(57)【要約】  【課題】  屈曲面や湾曲面にも明瞭な凹凸模様を有するセメント系成形体を容易に製造できるようにする。  【解決手段】  セメント系材料を成形して、表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体を製造する方法であって、セメント系材料を押出成形して、表面が凸形をなす予備成形体１６を得る工程（ａ）と、複数の分割型４０ａ、４０ｂを組み合わせて構成され、それぞれの分割型に凹凸意匠に対応する型面４２を有する可動成形型４０と、固定成形型３０との間で、予備成形体１６をプレス成形して、凸形の表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体１０を得る工程（ｂ）と、可動成形型４０の各分割型４０ａ、４０ｂを互いに分離し、それぞれの分割型４０ａ、４０ｂを、対面しているセメント系成形体１０の表面に対する法線方向に型開きする工程（ｃ）とを含む。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系材料を成形して、表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体を製造する方法であって、
前記セメント系材料を押出成形して、表面が凸形をなす予備成形体を得る工程（ａ）と、
複数の分割型を組み合わせて構成され、それぞれの分割型に前記凹凸意匠に対応する型面を有する可動成形型と、固定成形型との間で、前記予備成形体をプレス成形して、前記凸形の表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体を得る工程（ｂ）と、
前記可動成形型の各分割型を互いに分離し、それぞれの分割型を、対面している前記セメント系成形体の表面に対する法線方向に型開きする工程（ｃ）とを含む
セメント系成形体の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）が、前記予備成形体として、断面「Ｌ」字形をなし、２つの表面が凸形に交差する予備成形体を押出成形し、
前記工程（ｂ）が、
前記予備成形体を、凸形をなす２つの表面を左右に傾斜させた姿勢で、前記固定成形型に配置する工程（ｂ−１）と、
前記固定成形型に配置された前記予備成形体に対して、予備成形体の左右の傾斜面に対応する左右の分割型を組み合わせた可動成形型で、予備成形体の表面に前記凹凸意匠を成形する工程（ｂ−２）とを含み、
前記工程（ｃ）が、前記左右の分割型を、それぞれの分割型が対面する前記セメント系成形体の傾斜面に対する法線方向に型開きする
請求項１に記載のセメント系成形体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のセメント系成形体の製造において、前記工程（ｂ）および（ｃ）に用いるプレス成形装置であって、
前記予備成形体が配置される固定成形型と、
前記固定成形型に対向して配置され、複数の分割型を組み合わせて構成され、それぞれの分割型に前記凹凸意匠に対応する型面を有し、前記固定成形型に対して開閉される可動成形型と、
前記固定成形型に配置され、前記可動成形型の分割型毎に、それぞれの分割型に当接して型開き方向に押動する型開きアクチュエータと
を備えるセメント系成形体の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系成形体の製造方法および成形装置に関し、詳しくは、建築外装板などに利用されるセメント系硬化体を製造するために、セメント系材料を成形して所望形状のセメント系成形体を成形製造する方法と、このような方法に用いる成形装置とを対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
建築物の外壁面材として、セメント硬化板を使用する技術が知られている。セメント硬化板を並べて外壁面を構築すれば、モルタルやコンクリートの現場施工で外壁面を構築するのに比べて、生産性良く、品質性能に優れ、外観意匠性も高い外壁を構築し易い。
セメント硬化板は、セメントなどの水硬性材料に必要に応じて繊維や樹脂その他の材料を加え、さらに水を加えて混練した成形材料を、成形型に流し込んだり、押出成形したりすることで、所望の外形状に成形し、自然に乾燥硬化させたり、蒸気養生などで強制硬化させたりすることで製造される。成形型の型面に凹凸模様を形成しておけば、表面に凹凸模様を有する意匠性の高いセメント硬化板を製造することもできる。
【０００３】
表面に凹凸模様を有するセメント硬化板の製造方法として、セメント材料を平坦な板状に成形し、この可撓性のあるセメント成形板の表面に凹凸模様を成形し、その後、養生硬化させる技術が知られている。凹凸模様の成形は、凹凸模様を有するエンボスロールをセメント成形板の表面に押し付けながら転動させたり、凹凸模様を有するプレス型を押し当てたりすればよい。
