JPH1158342A - アルカリ性材料の成形型及びアルカリ性材料の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐アルカリ性に優れ耐久性の良好なアルカリ
性材料の成形型を提供する。 【解決手段】 本発明に係る成形型３は、アルカリ性の
無機質組成物１５が充填されることによりこの無機質組
成物１５を成形し、無機質組成物１５と接する型面６が
エチレン・プロピレン系ゴムにより形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アルカリ性材料
の成形に用いられる型、及び、アルカリ性材料の成形方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、無機質組成物よりなる製品、
例えば建築物の外壁パネル等を製造する際に、材料であ
る無機質組成物を成形型に充填し、その無機質組成物が
硬化した後にこれを成形型から脱型させて製品を得る方
法が知られている。その成形型は無機質組成物と広範に
接する型面を備え、型面には一般に凹凸模様が施され、
この凹凸模様が無機質組成物に転写されることによって
製品の表面に模様が付される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の成
形に用いられる成形型では、現在、コスト的な観点等か
らウレタン製の型面が主として採用されている。

【０００４】しかしながら、このウレタン製のものを初
めとする従来の型面は耐アルカリ性に乏しく、それが接
する無機質組成物のアルカリにより劣化させられて繰り
返しの使用に供し得ないという問題がある。すなわち、
近年の建材用パネル等ではコンクリートやモルタルに代
えて無機ポリマー材料が採用されており、かかる無機ポ
リマー材料には適切な硬化反応を得るために強アルカリ
溶液（例えば、規定度９．７５以上のアルカリ水溶液）
が添加されているので、そのアルカリによって型面が劣
化し、型面表面に生じる劣化物の製品への付着、劣化物
の存在に基づく製品に付される意匠の変化、型面のひび
割れ、及びこのひび割れに起因する型面のちぎれ等が誘
発されて、極めて短期に成形型がその機能を果たさなく
なるおそれがある。

【０００５】そこで、この発明は、耐アルカリ性に優れ
耐久性の良好なアルカリ性材料の成形型を提供するとと
もに、かかる成形型の特長を享受するアルカリ性材料の
成形方法を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、アルカリ性の無機質組成
物が充填されることにより該無機質組成物を成形し、該
無機質組成物と接する型面がエチレン・プロピレン系ゴ
ムにより形成されているアルカリ性材料の成形型を特徴
としている。

【０００７】この請求項１に記載の発明によれば、型面
を構成するエチレン・プロピレン系ゴムが耐アルカリ性
に優れているので、成形型に充填される無機質組成物の
アルカリにより型面が劣化することが防止され、成形型
に高い耐久性を与えることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のアルカリ性材料の成形型において、前記無機質組成物
がＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及
び水を主成分としてなることを特徴としている。

【０００９】この請求項２に記載の発明によれば、Ｓｉ
Ｏ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水を
主成分としてなる無機質組成物をエチレン・プロピレン
系ゴムの型面によって成形することとなるので、その無
機質組成物のもつ強アルカリにより型面を損傷させるこ
となく、その無機質組成物のもつ優れた転写性を利用し
て加飾の良好な製品を得ることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、アルカリ性の無
機質組成物を、該無機質組成物と接する型面がエチレン
・プロピレン系ゴムにより形成された成形型に充填して
成形するアルカリ性材料の成形方法を特徴としている。

【００１１】この請求項３に記載の発明によれば、請求
項１に記載の成形型の特長を享受しつつアルカリ性の無
機質組成物を成形することができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のアルカリ性材料の成形方法において、前記無機質組成
物がＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、
及び水を主成分としてなることを特徴としている。

【００１３】この請求項４に記載の発明によれば、請求
項２に記載の成形型の特長を享受しつつアルカリ性の無
機質組成物を成形することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を建築物の外壁パネルの成
形工程に適用し、その実施の形態を図面に基づき説明す
る。

