(57)【要約】【課題】セメント系無機質板の水性スラリーからの加圧成形による製造に際し、加圧成形時の水走りによる切れを生じるさせることなく、脱水性の低下や成形品の耐水性の低下をともなうことなしに、嵩高い湿潤シート材の加圧成形時の凹凸部の圧縮率差、密度差を小さくして模様付け性を向上させることのできる新しい製造方法を提供する。【解決手段】セメントを主成分とする水性スラリーからの湿潤シート材の脱水加圧成形による無機質板の製造方法であって、水性スラリーに次式Ｒ２ｎＳｉ（ＯＲ１）４−ｎ（ｎは０〜３の範囲の整数を示し、Ｒ１およびＲ２は、同一または別異に、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す）で表わされるアルコキシシランの１種以上を添加して攪拌により泡立たせた後に脱水加圧成形する。【選択図】        図１
2004255618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを主成分とする水性スラリーからの湿潤シート材の脱水加圧成形による無機質板の製造方法であって、水性スラリーに次式
Ｒ２ｎＳｉ（ＯＲ１）４−ｎ
（ｎは０〜３の範囲の整数を示し、Ｒ１およびＲ２は、同一または別異に、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す）
で表わされるアルコキシシランの１種以上を添加して攪拌により泡立たせた後に脱水加圧成形することを特徴とする無機質板の製造方法。
【請求項２】
請求項１の製造方法におけるアルコキシシランのＲ１およびＲ２の炭化水素基は、炭素数４〜１０範囲のアルキル基であることを特徴とする無機質板の製造方法。
【請求項３】
アルコキシシランを水性スラリーの固形分に対して両者の合計量の０．１〜１．０重量％の範囲で添加することを特徴とする請求項１または２の無機質板の製造方法。
【請求項４】
湿潤シート材の脱水加圧成形は、水性スラリーの抄造による湿潤シート材の作製とその後の脱水プレス成形の工程により行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの無機質板の製造方法。
【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、無機質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、セメント系の無機質建材の製造に有用な、成形品の耐水性を低下させることなく脱水加圧成形時の凹凸部の圧縮率差を小さくして模様付け性を向上させることのできる無機質板の新しい製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、瓦や外壁材天井材等の建材としてセメント系無機質板が用いられており、これらの無機質板を、セメントを主成分とする水性スラリーからの湿潤シート材の脱水加圧成形によって製造する方法が知られている（たとえば特許文献１−３）。
【０００３】
しかしながら、従来の方法により無機質板を製造する場合、無機質板に加圧成形により凹凸の模様付けを行おうとすると、加圧成形前の湿潤シート材等の圧縮性、脱水性、流動性等の材料特性によって、一定の無機質板の基材特性を確保しようとすると、成形目地の本数や柄に制限があり、この制限は模様付意匠性の向上にとって改善すべき課題となっていた。
【０００４】
このような制限は、加圧成形時の凹凸部での圧力差によって、成形部位で密度差、圧縮率差が生じることに帰因し、一定の基材特性をほぼ均一に確保しようとすると、おのずと許容される密度差、圧縮率差には制約がでることによる。
【０００５】
この圧縮率差、密度差を小さくするためには、気泡の混入等によって加圧成形前の湿潤シートを嵩高いものにすることが考慮されるが、嵩高い状態で加圧成形すると、水走りによって湿潤シート材に切れが生じやすくなり、そして、嵩高いものとすると脱水性が低下し、また成形品の耐水性が低下するという問題があった。
【０００６】
【特許文献】
１：特開２００２−２６４１２０号公報
２：特開２００２−８６４２７号公報
３：特開２０００−２５６０５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この出願の発明は、上記のとおりの問題点を解消し、セメント系無機質板の水性スラリーからの脱水加圧成形による製造に際し、加圧成形時の水走りによる切れを生じさせることなく、脱水性の低下や成形品の耐水性の低下をともなうことなしに、嵩高い湿潤シート材の加圧成形時の凹凸部の圧縮率差、密度差を小さくして模様付け性を向上させることのできる、新しい製造方法を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、セメントを主成分とする水性スラリーからの湿潤シート材の脱水加圧成形による無機質板の製造方法であって、水性スラリーに次式
