JP4482405B2 - セメント系成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるセメント系成形材料を用いてセメント系成形品を製造する方法に関するものである。

屋根瓦などの外装建材は耐透水性が必要とされるが、セメント系成形品は一般に耐透水性が十分に高いとはいえない。そこで従来からセメント系成形品の耐透水性を高めることが検討されており、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるセメント系成形材料を成形することによって、耐透水性に優れたセメント系成形品を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

そして下型１と上型４とからなる成形型を用いてこのセメント系成形材料をプレス成形するにあたっては、図１（ｂ）のように下型１の上に、下型１の上面に沿う形状に成形されたトレー２を載置し、図１（ｃ）のようにこのトレー２の上にセメント系成形材料３を載せた後、下型１と上型２を型締めして図１(ｄ)のようにセメント系成形材料３をプレス成形するようにしている。このようにトレー２の上でセメント系成形材料３をプレス成形することによって、図１（ｅ）のように、トレー２の上にセメント系成形材料３の成形体７を一体化することができ、成形体７をトレー２の上に載せた状態で運搬して、養生硬化、塗装等の処理を行なうことができるものである。このトレー２としては、例えば、下型１の上面に沿う形状に成形したパルプモールドで形成したものが用いられている。

ここで、トレー２の縦や横の幅寸法は、下型１の縦や横の幅寸法よりも小さ目に形成してある。これは、上型４にはその四周の側部に遮蔽板８が垂下して設けてあり、下型１と上型４の間でセメント系成形材料３をプレスする際に、セメント系成形材料３が下型１と上型４の間から漏れ出ることを防止するようにしてあるが、この遮蔽板８がトレー２の端部に当たらないように、トレー２の幅寸法を下型１の幅寸法よりも小さ目に形成してあるのである。

そしてこのようにトレー２の幅寸法を下型１の幅寸法よりも小さ目に形成してあるために、下型１と上型４の間でセメント系成形材料３をプレスすると、トレー２上のセメント系成形材料３はトレー２の上からはみ出して、トレー２の周囲において下型１の上面に付着することになる。従って、下型１の上面には予め図１（ａ）のように離型剤５を塗布しておき、下型１に付着したセメント系成形材料３が容易に離型するようにしておく必要がある。
特開２００３−２５２６７０号公報

セメント系成形材料は上記のようにセメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるので、親油性であり、灯油などの一般的な離型剤を用いることができない。そこでこのようなセメント系成形材料３用の離型剤としては、ポリスチレン系の水系離型剤が使用されている。

そしてこのポリスチレン系の水系離型剤を用いる場合、この離型剤を下型１の上面に塗布した後に、この上にトレー２を載置することになるので、ポリスチレン系の水系離型剤に含有される水分がトレー２の下面に作用する。ここで、トレー２が上記のようにパルプモールドによって形成されている場合、パルプモールドからなるトレー２は吸水性を有すると共に吸水すると強度が低下するものであり、ポリスチレン系の水系離型剤中の水分がトレー２に吸水されると、トレー２の強度が著しく低下する。

従って、トレー２の上に載せたセメント系成形材料を下型１と上型４の間でプレスして成形する際に、トレー２が変形したり、破れたりして、成形不良が発生するおそれがあるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、トレーが吸水して強度低下することを防ぐことができ、成形不良が発生するようなことなくセメント系成形材料をプレス成形することができるセメント系成形品の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係るセメント系成形品の製造方法は、下型１の上面にポリスチレン系の水系離型剤５を塗布し、このポリスチレン系の水系離型剤５を乾燥させた後に、下型１の上に吸水性を有するトレー２を載置し、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるセメント系成形材料３をトレー２の上に載せ、下型１と上型４との間でセメント系成形材料３をプレスして成形することを特徴とするものである。

このように、下型１に塗布したポリスチレン系の水系離型剤５を乾燥させた後に、離型剤中の水分が残留していない状態で下型１の上にトレー２を載置することができるものであり、離型剤５の水分がトレー２に吸水されるようなことがなくなって、トレー２が強度低下することを防ぐことができるものである。

