JPH06278122A - 水硬性無機質成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】補強繊維を添加した水硬性無機質組成物からな
る成形体であっても、複雑形状に対応でき、生産性にも
すぐれた水硬性無機質成形体の製造方法を提供する。 【構成】 普通ポルトランドセメント１００重量部、フ
ライアッシュ３０重量部、ポリプロピレン繊維２重量
部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース１．５重量部
及び水２５重量部を混合し、水硬性無機質組成物を得
た。得られた水硬性無機質組成物から得られた板状成形
体を、複数の固定側金型と、固定側金型との間で開閉自
在とされ、閉型したときに固定側金型との間で成形すべ
き成形体に対応するキャビティを形成する可動側金型を
備え、固定側金型が可動側金型と開閉自在な位置に順次
移動自在とされている押圧成形機の、可動側金型と開閉
自在な位置にない固定側金型に供給し、板状成形体を供
給された固定側金型を、可動側金型と開閉自在な位置に
移動した。可動側金型と固定側金型とを閉型し、押圧成
形を行った。連続成形可能な成形サイクルは１０秒／枚
であった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水硬性無機質成形体の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根瓦等の建材として、セメン
ト、モルタル、石膏等の水硬性無機物質と水を主成分と
する水硬性無機質組成物からなる成形体を硬化して得ら
れる硬化体が好適に使用されてきた。これら屋根瓦等の
建材は、施工のための軽量化と葺設したときの重量感の
双方の要求を満足させるために表面起伏に富む形状を有
する、いわゆる厚型瓦を水硬性無機質組成物により成形
することが行われてきた。この厚型瓦は表面起伏に富む
形状を有するので、通常の押出成形や乾式法による大量
生産には適さず、押出パレット成形では連続成形が可能
なため、生産性は向上するが得られる硬化体の強度が低
く、脱水押圧成形では得られる硬化体の強度は高いが、
成形、脱型に時間がかかるために生産性に劣るという欠
点があった。そこでそれぞれの欠点を補うために、

【０００３】１）スリパーを材料に圧接し、パレット内
に材料を圧充填する押出パレット成形法（特開平３−２
１３３０７号公報） ２）セメント−人造短繊維−水比を特定した水／セメン
ト比の小さい混合物を、板状に押出して切断した後プレ
ス成形する方法（特公昭５７−１９００９号公報） が提案されている。

【０００４】しかしながら、１）の方法においても材料
を圧接する力が十分には与えられないので、得られる硬
化体の強度はまだ不十分であり、なおかつ切断工程が必
要なため切断面が製品の端面となり、高強度化を図るた
めに繊維補強を施すと、きれいに切断することが非常に
困難であり、さらに後仕上げ加工が必要であった。さら
に２）の方法では水／セメント比の小さい堅練りのセメ
ントペーストを使用するため、押圧工程では簡単な形状
付与を行うだけで済み、生産性の向上ははかれるが、押
圧成形後の成形体を金型から脱型し、養生硬化用の受け
板に載せて、次工程へ移送しなければならず脱型に時間
がかかり、生産性がまだ不十分であるなどの問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の課題を解決し、補強繊維を添加した水硬性無機質組成
物からなる成形体であっても、複雑形状に対応でき、生
産性にもすぐれた水硬性無機質成形体の製造方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明で用いられる水硬
性無機物質は、水で練ったとき硬化性を示す無機物質な
らば特に限定されず、たとえば普通ポルトランドセメン
ト、特殊ポルトランドセメント、アルミナセメント、ロ
ーマンセメント等の単味セメント、耐酸セメント、耐火
セメント、水ガラスセメント等の特殊セメント、石膏、
石灰、マグネシアセメント等の気硬性セメントなどがあ
げられ、特に強度、耐水性の点で、ポルトランドセメン
ト、アルミナセメントが好適に使用される。これらは単
独で使用されてもよいし、２種類以上併用されてもよ
い。

【０００７】本発明において用いられる水の量は、少な
くなると水硬性無機物質の硬化が十分になされず、又、
組成物の分散性が低下し、多くなると最終的に得られる
硬化体の強度が低下するので、水硬性無機物質１００重
量部に対して１５〜６５重量部が好ましい。

【０００８】本発明において必要に応じて水溶性高分子
物質が添加されてもよい。水溶性高分子物質は、水に溶
解して粘性を付与し、水硬性無機物質と水から得られる
組成物の流動性を高めて賦形性を良好なものとし、又、
セメント硬化体中の過剰な水分を吸収しセメント粒子間
中の空隙を埋める接合剤となりうる高分子物質ならば特
に限定されず、たとえばメチルセルロース、ヒドロキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセ
ルロース等のセルロースエーテル、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸、リグニンスルホン酸塩などがあげ
られる。水溶性高分子物質の添加量は、少なくなると組
成物の流動性が低下し、多くなると、最終的に得られる
硬化体の耐水性が低下するので水硬性無機物質１００重
量部に対し、０．３〜５重量部以下が好ましい。

