JPH10235633A

JPH10235633A - セメント系無機質複層板の製造方法

Info

Publication number: JPH10235633A
Application number: JP9039563A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Fukutomi; 和正福冨
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】複層板の界面密着強度の向上、表面性の向上
を図る。【解決手段】水硬性セメントを主成分とするスラリー
を抄造して高含水率基板（１）を製板し、この基板
（１）の上に水硬性セメントを主成分とする表層材
（２）を散布し、加圧成形および養生してセメント系無
機質複層板を製造する方法において、前記表層材（２）
の散布前に、高含水率基板の表面を鬼ロールまたはブラ
シロールにより堀り起こして荒らし、次いで表層材
（２）を散布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、セメント
系無機質複層板の製造方法に関するものである。さらに
詳しくは、この出願の発明は、界面密着強度や耐凍害
性、表面性等に優れた外装材等の建築材料として有用
な、新しいセメント系無機質板の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、外装材等の建築材料に用いら
れるセメント系無機質板の製造方法としては、注型法、
抄造法、押し出し法等によるものが知られているが、軽
量であっても強度や硬度等の表面性能を向上させるため
に、無機質板を複層化し、各層の密度や性能を調整する
ことが行われている。

【０００３】このような複層無機質板の製造方法として
は、丸網抄造法等の湿式法、あるいは粉体散布によるマ
ッティング法等の乾式法により製造された同質材料を積
層する方法が一般的である。そして、近年では、湿式法
としての抄造法により製板した高含水率基板上に乾式の
表層材料を散布して加圧成形並びに養生して複層板を製
造する方法が提案されてもいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の湿式抄造法によ
り製板した基板上に乾式製板する方法は、一般に抄造法
のみで厚みのある無機質板を製造しようとすると、その
生産性が良くないことから、このような欠点を解消し、
しかも密度調整もより容易になるという特長を持つもの
である。

【０００５】しかしながら、この従来の湿式と乾式との
組合わせによるセメント系無機質複層板の製造方法の場
合には、図６にも示したように、抄造法により梳き上げ
て製板した高含水率の基板（１）の上部の約１ｍｍ程度
の厚みの表面部（１１）は、セメント分が抄造の過程で
沈降するためセメントが不足ぎみで、抄造用スラリーに
混合する補強繊維分がリッチになっている。このため、
このようなセメントが不足ぎみの表面部（１１）に乾式
のセメント系表層材（２）を散布してプレス成形して基
板層（１０）と表層（２０）とからなる複層の無機質板
を製造したとしても、基板層（１０）と表層（２０）と
の界面の密着強度が充分とならないという問題が生じ
る。図７に示したように平面引張試験を行うと、基板層
（１０）と表層（２０）との間の界面で剥離が生じやす
いことが確認されるのである。このような界面密着強度
が充分でない無機質板を寒冷地での外装材に使用する
と、耐凍害性が充分でないために、剥離脱落等の不都合
が生じることになる。

【０００６】また、従来の製造方法の場合には、乾式で
散布する図６に示した表層材（２）は、抄造により製板
する基板に比べて補強繊維分をあまり多く混入すること
ができない。これは散布操作にともなう制約である。こ
のため、表層材（２）そのものは、成分間のつながりが
弱く、図８に示したたように、模様付けの成形プレス型
板（３）を用いてのプレス加圧成形時に発生する風によ
って表層（２０）の端部（Ａ）で材料が飛散してしま
い、また、プレス型板（３）を当接して昇圧すると、図
９に示したように、図中の矢印のように脱水が進むとと
もに端部（Ａ）では表層（２０）の材料がこぼれ落ちて
しまうという問題があった。このような問題は、外観不
良を生じ、製品として利用できる面積がより小さくな
り、歩留りを低下させる原因となっていた。

【０００７】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来技術の問題点を解消し、界面密着強度や耐凍害性
に優れ、表面性、製品歩留りも良好なセメント系無機質
複層板の改善された新しい製造方法を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この出願は、上記の課題
を解決する第１の発明として、水硬性セメントを主成分
とするスラリーを抄造して高含水率基板を製板し、この
基板の上に水硬性セメントを主成分とする表層材を散布
し、加圧成形および養生してセメント系無機質複層板を
製造する方法において、前記表層材の散布前に、高含水
率基板の表面を鬼ロールまたはブラシロールにより堀り
起こして荒らし、次いで表層材を散布することを特徴と
するセメント系無機質板の製造方法を提供する。

