JP3718388B2

JP3718388B2 - 無機質コーナーパネルの成形方法及びその装置

Info

Publication number: JP3718388B2
Application number: JP27266799A
Authority: JP
Inventors: 勉小山
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001088110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機質パネルの製造方法及び装置に関するものであり、より詳しくは、比重及び強度といったパネル品質と、パネル表面部分から気泡を取り除くことにより得られる外観品質の優れたコーナーパネルを成形し得る無機質コーナーパネルの成形方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発泡硬化性無機質材料には、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）等の発泡コンクリートなどがあり、最近では、同一出願人による特願平１０−１５４７３６号に示すような加飾面に気泡が残らない外観が良好な無機質成形体などが提案されている。また、建築物の外壁や屋根などに用いられる無機質材料の模様付きパネルの製造方法であって、外観の優れたパネルの成形方法としては、特開平１１−１９２６０７号公報に示すものなどが提案されている。
【０００３】
上記公報に記載された成形方法は、硬化性無機発泡体の面延伸方向に沿って振動を与えることにより、注型時に加飾型と材料との間に閉じこめられた、又は巻き込まれた気泡の除去を行うことができるというものである。この気泡の除去がなされない場合、上記気泡によって型に対する充填不良が生じるなどにより、表面に欠陥のある無機質発泡体が出来てしまい、製品の外観が損なわれることになる。
【０００４】
ところが、従来のＬ字型コーナーパネルの製造法では、断面がＬ字型等の立体的な形状を有するために気泡の除去が上手く行えなかった。例えば、図３に示すように、発泡硬化性無機質材料Ｍを型枠１、２及び加飾型３からなる型体に注型した後、単に上蓋５をして加振脱泡すると、発泡代４の部分の加飾が露出したままの状態になるなどの問題があった。
【０００５】
たとえ、一度この加飾部分が材料でぬらされたとしても脱泡のための加振を与えると，材料が滑り落ちて下降し、やはり同様の状態になる。この状態で発泡させ、材料を型内に充填させたとしても、再度の空気の巻き込みによる外観不良や気泡による図２に示すＡやＢのようなコーナーパネル特有の不良が発生してしまい、意図した意匠が得られないという問題が生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来のコーナーパネルがもつ問題点を解消し、比重及び強度といったパネル品質と、パネル表面部分から気泡を取り除くことにより得られる外観品質の優れたコーナーパネルを成形し得る、かつ生産性のよい無機質コーナーパネルの成形方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題に対し鋭意研究を重ねた結果、無機質コーナーパネルを製造する工程において、発泡硬化性無機質コーナーパネルの混合済み材料（以下、材料と称することもある）を、発泡を開始する以前にコーナー形状に成形し、発泡代を製品裏面側に作り出して加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させて成形することにより、品質のよい無機質コーナーパネルが得られることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものである。
すなわち、本発明によれば、第１の発明では、無機質コーナーパネルを製造する工程において、混合した発泡硬化性無機質材料が発泡を開始する以前に、該材料をコーナー形状に成形すると共に発泡代を加飾面の裏面側に作り出し、該材料を加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させることを特徴とする無機質コーナーパネルの成形方法が提供される。
【０００８】
さらに、第２の発明では、発泡代は、落とし蓋を型枠内に注型された発泡硬化性無機質材料に対して落とし込んで、発泡硬化性無機質材料をコーナー形状に成形し、しかる後に落とし蓋を取り除くことにより、作り出されることを特徴とする上記の無機質コーナーパネルの成形方法が提供される。
【０００９】