【０００９】本発明においてさらに必要に応じて補強繊
維が添加されてもよい。補強繊維は、成形体に付与した
い性能に応じ任意のものが使用でき、たとえば、ビニロ
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、カー
ボン、アラミド等の合成繊維、ガラス繊維、チタン酸カ
リウム、鋼等の無機繊維、パルプなどが使用できる。特
に合成繊維を用いた場合には、可撓性の向上が著しい。
上記補強繊維の繊維径は、細くなると混合時に再凝集
し、交絡によりファイバーボールが形成されやすくな
り、最終的に得られる硬化体の強度はそれ以上改善され
ず、太くなるか又は短くなると引張強度向上などの補強
効果が小さく、又、長くなると繊維の分散性及び配向性
が低下するので、繊維径０．１〜４０デニール、繊維長
１〜１５ｍｍが好ましい。上記補強繊維の量は少なくな
ると補強効果が得られず、多くなると繊維の分散性が低
下するので、水硬性無機物質１００重量部に対し、２０
重量部以下が好ましい。

【００１０】本発明においてさらに必要に応じて無機質
充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解
せず、水硬性無機物質の硬化反応を阻害せず、本発明の
製造方法で用いられるあらゆる構成材料の作用を著しく
阻害しないものならば特に限定されず、たとえば珪砂、
川砂等のセメントモルタル用骨材、フライアッシュ、シ
リカフラワー、シリカフューム、ベントナイト、高炉ス
ラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ウォラ
ストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪
藻土などがあげられる。さらに軽量化を図る目的でシリ
カバルーン、パーライト、フライアッシュバルーン、シ
ラスバルーン、ガラスバルーン、発泡焼生粘土等の無機
質天然発泡体などを使用してもよい。これらは単独で使
用されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。

【００１１】上記無機質充填材は、平均粒径が小さくな
ると製造が困難となり、大きくなると無機質充填材の粒
子が分散し難くなるので、０．０３〜５００μｍが好ま
しい。上記無機質充填材は、少なくなると補強繊維の分
散性が低下し、多くなると最終的に得られる硬化体の強
度が低下するので水硬性無機物質１００重量部に対し２
００重量部以下が好ましい。

【００１２】本発明の水硬性無機質成形体の製造方法
は、まず第１の工程で上記水硬性無機物質、水及び必要
に応じて水溶性高分子物質、補強繊維、無機質充填材か
らなる水硬性無機質組成物を押出機で押出した後切断し
て板状成形体を得る。上記組成物はたとえばミキサー、
土練機など従来公知の任意の手段により混合、混練され
た後、断面矩形の流路を有する金型に連接された押出機
に供給され、金型を経て、略平板形状の連続成形体とさ
れ、さらに所望な長さに切断されて板状成形体とされ
る。

【００１３】次に第２の工程では、複数の固定側金型
と、固定側金型との間で開閉自在とされ、閉型したとき
に固定側金型との間で成形すべき成形体に対応するキャ
ビティを形成する可動側金型を備え、固定側金型が可動
側金型と開閉自在な位置に順次移動自在とされている押
圧成形機の、可動側金型と開閉自在な位置にある固定側
金型と同一平面上にある固定側金型に上記板状成形体を
供給する。上記固定側金型、可動側金型は従来公知の任
意の押圧用金型が使用される。板状成形体は可動側金型
と開閉自在な位置に移動する直前の固定側金型に供給さ
れる。

【００１４】次に第３の工程では、板状成形体を供給さ
れた固定側金型を、可動側金型と開閉自在な位置に移動
する。固定側金型を可動側金型と開閉自在な位置に移動
する方法は特に限定されず、押圧装置内にターンテーブ
ルを設けてもよいし、チェーンブロックやエアーシリン
ダー等を使用してもよい。

【００１５】次に第４の工程では、可動側金型と開閉自
在な位置に移動された固定側金型がに向かって可動側金
型が下降し、位置決めされた後、固定側金型と可動側金
型を閉型し、必要な圧力で押圧成形する。位置決め方法
は特に限定されず突き出しピンやロック用爪など従来公
知の任意の手段が使用される。

【００１６】次に第５の工程では、可動側金型を上昇さ
せ、可動側金型を固定側金型から開型し、次の固定側金
型を可動側金型と開閉自在な位置に移動すると同時に固
定側金型を可動側金型と開閉自在な位置から移動して脱
型し、成形体を得る。脱型方法は特に限定されるもので
はなく従来公知の任意の脱型方法が使用でき、たとえば
真空吸着装置で成形体を脱型した後、受け板に載せ、養
生工程へ搬送される。

【００１７】本発明で使用される固定側金型の数は特に
限定されるものではないが、少なくなると連続生産の効
率が上がらないので通常４〜１０個である。

【００１８】本発明の成形体から硬化体を得るには、時
間をかけて自然養生を行ってもかまわないが、硬化反応
の遅い例えばポルトランドセメントのような水硬性無機
物質を使用する場合には、成形体を加熱、加湿する、オ
ートクレーブ養生を施すなど、従来公知の方法により養
生を行うことにより、硬化反応を促進でき、機械的物性
を向上することができる。

