(57)【要約】【目的】原型を忠実に表現した凹凸模様を有するとともに高い精度のプレス型を簡便に製造することのできる新規な手法を提供する。【構成】原型（１）の凹凸模様を反転させた第一の凹凸模様７ａを有する第一の型７をＦＲＰで形成し、第一の型の第一の凹凸模様を型取りして該第一の凹凸模様を反転させた第二の凹凸模様８ａを有する第二の型８をＦＲＰで形成し、第二の型の第二の凹凸模様を型取りして該第二の凹凸模様を反転させた第三の凹凸模様９ａを有する第三の型９をＦＲＰで形成して、無機質板量産用のプレス型とする。第二の型は保管しておき、第三の型が量産使用により消耗した場合、保管しておいた第二の型から再度型取りして第三の型を製造する。第三の凹凸模様が形成される側と反対側の面に合板などの木質基材９ｂを埋め込んで第三の型とすることが好ましい。【選択図】図３
2005186440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原型の凹凸模様を反転させた第一の凹凸模様を有する第一の型をＦＲＰで形成し、第一の型の第一の凹凸模様を型取りして該第一の凹凸模様を反転させた第二の凹凸模様を有する第二の型をＦＲＰで形成し、第二の型の第二の凹凸模様を型取りして該第二の凹凸模様を反転させた第三の凹凸模様を有する第三の型をＦＲＰで形成して、無機質板量産用のプレス型とすることを特徴とする、無機質板用プレス型の製造方法。
【請求項２】
前記第一の型をＦＲＰで形成する工程が、原型の凹凸模様を軟質樹脂により型取りすることにより該凹凸模様を反転させた軟質樹脂型を形成した後、該軟質樹脂型の凹凸模様を石膏により型取りすることにより該軟質樹脂型の凹凸模様を反転させた石膏型を形成し、さらに、該石膏型の凹凸模様をＦＲＰにより型取りすることにより該石膏型の凹凸模様を反転させた前記第一の凹凸模様を有する前記第一の型を形成することによって行われることを特徴とする、請求項１記載の無機質板用プレス型の製造方法。
【請求項３】
前記第三の型の前記第三の凹凸模様が形成される側と反対側の面に木質基材が埋め込まれていることを特徴とする、請求項１または２記載の無機質板用プレス型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無機質板用プレス型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅や建築構造物などの外装材として用いられる無機質板は、主として無機質原料を水とともに混練したものを押し出し成形し、得られた成形物をプレス型に型押しして塑性変形させた後、自然養生またはオートクレーブ養生により養生硬化させることによって製造される。上記混練物は、たとえば、セメントにフライアッシュなどの混和剤、珪石粉、再生粉、ＥＰＳなどの骨材を加え、さらにメチルセルロースなどの押出助剤、ポリプロピレン繊維、パルプなどの補強繊維を加え、得られた混合物に適量の水を加えて混練することによって調製される。
【０００３】
プレス型には凹凸模様が設けられており、型押しによって該凹凸模様が成形物に転写される。金属製のプレス型は、堅牢で耐摩耗性に優れているので、プレス処理に際しての反復使用回数が大きく、凹凸模様の変形が少ないという利点がある。金属製プレス型の製造方法としては、下記特許文献１に記載のように、薬液による食刻（エッチング）と、機械加工による切削が知られている。
【特許文献１】特開２００２−２０５１３２号公報（段落００１０，００１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属製プレス型の製造に際しては、原型の凹凸模様を反転した雌型の凹凸模様を形成しなければならず、従来のエッチング・切削加工のいずれの方法においても非常に煩雑な作業となり、熟練と手間および時間を要し、それでもなお原型の凹凸模様を忠実に再現することは容易ではなかった。
