JP4047416B2 - 成形プレス用クッション材及び、該クッション材を用いた板状物の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セメントモルタル 材料と表装固形物例えば、タイル陶片、御影石、大理石等の天然石、セラミック、ガラス、合成樹脂等のプレス一体成形を行う際の表装固形物保護を目的としたプレス成形及び成形用クッション材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば外壁パネル、舗道等には化粧用の表層部材としてタイル陶片を使用するとともにこのタイル陶片をセメント、モルタルベース基板に固定することにより成形したセメント、モルタル成型品があった。
【０００３】
このセメント、モルタル成型品の成型方法は例えば型枠内に、取り外し、または水などによる溶解が可能な目地材を所望厚さにて設置し、次いでその目地材上に表面を下に向けた表装固形物を所望目地深さになるように固定し、その後必要に応じて鉄筋等を配してセメント、モルタルを打設することにより、前記表装固形物の裏面半部をセメント、モルタルに埋め込んで養生、固化させ、型枠から離型の後、目地材を成形体から除去することにより表装固形物とセメント、モルタルの一体成形板を得るという流し込み成形方法が行われている。この方法での成形では、工業的な面で製造時間、養生スペース等の問題があり、量産が困難であるという欠点がある。そこでこの点を改善すべく、モールド等によるプレス成形が普及し、量産化が可能となっている。そのプレス法については、モールドプレス、振動プレス、真空吸引による脱水プレス等があり、量産化、効率化が実現されている。
【０００４】
しかし、プレス成形において、セメント、モルタル基板とタイル陶片などの表装固形物とを一体成形する場合、かかる圧力により表装固形物が破損するという問題が発生する。これは、プレス下型と、プレスの際圧縮、脱水され不均一化したセメント、モルタルにはさまれた表装固形物が圧迫され、不均等な加圧を受け、また、表装固形物自体が歪み、凹凸を持つことがあり、不均一な加圧を受けると応力集中により、破損に至るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
プレス成形による表装固形物とセメント、モルタルとの一体化を行う上で、表装固形物を保護するための何らかのクッション材が必要となる。そのクッション材には、高圧縮力に耐えること、耐久性、作業性に優れることが条件づけられる。特開平６−８０５号明細書には、搾水吸引通路を備えた脱水プレス装置におけるプレス成形で、装置下型に表装固形物を表面を下側に向けて敷き、その上にセメント、モルタルを投入、加圧成形する際、セメント、モルタルに含まれる水分の一部が表装固形物の表面側に浸出し、成形圧力と表装固形物表面側下面の圧力とを略同一にして保持させるとの提案がある。この方法での表装固形物保護はある程度は可能であるが、表装固形物表面の凹凸の度合い、また表装固形物がタイル陶片等の薄板の場合、焼成時の表面の凹凸等が著しいものでは、充分な効果が発現されず、完全には保護されず破損が生ずる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異形の表装固形物とセメント、モルタル基板とのプレス一体成形において、押圧時、その表装固形物の歪み、凹凸と瞬時に対応し、一体成形を破損無く可能とする均一な圧力分布を与えるクッション材を提供し、種々な表装固形物を表面に施す一体成形を可能とするものである。
【０００７】
このクッション材は、弾性質表面材と弾性質枠材に覆われ、その内部に水、油と言った高流動性の液体と、その流動性に逆らわず、無負荷もしくは微弱負荷の範囲でフラットな形状を確保する、例えばスポンジ、フォームラバー、多孔質発泡樹脂といった形状保持材を複合して備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明は、様々な形状の表装固形物を表面に配したセメント、モルタル成形体を破損なく製造することを主たる目的としたものである。前記の目的において、この本発明者は、表面に形状追従性に富む柔軟かつ丈夫な弾性質シート、内部に高流動性の液体と多孔質発泡シートを、略隙間無く充填する。クッション材周縁は、弾性かつ引き裂き強度、耐久性を有する枠材にて保護。底部にはクッション材自体が取り扱い時に取り扱い困難な程変形しないように平鋼板を貼付け、プレス下型枠内に、枠の上下動を妨げない程度の気密性をもたせるように、クッション材周縁をシリコーン剤にて充填シールすることにより、成形体表装固形物を表面に配した搾水プレス時に破損無く成形することに成功したものである。
【０００９】
