させることができる。
【００６２】
基材が硬化した後、上蓋１７、型枠３、及び基盤２を取り外し、硬化体６を加飾型４と密着したまま天地を逆にする（図８）。
【００６３】
そして、金属板部１２の位置決め孔１２ｂにアイボルト１３を装着し、アイボルト１３にワイヤ８の一端８ａを係止して、このワイヤ８に力を作用させることにより、加飾型４は引き剥がされて硬化体６から離反する（図９）。
【００６４】
加飾型４をその一端から引き剥がしていくこのような脱型方法においては、加飾部１１に金属板部１２が裏打ちされて加飾型４が構成されているので、加飾部１１は金属板部１２と共に折曲せずに弓なりに湾曲して、硬化体６に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【００６５】
このため、加飾型４の凸状部分４ａが硬化体６の凹状部分６ａに対して従来のように引っ掛かり、極度の伸長が加飾部１１に生じることによって、凸状部分４ａの根元部４ｃがちぎれ凹状部分６ａに残留したり、凹状部分４ｂから加飾型４自体が引きちぎられたりする虞は少なく、円滑な脱型が可能である（図１０）。
【００６６】
さらに、このような応力集中による凸状部分４ａの破損或いは加飾型４自体の破壊の虞の減少に伴い、加飾型４の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【００６７】
また、金属板部１２の位置決め孔１２ｂが上記のように、前記基材から離反させる方向への力を作用させる孔を兼ねているので、別途、離反させる方向への力を金属板部１２に作用させるための被係止孔等を形成する必要がない。
【００６８】
このため、構成が簡略化されて部品点数を増大させることがない。
【００６９】
しかも、型枠３を離脱させてから直ちにこの位置決め孔１２ｂを用いて前記基材から離反させる方向への力を作用させることができるので、施工工程数の増大も抑制されて、さらに製造コストを低減させることができる。
【００７０】
なお、この実施の形態１に使用される反応性無機質粉体（Ａ）としては、ＳｉＯ２ ５〜８５重量％とＡｌ２Ｏ３ ９０〜１０重量％のものが好適に使用される。このような粉体としては、フライアッシュ、メタカオリン、カオリン、ムライト、コランダム、アルミナ系研磨材を製造する際のダスト、粉砕焼成ボーキサイト等が使用できるが、組成と粒度が適当であればこれらに限定されるものではない。また、これらの粉体をそのまま用いてもよいが、活性化させるために溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーを作用させてもよい。
【００７１】
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。その溶射技術は、好ましくは材料粉末が２０００〜１６０００℃の温度で溶融され、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧されるものであり、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の比表面積は、０．１〜１００ｍ２／ｇ が好ましい。
【００７２】
分級、粉砕する方法としては、従来公知の任意の方法が採用され、篩、比重、風力、湿式沈降等による分級、ジェットミル、ロールミル、ボールミルによる粉砕等が挙げられる。これらの手段は併用されてもよい。
【００７３】
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等が使用され、作用させる機械的エネルギーとしては０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。この機械的エネルギーは、小さいと粉体を活性化しにくく、大きいと装置への負荷が大きい。
【００７４】
また、反応性無機質粉体（Ａ）としてフライアッシュを用いる際、フライアッシュは必要に応じて焼成されたものでもよい。この焼成温度は、低いとフライアッシュの黒色が残って着色困難となり、高いとアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）との反応性が低くなるので、４００℃〜１０００℃であることが好ましい。
【００７５】
本実施の形態１に使用されるアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）とは、Ｍ２Ｏ・ｎＳｉＯ２（Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉから選ばれる１種以上の金属）で表される塩であって、ｎの値は、小さくなると緻密な発泡体が得られず、大きくなると水溶液の粘度が上昇し混合が困難になるので、０．０５〜８が好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５である。
【００７６】
アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）は水溶液で添加されるのが好ましく、水溶液濃度は特に限定されないが、薄くなるとフライアッシュ粉末との反応性が低下し、濃くなると固形分が生じやすくなるので、１０〜６０重量％が好ましい。
【００７７】
上記アルカリ金属珪酸塩水溶液は、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）をそのまま加圧、加熱下で水に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪砂、珪石粉等のＳｉＯ２成分をｎが所定の量となるように加圧、加熱下で溶解してもよい。
また、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の量は、少なくなると硬化が十分になされず、多くなると得られる発泡体の耐水性が低下するので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して０．２〜４５０重量部に限定され、好ましくは１０〜３５０重量部、さらに好ましくは２０〜２５０重量部である。
【００７８】
本実施の形態１で使用される水（Ｃ）は、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液として添加されてもよいし、独立して添加されてもよい。水（Ｃ）の量は少なくなると十分に硬化せず、また混合が困難となり、多くなると硬化体の強度が低下しやすくなるので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して３５〜１５００重量部に限定され、好ましくは４５〜１０００重量部、さらに好ましくは５０〜５００重量部である。
【００７９】
実施の形態１において、必要に応じて発泡剤が添加されてもよい。発泡剤としては、過酸化物（過酸化水素、過酸化ソーダ、過酸化カリ、過ほう酸ソーダ等）、金属粉末（Ｍｇ，Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン）等が用いられ、多すぎると発泡ガスが過剰となり破泡し、少なすぎると発泡倍率が小さすぎて発泡体の意味を失うので、０．０１〜１０重量部であることが好ましい。過酸化水素を発泡剤として用いるときは、安全性、安定した発泡を考慮すると水溶液として用いるのが好ましい。金属粉末を用いる場合は、安定した発泡を得るために、直径２００μｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
本実施の形態１において、必要に応じて発泡助剤が添加されてもよい。発泡助剤は、発泡を均一に生じさせるものならば特に限定されず、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナ粉末等の多孔質粉体等が挙げられる。これらは単独で使用されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
【００８１】
発泡助剤の量は、多くなると組成物の粘度が上昇し破泡が発生しやすくなるので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。
【００８２】
本実施の形態１において、必要に応じて無機質充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解せず、発泡性無機質組成物の硬化反応を阻害せず、アルカリ金属珪酸塩と反応しないものであれば特に限定されず、例えば珪砂、川砂、ジルコンサンド、結晶質アルミナ、岩石粉末、火山灰、シリカフラワー、シリカヒューム、ベントナイト、高炉スラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ワラストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪藻土等が挙げられる。これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
【００８３】
上記無機質充填材は、平均粒径が小さくなると組成物の粘度が上昇し、高倍率の発泡体が得られず、大きくなると発泡が不安定になるので、平均粒径は０．０１〜１０００μｍが好ましい。無機質充填材の量が多くなると、得られる発泡体の強度が低下するので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して７００重量部以下が好ましい。
【００８４】
本実施の形態１において、必要に応じて補強繊維が添加されてもよい。補強繊維は、成形体に付与したい性能に応じ任意のものが使用でき、例えばビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、鋼繊維等が使用できる。