Ｒ２ｎＳｉ（ＯＲ１）４−ｎ
（ｎは０〜３の範囲の整数を示し、Ｒ１およびＲ２は、同一または別異に、置換基を有していてもよい炭化水素基を示す）
で表わされるアルコキシシランの１種以上を添加して攪拌により泡立たせた後に脱水加圧成形することを特徴とする無機質板の製造方法を提供し、第２には、この製造方法におけるアルコキシシランのＲ１およびＲ２の炭化水素基は、炭素数４〜１０範囲のアルキル基であることを特徴とする無機質板の製造方法を、第３には、アルコキシシランを水性スラリーの固形分に対して両者の合計量の０．１〜１．０重量％の範囲で添加することを特徴とする無機質板の製造方法を提供する。
【０００９】
そして、この出願の発明は、第４には、湿潤シート材の脱水加圧成形は、水性スラリーの抄造による湿潤シート材の作製とその後の脱水プレス成形の工程により行われることを特徴とする上記いずれかの無機質板の製造方法を提供する。
【００１０】
【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もつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１１】
この出願の発明の無機質板の製造方法においては、セメントを主成分とする水性スラリーに、前記の式で表わされるアルコキシシランの１種以上を添加して攪拌により泡立たせ、その後脱水加圧成形する。つまり、水性スラリーからの湿潤シート材中に気泡を抱き込んで、湿潤シート材を嵩高いものとする。
【００１２】
一般的に気泡が混入すると脱水性が低下し、加圧成形時に水走りが生じて被成形材に切れが生じたり、嵩高いものになることによって耐水性が低下することになる。しかしながら、この出願の発明におけるアルコキシシランを添加した場合では、嵩が高くなっても、これらの不都合が生じないという特徴がある。そして、この出願の発明の方法では、嵩高い湿潤シート材を脱水加圧成形することで、生産性を低下させることなく、加圧成形時に凹凸部に生じる圧縮率、密度の差を小さくすることができる。このため、部位別の性能差を小さくし、意匠性（深彫り：より深くシャープな凹凸の柄）の向上を図ることが可能となる。
【００１３】
アルコキシシランが添加される水性スラリーについては、セメントが主成分とされる。この場合の主成分については、水を除いた固形分として欠くことのできない必須の成分であって、しかも固形分全量の３０ｗｔ％以上の大きな割合を占める成分であることを意味している。実際的には、固形成分の全量に対して、セメント成分の配合は、３５〜７０ｗｔ％、珪石粉等の無機質成分２０〜４５ｗｔ％、パルプ等の補強繊維成分２〜８ｗｔ％の割合とすることが目安とされる。もちろん、これら成分以外にも、従来より知られている骨材や微量の増粘材、着色材等の添加成分が加えられてもよい。
【００１４】
そして水性スラリーの濃度としては、上記の固形分成分とアルコキシシランの合計量が３〜５５ｗｔ％程度の範囲にあるものとすることが目安となる。
【００１５】
この範囲外の場合には、アルコキシシランの均一攪拌が難しくなり、分散性が乏しくなる。
【００１６】
水性スラリーに添加されるアルコキシシランは、前記の式で表わされるように、少くとも一つのアルコキシ基：−ＯＲ１を有すものである。前記式における符号Ｒ１およびＲ２としては置換基を有していてもよい炭化水素基であるが、この炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基等の各種のものが考慮されるが、なかでも直鎖状または分枝鎖状のアルキル基であることが好ましく、さらには、その炭素数が４〜１０の範囲にあるアルキル基であることがより好ましい。炭素数４〜１０の範囲のアルキル基の場合には、アルコキシシランを添加しない従来の成形品の場合に比べての成形品の含水率の上昇、耐水性の低下がなく、泡立てによって嵩高いものとすることがより効果的になる。
【００１７】
炭化水素基は置換基を有していてもよく、発明の目的、効果に寄与するものであれば各種のものであってよい。たとえば、アミノ基、エポキシ基、アルコキシ基等が考慮される。
【００１８】
前記式で表わされるこの出願の発明のアルコキシシランにおいては、係数ｎについて、ｎ＝０のテトラアルコキシシランが好適なものとして挙げられる。また、ｎ＝１〜３のオルガノアルコキシシランも適宜に使用される。これらのアルコキシシランは、１種でもよいし、複数種のものを併用するようにしてもよい。
【００１９】