上記クッション材は、弾性質表面材の材料選択と周縁部のシーリングが重要となる。また、内部充填材に使用する液体の粘性、また形状保持材との親和性も、このクッション材のクッション特性の保持に支配的影響力を持つものである。第１図〜第７図に示されるこの発明の好適な実施例を参照しながら、その構成をさらに詳しく説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明するが、本形態に限定されるものでではない。図１にこのクッション材全図を概念的に示す。１は弾性質表面材であるが、この厚みについては、引き裂きに耐え、柔軟性を失わないという条件のもとで、圧力の程度に応じ適宜選択する。異形の表装固形物を保護する目的上、最低でも引張り強さが５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上、好ましくは８０ｋｇｆ／ｃｍ２以上は必要となり、それより弱い材料を使用すると、耐久性に大きく影響してくる。このことから考えて、弾性質表面材の厚さを規定するならば最低３ｍｍは必要である。材質の例として、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム等で、硬度は７０゜以下、好ましくは３０゜〜５０゜の範囲が好ましい。それよりも硬過ぎると表装固形物の細かな形状に迅速に追従できず、また柔らか過ぎると表面材自体の実強度が失われ、耐久性が大幅に減少する。
【００１１】
図２の４に弾性質枠材を示した。このクッション材の構造として本来は継ぎ目が殆どない袋状プレートとなすのが理想的であるが、内部に液体と形状保持材を充填する必要があるので、必然的に大きめの継ぎ目が必要となってくる。この発明では、実施例として下側基板、周縁枠材、弾性質表面材を図６のように積層する形でそれぞれを接着する方式をとった。接着剤については、ゴム系、エポキシ型、シリコーン型、ウレタン型等の弾性接着剤を用いることができる。ただし、この接着に関しては細心の注意をはらい、均一で充分な接着を行うのが重要である。その接着工程において、図７に示すように、形状保持材を内部に仕込んだ後表面材周縁を接着し、一部例えば図７のように一角を未接着のまま残し液体を注入して、略充満させた後に最後の未接着部を接着する。ここでクッション材内部の液体は、空気を全く含まないのが理想であるが、基本的には表面材の内面がほぼ全面液体に接触していれば、形状保持材中に若干の気泡を保有していてもさほど大きな影響はない。
【００１２】
４の周縁部における枠材は、幅１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度が適当で、継ぎ目のない一体成形体が好ましく、額縁状に配置され、２の充填材のシール要素として重要な機能を果たすものである。プレスモールド、または金型内にこのクッション材が設置されている場合、型の内壁と、クッション材側面、つまり表面材側面、下面基板側面及びそれらの間に介在する枠材が、図３の５に示すコーキング剤を挟んで略密着した状態となり、プレス時、表面上方から圧迫され内部圧力が上がっても、型側面からの反力により、破裂することなく耐えうる構造となっている。また、枠材と表面材、下面基板との接着部も、プレス時の圧迫により密閉度が増し、内部の液体が漏洩し難い構造となっている。
【００１３】
クッション材内部に充填されるクッション用充填材は、比較的高い流動性を持つものでなければならない。しかも、その液体は、プレス成形温度で流動性を示すものであることが必要である。また、もう一つの充填材である形状保持材の空隙内を迅速に自由移動できる程度の動性をもつことが必要となる。逆に、内部液体が粘性の高い、ペースト状、粘土状の物質であると、プレス後の復元が速やかでないので、連続プレスに支障をきたす。またプレス成形温度は殆どが常温下であるため、常温にて液体である物質であれば良い。
【００１４】
上記のような条件に該当する物質としては、水、油、シリコーンオイル、アルコール等の入手が容易な液体でよい。ただし、クッション材の材質がゴムの場合、油系の液体は材料の劣化を引き起こすので避けるべきである。このように、充填材に用いる液体は常温で液体であり、クッション材の構成材料を劣化させるものでなければ広い範囲の選択肢をもつ。
【００１５】
形状保持材の役割としては、高流動性の充填材の場合、プレス成形準備で表装固形物をクッション材上に置くと、クッション表面が少しの力でうねり、目地板を介して表装固形物をクッション材表面全面に配しても、非常に安定性に欠ける状態になってしまう。その様な状態で被成形材料スラリーを投入すると、スラリーの一部が目地板の下面にまわりこんだり、表装固形物の表面にまわり込んだりするといった問題が発生する。そこで、このクッション表面を負荷がかからないうちは平面を保った状態にし、プレス成形に入った段階ではじめて表面形状と迅速に対応して変形することができ、プレス終了後も速やかに復元できるような、仮の骨組みが必要となってくる。従って、柔軟性に富み、液体と共存させた場合液体の流動性をあまり損なわせることなく、表面材を平らに保つことのできる材料として、連続気泡を持つ多孔質材料が好適となる。この条件に該当する材料としては、スポンジシート、フォームラバーシート、多孔質発泡樹脂シート等が好ましい。このシートの厚さは充填材空間いっぱい、つまり周縁枠材の高さと略同一が好適である。このシートは、クッション材作製時の表面材を接着する前に内部に仕込み、表面材を接着した後に液体を注入する。厚さが薄いと、表面材を平坦に保てず、厚すぎるとクッション材表面がもりあがり、平面とならない。
