(57)【要約】【課題】内外装材として十分な強度を有し、製作寸法のバラツキが小さく、目地の仕上がりなどの外観が良好な炭酸化硬化体及びその製造方法を提供する。【解決手段】躯体ボードの表面に設けられた凸条部に取り付け可能な凹条部４を有し（好ましくは、凸条部及び凹条部の形状が蟻溝形状を有し）、珪酸カルシウムを含有する無機材料からなる炭酸化硬化体１および無機内外装材、並びに、珪酸カルシウム、水溶性高分子物質および水からなる無機材料を押出成形した後、炭酸化処理されてなる炭酸化硬化体１の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体ボードの表面に設けられた凸条部に取り付け可能な凹条部を有し、珪酸カルシウムを含有する無機材料からなることを特徴とする炭酸化硬化体。
【請求項２】
凸条部及び凹条部の形状が蟻溝形状を有するものであることを特徴とする請求項１記載の炭酸化硬化体。
【請求項３】
請求項１又は２記載の炭酸化硬化体が用いられてなることを特徴とする無機内外装材。
【請求項４】
珪酸カルシウム、水溶性高分子物質および水からなる無機材料を押出成形した後、炭酸化処理されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の炭酸化硬化体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸化硬化体、無機内外装材及びその製造方法に関し、詳しくは建築物や構築物等の内外装用に好適な炭酸化硬化体、無機内外装材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築物や構築物などにタイルやパネルなどの無機材料を取付ける方法としてはモルタルを用いた湿式工法が多用されているが、施工現場においては、上記タイルやパネルなどの取付の際の作業が煩雑である。例えば、特許文献１に記載のように、上記タイルなどは通常その製作寸法精度にバラツキがあるので、下地材などに設けられた突台部に固定する場合には、横方向に並ぶタイルの上縁が揃わず、従って水平目地の波打ちを防ぐことができす、仕上がり外観が劣るという問題があった。
【０００３】
また、モルタルを用いる湿式工法では出来栄えが職人の勘や腕に頼ることが多く、施工期間が長くなる傾向があり、また、破損およびリフォーム時の取り替えが困難である等の問題があった。
【０００４】
一方、特許文献２には、壁構造材外表面に形成した下地取り付け面と、下地取り付け面に水平に複数個平行に並べて固着される支持体とにより壁下地材を形成し、支持体に嵌合固着されるタイルと、タイル間に形成される目地に圧縮嵌挿される弾性材からなる定形シーリング材とを有する壁仕上げ構造が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２の構造においても、上記特許文献１に記載の場合と同様に、横方向に並ぶタイルの上縁が揃わず、水平目地の波打ちを防ぐことができす、仕上がり外観が劣るという問題があるとともに、タイルの寸法のバラツキの度合いによっては、例えばタイルの寸法が設計寸法より小さすぎる場合には上記支持体に嵌めこむことが困難になったり、寸法が大き過ぎる場合には、目地の波打ちだけでなく、目地の隙間が大きくなりすぎてモルタル、シーリング材等による目地処理に工数が増大するなどの問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
実開平３−７３３４２号公報
【特許文献２】
実開昭５９−１４７８３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、内外装材として十分な強度を有すると共に、製作寸法のバラツキが小さく、目地の仕上がりなどの外観が良好な炭酸化硬化体、無機内外装材及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の炭酸化硬化体は、躯体ボードの表面に設けられた凸条部に取り付け可能な凹条部を有し、珪酸カルシウムを含有する無機材料からなることを特徴とする。
請求項２記載の炭酸化硬化体は、請求項１記載の炭酸化硬化体であって、凸条部及び凹条部の形状が蟻溝形状を有するものであることを特徴とする。
請求項３記載の無機内外装材は、請求項１又は２記載の炭酸化硬化体が用いられてなることを特徴とする。
