JP5922959B2

JP5922959B2 - 成形板の製造方法

Info

Publication number: JP5922959B2
Application number: JP2012057460A
Authority: JP
Inventors: 国偉殷; 郁夫讃岐; 新次藤田
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2016-05-24
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: JP2013189348A

Description

本発明は、外壁材（サイディング）等に用いられる成形板の製造方法に関するものである。

従来、外壁材等に用いられる成形板として、セメントと、軽量骨材と、水とを混練して、適宜形状の型枠内に充填し養生硬化させてなる軽量建築資材が知られている（例えば、特許文献１参照）。軽量骨材としては、例えば、発泡倍率が２０〜１００倍で直径１〜１００μｍの中空樹脂ビーズ（マイクロバルーン（ＭＢ））が用いられている。

近年では、古紙パルプを有効利用するため、上記のようなセメント、骨材及び水と共に古紙パルプを混練して成形板を製造することも行われている。

特開昭６３−１８５８７２号公報

しかし、上記のような古紙パルプを配合した成形板は、軽量ではあるものの、パルプの分散性が悪くダマが残り、このダマが原因となって強度を十分に高めることができないという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、軽量化を図りつつ、パルプのダマを低減して強度の高い成形板を得ることができる成形板の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る成形板の製造方法は、セメント含有粉体、パルプ、軽量骨材を配合し、加水して成形材料を調製した後、前記成形材料を押出成形するようにした成形板の製造方法であって、前記軽量骨材として、平均粒径が５００〜２０００μｍであり、かつ、ＪＩＳＫ７２２０に基づいて測定される圧縮強度が１．３ｋｇｆ／ｃｍ^２以上である発泡樹脂ビーズを用い、前記発泡樹脂ビーズの配合量が前記パルプの全量に対して０．５〜１．０質量％であることを特徴とするものである。

前記成形板の製造方法において、前記軽量骨材として、さらに中空樹脂ビーズを用いることが好ましい。

本発明によれば、軽量化を図りつつ、パルプのダマを低減して強度の高い成形板を得ることができるものである。

（ａ）は十分に混合する前の成形材料の模式図、（ｂ）は十分に混合した後の成形材料の模式図である。実施例１の成形板の表面を示す写真である。（ａ）は比較例１の成形板の表面を示す写真であり、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大した写真である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

本発明に係る成形板の製造方法では、まずセメント含有粉体１、パルプ２、軽量骨材３を乾式で配合する。

ここで、セメント含有粉体１としては、例えば、ポルトランドセメント、混合セメント（高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等）、特殊セメント（アルミナセメント等）等を含有する粉体を用いることができる。セメント含有粉体１には、珪石、フライアッシュ、シリカヒューム、マイカ、メチルセルロースや粘土系などの増粘剤のほか、成形板を粉砕して得られたスクラップ材等が含有されていてもよい。

またパルプ２としては、例えば、古紙パルプ、合成繊維、バージンパルプ等を用いることができる。古紙パルプを用いれば、コストを削減し、資源の有効利用も図ることができるものである。

また軽量骨材３としては、平均粒径が５００〜２０００μｍであり、かつ、圧縮強度が１．３ｋｇｆ／ｃｍ^２以上である発泡樹脂ビーズ（ビーズ法発泡スチロール（expanded polystyrene、ＥＰＳ））を用いる。平均粒径が５００μｍよりも小さい発泡樹脂ビーズ（低発泡倍率発泡樹脂ビーズ）では、パルプ２のダマ５の隙間を通過し、ダマ５を粉砕する効果が低減する。平均粒径が２０００μｍよりも大きい発泡樹脂ビーズ（高発泡倍率発泡樹脂ビーズ）では、成形板における分布が不均一となり、成形板の強度に悪影響を及ぼすと共に、成形板の表面に大きな穴が開きやすく外観上問題となる。発泡樹脂ビーズの圧縮強度が大きいほど、発泡樹脂ビーズがパルプ２のダマ５に接触する際の抵抗力が大きくなりダマ５を粉砕しやすくなるので、発泡樹脂ビーズの圧縮強度の上限は、特に限定されるものではないが、実用上の上限は１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２である。圧縮強度が１．３ｋｇｆ／ｃｍ^２未満である発泡樹脂ビーズでは、パルプ２のダマ５を粉砕しにくくパルプ２を均一に分散させることができない。なお、平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径を意味する。また圧縮強度は、ＪＩＳＫ７２２０に基づいて、微小圧縮試験機を用いて発泡樹脂ビーズを圧縮し、荷重（ｋｇｆ）／面積（ｃｍ^２）の数値として測定することができる。

また軽量骨材３としては、さらに小さな中空樹脂ビーズ（マイクロバルーン（ＭＢ））を用いることが好ましい。中空樹脂ビーズが成形板に含有されていると、成形板の地合（外観）を改善することができるものである。なお、中空樹脂ビーズの平均粒径は例えば４５〜７０μｍであるが、これに限定されるものではない。

上記のようなセメント含有粉体１、パルプ２及び軽量骨材３を乾式で配合する場合、セメント含有粉体１は８５〜９５質量部、パルプ２は５〜１０質量部であることが好ましい。また、軽量骨材３である発泡樹脂ビーズの配合量は、パルプ２の全量に対して０．５〜１．０質量％であることが好ましい。発泡樹脂ビーズの配合量が０．５質量％以上であることによって、パルプ２のダマ５を粉砕し、パルプ２を均一に分散させる効果をより高く得ることができるものである。発泡樹脂ビーズの配合量が１．０質量％以下であることによって、成形板の表面等において発泡樹脂ビーズを目立ちにくくすることができるものである。軽量骨材３として中空樹脂ビーズを併用する場合には、中空樹脂ビーズの配合量は、パルプ２の全量に対して１〜３質量％であることが好ましい。