【００１６】
図４に示すような目地板については、高強度で可撓性のある材質が好ましく、さらに安価なものであればより一層好ましい。例として、樹脂、硬質ゴム、金属等が好適である。この目地板を表装固形物の配列に合わせたぬき型とし、表装固形物相互間の隙間を所望の間隔に固定せしめるものとし、目地部及び周縁端部は、上側からセメント、モルタルスラリーを介し、目地板が直にクッションをおさえる形になる。この目地板による略均一なクッション材周縁への圧迫はクッションのシール性に多大に影響を及ぼす重要なポイントとなる。クッション材上に目地板を設置することにより、成形体表層部及び縁端部の目地が歪みなく、成形することができ、プレス時の原料の偏りによる厚さムラ等が解消される。
【００１７】
図５に示すように、クッション材の上面には保護シートを設置することでクッション材の効果は更に向上する。この保護シートの材質は、クッション材の耐久性向上に多大に寄与するものである。条件としては、柔軟でありかつ切り裂きに強いことが望ましい。たとえば、ゴム、シリコーン、化学繊維織布等の薄物シートが好適であり、柔軟性、形状追従性を向上させるため、その強度特性を著しく失わせない範囲で薄く仕上げた物がよい。具体的には、厚さ０． １ｍｍ〜１ｍｍのものが適当である。クッション材表面に保護シートと配置することで、表装固形物表面の凹凸によるクッション材表面への悪影響、つまり角部の圧迫による押し切れ等を解消することができる。更に、前記目地板と保護シートを同時に用いることにより、被成形体の表面装飾及びクッション材の耐久性の大幅な向上に寄与し、クッション材としての完成度に多大な相乗効果をもたらすものである。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００１９】
【実施例１】
この実施例は図１に示す構成のクッション材である。表面材には強化ゴムシート（クロロプレンゴム）の低ゴム硬度のものを使用、下面基板に平鋼板の３ｍｍを用い、その上側周囲に幅１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのＮＢＲ製枠材を接着。枠の内側には図３の５に示すような接着境界を埋めるため、シリコーンコーキング剤にて、シールした。
枠の内部にスポンジシート１０ｍｍ厚のものを隙間なく収め、その上に表面材ゴムシートを平坦になるよう重ね合わせた。表面材と枠材とを接着し、一部未接着の部分を残し、そこから充填用液体である水を注入する。このとき、図８に示すように表面と裏面を鉄板等にて挟み、平滑を保った上で該注入口が真上にくるよう設置し、注入口に液体がくるまで徐々に注入する。注入後、該注入口を接着封止し、これにより、各部の厚さが次のとおりであるクッション材Ａを得た。
成形体基盤の厚さ ：１６．７ｍｍ
弾性質表面材の厚さ： ３．１ｍｍ
弾性質表面材のゴム硬度：４０゜
クッション用充填材の厚さ：１０．３ｍｍ
目地板の材質：硬質ポリ塩化ビニル
目地板の厚さ： ３．５ｍｍ
保護シートの材質：ナイロン製ストレッチニット
保護シートの厚さ： ０．１ｍｍ
クッション材Ａを用いてのタイル陶片とセメント材料との一体成形し５００×５００×３０ｍｍの表面にタイル陶片２５枚を有するセメント、モルタル板を得た。 タイル陶片の割れ、欠け、平滑度の状況は以下の通りであった。
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ３０ｍｍ
不良（割れ）率：０％
平滑度： ０．４／１０００ ・・・・・・▲１▼
【００２０】
【実施例２】
この実施例は、構造はＡと同一で、表面材をシリコーンシート、内部充填液体をシリコーンオイルで行い裏面基板には硬質ゴムを用いた。内部の形状保持材にスポンジシートを使用。接着工程、方法についてはクッション材Ａと同様である。これによりクッション材Ｂを得る。尚、目地板は使用してない。
全体の厚さ ：１８．０ｍｍ
弾性質表面材の厚さ： ３．５ｍｍ
弾性質表面材のゴム硬度 ：５５゜
クッション用充填材の厚さ：１０．２ｍｍ
保護シートの材質 ：合成ゴムシート
保護シートの厚さ ： ０．８ｍｍ
このＢを用いて、薄石片（４．８ｍｍ厚）とセメント材料の一体成形を実施し、５００ｍｍ×５００ｍｍ×２０ｍｍの表面に２８枚の石片を有するセメント、モルタル板を得た。石片の割れ、欠け、平滑度の状況を以下に示す。
プレス圧： ４０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ２０ｍｍ
不良（割れ）率： ０％
