(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系無機材料と成形材料中０．２５〜４重量％の範囲で含まれている人造繊維とをプレミックスし、
次いで木片を混合した成形材料を基板上に散布してマットをフォーミングし、該マットを水分存在下で圧締して一次硬化せしめ、該一次硬化体を常温養生又はオートクレーブ養生することを特徴とする木片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、外壁材等の建築板に好適な木片セメント板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、建築用材料としてセメント系無機材料と木片とを含有する成形材料を基板上に散布してマットをフォーミングし、該マットを圧締養生硬化することによって製造される木片セメント板が提供されている。かかる木片セメント板は、成形性、加工性、耐久性、耐火性等の点で優れており、壁板や屋根野地板等の建築用材料として極めて有用である。
【０００３】
しかしながら上記木片セメント板においては微細なクラックの発生が問題となっている。このクラックはセメント硬化体に発生する場合、木片に発生する場合、セメント硬化体と木片との境界に発生する場合の三つのパターンが考えられるが、主たるものはセメント硬化体に発生するクラックである。
【０００４】
従来、クラック防止に人造繊維を添加することも行われているが、セメント、木片、人造繊維を混合して成形材料を調製する場合、木片のかさは非常に大きいので繊維が木片に絡みついてセメントと繊維とが均一に混合されず、補強効果が余り上がらないと云う問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、セメント系無機材料と人造繊維とをプレミックスし、次いで木片を混合した成形材料を基板上に散布してマットをフォーミングし、該マットを水分存在下で圧締して一次硬化せしめ、該一次硬化体を常温養生又はオートクレーブ養生する木片セメント板の製造方法を提供するものである。また該人造繊維は成形材料中０．２５〜４重量％の範囲で含まれることが望ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の木片セメント板は、主としてセメント系無機材料と木片と人造繊維とを原料とするものである。
【０００７】
〔セメント系無機材料〕
本発明に使用するセメント系無機材料とは、ケイ酸カルシウムを主成分とした水硬性の無機材料であり、このような無機材料としては、例えばポルトランドセメント、あるいはポルトランドセメントに高炉スラグを混合した高炉セメント、フライアッシュを混合したフライアッシュセメント、火山灰や白土等のシリカ物質を混合したシリカセメント、アルミナセメント、高炉スラグ等がある。
【０００８】
〔木片〕
本発明に使用する木片としては、特に限定されないが、単層用としては平均長さが１〜２０mm、厚みが０．５〜３mmであるものが好ましく、２層構造における表層又は３層構造における表裏層用としては平均長さが１〜１２mm、厚みが０．５〜１．５mmであるもの（細粒木片）が好ましく、２層構造における裏層用としては平均長さが１〜１５mm、厚みが０．５〜２mmであるもの（中粒木片）が好ましく、３層構造における芯層用としては平均長さが５〜２０mm、厚みが０．８〜２．５mmであるもの（粗粒木片）が好ましい。
上記のとおり、２層構造における裏層用の木片は表層用の木片よりも若干粗くてもよいが、細かい方がクラックが生じにくい。
【０００９】
〔人造繊維〕
本発明に使用する人造繊維としては、ビスコースレーヨン、キュプラ等の再生繊維；アセテート、トリアセテート、プロミックス等の半合成繊維；ナイロン、アラミド等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等のポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維（ビニロン）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のポリ塩化ビニル系繊維、ポリウレタン繊維、ポリオキシメチレン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ベンゾエート繊維、ポリイミド繊維等の合成繊維；ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊維、ロックファイバー、ロックウール、スラグファイバー等の無機繊維；鉄、ステンレススチール、アルミニウム、銅等の金属繊維などが挙げられ、それぞれ１種で又は２種以上混合して使用することができる。
【００１０】
この種のセメント板の補強繊維としてはパルプも使用されているが、パルプはセメント硬化阻害物質を含むので板の養生硬化工程でセメントの硬化が不完全となり、製品の強度が上がらないおそれがある。したがってセメント硬化促進剤を多量に添加する必要があるが、この場合には原料コストが高くなる。しかし本発明ではセメント硬化阻害物質を含まない人造繊維を使用するので、上記パルプを使用する場合のような不具合は解消される。
【００１１】
上記人造繊維の中でも、水硬性のセメント系無機材料との接着性の点からはナイロン繊維やビニロンを、耐衝撃性能の点からはポリプロピレン繊維やポリエステル繊維を使用するのが好ましい。また、該人造繊維にある程度の配向性を付与するために、該人造繊維の繊維長を５〜２０mmとするのが好ましい。繊維長が５mm未満では木片セメント板の強度または靱性を十分に向上させることができず、繊維長が２０mmを超えると該繊維が糸まり状になるおそれがある。なお、複数の異なった繊維長を有する人造繊維を使用してもよい。