【００８５】
上記補強繊維の繊維径は、細くなると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボールが形成され易くなり、最終的に得られる発泡体の強度はそれ以上改善されない。また、この補強繊維が太くなるか若しくは短くなると、引張強度向上などの補強効果が小さくなり、長くなると繊維の分散性及び配向性が低下するので、繊維径１〜５００μｍ、繊維長１〜１５ｍｍが好ましい。上記補強繊維の添加量は、多くなると繊維の分散性が低下するので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。
【００８６】
さらに、硬化体の軽量化を図る目的でシリカバルーン、パーライト、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、ガラスバルーン、発泡焼成粘土等の無機質発泡体、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン等の合成樹脂の発泡体、塩化ビニリデンバルーン等が添加されてもよい。これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
【００８７】
また、必要に応じて、アルミナセメント、γ−アルミナ、溶射されたアルミナ、アルミン酸アルカリ金属塩及水酸化アルミニウムを加えてもよい。
【００８８】
【実施例１】
実施例１では、実施の形態１で述べた加飾型４や熱硬化性配合物に関する諸条件を変化させることによって、本願発明の有効性について検討した結果を示す。
【００８９】
この実施例１においては、前記硬化体６としての無機緻密体及び無機発泡体を製造した。
【００９０】
無機緻密体とは、所定量のｎＳｉＯ２／Ｍ２Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、０．７ＭＰａで所定量の水に溶解し、ワラストナイト、ビニロン繊維、珪石粉、８号珪砂、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）をオムニミキサー（千代田技研工業株式会社製１５０リッター）で混合して均一なペーストとし、これを型体１０に流し込んで８５℃で６時間硬化させて製造したものである。
【００９１】
一方、無機発泡体は、前記無機緻密体の製造過程においてアルミニウム粉末を添加して得ることができる。すなわち、無機発砲体とは、所定量のｎＳｉＯ２／Ｍ２Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、０．７ＭＰａで所定量の水に溶解し、ワラストナイト、ビニロン繊維、珪石粉、８号珪砂、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）、ステアリン酸亜鉛をオムニミキサー（千代田技研工業株式会社製）で混合して均一なペーストとし、これに粒径が７０μｍ以下の粉末を１００重量％含有するアルミニウム粉末（ミナルコ社製、商品名；３５０Ｆ）を添加して４０秒間攪拌し、型枠内に注入して３分間発泡させた後、型枠ごと８５℃のオーブン中で６時間加熱して製造したものである。
【００９２】
製造した無機緻密体及び無機発泡体の寸法は、２８８０×９２０×３１（ｍｍ）で共通である。
【００９３】
なお、上記の粒径はレーザー回折式分布計（セイシン社製、型式；ＰＲＯ７００Ｓ）によって測定した。
【００９４】
また、無機緻密体、無機発泡体を組成する反応性無機質粉体（Ａ）としては、以下の無機質粉体Ａ１，Ａ２…Ａ８を使用した。
【００９５】
無機質粉体Ａ１は、フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ；ＪＩＳ Ａ ６２０１に準ずる）を分級機（日清エンジニアリング社製、型式；ＴＣ−１５）により分級し、粒径が１０μｍ以下の粉末を１００重量％含有するものである。
【００９６】
無機質粉体Ａ２は、カオリン（組成：ＳｉＯ２ ４５．７％、Ａｌ２Ｏ３ ３８．３ ％ 平均粒径：８μｍ ＢＥＴ比表面積５．８ｍ２／ｇ） の原料粉を燃焼温度２５００℃、噴射粒子速度５０ｍ／秒で溶射して得た、活性無機質粉体（組成：ＳｉＯ２ ４９．７％、Ａｌ２Ｏ３ ４７．０ ％ 平均粒径：４９μｍ ＢＥＴ比表面積６４．３ｍ２／ｇ）である。
【００９７】
無機質粉体Ａ３は、フライアッシュを３０００℃で溶融後、８０ｍ／ｓの速度で大気中に紛霧して回収した無機質紛体である。無機質紛体Ａ３の平均粒径は５μｍ、比表面積は９．５ｍ２／ｇ であった。
【００９８】
無機質粉体Ａ４は、前記無機質粉体Ａ１を６００℃の温度にて焼成して得た、粒径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する焼成フライアッシュである。
【００９９】
無機質粉体Ａ５は、フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、比表面積１．８ｍ２／ｇ、ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品）１００重量部及びトリエタノールアミン２５重量％とエタノール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表した。
【０１００】
無機質粉体Ａ６は、カオリン（組成：ＳｉＯ２ ４５．７％、Ａｌ２Ｏ３ ３８．３％ 平均粒径：８μｍ ＢＥＴ比表面積５．８ｍ２／ｇ）９５重量部とクオーツ（住友セメント社製 商品名：ソフトシリカ）５重量部、及びトリエタノールアミン２５重量部％とエタノール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表した。
【０１０１】
無機質粉体Ａ７は、前記無機質粉体６を３００℃で３時間加熱することにより得たものである。
【０１０２】
無機質粉体Ａ８は、メタカオリン（エンゲルハード社製のＳＡＴＩＮＴＯＮＥＳＰ ３３、平均粒径３．３μｍ、比表面積１３．９ｍ２／ｇ）１００重量部及びトリエタノールアミン２５重量部％とエタノール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表した。
【０１０３】
上記の無機質粉体Ａ１，Ａ２…Ａ８によって得られる無機緻密体及び無機発泡体を、各々無機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８とすると、これらの組成配合比は表１に示すようになる。
【０１０４】
【表１】
また、各無機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８は、各々加飾型１，２…１２を用いることによって製造された。すなわち、同一組成物による硬化体を、加飾型を換えて１２枚ずつ生産することにより本願発明の効果につき検討を加える。
【０１０５】
各加飾型１，２…１２の加飾部の材質、金属板部の材質、及び裏打ち方法については、表２に示すとおりである。
【０１０６】
【表２】
実施の形態１による脱型操作を、上記製造されたすべての硬化体について行ったところ、無機緻密体、無機発泡体の組成の如何に関わらず、また、加飾型の材質や裏打ち方法に関わらず、目的とする加飾の凹凸模様が、所定位置からずれることなく全面にわたって形成された硬化体を得ることができた。
【０１０７】
さらに、実施の形態１による加飾型の耐久性を調べたところ、一の加飾型を繰り返し使用しても、この加飾型が引きちぎられることはなく、繰り返し屈曲により加飾部表面にひび割れを生じて、その使用ができなくなるのは、５００回以上用いた後であった。
【０１０８】
ここで、この実施例１の比較例として、従来の製造装置及びその装置を用いた製造方法によって模様付きパネルを製造した結果を示す。
【０１０９】
本比較例においては図９に示すように、本願加飾型の代わりに、前記加飾部と同一構造で前記金属板部を有しない加飾型を使用し、これを直接基盤上に装着した製造装置を用いて、実施例１と同様な操作を行った。すなわち、各無機緻密体１，２…８及び各無機発泡体１，２…８は各々、前記表２に示す加飾型１３，１４を用いることによって製造された。ただし、硬化体の加飾型からの離脱は、基盤に装着した加飾型に対し、直接硬化体を引き離す方法（図１０）、及び基盤を分離すると共に硬化体を固定して、加飾型を引き剥がす方法（図１１）の２つの場合について行った。
【０１１０】
その結果、直接硬化体を引き離す方法によると、加飾型と硬化体とが密着しているためワイヤによる剥離方向への力は硬化体全面に分散し、上記密着を解くに十分な力をワイヤに加えると、無機緻密体、無機発泡体共にその組成の如何に関わらず破損若しくは破壊して、満足な形状の硬化物を得ることができなかった。
【０１１１】
一方、基盤を分離すると共に硬化体を固定して、加飾型を引き剥がす方法によると、硬化体が破損、破壊することなく脱型することはできたが、製造工程で生じた加飾型の位置ずれにより、硬化体の全寸に対して加飾の凹凸の位置が各々微妙にずれていた。
【０１１２】
また、この方法においては、繰り返し利用回数が５０回にて加飾型が引きちぎられ、その耐久性は実施例１で示した本願加飾型の耐久性に及ぶものではなかった。
【０１１３】
以上、この発明の実施の形態１を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態１に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【０１１４】