【００１５】

【実施の形態１】実施の形態１に係る外壁パネルの製造
装置１は、図１乃至図３に示すように、基盤２の上部を
なす方形状を呈した平板部２ａの上に、無機質組成物が
充填される成形型３を有している。この成形型３は、加
飾型４と型枠５とを備える。

【００１６】加飾型４は外壁パネルの表面に凹凸模様を
形成する役割を果たし、その凹凸模様に対応する凹凸が
表面に施された型面６と、この型面６の裏面に固着等さ
れ設けられた金属板部７とから構成されている。型面６
及び金属板部７はともに略方形状を呈しており、金属板
部７の周縁部７ａのみが加飾型４の周縁をなして型面６
は加飾型４の周縁をなさないように、型面６よりも金属
板部７の方が大きく形成されている。

【００１７】その型面６は、エチレン・プロピレン系ゴ
ムにより形成されている。ここで、エチレン・プロピレ
ン系ゴムとは、ＥＰＲは勿論のことエチレン・プロピレ
ン共重合体（ＥＰＭ）やエチレン・プロピレン・ジエン
共重合体（ＥＰＤＭ）をも含む広義のエチレン・プロピ
レンゴム、及び、このエチレン・プロピレンゴムが含有
される各種のゴムを意味している。すなわち、型面６
は、エチレン・プロピレンゴム単体により構成されても
エチレン・プロピレンゴムと他のゴムとの混合物により
構成されてもよく、加硫剤、加硫促進剤、補強剤、粘着
材、軟化材等の各種配合剤が含まれていてもかまわな
い。

【００１８】型枠５は外壁パネルの周縁部を形成する役
割を果たし、金属板部７の周縁部７ａ上に設置されて型
面６を四方から囲うように形成されている。

【００１９】基盤２の平板部２ａ、金属板部７の周縁部
７ａ、及び型枠５には、図４に示すように位置決め孔２
ｂ，７ｂ，５ｂがそれぞれ設けられている。各位置決め
孔２ｂ，７ｂ，５ｂは、加飾型４が平板部２ａ上の所定
位置に載置され、型枠５が金属板部７の周縁部７ａ上の
所定位置に載置されたときに重なり合うようになってい
る。各位置決め孔２ｂ，７ｂ，５ｂには座金８を介して
ボルト９が下方から挿通され、このボルト９がナット１
０と螺合することによって基盤２上に加飾型４と型枠５
とが固定されている。

【００２０】金属板部７に設けられた位置決め孔７ｂ
は、後述のワイヤー１１を係止するためにアイボルト１
２が装着可能となっている。また、製造装置１は、成形
型３の上に設置されてその内部空間１３を閉塞する上蓋
１４を備えている（図７参照）。

【００２１】この製造装置１を用いて外壁パネルを製造
するには、まず、基盤２上の所定位置に加飾型４と型枠
５とを載置して、これらをボルト９とナット１０とによ
り挟持固定する（図５、図６）。

【００２２】続いて、無機質組成物として以下の組成を
有する熱硬化性配合物（無機ポリマー材料）１５を成形
型３の内部空間１３に充填する。

【００２３】（Ａ）ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体１
００重量部 （Ｂ）アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部 （Ｃ）水３５〜１５００重量部 この充填に際しては、事前にアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）
を加圧、加熱下で水（Ｃ）の全部又は一部に溶解し、Ｓ
ｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）及び必要に応じて
残りの水（Ｃ）、発泡助剤、補強繊維、無機質充填材等
を混合してペースト状のスラリーとしておく。そして、
このスラリーを内部空間１３に必要量だけ流し込む。

【００２４】充填後、成形型３の上部に上蓋１４を設置
して内部空間１３を閉塞し、その熱硬化性配合物１５の
スラリーを硬化させる（図７）。このときの硬化温度は
常温でもよいが、５０〜１１０℃で３０分間〜８時間硬
化させることにより硬化反応を促進でき、硬化体である
外壁パネル１５’の機械的物性を向上させることができ
る。

