(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緻密構造を有する表裏層と粗構造を有する芯層とからなる三層構造を有し、セメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している木質セメント板において、二辺又は四辺の表面端部に接合目地凹部を有し、該接合目地凹部の切削面が緻密構造を有する表層の層内に位置していることを特徴とする木質セメント板
【請求項２】
緻密構造を有する表裏層において表層の厚みが裏層の厚みよりも厚くしてなることを特徴とする請求項１に記載の木質セメント板
【請求項３】
前記接合目地凹部の切削面の切削角度が３０〜７０°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木質セメント板
【請求項４】
セメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している原料を、木質セメント板に接合目地用溝を形成するための凸部を有する型板上に散布して表層とし、その上にセメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している原料を散布して芯層とし、さらにその上にセメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している原料を散布して裏層として三層構造とし、プレス成形することでマットを成形するとともに接合目地用溝を成形し、硬化養生したのち、木質セメント板の二辺又は四辺の表面端部の接合目地用溝に切断切削により接合目地凹部を形成し接合目地凹部の切削面を緻密構造を有する表層の層内に形成する木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】
本発明は主として建築物に使用される木質セメント板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セメント硬化物内に木質補強材が分散している緻密構造を有する表裏層と粗構造を有する芯層とからなる三層構造を有する木質セメント板の、木質セメント板相互の接合施工は、木質セメント板の端部に実加工した相じゃくり施工や、実を加工せずに端部垂直面相互をシ−リング材を介して施工する方法などがあり、近年は施工手間や防水、漏水の問題から木質セメント板相互の接合目地をジョイナ−のみで施工する施工法も増えてきた。
この場合、木質セメント板は図１のように、端部に接合目地凹部（１）を形成されており、接合目地凹部（１）は板厚みから接合の為の凹部の厚みを引いた残りしろ部（３）と、ジョイナ−が施工の際に引っかかる柄合わせ部（２）とによって構成されている。
しかし、相じゃくり施工やシ−リング材施工がある程度の寸法誤差を実やシ−リング材が吸収してくれるのに対し、バックアップ材を入れないジョイナ−での施工はかなりの寸法精度が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このために、寸法精度を出すために、木質セメント板の凹部のないフラットの端部を切削して接合目地凹部を形成していた。
この場合、図６のように、緻密構造を有する表層（１２）裏層（１４）、粗構造を有する芯層（１３）の三層構造の木質セメント板（１１）をまず厚み方向に垂直に切断面（８）で切断し、その切断端部を切削面（９）のように、斜めにそして厚み方向に平行に切断して、柄合わせ部と斜面部を形成していた。
しかし、この方法は、切断による形成なので寸法精度は良いが、切断面、特に斜面部に粗構造で比重が低い芯層（１３）部分が露出して来るので、芯層の木質補強材（木片等）が切断面に出て来ることになり、強度や表面性能、吸水性能、耐久性、対凍性などに悪影響を与える。
このために、切断切削木口面をしっかりと塗装する必要があるのでコストアップになってしまい、また、きちんと塗装しても、どうしても切断切削時に木質補強材がマトリックスから浮きやすく、そのために長期的な耐久性は悪く、塗膜剥離やヘア−クラアック等の問題を起こしていた。
また、ジョイナ−とのジョイント部分も粗構造の芯層（１３）が露出しており、その為にジョイナ−との接合時に欠けたりして不具合が生じやすかった。
【０００４】
また、図７のように、この接合目地凹部（１）を切削ではなく、型板（１７）の凸部によって木質セメント板に予め接合目地凹部用溝（１０）を形成しておき、この接合目地凹部用溝（１０）の中央で縦に１回だけ切断面（８）で切断して接合目地凹部（１）を形成していた。