例えば、加飾部には弾性材料が用いられることとしたが、具体的には、ウレタンゴム（Ｕ）、ケイ素ゴム（シリコーンゴム（Ｑ））、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、フッ化物系ゴム（フッ素ゴム（ＦＫＭ））、多硫化物系ゴム（多硫化ゴム（Ｔ））、グラフトゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエン（１，２−ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ポリイソブチレンゴム、ポリブテンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、アクリレートーブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム（ＮＢＲ））、ピリジン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム等の合成ゴム、あるいはスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−水素添加ポリオレフィン−スチレン共重合体等のスチレン系熱可塑エラストマーやブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ゴム中間ブロック−スチレン共重合体等のブロック共重合体、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）等のエラストマーを挙げることができる。特に加硫によって得られるゴム組成物としては、耐薬品性、とりわけ耐アルカリ性に優れるエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）を使用することが最適であり、続いて、耐アルカリ性はエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）に劣るものの耐摩耗や機械的な強度に優れるアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム（ＮＢＲ））、耐アルカリ性を多少犠牲にしてコスト性を重視した場合に選択される汎用ゴム、中でもスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）を使用することが望ましい。加硫ゴム以外のものではシリコーンゴム（Ｑ）を用いることが望ましいが、コスト的な観点からはウレタンゴム（Ｕ）が選択される。上記材料は、１種、又は２種以上混合したものであってもよく、炭酸カルシウム、アルミナ等の無機充填材や澱粉等の有機充填材を添加したものであってもよい。
【０１１５】
また、加飾部に裏打ちされている金属板部の材質としては、鉄、鉄鋼、ステンレススチール、銅、アルミニウム、真鍮等の金属又は合金等が挙げられる。そして、その厚さに関しては、特に限定はされないが、５ｍｍ以下、さらに０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。
【０１１６】
加飾型と型枠との位置決め方法についても、特に限定はされない。実施の形態１においては、金属板部の周縁部と型枠とに各々位置決め孔を設け、これらの位置決め孔にボルトを挿通することによって、型枠を加飾型の所定位置に精度よく、かつ容易に位置決め装着することが可能であった。しかし、更に精度を要求する場合には、ノックピン用の穴を設け、ノックピンを用いて行う方法を採用することが望ましい。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の請求項１記載のものによれば、基材硬化後、前記着脱部によって前記加飾型が前記型枠から分離される。
【０１１８】
そして、該加飾型をその一端から引き剥がして前記硬化体から離反させると、該加飾型は前記加飾部に前記金属板部が設けられて構成されているので、該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【０１１９】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【０１２０】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【０１２１】
また、前記金属板部を前記加飾部に固着して設けることができるので、前記着脱部を介して該金属板部に装着される前記型枠と前記加飾部との相対位置関係が確定される。
【０１２２】
このため、模様付きパネルを製造するごとに前記加飾型の着脱が繰り返されても、前記硬化体に付される凹凸模様と該硬化体の周端縁との相対的な位置関係が容易かつ良好に再現されるので、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【０１２３】
さらに、このように前記型枠に対して前記加飾部が固定できるので、例えば、振動が与えられる等の製造工程があったとしても該加飾部が所定位置からずれることはなく、この点においても、前記硬化体に所望する模様を忠実に付すことができる。
【０１２４】
したがって、円滑な脱型を可能にすると共に耐久性の高い加飾型を有し、かつ、所望する模様をパネルに忠実に付すことができる。
【０１２５】
また、請求項２に記載されたものでは、前記着脱部に設けられ、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔が、前記基材から離反させる方向への力を作用させる孔を兼ねているので、別途、離反させる方向への力を前記金属板部に作用させるための被係止孔等を形成する必要がない。
【０１２６】
このため、構成が簡略化されて部品点数を増大させることがない。
【０１２７】
しかも、前記型枠を離脱させてから直ちに該位置決め孔を用いて前記基材から離反させる方向への力を作用させることができるので、施工工程数の増大も抑制されて、さらに製造コストを低減させることができる。
【０１２８】
また、前記位置決め孔一点を用いて引き剥がしても、直接、前記ゴム製の加飾部に離反させる力を加えずに、前記金属板部から面状に分散させることができるので、さらに、加飾型の耐久性を良好なものとすることができる。
【０１２９】
そして、請求項３に記載されたものでは、前記加飾型が、前記金属板部を前記加飾部に裏打ちするのみで構成できるので、高い耐久性を有する該加飾型に良好な生産性を持たせて製造できる。
【０１３０】
また、請求項４に記載されたものでは、前記着脱部によって前記加飾型の周縁部に型枠を装着した状態で、例えば硬化性の液状基材を充填すると、該基材は、その前記加飾部接触面に凹凸模様が形成されながら硬化する。
【０１３１】
この際、該加飾部に沿って湾曲可能な金属板部が設けられて、加飾型の周囲の型枠へ装着されているので、加飾部は、型枠に対して位置決め配設される。
【０１３２】
このため、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【０１３３】
該基材硬化後、脱型が行われる。脱型では、まず、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させる。そして、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部と一体に湾曲させると共に徐々に剥離させて、前記基材から前記加飾型を離反させる。
【０１３４】
該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【０１３５】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【０１３６】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【０１３７】
このように、円滑に脱型を行えて、しかも、加飾型に高い耐久性を持たせることができる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置を示す上面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置で、図１のＡ−Ａ線に沿った位置での断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置で、図１のＢ−Ｂ線に沿った位置での断面正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置で、図３における着脱部近傍を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、基盤に加飾型と型枠とを設置する様子を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、基盤に加飾型と型枠とが設置された様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、型体に基材を充填して上蓋を設置した様子を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、硬化体と加飾型とが分離される前の様子を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、硬化体から加飾型が剥離される様子を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、図９の説明図における剥離箇所近傍した拡大断面図である。
【図１１】一従来例の模様付きパネルの製造装置を示し、図３に相当する箇所の断面図である。
【図１２】一従来例の模様付きパネルの製造方法を示し、加飾型から硬化体が離脱される様子を示す説明図である。