但し、セメント成形板の表面が、屈曲していたり湾曲していたりすると、凹凸模様の成形が難しくなる。具体的には、屈曲している２面のそれぞれに凹凸模様を成形する場合は、例えば、それぞれの面に直交する方向からプレス型を押し付け、その後、前記直交方向に別々に型開きする必要があり、プレス成形装置の構造が非常に複雑になる。
【０００４】
特許文献１には、セメント成形板の異なる角度で交差する複数の面や湾曲面に凹凸模様を形成する技術が提案されている。具体的には、平板状の押出成形品の表面にエンボスロールで凹凸模様を成形し、裏面に折り曲げ用凹条を切り欠いたあと、折り曲げ用凸条で押出成形品を折り曲げ、所定の立体形状を有するトレイに沿わせることで、押出成形品の屈曲面や湾曲面に凹凸模様を形成する。
【特許文献１】特開平５−１３１４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した特許文献１の技術では、凹凸模様が形成された押出成形品の裏面に折り曲げ用凹条を加工しなければならない。柔らかい状態の押出成形品を裏返すのは難しく、押出成形品を平坦に支持したままで裏面に加工を施すことは難しい。
押出成形品を折り曲げ用凹条の個所で折り曲げれば、折り曲げ用凹条は閉じた状態になるが、それでも、折り曲げ用凹条の位置には切れ目が残ってしまう。この切れ目の部分は、強度的に脆弱になり易い。
さらに、エンボスロールで凹凸模様を形成する場合、長手方向に連続する溝状あるいは突起線状の凹凸模様は成形し易いが、長手方向で断続する凹凸は形成し難い。エンボスロールの円筒面が押出成形品の水平表面を転動しながら凹凸模様を成形するので、押し出し成形品の表面に形成される凹凸模様の側面が、正確な垂直面にならなかったり、側面の上端が欠けたり歪んだりすることが避け難いのである。
【０００６】
本発明の課題は、前記した従来技術では得られ難い、屈曲面や湾曲面にも明瞭な凹凸模様を有するセメント系成形体を容易に製造できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるセメント系成形体の製造方法は、セメント系材料を成形して、表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体を製造する方法であって、前記セメント系材料を押出成形して、表面が凸形をなす予備成形体を得る工程（ａ）と、複数の分割型を組み合わせて構成され、それぞれの分割型に前記凹凸意匠に対応する型面を有する可動成形型と、固定成形型との間で、前記予備成形体をプレス成形して、前記凸形の表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体を得る工程（ｂ）と、前記可動成形型の各分割型を互いに分離し、それぞれの分割型を、対面している前記セメント系成形体の表面に対する法線方向に型開きする工程（ｃ）とを含む。
【０００８】
〔セメント系材料〕
セメント系成形体の主材料となるセメント系材料は、通常のセメント系硬化製品と同様の材料や配合、製造技術が適用できる。
油性物質と水とのＷ／Ｏエマルジョンおよびセメントを含むものが好ましい。油性物質として重合性の油性物質が好ましい。
具体的には、例えば、特開平５−２４６７４７号公報や特開２００２−４７０４０号公報に記載の技術が好適に採用できる。
＜セメント＞
セメント系硬化体の基本的な機械的強度などの特性を決める材料である。通常のセメント材料が使用できる。例えば、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、アルミナセメントなどが挙げられる。複数種類のセメントを併用することもできる。
【０００９】
セメント系材料中（水を含めたセメント系材料の全量中）に、１０〜４０体積％を配合しておくことができる。好ましくは、１５〜３０体積％である。
＜重合性の油性物質＞
水とＷ／Ｏエマルジョンを形成できる油性物質の中で、重合性の物質が使用される。重合性の油性物質は、養生硬化工程において重合反応により重合し、水和硬化するセメントとともにセメント系硬化体の骨格構造を構築する。セメント系硬化体の骨格構造が良好に構築されることで、養生硬化に伴う寸法収縮が起こり難くなる。
油性物質としては、疎水性の液状物質が、水とＷ／Ｏエマルジョンを形成し易い。
【００１０】
重合性の油性物質の具体例として、スチレン、ジビニルベンゼン、メチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、不飽和ポリエステル樹脂等の重合性二重結合を有するもの（ビニル単量体）が有用である。重合性二重結合を有する油性物質の重合反応とセメントの水和反応とが同時に良好に進行して、前記したセメント系硬化体の骨格構造が良好に形成される。
