JP3727504B2

JP3727504B2 - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP3727504B2
Application number: JP2000045041A
Authority: JP
Inventors: 正昭堀江; 素行水野; 伸治浦野
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2020-02-22
Also published as: JP2001233654A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、無機質板の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、軽量骨材を破壊することなく効率よく利用でき、より絶乾比重を小さくすることができる、押出成形法による無機質板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外壁材や屋根材等の外装材に用いられる無機質板には、軽量化のために、シラスバルーン、ガラスバルーン、パーライト等の様々な軽量骨材が用いられている。なかでも軽量効果が大きい軽量骨材として、ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体が汎用されている。
【０００３】
このような無機質板を押出成形法により製造するには、セメント等の水硬性材料、補強繊維、軽量骨材および水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成形し、次いで養生硬化させて製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
全体が均一強度、均一比重の良質な無機質板を得るためには、原料の混合混練が十分に行われる必要がある。そのため、中空構造を有する発泡体よりなる軽量骨材が、混合混練の際のシェアー（剪断）によって破壊されてしまっていた。また、押出成形の際にも、セメント等のマトリックスを緻密にするための加圧が十分に施されるために、さらに多くの軽量骨材が破壊されてしまっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような軽量骨材の破壊が起こると、軽量骨材の添加量に見合った軽量効果が得られず、軽量骨材が有効に機能しないという問題点がある。この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、軽量骨材を破壊することなく効率よく利用でき、より絶乾比重を小さくすることのできる、押出成形法による無機質板の製造方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、水硬性材料、補強繊維、軽量骨材および水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成形し、次いで養生硬化させて無機質板を製造するに際して、軽量骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を用い、軽量骨材および水以外の原料を乾式で混合し、次いで軽量骨材と水を同時に添加して混合混練して得た混練物を押出成形することを特徴とする無機質板の製造方法を提供する。
【０００７】
また、この出願の発明は、上記の無機質板の製造方法において、第２には、水に対して０．１〜０．４重量％の分散剤を添加する方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、上記の通りの特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【０００９】
まず、この出願の第１の発明は、例えばセメント等の水硬性材料と、パルプ、ロックウール、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等の補強繊維と、軽量骨材および水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成形し、次いで養生硬化させて無機質板を製造するに際して、軽量骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
なおこの出願の発明においては、例えば、上記原料の他に、必要に応じて、珪石粉、フライアッシュ、シリカ等のシリカ質原料や、増粘剤、減水剤等の混和剤等を添加して混合混練してもよい。
【００１１】
軽量骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を用いた理由は、平均粒径を３０μｍ未満あるいは膜厚が０．３０μｍを超えた場合には、発泡体自身の比重が高くなるために十分な軽量効果を得ることができない。また、平均粒径が１００μｍを超えたり、あるいは膜厚が０．０８μｍ未満の場合には、混合混練の際のシェアーや押出成形の際の加圧に耐えられずに発泡体が破壊されてしまうため、十分な軽量効果を得ることができない。これに対して、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を用いた場合には、このような問題点がことごとく解消されて十分な軽量効果が得られ、軽量骨材を効率よく利用でき、より絶乾比重の小さい無機質板を押出成形法により製造することができるためである。
【００１２】
また、この出願の発明においては、さらに、軽量骨材および水以外の原料を乾式で混合し、次いで軽量骨材と水を同時に添加して得た混練物を押出成形することを特徴とするものである。
【００１３】
良質な無機質板を得るためには原料の十分な混合混練が必要であるが、軽量骨材を長時間混合混練すると、中空構造を有する発泡体よりなる軽量骨材は破壊されやすくなる。したがって、できる限り短時間で、十分な原料の混練を行うことが重要である。
【００１４】
そのため、予め軽量骨材と水以外の原料を攪拌機等を用いて乾式で混合し、次いで攪拌を極低速または停止した状態で軽量骨材と水とを同時に投入し、所定時間混合混練することが望ましい。ここで、水を他の材料と共に先に投入してしまうと、混合混練した原料中に軽量骨材を分散させることが困難となり、不均一な材料となるため好ましくない。
【００１５】
この出願の第３の発明は、上記第１または第２の発明において、軽量骨材および水また、混練水に対して０．１〜０．４重量％の分散剤を添加することを特徴とするものである。かかる量の分散剤を混ぜておくとさらに混合混練時間を短くすることができ、さらに効果的となる。分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸系、ポリエチレングリコール系などの一般的な分散剤を用いることができる。
【００１６】
また、分散剤の添加量を水に対して０．１〜０．４重量％に限定した理由は、添加量が０．１重量％未満の場合には、混合混練時間の短縮効果が十分に発揮されず、他方、０．４重量％を超えた場合には混合混練の時間の短縮効果はそれ以上向上せずに経済的ではない。これに対して、添加量が０．１〜０．４重量％の場合には、効果的かつ経済的に混合混練時間を短縮することができるのためである。
【００１７】
なお、分散剤の添加量を増減して練りあがり時間を調べてみたが、添加量が０．１重量％未満の場合には未添加の場合と大差が無く、練りあがり時間の短縮効果は認められなかった。また、分散剤の添加量が０．４重量％を超えた場合には、練りあがり時間の短縮効果がほぼ一定になり、それ以上の短縮は認められなかった。
【００１８】
このようにして得た混練物を押出成形して養生硬化させる方法は、特に制限されず、一般に知られている方法で行うことができる。これによって、軽量骨材を破壊することなく十分に混合混練できるため、軽量骨材を効率よく利用でき、より絶乾比重の小さい無機質板を押出成形法によって製造することができる。
【００１９】
以下に実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
セメント、シリカ質材料、補強繊維、増粘剤、軽量骨材および水を表１に示す配合で用い、無機質板を製造した。軽量骨材には、平均粒径が３０μｍで膜厚が０．０８μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を用いた。
【００２１】
【表１】

