JPS60226439A - 軽量木片セメント組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、軽量の木片セメント建材用に適した軽量木片
セメント組成物に関する。

従来の技術 近年、木造住宅分野において、従来主流であったラスモ
ルタルが、徐々に減少し、それに替って、乾式の窯業系
サイディングが大きく伸びている。

これは、ラスモルタルは、モルタルが十分硬化してから
でないと塗装が吹付けられないこと、出来ばえが左官の
熟練度に大きく左右されること、乾燥収縮によりモルタ
ルにキレンが発生することなど、工期ならびに品質の面
で大きな問題をかかえているためである。

一方、乾式サイディングは、大工の熟練度にほとんど左
右されず、一定の品質で、かつ養生も必要としないため
、短い工期で建築物が出来上がる。

ことなどが乾式サイディングが大さく伸びている理由で
あろう。

すなわち、乾式サイディングは、大工の手による施工が
容易で、かつ効率よく施工でき、建込んだ後は十分信頼
のできる材料でなくてはならない。

そのためには、軽量で、鋸切断、切削、釘打ち等の加工
性がよく、かっ保釘性が良いことが材料の性能として要
求される。

パーライト等の軽量骨材を用いた軽量セメント質材料が
、この乾式サイディングの中でかなり多く使われている
。この材料は、軽量性の面では優れているが、加工性の
面では、軽量骨材が、非常に脆弱であるため切断、切削
、釘打ちにより骨材部分の破壊が発生し、切断部分の強
度ならびに保釘性に信頼性が欠けるという欠点を持って
いた。

また、乾式サイディングの中に石綿ケイ酸カルシウム板
があるが、これは、非常に軽量なマトリックスのケイ酸
カルシウム硬化体を石綿で補強したものである。この材
料も軽量骨材と同様に、釘打ち時のマトリックス破壊に
より、保釘性に問題がある。

乾式サイディングとしては、これらの他に、硬質木片セ
メント板がある。この材料は、木片をセメントで固めた
もので、非常に安価な材料である木片とセメントを組み
合せて、防火性と木材加工性を備えた材料を狙いとして
いる。

しかし、バインダーであるセメントは、・がなり緻密で
あるため、カサ比重は／、／〜７．２と重く、鋸切断、
切削、釘打ちなどの加工性も、前に述べた蟇量セメント
質材料、石綿ケイ酸カルシウム板に比べ、難しいという
欠点があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明者は、これら各種乾式サイディングの欠点を解消
し、軽量で、木材加工性すなわち、鋸切断、切削、釘打
ち性の良い、かっ保釘性に優れた建材に適した組成物を
開発することを目的として研究に着手した。

保釘性の面で硬質木片セメント板が荷動であることに着
目し、硬質木片セメント板のセメントマトリックス部分
を微細な気孔を含んだ軽量なマトリックスとするため、
水分量を多くした組成の検討を行った。

その結果、この組成では、確かに軽量化は可能であるが
、マトリックス部が脆弱となり、曲げ強度の低下を招き
、なんらかの補強が必要であるという知見を得た。

また、木片が粗いフレーク状または釘状をしているため
、水分量を多くしたセメント組成物は大きな欠陥部を生
じやすく、この欠陥部をなくｖＳには２　ｊ　ＷａＩ以
上の高圧プレスが必要であり、その場合、脱水現象が起
き、硬化後高比重の成形体しか得られないという問題が
生じた。

本発明者は、かかる問題点について鋭意研究の結果、上
記問題を解消し、粗い木片を使いかつ、多量の水分を含
みながら、低圧プレスで欠陥部のない成形体を得ること
のできる組成を見い出し、本発明に至った。

問題を解決するための手段 すなわち、本発明は、セメント組成物重量部に対して、
木片長が４ｔ−２５鴨、木片中がＯ０！−５網で、かつ
アスペクト比（木片の厚みに対する木片の長さの比）が
ｊ〜１０θである木片を７θ〜ｊθ重量部、繊維状物質
、板状物質、または針状物質、あるいはこれらの混合物
を０．５〜３０重量部、水溶性高分子可塑剤を０．２〜
！重量部、さらに全固形分に対して３０−１００重量憾
の水を配合してなることを特徴とする軽量木片セメント
組成物にある。

本発明の組成物のモルタルは、多量の水分を含んでおり
、かつ繊維状物質等で補強されているため硬化後は、強
固で微細な多孔構造となる。

また、繊維状物質等ならびに水浴性−分子可塑剤が添加
されているため、モルタルに可塑性が付与されている、
したがって粗い形状の木片を使っているのにもかかわら
ず、低圧プレスにて脱水することなく、欠陥部のない成
形体を得ることができる。

また、フレーク状、針状の木片を使っているため、硬化
後の板材は、保釘性が優れたものとなる。

このように、本発明の組成物より成形して得られた板材
は、繊維状物質等で補強された微細構造のセメントマト
リックスとフレーク状、針状の木片とが、複合化した構
造となっている。