【図１３】他の従来例の模様付きパネルの製造方法を示し、硬化体から加飾型が剥離される様子を示す説明図である。
【図１４】他の従来例の模様付きパネルの製造方法を示し、図１３における剥離箇所近傍を拡大した断面図である。
【符号の説明】
１ 模様付きパネルの製造装置
３ 型枠
着脱部
３ｂ 位置決め孔
１２ｂ 位置決め孔
１４ ボルト
１５ ナット
１６ 座金
４ 加飾型
６ 硬化体
１０ 型体
１１ 加飾部
１２ 金属板部
１２ａ 周縁部（加飾型の周縁部）
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に建築物の壁パネル等に用いられる模様付きパネルの製造装置及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、模様付きパネルの製造装置として、図１１に示すようなものが知られている。このような模様付きパネルの製造装置１は、その上部を平面とする基盤２の上に枠状の型枠３が設置され、この型枠３の内側に、反応性無機質粉体等からなる液状基材を硬化させて得られる壁パネル等の表面に凹凸模様を形成するためのゴム製の加飾型４が敷設されて構成されている。
【０００３】
この製造装置１を用いて模様付きパネルを製造するには、まず、基盤２の上に型枠３を固定し、その内周側の基盤２上に略平面状に凹凸模様を形成する加飾型４を位置決めして配設する。
【０００４】
そして、型枠３と加飾型４とによって囲まれる空間５に硬化性の液状基材を充填し、この基材が硬化した後、模様付きパネルとなる基材の硬化体６を脱型させる（図１２、図１３）。
【０００５】
このときに充填する基材として、優れた転写性を有する特公平４−４５４７１号公報記載の、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部と、水３５〜１５００重量部とからなる熱硬化性組成物等が検討されている。
【０００６】
このような組成物を用いると、エッジ部の面取りや曲面Ｒの一切無い模様、さらには離型方向に対し通常アンダーカットと呼ばれる抜きテーパーとは逆向きの角度を持つテーパーを有する凹凸形状、例えば、天然石を割ったそのままの凹凸模様を、ゴム材質からなる加飾型４を用いて硬化体６に付与することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものでは、硬化体６が加飾型４の凹凸表面に密着しているため、硬化体６を加飾型４から離反するにはかなりの抵抗がある。
【０００８】
よって、図１２に示すように、型枠３を取り除き、硬化体６の一部にアイボルト７ａ，７ａを装着して、このアイボルト７ａ，７ａにワイヤ７等の両端を係止させて両側を同時に引き上げる脱型方法を採ると、硬化体６の加飾された凸状部分６ｂが破壊される虞がある。
【０００９】
このため、図１３に示すように、型枠３、基盤２を取り外し、硬化体６に対してゴム質の加飾型４の一端を引っ張り徐々に剥離する方法が考えられる。
【００１０】
ところが、このような脱型方法を採用すると、図１３の拡大図である図１４に示すように、加飾型４を引き剥がす際、ゴム製の加飾型４は、紙面鉛直方向に延びる剥離線９位置で、折曲する。
【００１１】
この剥離線９近傍にあっては、加飾型４の表面に形成された凸状部分４ａは、引き抜き力Ｆ１の作用により、硬化体６に形成された凹凸面に対して垂直方向と所定角度θ１を有する方向へ傾きながら抜けようとする。
【００１２】
しかしながら、この凸状部分４ａ先端は、対向する硬化体６の凹状部分６ａ内側面に摺接し、前記引き抜き力Ｆ１よりも強い引き抜き力Ｆ２で引き抜こうとすると、前記所定角度θ１よりも、急角度θ２で摺接することにより、さらに抵抗を増大させてしまう。
【００１３】
したがって、凸状部分４ａは、その根元部４ｃが伸長してちぎれ凹状部分６ａに残留したり、比較的肉厚が薄く形成される凹状部分４ｂから加飾型４自体が引きちぎられたりする虞があった。
【００１４】
また、加飾型４は、両面テープ等によって基盤２の上に直接仮止めされており、上記脱型作業の度に基盤２から取り外される。
【００１５】
このため、模様付きパネルを製造するごとに加飾型４を両面テープ等によって貼り直す必要があるが、基盤２の上における位置決めが難しいばかりでなく、―旦貼着して仮止めしても完全には固定されていないため、製造工程途中において位置ずれを生じることがある。特に、基材の脱泡を目的として加振操作を行う場合には、その振動により加飾型４が基盤２上の所定位置からずれ易いので、前記硬化体６、すなわち、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができないといった問題もあった。
【００１６】
そこで、この発明は、円滑な脱型を可能にすると共に耐久性の高い加飾型を有し、かつ、所望する模様をパネルに忠実に付すことができる模様付きパネルの製造装置、該製造装置に用いる加飾型、及び模様付きパネルの製造方法を提供することを課題としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本願発明の請求項１に記載されたものでは、硬化性のパネル基材が充填される型体を有し、該型体は、前記パネルに凹凸模様を形成する加飾型と、該加飾型の周縁部に設けられ、前記基材によって得られる硬化体の周端縁を形成する型枠とを有する模様付きパネルの製造装置であって、前記加飾型は、弾性変形可能な加飾部と、該加飾部に設けられた金属板部とを有し、前記金属板部に前記型枠が位置決めされて装着可能とすると共に、該金属板部と前記加飾部とが一体に湾曲するものであり、該金属板部と前記加飾部とが一体に湾曲して硬化したパネル基材から剥離するように、該型枠を離脱可能とする着脱部を設けた模様付きパネルの製造装置を特徴としている。
【００１８】
このように構成された請求項１記載のものでは、基材硬化後、前記着脱部によって前記加飾型が前記型枠から分離される。
【００１９】
そして、該加飾型をその一端から引き剥がして前記硬化体から離反させると、該加飾型は前記加飾部に前記金属板部が設けられて構成されているので、該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【００２０】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【００２１】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【００２２】
また、前記金属板部を前記加飾部に固着して設けることができるので、前記着脱部を介して該金属板部に装着される前記型枠と前記加飾部との相対位置関係が確定される。
【００２３】
このため、模様付きパネルを製造するごとに前記加飾型の着脱が繰り返されても、前記硬化体に付される凹凸模様と該硬化体の周端縁との相対的な位置関係が容易かつ良好に再現されるので、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【００２４】
さらに、このように前記型枠に対して前記加飾部が固定できるので、例えば、振動が与えられる等の製造工程があったとしても該加飾部が所定位置からずれることはなく、この点においても、前記硬化体に所望する模様を忠実に付すことができる。
【００２５】
したがって、円滑な脱型を可能にすると共に耐久性の高い加飾型を有し、かつ、所望する模様をパネルに忠実に付すことができる。
【００２６】
また、請求項２に記載されたものでは、前記着脱部は、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔を有すると共に、該位置決め孔には、前記金属板部に、前記基材から離反させる方向への力を付与して、該金属板部を湾曲させながら、硬化した基材から前記加飾部と共に離脱させる請求項１記載の模様付きパネルの製造装置を特徴としている。
【００２７】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記着脱部に設けられ、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔が、前記基材から離反させる方向への力を作用させる孔を兼ねているので、別途、離反させる方向への力を前記金属板部に作用させるための被係止孔等を形成する必要がない。
【００２８】
このため、構成が簡略化されて部品点数を増大させることがない。
【００２９】
しかも、前記型枠を離脱させてから直ちに該位置決め孔を用いて前記基材から離反させる方向への力を作用させることができるので、施工工程数の増大も抑制されて、さらに製造コストを低減させることができる。
【００３０】
また、前記位置決め孔一点を用いて引き剥がしても、直接、弾性変形可能な加飾部に離反させる力を加えずに、前記金属板部から面状に分散させることができるので、さらに、加飾型の耐久性を良好なものとすることができる。
【００３１】
そして、請求項３に記載されたものでは、前記加飾部の裏面には、前記金属板部が固着されて構成されている請求項１又は請求項２記載の模様付きパネルの製造装置に用いる加飾型を特徴としている。
【００３２】
このように構成された請求項３記載のものでは、前記加飾型が、前記金属板部を前記加飾部に裏打ちするのみで構成できるので、高い耐久性を有する該加飾型に良好な生産性を持たせて製造できる。
【００３３】
