(57)【要約】【課題】平板状の水硬性無機材料表面に表層材料が被覆された無機質板を効率的に製造できる製造方法を提供する。【構成】下金型の上面に水硬性無機材料を主成分とする平板形状の基材を設置した後に、上金型と下金型とで金型プレス成形することにより、前記基材の表面を所定形状に成形する無機質板の製造方法において、前記上金型のプレス面の略全面に多数の材料供給孔を穿設し、前記上金型のプレス面が前記基材の表面に近接した状態で、前記材料供給孔から表層材料を、前記下金型の上面に設置された前記基材の表面上に供給する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下金型の上面に水硬性無機材料を主成分とする平板形状の基材を設置した後に、上金型と下金型とで金型プレス成形することにより、前記基材の表面を所定形状に成形する無機質板の製造方法において、前記上金型のプレス面の略全面に材料供給孔を多数穿設し、前記上金型のプレス面が前記基材の表面に近接した状態で、前記材料供給孔から表層材料を、前記下金型の上面に設置された前記基材の表面上に供給することを特徴とする無機質板の製造方法。
【請求項２】
前記基材を金型プレス成形した後に、前記表層材料を供給することを特徴とする請求項１記載の無機質板の製造方法。
【請求項３】
補強繊維材を含む前記基材を金型プレス成形した後であって、解圧するときに前記表層材料を供給することを特徴とする請求項２記載の無機質板の製造方法。
【請求項４】
前記表層材料を前記基材の表面に供給した後に、金型プレス成形することを特徴とする請求項１に記載の無機質板の製造方法。
【請求項５】
前記表層材料が化粧機能を有する材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無機質板の製造方法。
【請求項６】
前記表層材料と前記基材とが前記基材の表面付近で混合することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の無機質板の製造方法。
【請求項７】
前記基材を金型プレス成形するときに、前記下金型の上面に多数穿設された脱水孔から前記基板から生成する水分を脱水することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無機質板の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする無機質板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上金型と下金型の間に設置した水硬性無機材料を主成分とする基材を金型プレス成形することにより所定形状に成形する無機質板の製造方法及び、この方法によって製造された無機質板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セメントのような水硬性無機材料を主成分とする基材を上金型と下金型の間に設置した後に、所定形状に金型プレス成形することによって、住宅用外装材として用いられる無機質板を製造することが行われている。このときに、プレス面に凹凸形状を有する上金型を用いることにより、表面に凹凸模様を有する無機質板を製造することがなされている。
【０００３】
このような無機質板の製造方法の一例が特開平９−１５５８３２号公報に開示されている。この方法では、これらの金型の横側にある注入口から上金型と下金型の間の空間にスラリ状の成形材料を供給した後に、金型プレス成形する構造になっている。また、金型プレス成形のときに水硬性無機材料から生成する水分を脱水することで、無機質板の密度を向上させている。
【０００４】
一方、特開２００１−３００９６１号公報や特開２００３−５３７１７号公報には、水硬性無機材料を主成分とする原料スラリ状を抄造等によって平板形状に成形した基材を、上金型と下金型の間に設置した後に、金型プレス成形することにより成形する方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１５５８３２号公報（第３−４頁、図１）
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−３００９６１号公報（第２−３頁、図１）
【０００７】
【特許文献３】
特開２００３−５３７１７号公報（第２−４頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無機質板の製造方法では、表面に装飾を施すために色彩や柄を付けるために、表層材料を基板の表面に均一に、かつ、基材に密着するように被覆することが容易ではなかった。つまり、特開平９−１５５８３２号公報に開示されている製造方法では、上金型と下金型の間の空間に、側面にある注入口からスラリ状の水硬性無機材料を供給する構造になっている。この構造だと、先に供給した水硬性無機材料の表面に、後から均一に他の材料を供給することは容易ではない。また、特開２００１−３００９６１号公報には、粒子状の表層材料を、水硬性無機材料を主成分とする基材の表面に散布する方法が開示されている。この方法では、粒子状の表層材料を供給するには適している。しかし、粒子以外の液体状のような表層材料には適用することができなかった。さらに、スプレーにより表層材料を散布する方法もあるが、この方法は、霧状にできない表層材料に適用できないし、また、基材の表面を確実に被覆させるためには、基材以外の場所にも散布することになり、表層材料の使用量が増加していた。
