JPH06344314A

JPH06344314A - 複合化粧パネルの製造方法

Info

Publication number: JPH06344314A
Application number: JP16316193A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Suzuki; 宏政鈴木; Masanari Otani; 真生大谷; Satoru Hirose; 哲廣瀬; Yukinori Yamazaki; 之典山崎
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】急硬性を有し、寸法安定性が良く、温度依
存性が小さく、また、モルタルやペーストの空気連行性
が小さく、かつ、初期強度発現が良く型枠の回転率を高
めて蒸気養生も不要となり、生産性を向上できる複合化
粧パネルを提供する。【構成】型枠にセメントペーストまたはセメントモル
タルを流し込み、振動締め固めをして表面化粧層を形成
し、その後その上に接着材を塗布することにより接着層
を形成し、さらにその上にパネル基体を重ねて３層を一
体化する製造方法において、ポルトランド系セメント、
カルシウムアルミネート系鉱物、無機硫酸塩からなる急
硬セメントを用いることを特徴とする複合化粧パネルの
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物の内壁材あるい
は外壁材として用いられる複合化粧パネルの製造方法の
うち、急硬セメントを用いた複合化粧パネルの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の複合化粧パネルの製造方法として
は、例えば、特開平３−３３０８１号に開示される方法
がある。これは、型枠に表面化粧層用のセメントペース
トあるいはセメントモルタルを流し込み振動締め固め
し、その上に接着用モルタルとパネル基体を重ねて一体
化し、その後蒸気養生する方法である。

【０００３】一方、急硬性を有し、あるいはカルシウム
アルミネートを含み、かつ低ひびわれ性の水硬性組成物
としては、特開昭５９−１４６９５８号、特開平１
−１６７２６７号、特開平４−１４９０５１号、特
開平４−３００２３１号などに各々示される組成物があ
る。

【０００４】このうち、特開昭５９−１４６９５８号
は、ポルトランド系セメント１００部、カルシウムアル
ミネート無定形物と無機硫酸塩からなるセメント急硬材
１０〜６０部、ポゾラン５０〜３００部、カゼイン０．
１〜５部、尿素０．１〜１０部からなるものである。

【０００５】また、特開平１−１６７２６７号は、カ
ルシウムアルミネート１００重量部、高炉水砕スラグ及
び炭酸カルシウム５〜９００重量部を主成分とするもの
で、また、特開平４−１４９０５１号はセメント、カ
ルシウムフロロアルミネート、無機硫酸塩、及びシリコ
ーン樹脂などからなり、さらに、特開平４−３００２
３１号は、アルミナセメント、ポルトランドセメント、
セッコウ、無機粉、ポリマー、及び凝結調整剤を含有す
る組成物である。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】しかし、上記〜に
示すいずれの組成物も上記特開平３−３３０８１号に示
される複合パネルの製造方法に適用した場合、効率よく
良好な複合化粧パネルを製造できない。つまり良好な複
合化粧パネルを効率よく（型枠の回転率が高く）製造す
るには、ｉ）３時間強度が高い（急硬性を有し３時間で
脱型可能）、ｉｉ）寸法安定性が良い（乾燥時の収縮、
湿潤時の膨張が小さい）、ｉｉｉ）温度依存性が小さ
い、ｉｖ）モルタルやペーストの空気連行性が小さいと
いう条件をすべて満足する必要があるからである。

【０００７】これに対して、の組成物は低ひびわれ性
を有するが急硬性や低空気連行性に欠ける欠点があり、
の組成物は急硬性、低ひびわれ性であるものの３時
間での脱型強度が不十分で乾湿くり返しに対しても弱
く、また、の組成物は、急硬性、強度発現性、低収縮
性を有するが３０〜４０℃での乾湿くり返しが弱く、し
かも空気を連行しやすいという欠点がある。

【０００８】本発明は、これらの欠点を有せず上記の４
条件を満たした急硬セメントを用いて、効率良く良好に
複合パネルを製造する方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは急
硬セメントを用い、前記ｉ〜ｉｖの条件を満足する複合
化粧パネルの製造方法について鋭意研究を重ねた結果、
ポルトランド系セメントとカルシウムアルミネート系鉱
物と無機硫酸塩の種類及び配合割合を特定すれば上記課
題が解決できるとの知見を得て本発明を完成するに至っ
た。