また、請求項４に記載されたものでは、略平面状に凹凸模様を形成する加飾部に沿って、湾曲可能な金属板部を設けた加飾型の周縁部に、着脱部を介して着脱可能とする型枠を位置決め配設した型体内へ、流動性基材を充填すると共に、該基材硬化後、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させてから、前記基材から前記加飾型を離反させる際、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部と一体に湾曲させると共に剥離して、該基材に凹凸模様を形成する請求項１又は請求項２記載の模様付きパネルの製造装置を用いた製造方法を特徴としている。
【００３４】
このように構成された請求項４記載のものでは、前記着脱部によって前記加飾型の周縁部に型枠を装着した状態で、例えば硬化性の液状基材を充填すると、該基材は、その前記加飾部接触面に凹凸模様が形成されながら硬化する。
【００３５】
この際、該加飾部に沿って湾曲可能な金属板部が設けられて、加飾型の周囲の型枠へ装着されているので、加飾部は、型枠に対して位置決め配設される。
【００３６】
このため、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【００３７】
該基材硬化後、脱型が行われる。脱型では、まず、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させる。そして、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部の湾曲と共に徐々に剥離させて、前記基材から前記加飾型を離反させる。
【００３８】
該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【００３９】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【００４０】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【００４１】
このように、円滑に脱型を行えて、しかも、加飾型に高い耐久性を持たせることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
図１〜図１０は、この発明の実施の形態１を示すものである。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付すこととする。
【００４４】
まず、この実施の形態１の構成について説明する。
【００４５】
模様付きパネルの製造装置１は、図１〜図３に示すように、基盤２の上部をなす方形状を呈した平板部２ａの上に、硬化性のパネル基材が充填される型体１０を有している。
【００４６】
この型体１０は、パネル表面に凹凸模様を形成する加飾型４と、加飾型４の加飾部１１を囲って、前記パネル基材によって得られる硬化体６の周端縁を形成するフレーム状の型枠３とからなる。
【００４７】
加飾型４は、弾性材料からなる加飾部１１と、この加飾部１１の裏面に固着等して設けられた金属板部１２とから構成されている。加飾部１１及び金属板部１２は共に略方形板状であるが、加飾部１１の裏面の面積よりも金属板部１２の面積の方が大きく、金属板部１２の周縁部１２ａのみが加飾型４の周縁をなしていて、加飾部１１はこの周縁を構成していない。
【００４８】
加飾部１１の表面には、任意の凹凸模様が形成されており、また、加飾部１１の金属板部１２への施置方法は、使用する弾性材料により選択され、特に限定されるものではない。
【００４９】
この実施の形態１の着脱部は、各位置決め孔２ｂ，３ｂ，１２ｂ、ボルト１４、ナット１５、及び座金１６によって構成されている。すなわち、金属板部１２の周縁部１２ａ、型枠３、基盤２の平板部２ａには、図４に示すように位置決め孔１２ｂ，３ｂ，２ｂが各々設けられている。各位置決め孔２ｂ，１２ｂ，３ｂは、加飾型４が平板部２ａ上の所定位置に載置され、型枠３が周縁部１２ａ上の所定位置に配設されたときに、重なり合って位置するよう形成されていると共に、位置決め孔１２ｂは、後に詳述する脱型時に使用されるワイヤー８を係止するために、アイボルト１３が装着できるように構成されている。
【００５０】
各位置決め孔２ｂ，１２ｂ，３ｂには、この順にボルト１４が挿通され、この挿通したボルト１４がナット１５に羅合されることによって、金属板部１２と型枠３とが基盤２の上の所定位置に固定されるように構成されている。なお、平板部２ａとボルト１４の頭部１４ａとの間には、座金１６が介在されていて、加振によるボルト１４の脱落が防止されている。
【００５１】
また、この実施の形態１における製造装置１は、流動性のパネル基材の硬化時に使用され、図７に示すように型体１０の上に設置されて空間５を閉塞する上蓋１７を備えている。
【００５２】
一方、この実施の形態１において、型体１０に充填するパネル基材としては
（Ａ）ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体１００重量部
（Ｂ）アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部
（Ｃ）水３５〜１５００重量部
からなる熱硬化性配合物が主に用いられるが、各組成物の特徴等については後述することとする。
【００５３】
次に、この実施の形態１の作用について図５〜図１０を用いて説明する。
【００５４】
模様付きパネルの製造装置１を用いて、前記熱硬化性配合物の硬化体６を模様を付して製造するには、まず、平板部２ａの所定位置に図５に示すように加飾型４を載置する。
【００５５】
この加飾型４は、金属板部１２で加飾部１１を裏打ちするのみで構成できるので、高い耐久性を有する該加飾型に良好な生産性を持たせて製造できる。
【００５６】
また、型枠３についても、金属板部１２の周縁部１２ａを介して基盤２上の所定位置に配設される。
【００５７】
加飾型４及び型枠３が所定位置に設置されると、各位置決め孔２ｂ，１２ｂ，３ｂが重なり合って１つの孔を構成するので、座金１６とこの孔とにボルト１４を図中下方から挿通して、ボルト１４をナット１５に羅合させることによって、図６に示すように型枠３と金属板部１２とが基盤２上の所定位置に固定される。
【００５８】
このように、型枠３が金属板部１２に対して固定されると、金属板部１２は加飾部１１に固着して設けられているので、型枠３は加飾部１１に対して位置決めされる。
【００５９】
このため、模様付きパネルを製造するごとに加飾型４を型枠３から着脱しても、硬化体６に付される凹凸模様とこの硬化体６の周端縁との相対的な位置関係が容易かつ良好に再現されるので、同一模様の付されたパネルを効率よく生産することができる。
【００６０】
さらに、型枠３に対して加飾型４が固定されるから、例えば後の工程に基材の脱泡を目的とした加振操作が存在し、製造装置１に振動が加えられることがあったとしても、加飾型４は所定位置からずれることがない。このため、この点においても硬化体６に所望する模様を忠実に付すことができる。
【００６１】
基盤２の上に加飾型４と型枠３が設置された後、加飾型４と型枠３とが構成する型体１０には、パネル基材である前記熱硬化性配合物が充填される。この際にはまず、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）を加圧、加熱下で少なくとも一部の水（Ｃ）に溶解し、上記反応性無機質粉末（Ａ）及び必要に応じて残部の水（Ｃ）、発泡助剤、補強繊維、無機質充填材等を混合してペースト状とする。そして、これを型枠３と加飾型４とにより囲まれた空間５に必要量充填した後、型体１０上部の所定位置に上蓋１７を配置して空間５を閉塞し、パネル基材を硬化させる（図７）。このときの硬化温度は常温でもよいが、５０〜１１０℃で３０分間〜８時間硬化させることにより、硬化反応を促進でき、機械的物性を向上させることができる。
【００６２】
基材が硬化した後、上蓋１７、型枠３、及び基盤２を取り外し、硬化体６を加飾型４と密着したまま天地を逆にする（図８）。
【００６３】
そして、金属板部１２の位置決め孔１２ｂにアイボルト１３を装着し、アイボルト１３にワイヤ８の一端８ａを係止して、このワイヤ８に力を作用させることにより、加飾型４は引き剥がされて硬化体６から離反する（図９）。
【００６４】
加飾型４をその一端から引き剥がしていくこのような脱型方法においては、加飾部１１に金属板部１２が裏打ちされて加飾型４が構成されているので、加飾部１１は金属板部１２と共に折曲せずに弓なりに湾曲して、硬化体６に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【００６５】
このため、加飾型４の凸状部分４ａが硬化体６の凹状部分６ａに対して従来のように引っ掛かり、極度の伸長が加飾部１１に生じることによって、凸状部分４ａの根元部４ｃがちぎれ凹状部分６ａに残留したり、凹状部分４ｂから加飾型４自体が引きちぎられたりする虞は少なく、円滑な脱型が可能である（図１０）。
【００６６】
さらに、このような応力集中による凸状部分４ａの破損或いは加飾型４自体の破壊の虞の減少に伴い、加飾型４の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【００６７】
また、金属板部１２の位置決め孔１２ｂが上記のように、前記基材から離反させる方向への力を作用させる孔を兼ねているので、別途、離反させる方向への力を金属板部１２に作用させるための被係止孔等を形成する必要がない。
【００６８】
このため、構成が簡略化されて部品点数を増大させることがない。
【００６９】
しかも、型枠３を離脱させてから直ちにこの位置決め孔１２ｂを用いて前記基材から離反させる方向への力を作用させることができるので、施工工程数の増大も抑制されて、さらに製造コストを低減させることができる。
【００７０】