さらにまた、第３の発明では、上記第２の発明において、落とし蓋を型枠内に落とし込む際に、加振をしながら落とし込で発泡代を作り出すことを特徴とするの無機質コーナーパネルの成形方法が提供される。
【００１０】
第４の発明では、発泡硬化性無機質材料を成形型に供給し、該発泡硬化性無機質材料を発泡・硬化させて無機質コーナーパネルを形成するための成形装置であって、前記成形型は、前記無機質パネルの平面に直交する方向に凹凸模様を有する加飾型を備え、該材料をコーナー形状に成形する際に、発泡代を加飾面の裏面側に作り出せるようにしたことを特徴とする無機質コーナーパネルの成形装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の無機質コーナーパネルは、▲１▼原料となる発泡硬化性無機質材料をミキサーで混合、混練する発泡硬化性無機質材料調製工程、▲２▼凹凸模様の付された加飾型が内部に設置された型枠へミキサーから無機質混合材料を充填する注型工程、▲３▼型枠へ注型された材料へ加振手段により振動を付与して加飾面の気泡除去を行わせる振動付与工程、▲４▼型枠へ上蓋を取り付けて材料を加熱炉で加熱して発泡硬化させる加熱硬化工程、▲５▼硬化された硬化体を脱型する脱型工程及び▲６▼脱型された硬化体を乾燥炉で乾燥させる乾燥工程の各工程を経て製造される方法であって、▲２▼の注型及び▲３▼振動付与工程のおいて、本発明の発泡代を形成するところに特徴がある。
【００１２】
例えば、図１に示すように、コーナーパネルの原料となる混合した発泡硬化性の無機質材料Ｍを、発泡充満させた材料の形状を保形するための型枠１、２及びパネルに凹凸模様を形成する加飾型３からなる型体に注型し、この材料が発泡を開始する以前に材料をコーナー形状に成形し、さらに発泡代４を製品裏面側に作りだし、上蓋５をし、発泡硬化性無機質材料Ｍを加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させるものである。
【００１３】
上記発泡代を製品裏面側に作り出す方法としては、例えば、次のような方法がある。
（１）コーナー形状に材料をすりきる方法
材料をコーナー形状に成形する方法としては、発泡硬化性無機質材料Ｍをへらで型枠１、２及び加飾型３からなる型体に塗りつけたり、図４に示すようにすり板６を用いて、何回か長手方向に往復することでコーナー形状に材料をすりきれる型で成形し、材料上面側（製品裏面側）に発泡代４に相当する空間を形成する方法がある。ローラーでしごいて形状を成形しても良く、材料の粘度が比較的低い（フロー試験において、１７０ｍｍ程度以下）の材料の場合は、コーナー形状に材料を保形するためにネット状またはフィルム状の裏面補強材を入れることが望ましい。もちろん、どのような方法で材料をコーナー形状に成形したとしても、コーナー形状に合った適切な形状及び発泡倍率に見合った適切な量の発泡代４を、型枠に上蓋を取り付ける時に確保しておく必要がある。
【００１４】
ここでコーナー形状に合った適切な形状とは、例えば、図５（ａ）に示すようなＬ字型コーナーならばＬ字型の発泡代４を、図５（ｂ）に示すようなＵ字型のコーナーならばＵ字型の発泡代４の形状を言う。
【００１５】
そして適切な発泡代の形状を設けないと、得られたコーナーパネルは局部的に比重及び強度が異なるようになる。すなわち、製品面内に局部的に異なった比重及び強度の大きな分布を有する製品ができてしまう。また適切な量の発泡代を設けないと、過剰な発泡圧が型内に生じてパネルの厚みが意図した寸法より厚くなってしまう等の不良が生じてしまう。例えば、図５（ａ’）に示すように、材料Ｍが局部的に厚くなるようなＭ２部分及び局部的に薄くなるようなＭ３部分が存在するようになると、それぞれに対応して発泡代には、発泡代が短くなる４３部分及び長くなる４２部分が発生し、製品の寸法に不良が生ずることになり、パネルの品質上問題になる。
【００１６】
従って、混合した発泡硬化性無機質材料が発泡を開始する以前に材料をコーナー形状に成形し、発泡代を製品裏面側に作りだした後、発泡硬化性無機質材料を加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させることがパネル品質上有効な手段になる。
【００１７】
（２）落とし蓋を用いて発泡代を形成する方法
