JPH0511004B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［技術分野］ 本発明は、水硬性セメントを主たるバインダー
とする無機質セメント板の製造法に関するもので
ある。 ［背景技術］ 無機質セメント板は、通常ハチエツク抄造法や
長網抄造法などの抄造方式によるか、あるは押出
し成形法や注型法によるかのいずれかで製造され
ている。このうち20mm程度以下の肉厚の比較的薄
いものは生産性が非常に優れているため抄造方式
によつて製造される場合が多い。しかし抄造方式
によつては深い凹凸模様を付与することは困難で
ある。一方厚肉のものは押出し成形法や注型法に
よつて製造されることが多く、この方法によれば
比較的深い凹凸模様を形成することができる。し
かしこのような押出し成形法や注型法は生産性が
非常に悪いものである。 ［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであ
り、生産性に優れた抄造方式によつて深い凹凸模
様を形成することができる無機質セメント板の製
造法を提供することを目的とするものである。 ［発明の開示］ しかして本発明に係る無機質セメント板の製造
法は、水硬性セメントと水とを主成分とするスラ
リーを抄造方式で賦形し、この50％以上の含水率
を有する未硬化賦形物の表面に、水硬性セメント
と繊維類とを含有し吸水性を有する軽量骨材が全
固形分の10〜50重量％配合され水分が全固形分に
対して40重量％以下に調整された比較的乾いた散
布用混合材料を散布し、これを加圧して表面の散
布層に凹凸模様を成形し、次いで養生硬化させる
ことを特徴とするものである。 すなわち本発明は、通常採用されている抄造方
式によつて製造される無機質セメント板の製造工
程の中において、長鋼抄造法においては抄造され
た直後のものとして、ハチエツク抄造法において
はメーキングロールから切り出された直後のグリ
ーンシートとしてそれぞれ得られる比較的厚みが
薄くかつ含水率が50〜100％と高い板状未硬化賦
形物の表面に、これとは別の水分量が少なくかつ
繊維を含有させて嵩高く、さらに水分を吸収する
軽量骨材を配合した散布用混合材料を散布し、次
ぎに加圧成形によつて彫りの深い凹凸模様を散布
用混合材料による嵩高い散布層に付与させ、同時
に成形時に吸収性の軽量骨材によつて水分を未硬
化賦形物から散布層へと移動させて全体として均
一な含水率を有する厚肉の無機質セメント板を得
ることができるようにしたものである。 以下本発明を詳細に説明する。本発明において
製造される無機質セメント板の構成のうち、下層
を形成させることになる未硬化賦形物は抄造方式
によつて賦形されるもので、その材料スラリーは
水硬性セメントを主体とし補強用繊維類などが配
合されている水分散物であれば十分であり、特に
その組成は限定されず、未硬化賦形物の密度も何
等限定されない。しかし未硬化賦形物の含水率は
50％以上に調整される必要がある。長網式抄造法
で未硬化賦形物を得る場合には、特に手を加える
必要なく通常の操作で50〜100％の含水率のもの
を得ることができる。しかしハチエツク抄造法に
あつては、スラリーを吸引シリンダーで抄き上げ
てこれを抄造ベルトに転写してサクシヨン装置で
水分を吸引させ、さらにメーキングロールに所定
厚みまで巻き付けたグリーンシートを切り出すこ
とによつて未硬化賦形物として使用されるもので
あり、この場合には含水率が50％を下回ることも
ある。そこでこの場合にはサクシヨン装置の吸引
力を緩めたりメーキング線圧を緩めたりする調整
が必要となる。 一方、未硬化賦形物の表面に散布され上層とな
る散布層を形成させる散布用混合材料は、水硬性
セメントと繊維類と吸水性を有する軽量骨材と水
とを配合してこれらを十分分散混合することによ
つて調製されるもので、吸水性を有する軽量骨材
としてはそのままで吸水性を有するものかあるい
は加圧成形の際に一部が破壊されて吸水性を有す
ることになるものいずれであつてもよい。 そしてこのような軽量骨材としては通常、パー
ライト、シラスバルーン、フライアツシユ系バル
ーン、ガラスバルーンなど中空形状を有するもの
が好ましく用いられる。もちろんこれ以外の軽量
骨材で中空形状を有していないものも使用するこ
とが可能であり、軽量骨材は１種あるいは２種以
上の併用で用いられる。軽量骨材の使用量は、目
的とする製品の重量によつて変動はあるが、散布
用混合材料の全固形分に対して10〜50重量％に設
定される。10重量％未満であれば散布用混合材料
に嵩高さが出ないことになつて散布時に均一供給
することが困難になつて製品の比重むらを生じる
原因となる。逆に50重量％を超えるとバインダー
