JPH03146452A - 屋根材 - 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〕 本発明は瓦、屋根板等の屋根材料に関するものである。

（従来の技術〕 従来は陶器瓦に代わる高生産性の瓦としてスレート瓦が
提供されていた。スレート瓦とは補強材としての石綿と
、セメントと、所望ならばパルプと、水とを主体とする
スラリー混合物を抄造してシートとし、該シートを所定
形状にブレス成形した後養生、硬化、乾燥することによ
って得られる。

しかしながら上記従来のスレート瓦は飛散し易い石綿を
使用するので、作業者が飛散した石綿を吸って健康障害
を起し大きな社会問題となっている。そこで上記従来の
課題を解決する手段として。

補強材として石綿に代えてパルプ繊維を採用した屋根材
が提供されている（特開昭５９−９１００９号、特開昭
６０−１６６２５３号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の屋根材は上記したようにパルプ繊維と、セメント
と、水とを主体とするスラリー混合物を抄造してシート
とし、該シートを所定形状にプレス成形した後養生、硬
化、乾燥する方法により製造されるが、上記抄造方法に
よれば抄造のために丸網式抄造機や長網式抄造機のよう
な高価でかっ複雑な装置が必要であるし、抄造後にプレ
ス成形し更に長時間乾燥すると云う手間を要する。

そこでパルプ繊維と、セメントと、少量の水とを混合し
た混合物を成形板上に散布してマットを形威し、該マッ
トをプレス成形する乾式製造方法が推賞される。上記乾
式製造方法によればマットの形成、プレス成形、養生硬
化と云う簡単な工程で屋根材を製造出来、また装置も安
価で簡単なものになる。

しかしながら上記従来の屋根材のようにパルプ繊維を補
強材として用いると、乾式製造方法においてはパルプ繊
維はアスペクト比（長さと直径の比）が大きく糸まり状
に絡み合い易く、したがってパルプ繊維、セメント混合
物を成形板上に散布することが困難で、得られる屋根材
も不均一になって強度が低下すると云う問題点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来の課題を解決するための手段として１
分枝および／または弯曲および／または折曲させること
によって嵩高くせしめた木質繊維束と、セメントと、水
とを主体とする混合物を所定形状に成形し硬化させて密
度を１．４以上とした屋根材を提供するものである。

本発明は補強材として木質繊維束を用いることを特徴と
するものである。そして本発明においては該木質繊維束
は木質単庫維の集束体であり、そして該木質繊維束は分
枝および／または弯曲および／または折曲させることに
よって嵩高くせしめられる。このような分枝および／ま
たは弯曲および／または折曲させることにより嵩高くさ
れた木質繊維束を製造するには苛性ソーダ、亜硫酸ソー
ダ、亜硫酸カルシウム等の薬液に木材を浸漬したり、木
材を蒸気で加熱したり、あるいは上記薬液浸漬と蒸気加
熱とを併用したりすることによって木材中に含まれる木
質単繊維のバインダーの役割をしているリグニン、ヘミ
セルロース、樹脂等を完全に溶解させることなく膨潤さ
せるにとどめた上で上記バインダーを残存させつＮ解繊
したものであり、上記バインダーのうち特にリグニンを
略完全に除去して解繊したパルプ繊維に比して径が大で
ある。そして該木質繊維束の径は約０．１〜２゜０ｍｍ
の範囲にあり、長さは約２〜３５閣の範囲。

望ましくは１０〜３０ｍの範囲にある。

なお木質繊維束が分枝している場合には分枝前の木質繊
維束を仮定してその径が約０．ｌ〜２．０ｍの範囲にあ
り、また木質繊維束が弯曲および／または折曲している
場合は長さは末端間距離ではなく木質繊維束の実長を指
すものとする。

該木質繊維束は上記のサイズおよび形状により嵩高くな
っているが、その嵩比重は約０．０３〜０．０５ｇ／ａ
＃の範囲にある。ここに嵩比重は内径８ａ１１、容積２
０００ｍ１のメスシリンダーに絶乾状態の該木質繊維束
を２０００ｍ１充填して全体の重量を測定し、該全体の
重量からメスシリンダーの重量を差引いて該木質繊維束
の重量を求め、該メスシリンダーの内径に丁度はまる円
板を充填した該木質繊維東上に載置して該円板上に重り
をのせ１ｋｇの重量を該木質繊維束に及ぼした時の該木
質繊維束の容積を測定し、該木質繊維束の重量（ｇ）を
該容積（ａｌ）で割ることによって求められる。

該木質繊維束を分枝および／または弯曲および／または
折曲させることによって嵩高くせしめるには上記バイン
ダーの膨潤の程度および解繊の程度を調節する。解繊は
例えばグラインディングディスクにより行なわれ、解繊
の程度の調節は該グラインディングディスクのディスク
間隙を調節することによって行われる。

木質繊維束はセメントに対して約２〜９重量％、望まし
くは３〜７重量重量％型ましくは４〜７重量％程度添加
される。木質繊維束の添加量が２重量％以下であると補
強効果が充分でなく、また９重量％以上であると高密度
な製品を得ることが困難になり、耐水耐湿性１寸法安定
性、耐凍結融解性、更には不燃性等に悪影響が出て来る
。通常は上記木質繊維束−セメント混合物１００重量部
に対して水１５〜５０重量部が添加され混合される。