油性物質の重合体が、前記セメントとともに、セメント系硬化体の骨格構造を構築し、基本的な特性を決めることになる。セメント系硬化体の物理的特性や表面性状などを改善する機能を果たす。セメント系硬化体の用途や要求性能、使用する油性物質の種類によっても異なるが、通常、セメント系材料中に、４〜１０体積％を配合しておくことができる。好ましくは、５〜７体積％である。
【００１１】
重合性の油性物質の重合反応を促進させるために、重合性の油性物質とともに、有機過酸化物や過硫酸塩等からなる重合開始剤を併用することができる。
＜Ｗ／Ｏエマルジョン＞
Ｗ／Ｏエマルジョンは、油中水滴型エマルジョンとも呼ばれ、油性物質の連続相に微細な水粒子が分散している状態である。
このようなＷ／Ｏエマルジョンが構成されるように、水および重合性の油性物質を配合し、撹拌混合することで、目的のＷ／Ｏエマルジョンが得られる。
油性物質として、前記した重合性の油性物質以外の油性物質を配合しておくことができる。水に加えて、他の液体あるいは固体粒子を配合しておくこともできる。セメントは、微細な固体粒子として、Ｗ／Ｏエマルジョン中に分散させておくことができる。
【００１２】
Ｗ／Ｏエマルジョンを調製したあと、セメントなどの他の材料を混合することもできるし、水および油性物質に加えて他の材料も混合した状態で、エマルジョン化処理を行うこともできる。
＜乳化剤＞
Ｗ／Ｏエマルジョンの形成を促進させるために、乳化剤を配合しておくことが有効である。
乳化剤としては、通常のエマルジョン技術において使用されている乳化剤が使用できる。油性物質と水とのＷ／Ｏエマルジョン形成に有効で、セメント系材料の成形や養生硬化に悪影響を与え難く、セメント系硬化体の品質性能を損なわない材料が好ましい。
【００１３】
乳化剤の具体例として、ソルビタンセスキオレート、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ジエチレングリコールモノステアレート、ソルビタンモノステアレート、ジグリセロールモノオレート等の非イオン性界面活性剤、各種アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が挙げられる。
乳化剤の使用量は、油性物質と水との配合割合や要求性能によっても異なるが、通常、セメント系材料における水と固形分との総量に対して１〜３体積％の範囲に設定できる。
＜補強材＞
セメント系硬化体の機械的強度などの物理的特性を向上させるのに有用である。
【００１４】
通常のセメント系硬化体の製造に利用されている各種の補強材が使用できる。具体的には、いわゆるセメント用の骨材として知られている材料がある。補強繊維として知られている材料がある。補強繊維として、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維等の合成繊維や、炭素繊維、ガラス繊維、パルプなどがある。砂利、パーライト、シラスバルーン、ガラス粉、アルミナシリケートなどの無機粒子も使用される。多孔質状あるいは中空状の無機粒子もある。
これらの補強材は、セメント系材料の全量に対して０．５〜１０体積％程度で配合できる。
【００１５】
＜その他の材料＞
通常のセメント系硬化材の製造に利用される添加材料を組み合わせることができる。例えば、着色剤などが挙げられる。
＜セメント系材料の調製＞
基本的には、以上に説明したセメント系材料を構成する各材料を均一に撹拌混合すればよい。各材料を同時に撹拌混合してもよいし、一部の材料を撹拌混合した後、残りの材料を加えてさらに撹拌混合することもできる。
水と油性物質とのＷ／Ｏエマルジョンが良好に形成されるように、製造装置、製造条件を設定することが望ましい。
【００１６】
攪拌装置として、ディゾルバー、スクリューラインミキサー、超音波ホモジナイザー、コロイドミル、プラネタリーミキサー、スタティックミキサー、ナウターミキサー、リボンブレンダー、タンブルミキサー、パドル式ミキサー等が使用できる。
Ｗ／Ｏエマルジョンにセメントや補強材が配合されたりして粘性が増大した材料は、混練装置で混練することが有効である。連続混練装置として、連続ニーダー、二軸押出機等が使用できる。
〔押出成形〕
通常のセメント系材料に対する押出成形技術が適用される。
【００１７】
押出成形装置に供給されたセメント系材料を押出ダイから押し出すことで、押出ダイのダイ形状に対応する予備成形体が得られる。コンベア上に押出成形したり、押出ダイを移動させながら押出成形を行ったりすることで、連続形状の予備成形体が得られる。セメント系材料の押出成形を断続的に行ったり、連続的に押出成形して得られた連続押出成形物を所定寸法毎に裁断したりすることで、所定の寸法形状の予備成形体が得られる。
