JPS6229222B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 利用分野 本発明は、施釉セメント・発泡体系パネルおよ
びその製法に関する。詳しくは、表面層に相対的
に薄い施釉セメント系表面層、中間層に無機系発
泡体層、および裏面層にセメント系非焼成層を有
するパネルおよびその製法に関する。本発明によ
るパネルは、軽量で充分なパネル強度を有し、し
かも表面の美観、耐久性にすぐれているととも
に、断熱、遮音、耐火性を有するパネルであつ
て、例えば建築用の大型パネル等として特に有用
である。

従来技術 第３図に例示するように、セメントを主成分と
する硬化体２（以下、単に「セメント系硬化体」
と記す）の表面に施釉し焼成後再水和せしめて強
度回復を図つた施釉セメント製品１′（以下単に
「施釉セメント製品」と記す）は、知られてい
る。該施釉セメント製品は耐久性や美観を陶磁器
タイルとほぼ等しくするものであり、しかも従来
の陶磁器タイルより大型化が可能な点で、建築材
料として好適なものである。該セメント硬化体表
面に釉薬層３を設けるには、溶射、蒸着、焼成等
の方法があるが、コストや表面性状の点から焼成
による方法が一般的である。焼成による方法で大
寸法の表面に施薬層を得ようとすると、下記の様
な問題が生じた。なお、溶射または蒸着法によつ
て施釉する方法は、その効果が不充分であり、特
に大型パネル等の場合は実施困難である。また施
釉セメント製品を製造した後に発泡体成形物を接
着させる方法は、一般に接着性が劣るので実用性
に乏しい。この場合に高価な有機系強力接着剤を
使用すると、耐熱性および耐候性等に問題があり
実用性に乏しい。

解決すべき問題点 従来技術では施釉セメント製品全体を焼成して
いた為、エネルギーコストが高くなる。しかも、
セメント系パネルとして使用時に所要の強度を持
たせようとすると、ある程度肉厚が必要になる。
その場合、焼成時に内部から発生する水分や有機
物、無機物等の蒸発成分が大量になり、釉薬層に
ピンホールやハゲ、クラツクが発生し、美観上好
ましくない。はなはだしい場合は、蒸発圧力の影
響で施釉セメント製品自体にクラツクが発生した
り、焼成中に破裂を起こしたりする。これらの欠
点を解消する為に、施釉セメント製品の肉厚をで
きるだけ薄くして、内部に例えば鉄筋のような補
強材を埋設して焼成するという方法も試みられて
いる。薄肉状パネルにおいて使用時の強度を持た
せようとすると、補強材を多量に埋設させる必要
がありコストアツプになるばかりか、焼成時のセ
メント系材料と補強材の膨張率や収縮率の違いに
よりクラツクが発生することがしばしばあつた。
これらの欠点は、いずれも得ようとする施釉セメ
ント製品全体を焼成することに起因するものであ
る。

また、軽量化、断熱性、遮音性等の効果を達成
するために、施釉セメント製品に発泡体成形物を
無機系または有機系の接着剤にて接着すること
は、前記のように実用性に乏しい。更に、この場
合は接着面以外の該発泡物全体が露出されている
ので、実用強度が低い問題がある。

解決するための手段 本発明者は、施釉セメント製品および発泡体製
品の製造時の焼成条件の同等性、発泡体の生成時
の溶融ガラス化による接着性、ならびに発泡体製
品裏面の多孔性粗面とセメントモルタルとの親和
性に着目し、これらの特質を組合わせて本発明を
完成した。

本発明に従つて、第１図に例示するように、表
面部に施釉３し焼成した相対的に薄い無機セメン
ト系表面層２、該セメント系焼成表面層２の裏面
に融着性（例えばガラス性）の接着によつて焼成
一体化している無機系発泡体中間層４、および該
発泡体層４の裏面の多孔性粗面に無機セメント性
の接着をしている無機セメント系非焼成裏面層５
から本質的になることを特徴とする、施釉セメン
ト系パネル１ａが提供される。