そして、セメント含有粉体１、パルプ２、軽量骨材３を乾式で配合すると、十分に混合する前は、図１（ａ）に示すようにパルプ２のダマ５が発生する。しかし、ミキサー等を用いて十分に混合すると、図１（ｂ）に示すように軽量骨材３である発泡樹脂ビーズがパルプ２のダマ５を粉砕してほぐすので、パルプ２の繊維を均一に分散させることができるものである。この状態で加水してニーダー等を用いて混練することによって成形材料４を調製することができる。このように加水後も混練するので、成形材料４中においてパルプ２の繊維をさらに均一に分散させることができるものである。

その後、上記のようにして得られた成形材料４を押出成形機を用いて所定形状に押出成形し、さらに高温・高圧の水蒸気養生（オートクレーブ養生）して硬化させることによって、外壁材等に用いられる成形板を製造することができる。オートクレーブ養生の条件は、例えば、１６５〜１７５℃、６．３〜６．７ＭＰａ、６〜９時間である。

上記のように、本発明に係る成形板の製造方法では、パルプ２及び軽量骨材３を用いるようにしているので、成形板の軽量化を図ることができるものである。しかも軽量骨材３として、所定の平均粒径及び圧縮強度を有する発泡樹脂ビーズを用いるようにしているので、この発泡樹脂ビーズによってパルプ２のダマ５を低減することができるものである。パルプ２のダマ５が残っていると、成形板中にセメントが存在しない空間が形成され、この空間により成形板の強度が低くなるが、上記のようにダマ５が低減されていると、セメントが存在しない空間が形成されにくくなり、強度の高い成形板を得ることができるものである。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
セメント含有粉体１として、セメント（４０質量部）、シリカ（４０質量部）、スクラップ材（１０質量部）を含有するものを用いた。

またパルプ２として、古紙パルプを用いた。

また軽量骨材３として、平均粒径が１０００μｍであり、かつ、圧縮強度が１．３５ｋｇｆ／ｃｍ^２である発泡樹脂ビーズ（ＥＰＳ）（積水化成品工業（株）製「ＨＫＢ」）を用いた。

そして、セメント含有粉体１（９０質量部）、パルプ２（１０質量部）、軽量骨材３（パルプ２の全量に対して０．７５質量％）を乾式で配合した。具体的にはミキサーを用いて約３分間混合した。この状態で水（５０質量部）を加え、ニーダーを用いて混練することによって成形材料４を調製した。

その後、上記のようにして得られた成形材料４を押出成形機を用いて平板状に押出成形し、さらに１７５℃、６．７ＭＰａ、９時間の条件でオートクレーブ養生して硬化させることによって、成形板を製造した。

（比較例１）
軽量骨材３として、平均粒径が６０μｍである中空樹脂ビーズ（ＭＢ）（松本油脂製薬（株）製「ＭＦＬ−１００ＭＣＡ」）を用いるようにした以外は、実施例１と同様にして成形板を製造した。

（軽量性）
成形板の軽量性を次のように評価した。

「○」：絶乾比重が１．１以下であるもの。

「×」：絶乾比重が１．１を超えるもの。

（ダマの発生具合）
成形板の表面を目視により観察し、ダマの発生具合を次のように評価した。

「○」：パルプのダマがほぼ見えないもの。

「×」：パルプのダマが目立つもの。

なお、図２は実施例１の成形板の表面を示す写真であるが、パルプのダマはほぼ見えない。また図３は比較例１の成形板の表面を示す写真であるが、実線で囲んでいるようにパルプのダマが目立っている。図３（ａ）（ｂ）の実線で囲んだ箇所は同一箇所であるが、図３（ａ）の実線で囲んだ箇所を切削して拡大したものが図３（ｂ）である。

（振り折れ性）
成形板の強度の指標となる振り折れ性を次のように評価した。すなわち、２人で成形板（大きさ３０３０ｍｍ×４５５ｍｍ×厚さ１６ｍｍ）の両端を持ち、そのうち１人は成形板の端部を固定した状態で持ち、もう１人は成形板の端部を持って振幅約２００ｍｍ、周期約１秒／回の条件で成形板を左右に振り、成形板が折れるまでの回数（振り回数）を計測した。

「○」：振り回数が５回以上で折れたもの。

「×」：振り回数が５回未満で折れたもの。

（コスト）
成形板の製造コストを次のように評価した。

「○」：従来の成形板と同程度以下の製造コストであるもの。

「×」：従来の成形板よりも製造コストが高いもの。

表１から明らかなように、比較例１の成形板は、軽量ではあるものの強度が低いのに対して、実施例１の成形板は、軽量でありしかも強度が高いことが確認された。

１セメント含有粉体
２パルプ
３軽量骨材
４成形材料

Claims

セメント含有粉体、パルプ、軽量骨材を配合し、加水して成形材料を調製した後、前記成形材料を押出成形するようにした成形板の製造方法であって、
前記軽量骨材として、平均粒径が５００〜２０００μｍであり、かつ、ＪＩＳＫ７２２０に基づいて測定される圧縮強度が１．３ｋｇｆ／ｃｍ^２以上である発泡樹脂ビーズを用い、
前記発泡樹脂ビーズの配合量が前記パルプの全量に対して０．５〜１．０質量％であることを特徴とする
成形板の製造方法。
前記軽量骨材として、さらに中空樹脂ビーズを用いることを特徴とする
請求項１に記載の成形板の製造方法。