【０００９】
一方、水硬性無機材料に補強繊維材とを混合したものを成形材料として使用した場合には、金型プレス成形の後に解圧するときに、補強繊維材の反力によって、無機質板が膨張することがあり、このために、表層材料が基材から剥れるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、平板状の水硬性無機材料からなる表面に表層材料が被覆された無機質板を効率的に製造できる製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、下金型の上面に水硬性無機材料を主成分とする平板形状の基材を設置した後に、上金型と下金型とで金型プレス成形することにより、前記基材の表面を所定形状に成形する無機質板の製造方法において、前記上金型のプレス面の略全面に材料供給孔を多数穿設し、前記上金型のプレス面が前記基材の表面に近接した状態で、前記材料供給孔から表層材料を、前記下金型の上面に設置された前記基材の表面上に供給することを特徴としている。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の無機質板の製造方法において、前記基材を金型プレス成形した後に、前記表層材料を供給することを特徴としている。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の無機質板の製造方法において、補強繊維材を含む前記基材を金型プレス成形した後であって、解圧するときに前記表層材料を供給することを特徴としている。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の無機質板の製造方法において、前記表層材料を前記基材の表面に供給した後に、金型プレス成形することを特徴としている。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無機質板の製造方法において、前記表層材料が化粧機能を有する材料であることを特徴としている。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の無機質板の製造方法において、前記表層材料と前記基材とが前記基材の表面付近で混合することを特徴としている。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無機質板の製造方法において、前記基材を金型プレス成形するときに、前記下金型の上面に多数穿設された脱水孔から前記基板から生成する水分を前記基板から生成する水分を脱水することを特徴としている。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の製造方法により製造された無機質板であることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は、時間経過の順に示した側面図である。図１で、１は上金型、３は下金型を示している。これらの金型は、鋼鉄等の硬質の金属を加工したものである。基材の表面に模様を成形するために、上金型１のプレス面である下面には厚さ数ｍｍの凹凸模様が略全面にわたって成形されている。また、このプレス面の略全面に、多数の材料供給孔５が穿設されている。この材料供給孔５の形状は、小さすぎると表層材料１１を供給することが困難となり、逆に大きすぎるとプレスが困難となる。供給する表層材料１１の種類や粘性等によって異なるが、最大でも直径数ｍｍである。また、この材料供給孔５は、上金型１の内部で１本の配管から分かれていて、この配管に外部の貯蔵槽から表層材料１１が供給される構造になっている。一方、基材１０を設置する下金型３の上面は平板になっている。
【００２０】
水硬性無機材料としては、セメント系のものが使用される。すなわち、水硬性セメントを主成分として、これに充填材であるシリカ、珪石粉、フライアッシュと、パルプ等の補強繊維材とを混合した物を固形分とし、この固形分と水とをさらに混合した物を原料スラリとして用いる。この原料スラリを長網式や丸網式の抄造方法により、平板状に成形した物が基材１０となる。表層材料１１は、無機質板の表面に色彩・柄を付与するものであり、顔料や塗料を含んだ液状のものが使用される。まず、基材１０を、図１（ａ）に示すように、下金型３の上面に設置する。この状態で、上金型１を下方に動かして、基材１０の表面に接触させた後に、図１（ｂ）に示すように、加圧して金型プレス成形することにより、基材１０の表面に凹凸模様を有する所定形状に成形する。このときの金型プレス成形の圧力は、基材１０を構成する材料によって異なるが、通常は３〜６ＭＰａとなっている。この金型プレス成形が終了した後に、図１（ｃ）に示すように、表層材料１１を上金型１の材料供給孔５から、基材１０の上側表面に供給する。このとき、上金型１を加圧したままでは、表層材料１１を供給することが困難であるので減圧する。この後、必要に応じて、再度上金型１を加圧することにより、表層材料１１を基材１０に密着させる場合もある。そして、図１（ｄ）に示すように、上金型１を解圧して、上方に移動させて離型させる。さらに、成形された無機質板１５を下金型３から剥離する。この後、必要に応じて、この無機質板１５を養生・硬化させることで、住宅用外装材として用いる無機質板が製造される。