上記のパネルは、第２図に例示するように、そ
の表面層２の端部から下方に伸長している二個以
上（通常は二個ないし四個でありそして二個の場
合は向かいあつているのが好ましい）の側面層６
を有することができる。この場合、該表面層２の
上部表面は施釉されており、そして該側面層６は
施釉されてもよくまた施釉されてなくともよい。
すなわち、上記のパネル１ａと同様であるが、該
セメント系表面層２がその端部から下方に伸長し
ている少くも二個の側面層６を有し、該表面層の
少くも上部表面が施釉３されており、そして少く
も二個の該側面層６に囲まれて該発泡体中間層４
および該セメント系裏面層５が存在する施釉セメ
ント系パネル１ｂが提供される。

本発明の施釉セメント系パネルは、例えば下記
の製法によつて製造できる。すなわち、相対的に
薄い無機セメント系予備的に水和硬化した成形板
２の表面に釉薬３を施し、該成形板表面層２の裏
面に無機系発泡体用原料を充填し、両者を焼成し
て釉着および発泡をおよび両者の接着を達成し
（必要に応じて該セメント板を水和）、該焼成発泡
体中間層４の裏面の多孔性粗面上に無機セメント
系水性混和物を適用する工程（次いで該裏面層５
または該表面層２および裏面層５の無機セメント
系層を水和硬化せしめる）を特徴とする、施釉無
機セメント系表面層２および該表面層の裏面に融
着性（ガラス性）の接着をしている無機系発泡体
中間層４および該中間層裏面の多孔性粗面に無機
セメント性の接着をしている無機セメント系非焼
成裏面層５から本質的になる施釉セメント系パネ
ルの製法が提供される。なお、上記の各パネルの
表面層２の裏面を、凹凸状等の粗面とするのも好
ましい態様である。

上記の施釉セメント系パネルおよびその製法に
おいて発泡体中間層４は、釉薬の焼成溶融時に(イ)
発泡させて表面層２の裏面に融着させてもよく、
または(ロ)表面層２の裏面へガラス粉もしくはフリ
ツト等の適量の融着材料を施しそして適合する寸
法の無機系発泡体板を詰めてこれらを融着させて
もよい。本発明における無機セメント系表面層２
の焼成後に再水和して強度が充分に回復する焼成
温度は、1000℃以下そして好ましくは約950℃以
下である。従つて上記の態様(ロ)は、無機発泡体用
原料の溶融発泡温度が1000℃以上である発泡体を
使用する場合に、特に有用である。なお、上記の
態様(イ)の場合にも、表面層２の裏面と発泡体用原
料との間に、融着材料を適用して両者の接着を強
化し得る。

本発明にて使用する無機セメント系材料は、水
硬性の無機セメント材料および水を必須成分と
し、通常は骨材および添加材を任意に使用でき
る。該セメント系材料は、補強材として不燃性の
繊維および／または金属の繊維や線材を有利に含
有することができる。無機系発泡体用原料は、公
知のものが使用でき、また小量の補強材を含有す
ることも可能である。

