JPH07112420A - 模様付押出成形体の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水硬性組成物の押出成形体の表面に、シャー
プな模様を付与する装置とその付与方法を提供する。 【構成】 この装置は、スクリュー２を内蔵し、このス
クリュー２で水硬性組成物を主体とする混練物１を圧送
する押出機シリンダ３と、押出機シリンダ３の先端に装
着された、断面が矩形状の押出口４ａを有するダイス４
と、ダイスの上壁部４ａに配設された、ダイス内を通過
する混練物１の上面に離型剤を供給する離型剤供給手段
５と、ダイスの押出口４ａに隣接して回転可能に配設さ
れた、前記押出口４ａから押し出された押出成形体の表
面に圧接して前記押出成形体の表面に模様を付与する模
様ロール６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、模様付押出成形体の製
造装置とそれを用いた模様付押出成形体の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】建築用の壁材、屋根材、床材などや、土
木用のパイプ、パネル、トラフなどは、通常、無機物系
の水硬性原料の押出成形体として製造されている。この
押出成形体は、セメントや石膏などの水硬性無機物に、
必要に応じて、製品の機械的特性を高める補強材やその
他の副原料と水とを添加して全体を混練し、その混練物
を押出成形機で所望形状に押出成形したのち養生して製
造されている。

【０００３】ところで、押出成形体の表面には、用途に
よって各種の模様を付与することが行われている。その
模様付与操作は、押出機で圧送されてきた混練物がダイ
スから押し出されて、いまだグリーンである時点で行わ
れるのが通例である。押出成形体の押出方向に単に連続
する模様を付与する方法としては、例えば、実開昭５５
−１６０５０号公報で開示されているように、押出機の
先端に装着されているダイスの断面形状を変化させて行
う方法がある。

【０００４】また、特開昭５８−２５９１７号公報や特
開平４−３６３２０４号公報には、刻印すべき模様部分
が幅方向に突起した状態で形成されている模様ロールを
ダイスの押出口に隣接して回転可能に配設し、ダイス押
出口から押し出されたグリーンの表面に前記模様ロール
のロール面を圧接することにより、グリーンの幅方向、
すなわち押出方向と直交する方向に所望する模様を連続
的に付与する方法が開示されている。

【０００５】しかしながら、後者の方法には次のような
問題がある。すなわち、混練物が離型性に劣るセメント
を主体としたものであり、付与する模様が凹凸の深い模
様である場合、圧接される模様ロールのロール面とグリ
ーンとの離型性が悪いため、ロール面にグリーン表面の
材料が付着して模様の形状が崩れることがあり、そのた
め、得られる押出成形体の表面品位が著しく損なわれる
ということである。また、模様ロールのロール面にはグ
リーン表面の材料が付着するので、適当な時間間隔でロ
ール面を清浄にすることが必要になり、その結果、連続
運転は阻害され、生産性の低下が引き起こされる。

【０００６】このような問題に対しては、ロール面が離
型剤で被覆されている模様ロールを用いたり、または、
グリーンへの模様付与時に、模様ロールのロール面に間
断なく離型剤を塗布するという方法が試みられている。
しかし、この方法を適用しても離型性の改善効果は充分
ではなく、依然として、表面品位が優れた押出成形体は
得にくいという現状にある。

【０００７】しかも、模様ロールのロール面に離型剤を
塗布すると、ロール面の凹部に離型剤が溜り込み、ロー
ル面がグリーン表面に圧接されたとき、この溜り込んで
いる離型剤はグリーンに局所的に滲み込み、それが、押
出成形体の表面の汚点として残り、表面品位の低下が引
き起こされる。また、従来のダイスの押出口は、図５に
側断面図として示したように、ダイス４の上壁部４ａの
先端形状においては、模様ロール６のロール面６ａと対
向する面の形状は、ダイス４の押出口４ａの個所まで、
全体として、模様ロール６の同心円の円弧４ｃをなした
形状に設計されているのが通例である。