また請求項２の発明は、請求項１において、トレー２として、下型１の上面に沿う形状に成形したパルプモールドを用いることを特徴とするものである。

パルプモールドは古紙をリサイクルして作製できるものであり、パルプモールドでトレー２を形成することによって資源保護に貢献することができるものである。

本発明によれば、下型１に塗布したポリスチレン系の水系離型剤５を乾燥させた後に、離型剤５中の水分が残留していない状態で下型１の上にトレー２を載置することができるものであり、離型剤の水分がトレー２に吸水されるようなことがなくなる。従って、トレー２が吸水して強度低下することを防ぐことができ、成形不良が発生するようなことなくセメント系成形材料３をプレス成形することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明において使用されるセメント系成形材料は、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるものである。この組成物において、セメントと水の比率は任意に設定することができるが、重量比率で、セメント１に対して水０．３〜２の範囲が一般的に好ましい。

セメントとしては、特に制限されるものではないが、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、アルミナセメント、ハイアルミナセメント、シリカヒュームなどを挙げることができるものであり、これらを一種単独で用いたり、二種以上を併用したりすることができる。

油性物質は水と逆エマルジョン（Ｗ／Ｏエマルジョン）を形成するためのものであり、特に制限されるものではないが、通常は疎水性の液状物質が利用され、例えばトルエン、キシレン、灯油、スチレン、ジビニルベンゼン、メチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、不飽和ポリエステル樹脂等を挙げることができ、これらを一種単独で用いたり、二種以上を併用したりすることができる。油性物質の配合量は、セメント含有逆エマルジョン組成物中の水と固形分の総量に対して５〜１０体積％の範囲が好ましい。

セメント含有逆エマルジョン組成物には上記の成分の他に、乳化剤を配合することが好ましい。乳化剤は逆エマルジョンに安定性を付与するために配合されるものであり、例えばソルビタンセスキオール、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ジエチレングリコールモノステアレート、ソルビタンモノステアレート、ジグリセロールモノオレート等の非イオン界面活性剤、各種アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等を用いることができる。乳化剤の配合量はセメント含有逆エマルジョン組成物中の水と固形分の総量に対して１〜３体積％の範囲が好ましい。

セメント含有逆エマルジョン組成物中にはさらに、適宜量の補強材や各種添加剤を配合することができる。補強材としては、例えば砂利、パーライト、シラスバルーン、ガラス粉、アルミナシリケートなどの骨材、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維等の合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維、パルプなどの補強繊維を挙げることができる。

また、上記のようなセメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるセメント系成形材料は親油性であり、このようなセメント系成形材料３用の離型剤として、本発明ではポリスチレン系の水系離型剤を使用するものである。このポリスチレン系の水系離型剤としては、株式会社日新化学研究所製の「ＮＳＨ−９５５」を用いることができる。この「ＮＳＨ−９５５」はポリスチレンを主成分とする水溶性離型剤であり、不揮発分２０±１質量％、ｐＨ７．０〜９．０、比重１．００〜１．２０（２５℃）、粘度０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃｐｓ）の特性を有し、水に容易に分散する。従って、任意の割合で水で希釈して使用することができるものであり、本発明では０．１質量％以上の不揮発分濃度になるように希釈して使用するのが好ましい。

次に、セメント系成形品の製造について説明する。図１はその一例を示すものであり、まず図１（ａ）のように下型１の上面に上記のポリスチレン系の水系離型剤５を塗布する。下型１としては、上面に成形用の凹凸を設けたものなど、任意のものを用いることができるものであり、離型剤５の塗布は、スプレー、刷毛塗りやその他任意の方法で行なうことができるものである。このようにポリスチレン系の水系離型剤５を塗布した後、加熱して離型剤５中の水分を蒸発させ、乾燥させる。乾燥は例えば８０℃程度の温風を１０〜３０秒間、下型１の上面に吹き当てることによって行なうことができる。