【００２５】その後、上蓋１４、型枠５、及び基盤２を
取り外して加飾型４と密着した外壁パネル１５’の天地
を逆にし（図８）、金属板部７の位置決め孔７ｂにアイ
ボルト１２を装着する。アイボルト１２にワイヤ１１の
一端１１ａを係止して、ワイヤ１１に引っ張り力を作用
させることにより、外壁パネル１５’から加飾型４が引
き剥がされる（図９）。

【００２６】ここで用いるＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質
粉体（Ａ）としては、ＳｉＯ₂ ５〜８５重量％とＡｌ₂
Ｏ₃ ９０〜１０重量％のものが好適である。このような
粉体としては、フライアッシュ、メタカオリン、カオリ
ン、ムライト、コランダム、アルミナ系研磨材を製造す
る際のダスト、粉砕焼成ボーキサイト等があるが、組成
と粒度が適当であればこれらに限定されるものではな
い。これらの粉体はそのまま用いてもよいが、活性化さ
せるために溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーを作
用させてもよい。

【００２７】溶射処理する方法としては、セラミックコ
ーティングに適用される溶射技術が応用される。その溶
射技術は、好ましくは材料粉末が２０００〜１６０００
℃の温度で溶融され、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧
されるものであり、プラズマ溶射法、高エネルギーガス
溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の
比表面積は、０．１〜１００ｍ²／ｇ が好ましい。

【００２８】分級、粉砕する方法としては、従来公知の
任意の方法が採用され、篩、比重、風力、湿式沈降等に
よる分級、ジェットミル、ロールミル、ボールミルによ
る粉砕等が挙げられる。これらの手段は併用されてもよ
い。

【００２９】機械的エネルギーを作用させる方法として
は、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等の
使用が挙げられ、作用させる機械的エネルギーとしては
０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０ｋｗｈ／ｋｇが好ましい。こ
の機械的エネルギーは、小さいと粉体を活性化しにく
く、大きいと装置への負荷が大きい。

【００３０】また、ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体
（Ａ）としてフライアッシュを用いる際には、そのフラ
イアッシュは必要に応じて焼成されたものでもよい。こ
の焼成温度は、低いとフライアッシュの黒色が残って着
色困難となり、高いとアルカリ金属珪酸塩（Ｂ）との反
応性が低くなるので、４００℃〜１０００℃であること
が好ましい。

【００３１】アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）とは、Ｍ₂Ｏ・
ｎＳｉＯ₂（Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉから選ばれる１種以上
の金属）で表される塩であって、ｎの値は、小さくなる
と緻密な発泡体が得られず、大きくなると水溶液の粘度
が上昇し混合が困難になるので、０．０５〜８が好まし
く、さらに好ましくは０．５〜２．５である。

【００３２】アルカリ金属珪酸塩（Ｂ）は水溶液で添加
されるのが好ましく、水溶液濃度は特に限定されない
が、薄くなるとフライアッシュ粉末との反応性が低下
し、濃くなると固形分が生じやすくなるので、１０〜６
０重量％が好ましい。

【００３３】上記アルカリ金属珪酸塩水溶液は、アルカ
リ金属珪酸塩（Ｂ）をそのまま加圧、加熱下で水に溶解
してもよいが、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪砂、珪
石粉等のＳｉＯ₂成分をｎが所定の量となるように加
圧、加熱下で溶解してもよい。また、アルカリ金属珪酸
塩（Ｂ）の量は、少なくなると硬化が十分になされず、
多くなると得られる発泡体の耐水性が低下するので、上
記ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）１００重量部
に対して０．２〜４５０重量部に限定され、好ましくは
１０〜３５０重量部、さらに好ましくは２０〜２５０重
量部である。

【００３４】水（Ｃ）は、上記アルカリ金属珪酸塩水溶
液として添加されてもよいし、独立して添加されてもよ
い。水（Ｃ）の量は少なくなると十分に硬化せず、また
混合が困難となり、多くなると硬化体の強度が低下しや
すくなるので、ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）
１００重量部に対して３５〜１５００重量部に限定さ
れ、好ましくは４５〜１０００重量部、さらに好ましく
は５０〜５００重量部である。

