(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維長０．５〜６ｍｍのウエットパルプ量の２〜８質量倍の水の存在下でウエットパルプに水を吸収させた後、プローシェアーミキサーに投入して解繊する工程と、
解繊したウエットパルプ４〜２０質量部に、セメントとフライアッシュと珪石とパーライトとを含む無機質成分をパルプとの合量が１００質量部となるように添加して混合する工程と、
混合物を散布してマットを形成させ、得られたマットに模様型板を重ねて加圧成形した後オートクレーブ養生する工程とを含むことを特徴とする、無機質セメント板の製造方法。
【請求項２】
セメントとフライアッシュと珪石を含む無機質粉末中におけるＣａＯ／ＳｉＯ2モル比が３０／７０〜７０／３０であることを特徴とする、請求項１に記載の無機質セメント板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、付形性に優れた厚物サイディングボードの製造方法の開発を目的とする。本発明の方法で製造された厚物サイディングボードは、建造物内外壁として好適に使用出来る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機質セメント板は、生産性の面で優れた抄造法（ハチェック法、長網法）、押出し法、脱水プレス法などの湿式製造方式で製造されている。
しかしながら、上記湿式法で形成されたグリーンシートを成形プレス或いは成形ロールで加圧成形して凹凸模様を付与する場合、深く鋭い凹凸模様の形成が困難であるという欠点が在った。また、加圧成形時にろ過水が大量に発生し、環境保全を考慮した水処理を実施すると、製造コストがアップするといった問題も在った。
【０００３】
一方、深く鋭い凹凸模様の付与が可能で、且つ、加圧成形時にろ過水の発生のない無機質製造板の製造方法として、木片セメント板を製造する乾式法が提案されているが（例えば、特開平３−１３１５５４号公報）、主に木片を補強材料として使用するため、寸法安定性が悪く、板が反ったり、あばれが生じて、外壁としての役割を果たせないという欠点が在った。また、木片から溶出する硬化阻害物質による硬化不良を防止するため、硬化促進剤を添加する必要が在り、材料コストがアップするという問題が在った。木片に代えてパルプ繊維を使用する方法が提供されているが（例えば、特開昭６３−２５６５６０号、同６３−２５６５６１号、同５６−６３８５８号の各公報）、パルプ繊維の補強効果が十分でなく、軽量で強度的にも優れた無機質セメントを与えるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、鬆、欠陥発生量が非常に少ないことは勿論のこと、深い凹凸模様形成も可能にする良好な付形性を有し、特性的には寸法変化率が０．１％程度と小さく且つ強度的にも優れた無機質セメント板と、このセメント板を与える製造方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、適切量の水の存在下で予め解繊したパルプを混入した無機質セメント板が上記課題を解決したセメント板となり得ることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、繊維長０．５〜６ｍｍのウエットパルプ量の２〜８質量倍の水の存在下でウエットパルプに水を吸収させた後、プローシェアーミキサーに投入して解繊する工程と、解繊したウエットパルプ４〜２０質量部に、セメントとフライアッシュと珪石とパーライトとを含む無機質成分をパルプとの合量が１００質量部となるように添加して混合する工程と、混合物を散布してマットを形成させ、得られたマットに模様型板を重ねて加圧成形した後オートクレーブ養生する工程とを含むことを特徴とする、無機質セメント板の製造方法に関する。以下に、本発明を詳細に説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の無機質セメント板では、補強材としてパルプ繊維を使用することを特徴とするが、パルプ繊維には他成分との混合に先立ち、湿った状態下で解繊処理を施して置くことが必要である。乾燥状態下で解繊されたドライパルプは使用できない。
解繊処理はミキサーで行うが、その際、水を存在させて繊維の凝集力を低減させて置く必要が在る。水量はパルプ量の２〜８質量倍とする。水の量がパルプ量の２質量倍より少ないと、解繊が十分に進まず、これは後工程で毛玉となり、最終製品に残ってくることになる。また、セメントの硬化に十分な水が存在しないため強度が十分に発生しない。一方、水量がパルプ量の８質量倍より大であると、解繊に対する効果は頭打ちに成るのに、他成分を混合した後の成形時に、成型不良を招くだけでなく強度低下をも招き、当然のことながら有害物除外処理の必要なろ過水の量が増えるので好ましくない。
【０００７】
解繊処理と原料混合を別容器で行う事も出来るが、両容器を兼用させ、パルプ解繊処理の後、同一容器内にセメント等の他成分を添加して、混合するのが便利な方法である。
【０００８】
本発明において、湿った状態下でのパルプの解繊及びそれに続く無機質粉末との混合に好適に使用できるミキサーの種別は限定されないが、好適に使用出来るミキサー種としてプローシェアーミキサーを挙げることができる。このミキサーは、横形円筒混合ドラムの一種であるが、ドラム中央を貫通する回転軸には複数個のプローシェアー（plough  share：すきの刃型ショベル羽根）が配置されていることと、混合ドラムの下部内壁上の、垂直方向では回転軸中心から４５度の方向で、水平方向では、隣り合うプローシェアーの中間に当る位置に設けられた独立駆動チョッパーを備えていることを特徴としたものであり、ウエットパルプの解繊は勿論のこと、所謂「ダマ」、「ママコ」として知られる粉体同士の凝集物の解砕にも効果が在る。
【０００９】