【０００８】したがって、ロール面６ａにおける模様部
分６ｂの突起する高さが高い場合には、押出口４ａと模
様部分６ｂとの間に、混練物のグリーン１が充分に供給
されないため、押出口４ａから押し出されたグリーンの
表面へ加わる模様部分６ｂの圧力が小さくなり、その結
果、グリーンの表面の荒れや模様ロール６のスリップが
発生する。そのため、得られたグリーンの表面に刻印さ
れた模様は、図６で示したように、形状がシャープなも
のになりにくいという問題が発生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ダイ
スから押出成形される押出成形体のグリーン表面に、シ
ャープな模様を効率よく刻印することができる、模様付
押出成形体の製造装置と、その押出成形体の製造方法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、スクリューを内蔵し、前記
スクリューで水硬性組成物を主体とする混練物を圧送す
る押出機シリンダと、前記押出機シリンダの先端に装着
された、断面が矩形状の押出口を有するダイスと、前記
ダイスの上壁部に配設された、ダイス内を通過する混練
物の上面に離型剤を供給する離型剤供給手段と、前記ダ
イスの押出口に隣接して回転可能に配設された、前記押
出口から押し出された押出成形体の表面に圧接して前記
押出成形体の表面に模様を付与する模様ロールとを備え
ていることを特徴とする、模様付押出成形体の製造装置
が提供され、また、本発明においては、水硬性組成物を
主体とする混練物をダイスに連続的に圧送し、前記混練
物がダイスから押し出される前に前記ダイスの上壁部か
ら混練物表面に離型剤を連続的に供給するとともに、前
記ダイスから押し出された成形体の表面に模様ロールを
圧接することを特徴とする、模様付押出成形体の製造方
法が提供される。

【００１１】

【実施態様】以下に、本発明装置の実施態様を図１、お
よび図１のII−II線に沿う断面図である図２に基づいて
説明する。図で示したように、まず、混練物１を圧送す
るスクリュー２が内蔵されている押出機シリンダ３の先
端には、断面が矩形状の押出口４ａを有するダイス４が
装着されている。

【００１２】ここで、本発明装置で押出成形する混練物
は、次のような水硬性組成物を主体としたものである。
すなわち、押出成形すべき水硬性組成物の調製にあたっ
ては、石灰質原料とけい酸質原料とからなる水硬性無機
物に、石綿に代わる補強材と各種の混和剤が配合され
る。

【００１３】用いる石灰質原料としては、たとえば、ポ
ルトランドセメント、アルミナセメントのような単味セ
メント；高炉セメントのような混合セメント；膨張セメ
ントのような特殊セメント；などをあげることができ
る。またけい酸質原料としては、たとえば、けい砂、け
い石粉のような結晶性シリカ；フライアッシュ、シリカ
ヒューム、高炉スラグ、けいそう土のような非結晶性シ
リカ；などをあげることができる。

【００１４】この水硬性無機物における石灰質原料とけ
い酸質原料との混合割合については格別限定されるもの
ではないが、通常、後者の重量１に対して、前者を0.５
〜1.２の割合にすることが好ましい。石綿に代わる補強
材としては、たとえば、ガラス繊維、炭素繊維、ロック
ウールなどの無機繊維；ポリアクリルニトリル系、ポリ
オレフィン系、ポリビニルアルコール系などの有機合成
繊維；麻、木材パルプなどの有機天然繊維；ワラストナ
イト、チタン酸カリウム、エデナイトなどの繊維状粉
末；をあげることができる。