【００１９】以下、本発明の一例を、図面を参照して説
明する。図１は本発明の製造方法に使用した押圧装置の
概要を平面的に示す模式図である。押圧成形機１は、複
数の固定側金型１１と、固定側金型１１との間で開閉自
在とされ、閉型したときに固定側金型１１との間で成形
すべき成形体に対応するキャビティを形成する可動側金
型１２を備えている。固定側金型１１はそれぞれ同一平
面のターンテーブル１３上にあり、固定側金型１１が可
動側金型１２と開閉自在な位置に順次移動自在とされて
いる。

【００２０】

【実施例】本発明を実施例をもってさらに詳しく説明す
る。

【００２１】実施例１ 普通ポルトランドセメント（小野田セメント社製）１０
０重量部、フライアッシュ（ＪＩＳ Ａ ６２０１相当
品；平均粒径１００μｍ、真比重２．３、嵩比重０．
６；関電化工社製）３０重量部、ポリプロピレン繊維
（太さ２デニール、長さ５ｍｍ）２重量部及びヒドロキ
シプロピルメチルセルロース（２０℃における２％水溶
液の粘度が３０，０００ｃｐｓのもの）１．５重量部を
ドライブレンドし、容量１０リットルのアイリッヒミキ
サー（アイリッヒ社製）で３分間混合した。得られた混
合物に水２５重量部を添加し、さらにアイリッヒミキサ
ーで２分間混合し、水硬性無機質組成物を得た。得られ
た水硬性無機質組成物を土練機（宮崎鉄工社製、型式Ｍ
Ｐ−１００型）で混練した後、真空押出成形機（宮崎鉄
工社製、型式ＭＶ−ＦＭ−Ａ−１型）で、幅４００ｍ
ｍ、厚み５ｍｍの板状成形体を得た。得られた板状成形
体を、図１に示す複数の固定側金型１１と、固定側金型
１１との間で開閉自在とされ、閉型したときに固定側金
型１１との間で成形すべき成形体に対応するキャビティ
を形成する１つの可動側金型１２からなり、固定側金型
１１が可動側金型１２と開閉自在な位置に順次移動自在
とされている押圧成形機１の、可動側金型１２と開閉自
在な位置にある固定側金型１１と同一平面上にある固定
側金型１１に供給し、板状成形体を供給された固定側金
型を、可動側金型と開閉自在な位置に移動した。次に、
可動側金型と固定側金型とを閉型し、押圧成形を行っ
た。可動側金型を固定側金型から開型し、固定側金型を
可動側金型と開閉自在な位置から移動し、得られた成形
体を真空脱型装置により脱型した。得られた成形体
（瓦）の正面図を図２に示した。連続成形可能な成形サ
イクルは１０秒／枚であった。得られた成形体を６０
℃、９０％ＲＨにおいて６時間養生硬化して硬化体を得
た。得られた硬化体を切断して試験片を得、曲げ強度を
ＪＩＳ Ａ １４０８の方法に準じて測定したところ２
９０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００２２】比較例１ 補強繊維を使用しなかったこと、成形法として押出パレ
ット成形法を使用した以外は実施例１と同様にして図２
に示した成形体を成形した。連続成形可能な成形サイク
ルは９秒／枚であった。得られた成形体を実施例１と同
様にして硬化し、曲げ強度を測定したところ１２０ｋｇ
／ｃｍ² であった。 比較例２ 完全に押圧成形機に固定された固定側金型を使用した以
外は従来の成形法として押出パレット成形法を使用した
以外は実施例１と同様にして図２に示した成形体を成形
した。連続成形可能な成形サイクルは２０秒／枚であっ
た。得られた成形体を実施例１と同様にして硬化し、曲
げ強度を測定したところ２９０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【発明の効果】本発明の水硬性無機質成形体の製造方法
は、上述の如きものであるから、補強繊維を添加した水
硬性無機質組成物からなる成形体であっても、複雑形状
に対応でき、生産性にもすぐれた水硬性無機質成形体の
製造方法を提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法に使用した押圧装置の概要
を平面的に示す模式図である。

【図２】 本発明の製造方法により得られた成形体の正
面図である。 １ 押圧成形機 １１ 固定側金型 １２ 可動側金型 １３ ターンテーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水硬性無機質組成物を押出機で押出した
   後切断して板状成形体を得る第１の工程と、 複数の固定側金型と、固定側金型との間で開閉自在とさ
   れ、閉型したときに固定側金型との間で成形すべき成形
   体に対応するキャビティを形成する少なくとも１つの可
   動側金型からなり、固定側金型が可動側金型と開閉自在
   な位置に順次移動自在とされている押圧成形機の、可動
   側金型と開閉自在な位置にある固定側金型と同一平面上
   にある固定側金型に、得られた板状成形体を供給する第
   ２の工程と、 板状成形体が供給された固定側金型を、可動側金型と開
   閉自在な位置に移動する第３の工程と、 可動側金型と固定側金型とを閉型し、押圧成形する第４
   の工程と、 可動側金型を固定側金型から開型し、固定側金型を可動
   側金型と開閉自在な位置から移動して脱型し、成形体を
   得る第５の工程とからなることを特徴とする水硬性無機
   質成形体の製造方法。