以下に、本発明の好ましい態様例について第１
図を参照して記述する。第１図は、本発明に係る
施釉セメントパネルの一実施例の断面図である。
セメントを主成分として内部に補強材を有する成
形体２の表面には釉薬層３が設けてあり、該薄肉
状成形体２の裏面には、無機質発泡体層４、モル
タル若しくはコンクリート層５を順次積層してな
るものである。この施釉セメントパネルは以下の
様にして製造できる。普通ポルトランドセメン
ト、早強セメント、アルミナセメント等のセメン
トと水を必須成分とし、必要に応じて川砂、硅
砂、安山岩、陶磁器破砕物等の骨材、減水材、可
塑材等の添加材の一種以上を混練してなるモルタ
ル原料を、押出成形、プレス成形、流込み成形、
ダイレクトスプレー成形、スプレーサクシヨン成
形等の成形方法により成形体２を成形するととも
に、内部に補強材を埋設させる。ここで補強材と
しては、石綿、金属繊維、無機繊維等の繊維や、
金属線等の線材が使用できる。焼成を行う為、ス
テンレスや無機繊維の様な耐熱性を有する補強材
が好ましい。薄肉状成形体中に補強材を埋設する
方法としては、補強材が繊維であれば、モルタル
原料中に同時に混和しておけばよい。線材であれ
ば、型枠中に配線しておいたり、同時押出成形し
たりすることにより、埋設することができる。薄
肉状成形体の表面に、ガラス粉やフリツトを主成
分とする釉薬原料を施釉する。裏面側に無機質発
泡体原料を載置した後、600℃〜950℃で10分〜６
時間程度焼成し、表面に釉薬層を設けると共に、
裏面側には無機質発泡体層を一体的に有するセメ
ント焼成体を得る。ここで、無機質発泡体原料と
しては、真殊岩、黒曜石、シラスの様に加熱発泡
して自己融着性を有するものや、ガラス粉とドロ
マイトの混合物やセメントとアルミニウム粉の混
合物の様に加熱することにより内部発泡をするも
のを用いることができる。上記の焼成に際して、
施釉前若しくは施釉後に予備加熱を行つても良
い。次いで、該セメント焼成体の養生前若しくは
養生中又は養生後に、無機質発泡体層の裏面側
に、慣用のモルタル若しくはコンクリートを積層
して目的とする施釉セメントパネルを得ることが
できる。この場合モルタル層若しくはコンクリー
ト層に補強材を埋設することにより、施釉セメン
トパネルはより高強度のものとすることができ
る。該モルタル層やコンクリート層は焼成するわ
けではないので、補強材の材質や添加量にさほど
の注意を払う必要がない。焼成体の養生として
は、水中養生、蒸気養生、湿気養性等の任意の方
法を用いるとができるが、強度の早期上昇という
点からは蒸気養生が望ましい。

別の好ましい態様によれば、第２図に示すよう
な側面層６を表面層２の周囲から下方向に伸長さ
せて該表面層の上面および該側面６によつて容器
状の空間を形成し、該容器状空間内に該焼成発泡
体中間層４および無機セメント系非焼成裏面層５
を収容する態様が例示される。この場合、該中間
層４および裏面層５は該表面層２の側面６とも充
分に接着する。更に、該無機セメント系裏面層５
のセメント系材料に膨脹性セメント混和剤を含有
させると、一そう効果的である。すなわち、無機
セメントモルタルは、その水和硬化時に一般に多
かれ少なかれ収縮する傾向がある。従つて本発明
において表面層の容器状空間に適用される裏面層
用のセメント系材料は、水和硬化する過程での収
縮を防止するために、少くも非収縮量の膨脹性セ
メント混和剤を含有することが望ましい。これに
よつて接着が一そう強化される。なお、膨脹性混
和剤とは、セメントモルタルがある程度硬化した
後にセメントとは異なる硬化構造を形成して膨脹
する性質を有する材料を意味する。代表的には、
カルシウム・スルホ・アルミネート成分を含有す
るCSA（商品名、電気化学工業株）およびアサ
ノジプカル（商品名、日本セメント株）ならびに
酸化カルシウム成分を含有するエクスパン（商品
名、小野田セメント株）等が例示される。本発明
での該混和剤の使用量は、一般にセメントの乾燥
重量100部に対して約２〜約10部の範囲である。
約１部未満では効果が充分でなく、そして約20部
を越えるとモルタル自体の強度が低下しまたクラ
ツクが生ずる傾向がある。

なお、本発明のセメント系表面層の薄肉状また
は相対的に薄い厚さとは、焼成時にクラツク等が
生じない厚さを意味し、一般に５〜40mm、通常は
７〜30mm、好ましくは10〜20mmの程度である。

作 用 相対的に薄いセメント系表面層の表面の施釉お
よび発泡体中間層の融着を同時の焼成にて実施
し、次いでセメント系非焼成裏面層を発泡体層の
多孔性粗面に適用して硬化接着することによつ
て；軽量であつてパネルとしての充分な実用強度
を有し、表面の美観、耐久性にすぐれているとと
もに、断熱、遮音、耐火性にすぐれ、その焼成時
にクラツク破裂をおこしたり釉薬面にピンホール
を発生したりすることなく、しかも焼成時のエネ
ルギーコストが従来品と較べて安価な施釉セメン
トパネルが有利に得られる。