次に、ポリスチレン系の水系離型剤５を塗布した上から、下型１の上面にトレー２を図１（ｂ）のように載置する。このトレー２としては、下型１の上面に沿う形状に成形したパルプモールドで形成したものを用いることができる。パルプモールドは、古紙などを原料として用い、古紙などを溶かして液状にしたパルプスラリーを、所定形状の金型に張った金網で抄き上げると共に金網の表面にパルプを堆積させて付着させ、脱水した後に金網からはがして乾燥することによって、下型１の上面の凹凸形状に沿った形状にモールド化されたものとして作製することができるものである。このパルプモールドは安価であり、古紙のリサイクルによる省資源化においても望ましいものであるが、吸水性が高く、吸水すると強度が著しく低下するという短所も有する。また、トレー２の縦や横の幅寸法は、下型１の縦や横の幅寸法よりも小さ目に形成してある。

下型１の上面には上記のようにポリスチレン系の水系離型剤５が塗布してあるが、トレー２を載置する前に乾燥してあるので、下型１の上面には水分は残留していない。従って、ポリスチレン系の水系離型剤５の水分がトレー２に吸水されるようなことはなく、トレー２が吸水して強度が低下するようなことを防ぐことができるものである。

上記のように下型１の上にトレー２を載置した後、トレー２の上に図１（ｅ）のようにセメント系成形材料３を載せる。そして、下面に成形用の凹凸を設けた上型４を下型１の上に型締めすることによって、下型１と上型４の間でセメント系成形材料３をプレスして成形する。上型４の下面には上記のポリスチレン系の水系離型剤を塗布しておくのが好ましく、この場合には乾燥は特に必要ではない。また上型４にはその四周の側部に遮蔽板８が垂下して設けてあり、下型１と上型４の間でセメント系成形材料３をプレスする際に、セメント系成形材料３が下型１と上型４の間から漏れ出ることを防止するようにしてある。

このように下型１と上型４の間でセメント系成形材料３をプレス成形することによって、所定形状の成形体７をトレー２の上面において成形することができるが、トレー２は上記のように吸水されておらず、強度は低下していない。従って、トレー２が変形したり破れたりするようなことなく成形を行なうことができるものであり、トレー２の変形や破れで成形体７に変形等が生じるようなことなく、成形を良好に行なうことができるものである。またトレー２の幅寸法は下型１の幅寸法よりも小さく形成してあるために、下型１と上型４の間でセメント系成形材料３をプレスすると、トレー２上のセメント系成形材料３はトレー２の上からはみ出し、成形される成形体７の一部がトレー２の周囲において下型１の上面に付着することになるが、下型１の上面には予めポリスチレン系の水系離型剤５が塗布してあるので、下型１に付着した成形体７を容易に離型することができるものである。

そして、上記のように成形体７はトレー２の上面において成形されるものであり、下型１と上型４を型開きすることによって、図１（ｅ）のようにトレー２と成形体７とを付着させた状態で取り出されるものである。従って、上記のように成形して得られた成形体７を養生硬化、塗装等の工程を経てセメント系成形品に仕上げるにあたって、成形体７をトレー２の上に載せた状態でこれらの各工程に運搬して、養生硬化や塗装等の処理を行なうことができるものであり、成形体７をトレー２で補強して破損や変形等が生じるようなことなくこれらの処理を行なうことができるものである。トレー２は成形体７を養生硬化させたセメント系成形品から容易に剥離して除去することができるが、場合によっては、トレ−２を付着させた状態でセメント系成形品を使用に供することも可能である。

（ａ）〜（ｅ）はセメント系成形品の製造の各工程を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 下型
２ トレー
３ セメント系成形材料
４ 上型
５ ポリスチレン系の水系離型剤

Claims (2)

1. 下型の上面にポリスチレン系の水系離型剤を塗布し、このポリスチレン系の水系離型剤を乾燥させた後に、下型の上に吸水性を有するトレーを載置し、セメントと水と油性物質を主成分とするセメント含有逆エマルジョン組成物からなるセメント系成形材料をトレーの上に載せ、下型と上型との間でセメント系成形材料をプレスして成形することを特徴とするセメント系成形品の製造方法。
2. トレーとして、下型の上面に沿う形状に成形したパルプモールドを用いることを特徴とする請求項１に記載のセメント系成形品の製造方法。

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