である水硬性セメントの量が相対的に減少し、製
品の強度が不足してくると共に製品の表面硬度や
耐久性に欠陥が生じ易くなる。また軽量骨材の量
が多くなればなる程材料の均一な混合がおこない
難くなる傾向も生じるものである。例えば軽量骨
材として嵩比重が0.2のパーライトを用いる場合
にあつて、水硬性セメントとして普通ポルトラン
ドセメントを繊維類として木質パルプを５重量％
使用するときには、パーライトの配合量を20〜40
重量％に設定することが散布用混合材料の散布性
や加圧成形時の凹凸模様付加性において好ましい
結果が出ている。 また、この散布用混合材料における水分量は、
抄造方式で作成された未硬化賦形物の水分量より
も極めて少量にする必要があり、最大限でも40重
量％以下すなわち固形分100重量部に対して40重
量部以下に設定する必要がある。もちろん配合さ
れる軽量骨材の量に対して水分量は適宜調整され
るもので、一般的に軽量骨材の重量％と同程度の
水を配合するようにするのが好ましい。水分が40
重量％を超えるとこの散布用混合材料を分散混合
する工程において併用する繊維類が綿状に粒状化
し、散布がおこない難くなると同時に、成形後に
粒状の界面が製品表面に残る傾向が大きくなる。
散布用混合材料は比較的乾いた状態のものとして
散布されるが、水分量の下限は10重量％程度であ
る。 散布用混合材料にはさらに補強用繊維類が配合
されるが、繊維の種類や形態、配合量は特に限定
されるものではない。繊維の種類としては木質パ
ルプ、アスベスト、ポリプロピレン繊維、ビニロ
ン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリエチ
レン繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維など
が挙げられ、２種以上の併用も可能である。配合
量は繊維が可燃繊維の場合は固形分全量の５重量
％以下が好ましく、不燃繊維の場合は５重量％以
上配合しても差し支えないが、製品に不燃性能が
要求される場合や散布の作業性を考慮すると10重
量％以下が好ましいと考えられる。 散布用混合材料にはこれらの他に必要とあら
ば、有機質の添加剤、すなわち水硬性セメントの
分散剤や減水剤、増粘剤、あるいは水硬性セメン
トに急結性や早硬化性を付与せしめるようなケイ
酸ナトリウム、アルミン酸ケイ酸塩、トリエタノ
ールアミン、塩化カルシウム等の有機質や無機質
の添加剤を配合することができる。さらに着色顔
料やシリコーン系や脂肪酸系の防水剤、もしくは
水溶性樹脂なども併せて配合して使用することも
可能である。 この散布用混合材料は比較的乾いた状態で使用
されるものであり、このものの混合操作を説明す
る。すなわち散布用混合材料は水分を40重量％以
下にして比較的乾いて湿つた状態で、且つ嵩高い
状態で使用されることが、彫りの深い凹凸模様を
形成できる条件であるため、一般的にセメントや
コンクリートの分野で用いられる水の多い場合の
混合とは操作が若干異なるのである。まず水硬性
セメント等の比較的粒子の細かい材料にあつては
予め乾燥状態のままで混合分散したものを用意
し、また同時に木質パルプや収束した形態を有す
るガラス繊維や有機繊維はそのもの自体を乾燥状
態のままでヘンシエルミキサーやフラツシユミキ
サーのような高速回転混合機によつてドライフラ
ツフフ状に分繊しておく。そしてこのドライフラ
ツフフ状にされた繊維に水硬性セメント等の比較
的粒子の細かい材料を加えて上記と同様な混合機
によつて十分混合したのち、ここに軽量骨材を添
加し、同時にまたはその後水を供給しながら混合
するのである。 しかして上記のようにして調製された散布用混
合材料を、前記抄造方式で抄造された直後で含水
率の高いシート状未硬化賦形物の上に散布する。
このように散布された散布層の厚み調整をおこな
つたのち、模様付け用の金型を取り付けたプレス
装置によつて加圧成形をおこない、適宜養生硬化
させて無機質セメント板を得るものである。ここ
で、散布層は水分が少なく繊維類が配合されて嵩
の高い状態となつており、模様付け用の金型が散
布層に深く食い込むことができるものであり、彫
りの深い凹凸模様を形成させることができること
になる。また未硬化賦形物と散布層とは水分含量
が大きく異なつているが、散布層内の吸水性を有
する軽量骨材の作用で未硬化賦形物内の余剰の水
分が加圧成形の際に散布層内へと移動され、全体
としてほぼ均一な含水率にならされることにな
る。そして散布用混合材料の散布供給量をコント
ロールすることによつて、所望の肉厚の製品を効
率よく得ることができることになる。 そして抄造によつて形成される未硬化賦形物で
構造される下層と散布用混合材料の散布によつて
形成される散布層で構成される上層との厚みの比
