JPH0567582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は瓦、屋根板等の屋根材料に関するもの
である。 〔従来の技術〕 従来は陶器瓦に代わる高生産性の瓦としてスレ
ート瓦が提供されていた。スレート瓦とは補強材
としての石綿と、セメントと、所望ならはパルプ
と、水とを主体とするスラリー混合物を抄造して
シートとし、該シートを所定形状にプレス成形し
た後養生、硬化、乾燥することによつて得られ
る。 しかしながら上記従来のスレート瓦は飛散し易
い石綿を使用するので、作業者が飛散した石綿を
吸つて健康障害を起し大きな社会問題となつてい
る。そこで上記従来の課題を解決する手段とし
て、補強材として石綿に代えてパルプ繊維を採用
した屋根材が提供されている（特開昭59−91009
号、特開昭60−166253号）。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の屋根材は上記したようにパルス繊維と、
セメントと、、水とを主体とするスラリー混合物
を抄造してシートとし、該シート所定形状にプレ
ス成形した後養生、硬化、乾燥する方法により製
造されるが、上記抄造方法によれば抄造のために
丸網式抄造機や長網式抄造機のような高価でかつ
複雑な装置が必要であるし、抄造後にプレス成形
し更に長時間乾燥すると云う手間を要する。 そこでパルス繊維と、セメントと、少量の水と
を混合した混合物を成形板上に散布してマツトを
形成し、該マツトをプレス成形する乾式製造方法
が推奨される。上記乾式製造方法によればマツト
の形成、プレス形成、養生硬化と云う簡単な工程
で屋根材を製造出来、また装置も安価で簡単なも
のになる。 しかしながら上記従来の屋根材のようにパルス
繊維を補強材として用いると、乾式製造方法にお
いてはパルス繊維はアクペクト比（長さと直径の
比が）が大きく糸まり上に絡み合い易く、したが
つてパルス繊維、セメント混合物を成形板上に散
布することで困難で、得られる屋根材も不均一に
なつて強度が低下すると云う問題点がある。 〔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、平均径が0.1〜2.0mm、平均長さが10〜30
mmの範囲であり、かつ分枝および／または弯曲お
よび／または折曲させることによつて嵩高くせし
めた木質繊維束と、セメントと、水とを主体とす
る混合物を所定形状に成形し硬化させて密度を
1.4以上とした屋根材を提供するものである。 本発明は補強材として木質繊維束を用いること
を特徴とするものである。そして本発明において
は該木質繊維束は木質単繊維の集束体であり、そ
して該木質繊維束は分枝および／または弯曲およ
び／または折曲させることによつて嵩高くせしめ
られる。このような分枝および／または弯曲およ
び／または折曲させることにより嵩高くされた木
質繊維束を製造するには苛性ソーダ、亜硫酸ソー
ダ、亜硫酸カルシウム等の薬液に木材を浸漬した
り、木材を蒸気で加熱したり、あるいは上記薬液
浸漬と蒸気加熱とを併用したりすることによつて
木材中に含まれる木質単繊維のバインダーの役割
をしているリグニン、ヘミセルロース、樹脂等を
完全に溶融させることなく膨潤させるにとどめた
上で上記バインダーを残存させつゝ解繊したもの
であり、上記バインダーのうち特にリグニンを略
完全に除去して解繊したパルス繊維に比して径が
大である。そして該木質繊維束の平均径は約0.1
〜2.0mmの範囲にあり、平均長さは10〜30mmの範
囲にある。 なお木質繊維束が分枝している場合には分枝前
の木質繊維束を仮定してその径が約0.1〜2.0mmの
範囲にあり、また木質繊維束が弯曲および／また
は折曲している場合は長さは末端間距離ではなく
木質繊維束の実長を指すもとする。 該木質繊維束は上記のサイズおよび形状により
嵩高くなつているが、その嵩比重は約0.03〜0.05
ｇ／cm³の範囲になる。ここに嵩比重は内径８cm、
容積2000mlのメスシリンダーに絶乾状態と該木質
繊維束を2000ml充填して全体の重量を測定し、該
全体の重量からメスシリダーの重量の差引いて該
木質繊維束の重量を求め、該メスシリンダーの内
