JP3980181B2

JP3980181B2 - 高比重木質セメント板およびその製造方法

Info

Publication number: JP3980181B2
Application number: JP18349698A
Authority: JP
Inventors: 忠史杉田
Original assignee: Nichiha Corp
Current assignee: Nichiha Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000016854A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば屋根材として使用される高比重木質セメント板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境汚染の原因となる石綿を含むスレート瓦に代えて、木片とセメントとを含有する木質セメント板を屋根材として使用することが提案されている。
該木質セメント板は屋根材として使用する場合には、屋根材として必要な強度を確保しかつ耐候性、耐久性を付与するために比重１．４ｇ／cm³以上の高比重とされる（特公平７−１５１９３号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記木質セメント板に使用される木片は通常長径１．０〜２５mm、短径０．５〜８．０mm、厚み０．０５〜２．０mm程度の寸法の比較的大型なものであるため、経年劣化によって表面に存在する木片に剥脱現象が起こり易く、また表面が粗であるために吸湿し易く、耐凍結融解性能が悪くなるおそれがあると言う問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、木質補強材として、長径１．０〜３５ mm 、短径０．５〜８．０ mm 、厚み０．０５〜２．０ mm の寸法を有する木片のみを有し、該木片が２〜１０重量％の混合比率でもってセメントと混合された第１の混合物の硬化物を基層とし、木質補強材として、長径５ mm 以下、短径０．５ mm 以下、厚み０．１ mm 以下の微細木質繊維のみを有し、該微細木質繊維が１〜１０重量％の混合比率でもってセメントと混合された第２の混合物の硬化物を表層とし、該第２の混合物の木質補強材は該微細繊維のみであり、全体の比重が１．４ｇ／cm³以上である高比重木質セメント板を提供するものである。更に本発明では、前記第２の混合物を基板上に散布して表層マットとし、上記表層マットの上に前記第１の混合物を散布して基層マットとし、更に、上記基層マット上に前記第２の混合物を基板上に散布して表層マットとし、上記表層マットと上記基層マットから成る複層マットを水分存在下で圧締養生硬化せしめる高比重木質セメント板の製造方法が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について詳細に説明する。
〔基層〕
本発明の高比重木質セメント板の基層に用いられる木片とは、主として針葉樹から得られ通常長径１．０〜３５mm、望ましくは５〜２０mm、短径０．５〜８．０mm、望ましくは０．５〜５mm、厚み０．０５〜２．０mm望ましくは０．１〜０．５mm程度の大きさのものが用いられる。
該木片の長径が１．０mm未満の場合、短径が０．５mm未満の場合、あるいは厚みが０．０５mm未満の場合には、セメントマトリックスのつなぎ作用が顕著でなくなり補強効果が低下し、また木片の長径が３５mmを越える場合、短径が８mmを越える場合、あるいは厚みが２mmを越える場合には、原料混合物マットが嵩高くなり過ぎて比重が１．４ｇ／cm³以上の高密度の製品が得られにくい。
【０００６】
該木片は重量割合として２〜１０重量％、望ましくは３〜８重量％、更に望ましくは４〜６重量％程度添加される。該木片の添加量が２重量％未満であると補強効果が充分でなく、また１０重量％を越えると高密度の製品を得ることが困難になり、耐水耐湿性、寸法安定性、耐凍結融解性、更には不燃性等に悪影響が出て来るし、該木片から溶出するセメント硬化阻害物質によってセメントの硬化が阻害されるおそれもある。通常は上記木片−セメント混合物１００重量部に対して水１５〜５０重量部が添加され混合される。上記水は添加混合物を攪拌しながら水をスプレーすることによって行なうことが望ましい。このような添加方法によれば、混合物中に集塊が形成されにくい。上記混合物には、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント等のセメント類以外に更に砂、砂利、砕石、ケイ砂、ケイ石の粉末、シリカヒューム、高炉スラグ、フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト等のケイ酸含有物質、二水石膏、半水石膏、無水石膏、消石灰、生石灰等の活性石灰含有物質、例えばワラストナイト、セピオライト、ガラス繊維、ロックウール等の無機繊維、例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の有機繊維、水ガラス、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、炭酸ナトリウム等の単独または二種以上の混合物からなる硬化促進剤、あるいは極く少量の添加によってセメント硬化促進作用を示すアルミナセメントのような添加剤、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等の水性糊料、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等の合成樹脂エマルジョンの強化剤、ワックス、パラフィン、シリコン、高級脂肪酸の金属塩等の撥水剤等が混合されてもよい。
【０００７】
〔表層〕
本発明の高比重木質セメント板の表層に用いられる微細木質繊維とは、主として針葉樹から得られ通常長径５mm以下、短径０．５mm以下、厚み０．１mm以下の大きさのものが用いられる。
該微細木質繊維の長径が５mmを越えた場合および／または短径が０．５mmを越えた場合および／または厚みが０．１mmを越えた場合は表層の緻密性が低下し、吸湿性が大きくなって耐凍結融解性能が低下するおそれがある。また上記微細木質繊維の長径が５mmを越えた場合には、繊維が糸まり状になったり繊維相互が絡み易くなり、原料混合物を攪拌して均一に混合することが困難になり、原料混合物中に集塊が生じ易くなり、かつ後記する乾式法による製造の際に、基板上に原料混合物を散布してマットをフォーミングする場合にほぐれにくゝ、散布に支障をきたし均一なマットをフォーミングすることが出来なくなるおそれがある。
【０００８】
望ましい微細木質繊維としては、シート状のパルプ集塊をターボミル等で粉砕したいわゆる粉体パルプが望ましい。該粉体パルプを使用すると、原料混合物を均一に混合することが容易になり、したがって原料混合物中に集塊が生ぜず、また非常に散布し易くなる。
該微細木質繊維は原料混合物中に通常１〜１０重量％、望ましくは４〜６重量％程度添加される。該微細木質繊維の添加量が１重量％未満であると表面が脆くクラックが入り易いと共に層厚が充分でなく、圧締圧縮比が大きくならないので、緻密かつ平滑な表面が得られにくゝなる。また１０重量％を越えると耐水耐湿性、寸法安定性、不燃性等に悪影響が出て来る。
上記微細木質繊維−セメント混合物には基層用原料混合物と同様に水、所望なればその他の原料が混合され、表層用原料混合物が調製される。
【０００９】
〔木質セメント板の製造〕
本発明の木質セメント板を製造するには先ず、表層用原料混合物を搬送板、あるいは型板等の基板上に散布して表層マットをフォーミングし、更にその上から基層用原料混合物を散布して基層マットをフォーミングする。上記マットフォーミング工程において、表層用原料混合物の散布量と基層用原料混合物の散布量との割合は通常１：１〜１：６重量比、望ましくは１：１〜１：２．５重量比に設定される。
【００１０】
上記基層マット上には更に表層用原料混合物を散布して表層マットをフォーミングしてもよい。この場合の散布量は最下層の表層マットの場合と同様である。この場合には基層マットの下側（最下層）の表層マットが表側、基層マットの上側の表層マットが裏側となる。そして該基板の表面にはエンボス模様を付しておいてもよい。
【００１１】
上記複層（二層または三層）マットは通常２５〜２００kg／cm²程度の高圧で圧締し、常温で２４時間以下の予備硬化、もしくは５０〜８０℃、５〜１０時間加熱して予備硬化される。圧締養生後は該予備硬化物をオートクレーブ養生、高温養生、あるいは自然養生により硬化させ、更に加熱乾燥あるいは自然乾燥により乾燥させる。その後所望なれば得られた木質セメント板に塗装、撥水処理等を施こしてもよい。
このようにして得られた本発明の木質セメント板は通常密度が１．４ｇ／cm³以上、望ましくは１．６ｇ／cm³以上、更に望ましくは１．８〜２．０ｇ／cm³の高密度を有し、表層あるいは表層と基層とは緻密であり、高強度かつ耐久性、耐水耐湿性および寸法安定性を有する。
上記密度が１．４ｇ／cm³以下であると製品の吸水吸湿性が大きくなり、寸法安定性や耐凍結融解性能、ひいては耐候性や耐久性が悪くなる。
【００１２】
【作用・効果】
本発明の木質セメント板は石綿を含まないから製造作業環境を悪化させず、また高比重したがって高密度であるから高強度かつ高耐久性を有する。しかも木片を使用している基層表面を微細木質繊維を使用している緻密な表層で被覆するから、木片は表面に出ず、木片の剥脱現象は起こらず、表面が平滑になりかつ耐水耐湿性、寸法安定性、耐凍結融解性、不燃性等に優れた製品が得られる。また木片や微細木質繊維の添加量を１０重量％以下に制限すると、該木片から溶出するセメント硬化阻害物質による影響が小さくなり、セメントが順調に硬化する結果、表層と基層との層間剥離強度が向上して高強度な製品が得られる。
【００１３】
【実施例】
表１に示す組成の表層原料混合物を基板上に５．４kg／ｍ²割合で散布して表層マット（表面）をフォーミングし、該表層マット上に更に表１に示す組成の基層原料混合物を１７kg／ｍ²の割合で散布して基層マットをフォーミングし、更に該基層マット上に同じ表層原料混合物を同じ量散布して表層マット（裏面）をフォーミングする。
【００１４】
【表１】