上記混合物には更に砂、砂利、砕石などの骨材。

水ガラス、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ア
ルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化
アルミニウム、スルファミン酸等の単独または二種以上
の混合物からなる硬化促進剤。

ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等
の水性糊料、スチレン−ブタジェンラテックス、アクリ
ル樹脂エマルジョン等の強化剤、撥水剤等が混合されて
もよい。

本発明の屋根材は通常乾式製造法で製造される。

即ち上記混合物は通常成形板上に散布されて一旦マット
化し、所望なればロール等によって若干押圧し、その後
通常５０〜２００　ｋｇ／ａＪ程度の圧力で所定形状に
プレス成形される。成形後は該成形物をオートクレーブ
養生、高温養生、あるいは自然養生により硬化させ、更
に加熱乾燥あるいは自然乾燥により乾燥される。オート
クレーブ養生の条件は２通常圧力３〜１２ｋｇ／ａｊ、
温度１４０〜１８０℃で５〜１０時間行なわれる。その
後所望なれば得られた屋根材に塗装、撥水処理等を施し
てもよい。

このようにして得られた本発明の屋根材は通常比重１．
４　ｇ／ｃｄ以上、望ましくは１．５ｇ／ａＪ以上、更
に望ましくは２．１ｇ／ａ１以下の高密度を有し、高強
度かつ耐久性、耐水耐湿性および寸法安定性を有する。

上記比重が１．４ｇ／ｃｊ以下であると製品の吸水吸湿
性が大きくなり１寸法安定性も悪くなる。

〔作用］ 本発明の屋根材は石綿を含まないから製造作業環境を悪
化させない、そして本発明の無機質成形体に用いられる
分枝および／または弯曲および／または折曲させること
により嵩高くせしめられているのでセメントと混合した
状態では該繊維束相互はある程度の距離を介して絡み合
うが、該繊維束はパルプ繊維に比して径が大でアスペク
ト比が小さいからある程度の剛性を有し糸まり状に絡み
合うことはなく、このようにして絡み合った繊維束相互
間にセメント粒子が抱き込まれる。上記した該繊維束の
剛性はこのような繊維束相互間の距離を保持しもって嵩
高さを維持するのに役立つのである。したがってセメン
トと該木質繊維束との混合物は機械的攪拌等によってほ
ぐすことが可能で、混合物を成形板上に均一に散布する
ことが容易であるし、一方散右後は上記したように該木
質繊維束のある程度の距離を介しての絡み合いによって
セメント粒子が抱き込まれ、形崩れしないマットを形成
することが出来る。

そして製品においてもマトリクス中で該木質繊維束は上
記のように繊維束相互がある程度の距離を介して強固に
絡み合うと云う特異的な補強効果により高圧プレスによ
って高密度にする必要がなく、したがって軽量で断熱性
、防音性に富みしかも高強度で寸法安定性も良好な屋根
材を与えるのである。

〔発明の効果〕

したがって本発明においては軽量で断熱性、防音性に富
みかつ高強度であり、寸法安定性が極めて良好な屋根材
が得られ、該屋根材は乾式製造法で製造することが容易
であり、該乾式製造法により均質な製品を得ることが容
易である。更に本発明の木質繊維束は補強効果が大きい
から添加量を９重量％以下としても充分大きい強度の屋
根材が得られ、したがって不燃性に優れた屋根材を得る
ことが出来る。

〔実施例〕

実施例１〜１０ 第１表のような形状寸法および嵩比重を有する分枝およ
び／または弯曲および／または折曲させられた木質繊維
束をセメントに対して３重量％添加し、該木質繊維束−
セメント混合物１００重量部に対して水３０重量部を混
合し、該混合物を下型板上に散布して厚さ３０ｍｍのマ
ットとし、該マット上に上型板を当接して１００ｋｇ／
ａｔ？のプレス圧力により８Ｘ４５０Ｘ５００＋ｍの板
体を５０℃で約１０時間圧締することにより成形した後
説型し、更に１週間室温で養生した後、１２０℃、６時
間の乾燥を行い試験片とする。

（以下余白） 実施例平均径（＋ｕ＋）　　平均長さ（ｍ＋ｗ）嵩比重
（ｇ／ｍｃ３）１　　０．１０　　　　２０　　　０．
０４８２　　０．５０　　　　２０　　　０．０４６３
　１゜００　　　　２０　　　０．０４２４　　１．５
０　　　　２０　　　０．０３９５　　２．００　　　
　２０　　　０．０３６６　　０．８０　　　　１０　
　　０．０４５７　　０．８０　　　　１５　　　０．
０４３８　　０．８０　　　　２０　　　０．０４２９
　　０．８０　　　　２５　　　０．０４０１０　　０
．８０　　　　３０　　　０．０３８第１表 比較例１〜８ 実施例１〜１０の組成において第２表の寸法。