平滑度： −１．２／１０００ ・・・・・・▲２▼
【００２１】
【実施例３】
この実施例は、クッション材Ａを用い、表装固形物にガラス板（４．９ｍｍ厚）を使用し、セメント材料との一体成形を行い、５００ｍｍ×５００ｍｍ×３０ｍｍの表面に３６枚のガラスを有するセメント、モルタル板を得た。尚、保護シートは使用していない。
成形体基盤の厚さ ：１６．７ｍｍ
弾性質表面材の厚さ ： ３．１ｍｍ
弾性質表面材のゴム硬度 ：４０゜
クッション用充填材の厚さ：１０．３ｍｍ
目地板の材質 ：硬質ポリ塩化ビニル
目地板の厚さ ： ３．５ｍｍ
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ３０ｍｍ
不良（割れ）率： ０％
平滑度： ０．４／１０００ ・・・・・・▲３▼
連続３０回のプレス成形後、クッション表面材上にわずかな切り裂き傷を確認。
【００２２】
【比較例１】
この比較例のクッション材は、通常の弾性シートのみである。弾性シートにクロロプレンゴム、厚さが７ｍｍ、ゴム硬度６５°のものを使用。これを実施例１と同様、セメント材料とタイル陶片の一体成形にて比較した。なお目地板についてはゴム製のものを使用。
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ２５ｍｍ
不良（割れ）率： ２３％ ・・・・・・▲４▼
【００２３】
【比較例２】
この比較例のものは、表装固形物用の型孔を備えた金型にて脱水プレスを行ったものである。被成形体材料をセメント、表装固形物をタイル陶片とした。
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ３０ｍｍ
不良（割れ）率： ３０％ ・・・・・・▲５▼
【００２４】
前記実施例、比較例中の▲１▼▲２▼▲３▼、及び▲４▼▲５▼の数値の比較から、クッション材使用の場合と、通常のゴムシート、および金型のみの使用（特開平６−８０５の方式）では、表装固形物の割れ、欠けの状況にはっきりとした違いが認められた。また、実施例１のクッション材は、連続１００回のプレスに対して、充分なクッション性とのび、へたり、及び内部液体の漏れのないことが確認できている。実施例▲１▼、▲３▼の比較から保護シートの耐久性向上効果が、実施例▲２▼と▲１▼、▲３▼の比較から、目地板使用による平滑度向上効果が明らかである。
【００２５】
【発明の効果】
この発明に係わるクッション材は、弾性質表面材と、下（裏）面基板及びシートの間に弾性質周縁枠材をそなえた積層袋状のプレート内部に、クッション用充填材として、高流動性を有し、常温範囲で液体の形態を示す物質を充填してなるものである。故に、該クッション用充填材の層の厚さの範囲で大きなクッション性を有し、セメント、モルタル材料とタイル、石片等を表層に配する一体成形パネルの成形において、該表装固形物の歪み、ねじ曲がり凹凸部の加圧による欠け、割れを防止することができる。また、クッション材内部充填材が高流動性の液体であるため、量産形式の高速プレス成形でも支障なくクッション効果を発揮できる。更に、目地板、保護シートの使用により平滑性、耐久性を大幅に向上せしめることができた。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形プレス用クッション材の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の成形プレス用クッション材の断面図である。
【図３】本発明の成形プレス用クッション材の枠部の断面図である。
【図４】本発明の成形プレス用クッション材に用いる目地材の斜視図である。
【図５】本発明の目地材、保護シート、クッション材の配置図である。
【図６】本発明の成形プレス用クッション材の形成方法を示す斜視図である。
【図７】本発明の成形プレス用クッション材内部充填材の注入方法を示す斜視図である。
【図８】本発明の成形プレス用クッション材内部充填材の注入例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，弾性質表面材
２，クッション材用充填材（形状保持材＋液体）
３，下面基盤
４，弾性質枠材
５，シール材
６，保護シート
７，目地材
【発明の属する技術分野】
この発明は、セメントモルタル 材料と表装固形物例えば、タイル陶片、御影石、大理石等の天然石、セラミック、ガラス、合成樹脂等のプレス一体成形を行う際の表装固形物保護を目的としたプレス成形及び成形用クッション材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば外壁パネル、舗道等には化粧用の表層部材としてタイル陶片を使用するとともにこのタイル陶片をセメント、モルタルベース基板に固定することにより成形したセメント、モルタル成型品があった。
【０００３】