なお、この実施の形態１に使用される反応性無機質粉体（Ａ）としては、ＳｉＯ２ ５〜８５重量％とＡｌ２Ｏ３ ９０〜１０重量％のものが好適に使用される。このような粉体としては、フライアッシュ、メタカオリン、カオリン、ムライト、コランダム、アルミナ系研磨材を製造する際のダスト、粉砕焼成ボーキサイト等が使用できるが、組成と粒度が適当であればこれらに限定されるものではない。また、これらの粉体をそのまま用いてもよいが、活性化させるために溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーを作用させてもよい。
【００７１】
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。その溶射技術は、好ましくは材料粉末が２０００〜１６０００℃の温度で溶融され、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧されるものであり、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の比表面積は、０．１〜１００ｍ２／ｇ が好ましい。
【００７２】
分級、粉砕する方法としては、従来公知の任意の方法が採用され、篩、比重、風力、湿式沈降等による分級、ジェットミル、ロールミル、ボールミルによる粉砕等が挙げられる。これらの手段は併用されてもよい。
【００７３】
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等が使用され、作用させる機械的エネルギーとしては０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。この機械的エネルギーは、小さいと粉体を活性化しにくく、大きいと装置への負荷が大きい。
【００７４】
また、反応性無機質粉体（Ａ）としてフライアッシュを用いる際、フライアッシュは必要に応じて焼成されたものでもよい。この焼成温度は、低いとフライアッシュの黒色が残って着色困難となり、高いとアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）との反応性が低くなるので、４００℃〜１０００℃であることが好ましい。
【００７５】
本実施の形態１に使用されるアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）とは、Ｍ２Ｏ・ｎＳｉＯ２（Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉから選ばれる１種以上の金属）で表される塩であって、ｎの値は、小さくなると緻密な発泡体が得られず、大きくなると水溶液の粘度が上昇し混合が困難になるので、０．０５〜８が好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５である。
【００７６】
アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）は水溶液で添加されるのが好ましく、水溶液濃度は特に限定されないが、薄くなるとフライアッシュ粉末との反応性が低下し、濃くなると固形分が生じやすくなるので、１０〜６０重量％が好ましい。
【００７７】
上記アルカリ金属珪酸塩水溶液は、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）をそのまま加圧、加熱下で水に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪砂、珪石粉等のＳｉＯ２成分をｎが所定の量となるように加圧、加熱下で溶解してもよい。
また、アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）の量は、少なくなると硬化が十分になされず、多くなると得られる発泡体の耐水性が低下するので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して０．２〜４５０重量部に限定され、好ましくは１０〜３５０重量部、さらに好ましくは２０〜２５０重量部である。
【００７８】
本実施の形態１で使用される水（Ｃ）は、上記アルカリ金属珪酸塩水溶液として添加されてもよいし、独立して添加されてもよい。水（Ｃ）の量は少なくなると十分に硬化せず、また混合が困難となり、多くなると硬化体の強度が低下しやすくなるので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して３５〜１５００重量部に限定され、好ましくは４５〜１０００重量部、さらに好ましくは５０〜５００重量部である。
【００７９】
実施の形態１において、必要に応じて発泡剤が添加されてもよい。発泡剤としては、過酸化物（過酸化水素、過酸化ソーダ、過酸化カリ、過ほう酸ソーダ等）、金属粉末（Ｍｇ，Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン）等が用いられ、多すぎると発泡ガスが過剰となり破泡し、少なすぎると発泡倍率が小さすぎて発泡体の意味を失うので、０．０１〜１０重量部であることが好ましい。過酸化水素を発泡剤として用いるときは、安全性、安定した発泡を考慮すると水溶液として用いるのが好ましい。金属粉末を用いる場合は、安定した発泡を得るために、直径２００μｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
本実施の形態１において、必要に応じて発泡助剤が添加されてもよい。発泡助剤は、発泡を均一に生じさせるものならば特に限定されず、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナ粉末等の多孔質粉体等が挙げられる。これらは単独で使用されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
【００８１】
発泡助剤の量は、多くなると組成物の粘度が上昇し破泡が発生しやすくなるので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。
【００８２】
本実施の形態１において、必要に応じて無機質充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解せず、発泡性無機質組成物の硬化反応を阻害せず、アルカリ金属珪酸塩と反応しないものであれば特に限定されず、例えば珪砂、川砂、ジルコンサンド、結晶質アルミナ、岩石粉末、火山灰、シリカフラワー、シリカヒューム、ベントナイト、高炉スラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ワラストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪藻土等が挙げられる。これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
【００８３】
上記無機質充填材は、平均粒径が小さくなると組成物の粘度が上昇し、高倍率の発泡体が得られず、大きくなると発泡が不安定になるので、平均粒径は０．０１〜１０００μｍが好ましい。無機質充填材の量が多くなると、得られる発泡体の強度が低下するので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して７００重量部以下が好ましい。
【００８４】
本実施の形態１において、必要に応じて補強繊維が添加されてもよい。補強繊維は、成形体に付与したい性能に応じ任意のものが使用でき、例えばビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、鋼繊維等が使用できる。
【００８５】
上記補強繊維の繊維径は、細くなると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボールが形成され易くなり、最終的に得られる発泡体の強度はそれ以上改善されない。また、この補強繊維が太くなるか若しくは短くなると、引張強度向上などの補強効果が小さくなり、長くなると繊維の分散性及び配向性が低下するので、繊維径１〜５００μｍ、繊維長１〜１５ｍｍが好ましい。上記補強繊維の添加量は、多くなると繊維の分散性が低下するので、上記反応性無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。
【００８６】
さらに、硬化体の軽量化を図る目的でシリカバルーン、パーライト、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、ガラスバルーン、発泡焼成粘土等の無機質発泡体、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン等の合成樹脂の発泡体、塩化ビニリデンバルーン等が添加されてもよい。これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
【００８７】
また、必要に応じて、アルミナセメント、γ−アルミナ、溶射されたアルミナ、アルミン酸アルカリ金属塩及水酸化アルミニウムを加えてもよい。
【００８８】
【実施例１】
実施例１では、実施の形態１で述べた加飾型４や熱硬化性配合物に関する諸条件を変化させることによって、本願発明の有効性について検討した結果を示す。
【００８９】
この実施例１においては、前記硬化体６としての無機緻密体及び無機発泡体を製造した。
【００９０】
無機緻密体とは、所定量のｎＳｉＯ２／Ｍ２Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、０．７ＭＰａで所定量の水に溶解し、ワラストナイト、ビニロン繊維、珪石粉、８号珪砂、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）をオムニミキサー（千代田技研工業株式会社製１５０リッター）で混合して均一なペーストとし、これを型体１０に流し込んで８５℃で６時間硬化させて製造したものである。