は特に限定されるものではないが、単に深い凹凸
模様を付与することだけが目的であれば、上層を
凹凸模様を形成できるだけの厚みに設定されるよ
うに形成させるようにすればよい。一方深い凹凸
模様付けもさることがら、20mm厚や30mm厚のよう
な厚肉の製品を得たい場合には、当然ながら上層
を厚く形成させるようにする必要がある。この場
合には上層を構成する部分が製品の全体としての
物性に及ぼす影響が大きくなることになり、上層
を構成する散布用混合材料による賦形硬化物が優
れた物性を発揮することが必要になる。 本発明者等はこの点について検討した結果、散
布用混合材料における軽量骨材としてパーライ
ト、シラスバルーン、フライアツシユ、もしくは
ガラスバルーンのような中空状軽量骨材の中から
１種もしくは２種以上選択し、これにフエロシリ
コン製造時に副産物として生成されるシリカヒユ
ーム（シリカダストや微分末シリカとも称され
る）を併用して配合することによつて、この散布
用混合材料を散布賦形して得られる比較的厚肉の
板状体が強度と耐凍害姓及び反りの点で特に優れ
た性能を発揮することを見出だした。シリカヒユ
ームをセメント製品やコンクリート製品に応用す
る効果についてはすでに公知であるが、本発明に
おけるように下層を抄造方式で形成する材料がパ
ーライトやシラスバルーン等のような軽量骨材を
含有しない組成から成つていて、軽量骨材を含有
し散布によつて形成される上層よりも密度が大な
るものである場合に、上層を形成する散布用混合
材料にシリカヒユームを併用することによつて、
得られた厚肉の製品において強度と耐凍害性、及
び水分変化によつて生じる反りの低減に極めて優
れることを見出だしたのである。すなわち、抄造
によつて形成され下層となる未硬化賦形物をその
まま養生硬化させた場合には比重が1.3〜2.0の範
囲に入る場合に（この場合通常は軽量骨材が配合
されてない）、その上側に散布される散布混合材
料の配合が、軽量骨材（パーライトやシラスバル
ーン、フライアツシユなどから選ばれる）が10〜
50重量％、シリカヒユームが５〜30重量％、水硬
性セメント及び繊維類が30〜65重量％、水がこれ
ら固形分に対して10〜40重量％の組成であると
き、上記のような優れた物性を得ることができる
のである。 シリカヒユームは平均粒径が通常0.1〜0.5μｍ
と非常に細かい粒子であるため、その使用量が30
重量％を超えると加圧成形時に散布層で形成され
る上層自体の透水抵抗が増大し、上層の表面にま
で抄造で形成される含水率の高い下層から移動し
てくる水分が到達し難くなつて、表面部が硬化不
十分になつたり、あるいはこのように透水抵抗が
大きいのに無理に加圧成形することになつて上層
の内部に水分の移動し難い部分が生じ、硬化後に
その部分が大きな欠陥となることが発生するもの
である。一方シリカヒユームの使用量が５重量％
未満の場合は、散布用混合材料を散布して形成さ
れる上層にはパーライトなどの軽量骨材を多量に
含むのに対して、抄造方式で形成される下層には
軽量骨材を含まず比重が上層より高いために硬化
後に水分の移行速度に大きな差が生じ、これが原
因で反りが発生することがある。また、散布用混
合材料に加える水分量は、シリカヒユーム自体が
比表面積が大きいため、10〜40重量％を必要とす
る。すなわち10％より少ないと用いた繊維類が湿
つた状態にならなくなつて、水硬性セメントやシ
リカヒユームのような粉体と繊維類とが分離して
しまう欠点が生じることになるのである。40重量
％を超えると既述したように粒状化が生じ易くな
る。 次に本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 実施例 １〜５ 第１表の「下層配合」における配合量で調製し
たスラリーを抄造することによつて、未硬化賦形
物を得た。第１表の「下層製造条件」の「製法」
に未硬化賦形物の抄造方式を、「含水率」に未硬
化賦形物の含水率を、「厚み」に未硬化賦形物の
厚みをそれぞれ示す。次に第１表の「上層配合」
における配合量で調製した散布用混合材料を抄造
直後の未硬化賦形物の上に散布して散布層を積層
させた。この未硬化賦形物（下層）と散布層（上
層）との厚み構成を第１表の「積層物の構成」に
示す。 次にこの積層物を第３表の「金型エンボス深
さ」に示す深さのエンボスを有するプレス金型を
用い、第３表の「成形圧力」にしめす圧力で加圧
成形した。加圧後の上層と下層との厚み構成を第
３表の「板厚」の「加圧後」に示す。そしてこの
成形物を60℃、95％RHの条件下３日間促進養生
したのち、乾燥して含水率が10±２％に調整され
た製品を得た。この製品の特性を第３表に示す。
第３表における凍結融解サイクルテストは