押出成形で形成された予備成形体は、いまだ変形可能な可塑状態である。予備成形体の取り扱いを容易にするために、予備成形体を支持する支持台や敷板を用いることができる。このような支持台や敷板に載せた状態で予備成形体を取り扱えば、予備成形体が変形したり形崩れしたりすることが防止できる。
【００１８】
〔予備成形体の形状構造〕
予備成形体の形状は、後で凹凸意匠を形成するための表面が凸形をなす。凸形とは、表面の全体が一様な平坦面ではなく、突き出した凸形状を有することを意味する。
具体的には、複数の平坦な表面が角度をもって交差する形で突き出している形態がある。表面同士のなす内角が１８０°未満であれば凸形になる。通常は、内角を４５〜１３５°に設定する。例えば、断面「Ｌ」字形で長さ方向に連続する屈曲板状の予備成形体が挙げられる。この場合、「Ｌ」字形を、角が上向きになるように４５°回転させた「へ」字形の形状が凸形を構成する。
【００１９】
円筒の一部を切り取った円弧面も凸形である。円弧面の場合、断面形状において、円弧の曲率半径を７．５〜２０００ｃｍ、円弧の中心から円弧面の両側縁までの開き角度を５〜１８０°に設定できる。円弧以外にも突き出した曲面は凸形である。曲面と曲面、あるいは、曲面と平坦面とが交差して凸形を構成する場合もある。凸形の頂点あるいは中心軸に対して、左右の形状は同一であってもよいし、異なっていても構わない。
建築外装板などに適用されるセメント系成形体の場合、予備成形体は、全体が一定の厚みを有する板状をなすことが多い。この場合、表面が凸形であれば、裏面は同形の凹形になる。具体的には、断面「Ｌ」字形の屈曲板や、円筒状の湾曲板などは、表裏の形状がほぼ同一になる。このような板状のセメント系成形体の場合、厚みを１〜７．５ｃｍの範囲に設定できる。さらに、柱状や棒状をなす予備成形体であれば、表面が凸形であっても、裏面が凹形でない場合もある。表面は凸形で裏面は平坦面であったり、表面も裏面も凸形であったりする。
【００２０】
予備成形体のうち、後に凹凸意匠を成形する面は、通常、平坦面であるか滑らかな曲面である。但し、押出成形によって形成可能な範囲で、別の凹凸形状を設けておくこともできる。例えば、押出ダイの内形状に凹凸を設けておけば、押出成形した予備成形体に長さ方向に連続する凹溝や凸条を設けることができる。
〔プレス成形〕
基本的には、通常のセメント系成形体の製造に利用されているプレス成形技術が適用される。
プレス成形装置は、通常、一対の成形型と、成形型にプレス圧力を加えるプレス機構とを備えている。一対の成形型のうち、一方の成形型は固定された固定成形型、他方の成形型は、固定成形型に対向して配置され、型開き型閉め動作を行う可動成形型となる。可動成形型の型面に、セメント系成形体にプレス成形すべき凹凸形状に対応する凹凸形状が設けられる。一般的なプレス成形装置では、固定成形型と可動成形型とを上下に配置し、固定成形型が下方、可動成形型が上方に配置される。固定成形型と可動成形型とを水平方向に配置する横型装置もある。
【００２１】
可動成形型は、型面から圧力空気を噴出させて、セメント系成形体の型離れを良くすることができる。可動成形型と固定成形型との型合わせ面に、互いの位置決めを果たす凹凸構造を設けておくことができる。
可動成形型を固定成形型に押圧するプレス圧は、予備成形体の材料配合や最終的に製造されるセメント系硬化体の要求性能などによっても異なるが、通常、プレス圧０．５〜１．０ＭＰａの範囲に設定できる。プレス圧が低過ぎると、凹凸意匠の成形が十分に行い難い。
可動成形型の型面には、予備成形体にプレス成形する凹凸意匠に対応する凹凸形状を有する。固定成形型の型面は、予備成形体のうち、凹凸意匠を設けない側の形状に対応させておく。固定成形型の型面にも、予備成形体を成形する凹凸形状を設けておくことができるが、可動成形型の凹凸意匠のような複雑な凹凸形状を成形することは難しい。
【００２２】
予備成形体は、固定成形型の型面に配置したときに、凹凸意匠を形成する面が、可動成形体に対して、正対するか出来るだけ緩い傾斜角度で対面するように、固定成形型に対する予備成形体の配置姿勢を設定する。凹凸意匠を成形する凸形の表面が、凸形の頂点あるいは中心軸に対して左右に対称的に配置されていれば、可動成形型による凹凸意匠の成形が行い易く、型開きもスムーズに行える。分割型の分割構造を簡単にでき、型開きの動作機構も簡単になるという利点もある。
プレス成形を終えて得られたセメント系成形体は、表面に可動成形型の型面形状に対応する凹凸意匠が成形される。
【００２３】
〔凹凸意匠〕
セメント系成形体の表面に形成する凹凸意匠は、プレス成形によって形成できる形状であれば、特に限定されない。
予備成形体を押出成形する際に形成された形状は、プレス成形で成形する凹凸意匠には含まれないが、予備成形体に有する形状にプレス成形で成形する形状が組み合わせられて凹凸意匠を構成する場合もある。