このような構造とすることによってはじめて軽量で、鋸
切断、切削、釘打ち等の木材加工性、ならびに保釘性の
優れた建材が可能となったものであり、この組成物の構
成材料のいずれを欠いても、この性質を有する建材を得
ることはできない。

本発明の組成物を構成している材料については、次のよ
うなも、のが挙げられる。

セメントは、通常、建築用途で使われているポルトラン
ドセメントをはじめとして高炉セメント、アルミナセメ
ント等の各種セメントならびにそれらの混合セメントが
使用可能である。

木片の大きさは、木片長がグル２タ酬、木片巾がθ、ｊ
−ｊｍａでかつアスペクト比がｊ〜／θθの範囲である
。

木片を補強材、木材加工性付与材、ならびに針保持材と
して有効に使うためには、木片はあまり細かくない方が
よく、アスペクト比ｊ以下の細かい粉状または粒状のも
のは、補強効果、針保持効果がないため使用できない。

また逆に木片長が２ｊｖａｓを超えるもの、木片巾が！
ｒＷｍを超えるもの、あるいはアスペクト比が１０θを
超えるような大きな木片は、成形時のモルタルの可塑性
がなくなり、大きな欠陥部ができ、硬化後の曲げ強度が
著しく低下する。

また、木片は硬化体の補強材、木材加工性付与材であり
、かつ釘を打込んだ場合、釘を拘束し保釘性を出す機能
が必要である。そのため木片の形状は、フレーク状、ま
たは針状のものが適している。

この形状の木片は、パーティクルボードや繊維板等の製
造の際、木をチップ化するのに使われている木片フレー
カ−やディスク・リファイナーで加工することによって
得られる。

また本発明で使用される大きさの木片は、フレーカ−ま
たはディスク・リファイナーで処理した木片をフルイに
て分級し、目開き’Ａｍのフルイを通過し、θ、￥、：
２咽のフルイに留まるものから得られる。すなわち、こ
のようにして得られた木片は、本発明でいう木片長がｙ
〜λ３ｉｍ＋、木片巾がθ、５〜３ｔｒｍで、かつアス
ペクト比が夕〜／θθである。

木片の添加量は、セメント７００重量部に対し７０〜５
０重量部の範囲である。７０重量部未満では、成形体が
高比重化してしまい、鋸切断・切削・釘打ちなどの加工
性が悪くなり、保釘性もなくなる。一方、ｊθ重蝋部を
超えると、モルタルの可塑性もなくなり、欠陥部を作り
やすくなり、かつセメントバインダーが不足するため、
十分な結合力が得られず、著しい強度低下となる。木片
の添加量は上記の範囲であるが、好ましくは、セメント
７００重量部に対して、２０〜グθ重量部の範囲である
。

本発明において繊維状物質、板状物質、針状物質は、成
形時のモルタルに可塑性を付与し、低圧プレス時のモル
タル流動に対しつなぎ材すなわちひびわれ防止材として
の効果があり、硬化後は、多孔質のセメントマトリック
スの補強材としての効果がある。

繊維状物質としては、従来よりセメント質材料の補強に
使われている、石綿、耐アルカリ性ガラス繊維、炭素繊
維、有機繊維等が有効である。

板状物質としては、マイカが有効であり、針状物質とし
てはウオラストナイトが有効である。

繊維状物質、板状物質、針状物質ならびにこれらの混合
物の添加量は、セメント７００重量部に対してｏ、ｒ〜
３θ重量部の範囲である。θ、ｊ重蝋部未満では、成形
時のモルタルの可塑性が不足し、赤　ト繍ｄ馳　ｙｔｙ
ｉ番１柄　Ｋれ　１ド小ＭＪ！　す１か　２　か　ス　
−−１マ３０重量部を超えると均一な混線が困難となり
ファイバーボール（繊維の塊り）のような欠陥部が発生
すると共に、補強、ひびわれ防止効果が飽和に近づき、
コストを押上げ実用性が失なわれる。

成形性、補強、ひびわれ効果およびコストの面から特に
好ましい添加量は、セメント１０θ重量部に対し２〜コ
θ重量部である。

水溶性高分子可塑剤は、成形時のモルタルに対し増粘の
効果と可塑性の付与の効果がある。

また水溶性高分子を添加することによりポリマーセメン
トモルタルとなるため、防水性が向上するという利点も
ある。

本発明で使用される水溶性高分子可塑剤としては、可溶
性デンプンをはじめとし、キサンタンガム、メチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキンメチ
ルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸
ソーダ、ポリエチレンオキサイド等が有効である。