このセメント、モルタル成型品の成型方法は例えば型枠内に、取り外し、または水などによる溶解が可能な目地材を所望厚さにて設置し、次いでその目地材上に表面を下に向けた表装固形物を所望目地深さになるように固定し、その後必要に応じて鉄筋等を配してセメント、モルタルを打設することにより、前記表装固形物の裏面半部をセメント、モルタルに埋め込んで養生、固化させ、型枠から離型の後、目地材を成形体から除去することにより表装固形物とセメント、モルタルの一体成形板を得るという流し込み成形方法が行われている。この方法での成形では、工業的な面で製造時間、養生スペース等の問題があり、量産が困難であるという欠点がある。そこでこの点を改善すべく、モールド等によるプレス成形が普及し、量産化が可能となっている。そのプレス法については、モールドプレス、振動プレス、真空吸引による脱水プレス等があり、量産化、効率化が実現されている。
【０００４】
しかし、プレス成形において、セメント、モルタル基板とタイル陶片などの表装固形物とを一体成形する場合、かかる圧力により表装固形物が破損するという問題が発生する。これは、プレス下型と、プレスの際圧縮、脱水され不均一化したセメント、モルタルにはさまれた表装固形物が圧迫され、不均等な加圧を受け、また、表装固形物自体が歪み、凹凸を持つことがあり、不均一な加圧を受けると応力集中により、破損に至るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
プレス成形による表装固形物とセメント、モルタルとの一体化を行う上で、表装固形物を保護するための何らかのクッション材が必要となる。そのクッション材には、高圧縮力に耐えること、耐久性、作業性に優れることが条件づけられる。特開平６−８０５号明細書には、搾水吸引通路を備えた脱水プレス装置におけるプレス成形で、装置下型に表装固形物を表面を下側に向けて敷き、その上にセメント、モルタルを投入、加圧成形する際、セメント、モルタルに含まれる水分の一部が表装固形物の表面側に浸出し、成形圧力と表装固形物表面側下面の圧力とを略同一にして保持させるとの提案がある。この方法での表装固形物保護はある程度は可能であるが、表装固形物表面の凹凸の度合い、また表装固形物がタイル陶片等の薄板の場合、焼成時の表面の凹凸等が著しいものでは、充分な効果が発現されず、完全には保護されず破損が生ずる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異形の表装固形物とセメント、モルタル基板とのプレス一体成形において、押圧時、その表装固形物の歪み、凹凸と瞬時に対応し、一体成形を破損無く可能とする均一な圧力分布を与えるクッション材を提供し、種々な表装固形物を表面に施す一体成形を可能とするものである。
【０００７】
このクッション材は、弾性質表面材と弾性質枠材に覆われ、その内部に水、油と言った高流動性の液体と、その流動性に逆らわず、無負荷もしくは微弱負荷の範囲でフラットな形状を確保する、例えばスポンジ、フォームラバー、多孔質発泡樹脂といった形状保持材を複合して備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明は、様々な形状の表装固形物を表面に配したセメント、モルタル成形体を破損なく製造することを主たる目的としたものである。前記の目的において、この本発明者は、表面に形状追従性に富む柔軟かつ丈夫な弾性質シート、内部に高流動性の液体と多孔質発泡シートを、略隙間無く充填する。クッション材周縁は、弾性かつ引き裂き強度、耐久性を有する枠材にて保護。底部にはクッション材自体が取り扱い時に取り扱い困難な程変形しないように平鋼板を貼付け、プレス下型枠内に、枠の上下動を妨げない程度の気密性をもたせるように、クッション材周縁をシリコーン剤にて充填シールすることにより、成形体表装固形物を表面に配した搾水プレス時に破損無く成形することに成功したものである。
【０００９】
上記クッション材は、弾性質表面材の材料選択と周縁部のシーリングが重要となる。また、内部充填材に使用する液体の粘性、また形状保持材との親和性も、このクッション材のクッション特性の保持に支配的影響力を持つものである。第１図〜第７図に示されるこの発明の好適な実施例を参照しながら、その構成をさらに詳しく説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明するが、本形態に限定されるものでではない。図１にこのクッション材全図を概念的に示す。１は弾性質表面材であるが、この厚みについては、引き裂きに耐え、柔軟性を失わないという条件のもとで、圧力の程度に応じ適宜選択する。異形の表装固形物を保護する目的上、最低でも引張り強さが５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上、好ましくは８０ｋｇｆ／ｃｍ２以上は必要となり、それより弱い材料を使用すると、耐久性に大きく影響してくる。このことから考えて、弾性質表面材の厚さを規定するならば最低３ｍｍは必要である。材質の例として、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、シリコーンゴム等で、硬度は７０゜以下、好ましくは３０゜〜５０゜の範囲が好ましい。それよりも硬過ぎると表装固形物の細かな形状に迅速に追従できず、また柔らか過ぎると表面材自体の実強度が失われ、耐久性が大幅に減少する。