凹凸意匠として、例えば、同じ幾何学的形状の凸部あるいは凹部が所定のパターンで多数配置されたものがある。凸部が平面矩形状で縦横に間隔をあけて配置されていれば、タイル仕上げ面やレンガ仕上げ面のような外観意匠を呈し、建築外装板に有用である。凸部を自然の岩肌や石材、レンガのような細かな凹凸のある形状にすることもできる。絵画や文字、記号などを表す凹凸形状であってもよい。凹凸意匠は、単に外観意匠を表現するだけではない。例えば、セメント系硬化体に別の部材を取りつけるための凹凸構造や、配線用の凹溝などを、凹凸意匠の一部として設けておくこともできる。
【００２４】
〔分割型〕
可動成形型は、複数の分割型で構成される。
可動成形型の分割構造は、予備成形体の形状構造および凹凸意匠の配置構造などに合わせて設定される。具体的には、プレス成形後に、可動成形型を型開きする際に、互いに分離された分割型が、対面している前記セメント系成形体の表面に対する法線方向に型開きできるように分割設定する。これによって、可動成形型を型開きする際に、可動成形型の移動によって、セメント系成形体に成形された凹凸意匠を歪ませたり損なったりしないように、複数の分割型を、それぞれが対面する凹凸意匠に対して適切な方向に型開きさせることができる。
【００２５】
また、各分割型の型開き方向あるいは経路は、互いに交差せず離れる方向に設定する。複数の分割型の型開き方向が交差していると、分割型を互いに干渉せずに同時に型開きすることが難しい。
予備成形体のうち、凹凸意匠を成形する表面が、互いに交差する複数の平面を含んでいる場合、可動成形型を、それぞれの平面に対応する分割型に分割しておくことができる。前記した断面「Ｌ」字形の予備成形体では、角部あるいは稜線を中心にして左右の面を、それぞれ別の分割型で構成しておくことができる。左右の分割型を、左右の面に対して法線方向に型開きすれば、互いに離れる方向に移動するので、干渉したり衝突したりすることが避けられる。
【００２６】
凹凸意匠を成形する表面が湾曲面の場合、湾曲面を一定の角度範囲毎に分割して成形する分割型を設けておくことができる。１つの分割型について、分割型の型面で成形する予備成形体の表面が、実質的に平面であるか、わずかな湾曲面あるいは平面に近い屈曲面になるように、可動成形型の分割設計を行うことが望ましい。凸形の湾曲面を周方向に複数の分割型で構成すれば、各分割型は、その部分における湾曲面の法線方向に型開きすることになり、互いに離れる方向に移動させることができる。
プレス成形作業のうち、可動成形型を型閉めし、プレス圧を加える段階までは、分割型を一体結合させた状態で取り扱う。通常の可動成形型と変わりがない。
【００２７】
分割型には、互いに結合するための締結手段を備えておく。例えば、ボルトやバンド、係合金具などによる締結が可能である。分割型同士の位置決めを正確に行うために、位置決め用の凹凸構造を備えておくことができる。分割型の締結構造および位置決め構造は、分割型の分離および型開き動作を可能にする構造である必要がある。
分割型に、型閉め時に固定成形型との位置決めを果たす凹凸構造を設けることができる。この場合も、分割型の型開き動作時の移動で固定成形型と分離できる構造を採用する。
分割型の分離あるいは型開き動作を容易にするために、分割型の外面などに、吊下げリングや持ち上げ用取っ手などの金具構造を設けておくこともできる。分割型を組み立てた可動成形型の状態および個々に分割された単独状態の何れでも、取り扱えるように、金具構造の配置や構造を設定しておくことが望ましい。
【００２８】
〔型開き〕
可動成形型の型開き動作は、複数の分割型同士の分離と、各分割型の個別での型開き動作とを含む。
各分割型の個別での型開き動作は、手動で行うこともできるが、通常は、機械的に行うことで、適切な方向に正確に型開きが行える。
分割型の型開き機構として、固定成形型に、可動成形型の分割型毎に、それぞれの分割型に当接して型開き方向に押動する型開きアクチュエータを備えることができる。
型開きアクチュエータは、油圧、空圧あるいは電磁力などで駆動されるピストンシリンダ機構、スライダ機構、トグル機構、カム機構などを備えておくことができる。
【００２９】
型開きアクチュエータの本体部分は固定成形型に取りつけておく。通常は、固定成形型の長さ方向における両端部に設けておけば、プレス成形の邪魔になり難い。型開きアクチュエータの作動部材を、分割型には固定せずに分割型の一部に当接して分割型を押動するようにしておけば、型開き後に、分割型を固定成形型から離して撤去することが行い易い。
型開きアクチュエータの作動量は、分割型の型面がセメント系成形体に形成された凹凸意匠から離れる程度の短い距離で十分である。通常、分割型を２０〜３０ｍｍ程度まで押動できればよい。