【００１２】
〔その他の成分〕
本発明の木片セメント板には、上記セメント系無機材料、木片及び人造繊維以外の成分として、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、硫酸アルミニウム、蟻酸カルシウム、水ガラス等の硬化促進剤、バーミキュライト、ベントナイト等の鉱物粉末、ワックス、パラフィン、シリコン等の撥水剤、合成樹脂エマルジョン等の補強材、発泡性熱可塑性プラスチックビーズ、プラスチック発泡体等が添加されてもよい。
上記例示は本発明を限定するものではない。
【００１３】
〔木片セメント板の組成〕
本発明の木片セメント板の原料混合物において、上記セメント系無機材料は５０〜８０重量％であるのが好ましく、上記木片は２０〜５０重量％であるのが好ましく、上記人造繊維は０．２５〜４重量％であるのが好ましい。
上記原料混合物中、木片の混合比が２０重量％未満では該木片による補強効果は十分でなくなり、木片の混合比が５０重量％を超えるとセメント系無機材料の固結が阻害され、かえって強度が低下する傾向にある。また、人造繊維の混合比が０．２５重量％未満ではクラック発生を十分に防止又は抑制することができず、人造繊維の混合比が４重量％を超えると該人造繊維が糸まり状になり、成形材料に均一に分散させることが困難となる。
【００１４】
〔木片セメント板の製造〕
本発明の木片セメント板は、いわゆる乾式法又は半乾式法によって製造する。
乾式法の場合、まず、上記セメント系無機材料と人造繊維とをプレミックスする。こうすれば人造繊維は木片に干渉されることなく均一にセメント系無機材料に混合することが出来る。次いで木片および所望により骨材、第三成分を添加混合して成形材料を調製する。該成形材料を基板上に散布してマットをフォーミングし、該マットに水分含有率が１５〜５０重量％となるように水を添加する。
【００１５】
一方、半乾式法の場合、まず、上記セメント系無機材料と人造繊維とをプレミックスし、該プレミックス物に水分を添加し、次いで木片と所望により骨材、第三成分とを含有する木片混合物に、水分を添加して上記プレミックス物に混合して成形材料を調製する。該成形材料の水分含有率は１５〜５０重量％となるように設定する。この場合プレミックス物の水分添加量と木片の水分添加量とは２：８〜４：６程度の比率にすることが望ましい。このようにして得られた成形材料を基板上に散布してマットをフォーミングする。
【００１６】
以上のようにしてマットがフォーミングされたら、該マットを基板とともに圧締して加熱状態下で一次硬化せしめる。該一次硬化において適用される温度は通常５０〜１００℃であり、圧締圧は通常２〜５MPa である。
上記一次硬化後、得られた一次硬化体は脱型した上で常温養生又はオートクレーブ養生する。常温養生は、通常常温で２〜１４日間行われ、オートクレーブ養生は、通常８５％ＲＨ以上の湿度、１５０〜１８０℃の温度で１０〜１８時間行われる。常温養生又はオートクレーブ養生後は、乾燥工程を経て表面処理を行い、製品とする。
【００１７】
木片セメント板表面に凹凸模様を付する場合には、該基板の型面に該凹凸模様に対応した凹凸模様を形成しておけばよい。また、表面に凹凸模様のない平滑な木片セメント板を製造する場合には、基板として直接搬送板を使用してもよい。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１９】
〔実施例１〜３〕
実施例の試料は成形材料として、表１に示す配合条件でセメントと人造繊維（ポリプロピレン繊維）とをプレミックスし、次いで木片、その他成分として硬化剤（水ガラス）、防水剤（ステアリン酸カルシウム）を添加混合し、更に水分を添加混合し実施例１〜３の成形材料を調製した。該成形材料を基板上に散布してマットをフォーミングし、該マット温度８０℃、圧締圧３．５ＭＰa の条件で一次硬化せしめ、次いでオートクレーブ養生を湿度９０ＲＨ、温度１６５℃を維持しながら７時間の条件で行ない実施例１〜３の試料を作製した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
〔比較例１〜３〕
実施例と同様ににして表１に示す配合条件で成形材料を調製し、該成材料を基板上に散布し、マットをフォーミングし、該マットを圧締して一次硬化せしめ、次いでオートクレーブ養生を行なって比較試料を作製した。ただし比較例１の場合、セメントと人造繊維とをプレミックスしたうえで成形材料を調製し、養生硬化せしめて試料を作製したものであるが、比較例２の場合は人造繊維を全く添加せず、また比較例３の場合は人造繊維をセメントにプレミックスせず、木片、その他成分と一緒に添加混合して成形し、養生硬化せしめて比較試料を作製した。得られた各試料の物性試験のデータを表１に示す。
【００２２】
表１によれば、ポリプロピレン繊維を５重量％含む成形材料を使用した比較例１は人造繊維が糸まり状になって板に均一に分散しないので、クラック発生を完全に防止することは出来ず撓み性も良くない。また人造繊維を添加しない比較例２もクラック発生を完全に防止出来ず、また撓み性も良くない。更にセメントと人造繊維とをプレミックスしない比較例３もクラック発生を完全に防止出来ず、撓み性も良くない。一方本発明の各実施例ではクラック発生が完全に防止されかつ撓み性も良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明ではセメント系無機材料と人造繊維とをプレミックスしてから木片を混合するから、セメント系無機材料と人造繊維とを木片に干渉されることなく均一に混合することが出来、その結果得られた木片セメント板のセメント硬化体中には均一に人造繊維が分散しており、クラック発生を効果的に防止出来る。