ASTM−Ａ法に準拠しておこない、また反りテ
ストは加圧成形した積層物製品を300mm×60mmの
長方形に切断し、これを上記のような乾燥をおこ
なわず、養生した後の高い含水率のままこれを屋
外に１週間放置して最大反りの矢高をダイヤルケ
ージで測定しておこなつた。 実施例 ６〜８ 未硬化賦形物用のスラリーを軽量骨材を用いる
ことなく調製し、散布用混合材料にシリカヒユー
ムを配合するようにした他は上記「実施例１〜
５」におけると同様にして製品を作成し、同様に
して特性の試験をおこなつた。 従来例 散布用混合材料による上層を形成させず、抄造
による下層のみで製品を作成するようにした他は
上記「実施例１〜５」におけると同様にして製品
を作成し、同様にして特性の試験をおこなつた。 比較例 １〜５ 第２表の配合に従う他はほぼ上記「実施例１〜
５」におけると同様にして製品を作成し、同様に
して特性の試験をおこなつた。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 第３表の結果、実施例１〜５のものにあつては
良好に深い凹凸模様を形成させることができるこ
とが確認され、またシリカヒユームを用いるよう
にした実施例６〜８のものにあつては良好に深い
凹凸模様を形成させることができると共に、「曲
げ強度」の欄に見られるように優れた強度を得る
ことができ、さらに「凍結融解サイクルテスト」
の欄に見られるように耐凍害性に優れることが確
認される。一方、本発明のような散布用混合材料
による上層を形成しなかつた従来例のものでは高
い成形圧力を加えても深い凹凸模様を形成させる
ことができないことが確認される。また散布用混
合材料による上層の軽量骨材の配合量が少ない比
較例１のものでは深い凹凸模様の形成ができず、
散布用混合材料による上層の軽量骨材の配合量が
多すぎる比較例２のものでは表面の硬化が進行し
難くなり、散布用混合材料による上層の水の配合
量が多すぎる比較例３のものでは粒状物の跡が製
品表面に残るものであつた。さらに散布用混合材
料による上層のシリカヒユームの配合が多すぎる
比較例４のものは粒状物の跡が残ると共に表面の
硬化が進行し難く、抄造による下層に軽量骨材が
配合されず且つ散布用混合材料による上層にシリ
カヒユームが配合されない比較例５のものでは大
きな反りが発生するものであつた。 ［発明の効果］ 上述のように本発明にあつては、水硬性セメン
トと水とを主成分とするスラリーを抄造方式で賦
形し、この50％以上の含水率を有する未硬化賦形
物の表面に、水硬性セメントと繊維類とを含有し
吸水性を有する軽量骨材が全固形分の10〜50重量
％配合され水分が全固形分に対して40重量％以下
に調整された比較的乾いた散布用混合材料を散布
し、これを加圧して表面の散布層に凹凸模様を成
形するようにしたいので、散布層は水分が少なく
繊維類が配合されて嵩の高い状態となつており、
加圧成形の最も模様付け用の金型が散布層に深く
食い込むことができるものであつて、抄造方式に
よつて製造の装置などに大きな変更を必要とする
ことなく彫りの深い凹凸模様を形成させた無機質
セメント板を製造することができるものである。
また未硬化賦形物と散布層とはこのように水分含
量が大きく異なつているが、散布層内の吸水性を
有する軽量骨材の作用で未硬化賦形物内の余剰の
水分が加圧成形の際に散布層内へと移動され、全
体としてほぼ均一な含水率にならされることにな
るものである。そして散布用混合材料の散布供給
量をコントロールすることによつて、全体として
所望の肉厚の製品を製造することができるもので
ある。加えて散布層は水分の含有量が少ないため
に、全体としての脱水量が少なくて済むことにな
るものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水硬性セメントと水とを主成分とするスラリ
   ーを抄造方式で賦形し、この50％以上の含水率を
   有する未硬化賦形物の表面に、水硬性セメントと
   繊維類とを含有し吸水性を有する軽量骨材が全固
   形分の10〜50重量％配合され水分が全固形分に対
   して40重量％以下に調整された比較的乾いた散布
   用混合材料を散布し、これを加圧して表面の散布
   層に凹凸模様を成形し、次いで養生硬化させるこ
   とを特徴とする無機質セメント板の製造法。 ２ 軽量骨材がパーライト、シラスバルーン、フ
   ライアツシユなど中空形状を有する骨材から１種
   以上選ばれて使用され、軽量骨材と共にシリカフ
   ユームが全固形分の５〜30重量％配合されて散布
   用混合材料が調製され、散布用混合材料の水分は
   全固形分に対して10〜40重量％である特許請求の
   範囲第１項記載の無機質セメント板の製造法。