この方法だと、確かに接合目地凹部（１）の斜面部や柄合わせ部の表面は芯層（１３）の露出がなく、緻密構造で比重の高い表層部が現れるので、強度や表面性能、吸水性能、耐久性、耐凍性などの諸物性は問題がなく、ジョイナ−とのジョイント部分も問題はないが、型板（１７）の長期に亘る使用により、型板自体の収縮等により精度が問題になってくる場合がある。
その為、この型板（１７）を使用した木質セメント板の寸法が変わったりして、接合目地凹部の斜面部や柄合わせ部の寸法がばらつく場合があり、問題となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本請求項１に記載の発明は、緻密構造を有する表裏層と粗構造を有する芯層とからなる三層構造を有し、セメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している木質セメント板において、二辺又は四辺の表面端部に接合目地凹部を有し、該接合目地凹部の切削面が緻密構造を有する表層の層内に位置している木質セメント板であることを特徴としている。
上記の構成によれば、接合目地凹部の寸法精度が良く、また、接合目地凹部の強度や表面性能、吸水性能、耐久性等の諸物性の問題のない木質セメント板を得ることが出来る。
【０００６】
また、本請求項２に記載の発明は、前記緻密構造を有する表裏層において表層の厚みが裏層の厚みよりも厚くしてなる木質セメント板であることを特徴としている。
上記の構成によれば、接合目地凹部がより簡単に形成された木質セメント板を得ることが出来る。
【０００７】
また、本請求項３に記載の発明は、前記接合目地凹部の切削面の切削角度が３０〜７０°である木質セメント板であることを特徴としている。
上記の構成によれば、接合目地凹部がより正確に形成された木質セメント板を得ることが出来る。
【０００８】
また、本請求項４に記載の発明は、セメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している原料を、木質セメント板に接合目地用溝を形成するための凸部を有する型板上に散布して表層とし、その上にセメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している原料を散布して芯層とし、さらにその上にセメント硬化物のマトリックス内に木質補強材が分散している原料を散布して裏層として三層構造とし、プレス成形することでマットを成形するとともに接合目地用溝を成形し、硬化養生したのち、木質セメント板の二辺又は四辺の表面端部の接合目地用溝に切断切削により接合目地凹部を形成し接合目地用凹部の切削面を緻密構造を有する表層の層内に形成することを特徴としている。
上記の構成によれば、接合目地凹部の切削面が緻密構造を有する表層の層内に位置している木質セメント板を製造することが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
〔セメント硬化物〕
本発明に用いられるセメント硬化物としては、ポルトランドセメント、高炉スラグセメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、白色セメント等のセメント類がある。上記セメント類には二種以上混合使用されてもよい。
【００１０】
〔木質補強材〕
本発明に用いられる木質補強材としては、木粉、木毛、木片、木質繊維、木質パルプ、木質繊維束、ドライパルプ等が使用される。好ましい木質補強材としては、巾０．５〜２．０ｍｍ、長さ１〜２０ｍｍ、長さと厚みの比率が２０〜３０の木片や、直径０．１〜２．０ｍｍ、長さ２〜３５ｍｍの分枝および／または彎曲および／または折曲した木質繊維束がある。上記木質補強材は二種以上混合されてもよい。また、木質補強材として木質スクラップから再生したものを使用することも出来る。
【００１１】
〔第三成分〕
上記の原料の他に更にセメントの一部をケイ砂、ケイ石粉、シリカフュ−ム、パ−ライト、ベントナイト、珪藻土等の充填材で置換してもいいし、シラスバル−ン、膨張粘土、バ−ミキュライト等の無機軽量体や、マイカ、粘土、キラ、ベントナイト等の無機成分が使用されてもよい。
その他の軽量体として発泡ポリスチレンビ−ズやその他の有機発泡体を添加してもよい。
また、その他の添加剤として、公知の界面活性剤、撥水剤、分散剤、減水剤、セメント硬化促進剤等が使用されてもよい。