【００３５】熱硬化性配合物１５には、必要に応じて発
泡剤、発泡助剤、無機質充填材、補強繊維が添加されて
もよい。

【００３６】発泡剤としては、過酸化物（過酸化水素、
過酸化ソーダ、過酸化カリ、過ほう酸ソーダ等）、金属
粉末（Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン）
等が用いられ、多すぎると発泡ガスが過剰となり破泡
し、少なすぎると発泡倍率が小さすぎて発泡体の意味を
失うので、０．０１〜１０重量部であることが好まし
い。過酸化水素を発泡剤として用いるときは、安全性、
安定した発泡を考慮すると水溶液として用いるのが好ま
しい。金属粉末を用いる場合は、安定した発泡を得るた
めに、直径２００μm以下であることが好ましい。

【００３７】発泡助剤は、発泡を均一に生じさせるもの
ならば特に限定されず、例えばステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸金属
塩、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナ粉末等
の多孔質粉体等が挙げられる。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。

【００３８】発泡助剤の量は、多くなると組成物の粘度
が上昇し破泡が発生しやすくなるので、ＳｉＯ₂―Ａｌ₂
Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重量
部以下が好ましい。

【００３９】無機質充填材は、水に溶解せず、発泡性無
機質組成物の硬化反応を阻害せず、アルカリ金属珪酸塩
（Ｂ）と反応しないものであれば特に限定されず、例え
ば珪砂、川砂、ジルコンサンド、結晶質アルミナ、岩石
粉末、火山灰、シリカフラワー、シリカヒューム、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、ワラストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸
カルシウム、珪藻土等が挙げられる。これらは単独で添
加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。

【００４０】その無機質充填材は、平均粒径が小さくな
ると組成物の粘度が上昇し、高倍率の発泡体が得られ
ず、大きくなると発泡が不安定になるので、平均粒径は
０．０１〜１０００μｍが好ましい。無機質充填材の量
が多くなると、得られる発泡体の強度が低下するので、
ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）１００重量部に
対して７００重量部以下が好ましい。

【００４１】補強繊維としては、成形体に付与したい性
能に応じ任意のものを選択すればよく、例えばビニロン
繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピ
レン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、
チタン酸カリウム繊維、鋼繊維等が使用できる。

【００４２】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易く
なり、最終的に得られる発泡体の強度はそれ以上改善さ
れない。また、この補強繊維が太くなるか若しくは短く
なると、引張強度向上などの補強効果が小さくなり、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１〜５００μｍ、繊維長１〜１５ｍｍが好ましい。補
強繊維の添加量は、多くなると繊維の分散性が低下する
ので、ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）１００重
量部に対して１０重量部以下が好ましい。

【００４３】さらに、外壁パネル１５’の軽量化を図る
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、発泡焼成
粘土等の無機質発泡体、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、ポリエチレン等の合成樹脂の発泡体、塩化ビニリデ
ンバルーン等が添加されてもよい。これらは単独で添加
されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。

【００４４】また、必要に応じて、アルミナセメント、
γ−アルミナ、溶射されたアルミナ、アルミン酸アルカ
リ金属塩及水酸化アルミニウムを加えてもよい。

【００４５】この熱硬化性配合物１５の硬化体の具体例
としては、次に示す無機緻密体及び無機発泡体を挙げる
ことができる。以下では、それらを型面６を用いて成形
した実施例について説明する。

【００４６】無機緻密体とは、所定量のｎＳｉＯ₂／Ｍ₂
Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）をオー
トクレーブ中において１３０℃、０．７ＭＰａで所定量
の水に溶解し、ワラストナイト、ビニロン繊維、珪石
粉、８号珪砂、ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体
（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）を
オムニミキサー（千代田技研工業株式会社製１５０リッ
ター）で混合して均一なペーストとし、これを成形型３
に流し込んで８５℃で６時間硬化させたものである。