【００１１】
図２の４に弾性質枠材を示した。このクッション材の構造として本来は継ぎ目が殆どない袋状プレートとなすのが理想的であるが、内部に液体と形状保持材を充填する必要があるので、必然的に大きめの継ぎ目が必要となってくる。この発明では、実施例として下側基板、周縁枠材、弾性質表面材を図６のように積層する形でそれぞれを接着する方式をとった。接着剤については、ゴム系、エポキシ型、シリコーン型、ウレタン型等の弾性接着剤を用いることができる。ただし、この接着に関しては細心の注意をはらい、均一で充分な接着を行うのが重要である。その接着工程において、図７に示すように、形状保持材を内部に仕込んだ後表面材周縁を接着し、一部例えば図７のように一角を未接着のまま残し液体を注入して、略充満させた後に最後の未接着部を接着する。ここでクッション材内部の液体は、空気を全く含まないのが理想であるが、基本的には表面材の内面がほぼ全面液体に接触していれば、形状保持材中に若干の気泡を保有していてもさほど大きな影響はない。
【００１２】
４の周縁部における枠材は、幅１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度が適当で、継ぎ目のない一体成形体が好ましく、額縁状に配置され、２の充填材のシール要素として重要な機能を果たすものである。プレスモールド、または金型内にこのクッション材が設置されている場合、型の内壁と、クッション材側面、つまり表面材側面、下面基板側面及びそれらの間に介在する枠材が、図３の５に示すコーキング剤を挟んで略密着した状態となり、プレス時、表面上方から圧迫され内部圧力が上がっても、型側面からの反力により、破裂することなく耐えうる構造となっている。また、枠材と表面材、下面基板との接着部も、プレス時の圧迫により密閉度が増し、内部の液体が漏洩し難い構造となっている。
【００１３】
クッション材内部に充填されるクッション用充填材は、比較的高い流動性を持つものでなければならない。しかも、その液体は、プレス成形温度で流動性を示すものであることが必要である。また、もう一つの充填材である形状保持材の空隙内を迅速に自由移動できる程度の動性をもつことが必要となる。逆に、内部液体が粘性の高い、ペースト状、粘土状の物質であると、プレス後の復元が速やかでないので、連続プレスに支障をきたす。またプレス成形温度は殆どが常温下であるため、常温にて液体である物質であれば良い。
【００１４】
上記のような条件に該当する物質としては、水、油、シリコーンオイル、アルコール等の入手が容易な液体でよい。ただし、クッション材の材質がゴムの場合、油系の液体は材料の劣化を引き起こすので避けるべきである。このように、充填材に用いる液体は常温で液体であり、クッション材の構成材料を劣化させるものでなければ広い範囲の選択肢をもつ。
【００１５】
形状保持材の役割としては、高流動性の充填材の場合、プレス成形準備で表装固形物をクッション材上に置くと、クッション表面が少しの力でうねり、目地板を介して表装固形物をクッション材表面全面に配しても、非常に安定性に欠ける状態になってしまう。その様な状態で被成形材料スラリーを投入すると、スラリーの一部が目地板の下面にまわりこんだり、表装固形物の表面にまわり込んだりするといった問題が発生する。そこで、このクッション表面を負荷がかからないうちは平面を保った状態にし、プレス成形に入った段階ではじめて表面形状と迅速に対応して変形することができ、プレス終了後も速やかに復元できるような、仮の骨組みが必要となってくる。従って、柔軟性に富み、液体と共存させた場合液体の流動性をあまり損なわせることなく、表面材を平らに保つことのできる材料として、連続気泡を持つ多孔質材料が好適となる。この条件に該当する材料としては、スポンジシート、フォームラバーシート、多孔質発泡樹脂シート等が好ましい。このシートの厚さは充填材空間いっぱい、つまり周縁枠材の高さと略同一が好適である。このシートは、クッション材作製時の表面材を接着する前に内部に仕込み、表面材を接着した後に液体を注入する。厚さが薄いと、表面材を平坦に保てず、厚すぎるとクッション材表面がもりあがり、平面とならない。
【００１６】
図４に示すような目地板については、高強度で可撓性のある材質が好ましく、さらに安価なものであればより一層好ましい。例として、樹脂、硬質ゴム、金属等が好適である。この目地板を表装固形物の配列に合わせたぬき型とし、表装固形物相互間の隙間を所望の間隔に固定せしめるものとし、目地部及び周縁端部は、上側からセメント、モルタルスラリーを介し、目地板が直にクッションをおさえる形になる。この目地板による略均一なクッション材周縁への圧迫はクッションのシール性に多大に影響を及ぼす重要なポイントとなる。クッション材上に目地板を設置することにより、成形体表層部及び縁端部の目地が歪みなく、成形することができ、プレス時の原料の偏りによる厚さムラ等が解消される。