【００１５】上記した補強材のうち、ワラストナイトは
好ましい補強材である。ワラストナイトを補強材として
用いる場合は、前記した水硬性無機物１００重量部に対
し、１〜３０重量部に設定する。また、水硬性無機物に
配合する混和剤としては、たとえば、押出成形時におけ
る水硬性組成物の流動性（成形性）を向上させる、滑石
（タルク）、雲母（マイカ）、緑泥石などの滑材；押出
成形時の保水性を向上させる、セピオライト、ベントナ
イト、ゼオライト、アクリル系重合体やデンプン系のよ
うな高吸水性樹脂；押出成形体を軽量にする、パーライ
ト、シラスバルーン、ガラスバルーン、合成樹脂の発泡
ビーズ；をあげることができる。

【００１６】また、各成分の混練時や押出成形時に、水
硬性組成物における水硬性無機物や他の配合成分の保水
性を付与し、もって各成分間の結合力を高めることを目
的として、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルエチルメチルセルロースのよう
な水溶性のセルロース誘導体を配合することが好まし
い。

【００１７】そのときの水溶性セルロース誘導体の配合
量は、水硬性無機物１００重量部に対し、0.３〜３重量
部、好ましくは0.５〜1.５重量部にする。つぎに、押出
機シリンダ１に装着されたダイス４の上壁部４ｂには、
押出口４ａの近傍に、ダイス内通路の幅方向に延びるス
リット５が、混練物１が通過するダイス内通路にまで貫
通して穿設されることにより離型剤供給手段が形成され
ている。

【００１８】スリット５には図示しない離型剤容器が取
りつけられ、この容器から流れ出た離型剤がスリット５
を通ってダイス内通路を通過しつつある混練物１の表面
に連続的に供給される。その結果、押出成形体のグリー
ンは、その上面の全てに離型剤が塗布された状態で、ダ
イスの押出口４ａから押し出される。用いる離型剤とし
ては、たとえば、ジメチルシリコーン、そのアルキル変
性オイル、高粘度シリコーンなどをベースとしたシリコ
ーン系離型剤；イソオクタン、代替フロンなどをベース
としたフッ素系離型剤；をあげることができる。これら
離型剤は、オイル型、コンパウンド型、溶液型、エマル
ジョン型、エアゾール型などいずれの使用形態であって
もよい。

【００１９】離型剤の供給量が少なすぎると、後述する
グリーンと模様ロールの離型性が不充分になってグリー
ンの表面品位の低下を引き起こすようになり、また逆に
多すぎると、コスト高を招くのみならず、離型剤がグリ
ーンの中心部にまで滲透して各成分間の結合力を弱め
て、押出成形体の強度低下を引き起こすとともに表面品
位の低下も招くようになる。離型剤の供給量は、固形分
換算量にして、グリーンの単位面積（ｍ²)当たり５〜３
０ｇであることが好ましく、さらには、１０〜２０ｇ／
ｍ² であることが好ましい。

【００２０】この離型剤は、通過しつつある混練物１の
上面に、幅方向においても、押出方向においても、均一
に供給されることが好ましい。そのためには、ダイス内
通路を通過する混練物の速度に対応して、離型剤の供給
量を制御することが好適である。なお、この離型剤の供
給時に、離型剤に予めセラミックス粉末や、さらに顔料
などの着色剤などを混練して供給すると、押出成形され
たグリーンの表層部には練込みタイプの立体模様や、着
色立体模様などを付与することができ、加飾効果を得る
ことができる。

【００２１】本発明の装置においては、ダイス４の押出
口４ａに隣接して模様ロール６が配設される。この模様
ロール６のロール面６ａには、たとえば、グリーンの表
面に木目調、石目調、タイル模様、花柄などの所望する
模様を付与するための模様部分６ｂが突起をなして形成
されている。この模様ロール６の材質は格別限定される
ものではなく、たとえば、金属、樹脂、ゴムなどであれ
ばよい。また、模様ロール６のロール面６ａを予め離型
剤で被覆しておくと、グリーンとの離型性を一層高める
ことができて好適である。