【００４７】一方、無機発泡体は、上記無機緻密体の製
造過程においてアルミニウム粉末を添加して得ることが
できる。すなわち、無機発砲体とは、所定量のｎＳｉＯ
₂／Ｍ₂Ｏ（ｎ＝１．５、Ｍ＝Ｎａ，Ｋ；モル比１：１）
をオートクレーブ中において１３０℃、０．７ＭＰａで
所定量の水に溶解し、ワラストナイト、ビニロン繊維、
珪石粉、８号珪砂、ＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体
（Ａ）、水酸化アルミニウム（粒径１００μｍ以下）、
ステアリン酸亜鉛をオムニミキサー（千代田技研工業株
式会社製）で混合して均一なペーストとし、これに粒径
が７０μｍ以下の粉末を１００重量％含有するアルミニ
ウム粉末（ミナルコ社製、商品名；３５０Ｆ）を添加し
て４０秒間攪拌し、成形型３に注入して３分間発泡させ
た後、成形型３ごと８５℃のオーブン中で６時間加熱し
たものである。

【００４８】ここで製造した無機緻密体及び無機発泡体
の寸法は、２８８０ｍｍ×９２０ｍｍ×３１ｍｍで共通
であり、各粒径はレーザー回折式分布計（セイシン社
製、型式；ＰＲＯ７００Ｓ）によって測定した。また、
無機緻密体１，２…８、無機発泡体１，２…８を組成す
るＳｉＯ₂―Ａｌ₂Ｏ₃系無機質粉体（Ａ）としては、以
下の無機質粉体Ａ１，Ａ２…Ａ８を使用した。

【００４９】無機質粉体Ａ１は、フライアッシュ（関電
化工社製、平均粒径２０μｍ；ＪＩＳ Ａ ６２０１に
準ずる）を分級機（日清エンジニアリング社製、型式；
ＴＣ−１５）により分級し、粒径が１０μｍ以下の粉末
を１００重量％含有するものである。

【００５０】無機質粉体Ａ２は、カオリン（組成：Ｓｉ
Ｏ₂ ４５．７％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３８．３ ％ 平均粒径：８
μｍ ＢＥＴ比表面積５．８ｍ²／ｇ） の原料粉を燃焼
温度２５００℃、噴射粒子速度５０ｍ／秒で溶射して得
た、活性無機質粉体（組成：ＳｉＯ₂ ４９．７％、Ａｌ
₂Ｏ₃ ４７．０ ％ 平均粒径：４９μｍ ＢＥＴ比表面
積６４．３ｍ²／ｇ）である。

【００５１】無機質粉体Ａ３は、フライアッシュを３０
００℃で溶融後、８０ｍ／ｓの速度で大気中に紛霧して
回収した無機質紛体である。無機質紛体Ａ３の平均粒径
は５μｍ、比表面積は９．５ｍ²／ｇ であった。

【００５２】無機質粉体Ａ４は、前記無機質粉体Ａ１を
６００℃の温度にて焼成して得た、粒径１０μｍ以下の
粉体１００重量％を含有する焼成フライアッシュであ
る。

【００５３】無機質粉体Ａ５は、フライアッシュ（関電
化工社製、平均粒径２０μm、比表面積１．８ｍ²／ｇ、
ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品）１００重量部及びトリエ
タノールアミン２５重量％とエタノール７５重量％の混
合溶液０．５重量部をウルトラファインミルＡＴ−２０
（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１０ｍｍ使
用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５ｋｗｈ／
ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たものである。
なお、作用させた機械的エネルギーは、ボールミルに供
給した電力を処理粉体単位重量当たりで表した。