請求項４記載の炭酸化硬化体の製造方法は、請求項１又は２記載の炭酸化硬化体の製造方法であって、珪酸カルシウム、水溶性高分子物質および水からなる無機材料を押出成形した後、炭酸化処理されてなることを特徴とする。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における無機材料は、珪酸カルシウムを含有するものであれば特に限定されず、例えば、珪酸カルシウム、水溶性高分子物質および水からなる無機材料混合物である。
【００１０】
上記珪酸カルシウムとしては、特に限定されず、例えばセメント水和物やトバモライトのような珪酸カルシウム水和物やセメントやワラストナイトのような珪酸カルシウム無水物が挙げられる。中でも強度発現性、反応速度の観点からワラストナイトを用いることが好ましい。
【００１１】
上記無機材料には必要に応じて、無機充填材、補強繊維、減水材等が添加できる。無機充填材としては特に限定されず、例えば、珪砂、川砂等のモルタル用骨材、シリカフラワー、シリカヒューム、高炉スラグ等のセメント混和材、ゼオライト、セピオライト、アタパルジャイト、珪藻土、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、石膏等の天然鉱物、廃石膏、フライアッシュ等の廃棄物、シリカバルーン、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライト等の軽量骨材等が挙げられる。
【００１２】
補強繊維としては、例えば、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、アラミド、ポリエステル、等の合成繊維、ガラス、鋼などの無機繊維、パルプ、麻などの天然繊維などが使用できる。
【００１３】
上記水溶性高分子物質としては、特に限定されないが、例えばメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、などのセルロースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、リグニンスルホン酸塩などが挙げられる。これらの水溶性高分子物質は、水に溶解して粘性を付与し、珪酸カルシウム粉体などを含有する無機材料組成物の流動性を高めて賦形性を向上させ、また、上記組成物中の余分な水分を吸収し珪酸カルシウム粉体粒子間の空隙を埋める接合剤となりうる点で好ましい。
【００１４】
上記水溶性高分子の配合量としては、特に限定されないが、珪酸カルシウム及び無機充填材の混合物１００重量部に対し、０．２〜５重量部が好ましい。０．２重量部より少ないと流動性、延展性の点で押出し性が悪くなることがあり、５重量部より多いと強度、耐水性に悪影響が生じることがある。
【００１５】
上記無機材料に用いられる水の配合量としては、特に限定されないが、例えば、珪酸カルシウム及び無機充填材の混合物１００重量部に対し４０〜９０重量部であることが好ましい。配合量が４０重量部に満たない場合は成形性が非常に悪くなり、９０重量部を越える場合は炭酸化反応が進行しにくくなることがある。
【００１６】
本発明において、炭酸化硬化体とは上記無機材料が炭酸化処理されてなるものであり、炭酸化処理とは、珪酸カルシウムを含有する無機材料と水などからなる混合物を二酸化炭素に接触させ、珪酸カルシウムなどの無機材料成分が二酸化炭素と反応することで無機材料混合物を硬化させることを意味する。
【００１７】
上記炭酸化処理の方法としては、例えば、気体状態あるいは超臨界状態の二酸化炭素を接触させる方法が挙げられる。この場合、炭酸ガス濃度は任意の濃度を利用して良いが、１００％に近い濃度で処理することが炭酸化の効率という点で好ましい。
【００１８】
炭酸化処理の温度としては、特に限定されないが、反応量と工業生産性の観点から、室温〜２００℃の範囲が好ましく、４０℃〜１２０℃がより好ましい。処理温度が低すぎると、二酸化炭素との反応量が減少するため硬化体の強度が低下する傾向があり、処理温度が高すぎると反応量が少なからず増加するものの、大きなエネルギーが必要となるため工業生産性の観点から現実的ではない。
【００１９】