【０００９】また、この出願は、第２の発明として、水
硬性セメントを主成分とするスラリーを抄造して高含水
率基板を製板し、この基板の上に水硬性セメントを主成
分とする表層材を散布し、加圧成形および養生してセメ
ント系無機質複層板を製造する方法において、前記加圧
成形時には、周囲端縁表面に押え堰部を設けたプレス型
板を用いて加圧することを特徴とするセメント系無機質
複層板の製造方法を提供する。

【００１０】そしてまた、この出願は第３の発明とし
て、上記第２の発明において、プレス型板の下降速度を
２０ｍｍ／秒以下にすることを特徴とするセメント系無
機質複層板の製造方法をも提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】この出願の発明は上記のとおりの
特徴を有するものであるが、その実施の形態について詳
述すれば以下のとおりである。まず、この発明の製造方
法では、湿式の抄造法によって、高含水率の基板を製造
する。この際の基板用材料としては、水硬性セメントを
主成分として、高炉水砕スラグ、フライアッシュ、珪石
粉、パルプ、ビニロン繊維、ロックウール等の補強繊維
等を適宜に含有する組成とし、これをたとえば固形分が
３０％程度までの濃度として湿式分散させたスラリーと
して調製したものが用いられる。代表的な組成として
は、たとえば、セメント材１００重量部に対してフライ
アッシュ２０〜６０重量部、補強繊維５〜２０重量部程
度の割合のものを例示することができる。

【００１２】このような組成のスラリーより、好ましく
は長網式、またはフローオン方式等による抄造法で梳き
上げ、所要の厚みの基板を製板する。この基板、つまり
グリーンシートは、含水率が６０〜１２０％程度と高い
ものである。また、この発明において上記の基板の上に
乾式ないしは半乾式で散布されるセメント系表層材につ
いては、同様に水硬性セメントを主成分とし、高炉水砕
スラグ、フライアッシュ、珪石粉、パルプ、ビニロン繊
維、ロックウール、パーミュキュライト等の補強繊維や
軽量骨材等を適宜に配合した組成とし、これを、たとえ
ば含水率が０〜５０％程度とした混合材として調製する
ことができる。代表的な組成としては、水硬性セメント
材１００重量部に対して、フライアッシュ１０〜４０重
量部、補強繊維２〜１０重量部、軽量骨材５〜１５重量
部程度の割合のものが例示される。なお、散布という手
段を採用することから、補強繊維についてはあまりその
配合割合を多くすることはできない。

【００１３】そして、この出願の第１の発明において
は、前記の湿式抄造によって製板した基板に対して乾式
ないし半乾式の表層材を散布する前に、基板表面を、鬼
ロールまたはブラシロールによって掘り起こして毛羽立
たせることを特徴としている。すなわち、第１の発明に
おいては、たとえば図１にその工程の特徴を例示したよ
うに、湿式抄造法によって製板し、その表面に、セメン
ト成分が少なく、繊維分がリッチとなった厚み（ｔ₁）
ｍ／ｍｍ程度の表面部（１１）を有する基板（１）、グ
リーンシートに対し、鬼ロールまたはブラシロールによ
って表面部（１１）を深さ（ｔ₂）が３〜４ｍｍ程度に
まで掘り起こす。つまり繊維リッチな表面部（１１）を
荒らして毛羽立たせる。これによって基板（１）には掘
り起こし層（４）が生成されることになる。

【００１４】図２は、鬼ロール（５）によって高含水率
の基板表面を荒らす工程を例示したものであるが、この
鬼ロール（５）またはブラシロールについては、ロール
本体（５１）の周面に、多数の針状、ブレード状の刃や
ブラシ（５２）が配設されたものであって、刃やブラシ
の長さ、太さ、そして配設ピッチ等については目的とす
る複層板の性能や厚み、そして基板の組成、密度、表層
材の組成等によって適宜とすることができる。一般的に
は、刃やブラシの太さが１〜２ｍｍ前後、その配設ピッ
チ２〜１０ｍｍ前後、長さ５〜１０ｍｍ程度のものが例
示される。刃やブラシは、ロール本体（５１）の中心点
からの放射線上に、あるいはこれに対して傾斜角を持っ
て配置されていてもよい。