【００３０】
分割型が、予備成形体の凸形をなす表面のうち、平面部分に対面している場合は、その面から垂直方向に立てた法線の方向に分割型を型開きすればよい。分割型の対面している部分が湾曲面の場合、湾曲面が単純な円筒面であれば、円筒面の中心位置における法線方向を型開き方向に設定できる。湾曲面が複雑な曲面の場合は、各位置の法線方向を平均した方向、あるいは、各位置における法線方向とのずれが最も少なくなる方向を、分割型を型開きする放線方向に設定することができる。型開きアクチュエータは、その作動部材の作動方向を、上記法線方向と平行に配置すればよい。数学的に厳密な法線方向ではなくても、セメント系成形体に成形された凹凸意匠に大きな悪影響がない範囲で、法線方向にほぼ近い方向であればよい。
【００３１】
〔養生硬化〕
セメント系成形体を養生硬化させることで、セメント系硬化体が得られる。
基本的には、通常のセメント系硬化体の製造技術における養生硬化装置、養生硬化条件が適用される。例えば、蒸気養生、オートクレーブ養生などが採用される。
養生条件は、セメント系材料の配合やセメント系硬化体に要求される性能などによっても異なるが、通常、４０〜１００℃で２０〜４８時間の範囲に設定される。養生工程の途中で、温度を段階的あるいは連続的に変えることもできる。
セメント系成形体を、プレス成形工程から養生硬化工程へと移送する際は、前記した敷板などで支持した状態にしておけば、押出成形およびプレス成形における成形形状が崩れることが防げる。プレス成形における固定成形型にセメント系成形体を載せたままで養生硬化を行うこともできる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかるセメント系成形体の製造方法は、押出成形で、表面が凸形をなす予備成形体を得たあと、予備成形体を、凹凸意匠に対応する型面を有する可動成形型と固定成形型とでプレス成形することで、表面に凹凸意匠を有するセメント系成形体を成形する。
このとき、可動成形型が、複数の分割型を組み合わせて構成され、型開きの際に、各分割型を互いに分離し、それぞれの分割型を、対面している予備成形体の表面に対する法線方向に型開きすることで、セメント系成形体の表面に成形された凹凸意匠を歪ませたり一部を削り取ったりすることなく、設計通りの正確な形状の凹凸意匠を備えたセメント系成形体を容易に得ることができる。
【００３３】
セメント系成形体を養生硬化させて得られるセメント系硬化体は、建築物の外装材などに利用したときに、美麗な凹凸意匠を現出することができ、建築物の外観意匠を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図２〜７に示す実施形態は、図１に示すセメント系成形体１０の製造を行う。
〔セメント系成形体〕
図１に示すように、セメント系成形体１０は、断面が概略「Ｌ」字形の屈曲板状をなす帯状形材である。外側を向いて直交する左右の表面は、互いに９０°の角度で交差している。それぞれの表面に矩形台状の凸部１４が縦横に間隔をあけて配置されている。それぞれの凸部１４の間には格子溝状の凹部１２が存在する。凸部１４と凹部１２とが凹凸意匠を構成する。
なお、セメント系成形体１０は、硬化するまでは変形する可能性があるので、セメント系成形体１０を単独で図１に示す状態に置くことは避けなければならない。通常は、セメント系成形体１０の裏側に支持用の板や台を配置しておく。
【００３５】
セメント系成形体１０は、養生硬化されてセメント系硬化体となり、建築物の外壁施工に使用される。建築物のうち、例えば、２方向の外壁面が交差する角部に施工される。柱の外面を構成することもできる。軒下部分や屋上部分、その他の角部分にも施工される。
このような形状構造のセメント系成形体１０を、以下の工程を経て製造する。
〔押出成形〕
図２に示すように、セメント系材料を収容した押出成形装置２０の押出ダイ２２から、セメント系材料を押出成形する。押出ダイ２２の断面形状を、セメント系成形体１０の断面形状に対応するＬ字形に設定している。
【００３６】
押出ダイ２２の前方に配置された支持台２４は、断面Ｌ字形をなす。Ｌ字形を構成する左右の面がそれぞれ、鉛直方向に対して４５°で傾斜している。左右の面が交差する角部分の稜線が上向きに突き出している。支持台２４の断面Ｌ形部分には、同じ断面Ｌ字形の屈曲板状をなす敷板２６が配置されている。敷板２６は、例えば、厚み０．２２ｍｍの薄鋼板からなる。
押出ダイ２２から敷板２６の上に押出成形された予備成形体１６は、断面Ｌ字形の屈曲板状をなしている。例えば、断面形状において、厚み３０ｍｍで、左右の辺長さが１６ｃｍであり、全長が３２０ｃｍである。押出成形直後の予備成形体１６は柔らかく変形しやすいが、断面Ｌ字形のままで、同じ形の敷板２６および支持台２４に当接させて支持するので、断面形状が崩れたり変形したりしない。予備成形体１６の上向きの表面は、左右に４５°で傾斜した傾斜面であり、それぞれの面は全体が平坦で凹凸は形成されていない。