この出願の発明のアルコキシシランの添加量については、一般的には、前記の水性スラリー固形成分の全量との合計量の０．１〜１．０ｗｔ％の範囲とすることが好ましい。特に、０．１〜０．５ｗｔ％とすることが推奨される。０．１ｗｔ％未満においては、この出願の発明の効果は充分に得られず、一方、１．０ｗｔ％を超える場合には、スラリーへの混合攪拌時に泡立ちが過剰となり、スラリー上層に泡の塊が発生するため、生産工程において安定した湿潤シート材の供給が難しくなる。
【００２０】
水性スラリーへのアルコキシシランを添加した後には、水性スラリーを攪拌して泡立てて湿潤シート材を作製するが、その際には、従来より採用している長網や丸網による抄造、あるいはフェルトコンベア上への供給等による方法を適宜に採用することができる。たとえば、前記の水性スラリー中に気泡を発生させた状態のスラリーにて、長網抄造で湿潤シート材：グリーンシートを作製すると、通常と同じ含水率で、より嵩高い（高空隙）グリーンシートが作製できる。
【００２１】
このグリーンシートでは、たとえば図１に例示したように、従来のアルコキシシランを添加しない場合の後述の比較例１では２６ｍｍの厚みであったものが４２ｍｍと崇高となり、加圧脱水成形時に凹凸部に生じる圧縮率の差（従来Ａ−Ｂ、この出願の発明Ｃ−Ｄ）が小さくなるために、部位別の性能差が小さく、かつ意匠性が向上する。また少ない応力で大きな変形が実現される。そしてまた従来の材料特性の場合には材料に切れが生じるプレス面圧でも、アルコキシシランを添加した場合はグリーンシートの含水率があがらないために、水走りによる切れも生じにくくなる。成形品の吸水率はアルコキシシランを添加しない従来の場合の５〜１０％の範囲と同程度であって、耐水性が低下することもない。
【００２２】
なお、たとえば以上のとおりのこの出願の発明の無機質板の製造方法においては、一般的に、脱水加圧成形の後に、乾燥、養生し、必要に応じて化粧塗装することができる。
【００２３】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しくこの出願の発明について説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２４】
【実施例】
固形成分の配合が、セメント３５ｗｔ％、珪石粉４５ｗｔ％、パルプ５ｗｔ％、その他骨材等１５ｗｔ％の水性スラリーを固形分濃度２０ｗｔ％として調製した。
【００２５】
この水性スラリーに対してアルコキシシランを添加して攪拌により泡立たせ、次いで抄造して作製したグリーンシートを脱水加圧成形し、養生硬化して得た無機質板の場合と、アルコキシシランを添加しない場合のものについて、グリーンシートの嵩高さ、脱水加圧成形時の凹凸部の圧縮率や製品の比重、製品の吸水率等について評価した。
【００２６】
その結果を表１および表２に例示した。
【００２７】
なお、凹凸部の圧縮率および製品比重の表示ＡおよびＢは、図２の位置に対応している。
【００２８】
また表中に示したアルコキシシランは、Ｓｉ（ＯＲ１）４（Ｒ１はｎ−アルキル基を示す）で表わされるテトラアルコキシシランであって、表中の「Ｃ４」「Ｃ６」等の表示は、ｎ−アルキル基の炭素数を示している。
【００２９】
【表１】
2004255618.tif 000003
【００３０】
【表２】
2004255618.tif 000004
【００３１】
この表１および表２から明らかなように、アルコキシシランを水性スラリーに添加しない従来の比較例１に比べて、アルコキシシランを添加した実施例１〜７のいずれの場合も吸水率はほとんど同等であって、しかも、グリーンシートの嵩高さはより大きくなり、圧縮率差並びに比重差はより小さくなっていることがわかる。
【００３２】
また、炭素数６であるものの添加量が１．２ｗｔ％の比較例２の場合でも、アルコキシシランの添加によって、圧縮率差および比重差は小さくなっていることがわかる。ただ、この場合には、スラリー上層の泡の発生があるため、生産工程上は良好とは言えない。さらにまた、炭素数１の場合にも圧縮率差は小さくなっているものの、同様の理由から実際的ではない。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、従来の問題点を解消し、セメント系無機質板の水性スラリーからの加圧成形による製造に際し、加圧成形時の水走りによる切れを生じさせることなく、脱水性の低下や成形品の耐水性の低下をともなうことなしに、嵩高い湿潤シート材の加圧成形時の凹凸部の圧縮率差、密度差を小さくして模様付け性を向上させることのできる新しい製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の脱水加圧成形時の特徴を示した概要図である。
【図２】実施例における凹凸部位の位置を示した図である。
【図１】
2004255618.tif 000005
【図２】
2004255618.tif 000006