形状寸法および嵩比重の分枝および／または弯曲および
／または折曲させられた木質繊維束を用い他は実施例と
同様にして試験片を得る。

比較例平均径（ｍＩＩ＋）平均長さ（＋ｉｍ）嵩比重（
ｇ／ａｄ）１　　０．０６　　　２０　　　　０．０５
０２　　０．０８　　　２０　　　　０．０４９３　　
２．２０　　　２０　　　　０．０３３４　　２．４０
　　　２０　　　　０．０３０５　　０．８０　　　　
　′６　　　　０．０４６６　　０．８０　　　　８　
　　　０．０４５７　　０．８０　　　３２　　　　０
．０３８８　　０．８０　　　３４　　　　０．０３６
第２表 上記実施例および比較例の散布作業性、マットの形崩れ
性、および試験片の比重および曲げ強度を測定した。そ
の結果を第３表および第４表に示す、なおマットの形崩
れ性はマットを載置した下型板を２ｃｍのストローク、
１秒間のサイクルで３回上下動させた場合のマットの形
崩れの有無を調べる。

散布作業性　　形崩れ性 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし 良好　　なし ほぐれにくい　　　な　し 若干はぐれにくい　な　し 良　好　　　　若干あり 良　好　　　　若干あり 良好　　あり 良　好　　　　若干あり 若干はぐれにくい　な　し ほぐれにくい　　　な　し 第　　３　　表 比重（ｇ／ａｊ） １．７５ １．７２ １．７０ １．６８ １．６５ １．７３ １．７３ １．７０ １．６８ １．６９ １．８３ １．８２ １．６０ １．５６ １．７２ １．７０ １．６８ １．６７ 第　　４ 曲げ強度（にｇｆ／ａＪ） ８２ ９０ ８０ ７５ ７１ ７２ ８２ ８４ ８５ ８０ ７２ ６８ ５０ ４６ ４２ ４６ ５２ ５４ 表 上記第３表を参照すると平均径０．１〜２　、０　ｍｍ
。

長さ１０〜３０ｎ＋ｓ＋の範囲にありかつ分枝および／
または弯曲および／または折曲させられた木質繊維束を
用いた実施例１〜１０は混合物がほぐれ易く散布作業性
が容易であるし形成されたマットの形崩れもなく、乾式
製造法にとっては上記木質繊維束は極めて有用であるこ
とが理解される。一方平均径が０．１ｍｍ以下の木質繊
維束を用いた比較例１および２、あるいは平均長さ３０
＋ｍｍ以上の木質繊維束を用いた比較例７および８は木
質繊維束の絡み合いが糸まり状になり易く、したがって
散布作業性に問題を生ずる。また平均径が２．Ｏｍ−以
上の木質繊維束を用いた比較例３および４あるいは平均
長さが１０１ｍｍ以下の木質繊維束を用いた比較例５お
よび６は木質繊維束の絡み合いが充分でないからマット
の強度が劣る。したがって比較例１〜８の木質繊維束を
用いた場合は乾式製造法が適用しにくい。

また上記第４表を参照すると平均径０．１ｍｍ以下の木
質繊維束を用いた比較例１および２の試験片は比重が１
．８２以上と大きくなり、また平均径２　、０　ａｍ以
上の木質繊維束を用いた比較例３および４の試験片、あ
るいは平均長さが１０＋＋ｕａ以下の木’［細束を用い
た比較例５および６の試験片は木質繊維束の絡み合いが
不足して曲げ強度が低下する。更に木質繊維束の平均長
さ３０＋ｓｍ以上になっても比較例７および８の場合の
ように散布むらが生ずる結果均一組織の成形体が得られ
ず１曲げ強度が低下していることが分かる。

比較例９ 実施例１の組成において木質繊維束を１０ｍｎ＋網目を
通過する厚み０．４〜１．０ｍｍ、嵩比重ｏ、０９５ｇ
／ｆｆｌの微小木片に代え、他は同様にして試験片を製
造する。該木片は混合物中では殆ど絡み合いがないので
、機械攪拌によって均一に混合され易くかつ下型板上に
混合物を均一に散布することは容易であったが、得られ
たマットは強度が充分でなく、形崩れがみられ、がっ試
験片の密度は１．７２ｇ／ｍｃ３、曲げ強度は１６５（
にｇｆ／ｍｃ３）であり、実施例１と比べると強度にお
いて劣る。そして実施例１と同等の強度を与えるには、
プレス圧力を１４０Ｋｇ／ｃｓ＃程度に上げて比重を１
．８５ｇ／ａＩ程度とすることが必要である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分枝および／または弯曲および／または折曲させる
   ことによって嵩高くせしめた木質繊維束と、セメントと
   、水とを主体とする混合物を所定形状に成形し硬化させ
   て密度を１．４以上としたことを特徴とする屋根材 ２、該木質繊維束は径が０．１〜２．０ｍｍ、長さが２
   〜３５ｍｍの範囲である特許請求の範囲１に記載の無機
   質成形体 ３、該木質繊維束の嵩比重は０．０３〜０．０５ｇ／ｍ
   ｃ＾３の範囲である特許請求の範囲１に記載の無機質成
   形体