【００９１】
一方、無機発泡体は、前記無機緻密体の製造過程においてアルミニウム粉末を添加して得ることができる。すなわち、無機発砲体とは、所定量のｎＳｉＯ２／Ｍ２Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオートクレーブ中において１３０℃、０．７ＭＰａで所定量の水に溶解し、ワラストナイト、ビニロン繊維、珪石粉、８号珪砂、ＳｉＯ２―Ａｌ２Ｏ３系無機質粉体（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）、ステアリン酸亜鉛をオムニミキサー（千代田技研工業株式会社製）で混合して均一なペーストとし、これに粒径が７０μｍ以下の粉末を１００重量％含有するアルミニウム粉末（ミナルコ社製、商品名；３５０Ｆ）を添加して４０秒間攪拌し、型枠内に注入して３分間発泡させた後、型枠ごと８５℃のオーブン中で６時間加熱して製造したものである。
【００９２】
製造した無機緻密体及び無機発泡体の寸法は、２８８０×９２０×３１（ｍｍ）で共通である。
【００９３】
なお、上記の粒径はレーザー回折式分布計（セイシン社製、型式；ＰＲＯ７００Ｓ）によって測定した。
【００９４】
また、無機緻密体、無機発泡体を組成する反応性無機質粉体（Ａ）としては、以下の無機質粉体Ａ１，Ａ２…Ａ８を使用した。
【００９５】
無機質粉体Ａ１は、フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ；ＪＩＳ Ａ ６２０１に準ずる）を分級機（日清エンジニアリング社製、型式；ＴＣ−１５）により分級し、粒径が１０μｍ以下の粉末を１００重量％含有するものである。
【００９６】
無機質粉体Ａ２は、カオリン（組成：ＳｉＯ２ ４５．７％、Ａｌ２Ｏ３ ３８．３ ％ 平均粒径：８μｍ ＢＥＴ比表面積５．８ｍ２／ｇ） の原料粉を燃焼温度２５００℃、噴射粒子速度５０ｍ／秒で溶射して得た、活性無機質粉体（組成：ＳｉＯ２ ４９．７％、Ａｌ２Ｏ３ ４７．０ ％ 平均粒径：４９μｍ ＢＥＴ比表面積６４．３ｍ２／ｇ）である。
【００９７】
無機質粉体Ａ３は、フライアッシュを３０００℃で溶融後、８０ｍ／ｓの速度で大気中に紛霧して回収した無機質紛体である。無機質紛体Ａ３の平均粒径は５μｍ、比表面積は９．５ｍ２／ｇ であった。
【００９８】
無機質粉体Ａ４は、前記無機質粉体Ａ１を６００℃の温度にて焼成して得た、粒径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する焼成フライアッシュである。
【００９９】
無機質粉体Ａ５は、フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、比表面積１．８ｍ２／ｇ、ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品）１００重量部及びトリエタノールアミン２５重量％とエタノール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表した。
【０１００】
無機質粉体Ａ６は、カオリン（組成：ＳｉＯ２ ４５．７％、Ａｌ２Ｏ３ ３８．３％ 平均粒径：８μｍ ＢＥＴ比表面積５．８ｍ２／ｇ）９５重量部とクオーツ（住友セメント社製 商品名：ソフトシリカ）５重量部、及びトリエタノールアミン２５重量部％とエタノール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表した。
【０１０１】
無機質粉体Ａ７は、前記無機質粉体６を３００℃で３時間加熱することにより得たものである。
【０１０２】
無機質粉体Ａ８は、メタカオリン（エンゲルハード社製のＳＡＴＩＮＴＯＮＥＳＰ ３３、平均粒径３．３μｍ、比表面積１３．９ｍ２／ｇ）１００重量部及びトリエタノールアミン２５重量部％とエタノール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量あたりで表した。
【０１０３】
上記の無機質粉体Ａ１，Ａ２…Ａ８によって得られる無機緻密体及び無機発泡体を、各々無機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８とすると、これらの組成配合比は表１に示すようになる。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】
各加飾型１，２…１２の加飾部の材質、金属板部の材質、及び裏打ち方法については、表２に示すとおりである。
【０１０６】
【表２】
【０１０７】
さらに、実施の形態１による加飾型の耐久性を調べたところ、一の加飾型を繰り返し使用しても、この加飾型が引きちぎられることはなく、繰り返し屈曲により加飾部表面にひび割れを生じて、その使用ができなくなるのは、５００回以上用いた後であった。
【０１０８】
ここで、この実施例１の比較例として、従来の製造装置及びその装置を用いた製造方法によって模様付きパネルを製造した結果を示す。
【０１０９】
本比較例においては図９に示すように、本願加飾型の代わりに、前記加飾部と同一構造で前記金属板部を有しない加飾型を使用し、これを直接基盤上に装着した製造装置を用いて、実施例１と同様な操作を行った。すなわち、各無機緻密体１，２…８及び各無機発泡体１，２…８は各々、前記表２に示す加飾型１３，１４を用いることによって製造された。ただし、硬化体の加飾型からの離脱は、基盤に装着した加飾型に対し、直接硬化体を引き離す方法（図１０）、及び基盤を分離すると共に硬化体を固定して、加飾型を引き剥がす方法（図１１）の２つの場合について行った。
【０１１０】
その結果、直接硬化体を引き離す方法によると、加飾型と硬化体とが密着しているためワイヤによる剥離方向への力は硬化体全面に分散し、上記密着を解くに十分な力をワイヤに加えると、無機緻密体、無機発泡体共にその組成の如何に関わらず破損若しくは破壊して、満足な形状の硬化物を得ることができなかった。
【０１１１】
一方、基盤を分離すると共に硬化体を固定して、加飾型を引き剥がす方法によると、硬化体が破損、破壊することなく脱型することはできたが、製造工程で生じた加飾型の位置ずれにより、硬化体の全寸に対して加飾の凹凸の位置が各々微妙にずれていた。
【０１１２】
また、この方法においては、繰り返し利用回数が５０回にて加飾型が引きちぎられ、その耐久性は実施例１で示した本願加飾型の耐久性に及ぶものではなかった。
【０１１３】
以上、この発明の実施の形態１を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態１に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【０１１４】
例えば、加飾部には弾性材料が用いられることとしたが、具体的には、ウレタンゴム（Ｕ）、ケイ素ゴム（シリコーンゴム（Ｑ））、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、フッ化物系ゴム（フッ素ゴム（ＦＫＭ））、多硫化物系ゴム（多硫化ゴム（Ｔ））、グラフトゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、１，２−ポリブタジエン（１，２−ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ポリイソブチレンゴム、ポリブテンゴム、イソブテン−イソプレンゴム、アクリレートーブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム（ＮＢＲ））、ピリジン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム等の合成ゴム、あるいはスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−水素添加ポリオレフィン−スチレン共重合体等のスチレン系熱可塑エラストマーやブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ゴム中間ブロック−スチレン共重合体等のブロック共重合体、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ）等のエラストマーを挙げることができる。特に加硫によって得られるゴム組成物としては、耐薬品性、とりわけ耐アルカリ性に優れるエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）を使用することが最適であり、続いて、耐アルカリ性はエチレン−プロピレン系ゴム（ＥＰＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）に劣るものの耐摩耗や機械的な強度に優れるアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム（ＮＢＲ））、耐アルカリ性を多少犠牲にしてコスト性を重視した場合に選択される汎用ゴム、中でもスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）を使用することが望ましい。加硫ゴム以外のものではシリコーンゴム（Ｑ）を用いることが望ましいが、コスト的な観点からはウレタンゴム（Ｕ）が選択される。上記材料は、１種、又は２種以上混合したものであってもよく、炭酸カルシウム、アルミナ等の無機充填材や澱粉等の有機充填材を添加したものであってもよい。
【０１１５】