【０００５】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、原型を忠実に表現した凹凸模様を有するとともに高い精度のプレス型を簡便に製造することのできる新規な手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を達成するため、請求項１にかかる本発明の無機質板用プレス型の製造方法は、原型の凹凸模様を反転させた第一の凹凸模様を有する第一の型をＦＲＰで形成し、第一の型の第一の凹凸模様を型取りして該第一の凹凸模様を反転させた第二の凹凸模様を有する第二の型をＦＲＰで形成し、第二の型の第二の凹凸模様を型取りして該第二の凹凸模様を反転させた第三の凹凸模様を有する第三の型をＦＲＰで形成して、無機質板量産用のプレス型とすることを特徴としている。第二の型は保管しておき、第三の型が量産使用により消耗した場合、保管しておいた第二の型から再度型取りして第三の型を製造する。
【０００７】
請求項２は、請求項１記載の無機質板用プレス型の製造方法において、前記第一の型をＦＲＰで形成する工程が、原型の凹凸模様を軟質樹脂により型取りすることにより該凹凸模様を反転させた軟質樹脂型を形成した後、該軟質樹脂型の凹凸模様を石膏により型取りすることにより該軟質樹脂型の凹凸模様を反転させた石膏型を形成し、さらに、該石膏型の凹凸模様をＦＲＰにより型取りすることにより該石膏型の凹凸模様を反転させた前記第一の凹凸模様を有する前記第一の型を形成することによって行われることを特徴としている。
【０００８】
請求項３は、請求項１または２記載の無機質板用プレス型の製造方法において、前記第三の型の前記第三の凹凸模様が形成される側と反対側の面に木質基材が埋め込まれていることを特徴としている。
【０００９】
本発明において、原型は、本発明のプレス型で製造しようとする無機質板に付与すべき凹凸模様の元となる凹凸模様を有する自然石、擬石などの単位ブロック、またはこの単位ブロックを複数平面的に並べて板状とした集合ブロック、あるいは一体の自然石、擬石である。
【００１０】
第一ないし第三の型はＦＲＰ（繊維強化プラスチック）で形成される。ＦＲＰは、ガラス繊維を主な補強材とする低圧成形用熱硬化性樹脂の積層成形品である。低圧成形用熱硬化性樹脂の代表例は不飽和ポリエステルであるが、その他、エポキシ樹脂、低圧フェノール樹脂、低圧メラミン樹脂、シリコン樹脂などを用いることができる。さらに、ＦＲＰ用の樹脂原料として、低圧成形用熱硬化性樹脂の他に、適量の充填材、顔料、硬化剤などを含むことができる。低圧成形用熱硬化性樹脂の塗布に際しては、刷毛塗り、こて塗り、スプレー塗装など適宜の方法を選定する。補強材と低圧成形用熱硬化性樹脂とを交互に積層した後、常温または加熱により硬化させてＦＲＰを得る。
【００１１】
第三の型においては、その凹凸模様が形成される側と反対側の面に合板が埋め込まれていることが好ましい。この場合、合板が完全に埋め込まれ、その裏側をＦＲＰで覆われている形態とすることが好適である。合板としては３プライ以上で５ｍｍ厚以上のものを使用する。厚手の合板を用いることにより型の剛性を高めることができる。
【００１２】
第一の型を形成するに際して用いる軟質樹脂型は、シリコンなど流動性に優れた軟質樹脂を原型の単位ブロックの表面に流して形成した単位軟質樹脂型、または複数の単位ブロックを平面的に並べた板状の集合ブロックの全体に流して形成した一体軟質樹脂型である。
【００１３】
石膏型は、各単位軟質樹脂型に石膏（焼き石膏＝ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏに水を加えて流動性を与えたもの）を流し込んで石膏の単位ブロックを形成し、これを複数平面的に整列させて板状にしたもの、または一体軟質樹脂型に石膏を流し込んで形成した一体石膏型である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１にかかる本発明の無機質板用プレス型の製造方法によれば、第一ないし第三の型をいずれもＦＲＰで形成するので、原型に忠実に第一ないし第三の凹凸模様を転写再現することができる。また、第二の型を保管しておくことにより、第三の型が量産使用により消耗した場合、保管しておいた第二の型から再度型取りして第三の型を製造することができるので、量産用の型を必要に応じていつでも簡便に得ることができる。
【００１５】
請求項２にかかる本発明の無機質板用プレス型の製造方法によれば、第一の型を形成するに当たり、軟質樹脂を用いることによって原型の凹凸模様を忠実に型取りすることができるとともに、原型の凹凸模様がオーバーハングなどで入り組んでいる場合であっても、軟質樹脂型の離型が容易である。さらに、軟質樹脂型の凹凸模様を石膏により型取りして石膏型を形成するので、ここからＦＲＰ製の第一の型を製作する際の離型性が良好になるように修正加工することが容易である。
