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技術 繊維補強無機質板およびその製造方法

出願人 ニチハ株式会社
発明者 歌書一男
出願日 1997年9月30日 (22年5ヶ月経過) 出願番号 1997-284371
公開日 1999年4月20日 (20年11ヶ月経過) 公開番号 1999-107449
状態 特許登録済
技術分野 屋根ふき要素(小片) 屋根ふき・それに関連する装置または器具 材料からの成形品の製造
主要キーワード 最上層シート 高比重成分 密閉室内 フローボックス 後養生 屋根野地板 シリカ系微粉末 膨張粘土
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年4月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

本発明の課題は、繊維補強無機質板施工後における表面側に凹となるような反りの発生を防止することにある。

解決手段

無機質硬化相と、該無機質硬化相中に分散している繊維物質とからなる繊維補強無機質板4において、表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部4Aの無機質硬化相の正味平均重量分率をx(重量%)、裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部4Bの無機質硬化相の正味の平均重量分率をy(重量%)とし、x+0.05x≦y≦x+0.25xになるようにして、最上層部4Aと最下層部4Bとの伸縮性を異ならしめ、施工後に表面側に凸になるような反りを発生させる。

概要

背景

上記問題点を解消するために下層部(基板層)の乾燥収縮性を上層部(表面層)の乾燥収縮性よりも大きく設定した二層構造繊維補強無機質板が提供されている(特公平6−61893号)。該繊維補強無機質板にあっては、抄造後養生硬化させる際の乾燥によって裏面側が凹となる反りが発生するから、建物張設した後の上記表面側に凹となる方向の反りと打消し合い、その結果該繊維補強無機質板には表面側に凹となる反りが発生せず、端部が浮上がらないようになる。

概要

本発明の課題は、繊維補強無機質板施工後における表面側に凹となるような反りの発生を防止することにある。

無機質硬化相と、該無機質硬化相中に分散している繊維物質とからなる繊維補強無機質板4において、表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部4Aの無機質硬化相の正味平均重量分率をx(重量%)、裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部4Bの無機質硬化相の正味の平均重量分率をy(重量%)とし、x+0.05x≦y≦x+0.25xになるようにして、最上層部4Aと最下層部4Bとの伸縮性を異ならしめ、施工後に表面側に凸になるような反りを発生させる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

無機質硬化相と、該無機質硬化相中に分散している繊維物質とからなる繊維補強無機質板であって、該繊維補強無機質板全体に占める該無機質硬化相の正味平均重量分率は75〜95重量%であり、そして該繊維補強無機質板の表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部に占める該無機質硬化相の正味の平均重量分率をx重量%とすれば、該繊維補強無機質板の裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部に占める該無機質硬化相の正味の平均重量分率yがx+0.05x重量%からx+0.25x重量%の範囲にあることを特徴とする繊維補強無機質板

請求項2

無機水硬性物質と繊維物質を主体とする原料混合物を水に分散せしめたスラリー多孔質担体上に供給し、該担体裏面から吸引脱水してシートフォーミングしかつ複数層積層し、該積層シート養生硬化せしめることによって無機質硬化相の全体に占める正味の重量分率が75〜95重量%である繊維補強無機質板を製造するに際し、該吸引脱水時の吸引度を加減することによって得られる繊維補強無機質板の表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部に占める該無機水硬性物質の正味の平均重量分率をx重量%とすれば、該繊維補強無機質板の裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部に占める該無機水硬性物質の正味の平均重量分率yがx+0.05x重量%からx+0.25x重量%の範囲にあるようにしたことを特徴とする繊維補強無機質板の製造方法

技術分野

0001

本発明は例えば屋根材壁材等として使用される繊維補強無機質板および該繊維補強無機質板の製造方法に関するものである。

0002

この種の繊維補強無機質板は例えば無機水硬性物質繊維物質主体とする原料混合物を水に分散せしめてスラリーとし、該スラリーを抄造養生硬化させることによって製造されるが、このような繊維補強無機質板を屋根材等の外装材として使用すると、日光暴露されたり風雨に曝されることによって表面側が凹となる反りが発生し易い。このような反りが発生すると該繊維補強無機質板の端部が浮上った状態となり、その際生じる隙間から雨水が建物内部に侵入したり、風によってめくれ上ったりするおそれがある

背景技術

0003

上記問題点を解消するために下層部(基板層)の乾燥収縮性を上層部(表面層)の乾燥収縮性よりも大きく設定した二層構造の繊維補強無機質板が提供されている(特公平6−61893号)。該繊維補強無機質板にあっては、抄造後養生硬化させる際の乾燥によって裏面側が凹となる反りが発生するから、建物に張設した後の上記表面側に凹となる方向の反りと打消し合い、その結果該繊維補強無機質板には表面側に凹となる反りが発生せず、端部が浮上がらないようになる。