【００５４】無機質粉体Ａ６は、カオリン（組成：Ｓｉ
Ｏ₂ ４５．７％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３８．３％ 平均粒径：８
μm ＢＥＴ比表面積５．８ｍ²／ｇ）９５重量部とクオ
ーツ（住友セメント社製 商品名：ソフトシリカ）５重
量部、及びトリエタノールアミン２５重量部％とエタノ
ール７５重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファ
インミルＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボー
ル直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給
し、２５ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて
得たものである。なお、作用させた機械的エネルギー
は、ボールミルに供給した電力を処理粉体単位重量当た
りで表した。

【００５５】無機質粉体Ａ７は、前記無機質粉体６を３
００℃で３時間加熱することにより得たものである。

【００５６】無機質粉体Ａ８は、メタカオリン（エンゲ
ルハード社製のＳＡＴＩＮＴＯＮＥＳＰ ３３、平均粒
径３．３μm、比表面積１３．９ｍ²／ｇ）１００重量部
及びトリエタノールアミン２５重量％とエタノール７５
重量％の混合溶液０．５重量部をウルトラファインミル
ＡＴ−２０（三菱重工業社製、ジルコニアボール直径１
０ｍｍ使用、ボール充填率８５体積％）に供給し、２５
ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用させて得たもの
である。なお、作用させた機械的エネルギーは、ボール
ミルに供給した電力を処理粉体単位重量当たりで表し
た。

【００５７】上記の無機質粉体Ａ１，Ａ２…Ａ８によっ
て得られる無機緻密体及び無機発泡体を、それぞれ無機
緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８とすると、
これらの組成配合比は表１に示すようになる。

【００５８】

【表１】 無機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８は、い
ずれもスラリーの状態において、ｐＨ１４以上、規定度
９．７５以上（ＮａＯＨ水溶液で３０重量％以上に相
当、表２参照）のアルカリ水溶液が添加されている。こ
のアルカリ性は、一般的なコンクリートやモルタルが示
すアルカリ性（ｐＨ１０〜１２、規定度０．０００１〜
０．０１、ＮａＯＨ水溶液で０．０００４〜０．０４重
量％に相当）、強アルカリなコンクリートやモルタルが
示すアルカリ性（ｐＨ１２以上、規定度０．０１以上、
ＮａＯＨ水溶液で０．０４重量％以上に相当）、強アル
カリな無機材料が示すアルカリ性（ｐＨ１４以上、規定
度１以上、ＮａＯＨ水溶液で４重量％以上に相当）と比
較して著しく強いものである。かかる強アルカリ下で無
機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８を成形す
るのは、適切な硬化反応を生じさせるための必要条件だ
からであるが、一般に耐アルカリ性を有すると言われる
スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）及びニトリルゴム
（ＮＢＲ）により成形型３の型面を形成し、それらを用
いて各無機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８
の成形を試みたところ、いずれの型面もすぐに劣化して
成形型３の機能を喪失した。

【００５９】一方、本実施の形態に係る型面６は、エチ
レン・プロピレンゴムの有する耐アルカリ性により、無
機緻密体１，２…８及び無機発泡体１，２…８のいずれ
の成形工程においてもアルカリによる損傷を受けず、繰
り返しの使用にも問題なく対応できるだけの耐久性をも
つことが確認された。すなわち、成形型３を用いる成形
工程によれば、熱硬化性配合物１５のもつ強アルカリに
より型面６を損傷させることなく、熱硬化性配合物１５
のもつ優れた転写性を利用して加飾の良好な外壁パネル
１５’を得ることができる。

【００６０】また、その型面６はエチレン・プロピレン
系ゴムにより形成されているので、耐薬品性に優れるク
ロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、フッ素ゴム
（ＦＫＭ）で形成される場合に比較して安価に製造する
ことができ、同じく耐薬品性に優れる多硫化ゴム（Ｔ）
が抱える機械的強度や耐熱性についての問題を有しない
ので型面としての機能を十二分に発揮する。