【００１６】
請求項３にかかる本発明の無機質板用プレス型の製造方法によれば、第三の型において、第三の凹凸模様が形成される側と反対側の面に木質基材が埋め込まれているため、その剛性が向上し、第三の型の取り扱いや、プレス機への取付性、プレス時の無機質板の離型性などが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の無機質板用プレス型の製造方法の一実施形態として、原型として用いる原石の単位ブロックから単位軟質樹脂型を経て石膏の単位ブロックを製造するまでの工程を示す説明図であり、まず、図１（ａ）に示すように、自然石や擬石などの表面に凹凸模様を有する原石の単位ブロック１を準備する。原石単位ブロック１の凹凸模様は、製造しようとする無機質板に付与すべき凹凸模様に対応して形成されるが、離型性（型抜き性）を考慮して、型抜き勾配の必要な箇所には抜き勾配を設け、オーバーハング部分があれば無くすなどの形状修正を行っておくことが好ましい。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、原石単位ブロック１の表面にシリコン樹脂を流して硬化させることにより、シリコンの単位型２を形成する。このシリコン単位型２は、原石単位ブロック１の表面の凹凸模様を型取りすることにより反転した凹凸形状を有するものとなっている。
【００１９】
さらに、図１（ｃ）に示すように、シリコン単位型２に石膏（焼き石膏＝ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏに水を加えて流動性を与えたもの）を流し込んで硬化させることにより石膏の単位ブロック３を形成する。この石膏単位ブロック３は、シリコン単位型２の凹凸形状を型取りすることにより反転した表面凹凸形状を有するものとなっており、したがって原石単位ブロック１の表面凹凸模様と略同一の表面凹凸模様を有するものである。この石膏単位ブロック３についても、離型性（型抜き性）を考慮して、型抜き勾配の必要な箇所には抜き勾配を設け、オーバーハング部分があれば無くすなどの形状修正を行っておくことが好ましい。
【００２０】
図２は、この実施形態において、図１（ｃ）により製造された石膏単位ブロック３から石膏型を製造するまでの工程を示す説明図であり、図２（ｄ）に示すように、石膏単位ブロック３を複数平面的に整列させて石膏集合ブロック４を形成した後、図２（ｄ’）に示すように、この石膏集合ブロック４を接着剤や両面粘着テープなどにより合板やＭＤＦなどの座板５の上に固定して石膏型６を形成する。
【００２１】
なお、図２（ｄ）に示すような石膏集合ブロック４を形成する代わりに、原石単位ブロック１を複数平面的に整列して得た原石の集合ブロックまたは原石の一体ブロックにシリコン樹脂を流し込むことによりシリコンの一体型を形成し、このシリコン一体型から石膏の一体型を形成しても良い。
【００２２】
図３は、この実施形態において、図２（ｄ‘）により製造された石膏型６（または上記のようにして形成した石膏の一体型）から第一ないし第三のＦＲＰ型を順次に製造する工程を示す説明図であり、まず、この石膏型６の凹凸面の上に、不飽和ポリエステル樹脂と補強材としてのガラス繊維とを交互に積み重ねて硬化させることにより図３（ｅ）に示すような第一のＦＲＰ型７を製造し、次いで、この第一のＦＲＰ型７の凹凸模様７ａの上に、同様にして不飽和ポリエステル樹脂と補強材としてのガラス繊維とを交互に積み重ねて硬化させることにより図３（ｆ）に示すような第二のＦＲＰ型８を製造し、さらに、この第二のＦＲＰ型８の凹凸模様８ａの上に、同様にして不飽和ポリエステル樹脂と補強材としてのガラス繊維とを交互に積み重ねて硬化させることにより図３（ｇ）に示すような第三のＦＲＰ型９を製造する。
【００２３】