【００１７】
図５に示すように、クッション材の上面には保護シートを設置することでクッション材の効果は更に向上する。この保護シートの材質は、クッション材の耐久性向上に多大に寄与するものである。条件としては、柔軟でありかつ切り裂きに強いことが望ましい。たとえば、ゴム、シリコーン、化学繊維織布等の薄物シートが好適であり、柔軟性、形状追従性を向上させるため、その強度特性を著しく失わせない範囲で薄く仕上げた物がよい。具体的には、厚さ０． １ｍｍ〜１ｍｍのものが適当である。クッション材表面に保護シートと配置することで、表装固形物表面の凹凸によるクッション材表面への悪影響、つまり角部の圧迫による押し切れ等を解消することができる。更に、前記目地板と保護シートを同時に用いることにより、被成形体の表面装飾及びクッション材の耐久性の大幅な向上に寄与し、クッション材としての完成度に多大な相乗効果をもたらすものである。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００１９】
【実施例１】
この実施例は図１に示す構成のクッション材である。表面材には強化ゴムシート（クロロプレンゴム）の低ゴム硬度のものを使用、下面基板に平鋼板の３ｍｍを用い、その上側周囲に幅１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのＮＢＲ製枠材を接着。枠の内側には図３の５に示すような接着境界を埋めるため、シリコーンコーキング剤にて、シールした。
枠の内部にスポンジシート１０ｍｍ厚のものを隙間なく収め、その上に表面材ゴムシートを平坦になるよう重ね合わせた。表面材と枠材とを接着し、一部未接着の部分を残し、そこから充填用液体である水を注入する。このとき、図８に示すように表面と裏面を鉄板等にて挟み、平滑を保った上で該注入口が真上にくるよう設置し、注入口に液体がくるまで徐々に注入する。注入後、該注入口を接着封止し、これにより、各部の厚さが次のとおりであるクッション材Ａを得た。
成形体基盤の厚さ ：１６．７ｍｍ
弾性質表面材の厚さ： ３．１ｍｍ
弾性質表面材のゴム硬度：４０゜
クッション用充填材の厚さ：１０．３ｍｍ
目地板の材質：硬質ポリ塩化ビニル
目地板の厚さ： ３．５ｍｍ
保護シートの材質：ナイロン製ストレッチニット
保護シートの厚さ： ０．１ｍｍ
クッション材Ａを用いてのタイル陶片とセメント材料との一体成形し５００×５００×３０ｍｍの表面にタイル陶片２５枚を有するセメント、モルタル板を得た。 タイル陶片の割れ、欠け、平滑度の状況は以下の通りであった。
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ３０ｍｍ
不良（割れ）率：０％
平滑度： ０．４／１０００ ・・・・・・▲１▼
【００２０】
【実施例２】
この実施例は、構造はＡと同一で、表面材をシリコーンシート、内部充填液体をシリコーンオイルで行い裏面基板には硬質ゴムを用いた。内部の形状保持材にスポンジシートを使用。接着工程、方法についてはクッション材Ａと同様である。これによりクッション材Ｂを得る。尚、目地板は使用してない。
全体の厚さ ：１８．０ｍｍ
弾性質表面材の厚さ： ３．５ｍｍ
弾性質表面材のゴム硬度 ：５５゜
クッション用充填材の厚さ：１０．２ｍｍ
保護シートの材質 ：合成ゴムシート
保護シートの厚さ ： ０．８ｍｍ
このＢを用いて、薄石片（４．８ｍｍ厚）とセメント材料の一体成形を実施し、５００ｍｍ×５００ｍｍ×２０ｍｍの表面に２８枚の石片を有するセメント、モルタル板を得た。石片の割れ、欠け、平滑度の状況を以下に示す。
プレス圧： ４０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ２０ｍｍ
不良（割れ）率： ０％
平滑度： −１．２／１０００ ・・・・・・▲２▼
【００２１】
【実施例３】
この実施例は、クッション材Ａを用い、表装固形物にガラス板（４．９ｍｍ厚）を使用し、セメント材料との一体成形を行い、５００ｍｍ×５００ｍｍ×３０ｍｍの表面に３６枚のガラスを有するセメント、モルタル板を得た。尚、保護シートは使用していない。
成形体基盤の厚さ ：１６．７ｍｍ
弾性質表面材の厚さ ： ３．１ｍｍ
弾性質表面材のゴム硬度 ：４０゜
クッション用充填材の厚さ：１０．３ｍｍ
目地板の材質 ：硬質ポリ塩化ビニル
目地板の厚さ ： ３．５ｍｍ
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ３０ｍｍ
不良（割れ）率： ０％
平滑度： ０．４／１０００ ・・・・・・▲３▼
連続３０回のプレス成形後、クッション表面材上にわずかな切り裂き傷を確認。
【００２２】