【００２２】本発明の装置においては、ダイス押出口４
ａにおける上壁部４ｂの先端が、図３で示したような形
状になっていることが好ましい。すなわち、上壁部４ｂ
の先端において、模様ロール６のロール面６ａと対向す
る面のうち上部の面４ｃは、前記ロール面６ａの同心円
の円弧になって幅方向に延びており、また、混練物１側
に位置する下部の面４ｄは、混練物１の押出方向ｐと逆
向きの方向に傾斜する傾斜面になっている。

【００２３】押出口４ａにおける先端形状を上記した形
状にすることにより、押出口４ａから押し出された混練
物１を、傾斜面４ｄとロール面６ａとの間に形成されて
いる空間に充満させることができる。その結果、この空
間に充満している材料に対し、ロール面６ａに突起して
いる模様部分６ｂが及ぼす圧力は高くなり、押出成形体
のグリーンの表面には、図４で示したように、型崩れの
ないシャープな模様が連続して刻印されるようになる。

【００２４】模様ロール６の表面には、押出成形体のグ
リーンからの離型時に、混練物の一部が付着することが
ある。そのため、本発明の装置においては、模様ロール
６のロール面６ａと接触してブラシロール７を配設し、
このブラシロール７を模様ロール６の回転方向と逆向き
に回転させることにより、ロール面６ａに付着した材料
を除去する。

【００２５】ブラシロール７の形状は格別限定されるも
のではないが、たとえば、スパイラル状、円筒状であれ
ばよい。また、ロール面６ａへの材料の付着力の大小に
よっては、ブラシロール７の回転数を適宜に調整した
り、またはロール面６ａとブラシロール７とのクリアラ
ンスを適宜に調整すればよい。この製造装置において
は、混練物１は押出機シリンダ３からスクリュー２によ
ってダイス４に圧送され、ダイス内通路を押出口４ａの
方向に向かって通過していく。この過程で、スリット５
から離型剤の適量が混練物１の上面に供給されて均一に
塗布される。

【００２６】押出口４ａから押し出された混練物の一部
は、傾斜面４ｄと模様ロールのロール面６ａとが形成す
る空間に充満した状態で押出方向ｐに移動していく。上
記空間に充満している混練物には、模様ロール６の模様
部分６ｂが圧接して、押出成形体のグリーンの表面に所
定の模様を付与する。押出成形体のグリーンがｐ方向に
移動するにつれて、模様ロール６のロール面６ａは押出
成形体のグリーンの表面から離型し、このときに付着し
た一部の材料はブラシロール７によって除去される。そ
して、清浄になったロール面は再び押出口４ａに押し出
された押出成形体のグリーンの表面と圧接して、そこに
模様を刻印する。

【００２７】このようにして、本発明の装置を稼働させ
ることにより、押出成形体の表面には、形状がシャープ
な模様が連続的に刻印される。

【００２８】

【実施例】ポリトランドセメント６５重量部とけい石微
粉３５重量部とからなる水硬性無機物１００重量部に対
し、ワラストナイト7.５重量部、タルク7.５重量部、パ
ルプ1.８重量部、繊維長６mmのポリプロピレン0.５重量
部、およびメトローズ９０ＳＨ−３００００（商品名、
信越科学工業（株）製のヒドロキシプロピルメチルセル
ロース粉末）１重量部を加えて、アイリーヒミキサー
（日本アイリッヒ（株）製、型式ＲＶ−０２）で充分に
混合し、ここに、水２８重量部を添加して全体をニーダ
で混練した。

【００２９】この混練物をシリンダの先端に図２で示し
たようなダイス４が装着されている真空押出機に供給
し、スクリュー２でダイス４に圧送した。ここで、ダイ
ス４の押出口４ａの断面は、幅３３０mm、高さ６０mmの
矩形である。上壁部４ｂの先端における上部の面４ｃ
は、曲率半径１０６mmの円の円弧で、この円弧と模様ロ
ール６のロール面６ａとの間隔は８mmになっており、ま
た下部の面４ｄは、押出方向ｐと逆向きに５０°で傾斜
する傾斜面になっている。