これら第一ないし第三のＦＲＰ型７，８，９を形成するに際して、不飽和ポリエステル樹脂は常温で刷毛塗り、こて塗り、スプレー塗布などの方法で凹凸面上に塗布した後、常温または加熱により硬化される。第一のＦＲＰ型７には、石膏型６の表面凹凸模様６ａが型取りされることにより該凹凸模様６ａが反転した凹凸模様７ａが形成される。第二のＦＲＰ型８には、第一のＦＲＰ型７の表面凹凸模様７ａが型取りされることにより該凹凸模様７ａが反転した凹凸模様８ａが形成される。第三のＦＲＰ型９には、第二のＦＲＰ型８の表面凹凸模様８ａが型取りされることにより該凹凸模様８ａが反転した凹凸模様９ａが形成される。第三のＦＲＰ型９に形成される凹凸模様９ａは、第一のＦＲＰ型７の凹凸模様７ａと略同一形状である。
【００２４】
第一ないし第三のＦＲＰ型７，８，９において、凹凸模様７ａ，８ａ，９ａが形成される側とは反対側に合板などの木質基材７ｂ，８ｂ，９ｂが設けられ、型の剛性を高めている。この実施形態においては、第一および第二のＦＲＰ型７，８では硬化したＦＲＰ７ｃ，８ｃの平滑面側に合板７ｂ，８ｂが積層貼着されているが、第三のＦＲＰ型９においては、合板９ｂがＦＲＰ９ｃの平滑面側に積層貼着されるとともにその四周が完全にＦＲＰ９ｃに覆われるようにＦＲＰ９ｃの内部に埋め込まれている。
【００２５】
図４は、この実施形態により製造された第三のＦＲＰ型９を用いて無機質板を製造する工程を示す説明図であり、無機質原料に水を加えて混練した混練物１０が押出機１１に投入される。混練物１０は、たとえば、セメントにフライアッシュなどの混和剤、珪石粉、再生粉、ＥＰＳなどの骨材を加え、さらにメチルセルロースなどの押出助剤、ポリプロピレン繊維、パルプなどの補強繊維を加え、得られた混合物に適量の水を加えて混練することによって調製されたものである。
【００２６】
押出機１１に投入された混練物１０は、押出機１１のスクリュー羽根１２により押出機１１から吐出され、搬送コンベア１３，１３上の台板１４，１４に移載され、位置ｐでカットされて所定寸法の厚板状成形物１５とされ、搬送コンベア１３，１３によって移送され、台板１４ごとプレス機１６の固定下側盤１６ａ上に載置される。プレス機１６の昇降移動可能な上側盤１６ｂには第三のＦＲＰ型９が取り付けられており、この上側盤１６ｂを下降させて、第三のＦＲＰ型９を厚板状成形物１５に対して押圧することによって、厚板状成形物１５の表面に第三のＦＲＰ型９の凹凸模様９ａを転写形成する。このようにして凹凸模様９ａが形成された成形物１５‘は、台板１４ごとプレス機１６から出口側搬送コンベア１７に移載され、位置ｑ，ｒで規定寸法にカットされる。規定寸法にカットされた成型物１５’は、この後、自然養生またはオートクレーブ養生によって養生硬化されて、所定の凹凸模様を有する無機質繊維板として製品化される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の無機質板用プレス型の製造方法の一実施形態として、原型として用いる原石の単位ブロックから単位軟質樹脂型を経て石膏の単位ブロックを製造するまでの工程を示す説明図である。
【図２】この実施形態において、石膏単位ブロック３を複数平面的に整列させて石膏型を製造するまでの工程を示す説明図である。
【図３】この実施形態において、図２（ｄ‘）により製造された石膏型６から第一ないし第三のＦＲＰ型を順次に製造する工程を示す説明図である。
【図４】この実施形態により製造された第三のＦＲＰ型を用いて無機質板を製造する工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  原石の単位ブロック
２  シリコンの単位型（軟質樹脂型）
３  石膏の単位ブロック
４  石膏の集合ブロック
５  座板
６  石膏型
７  第一のＦＲＰ型（第一の型）
７ａ  凹凸模様（第一の凹凸模様）
７ｂ  合板（木質基材）
７ｃ  ＦＲＰ
８  第二のＦＲＰ型（第二の型）
８ａ  凹凸模様（第二の凹凸模様）
８ｂ  合板（木質基材）
８ｃ  ＦＲＰ
９  第三のＦＲＰ型（第三の型）
９ａ  凹凸模様（第三の凹凸模様）
９ｂ  合板（木質基材）
９ｃ  ＦＲＰ
１０  混練物
１１  押出機
１２  スクリュー羽根
１３  搬送コンベア
１４  台板
１５  厚板状成形物
１６  プレス機
１７  出口側搬送コンベア
【図１】
2005186440.tif 000003
【図２】
2005186440.tif 000004
【図３】
2005186440.tif 000005
【図４】
2005186440.tif 000006