また、加飾部に裏打ちされている金属板部の材質としては、鉄、鉄鋼、ステンレススチール、銅、アルミニウム、真鍮等の金属又は合金等が挙げられる。そして、その厚さに関しては、特に限定はされないが、５ｍｍ以下、さらに０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。
【０１１６】
加飾型と型枠との位置決め方法についても、特に限定はされない。実施の形態１においては、金属板部の周縁部と型枠とに各々位置決め孔を設け、これらの位置決め孔にボルトを挿通することによって、型枠を加飾型の所定位置に精度よく、かつ容易に位置決め装着することが可能であった。しかし、更に精度を要求する場合には、ノックピン用の穴を設け、ノックピンを用いて行う方法を採用することが望ましい。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の請求項１記載のものによれば、基材硬化後、前記着脱部によって前記加飾型が前記型枠から分離される。
【０１１８】
そして、該加飾型をその一端から引き剥がして前記硬化体から離反させると、該加飾型は前記加飾部に前記金属板部が設けられて構成されているので、該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【０１１９】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【０１２０】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【０１２１】
また、前記金属板部を前記加飾部に固着して設けることができるので、前記着脱部を介して該金属板部に装着される前記型枠と前記加飾部との相対位置関係が確定される。
【０１２２】
このため、模様付きパネルを製造するごとに前記加飾型の着脱が繰り返されても、前記硬化体に付される凹凸模様と該硬化体の周端縁との相対的な位置関係が容易かつ良好に再現されるので、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【０１２３】
さらに、このように前記型枠に対して前記加飾部が固定できるので、例えば、振動が与えられる等の製造工程があったとしても該加飾部が所定位置からずれることはなく、この点においても、前記硬化体に所望する模様を忠実に付すことができる。
【０１２４】
したがって、円滑な脱型を可能にすると共に耐久性の高い加飾型を有し、かつ、所望する模様をパネルに忠実に付すことができる。
【０１２５】
また、請求項２に記載されたものでは、前記着脱部に設けられ、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔が、前記基材から離反させる方向への力を作用させる孔を兼ねているので、別途、離反させる方向への力を前記金属板部に作用させるための被係止孔等を形成する必要がない。
【０１２６】
このため、構成が簡略化されて部品点数を増大させることがない。
【０１２７】
しかも、前記型枠を離脱させてから直ちに該位置決め孔を用いて前記基材から離反させる方向への力を作用させることができるので、施工工程数の増大も抑制されて、さらに製造コストを低減させることができる。
【０１２８】
また、前記位置決め孔一点を用いて引き剥がしても、直接、前記ゴム製の加飾部に離反させる力を加えずに、前記金属板部から面状に分散させることができるので、さらに、加飾型の耐久性を良好なものとすることができる。
【０１２９】
そして、請求項３に記載されたものでは、前記加飾型が、前記金属板部を前記加飾部に裏打ちするのみで構成できるので、高い耐久性を有する該加飾型に良好な生産性を持たせて製造できる。
【０１３０】
また、請求項４に記載されたものでは、前記着脱部によって前記加飾型の周縁部に型枠を装着した状態で、例えば硬化性の液状基材を充填すると、該基材は、その前記加飾部接触面に凹凸模様が形成されながら硬化する。
【０１３１】
この際、該加飾部に沿って湾曲可能な金属板部が設けられて、加飾型の周囲の型枠へ装着されているので、加飾部は、型枠に対して位置決め配設される。
【０１３２】
このため、製品としてのパネルの所望する箇所に繰り返して模様を付すことができる。
【０１３３】
該基材硬化後、脱型が行われる。脱型では、まず、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させる。そして、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部と一体に湾曲させると共に徐々に剥離させて、前記基材から前記加飾型を離反させる。
【０１３４】
該加飾型の凹凸模様を形成する加飾部は、前記金属板部と共に、折曲せずに弓なりに湾曲して、前記硬化体に形成された凹凸面に対して略垂直方向へ徐々に外れていく。
【０１３５】
このため、前記加飾型の凸状部分が前記硬化体の凹状部分と従来のように引っ掛かりそのために極度の伸長が前記加飾部に生じる、という虞は小さく、円滑な脱型が可能である。
【０１３６】
したがって、従来のように応力集中による前記加飾部の凸状部分或いは前記加飾型自体の破損若しくは破壊の虞もなくなり、該加飾型の耐久性が向上してその転用回数も増大する。
【０１３７】
このように、円滑に脱型を行えて、しかも、加飾型に高い耐久性を持たせることができる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置を示す上面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置で、図１のＡ−Ａ線に沿った位置での断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置で、図１のＢ−Ｂ線に沿った位置での断面正面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造装置で、図３における着脱部近傍を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、基盤に加飾型と型枠とを設置する様子を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、基盤に加飾型と型枠とが設置された様子を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、型体に基材を充填して上蓋を設置した様子を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、硬化体と加飾型とが分離される前の様子を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、硬化体から加飾型が剥離される様子を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の模様付きパネルの製造方法を示し、図９の説明図における剥離箇所近傍した拡大断面図である。
【図１１】一従来例の模様付きパネルの製造装置を示し、図３に相当する箇所の断面図である。
【図１２】一従来例の模様付きパネルの製造方法を示し、加飾型から硬化体が離脱される様子を示す説明図である。
【図１３】他の従来例の模様付きパネルの製造方法を示し、硬化体から加飾型が剥離される様子を示す説明図である。
【図１４】他の従来例の模様付きパネルの製造方法を示し、図１３における剥離箇所近傍を拡大した断面図である。
【符号の説明】
１ 模様付きパネルの製造装置
３ 型枠
着脱部
３ｂ 位置決め孔
１２ｂ 位置決め孔
１４ ボルト
１５ ナット
１６ 座金
４ 加飾型
６ 硬化体
１０ 型体
１１ 加飾部
１２ 金属板部
１２ａ 周縁部（加飾型の周縁部）
Claims (4)
- 硬化性のパネル基材が充填される型体を有し、該型体は、前記パネルに凹凸模様を形成する加飾型と、該加飾型の周縁部に設けられ、前記基材によって得られる硬化体の周端縁を形成する型枠とを有する模様付きパネルの製造装置であって、前記加飾型は、弾性変形可能な加飾部と、該加飾部に設けられた金属板部とを有し、前記金属板部に前記型枠が位置決めされて装着可能とすると共に、該金属板部と前記加飾部とが一体に湾曲するものであり、該金属板部と前記加飾部とが一体に湾曲して硬化したパネル基材から剥離するように、該型枠を離脱可能とする着脱部を設けたことを特徴とする模様付きパネルの製造装置。
- 前記着脱部は、前記金属板部の周縁近傍の一部に形成される位置決め孔を有すると共に、該位置決め孔が、前記基材から離反させる方向への力を付与して、該金属板部を湾曲させながら、硬化した基材から前記加飾部と共に離脱させる手段に利用可能であることを特徴とする請求項１記載の模様付きパネルの製造装置。
- 前記加飾部の裏面には、前記金属板部が固着されて構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の模様付きパネルの製造装置に用いる加飾型。
- 略平面状に凹凸模様を形成する加飾部に沿って、湾曲可能な金属板部を設けた加飾型の周縁部に、着脱部を介して着脱可能とする型枠を位置決め配設した型体内へ、流動性基材を充填すると共に、該基材硬化後、前記型体の加飾型から前記型枠を離脱させてから、前記基材から前記加飾型を離反させる際、前記加飾型に設けられた加飾部を該金属板部と一体に湾曲させると共に剥離して、該基材に凹凸模様を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の模様付きパネルの製造装置を用いた製造方法。
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