【００６１】

【表２】

【表３】 なお、本発明は強アルカリの無機材料に好適であるが、
成形型３の成形対象は必ずしも熱硬化性配合物１５のよ
うな強アルカリ材料に限定されるものではなく、アルカ
リ性を呈する無機質組成物であるならば例えばコンクリ
ートやモルタルのセメント、具体的には、ＪＩＳに規定
される普通・早強・超早強・中庸熱・耐硫酸塩の各ポル
トランドセメント、同じくＪＩＳに規定される高炉・シ
リカ・フライアッシュセメント等の混合セメント、その
他白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、超速
硬セメント、グラウト用セメント、油井セメント、熱硬
セメント等の特殊セメント等であってもよいことは勿論
である。

【００６２】実施例として、表３のＪＡＳＳ ５により
規定される配合からなるコンクリートを成形型３により
成形したが、配合１〜配合３のいずれに用いた型面６に
ついてもアルカリによる劣化はみられず、成形型３の良
好な耐久性が確認された。

【００６３】以上の実施の形態１では、金属板部７が裏
打ちされた型面６が型枠５と別体で成形型３を構成する
こととしたが、本発明はこれに限られるものではなく、
型面６の裏面に金属板部７が裏打ちされていなくても、
あるいは、成形型がエチレン・プロピレン系ゴムにより
型面一体で形成されることとしてもよい。

【００６４】

【実施の形態２】実施の形態２に係るアルカリ性無機質
組成物の成形方法は、型面がエチレン・プロピレンゴム
で形成された成形型を用意し、この成形型の型面に水性
ワックスを塗布したのち、風乾して含水率を５〜５０％
に調整して水性ワックス薄膜層を形成する。

【００６５】つぎに、成形型内にＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系
粉体、アルカリ金属珪酸塩および水を主成分とした無機
質組成物を充填し、無機質組成物を成形型の型形状に沿
うように成形するとともに、成形型内で硬化させて、型
形状の成形体を得るようになっている。

【００６６】すなわち、この成形方法によれば、無機質
組成物を成形型に充填して成形する際に、予め含水率が
５〜５０重量％に調整された水性ワックス薄膜層が型面
に沿って設けられているので、無機質組成物の型面での
はじきが緩和され、型面との間に気泡が生じない。ま
た、離型性にも優れている。したがって、上記実施の形
態１において既述したエチレン・プロピレン系ゴムの成
形型の特長を享受しつつ、表面に泡がなく、型面模様が
再現性よく転写された成形体を安定して得ることができ
る。

【００６７】以下に、本実施の形態２に係る実施例をよ
り詳しく説明する。

【００６８】まず、以下のＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、
アルカリ金属珪酸塩水溶液、水性ワックス、成形型を用
意した。

【００６９】〔ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体〕メタカオリ
ン（エンゲルハード社製、商品名：ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ
ＳＰ ３３、平均粒径３．３μm、ＢＥＴ比表面積：
１３．９ｍ²／ｇ）１００重量部およびトリエタノール
アミン２５重量％とエタノール７５重量％の混合溶液
０．５重量部を、ウルトラファインミル（三菱重工社
製、ジルコニアボール１０ｍｍ使用、ボール充填率８５
体積％）に供給し、１０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギ
ーを作用させて得た。なお、作用させた機械的エネルギ
ーは、上記ウルトラファインミルに供給した電力を処理
粉体単位重量で除してあらわした。

【００７０】〔アルカリ金属珪酸塩水溶液〕１Ｋ珪酸カ
リウム水溶液（日本化学工業社製）と水酸化カリウム
（和光純薬社製）とをＳｉＯ₂／Ｋ₂Ｏ（モル比）＝１．
４、濃度４２％となるように調整して得た。

【００７１】〔水性ワックス〕油脂製品社製、ＰＳＫ−
８０（ワックス成分：ポリオレフィン＋マイクロクロス
タリン、濃度２５重量％） 〔成形型〕図１０および図１１に示すように、型面一体
の成形型本体１６がエチレン・プロピレンゴムで形成さ
れ、成形型１７の底部に沿って３ｍｍ厚の補強鉄板１８
を一体に設けた各部の寸法が以下のとおりの成形型。