【００２２】
最初に軽量骨材と水以外の原料を攪拌器に投入し、乾式で３分間の混合を行った。一旦攪拌を止め、軽量骨材と水を同時に攪拌器に投入してから再び攪拌を行って混合混練した。ここで、水を投入してから材料練りあがりまでの時間を測定した。得られた混練物を押出成形して養生硬化させ、無機質板とした。
【００２３】
この無機質板の絶乾比重（Ｈｆ）を測定した。また、軽量骨材を使用しない無機質板の絶乾比重（Ｈ０）を１．２０として、無機質板の絶乾比重の理論値（Ｈｔ）を求めた。さらに、軽量骨材が実際に機能している割合（寄与率）を、理論的軽量化量に対する実際の軽量化量として、次式より求めた。
【００２４】
寄与率（％）＝（Ｈ０−Ｈｆ）／（Ｈ０−Ｈｔ）×１００
加えて、軽量骨材による絶乾比重の低減効果を、次式より求めた。
低減効果（％）＝（Ｈ０−Ｈｆ）／Ｈ０×１００
これらの結果を表２に示した。
（実施例２）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均粒径を５０μｍとし、膜厚を０．２０μｍとして、その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。
（実施例３）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均粒径を１００μｍとし、膜厚を０．３０μｍとして、その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。
（比較例１）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の投入を、他の原料と共に最初に行って乾式で混合し、水のみを後から投入して混合混練した。その他は上記実施例２と同様にして無機質板を製造した。
（実施例４）
水に対して０．２重量％の分散剤を添加して用いた。その他は上記実施例２と同様にして無機質繊維板を製造した。
（比較例２）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均粒径を１１０μｍと大きくし、膜厚を０．０８μｍとして、その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。
（比較例３）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均粒径を３０μｍとし、膜厚を０．０７μｍと薄くして、その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。
（比較例４）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の膜厚を０．３５μｍと厚くして、その他は上記実施例２と同様にして無機質繊維板を製造した。
（比較例５）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均粒径を２５μｍと小さくし、膜厚を０．０８μｍとした上で、投入を他の原料と共に最初に行って乾式で混合し、水のみを後から投入して混合混練した。その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。
（比較例６）
ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体の平均粒径を２５μｍと小さくし、膜厚を０．０４μｍと薄くした上で、投入を他の原料と共に最初に行って乾式で混合し、水のみを後から投入して混合混練した。その他は上記実施例１と同様にして無機質板を製造した。
【００２５】
【表２】