水溶性高分子可塑剤の添加量は、セメント７００重量部
に対して、θ３ｍ２〜ｊ重量部である。

０．２重量部未満では、粘性、可塑が不足し成形時に大
きな欠陥部を作りやすく、かつ成形体の曲げ強度が低下
する。５重量部を超えるとモルタルに粘着性が出過ぎる
ため、成形時の表面仕上げが難しくなり、かつコストが
増大し、実用性がなくなる。

これら固形分に対して添加される水分量は、モルタルの
成形性ならびに、成形板の軽量性加工性に大きく影響を
与える。

水分量は、全固形分に対して！θ〜／θθ重量係の範囲
である。５０重量％未満では、成形時のモルタルの可塑
性がなく、低圧プレスによる成形は困難となり、また成
形体は多孔構造とならず、高比重のものしか得られない
。また／θθ重量重量上では水分量が多すぎて、硬化後
の成形体は非常に軽い多孔構造となり、著しい強度低下
をきたしてしまう。この範囲の水分量ではじめて、適切
な成形性と、硬化後の軽量性、高強度、ならびに加工性
の良さが得られる。

上記、本発明の構成材料に、必要に応じて、各種軽量骨
材、ベントナイトやカオリンのような無機微粉末、界面
活性剤、ラテックス等の合成樹脂エマルジョン、着色剤
、防水剤、ならびに硬化促進剤等の添加物を、成形性、
軽量性、強度、加工性に悪影響をおよぼさない範囲で添
加することができる。

実施例 下記、原料、装置、成形方法および養生により本発明の
軽量木片セメント組成物を得た。なお、比較例も得たの
で、実施側皮び比較例の結果を第１表に示す。第１表に
示す符号は次のとおりである。

◎・・優、Ｏ・・良、△・・・可、Ｘ・・・不可原料： ■セメント：住友セメント社製千強ポルトランドセメン
ト （２）木　片　：ウエスタンヘムロツクチップをバール
マンフレーカ−機で加工したもの で木片の大きさを下記の３種類とし た。

（イｌ４ｔａ＋オーバー（４を喘フルイに残るもの）（
ロ）θ、４ｔ２〜＆Ｉ＋ＩＮＩ（ｑＩＩＩＩＩフルイを
通過しθ、グコ鰭フルイに残留するものであり、木片長
グ〜２ｊｍｎ、木片中０．３−を嗜、アスペクト比ｊ〜
１０θである。） し９θ、グ、２喘アンダー（θ、グコ噸フルイを通過す
るもの） ■繊維状、板状、針状物質 （イ）石　綿：ジョーンズマンヴイル社製「６クラス」 （ロ）マイカ：／ｊθメツシュパスｊＯ重量部、／ｊθ
メツシュ以上以上５竜 合したもの し９ビニロン：クラレ社製　径／４ｔμｍ、長す／２咽
　チョツプドストランド に）ウオラストナイト：カナダ１ＮＹＡＤ−Ｇ■ＩｊＴ
塑剤 Ｍ　Ｃ　（メチルセルローズ）、信越化学社製「ＨＩ−
メトローズ９０８Ｈ−／ｊθθＯ」装置： 混線機：千代田技研社製オムニミキサー０Ｍ−３成形方
法および養生： 成形方法は先ずすべての材料なオムニミキサーで７０分
間混練し、次いでそのモルタルを３θｍ×３θ（７）×
２／：ｒｎのシート状に成形し、プレス圧／　、２．ｊ
　Ｋｙ／ａ／Ｉで５秒間加圧し、成形体を得た。

養生は、ａＯ℃相対湿度１０θ係の雰囲気中で６時間蒸
気養生を行った。

（ルス下余（、Ｉ） 発明の効果 本発明の軽量木片組成物は実施例に示す如く、軽量の木
片セメント質材料を製造するのに適した軽量セメント組
成物である。

従来の軽量骨材を用いた軽量セメント材料やケイ酸カル
シウム板で得られなかった、木材加工性ならびに保釘性
を、粗い木片を使い、かつ多量の水分を含みながら、低
圧プレスで欠陥部のない成形体を得ることのできる組成
を使うことによって可能とした。しかも、粗い木片を使
っていながら、繊維状材料や可塑剤ならびに多量の水に
よって可塑性を付与し成形性を改善している。本発明の
組成物から得られた成形体は、軽量、高強度、木材加工
性、および優れた保釘性を有した、木造住宅用乾式サイ
ディングに最適の建材である。

特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント７００重量部に対して、木片長がｑ〜２夕咽、
   木片中がθ、ｊ−ｔｍｍで、かつアスペクト比（木片の
   厚みに対する木片の長さの比）がｊ〜／θθである木片
   を／θ〜ｊθ重置部、繊維状物質、板状物質、または針
   状物質、あるいはそれらの混合物を０．５〜３０重量部
   、水溶性高分子可塑剤を０１〜５重量部、さらに全固形
   分に対して、５０〜／θθ里量係の水を配合してなるこ
   とを特徴とする軽量木片セメント組成物。