径に丁度はまる円板を充填した該木質繊維束上に
載置して該円板上に重りをのせ１Kgの重量を該木
質繊維束に及ぼした時の該木質繊維束の容積を測
定し、該木質繊維束の重量（ｇ）を該容積（cm³）
で割ることによつて求められる。 該木質繊維束を分枝および／または弯曲およ
び／または折曲させることによつて嵩高くせしめ
るには上記バインダーと膨潤の程度および解繊の
程度を調節する。解繊は例えばグラインデイング
デイスクにより行なわれ、解繊の程度の調節は該
グラインデイングデイスクのデイスク間隙を調節
することによつて行われる。 木質繊維束はセメントに対して約２〜９重量
％、望ましくは３〜７重量％更に望ましくは４〜
７重量％程度添加される。木質繊維端の添加量が
２重量％以下であると補強効果が充分でなく、ま
た９重量％以上であると高密度な製品を得ること
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。通
常は上記木質繊維束−セメント混合物100重量部
に対して水15〜50重量％が添加され混合される。
上記混合物には更に砂、砂利、砕石などの骨材、
水ガラス、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、
硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネ
シムウ、塩化アルミニウム、スルフアミン酸等の
単独まはは二種以上の混合物からる硬化促進剤、
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−ブタジエンラテツ
クス、アクリル樹脂エマルジヨン等と強化剤、撥
水剤等が混合されてもよい。 本発明の屋根材は通常乾式製造法で製造され
る。即ち上記混合物は通常成形板上に散布されて
一旦マツト化し、所望ならばロール等によつて若
干押圧し、その後通常50〜200Kg／cm²程度の圧力
で所定形状にプレス成形される。成形後は該成形
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れる。オートクレーブ養生の
条件は、通常圧力３〜12Kg／cm²、温度140〜180℃
で５〜10時間行なわれる。その後所望ならば得ら
れた屋根材に塗装、撥水処理等を施してもよい。 このようにして得られた本発明の屋根材は通常
比重1.4ｇ／cm³以上、望ましくは1.5ｇ／cm³以上、
更に望ましくは2.1ｇ／cm³以下の高密度を有し、
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。 上記比重が1.4ｇ／cm³以下であると製品の吸水
吸湿性が大きくなり、寸法安定性も悪くなる。 〔作用〕 本発明の屋根材は石綿を含まないから製造作業
環境を悪化させない。そして本発明の無機質成形
体に用いられる平均径が0.1〜2.0mm、平均長さが
10〜30mmの範囲であり、かつ分枝および／または
弯曲および／または折曲させることにより嵩高く
せしめられているのでセメントと混合した状態で
は該繊維束相互はある程度の距離を介して絡み合
うが、該繊維束はパルプ繊維に比して径が大でア
スペクトル比が小さいからである程度の剛性を有
し糸まり状に絡み合うことはなく、このようして
絡み合つた繊維束相互間にセメント粒子が抱き込
まれる。上記した該繊維束の剛性はこのような繊
維束相互間の距離を保持しもつて嵩高さを維持す
るのに役立つのである。したがつてセメントと該
木質繊維束との混合物は機械的撹拌機によつてほ
ぐすことが可能で、混合物を成形板上に均一に散
布することが容易であるし、一方散布後は上記し
たように該木質繊維束のある程度の距離を介して
の絡み合いによつてセメント粒子が抱き込まれ、
形崩れしないマツトを形成することを出来る。 そして製品においてもマトリクス中で該木質繊
維束は上記のように繊維束相互がある程度の距離
を介して強固に絡み合うと云う特異的な補強効果
により高圧プレスによつて高密度にする必要がな
く、したがつて軽量で断熱性、防音性に富みしか
も高強度で寸法安定性も良好な屋根材を与えるの
である。 〔発明の効果〕 したがつて本発明においては軽量で断熱性、防