【００２６】
表２より、実施例１〜４では、この発明の平均粒径、膜厚および混合混練方法により軽量骨材を添加することによって、絶乾比重を１４〜１６％も低減することができ、良好な軽量化効果が得られた。軽量骨材の寄与率も６８〜８５％と高く、軽量骨材がほとんど破壊せずに有効に機能していることが確認された。
【００２７】
比較例１では、ポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を他の原料と共に乾式で混合してから水を投入したため、実施例２と比較して、混練時のシェアーによって軽量骨材が破壊された量が増え、得られた無機質板の絶乾比重がわずかに高くなってしまった。しかし、この発明の方法による軽量骨材を用いて無機質板を製造したため、比較的よい軽量効果が得られる結果となった。
【００２８】
実施例４では、分散剤を添加したため、実施例２と比較して、練りあがり時間の短縮が実現できた。したがって軽量骨材がほとんど破壊せず、軽量骨材が最も有効に機能していることも確認された。なお、分散剤の添加量を増減して練りあがり時間の変化を調べてみたが、添加量が０．１重量％未満の場合には未添加の場合と大差が無く、練りあがり時間の短縮効果は認められなかった。また、０．４重量％を超えた場合には、練りあがり時間の短縮効果がほぼ一定になり、それ以上の短縮は認められなかった。
【００２９】
一方、比較例２では、軽量骨材の平均粒径を１１０μｍと大きくしすぎたため、軽量骨材が破壊されてしまい、良好な軽量化効果が得られなかった。比較例３では、軽量骨材の膜厚を０．０７μｍと薄くしすぎたため、軽量骨材が破壊されてしまい、良好な軽量化効果が得られなかった。
【００３０】
比較例４では、軽量骨材の膜厚を０．３５μｍと厚くしすぎたため、軽量骨材の比重自体が大きくなり、良好な軽量化効果が得られなかった。比較例５では、軽量骨材の平均粒径を２５μｍと小さくしすぎた上に、他の材料と共に最初に投入したため、多くの軽量骨材が破壊され、良好な軽量化効果が得られなかった。
【００３１】
比較例５では、軽量骨材の平均粒径を２５μｍと小さくしすぎ、膜厚を０．０４μｍと薄くしすぎた上に、他の材料と共に最初に投入したため、多くの軽量骨材が破壊され、良好な軽量化効果が得られなかった。
【００３２】
もちろん、この発明は以上の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この発明によって、軽量骨材を効率よく利用でき、良質でより絶乾比重を小さくすることのできる押出成形法による無機質繊維板の製造方法が提供される。

Claims

水硬性材料、補強繊維、軽量骨材および水等の原料を混合混練して得た混練物を押出成形し、次いで養生硬化させて無機質板を製造するに際して、軽量骨材として、平均粒径が３０〜１００μｍで膜厚が０．０８〜０．３０μｍのポリ塩化ビニリデン系樹脂の発泡体を用い、軽量骨材および水以外の原料を乾式で混合し、次いで軽量骨材と水を同時に添加して混合混練して得た混練物を押出成形することを特徴とする無機質板の製造方法。
水に対して０．１〜０．４重量％の分散剤を添加することを特徴とする請求項１記載の無機質板の製造方法。