【００３７】
〔プレス成形〕
図３に示すように、予備成形体１６を、敷板２６に支持した状態のまま、上下一対の成形型３０、４０を備えるプレス成形装置に送り込む。
＜成形装置＞
下方の成形型３０は固定型、上方の成形型４０は可動型である。そのうち、可動成形型４０は、左右一対の分割型４０ａ、４０ｂを組み合わせて構成されている。
固定成形型３０の上面に構成された型面３２は、敷板２６の下面形状に対応する凸形をなす。中心から左右にそれぞれ鉛直方向に対して４５°の角度で傾斜する傾斜面を有する。敷板２６が型面３２に密着して安定した状態で配置される。
【００３８】
分割型４０ａ、４０ｂを組み合わせた可動成形型４０は、下面に構成された型面４２が、セメント系成形体１０の上面側の形状に対応している。左右に４５°で傾斜する山形である。左右の面にはそれぞれ、セメント系成形体１０の凸部１４および凹部１２に対応する凹凸形状が設けられている。
固定成形型３０および可動成形型４０の外周辺近くには、互いに係合する係合凸部３４および係合凹部４４が設けられている。固定成形型３０に可動成形型４０を型閉めする際に、両者の位置決めを果たす。係合凸部３４および係合凹部４４の左右の側面は何れも、４５°の傾斜面になっている。
【００３９】
可動成形型４０を構成する左右の分割型４０ａ、４０ｂの、互いの当接面は、鉛直面から水平方向に突き出す係合凸部４６と、水平方向に凹んだ係合凹部４７との組み合わせが配置されている。分割型４０ａ、４０ｂ同士の位置合わせを果たす。係合凸部４６と係合凹部４７の側面も、係合凸部３４および係合凹部４４と同じく４５°の傾斜面である。
図示を省略したが、分割型４０ａ、４０ｂには、持ち上げたり吊下げたり移動させたりするための手掛かりとなる取っ手や吊下金具が設けられている。
左右の分割型４０ａ、４０ｂは、プレス成形の開始時点では、図示を省略した締結手段で、互いに一体結合されており、一体化された可動成形型４０として取り扱われる。締結手段として、ボルト締結が採用される。
【００４０】
＜プレス成形＞
図４に示すように、固定成形型３０の型面３２に配置された敷板２６および予備成形体１６の上に、可動成形型４０を被せるように配置した状態で、支持盤６２と昇降盤６０とからなるプレス装置に装着する。
昇降盤６０を下降させると可動成形型４０が固定成形型３０に押し付けられる。昇降盤６０にプレス圧力を加えることで、予備成形体１６がプレス成形される。プレス圧は、例えば０．５ＭＰａに設定できる。
固定成形型３０に可動成形型４０が当接し、係合凸部３４と係合凹部４４とが係合された状態で、予備成形体１６の平坦な表面には、可動成形型４０の型面４２に有する凹凸形状が転写され、目的の凹凸意匠を有するセメント系成形体１０が成形される。
【００４１】
＜型開き：分割型の分離＞
図５に示すように、可動成形型４０を固定成形型３０から型開きする。このとき、可動成形型４０の分割型４０ａ、４０ｂを分離して異なる方向に移動させる。
具体的には、まず、分割型４０ａ、４０ｂの締結を解除する。その後、左右の分割型４０ａ、４０ｂを、セメント系成形体１０の左右の面に対して直交する法線方向、すなわち、斜め４５°の方向に持ち上げるようにして左右に離す。セメント系成形体１０に形成された凸部１４、凹部１２と、分割型４０ａ、４０ｂの型面とは、互いの面に対して法線方向に引き離されることになるので、スムーズに型離れが行われる。セメント系成形体１０の凸部１４、凹部１２の角が欠けたり歪んだりすることがない。
【００４２】
固定成形型３０と可動成形型４０とを位置決めしていた係合凸部３４と係合凹部４４とも、４５°の傾斜した側面に沿ってスムーズに係合解除される。分割型４０ａ、４０ｂを係合していた係合凸部４６、係合凹部４７も、同様にして、４５°の傾斜側面に沿ってスムーズに離れる。そのほか、固定成形型３０と可動成形型４０との当接面は何れも、分割型４０ａ、４０ｂを斜め上向きにスムーズに移動できるように、４５°の傾斜面と水平面とで構成されて互いに摺動できるようになっている。
上記した分割型４０ａ、４０ｂの斜め上向きへの移動は、型面４２がセメント系成形体１０から離れる程度の距離、例えば２０ｍｍで十分である。分割型４０ａ、４０ｂを固定成形型３０から完全に離してしまう必要はない。
【００４３】
＜分割型の型開き機構＞
図６は、分割型４０ａ、４０ｂの斜め上向きへの型開き動作を果たすための機構を示している。
固定成形型３０の長さ方向の端部に、一対の型開きアクチュエータ５０、５０が設置されている。型開きアクチュエータ５０は、油圧や空圧によって、作動軸５２が進退動作を行う。一対の型開きアクチュエータ５０、５０はそれぞれ、固定成形型３０の中央から４５の斜め上向き４５°の方向に作動軸５２を進退させる。前記した分割型４０ａ、４０ｂの型開き方向である。