【００１２】
〔木質セメント板の製造方法〕
本発明の製造方法としては、乾式製造方法が用いられる。
本発明の木質セメント板の製造方法は、まず、セメント硬化物３０〜６０質量％、ケイ酸含有物質３０〜６０質量％、木質補強材５〜２５質量％を主原料として混合する。
木質補強材としては巾０．５〜２．０ｍｍ、長さ１〜２０ｍｍ、長さと厚みの比率が２０〜３０の木片が好ましい。
これらの原料の全固形分に対し添加水を２５〜４５質量％で添加し、混合し表裏層用原料混合物を得る。
次に、セメント硬化物３０〜６０質量％、ケイ酸含有物質３０〜６０質量％、木質補強材５〜２５質量％を主原料として混合し、これらの原料の全固形分に対して添加水を２５〜４５質量％で添加し、混合して芯層用原料混合物を得る。
木質補強材としては直径０．１〜２．０ｍｍ、長さ２〜３５ｍｍの分枝および／または彎曲および／または折曲した木質繊維束や、巾０．５〜２．０ｍｍ、長さ１〜２０ｍｍ、長さと厚みの比率が２０〜３０の木片が好ましい。
これらの原料混合物を用いて、まず、接合目地用溝を形成するための凸部を有する型板上に表裏層用原料混合物を散布して表層マットとし、その上に芯層用原料混合物を散布して芯層マットとし、さらにその上に表裏層用原料混合物を散布して裏層マットとして三層積層マットをフォ−ミングし、この三層積層マットプレスし圧締硬化させ、更にオ−トクレ−ブ養生や自然養生による養生を行い木質セメント板を得る。
表裏層部の厚みと芯層部の厚みは２：８〜４：６の比率であることが、望ましい。
その後、この木質セメント板の接合目地用溝の中央をカッタ−によりカットし、その後テノ−ナ−やル−タ−によって切削を行い表層の層内に接合目地凹部の切削面を形成し、残りしろ部、柄合わせ部を有する接合目地凹部を形成する。
残りしろ部や柄合わせ部の寸法については特に指定はないが、寸法精度は残りしろ部は±０．５ｍｍ、柄合わせ部は±１．５ｍｍにおさえる。
緻密構造を有している表層の層内に接合目地凹部の切削面を形成しているので、接合目地凹部の寸法精度が良く、また、接合目地凹部の強度や表面性能、吸水性能、耐久性、耐凍性等の諸物性の問題のない木質セメント板を得ることが出来る。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を挙げる。
【００１４】
〔実施例１〕
下記に示す原料配合にて表裏層、芯層の原料混合物を得、この原料混合物を用いて三層積層のマットを成形し、加圧圧締圧力０．６〜２．０ＭＰａで圧締し、その後、４０〜８０℃の温度で硬化し、更に脱型したのち、温度１２０〜２００℃、飽和水蒸気圧０．２〜１．６ＭＰａでオ−トクレ−ブ養生を４〜１２時間行い、木質セメント板を得た。
表裏層の原料配合は、セメント４８質量％、ケイ砂３２質量％、木片１４質量％、木粉６質量％、添加水３０質量％（固形分に対する外添）で、芯層の原料配合は、セメント４７質量％、ケイ砂３０質量％、木片３質量％、木質繊維束１０質量％、発泡ポリスチレンビ−ズ３質量％、フライアッシュ７質量％、添加水３０質量％（固形分に対する外添）である。
木質セメント板の比重は１．０５、接合目地用溝がある部分の比重は１．２５で、板厚みは１６ｍｍ、溝部のある部分の厚みは１２ｍｍ、表裏層の層厚みはそれぞれ約２ｍｍであった。
この後、図２に示すように、接合目地用溝（４）の中央部分で切断面（８）に沿ってカッタ−によりカットして、接合目地端部（５）を形成し、更に、テノ−ナ−によって接合目地端部（５）の斜面部（６）と溝底部（７）の表層部分を切削面（９）に沿って約１ｍｍ切削し表層の層内に接合目地凹部（１）の切削面を形成した。
その結果、接合目地凹部（１）の残りしろ部は１１ｍｍ、柄合わせ部は２ｍｍの接合目地凹部（１）を得た。
緻密構造を有している表層（１２）の層内に接合目地凹部（１）の切削面を形成したので、接合目地凹部（１）の斜面部（６）、溝底部（７）の外形形状の寸法精度が良く、また、接合目地凹部（１）の強度や表面性能、吸水性能、耐久性、耐凍性等の諸物性の問題のない木質セメント板を得ることが出来た。
【００１５】
〔実施例２〕
実施例１と同様の配合、圧締、硬化、養生条件で、木質セメント板を得た。
図３に示すように、製造条件として、表層原料を裏層原料よりも多く散布して製造した。
その結果、表層（１２）の厚みは約５ｍｍ、裏層（１４）の厚みは約１ｍｍと、表層（１２）の厚みが裏層（１４）の厚みよりも厚くしてなる木質セメント板を得た。