【００１０】すなわち、本発明は、型枠にセメントペー
ストまたはセメントモルタルを流し込み振動締め固めを
して表面化粧層を形成し、その後その上に接着材を塗布
することにより接着層を形成し、さらにその上にパネル
基体を重ねて３層を一体化する複合化粧パネルの製造方
法において、ポルトランド系セメント、カルシウムアル
ミネート系鉱物、無機硫酸塩からなる急硬セメント組成
物を用いることを特徴とするものである。

【００１１】急硬セメント組成物の配合割合は、ポルト
ランド系セメント１００重量部、カルシウムアルミネー
ト系鉱物５０〜８０重量％と無機硫酸塩５０〜２０重量
％からなる配合物１０〜２００重量部、及び、無機硫酸
塩として無水石こう、２水石こう、半水石こうから選ば
れる１種または２種以上の配合物９０重量％以下及び硫
酸アルミニウムを１０重量％以上含有するものである。

【００１２】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
で用いられるポルトランド系セメントとしては、各種ポ
ルトランドセメントおよび高炉セメント、フライアッシ
ュセメントなどのポルトランドセメントクリンカを有効
成分とする混合セメント及びそれらの混合物が利用でき
るが、初期の強度発現という点から、早強ポルトランド
セメントが望ましい。

【００１３】カルシウムアルミネート系鉱物としては、
結晶質物として、３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、１２ＣａＯ・７
Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃およ
び１１ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＸ₂、３ＣａＯ・３Ａ
ｌ₂Ｏ₃・ＣａＸ₂（Ｘ；ハロゲン原子）があり、また、
非晶質物としては、ＣａＯとＡｌ₂Ｏ₃のいずれかを主成
分としてその割合を様々示すものがあり、これらから選
ばれる１種、または２種以上を含有するものがあげられ
る。

【００１４】これらのうちで望ましいカルシウムアルミ
ネート系鉱物は、ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃（モル比）が１．０
〜２．５で、かつそれ以外の成分が主としてＳｉＯ₂か
らなり、ＳｉＯ₂の含有率が２０重量％以下の結晶質
物、非晶質物、またはそれらの共存物であるが、さらに
望ましくは、ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃（モル比）が１．３５〜
２．３５でＳｉＯ₂の含有率が１０重量％以下の１２Ｃ
ａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする結晶質物、非晶質物、
またはそれらの共存物である。

【００１５】ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃（モル比）が１．３５以
下では反応が緩慢となってくるが製造上支障をきたすほ
どではない。しかし、１．０未満では急硬セメントに充
分な急硬性が得られず、また、ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃（モル
比）が２．３５以上だと、反応が非常に早くなり、特に
２．５を超えると急硬セメントに十分な作業時間を維持
するのが困難となり、本発明の目的に適さない。

【００１６】また、ＳｉＯ₂の含有率も、１０重量％以
上だと反応性が低下してくるが、製造上支障を与えるほ
どでない。しかし、２０重量％を超えると常温で水和し
ない２ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂が生成し充分な強度
発現が得られない。

【００１７】カルシウムアルミネート系鉱物の粉末度
は、ブレーン比表面積で２０００〜１００００ｃｍ²／
ｇが利用でき。実用的には３０００〜６０００ｃｍ²／
ｇが望ましい。粉末度が２０００ｃｍ²／ｇ未満では、
これを用いた急硬セメントに充分な急硬性が得られない
場合があり、１００００ｃｍ²／ｇを超えると粉砕効率
が悪いばかりか、これを用いた急硬セメントの微粉部分
が多くなることによって振動による締め固め性が悪くな
り、製造工程上好ましくない。

【００１８】本発明に用いる無機硫酸塩としては、セッ
コウと硫酸アルミニウムの組合わせが望ましく、セッコ
ウとしては、無水セッコウ、半水セッコウ、２水セッコ
ウのいずれも、また、これらの２種以上の配合物も使用
可能で、特にＩＩ型無水セッコウを主成分とするものを
用いるのが強度発現性がよく、望ましい。