【００７２】Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₅、Ｌ₆、Ｌ₈、Ｌ₉、Ｌ₁₃、Ｌ
₁₄、Ｌ₁₇、Ｌ₁₈、Ｌ₂₀＝５ｍｍ Ｌ₃、Ｌ₇、Ｌ₁₀、Ｌ₁₂＝１５０ｍｍ Ｌ₄、Ｌ₁₁、Ｌ₁₆＝１０ｍｍ Ｌ₁₅、Ｌ₂₁＝３３０ｍｍ Ｌ₁₉＝２０ｍｍ 続いて、成形型１７の型面１６ａに２０重量％の濃度に
調整した上記水性ワックスを１７０ｇ／ｍ²の塗布量で
スプレー塗布したのち、風乾して含水率を３２％に調整
した水性ワックス層を形成した。

【００７３】この成形型１７に、上記ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ
₃系粉体１００重量部とアルカリ金属珪酸塩水溶液４５
重量部と、珪砂（林化成社製、フラタリーサンド４８
Ｍ）１００重量部とをオムニミキサー（千代田技研工業
社製）に投入し、２分間混合して得たスラリー状の無機
質組成物を自然落下により投入し、８５℃で４時間養生
硬化させて成形体を得た。

【００７４】このように得られた成形体の離型性は良好
であり、また、その表面に気泡はなく、成形型本体１６
のアルカリによる劣化もみられなかった。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、型面を構成するエチレン・プロピレン系
ゴムが耐アルカリ性に優れているので、成形型に充填さ
れる無機質組成物のアルカリにより型面が劣化すること
が防止され、成形型に高い耐久性を与えることができ
る。

【００７６】請求項２に記載の発明によれば、ＳｉＯ₂
−Ａｌ₂Ｏ₃系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水を主成
分としてなる無機質組成物をエチレン・プロピレン系ゴ
ムの型面によって成形することとなるので、その無機質
組成物のもつ強アルカリにより型面を損傷させることな
く、その無機質組成物のもつ優れた転写性を利用して加
飾の良好な製品を得ることができる。

【００７７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の成形型の特長を享受しつつアルカリ性の無機質
組成物を成形することができる。

【００７８】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
に記載の成形型の特長を享受しつつアルカリ性の無機質
組成物を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る外壁パネルの製造装置を示
す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】図３における基盤、加飾型、及び型枠の締結箇
所を拡大して示す断面図である。

【図５】基盤に加飾型と型枠とを設置する様子を示す説
明図である。

【図６】基盤に加飾型と型枠とが設置された様子を示す
説明図である。

【図７】成形型に無機質組成物を充填して上蓋を設置し
た様子を示す説明図である。

【図８】外壁パネルと加飾型とが分離される前の様子を
示す説明図である。

【図９】外壁パネルから加飾型が剥離される様子を示す
説明図である。

【図１０】実施の形態２に係る成形型の平面図である。

【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

【符号の説明】

３ 成形型 ６ 型面 １５ 無機質組成物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルカリ性の無機質組成物が充填されるこ
   とにより該無機質組成物を成形し、該無機質組成物と接
   する型面がエチレン・プロピレン系ゴムにより形成され
   ていることを特徴とするアルカリ性材料の成形型。
2. 【請求項２】前記無機質組成物は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃
   系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水を主成分としてな
   ることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ性材料の
   成形型。
3. 【請求項３】アルカリ性の無機質組成物を、該無機質組
   成物と接する型面がエチレン・プロピレン系ゴムにより
   形成された成形型に充填して成形することを特徴とする
   アルカリ性材料の成形方法。
4. 【請求項４】前記無機質組成物は、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃
   系粉体、アルカリ金属珪酸塩、及び水を主成分としてな
   ることを特徴とする請求項３に記載のアルカリ性材料の
   成形方法。