【００４４】
分割型４０ａ、４０ｂにはそれぞれ、当て板４８が固定されている。型開きアクチュエータ５０の作動軸５２の先端が、当て板４８に当接し、当て板４８を介して分割型４０ａ、４０ｂを押し動かす。
型開きアクチュエータ５０は当て板４８に接合されているわけではないので、分割型４０ａ、４０ｂを撤去する際には、固定成形型３０から分割型４０ａ、４０ｂを分離することが可能である。
＜型開き：分割型の撤去＞
図７に示すように、既に分離され、セメント系成形体１０からも離れた分割型４０ａ、４０ｂをそれぞれ、上向きに持ち上げて、固定成形型３０から完全に離し、セメント系成形体１０の上方から撤去する。
【００４５】
セメント系成形体１０を、敷板２６とともに固定成形型３０から取り外し、次の工程へと送り出すことができる。固定成形型３０に載せたままで、搬送することも可能である。
撤去された分割型４０ａ、４０ｂは、再び、係合凸部４６と係合凹部４７とを係合させ、ボルトなどで締結することで、一体結合された可動成形型４０を組み立てることができる。組み立てた可動成形型４０は、次回のプレス成形工程に使用される。
〔養生硬化〕
セメント系成形体１０を敷板２６とともに養生処理室に送り込む。養生処理室で、所定の雰囲気および温度で保持すれば、セメント系成形体１０は硬化して、セメント系硬化体が得られる。
【００４６】
〔別の実施形態〕
図８に示す実施形態は、前記実施形態と基本的に共通する技術であるが、セメント系成形体１０の成形形状が異なる。相違点を主にして説明する。
予備成形体１６を断面円弧板状に押出成形する。したがって、敷板２６も断面円弧板状に作製されたものを用いる。固定成形型３０および可動成形型４０の型面３２、４２も、断面円弧板状に作製されている。
予備成形体１６および敷板２６を固定成形型３０に配置する。円弧形状が上向きに凸形を構成する。可動成形型４０を型閉めし、支持盤６２と昇降盤６０とからなるプレス装置でプレス成形を行うのは、前記実施形態と全く同じである。
【００４７】
型開き作業は、分割型４０ａ、４０ｂを互いに分離したあと、左右の斜め上向き４５°の方向に移動させる。この場合、セメント系成形体１０の表面は円弧面であるから、その厳密な法線方向は場所によって異なる。しかし、セメント系成形体１０の表面のうち、左右の分割型４０ａ、４０ｂに当接する左右それぞれの半円弧面では、平均的な法線方向は、４５°に近い斜め上向きになる。したがって、分割型４０ａ、４０ｂを左右の斜め上向き４５°の方向に型開きすれば、セメント系成形体１０の凸部１４、凹部１２の形状を崩したり歪ませたりすることは、十分に阻止できる。
前記左右の半円弧面について、周方向の中心における法線方向と正確に一致するように、分割型４０ａ、４０ｂの型開き方向、および、固定成形型３０、可動成形型４０の型面３２、４２の形状、係合凹凸部３４、４４、４６、４７の側面の傾斜角度などを設計しておけば、よりスムーズな型開きが可能になる。
【００４８】
上記の実施形態で、可動成形型４０を、左、中、右の３つの分割型で構成することも可能である。分割型の型開き方向は、左４５°、真上、右４５°に設定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかるセメント系成形体の製造方法は、例えば、建築物の外壁仕上げに用いる外装板の製造に利用できる。屈曲板状や湾曲板状をなす外装板であって、表面に明確な凹凸意匠を備えたものを、生産性よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態で得られるセメント系成形体の斜視図
【図２】押出成形工程を示す側面図（ａ）および断面図（ｂ）
【図３】プレス成形開始前の状態を示す断面図
【図４】プレス成形中の段階を示す断面図
【図５】分割型の分離および型開きの段階を示す断面図
【図６】分割型の分離機構を示す正面図
【図７】分割型を撤去する段階を示す断面図
【図８】別の実施形態を示すプレス成形段階の断面図
【符号の説明】
【００５１】
１０    セメント系成形体
１２    凹部
１４    凸部
１６    予備成形体
２０    押出成形装置
２６    敷板
３０    固定成形型
３２    型面
４０    可動成形型
４０ａ、４０ｂ  分割型
４２    凹凸型面
４８    当て板
５０    型開きアクチュエータ
６０    昇降盤
６２    支持盤
【図１】
2006305775.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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