発明が解決しようとする課題

0004

上記二層構造の繊維補強無機質板にあっては、組成を変えた二種類の原料混合物スラリーからマットを抄造し、該二種類のマットを積層した上で養生硬化することによって製造されるが、このような方法では抄造工程が二重になり、かつ積層工程が必要であるから、工程が複雑化しかつ設備費も莫大なものになる。

課題を解決するための手段

0005

本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、無機質硬化相と、該無機質硬化相中に分散している繊維物質とからなる繊維補強無機質板であって、該繊維補強無機質板全体に占める該無機質硬化相の正味平均重量分率は75〜95重量%であり、そして該繊維補強無機質板の表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部に占める該無機質硬化相の正味の平均重量分率をx重量%とすれば、該繊維補強無機質板の裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部に占める該無機質硬化相の正味の平均重量分率yがx+0.05x重量%からx+0.25x重量%の範囲にある繊維補強無機質板を提供するものであり、上記無機水硬性物質と繊維物質を主体とする原料混合物を水に分散せしめたスラリーを多孔質担体上に供給し、該担体裏面から吸引脱水してシートフォーミングしかつ複数層積層し、該積層シートを養生硬化せしめることによって無機質硬化相の全体に占める正味の重量分率が75〜95重量%である繊維補強無機質板を製造するに際し、該吸引脱水時の吸引度を加減することによって得られる繊維補強無機質板の表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部に占める該無機水硬性物質の正味の平均重量分率をx重量%とすれば、該繊維補強無機質板の裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部に占める該無機水硬性物質の正味の平均重量分率yがx+0.05x重量%からx+0.25x重量%の範囲にあるようにした製造方法によって製造される。

発明を実施するための最良の形態

0006

本発明における無機質硬化相の原料としては、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アルミナセメント等のセメント類のような水硬性物質が使用されるが、更に該セメント類の硬化を促進するためにケイ砂シリカ粉ケイ石粉、シリカヒューム珪藻土白土等のシリカ系微粉末が併用されてもよい。

0007

本発明において、上記無機質硬化相に分散せしめられる繊維物質としては、主として木粉木毛木片木質繊維木質パルプ木質繊維束等の木質繊維が使用されるが、ポリエステル繊維ポリアミド繊維アクリル繊維ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の有機繊維、あるいはセピオライトワラストナイトガラス繊維等の無機繊維が使用されてもよい。

0008

更に本発明の繊維補強無機質板には所望なればパーライトシラスバルーン膨張頁岩膨張粘土石炭ガラ等の軽量骨材、繊維補強無機質板廃材粉砕物等が使用されてもよい。

0009

本発明の繊維補強無機質板を製造するには、上記原料の混合物を水に分散せしめてスラリーとし、該スラリーを多孔質担体上に供給して該担体裏面から吸引脱水してマットをフォーミングし、該マットを養生硬化せしめる方法が採用される。

0010

無機質硬化相の原料として該セメント類と該シリカ系微粉末とを使用する場合には、該セメント類と該シリカ系微粉末との合計量が該原料中に75〜95重量%になるように添加され、そして該セメント類と該シリカ系微粉末との比率は通常重量比で70:30〜30:70とされる。

0011

該無機質硬化相に分散せしめる繊維物質は、通常原料中に5〜15重量%の量で添加され、更に軽量骨材を添加する場合は、該軽量骨材は通常原料中に3〜10重量%、無機繊維を添加する場合は通常原料中に5重量%以下の量で添加される。

0012

上記原料は通常10〜15重量%の量で水に添加混合されてスラリーとされる。該スラリーは多孔質担体上に供給され、該多孔質担体の裏面から吸引脱水されてマットがフォーミングされる。上記抄造方法としては、主として帯状の多孔質担体上にフローボックスからスラリーを流し出すフローオン法が採用されるが、ハチェック法等の他の抄造方法が採用されてもよい。

0013

いずれの方法にしろ多孔質担体裏面にはサクションボックスが配置され、該サクションボックスによって吸引し、該多孔質担体上に供給されたスラリーを脱水してシートをフォーミングするのであるが、この際、サクションボックスの吸引によってスラリー中の高比重成分であるセメント類やシリカ系微粉末等の無機質硬化相成分が下方に移動する。そこでサクションボックスの吸引度を加減して、上記無機質硬化相成分を下部に所定の比率で偏在させることが出来る。

