(57)【要約】【課題】本発明の課題は、押出成形によって凹凸模様がシャープでかつ物性に優れた木質セメント板を製造することにある。【解決手段】セメントと木質補強材とを主体とする原料混合物と水との混練物を押出成形することによって前駆成形形状を有する予備成形物とし、該予備成形物を振動プレスを用いて仕上げ成形することによって木質セメント板を製造する。上記予備成形物は平板状成形物と最終成形物との中間の形状を有し、したがって振動プレスの場合の成形量が小さくなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと木質補強材とを主体とする原料混合物と水との混練物を押出成形することによって前駆成形形状を有する予備成形物とし、該予備成形物を振動プレスを用いて仕上げ成形することによって製造されたことを特徴とする押出成形木質セメント板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は押出成形によって製造される木質セメント板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば外壁材等に使用される木質セメント板は、セメントと、パルプのような木質補強材とを主体とする原料混合物と水との混練物を平板形状に押出し成形し、得られた平板形状の成形体表面に振動プレスによって凹凸模様を成形する方法によって製造されていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３２９８２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来方法にあっては、振動プレスによって凹凸模様を成形する場合、凹凸差が大きいと成形量が大きくなり、シャープな凹凸模様が成形出来ない。また振動プレスによればプレス時に成形物内で材料が振動によって動くので凹部と凸部との比重差が少なくなる方向に好影響を与えるが、プレス型による凹凸差が大きいと比重差も大きくなって、振動だけでは比重差は改善されず、成形物全体の物性に悪影響がもたらされるようになる、と云う問題点があった。
【０００５】
【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手段として、セメントと木質補強材とを主体とする原料混合物と水との混練物を押出成形することによって前駆成形形状を有する予備成形物とし、該予備成形物を振動プレスを用いて仕上げ成形することによって製造された押出成形木質セメント板を提供するものである。
【０００６】
【作用】
本発明では押出成形によって目標成形形状の前駆形状を成形しておくから、振動プレス成形の際、凹凸差が大きくても成形量は余り大きくならず、そのためにシャープな凹凸模様を成形することが出来、かつ凹部と凸部との比重差も大きくならず、成形物全体の物性を向上させることが出来る。
本発明を以下に詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に使用するセメントは、例えばポルトランドセメント、あるいはポルトランドセメントに高炉スラグを混合した高炉セメント、フライアッシュを混合したフライアッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物質を混合したシリカセメント、アルミナセメント、高炉スラグ等がある。
【０００８】
本発明に使用する木質補強材は、例えば木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、木質繊維束等があり、該木質補強材は二種以上混合されてもい。木質補強材として木質パルプや木粉のような微細なものを使用した木質セメント板廃材粉砕物を用いれば、混練物の押出成形性は木質補強材によって阻害されることなく良好に保たれる。
また更に本発明では竹繊維、竹チップ、麻繊維、ヤシ繊維、バカス、モミガラ、稲わら、サトウキビの搾り滓等の木材以外の木質補強材を使用することも出来る。
上記木質補強材の中では木質パルプ、木粉を使用することが好ましい。
【０００９】