実施例 例 １ 無機セメント系材料として、重量部にて、普通
ポルトランドセメント100部、陶磁器破砕物から
なる骨材200部、ステンレス鋼繊維５部、水40
部、減水剤１部からなる混和物を用いた。この混
和物材料を流し込み成形しそして吸引して、１ｍ
×１ｍ×15mm（厚さ）の板状成形物を得た。

これを３日間気中放置して初期養生し、200℃
にて30分間乾燥し、フリツトおよび顔料および水
を主成分とする釉薬を用いて該成形物の上表面に
スプレー法にて施釉した。

釉薬が実質的に乾燥した後に該成形物の裏面上
に、重量部にてガラス粉95部およびドロマイト５
部からなる発泡体原料を充填し、これらを850℃
にて30分間焼成し、１日間蒸気養生した。発泡体
層の厚さは約30mmであつた。

次いで、上記の混和物材料を、該複合物の発泡
体層の裏面上へ約10mmの厚さに流し込みし、そし
て１日間蒸気養生をした。

得られた施釉セメント系パネルを検査した結
果、施釉面は均一でピンホール等がなく、焼成コ
ンクリート層にはクラツク等が認められず、そし
て表面層、中間層および裏面層はそれぞれ強固に
接着されていた。

例 ２ 例１における板状成形物のかわりに１ｍ×１ｍ
×15mm（厚さ）であり容器状空間部の深さが40mm
の容器状成形物を成形して使用した。裏面層用の
セメント系混和物としては、膨脹性混和物
（CSA）５重量部を更に混入したものを用いた。
その他は例１と同様に実施して、該容器状の枠内
に該裏面層が密着しているパネルを得た。

発明の効果 解決すべき問題点の欄に記述した諸問題が、す
べて有利に解消された。本発明によれば施釉セメ
ント系表面層が従来品と比較して薄くなるが、こ
れは該表面層（およびセメント系裏面層）へ必要
に応じて補強材を混入することによつて、強度を
そこなうことなく軽量化が達成できる。また、強
固に接着している発泡体中間層によつて、断熱、
耐火および遮音等の効果も併せて達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の施釉セメント系パネルの断
面図である。第２図は、本発明の別の態様のパネ
ルの断面図である。第３図は、従来の施釉セメン
トパネルの断面図である。 １ａ，１ｂ……施釉セメント系パネル、２……
セメント系表面層、３……施釉面、４……発泡体
中間層、５……セメント系裏面層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面部に施釉し焼成した相対的に薄い無機セ
   メント系表面層、該セメント系焼成表面層の裏面
   に融着性の接着によつて焼成一体化している無機
   系発泡体中間層、および該発泡体層の裏面の多孔
   性粗面に無機セメント性の接着をしている無機セ
   メント系非焼成裏面層から本質的になることを特
   徴とする、施釉セメント系パネル。 ２ 該セメント系表面層がその端部から下方に伸
   長している少くも二個の側面層を有し、該表面層
   の少くも上部表面が施釉されており、そして少く
   も二個の該側面層に囲まれて該発泡体中間層およ
   び該セメント系裏面層が存在する、特許請求の範
   囲第１項の施釉セメント系パネル。 ３ 相対的に薄い無機セメント系の予備的に水和
   硬化した表面層用成形物の表面に釉薬を施し、該
   成形物表面層の裏面に中間層用の無機系発泡体用
   原料を充填し、両者を焼成して釉着および発泡お
   よび両者の接着を達成し、該焼成発泡体中間層の
   裏面の多孔性粗面上に無機セメント系水性混和物
   を適用する工程を特徴とする、施釉無機セメント
   系表面層および該表面層の裏面に融着性の接着を
   している無機系発泡体中間層および該中間層裏面
   の多孔性粗面に無機セメント性の接着をしている
   無機セメント系非焼成裏面層から本質的になる施
   釉セメント系パネルの製法。