【００２１】
本実施形態では、水硬性無機材料の基材の表面に均一に表層材料を容易に供給することが可能となるので、表層材料と基材との密着が良好となり、外観が美しい無機質板を製造することが可能となる。
【００２２】
（実施形態２）
本発明の実施形態を図２に基づいて説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、時間経過の順に示した側面図である。実施形態２で用いる水硬性無機材料は、実施形態１と同じものであるので説明を省略する。また、表層材料１２としては、酢酸ビニルラテックス系の樹脂材料が使用される。上金型２と下金型３の材料は、実施形態１と同じであり、下金型３の形状も実施形態１と同じである。上金型２は、プレス面である上面が平板である点で実施形態１と異なっている。したがって、表面が平板となっている無機質板１６を製造する。
【００２３】
実施形態１と同様にして製造した基材１０を、図２（ａ）に示すように、下金型３の上面に設置する。次に、図２（ｂ）に示すように、上金型２を降下させて、実施形態１と同様にして金型プレス成形する。そして、図２（ｃ）に示すように、上金型２を解圧しながら、表層材料１１を材料供給孔５から基材１０の表面に供給する。この後、図２（ｄ）に示すように、上金型１を解圧して上方に移動させて離型させる。さらに、成形された無機質板１６を下金型３から剥離する。この後、実施形態１と同様に、この無機質板１６を養生・硬化させることで、住宅用外装材として用いる無機質板が製造される。
【００２４】
本実施形態では、上金型２を解圧するときに、基材１０の中に含まれているパルプ等の補強繊維の反力により膨張するので、これと合わせて表層材料１３である樹脂材料が基材１０の水硬性無機材料の内部に含浸していく。このために、水性無機質材料と表層材料１２とが前記基材１０の表面付近で混合する。この結果として、上金型２が容易に離型できるようになるとともに、水硬性無機材料の表面部分がポリマーセメント化して、無機質板１６の表面の耐久性が向上する。
【００２５】
（実施形態３）
本発明の実施形態を図３に基づいて説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、時間経過の順に示した側面図である。実施形態３で用いる水硬性無機材料は、実施形態１と同じものであるので説明を省略する。また、表層材料１３は、実施形態１と略同じものであるが、水分量を多くすることにより流動性を良好にしている点で異なっている。また、上金型１と下金型３の材料及び形状も、実施形態１と同じである。
【００２６】
実施形態１と同様にして製造した基材１０を、図３（ａ）に示すように、下金型３の上面に設置する。次に、図３（ｂ）に示すように、表層材料１３を上金型１の材料供給孔５から、基材１０の表面に供給する。この後、図３（ｃ）に示すように、上金型１を降下させて、実施形態１と同様にして基材１０を金型プレス成形する。この後、図３（ｄ）に示すように、上金型１を上方に移動させて離型させる。そして、形成された無機質板１７を下金型３から剥離する。この後、実施形態１と同様に、この無機質板１７を養生・硬化させることで、住宅用外装材として用いる無機質板が製造される。
【００２７】
本実施形態でも、実施形態１と同様に、表層材料１３を基材１０の表面に均一に供給することができる。また、プレスする前に表層材料１１を供給しているので、プレスによって表面が凹凸に成形されるのは、主として表層材料１３だけとなる。このために、表層材料１３として、金型プレス成形によって成形しやすいものを用いることにより、複雑な凹凸模様を無機質板１７の表面に成形することができる。特に、表層材料１３として化粧機能を有する材料を用いることにより、無機質板１７の見栄えを美しくすることができる。一方、基材１０の水硬性無機材料として水分少なくて高密度であるが、流動性の低いものを使用することができるようになり、この結果として、基材を緻密で強度の高いものとすることで可能となる。
【００２８】
（実施形態４）
本発明の実施形態を図４に基づいて説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、時間経過の順に示した側面図である。本実施形態で用いる水硬性無機材料と表層材料１３とは、実施形態３のものと同じであるので説明を省略する。また、上金型２と下金型４の材料は、実施形態２と同じで、上金型２の形状も実施形態２と同じである。下金型４の形状は実施形態２と略同じであるが、脱水をするための脱水孔６が略全面に穿設されている。
【００２９】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、下金型４の上面には、あらかじめ濾布７を設置しておいて、実施形態１と同様にして製造した基材１０をこの上に設置する。そして、図４（ｂ）に示すように、基材１０の表面に、材料供給孔４から、表層材料１３を供給する。この後の金型プレス成形は、実施形態３と同じであるが、図４（ｃ）に示すように、金型プレス成形中に基材１０の水硬性無機材料から出た水分が、脱水孔６を通じて脱水される。この後、実施形態１と同様にして、住宅用外装材として用いる無機質板が製造される。