上記成分以外、本発明においては、例えばシリカ粉、ケイ砂、ケイ石の粉末、水ガラス、ケイ藻土、ドロマイト、シリカヒューム、高炉スラグ、フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト等のケイ酸含有物質が添加されてもよく、  更に本発明では木質セメント板廃材粉砕物を使用することも出来る。また更に吸水性ポリマー、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、メトキシセルロース、エトキシセルロース、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩等の水溶性高分子、プラスチック発泡体粉砕物、プラスチック発泡性ビーズの予備発泡体、プラスチック発泡性ビーズの完全発泡体、防水剤、撥水剤、顔料、染料等が添加されてもよい。
【００１０】
一般に上記木質補強材は原料混合物中２〜１０質量％、セメントとケイ酸含有物質との質量比は５０：５０〜７０：３０程度に設定される。また木質セメント板廃材粉砕物を使用する場合には原料混合物中０〜４５質量％添加される。
【００１１】
木質セメント板を軽量化するためにはプラスチック発泡体を添加することが望ましい。このようなプラスチック発泡体は、プラスチック発泡体、特にプラスチック発泡体廃棄物の粉砕物、プラスチック発泡性ビーズの予備発泡体、プラスチック発泡性ビーズの完全発泡体等として添加される。上記プラスチック発泡体としては、例えばポリスチレン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、フェノール樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体等がある。
【００１２】
押出成形の際の成形性を向上させるために、水溶性高分子を添加して混練物の流動性を改良したり、吸水性ポリマーを添加して混練物の保水性を大きくしたりすることが好ましい。
【００１３】
木質セメント板廃材粉砕物は木質補強材を含み、したがって該廃材粉砕物を使用すれば原料混合物中の木質補強材の添加量をその分減らすことが出来るし、またある程度の自己硬化性を有するので、ケイ酸含有物質と共に、あるいはケイ酸含有物質の一部に代えて使用すれば、得られる木質セメント板の強度を向上させることが出来る。
【００１４】
上記原料混合物には水が添加され混練されるが、水の添加量は通常原料混合物１００質量部に対して４０〜７０質量部とされる。
【００１５】
上記混練物は押出機に充填され、該押出機のダイスから押出されるが、ダイス形状を所定の前駆成形形状として該前駆成形形状を有する予備成形物を成形する。押出圧力は通常０．５〜３ＭＰａの範囲に設定する。該予備成形物は所定寸法に裁断され振動プレスされる。あるいは該押出成形では平板形状に押出し、押出機の後段に配置した型ロールまたはプレスによって予備成形物を成形してもよい。
【００１６】
振動プレス装置の一実施例を図１に示す。図１において、（１）  は上定盤、（２）  は下定盤であり、該上定盤（１）  には振動装置（３，３）  が取付けられ、該振動装置（３，３）  の下側には振動盤（４）  が取付けられ、該振動盤（４）  の下面には型板（５）  が支持されている。該型板（５）  の下面（型面）は所定の目的成形形状を有している。
【００１７】
該上定盤（１）  の両側面からはガイド枠（６，６）  が延設されており、上定盤（１）  とガイド枠（６，６）  はそれぞれ独立して上下動可能とされている。該振動盤（４）  が振動装置（３，３）  によって振動する場合、両側を該ガイド枠（６，６）  によってガイドされる。該型板（５）  は取替え可能とされており、該ガイド枠（６，６）  は該型板（５）  の巾、即ち成形物の巾に対応して左右間隔を調節出来るようにされている。また図示しないが型板（５）  の型面には所定個の微細な空孔が設けられており、成形物の離型の際に該空孔から空気を噴出させて離型を促進する。更に、上記ガイド枠（６，６）  の下端には可撓性のあるシート、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンのような軟質プラスチックシートからなるシール材（７，７）  が介在されており、振動プレス時に成形物が装置のクリアランスに入り込むのを防止している。
【００１８】