炭酸化処理の圧力としては、特に限定されないが、反応量と工業生産性の観点から、０．２〜２０ＭＰａの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１ＭＰａである。すなわち、圧力が０．２ＭＰａ未満の場合、反応量が低下し、強度が低下する傾向があり、２０ＭＰａを越える場合、反応量はほとんど変化せず、大きなエネルギーが必要となるため工業生産性の観点から好ましくない。
【００２０】
また、炭酸化処理時間は、特に限定されないが、反応量と工業生産性の観点から、５〜１２０分の範囲内であることが好ましい。すなわち、処理時間が５分未満の場合、反応量が低下し強度が低下する傾向があり、１２０分を越える場合、反応量はほとんど変化しないが、生産性の観点から効率的でない。
【００２１】
本発明の無機内外装材は、上記炭酸化硬化体が用いられてなるものであれば特に限定されず、例えば図１及び２に示すような凸条部及び凹条部の形状が蟻溝形状を有する炭酸化硬化体が用いられてなる無機外壁などが挙げられる。
【００２２】
本発明の炭酸化硬化体の製造方法は、例えば、珪酸カルシウム、水溶性高分子物質および水からなる無機材料を、ニーダーなどの混練機を用いて混練し押出成形して賦形した後に、炭酸化処理する方法が挙げられる。
【００２３】
上記混練方法としては、特に限定されないが、まず水に上記水溶性高分子物質を溶解させた水溶性高分子物質水溶液を調整した後、珪酸カルシウムを混合し混練することが好ましい。
【００２４】
上記水溶性高分子物質を水に溶解させる方法としては、特に限定されないが、水溶性高分子物質水溶液が粘性を発揮しやすい点で、ブレード状の攪拌羽根を有する攪拌装置を用いて溶解させることが好ましい。また、水の温度は５〜４０℃が好ましい。
【００２５】
上記混練機としては、例えば、土練機、ＫＲＣニーダー（栗本鉄工所社製）等の公知の混練機が好適に用いられる。
【００２６】
（作用）
本発明の炭酸化硬化体は、躯体ボードの表面に設けられた凸条部に取り付け可能な凹条部を有し、珪酸カルシウムを含有する無機材料からなるので、無機材料が炭酸化処理によって硬化する際の寸法変化が極めて小さく、高い寸法精度を有する凹条部が得られるので、躯体ボードの表面に設けられた凸条部に並べて取り付けた際にも、隙間やガタツキの発生がなく、その端縁が綺麗に揃い、目地の波打ちを防ぐことができ、良好な仕上がり外観が得られる。また、炭酸化処理によって高い強度が得られるので、凹条部の割れや欠けが生じにくい炭酸化硬化体を提供することができる。
【００２７】
凸条部及び凹上部の形状が蟻溝形状を有するものであると、躯体ボードの表面に設けられた凸条部への取り付けが容易になるとともに強固に接合可能となるため、上記効果は更に確実なものとなる。
【００２８】
本発明の炭酸化硬化体の製造方法は、珪酸カルシウム、水溶性高分子物質および水からなる無機材料を押出成形した後に炭酸化処理することを特徴とするので、良好な寸法精度と高い強度を有する炭酸化硬化体を得ることができ、上記効果を確実に発揮することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の炭酸化硬化体の一例を示す模式斜視図である。
図２は、本発明の炭酸化硬化体を用いた無機外壁の一例を説明する模式斜視図である。
本発明の炭酸化硬化体１は、上記無機材料が炭酸化処理されてなる硬化体であって、図２に例示するように、躯体ボード２の表面に設けられた凸条部３に取り付け可能な凹条部４を有するものである。
【００３０】
上記躯体ボード２としては、例えば、建築物や構築物などの無機外壁を構成する窯業系下地材である。
【００３１】
上記躯体ボード２の凸条部３は、図２に例示するように、躯体ボード２の表面５に、高さ長さ方向に一定の間隔ｅをおいて複数個形成されており、それらの凸条部３の表面６は躯体ボード２の表面５に対して平行に形成され、各凸条部３の片側の端縁部は躯体ボード２の幅方向に平行に形成され、それらの端縁部は鋭角に折れ曲がって躯体ボード２の表面５に繋がる蟻溝７，８が形成されている。
【００３２】
本発明の炭酸化硬化体１は、図１に例示するように、外周縁９によって矩形に縁取られており、その裏面１０に躯体ボード２の凸条部３に取り付け可能な凹条部４を有し、凹条部４の溝縁部は外周縁９の一つの端縁１１に平行に形成され、鋭角に折れ曲がって凹条部４の底面１２へ繋がる蟻溝１３，１４が形成されている。