その後、接合目地用溝（４）の中央部分で切断面（８）に沿ってカッタ−によりカットして、接合目地端部（５）を形成し、更に、テノ−ナ−によって接合目地端部（５）の斜面部（６）と溝底部（７）の表層部分を切削面（９）に沿って約２．５ｍｍ切削し表層（１２）の層内に接合目地凹部（１）の切削面を形成した。
その結果、接合目地凹部の残りしろ部は約９．５ｍｍ、柄合わせ部は２ｍｍの接合目地凹部（１）を得た。
緻密構造を有している表層（１２）の層内に接合目地凹部（１）の切削面を形成したので、接合目地凹部（１）の斜面部（６）、溝底部（７）の外形形状の寸法精度が良く、また、接合目地凹部（１）の強度や表面性能、吸水性能、耐久性等の諸物性の問題のない木質セメント板を得ることが出来、また、接合目地凹部（１）がより簡単に形成された木質セメント板を得ることが出来た。
【００１６】
〔実施例３〕
実施例１と同様の配合、圧締、硬化、養生条件で、木質セメント板を得た。
図４に示すように、製造条件として、接合目地用溝（４）を形成するための型板の凸部の斜面の傾斜角度を７０°にして木質セメント板を形成した。
その結果、型板の凸部の斜面が反転した接合目地用溝（４）の斜面部の立ち上がり角度θ１は７０°となった。
その後、接合目地用溝（４）の中央部分で切断面（８）に沿ってカッタ−によりカットして、接合目地端部（５）を形成し、更にテノ−ナ−によって接合目地端部（５）の斜面部（６）と溝底部（７）の表層部分を切削面（９）に沿って、傾斜面角度θ２を６０°で切削し、表層（１２）の層内に接合目地凹部（１）の切削面を形成した。
その結果、接合目地凹部（１）の残りしろ部は約１１ｍｍ、柄合わせ部は２ｍｍの接合目地凹部（１）を得た。
緻密構造を有している表層（１２）の層内に接合目地凹部（１）の切削面を形成したので、接合目地凹部（１）の斜面部（６）、溝底部（７）の外形形状の寸法精度が良く、また、接合目地凹部（１）の強度や表面性能、吸水性能、耐久性等の諸物性の問題のない木質セメント板を得ることが出来、また、接合目地凹部（１）がより正確に形成された木質セメント板を得ることが出来た。
【００１７】
その後、図５に示すように、ジョイナ−（１５）を使用して木質セメント板の接合目地凹部（１）どおしを施工したり、ジョイナ−を使用せずに木質セメント板の接合目地凹部（１）どおしの間にシ−リング材（１６）のみで、施工したり、また、止水片を有しているジョイナ−（１５）を使用して施工した。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本請求項１に記載の構成によれば、接合目地凹部の寸法精度が良く、また、接合目地凹部の強度や表面性能、吸水性能、耐久性、耐凍性等の諸物性の問題のない木質セメント板を得ることが出来る。
【００１９】
また、本請求項２に記載の構成によれば、接合目地凹部がより簡単に形成された木質セメント板を得ることが出来る。
【００２０】
また、本請求項３に記載の構成によれば、接合目地凹部の外形形状がより正確に形成された木質セメント板を得ることが出来る。
【００２１】
また、本請求項４に記載の構成によれば、接合目地凹部の切削面が緻密構造を有する表層の層内に位置している木質セメント板を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】接合目地凹部が形成された木質セメント板の端部の説明図
【図２】実施例１に記載の木質セメント板の端部における接合目地凹部の形成手順の説明図
【図３】実施例２に記載の木質セメント板の端部における接合目地凹部の形成手順の説明図
【図４】実施例３に記載の木質セメント板の端部における接合目地凹部の形成手順の説明図
【図５】本発明に記載の木質セメント板の施工の説明図
【図６】従来の切断切削方式による木質セメント板の端部における接合目地凹部の形成手順の説明図
【図７】従来の切断工程のみによる木質セメント板の端部における接合目地凹部の形成手順の説明図
【符号の説明】
１    接合目地凹部
２    柄合わせ部
３    残りしろ部
４    接合目地用溝
５    接合目地端部
６    斜面部
７    溝底部
８    切断面
９    切削面
１０  接合目地凹部用溝
１１  木質セメント板
１２  表層
１３  芯層
１４  裏層
１５  ジョイナ−
１６  シ−リング材
１７  型板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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