発泡代を形成する第２の方法として、脱泡時に落とし蓋を用いる方法がある。本発明の無機質コーナーパネルは、混合した発泡硬化性無機質材料が発泡を開始する以前に、材料をコーナー形状に成形し、発泡代を製品裏面側に作りだして、加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させることがパネル品質上有効であるが、さらに、この状態で加振脱泡をすることが望ましい。なぜならば、脱泡しないと、混合した材料を型内に注型する時に、加飾型と材料の間に空気を閉じこめ、又は巻き込んでしまい、これによりパネルの外観を損ねる不良が頻繁に発生するからである。また、脱泡の方法としては、型枠に水平や垂直方向などの加振を与える方法がある。
【００１８】
この不良に対しては、図６（ａ）に示すように、落とし蓋７を型枠１に対して落とし込むことにより発泡代４を製品裏面側に確保し、加振脱泡を行い、さらに図６（ｂ）に示すように加振停止後に、落とし蓋７を取り出して発泡代４を確保して、脱泡と同時に発泡代４を形成する。
【００１９】
また、例えば、図７（ａ）に示すように、上蓋５に内蓋７を取り付けて、これを型枠１に落とし込み、加振脱泡を行い、続いて図７（ｂ）に示すように、加振を停止した後、材料が発泡を開始する以前に、この内蓋７を取り除くことで発泡代４を形成してもよい。ここで内蓋とは、落とし蓋の一種であって、型枠に対して落としこんでいるものである。その他の落とし蓋の形状としては、図８に示すような、（ａ）型枠にセットするタイプで、ピンやボルトを使用して型枠にセットすることで位置を決めるタイプや（ｂ）落とし込み量を調節できるタイプであって、材料の発泡倍率が多品種の場合に有効なものを挙げることができる。
【００２０】
次に、本発明の発泡代の形成における、落とし蓋を型枠に落とし込む方法としては、加振をしながら落とし蓋を型内に落とし込む方法が好ましい。この方法は、加振を付与することにより材料を流動化させ、省エネルギーで脱泡が可能になって、パネル外観品質を確保でき、かつ小さな力で効率よく落とし蓋を落とし込むことができる。
【００２１】
すなわち、製品パネルの外観品質が優れたものを得るのに、加振脱泡時の加振加速度が小さくて済むということである。図９に示すように、注型された材料Ｍの上側９（すなわち、加飾面の反対側）が落とし蓋７で拘束された状態９’（図９（ａ））と自由な（すなわち、空間になっている）状態９（図９（ｂ））では、同じ振動を与えても脱泡の状態が異なってくる。
【００２２】
例えば水平振動として、加振加速度を２Ｇと６Ｇを型枠に付与した場合、材料Ｍの上側の状態と製品外観の評価結果を表１に示す。この時の材料レオロジー特性は、スランプフロー試験で１４０〜１６０ｍｍ程度であり、材料には、ＳｉＯ₂及びＡｌ₂Ｏ₃を組成成分とするＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系反応性粉体と、アルカリ金属珪酸塩と、水とを含む発泡硬化性無機質材料を使用した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１から明らかなように、加振加速度が２Ｇであっても、材料Ｍの上側は拘束されない状態であれば拘束された状態の６Ｇの加振加速度と同等の外観を呈することが分かる。この脱泡状態の外観の違いは、一般的に無機質材料では、加振を付与することで流動性を向上させることができる（例えば、一般的な無機材料であるコンクリートでよく実施される加振による締め固めや脱泡等がこれである。）が、材料の上側を拘束された状態では、この流動性の向上の度合いが異なる為に生じると考えられる。
【００２５】
より少ないエネルギーで加振脱泡を行うためには、図１０（ａ）に示すように材料の上側９が自由な状態の部分Ｍ１で脱泡し、落とし蓋７で材料Ｍを押しつぶし、押し上げながら徐々にこの自由な状態の部分Ｍ１、すなわち良く脱泡出来る部分を矢印の方向に移動させれば良い（図１０（ｂ））。この時の型枠１の設置角度は、例として図１０（ｂ）に示すような２辺長さの異なるＬ字型コーナーパネルの場合、両辺の鉛直高さｌが一致するようにセットすると材料が洩れることなく落とし蓋７を落とし込める。もちろん落とし蓋７は、型枠の角度と一致するように落とし込むことが好ましい。
【００２６】
さらに、落とし蓋を落とし込むのに必要な力に関しては、材料の流動性が向上している状態の方が小さくて済む。例えば、上蓋に内蓋を取付た落とし蓋では、加振しながらの場合は、蓋の重さ（面圧０．１ｋｇ／ｃｍ²程度）で十分落としこめる。一方、加振を付与しないと落とし込めないので、落とし蓋を型枠に落とし込む際に、加振をしながら落とし蓋を型内に落とし込むことは、生産性及びエネルギー効率において有効な手段になる。
【００２７】
（３）ライナーを用いて発泡代を形成する方法