【００１５】鬼ロール（５）またはブラシロールによる
掘り起こし深さ（ｔ₂）は、４ｍｍ程度、より好ましく
は３ｍｍ前後とする。あまり浅いと繊維リッチな表面部
（１１）の荒らし効果は充分に得られないし、あまり深
すぎても、逆に、乾式または半乾式表層材の散布にとも
なっての掘り起こし部（４）の隙間への入り込み効果、
つまり、一種のアンカー効果は充分とならない。

【００１６】図２に例示したように、実際の操作では、
鬼ロール（５）またはブラシロールの回転方向と高含水
率の基板（１）の抄造製板の方向とは同一とする。この
際に、基板の抄造製板速度ｖ（ｍ／ｍｉｎ）、鬼ロール
（５）の周速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）とすると、両者の関係
は、一般的には、次式

【００１７】

【数１】

【００１８】（ここで、Ｘは、基板の含水率との関係に
おいて定められる定数であって、含水率８０〜１２０％
の範囲ではＸ＝０．４として例示される）に沿うものと
して考慮される。以上のような鬼ロール（５）による荒
らしが終了した後には、図１のように、掘り起こし部
（４）に対して、前記の乾式または半乾式の表層材
（２）が所定厚みで散布される。

【００１９】次いで、従来と同様にプレスによって加圧
成形されて表面に所要の模様付けが行われ、続いて養生
硬化、乾燥、さらに仕上げ塗装等が行われることにな
る。これらによって、基板層（１０）と表層（２０）と
からなる複層のセメント系無機質板が製造される。これ
らの工程では、従来より採用されている諸条件による操
作が適宜に実施されることになる。たとえば、プレス等
による加圧は、無機質板の厚み、組成、密度等によって
も相違するが、たとえば成形圧力３０〜１２０ｋｇ／ｃ
ｍ²、成形時間３〜３０秒程度で行われる。また、養生
硬化は、蒸気養生、オートクレーブ養生等が適宜に行わ
れる。たとえば、温度４０〜８０℃、湿度９０〜１００
％の雰囲気で１０〜３０時間程度蒸気養生し、さらに１
４０〜２００℃で２〜１０時間程度オートクレーブ養生
して硬化させる等の操作が採用される。また表面仕上げ
のためのシーラーや塗料の塗布についても、従来の抄造
法のみで製板された無機質と同様の態様として実施され
る。

【００２０】実施例として実際に含水率８０〜１２０％
の高含水率基板（グリーンシート）を抄造し、これを鬼
ロールを用いて表面より深さ（ｔ₂）３ｍｍまで掘り起
こして荒した後に、含水率２０％のセメント系表層材を
散布し、圧力８０ｋｇ／ｃｍ ²、成形時間１０秒でプレ
ス成形し、温度６０℃、湿度１００％の雰囲気で２０時
間養生し、さらに１７０℃で３時間オートクレーブ養生
した厚み１２ｍｍの無機質板の場合には、図３に示した
ように、平面引張試験によると基板層（１０）と表層
（２０）との界面以外の部分で破壊され、界面の密着強
度が向上したことが確認された。

【００２１】一方、従来法によるものでは、同じ材料組
成と、同じ厚みのものであっても、上記の平面引張試験
における引張強度以下の引張力のレベルにおいて、図７
にも示したように界面での破断が生じた。そしてまた、
上記のこの発明による複層板の場合には、耐凍害性に優
れ、寒冷地における外装材としても使用可能とされるも
のであった。