【００１５】
上記三層マットを５０kg／cm²の圧力で圧締して５０℃に加熱して８時間放置することによって予備硬化せしめ、その後脱型し１週間常温状態に放置して養生を行なった。この自然養生によって完全硬化せしめたものを試料とする。
該試料の物性測定結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】

【００１７】
実施例１〜４は緻密かつ割れのない平滑表面を有するし、表面における木片の剥脱もない。一方表層のない比較例１は表面に木片剥脱がみられ、また表層に粉体パルプが使用されていない比較例２，３は表層に割れがみられる。

Claims

木質補強材として、長径１．０〜３５ mm 、短径０．５〜８．０ mm 、厚み０．０５〜２．０ mm の寸法を有する木片のみを有し、該木片が２〜１０重量％の混合比率でもってセメントと混合された第１の混合物の硬化物を基層とし、
木質補強材として、長径５ mm 以下、短径０．５ mm 以下、厚み０．１ mm 以下の微細木質繊維のみを有し、該微細木質繊維が１〜１０重量％の混合比率でもってセメントと混合された第２の混合物の硬化物を表層とし、
全体の比重が１．４ｇ／cm³以上であることを特徴とする高比重木質セメント板。
請求項１に記載の高比重木質セメント板を製造する方法であって、
前記第２の混合物を基板上に散布して表層マットとし、
上記表層マットの上に前記第１の混合物を散布して基層マットとし、
更に、上記基層マット上に前記第２の混合物を基板上に散布して表層マットとし、
上記表層マットと上記基層マットから成る複層マットを水分存在下で圧締養生硬化せしめることを特徴とする高比重木質セメント板の製造方法。