落とし蓋を使わずに、発泡代を形成する方法としては、例えば図１１に示すように、脱泡後に型枠の高さを変更する方法が挙げられる。まず型体１内に材料Ｍが充満する高さで注型し、加振脱泡を行い（図１１（ａ））、次に発泡代分の高さを補って上蓋５をセットするというものである（図１１（ｂ））。高さを変更する為の手段の一例として、図１１（ｂ）では上蓋４と型枠１との間にライナー８を入れている。しかし、この場合、高さを補った部分にパーティラインが出てしまう上に、落とし蓋で成形するのに比べて型体セットや脱型での作業が多くなる。また、型体自体の部品が多くなるという課題もある。
【００２８】
従って、混合した発泡硬化性無機質材料が発泡を開始する以前に、材料をコーナー形状に成形できて、かつ発泡代を製品裏面側に作り出して、さらにこの状態で加振脱泡ができ、その後加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させるための方法として落し蓋で成形することが好ましく、パネル外観品質を確保することはもとより、作業性や型体コストの面からも有効な手段になり得る。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の第１の発明では、発泡硬化性の無機質コーナーパネルの混合済み材料が、発泡を開始する以前にコーナー形状に成形し、発泡代を製品裏面側に作り出して加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させることを特徴として成型し得る。これによりパネルの品質を確保できるものである。
【００３０】
第２の発明では、落とし蓋を型枠に対して落とし込むことを特徴として、第１の発明で確保できるパネルの品質を維持したまま、外観品質を確保するための加振脱泡を行うことができ、さらに作業性や型体コストの面からも効率的に成形し得る。
【００３１】
さらに、第３の発明では、加振をしながら落とし蓋を型内に落とし込むことを特徴として、材料が落とし蓋によって拘束されず脱泡できる部分を、落とし蓋の落とし込みによって製品両端方向に移動させ、加飾面全体にわたって脱泡が行い得る。さらに小さな力で落とし蓋を落とし込むことができ、生産性及びエネルギー効率の高い成形を実現し得る。
【００３２】
また、第４の発明である無機質コーナーパネルの成形装置を用いることにより、パネル外観品質の優れた無機質コーナーパネルを作業性や型体コストの面からも効率的に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コーナーパネルを製造する成形型の内部模式図である。
【図２】コーナーパネルの不良を説明する図である。
【図３】コーナーパネルを製造する場合の課題点を説明する断面模式図である。
【図４】コーナー形状に材料をすりきる型を説明する図である。
【図５】コーナー形状に合った発泡代を説明する断面模式図である。
【図６】落とし蓋による成形を説明する断面模式図である。
【図７】内蓋を上蓋に取り付けた落とし蓋を説明する図である。
【図８】落とし蓋の種類、形状を示す図である。
【図９】材料上側の状態を説明する図である。
【図１０】加振しながら落とし蓋を落とし込む状態を説明する図である。
【図１１】型枠高さを変更する成形方法を説明する断面模式図である。
【符号の説明】
１型枠
２型枠
３加飾型
４発泡代
５上蓋
６すり板
７落とし蓋
８ライナー
９材料Ｍの上側
Ａ軒下不良発泡
Ｂ特異気泡
Ｍ発泡硬化性無機質材料
ｌＬ字型コーナーパネル型枠の両辺の鉛直高さ

Claims

無機質コーナーパネルを製造する工程において、混合した発泡硬化性無機質材料が発泡を開始する以前に、該材料をコーナー形状に成形すると共に発泡代を加飾面の裏面側に作り出し、該材料を加飾面と垂直方向又は鉛直方向に発泡させることを特徴とする無機質コーナーパネルの成形方法。
発泡代は、落とし蓋を型枠内に注型された発泡硬化性無機質材料に対して落とし込んで、発泡硬化性無機質材料をコーナー形状に成形し、しかる後に落とし蓋を取り除くことにより、作り出されることを特徴とする請求項１記載の無機質コーナーパネルの成形方法。
落とし蓋を型枠内に落とし込む際に、加振をしながら落とし込で発泡代を作り出すことを特徴とする請求項２に記載の無機質コーナーパネルの成形方法。
発泡硬化性無機質材料を成形型に供給し、該発泡硬化性無機質材料を発泡・硬化させて無機質コーナーパネルを形成するための成形装置であって、前記成形型は、前記無機質パネルの平面に直交する方向に凹凸模様を有する加飾型を備え、該材料をコーナー形状に成形する際に、発泡代を加飾面の裏面側に作り出せるようにしたことを特徴とする無機質コーナーパネルの成形装置。