【００２２】次に、この出願の第２および第３の発明に
ついて詳しく説明する。第２および第３の発明は、いず
れもプレスによる加圧成形時の表層（２０）端部で生じ
る材料の飛散、脱落という不都合を解消するものであ
る。すなわち、第２の発明においては、加圧成形時に
は、たとえば図４に例示したように、周囲端縁表面に押
え堰部（３１）を設けた樹脂や金属製のプレス型板
（３）を用いて加圧する。この押え堰部（３１）の存在
によって、図８に示した従来の方法における表層（２
０）端部での成形時に発生する風による表層材料の飛散
や、図９に示した昇圧時の表層材料の脱落は効果的に抑
えられる。

【００２３】そして、第３の発明では、上記の作用効果
をより大きなものとするために、プレス型板（３）の下
降速度を２０ｍｍ／秒以下とする。従来では、プレスの
下降速度は８０ｍｍ／秒程度であったことを考えると、
大幅にスピードダウンすることになる。実際には、表層
（２０）とプレス型板（３）との距離が数ｍｍ程度にな
った以降は、２０ｍｍ／秒の速度で下降させることが望
ましい。これにより、成形時に発生する風による不都合
はさらに効果的に解消されることになる。

【００２４】実施例として説明すると、図５は、従来の
プレス型板を用いてプレス下降速度８０ｍｍ／秒、ある
いは２０ｍｍ／秒で成形した場合（Ａ）（Ｂ）と、この
発明のプレス型板を用いて２０ｍｍ／秒の下降速度で成
形した場合（Ｃ）とを対比して示したものである。この
図５からも明らかなように、製品位置としている所定寸
法にとって、従来法の場合（Ａ）（Ｂ）には、表層部の
材料の飛散、脱落があり、無機質板表面には端部欠損や
巣の生成という不都合が生じている。表面性、製品歩留
りともに問題がある。

【００２５】一方、この発明の方法の場合（Ｃ）では、
無機質板の端部までしっかりとプレスされ、表面性、製
品歩留りともに問題は生じていない。もちろん、この出
願の発明は、以上の例示説明によって何ら限定されるも
のではなく、細部の態様については様々に可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
第１の発明によれば、複層板の特徴を生かしつつ、しか
も界面密着強度を優れたものとし、その結果として耐凍
害性も向上させることができる。また第２および第３の
発明によれば、プレス成形時にも、端部表面性も良好と
し、製品歩留りも向上させることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鬼ロールによる掘り起こしを行うこの出願の発
明の工程を例示した断面図である。

【図２】鬼ロールによる掘り起こしを例示した側面図で
ある。

【図３】平面引張試験の結果を示した断面図である。

【図４】この発明のプレス型板を用いたプレス加圧成形
を示した断面図である。

【図５】実施例としてのプレス成形の結果を示した断面
図である。

【図６】従来の複層化方法を示した工程断面図である。

【図７】従来法によるものの平面引張試験の結果を示し
た断面図である。

【図８】従来のプレス型板による加圧成形時の風の発生
による問題点を示した断面図である。

【図９】図８に続いて、昇圧時の問題点を示した断面図
である。

【符号の説明】

１基板１０基板層１１表面部２表層材２０表層３プレス型板３１押え堰部４掘り起こし部５鬼ロール５１ロール本体５２刃またはブラシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水硬性セメントを主成分とするスラリー
を抄造して高含水率基板を製板し、この基板の上に水硬
性セメントを主成分とする表層材を散布し、加圧成形お
よび養生してセメント系無機質複層板を製造する方法に
おいて、前記表層材の散布前に、高含水率基板の表面を鬼ロール
またはブラシロールにより堀り起こして荒らし、次いで
表層材を散布することを特徴とするセメント系無機質板
の製造方法。
【請求項２】表面より深さ４ｍｍ前後まで掘り起こし
荒らす請求項１の製造方法。
【請求項３】水硬性セメントを主成分とするスラリー
を抄造して高含水率基板を製板し、この基板の上に水硬
性セメントを主成分とする表層材を散布し、加圧成形お
よび養生してセメント系無機質複層板を製造する方法に
おいて、前記加圧成形時には、周囲端縁表面に押え堰部を設けた
プレス型板を用いて加圧することを特徴とするセメント
系無機質複層板の製造方法。
【請求項４】請求項３の方法において、プレス型板の
下降速度を２０ｍｍ／秒以下とするセメント系無機質複
層板の製造方法。