【００１９】セッコウの粉末度としては、ブレーン比表
面積で５０００ｃｍ²／ｇ以上のものが望ましく、ブレ
ーン比表面積が５０００ｃｍ²／ｇ未満では、これを用
いた急硬セメントの強度発現性が充分でないばかりか、
大きな粒子が完全に反応せずに残存し、化粧層が硬化し
た後までも反応を継続して膨張を生じ、ひび割れなどの
欠陥の原因になるので望ましくない。

【００２０】硫酸アルミニウムとしては、無水物、含水
物のいずれも使用可能であるが、最大粒径５００μｍ以
下のものが望ましい。

【００２１】ポルトランド系セメント、カルシウムアル
ミネート系鉱物、無機硫酸塩の混合方法は、粉体として
事前におこなってもよく、また、混練時にそれぞれ計量
して混練する方法のいずれも可能である。

【００２２】ポルトランド系セメントと急硬成分の割合
は、ポルトランド系セメント１００重量部に対して急硬
成分１０〜２００重量部が望ましく、５０〜１５０重量
部がさらに望ましい。ここでいう急硬成分とは、カルシ
ウムアルミネート系鉱物と無機硫酸塩からなるもので、
ポルトランド系セメントの硬化を促進するものである。

【００２３】この割合がポルトランド系セメント１００
重量部に対して急硬成分１０重量部未満では、強度発現
が充分でなく、脱型に必要な強度が得られるまでの時間
が長くなり、本発明の求めるところでない。また、ポル
トランド系セメント１００重量部に対して急硬成分が２
００重量部を超えると、硬化時の発熱が大きくなり化粧
層に温度ひび割れが生じる可能性があり、また、中長期
の強度発現が鈍くなる傾向があり望ましくない。

【００２４】カルシウムアルミネート系鉱物と無機硫酸
塩の割合は、前者を５０〜８０重量％、後者を５０〜２
０重量％とすることが望ましい。カルシウムアルミネー
ト系鉱物が５０重量％未満で、無機硫酸塩が５０重量％
を超える領域では、急硬セメントが硬化後に膨張する傾
向があり、ひび割れを誘発する危険性があり、また、カ
ルシウムアルミネート系鉱物が８０重量％を超え、無機
硫酸塩が２０重量％未満の領域では、強度発現が充分で
なく、脱型に必要な強度が得られるまでの時間が長くな
り望ましくない。

【００２５】セッコウと硫酸アルミニウムの割合は、前
者が９０重量％以下、後者を１０重量％以上含有するこ
とが望ましく、セッコウが９０重量％を超え硫酸アルミ
ニウムが１０重量％未満の領域では、急硬セメントが硬
化後に膨張する傾向があり、ひび割れを誘発する危険性
があるため望ましくない。また、硫酸アルミニウムの上
限は限定しないが、硫酸アルミニウムの含有率が多くな
るにつれて中長期の強度発現が鈍くなる傾向があるため
実用的には５０重量％以下が望ましい。

【００２６】本発明が必要とする脱型時の強度は、脱型
や取扱の方法により、一概にはいえないが３０ｋｇｆ／
ｃｍ²以上、望ましくは５０ｋｇｆ／ｃｍ²以上の圧縮強
度が発揮されていれば充分である。

【００２７】硬化後の膨張収縮による長さ変化率は、製
造する複合化粧パネルの大きさおよび種類によって一概
には決められないが、一般的に無拘束下で±１０００×
１０-⁶以下、望ましくは±５００×１０-⁶ 以下である
必要がある。

【００２８】本発明の実施にあたっては、ペースト、ま
たはモルタルの可塑性を維持するために凝結調整剤を使
用することが可能である。凝結調整剤としてはセメン
ト、コンクリートの分野で一般的に使用できるものが利
用でき、オキシカルボン酸、リグニンスルホン酸、リン
酸、ホウ酸などおよびそれらの塩類、糖類、炭酸アルカ
リなどがあげられる。

【００２９】また、ペースト、またはモルタルの流動性
を確保するために流動化剤、減水剤などを利用すること
も可能で、硬化後の乾燥収縮をより低減するために収縮
低減剤を利用することも可能である。