【比較例１】
この比較例のクッション材は、通常の弾性シートのみである。弾性シートにクロロプレンゴム、厚さが７ｍｍ、ゴム硬度６５°のものを使用。これを実施例１と同様、セメント材料とタイル陶片の一体成形にて比較した。なお目地板についてはゴム製のものを使用。
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ２５ｍｍ
不良（割れ）率： ２３％ ・・・・・・▲４▼
【００２３】
【比較例２】
この比較例のものは、表装固形物用の型孔を備えた金型にて脱水プレスを行ったものである。被成形体材料をセメント、表装固形物をタイル陶片とした。
プレス圧： ５０ｋｇ／ｃｍ２
プレス時間： １５秒
被成形体総厚： ３０ｍｍ
不良（割れ）率： ３０％ ・・・・・・▲５▼
【００２４】
前記実施例、比較例中の▲１▼▲２▼▲３▼、及び▲４▼▲５▼の数値の比較から、クッション材使用の場合と、通常のゴムシート、および金型のみの使用（特開平６−８０５の方式）では、表装固形物の割れ、欠けの状況にはっきりとした違いが認められた。また、実施例１のクッション材は、連続１００回のプレスに対して、充分なクッション性とのび、へたり、及び内部液体の漏れのないことが確認できている。実施例▲１▼、▲３▼の比較から保護シートの耐久性向上効果が、実施例▲２▼と▲１▼、▲３▼の比較から、目地板使用による平滑度向上効果が明らかである。
【００２５】
【発明の効果】
この発明に係わるクッション材は、弾性質表面材と、下（裏）面基板及びシートの間に弾性質周縁枠材をそなえた積層袋状のプレート内部に、クッション用充填材として、高流動性を有し、常温範囲で液体の形態を示す物質を充填してなるものである。故に、該クッション用充填材の層の厚さの範囲で大きなクッション性を有し、セメント、モルタル材料とタイル、石片等を表層に配する一体成形パネルの成形において、該表装固形物の歪み、ねじ曲がり凹凸部の加圧による欠け、割れを防止することができる。また、クッション材内部充填材が高流動性の液体であるため、量産形式の高速プレス成形でも支障なくクッション効果を発揮できる。更に、目地板、保護シートの使用により平滑性、耐久性を大幅に向上せしめることができた。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形プレス用クッション材の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の成形プレス用クッション材の断面図である。
【図３】本発明の成形プレス用クッション材の枠部の断面図である。
【図４】本発明の成形プレス用クッション材に用いる目地材の斜視図である。
【図５】本発明の目地材、保護シート、クッション材の配置図である。
【図６】本発明の成形プレス用クッション材の形成方法を示す斜視図である。
【図７】本発明の成形プレス用クッション材内部充填材の注入方法を示す斜視図である。
【図８】本発明の成形プレス用クッション材内部充填材の注入例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，弾性質表面材
２，クッション材用充填材（形状保持材＋液体）
３，下面基盤
４，弾性質枠材
５，シール材
６，保護シート
７，目地材
Claims (8)
- 弾性質表面材層を少なくとも一面に備え、その周縁部に液体非透過性かつ弾性の枠材にて袋状にシール積層一体化し、その内部に水およびシリコーンオイルからなる群から選択された液体と、弾性質かつ液体透過性を備える形状保持材を略隙間なく充填させることを特徴とするプレス成型用クッション材。
- 弾性質表面材が、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムまたはシリコーンゴムであることを特徴とする請求項第１項に記載のクッション材。
- 形状保持材が、連続気泡を持つ多孔質材料であることを特徴とする請求項第１項に記載のクッション材。
- 弾性質表面材の硬度がゴム硬度で７０゜以下である請求項第１項ないし第３項いずれか一つに記載のクッション材。
- 請求項第１項ないし第４項のいずれか１つに記載のクッション材を用いて、セメント、モルタル材料と表装固形物とをプレスにて一体成形せしめる板状物の製造方法。
- 請求項第１項ないし第４項のいずれか１つに記載のクッション材と被成形体の間に表装固形物を配列、固定せしめる目地板を設置し、該表装固形物とセメント、モルタル材料との一体成形を行う請求項第５項記載の板状物の製造方法。
- 被成形体とクッション材表面との間に、保護シートを設置する請求項第５項または第６項記載の板状物の製造方法。
- 保護シートが、天然又は合成ゴムシート、シリコーンシート、化学繊維織布、のうち一種、または二種の組み合わせよりなる請求項第７項記載の板状物の製造方法。
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