音性に富みかつ高強度であり、寸法安定性が極め
て良好な屋根材が得られ、該屋根材は乾式製造法
で製造することが容易であり、該乾式製造法によ
り均質な製品を得ることが容易である。更に本発
明の木質繊維束は補強効果が大きいから添加量を
９重量％以下としても充分大きい強度の屋根材が
得られ、したがつて不燃性に優れた屋根材を得る
ことが出来る。 〔実施例〕 実施例 １〜10 第１表のような形状寸法および嵩比重を有する
分枝および／または弯曲および／または折曲させ
られた木質繊維束をセメントに対して５重量％添
加し、該木質繊維束−セメント混合物100重量部
に対して水30重量部を混合し、該混合物を下型板
上に散布して厚さ30mmのマツトとし、該マツト上
に上型板を当接して100Kg／cm²のプレス圧力によ
り８×450×500mmとした板体を50℃で約10時間圧
締することにより成形した後脱型し、更に１週間
室温で養生した後、120℃、６時間の乾燥を行い
試験片とする。

【表】 比較例 １〜８ 実施例１〜10の組成において第２表の寸法、形
状寸法および嵩比重の分枝および／または弯曲お
よび／または折曲させられた木質繊維束を用い他
は実施例と同様にして試験片を得る。

【表】 上記実施例および比較例の散布作業性、マツト
の形崩れ性、および試験片の比重および曲げ強度
を測定した。その結果を第３表および第４表に示
す。なおマツトの形崩れ性はマツトを載置した下
型板を２cmのストローク、１秒間のサイクルで３
回上下動させた場合のマツトの形崩れの有無を調
べる。

【表】

【表】 上記第３表を参照すると平均径0.1〜2.0mm、長
さ10〜30mmの範囲にありかつ分枝および／または
弯曲および／または折曲させられた木質繊維束を
用いた実施例１〜10は混合物がほぐれ易く散布作
業性が容易であるし形成されたマツトの形崩れも
なく、乾式製造法にとつては上記木質繊維束は極
めて有用であることが理解される。一方平均径が
0.1mm以下の木質繊維束を用いた比較例１および
２、あるいは平均長さ30mm以上の木質繊維束を用
いた比較例７および８は木質繊維束を絡み合いが
糸まり状になり易く、したがつて散布作業性に問
題を生じ、比較例１〜８の木質繊維束を用いた場
合は乾式製造法が適用しにくい。 また上記第４表を参照すると平均径0.1mm以下
の木質繊維束を用いた比較例１および２の試験片
は比重が1.82以上と大きくなり、また平均径2.0
mm以上の木質繊維束を用いた比較例３および４の
試験片、あるいは平均長さが10mm以下の木質繊維
束を用いた比較例５および６の試験片は木質繊維
束の絡み合いが不足して曲げ強度が低下する。更
に木質繊維束の平均長さ30mm以上になつても比較
例７および８の場合のように散布むらが生ずる結
果均一組織の成形体が得られず、曲げ強度が低下
していることが分かる。 比較例 ９ 実施例１の組成において木質繊維束を10mm網目
を通過する厚み0.4〜1.0mm、嵩比重0.095ｇ／cm³の
微小木片に代え、他は同様にして試験片を製造す
る。該木片は混合物中で殆ど絡み合いがないの
で、機械撹拌によつて均一に混合され易くかつ下
型板上に混合物を均一に散布することは容易であ
つたが、得られたマツトは強度が充分でなく、形
崩れがみられ、かつ試験片の密度は1.72ｇ／cm³、
曲げ強度は165（Kgｆ／cm²）であり、実施例１と比
べると強度において劣る。そして実施例１と同等
の強度を与えるには、プレス圧力を140Kg／cm²程
度に上げて比重を1.85ｇ／cm³程度とすることが必
要である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平均径が0.1〜2.0mm、平均長さが10〜30mmの
   範囲であり、かつ分枝および／または弯曲およ
   び／または折曲させることによつて嵩高くせしめ
   た木質繊維束と、セメントと、水とを主体とする
   混合物を所定形状に成形し硬化させて密度を1.4
   以上としたことを特徴とする屋根材。 ２ 該木質繊維束の嵩比重は0.03〜0.05ｇ／cm³の
   範囲である特許請求の範囲１に記載の無機質成形
   体。