【００３０】なお、本発明でいう表面化粧層とはパネル
とほぼ同等の大きさのセメントモルタル層あるいはセメ
ントペースト層であり、その厚みは５ｍｍ以内であるこ
とが好ましい。

【００３１】パネル基体はＡＬＣ板、軽量気泡コンクリ
ート板、石こうボードなど床または壁に使用可能な軽量
の平板を示す。

【００３２】表面化粧層とパネル基体を一体化するため
の接着材は、本発明の急硬セメントにポリマーを添加し
たポリマーセメントモルタルが好ましい。添加するポリ
マーとしてはＳＢＲラテックス、ＣＲラテックスＰＡＥ
ディスパージョンなどがあり、それらの添加率は該急硬
セメントに対し、樹脂分換算で５〜１５重量％が好まし
い。

【００３３】振動締め固めは、従来より行なわれている
テーブルバイブレーターなどによる方法でよい。

【００３４】本発明による複合化粧パネルの製造方法の
概略示すと次のようになる。（工程１）テーブルバイブレーター上に型枠をセットす
る。（工程２）表面化粧層用の急硬セメントモルタルスラリ
ーあるいは急硬セメントペーストスラリーを混練し型枠
に流し込む。（工程３）振動締め固めを行ない、分離した水を除去す
る。（工程４）接着材として急硬ポリマーセメントモルタル
を塗布し、接着層をもうける。（工程５）この接着層の上にパネル基体をのせる。（工程６）振動をかけて一体化する。（工程７）３時間室内養生後脱型する。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳述した本発明にかかる複合化粧
パネルの製造方法によれば、乾湿に対し長さ変化率が小
さいので、寸法安定性が良くひびわれのないパネルが得
られ、また、温度依存性が小さいので、外壁材としても
耐久性が高く、さらに、初期強度発現の良い急硬セメン
トを用いるので型枠の回転率を高めて生産性を向上で
き、かつ、蒸気養生も不要となる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の基礎となる４×４×１６ｃｍ
試験体での実験例及び複合化粧パネルの製造方法の実施
例を示す。

【００３７】実験例（１）使用材料早強ポルトランドセメント：日本セメント社製カルシウムアルミネート鉱物：ＣａＯ／Ａｌ₂Ｏ₃（モル
比）２．０、ＳｉＯ₂の含有率５．０重量％の非晶質物
をブレーン比表面積で５０００ｃｍ²／ｇに粉砕したも
のを作製し用いた。石こう：ブレーン比表面積で３０
００ｃｍ²／ｇのフッ酸無水石こう（第１セメント社
製）を７５００ｃｍ²／ｇまでボールミルで粉砕して用
いた。硫酸アルミニウム：大明化学社製、商品名
「粉末硫酸バンド」減水剤：花王社製、商品名「マイ
ティ１５０」砂：相馬硅砂特４号、相馬硅
砂３号および豊浦標準砂を等量混合して用いた。凝結調整剤：クエン酸、ホウ酸、炭酸
ナトリウム（いずれも関東化学社製）からなりその割合
がクエン酸：ホウ酸：炭酸ナトリウム＝５：５：４なる
ものを作製し用いた。

【００３８】（２）急硬セメントの配合表１に示す配合のものを作成し用いた。

【表１】

【００３９】（３）モルタル試験体水セメント比４５重量％、砂／急硬セメント＝３．０の
配合の４×４×１６ｃｍの寸法の試験体を作製し用い
た。なお、凝結調整剤によりモルタル成形時の作業性は
２０〜３０分に調整し、成形は２０℃で行なった。

【００４０】（４）養生成形から脱型（３時間）までの養生は２０℃、８０％
Ｒ．Ｈ．であった。但し、ＮＯ．３，５，７については
１０℃、８０％Ｒ．Ｈ．及び３０℃、８０％Ｒ．Ｈ．で
も養生した。脱型後、気中での乾燥収縮測定用試験体
は、２０℃、５０％Ｒ．Ｈ．で材令２８日まで養生し
た。また、水中での膨張測定用試験体は２０℃の水中で
養生した。この他、温度による影響をみるため、ＮＯ．
３，５，７の試験体については１０℃、５０％Ｒ．
Ｈ．，３０℃、５０％Ｒ．Ｈ．での気乾養生及び１０
℃，３０℃での水中養生も併せて行なった。