【００３３】
躯体ボード２の凸条部３の高さｈと炭酸化硬化体１の凹条部４の深さｋは略等しく形成されており、また躯体ボード２の凸条部３の短幅ａと炭酸化硬化体１の凹条部４の短幅ｃ、及び躯体ボード２の凸条部３の長幅ｂと炭酸化硬化体１の凹条部４の長幅ｄは各々略等しく形成されている。
【００３４】
上記炭酸化硬化体１の使用方法としては、図２に例示するように、躯体ボード２の凸条部３の蟻溝７，８と炭酸化硬化体１の凹条部４の蟻溝１３，１４とを係合させて、それらの凸条部３と凹条部４とを嵌合し、例えば建築物や構築物などの無機外壁が構成されるものである。
【００３５】
本発明の炭酸化硬化体１は、上記のように、凸条部３に取り付け可能な凹条部４を有するものであればその形状は特に限定されないが、形状が上記のように蟻溝を有するものであると、躯体ボード２との接合性が向上する点で好ましい。
【００３６】
上記凸条部３と凹条部４の接合については、上記蟻溝等の形状によって機械的に接合されてもよいし、モルタル、接着剤、粘着剤などで接合されてもよい。
【００３７】
【実施例】
以下に実施例を示すことにより、本発明を更に具体的に説明する。
尚、本発明は下記実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例）
珪酸カルシウムとしてワラストナイト鉱物粉砕品（清水工業社製；品番「Ｈ１２５０Ｆ」）３０重量部、無機充填材としてアタパルジャイト（昭和化学社製；品番「＃２」）５０重量部、廃石膏粉（石膏ボード粉砕粉から紙等が取り除かれたもの）５５重量部、及び水溶性高分子物質としてヒドロキシメチルセルロース（信越化学工業社製；品番「９０ＳＨ−３００００」）１．３重量部をオムニミキサーで混合し混合粉体を得た。次に、パルプ繊維（パルテック社製；品番「セルファイバー」）１６重量部及び減水材（ポゾリス物産社製；品番「ＳＰ−８Ｎ」）を水６２重量部に分散・混合した水溶液と上記混合粉体とをオムニミキサーで混合した後、土練機（宮崎鉄工社製；品番「ＭＰ１００−１」）で混練し無機材料混合物を得た。次にこの無機材料混合物を真空押出機（本田鉄工社製；品番「ＨＤＥ−３」）を用いて、図１に示すような深さｋが５ｍｍ、短幅ｃが２７ｍｍの蟻溝１３，１４を裏面に有する形状で押出成形したあと、その成形物を二酸化炭素１．０ＭＰａ、６０℃の条件下で３０分間放置して炭酸化処理を行い、炭酸化硬化体１を得た。
【００３９】
得られた炭酸化硬化体１を、図２に示すような凸条部３が５９ｍｍの間隔ｅをおいて形成された躯体ボード２の端縁１５側から、凸条部３と炭酸化硬化体１の凹条部４の蟻溝１３，１４とを嵌合し、所定の位置までスライドさせた。上記操作を複数回行い、無機外壁を完成させた。
【００４０】
得られた無機外壁は、凹条部４の蟻溝１３，１４において隙間やガタツキもなく、割れや欠けの発生も観られず、また、炭酸化硬化体１の端縁部が綺麗に揃い目地の波打ちの発生もなく、良好な仕上がり外観が得られた。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、内外装材として十分な強度を有し、凹条部を躯体ボードの表面に設けられた凸条部に取り付けた際に、隙間やガタツキ若しくは割れや欠けなどが発生することなく、目地の仕上がりなどの外観が良好な炭酸化硬化体、無機内外装材及びその製造方法を提供することができる。
【００４２】
このことから、内外装材の側面や裏面に特別な係合凸部や金具などを設ける必要性がなく、凹条部を躯体ボードの表面に張り付けるのみで施工が終了するため、施工が簡便で施工作業性が改善されるとともに、部品点数も少なくすることができる。
【００４３】
また、本発明の炭酸化硬化体は、無機材料が硬化されてなるので、耐火性、耐候性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炭酸化硬化体の一例を示す模式斜視図である。
【図２】本発明の炭酸化硬化体を用いた無機外壁の一例を説明する模式斜視図である。
【符号の説明】
１  炭酸化硬化体
２  躯体ボード
３  凸条部
４  凹条部
７、８  蟻溝（凸条部）
１３、１４  蟻溝（凹条部）
【図１】
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【図２】
2004218384.tif 000004