【００３０】また、ダイス４の上壁部４ｂには、押出方
向ｐと同じ方向に６０°の傾きで穿設されているスリッ
ト５が幅方向に形成されている。このスリット５から、
ＳＨ７０２０ディパージョン（商品名、東レダウニング
シリコーン（株）製のシリコーン系離型材、固形分５０
重量％）を２３ｇ／ｍ²の供給量でスプレー供給しなが
ら、混練物１を押し出した。

【００３１】直径が２００mmで、高さ４mmのタイル調模
様部分６ｂが形成されている模様ロール６を、上記した
押出成形体の表面に圧接し、このロール面６ａに接触し
ているブラシロール７を稼動させた。押出成形体のグリ
ーンと模様ロールとの離型性は良好で、また、ロール面
に付着した一部の材料はブラシロールで完全に除去する
ことができ、得られた押出成形体の表面には、連続的
に、シャープなタイル調の立体模様が刻印された。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
装置を用いると、凹凸が深く、シャープな立体模様を押
出成形体の表面に刻印することができる。これは、ダイ
スの押出口の前段に離型剤の供給手段を設けて、ここか
ら離型剤を連続供給することにより、押出成形体と模様
ロールとの間の離型性を高め、また、ダイス押出口の先
端形状を押し出された混練物が充満するような構造にし
て、押出成形体表面への模様ロールのロール面の圧力が
高くなるようにしたことがもたらす効果である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施態様を示す斜視図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】本発明装置のダイス押出口の近傍を示す断面図
である。

【図４】本発明装置で形成された模様例を示す断面図で
ある。

【図５】従来装置のダイス押出口の近傍を示す断面図で
ある。

【図６】図５の装置で形成された模様例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 水硬性組成物を主体とする混練物 ２ スクリュー ３ 押出機シリンダ ４ ダイス ４ａ ダイス４の押出口 ４ｂ ダイス４の上壁部 ４ｃ ダイス４の先端の上部の面（円弧） ４ｄ ダイス４の先端の下部の面（傾斜面） ５ スリット（離型剤供給手段） ６ 模様ロール ６ａ 模様ロール６のロール面 ６ｂ ロール面６ａの模様部分 ７ ブラシロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリューを内蔵し、前記スクリューで
   水硬性組成物を主体とする混練物を圧送する押出機シリ
   ンダと、前記押出機シリンダの先端に装着された、断面
   が矩形状の押出口を有するダイスと、前記ダイスの上壁
   部に配設された、ダイス内を通過する混練物の上面に離
   型剤を供給する離型剤供給手段と、前記ダイスの押出口
   に隣接して回転可能に配設された、前記押出口から押し
   出された押出成形体の表面に圧接して前記押出成形体の
   表面に模様を付与する模様ロールとを備えていることを
   特徴とする、模様付押出成形体の製造装置。
2. 【請求項２】 前記模様ロールに接触して配設された、
   前記模様ロールの回転方向とは逆方向に駆動されるブラ
   シロールを備えている、請求項１の模様付押出成形体の
   製造装置。
3. 【請求項３】 前記ダイス押出口の上壁部の先端形状
   は、その上部が前記模様ロールのロール面と同心円の円
   弧面をなし、かつ、下部が前記混練物の押出方向と逆向
   きに傾斜する傾斜面をなしている、請求項１の模様付押
   出成形体の製造装置。
4. 【請求項４】 水硬性組成物を主体とする混練物をダイ
   スに連続的に圧送し、前記混練物がダイスから押し出さ
   れる前に前記ダイスの上壁部から混練物表面に離型剤を
   連続的に供給するとともに、前記ダイスから押し出され
   た成形体の表面に模様ロールを圧接することを特徴とす
   る、模様付押出成形体の製造方法。