【００４１】（５）圧縮強度モルタル試験体を材令３時間で脱型して測定した。測定
はＪＩＳＲ５２０１に準じて行なった。結果を表２，３
に示す。

【００４２】（６）長さ変化率モルタル試験体の側面にステンレス製ボールを接着し
た。このモルタル試験体を１０℃，２０℃，３０℃の水
中あるいは湿度６５％の気中に静置して、ボール間の長
さ変化をコンタクトメーターで測定した。なお、ボール
間の距離は１００ｍｍに調整した。結果を表２，３に示
す。

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】実施例上記結果に基き本発明の製造方法により複合化粧パネル
を製造した。まず、鋼製型枠の内部底面に厚さ５ｍｍの
アクリル板を配置し、内寸法６００ｍｍ×３０００ｍｍ
×５０ｍｍの型枠を作り、これをテーブルバイブレータ
ー上にセットした。

【００４６】次に実験例１〜９で用いた材料を早強ポル
トランドセメント：カルシウムアルミネート系鉱物：無
水石こう：硫酸アルミニウム＝１００：６０：３０：１
０（重量比）を混合し、急硬セメントとした。この急硬
セメントに、減水剤であるマイティ１５０を２重量％，
及びクエン酸を１重量％，ホウ酸を０．５重量％，炭酸
ナトリウムを１重量％からなる凝結調整剤を加え、水セ
メント比１００重量％，砂セメント比３．０のモルタル
を混練し表面化粧層用モルタルとした。この表面化粧層
用モルタルを上記の型枠に流し込み、振動締め固めを
し、分離した余分の水を排出して、厚さ約２ｍｍの表面
化粧層を成形した。

【００４７】次に上記急硬セメントに、上記減水剤と凝
結調整剤を加え、さらにＳＢＲラテックスを急硬セメン
トに対して樹脂分換算で１０重量％加え、水セメント比
５０重量％，砂セメント比３．０のモルタルを混練し、
接着材モルタルとした。この接着材モルタルを化粧板層
の上に薄く延ばし、さらにその上へ、５９０ｍｍ×２９
９０ｍｍ×１００ｍｍのＡＬＣ板（日本イトン社製）を
のせ、振動をかけて一体化した。

【００４８】成形開始から約３時間後に脱型したとこ
ろ、角欠けやひびわれ、ハガレ、ピンホールなどのない
良好な複合化粧パネル（化粧板付きＡＬＣ板）が得られ
た。なお、本実施は１５〜２０℃の室内で行なった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 22:06 Ｚ 2102−4Ｇ 22:14）Ｂ 2102−4Ｇ (72)発明者山崎之典東京都江東区清澄１−２−23 日本セメント株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型枠にセメントペーストまたはセメント
モルタルを流し込み、振動締め固めをして表面化粧層を
形成し、その後その上に接着材を塗布することにより接
着層を形成し、さらにその上にパネル基体を重ねて３層
を一体化する製造方法において、ポルトランド系セメン
ト、カルシウムアルミネート系鉱物、無機硫酸塩からな
る急硬セメント組成物を用いることを特徴とする複合化
粧パネルの製造方法。
【請求項２】急硬セメント組成物がポルトランド系セ
メント１００重量部、及びカルシウムアルミネート系鉱
物５０〜８０重量％と無機硫酸塩５０〜２０重量％から
なる配合物１０〜２００重量部であることを特徴とする
請求項１記載の複合化粧パネルの製造方法。
【請求項３】無機硫酸塩が無水石こう、２水石こう、
半水石こうから選ばれる１種または２種以上の配合物９
０重量％以下及び硫酸アルミニウムを１０重量％以上含
有することを特徴とする請求項１または２記載の複合化
粧パネルの製造方法。
【請求項４】ポルトランド系セメント１００重量部、
カルシウムアルミネート系鉱物５０〜８０重量％と無機
硫酸塩５０〜２０重量％からなる配合物１０〜２００重
量部、及び、無機硫酸塩として無水石こう、２水石こ
う、半水石こうから選ばれる１種または２種以上の配合
物９０重量％以下及び硫酸アルミニウムを１０重量％以
上含有してなる急硬セメント組成物。