【００３０】
本実施形態では、金型プレス成形時に水硬性無機材料から脱水されるので、表層材料１３と基材１０との密着性が向上する。あわせて、製造された無機質板がより緻密となり、強度が向上する。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、下金型の上面に水硬性無機材料を主成分とする平板形状の基材を設置した後に、上金型と下金型とで金型プレス成形することにより、前記基材の表面を所定形状に成形する無機質板の製造方法において、前記上金型のプレス面の略全面に材料供給孔を多数穿設し、前記上金型のプレス面が前記基材の表面に近接した状態で、前記材料供給孔から表層材料を、前記下金型の上面に設置された前記基材の表面上に供給することを特徴としているので、水硬性無機材料の表面に均一に表層材料を容易に供給することが可能となり、表層材料と水硬性無機材料との密着性が良好となり、無機質板の外観が美しくなる。
【００３２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の無機質板の製造方法において、前記基材を金型プレス成形した後に、前記表層材料を供給することを特徴としているので、請求項１記載の効果に加え、硬質の表層材料も容易に金型プレス成形することができ、この結果として、無機質板の表層部分の耐久性をさらに向上させることができる。
【００３３】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の無機質板の製造方法において、補強繊維材を含む前記基材を金型プレス成形した後であって、解圧するときに前記表層材料を供給することを特徴としているので、請求項２記載の効果に加え、水硬性無機材料の中に含まれている補強繊維の反力により膨張するので、これと合わせて表層材料が水硬性無機材料の内部に含浸していき、表層材料と基材との密着性がさらに向上するとともに、上金型を基材から離型する作業が容易となる。
【００３４】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の無機質板の製造方法において、前記表層材料を前記基材の表面に供給した後に、金型プレス成形することを特徴としているので、請求項１記載の効果に加え、プレスする前に表層材料を供給しているので、表層材料として、金型プレス成形によって成形しやすいものを用いることにより、複雑な凹凸模様を基材の表面に成形することができる。
【００３５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無機質板の製造方法において、前記表層材料が化粧機能を有する材料であることを特徴としているので、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の効果に加え、無機質板の外観の見栄えがさらに良好となる。
【００３６】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の無機質板の製造方法において、前記表層材料と前記基材とが前記基材の表面付近で混合することを特徴としているので、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の効果に加え、前記表層材料が剥離しにくくなり、表層材料の耐久性がさらに向上する。
【００３７】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無機質板の製造方法において、前記基材を金型プレス成形するときに、前記下金型のプレス面に多数穿設された脱水孔から前記基板から生成する水分を脱水することを特徴としているので、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の効果に加え、金型プレス成形時に水硬性無機材料から脱水されるので、表層材料と基材との密着性が向上するとともに、製造された無機質板がより緻密となり、強度が向上する。
【００３８】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の製造方法により製造された無機質板であることを特徴としているので、表層材料と水硬性無機材料との密着性が良好であって、外観の見栄えが良好な無機質板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る無機質板の製造方法を示す側面図であり、（ａ）〜（ｄ）は時間経過の順序を示している。
【図２】実施形態２に係る無機質板の製造方法を示す側面図である。
【図３】実施形態３に係る無機質板の製造方法を示す側面図である。
【図４】実施形態４に係る無機質板の製造方法を示す側面図である。
【符号の説明】
１、２      上金型
３、４      下金型
５          材料供給孔
６          脱水孔
７          濾布
１０        基材（水硬性無機材料）
１１〜１３  表層材料
１５〜１８  無機質板
【図１】
2004314573.tif 000003
【図２】
2004314573.tif 000004
【図３】
2004314573.tif 000005
【図４】
2004314573.tif 000006