本発明で使用するパルプは、木材パルプ、竹パルプ、ボロパルプ、リンターパルプ等各種のものが使用可能であるが、生産量の９０％を占める木材パルプが、当然、最も好ましいものである。また、バージンパルプを使用する必要はなく、故紙から製造した回収パルプも特性的には何等問題無く、コストの面も勘案すると最も好ましい材料である。
また、ポリプロピレン、ポリエチレン等の人工有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の人工無機繊維も単独で又はパルプと併用して使用可能である。
【００１０】
本発明で使用するパルプの繊維長は特に限定されないが、０．５〜４０ｍｍ、好ましくは、０．５〜６ｍｍの範囲のものを使用することにより、無機質粉末との混合性に優れているだけでなく、特性的に優れたボードを得ることが可能となる。
【００１１】
補強材としてのパルプは、少ないと補強効果が発現しないし、一方、多すぎると、寸法安定性が低下すると共に、不燃性が損なわれることから、その添加量は絶乾状態で全体の４〜２０質量％、好ましくは６〜１２質量％とする。
【００１２】
本発明のサイディングボードを構成する無機質成分は、Ｃａ源としてのセメントに、Ｓｉ源を加えて形成されるケイ酸カルシウムを主成分とする水硬性無機物である。Ｃａ源としてのセメントとしては、例えば普通ポルトランド、早強ポルトランド、アルミナ、フライアッシュの各セメントを、また、Ｓｉ源としては、珪石粉、例えばフライアッシュ、石炭灰、珪砂、シリカフューム、珪藻土を挙げることができる。
本発明で使用されるＣａ源とＳｉ源の比は、ＣａＯ／ＳｉＯ2モル比で表して、３０／７０〜７０／３０の範囲であり、好ましいのは、４０／６０〜６０／４０の範囲である。
【００１３】
また、軽量化を目的とし、パーライト、シラスバルーン、ガラスバルーン、発泡性熱可塑性プラスチックビーズを添加する事もできる。これ等発泡体の過度の添加はボード強度の低下を招くことから、その添加量は内割で２０質量％以下とする。
【００１４】
ミキサーで混合されたウエットパルプを含む原料混合物は、フォーミング装置で先ずコールプレート上に散布堆積されてフォーミングマットが作成される。該フォーミングマットは、プレスを使用し、１０〜５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下で成形される。ボード表面に模様を付加する場合には、該フォーミングマットの上および／または下に模様型板を重ねて加圧成形する。
【００１５】
得られた成形体は、４０〜８０℃の温度下で６〜２０時間蒸気養生を行った後、オートクレーブ中において１６０〜１８０℃、６〜１０ｋｇ／ｃｍ2で４〜１０時間養生される。この後、含水率約１０％程度まで乾燥させて、成形体を得る。成形体には、必要に応じてシーラー処理、表面化粧を施して、商品となる。
【００１６】
【実施例】
以下では、本発明の方法による成形体製造の具体例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
（１）使用原料
次の無機系及び有機系原料を使用した。
・セメント：普通ポルトランドセメント
・フライアッシュ：ブレーン比表面積３８００ｃｍ2／ｇ
・珪砂：ブレーン比表面積４０００ｃｍ2／ｇ
・パーライト：粒径０．３ｍｍ、かさ比重０．２０
・ウエットパルプ：含水率３０％
・ドライパルプ：含水率２％以下
・木片：幅２〜３ｍｍ×長さ２００〜３００ｍｍ
【００１７】
（２）原料混合
予め、パルプ又は木片８質量部に、所定量の水を添加吸収させた後、プローシェアーミキサーへ投入して３分間混合し、解繊を行った。ミキサーは、フラット型チョッパー及び標準型ショベル羽根を装着した大平洋機構株式会社製のＷＢ型プローシェアーミキサーを使用した。
次いで、セメント６０質量部、フライアッシュ１２質量部、珪石粉１３質量部およびパーライト７質量部を添加し、更に３分間混合し、成形用混合物を得た。この混合方法をＡ方式と呼ぶ。
また、予めパルプに水を加えず、水４２質量部は、セメント、フライアッシュ等無機成分を添加する際に添加する以外はＡ方式と同じ混合方法（Ｂ方式）も検討した。
原料配合比及び混合方式については表１に示すが、水の添加量及び混合方式以外は、各例共通である。
【００１８】
（３）フォーミング、圧搾及び養生
混合物は、公知の風力フォーミングマシンを使用して、３００ｍｍ×３００ｍｍ×６０ｍｍのフォーミングマットを形成させた。
得られたフォーミングマットはプレスに設定し、３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力下で圧搾し、成形体を得た。
【００１９】
（４）養生、乾燥
圧搾後の成形体は、加圧プレスに加圧・拘束された状態で、６０℃、湿度１００％の条件下で１６時間、加熱養生して一次養生を行った後、プレスから取り出した。一次養生物は、１７０℃の条件下で二次養生を行い、成形体を得た。
成形体は、含水率８％になるまで乾燥し、特性評価に供した。
【００２０】
（５）特性評価
供試体の特性評価は次の方法で行った。
・曲げ強度：ＪＩＳＡ ５４２２「窯業系サイディング」に準拠した方法で測定した。
・寸法変化率：ＪＩＳＡ ５４２２「窯業系サイディング」に準拠した方法で測定した。
・比重：測定寸法から計算した体積と重量から計算して求めた。
・板の外観を目視で観察し、表面均一性の判定を行った。
・付形性：表１に示す形状の、付形性角度の種々異なる模様型を使用して片面に溝を形成させたセメント板を作成し、溝部分に欠陥が観察されない最大付形性角度で示した。尚、模様型の溝深さは４ｍｍであり、付形性角度は５度刻みのものを使用した。
結果は、配合組成と共に表１に示す。
【００２１】
【表１】
0004449237.tif 000002
【００２２】
【発明の効果】
表１の結果から、予め適量の水と混練て解繊したパルプに無機質粉体を添加した本発明の無機質セメント板は、パルプの偏在が抑制され、優れた外観を持ち、寸法安定性、付形性及び強度に優れたものであることが分かる。