予備成形物ＰＭは下定盤（２）  上にセットされ、上定盤（１）  を介して振動盤（４）  、型板（５）  を下降させ、該型板（５）  に振動装置（３，３）  によって振動を与えつゝ該予備成形物ＰＭをプレス成形する。この場合の振動の周波数は一般的に３０〜１０００Ｈｚ、望ましくは５０〜３００Ｈｚ、振幅は１〜５００μｍ、望ましくは５０〜２００μｍ、プレス圧は０．５〜３ＭＰａ、プレス時間は数秒とされる。上記振動プレスにおいては、予備成形物ＰＭに全面的あるいは所定個所に離型剤を塗布しておいてもよい。
本発明において、予備成形物ＰＭとは平板形状と目的形状との中間的な成形形状（前駆成形形状）に成形された成形物を云う。
【００１９】
このような予備成形物と最終成形物との例を図２、Ａ，Ｂ，Ｃ、図３、Ａ，Ｂ，Ｃ、図４、Ａ，Ｂ，Ｃに示す。図２Ａに示すのは表面に断面コの字状溝の複数条を形成した前駆成形形状ＰＥ１  を有する予備成形物ＰＭ１  であり、Ｂに示すように型板（５１）で振動プレスして、Ｃに示すように該溝の巾が上方に広がるテー  パー形状に仕上げ、目的成形形状Ｅ１  を有する最終成形物Ｍ１  とする。図３Ａに示すのは表面に図２Ｃに示すのと同様なテーパー溝を複数条を成形した前駆成形形状ＰＥ２  を有する予備成形物ＰＭ２  であり、Ｂに示すように型板（５２）で振動プレスして、Ｃに示すように全面的に微細凹凸形状ＭＥを付して目的成形形状Ｅ２  を有する最終成形物Ｍ２  とする。図４Ａに示すのは断面形状が上辺が斜めになった異形コの字形の予備成形物ＰＭ３  であり、Ｂに示すように上面に型板（５３）で振動プレスして、Ｃに示すように上面に凹凸Ｅ３  を形成して目的成形形状を有する最終成形物Ｍ３  とする。
上記成形物は１００℃以下の加温加湿状態で一次養生され、１００℃以上の高温高圧蒸気で二次養生され、適宜乾燥される。
以下に本発明の実施例を記載する。
【００２０】
〔実施例〕
下記組成の混練物を調製した。
ポルトランドセメント                ４５  質量％
ケイ砂                              ３０    〃
木質セメント板廃材粉砕物            １６．９〃
木質補強材                            ６．５〃
軽量化剤                              ０．９〃
増粘剤                                ０．７〃
上記原料混合物１００質量部に対して水６０質量部の比率で添加して混練する。
上記混練物を使用して図２、図３、図４に示すような形状の予備成形物ＰＭ１  、ＰＭ２  、ＰＭ３  を押出成形した。押出圧力は１．５ＭＰａに設定した。
【００２１】
上記予備成形物ＰＭ１  、ＰＭ２  、ＰＭ３  を型板（５１，５２，５３）を使用して振動プレスにより仕上げ成形を行ない、最終成形物Ｍ１  、Ｍ２  、Ｍ３  を製造した。振動プレス条件は周波数７０Ｈｚ、振幅１００μｍ、プレス圧１ＭＰａ、プレス時間５秒とした。
比較として上記混練物を平板状に押出成形し、振動プレスによって最終成形物ＣＭ１  、ＣＭ２  、ＣＭ３  を成形し、同様に養生硬化乾燥した。
上記最終成形物Ｍ１  、Ｍ２  、Ｍ３  、ＣＭ１  、ＣＭ２  、ＣＭ３  の凹部と凸部との比重を測定した結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１によれば、本発明の成形物Ｍ１  、Ｍ２  、Ｍ３  は比較成形物ＣＭ１  、ＣＭ２  、ＣＭ３  に比して凹部と凸部との比重差は極めて小さいことが認められ、また凹凸模様もシャープであった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の木質セメント板は、表面の凹凸模様もシャープで、かつ凹部と凸部との比重差が小さく、物性も良好である。
【図面の簡単な説明】
図１〜図４は本発明の一実施例を示すものである。
【図１】振動プレス装置の概略側面図
【図２】Ａ：予備成形物説明図
Ｂ：振動プレス説明図
Ｃ：最終成形物
【図３】Ａ：予備成形物説明図
Ｂ：振動プレス説明図
Ｃ：最終成形物
【図４】Ａ：予備成形物説明図
Ｂ：振動プレス説明図
Ｃ：最終成形物
【符号の説明】
ＰＭ１  ，ＰＭ２  ，ＰＭ３  ，    予備成形物
１０            振動プレス装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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