0014

本発明では得られる繊維補強無機質板の表面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最上層部に占める該無機質硬化相の正味の平均重量分率、即ち分散している繊維物質を除いたセメント類、シリカ系微粉末、軽量骨材等の無機成分からなる無機質硬化相の平均重量分率をx重量%とすれば、該繊維補強無機質板の裏面から全体厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部に占める該無機質硬化相の正味の平均重量分率yをx+0.05x重量%からx+0.25x重量%の範囲になるように吸引度を加減する。該繊維補強無機質板の全体に占める無機質硬化相の正味の平均重量分率は略75〜95重量%であるから、(x+y)/2は略75〜95重量%程度になる。

0015

このようにフォーミングされたシートは複数層、通常5〜10層メイキングロール巻取ることによって積層され、それから所望なればプレスした後養生硬化せしめられるが、養生の前または後に所定形状に切抜かれる。養生は該マットを密閉室内で通常6〜30時間非加熱あるいは加熱常圧下に放置して一次硬化させ、その後通常160〜180℃、6〜15時間オートクレーブ養生を行ない完全に硬化させる二段養生法が用いられる。養生硬化後は該マット硬化物は所望なればトリミング塗装等を施され繊維補強無機質板製品とされる。

0016

本発明の繊維補強無機質板の最上層シートの上部には繊維物質が偏在しており、最下層シートの下部には無機質硬化相成分が偏在している。したがって該繊維補強無機質板は表面から該繊維補強無機質板の全体の厚みの1/20〜1/10の厚みを有する正味の最上層部の無機質硬化相の平均重量分率xが、裏面から該繊維補強無機質板の全体の厚みの1/20〜1/10の厚みを有する最下層部の無機質硬化相の正味の平均重量分率yよりも低く、したがって最上層部の繊維物質含有量が最下層部よりも多くなっているから、最上層部の方が最下層部よりも吸水性が大きくなり、一方最下層部は最上層部よりも無機質硬化相の重量分率が高く、施工後において該無機質硬化相の硬化が進む傾向にあり、かつ周囲の雰囲気乾湿繰返しにより最下層部の方が最上層部よりも収縮性が大きくなる。したがって本発明の繊維補強無機質板は施工後経時的に上(表面側)を凸にし下(裏面側)を凹にした反りが発生する。したがって本発明の繊維補強無機質板は端部が浮上がらない。しかし繊維補強無機質板最下層部の無機質硬化相の平均重量分率yがx+0.25x重量%よりも上回ると最上層部と最下層部との物性の差が大きくなり、反りが過大となるし、また最上層部の無機質硬化相の重量分率が低くなりすぎて機械的強度が低下しかつ吸水性が過大になる。また該平均重量分率yがx+0.05x重量%よりも下回ると反りの発生がみられなくなる。更に最上層部と最下層部との厚みが1/20以下になると、最上層部と最下層部との物性の差が顕著に発現されにくゝなるし、最上層部と最下層部との厚みが1/10以上では積層されるシートの厚みを増大させねばならず、このようにシートの厚みを増大させると抄造しにくゝなり生産性が悪くなる。

0017

下記組成の原料混合物を調製する。
ポルトランドセメント40重量%
シリカ粉末35 〃
木質繊維10 〃
繊維補強無機質板廃材粉砕物15 〃
上記原料混合物は10重量%の量で水に添加分散されスラリーとされる。該スラリーはフェルトからなる多孔質担体上に供給され、多孔質担体裏面に配置されているサクションボックスによって吸引脱水される。この際のサクションボックスの真空度は400mmHg、吸引時間は7秒である。

0018

このようにして多孔質担体上にフォーミングされたシート(1) は図1に示すように下部に無機質硬化相成分1Aが偏在している。該シート(1) はメイキングロールに巻き取られることによって図2に示すように6層の積層シート(10)とされる。該積層シート(10)は図3点線に示すようにカットされ、図4に示すような屋根材原体(2) が複数枚連続した連続体(3) とされ、該連続体(3) はプレス後密閉室内で20時間常温放置して一次硬化させ、次いで180℃、8時間オートクレーブ養生を行ない完全硬化させる。

0019

完全硬化した連続体(3) から図4点線に示すようカットされ、図5に示すような屋根材(4) が切離される。該屋根材(4) において無機質硬化相の全体的な正味の重量分率、即ち繊維物質を除く無機質硬化相の重量分率は88.5重量%であり、繊維物質の全体的な重量分率はしたがって100−88.5=11.5重量%であり、図6に示す点線から上の最上層部(4A)における無機質硬化相の正味の平均重量分率xは80.45重量%、点線から下の最下層部(4B)における無機質硬化相の正味の平均重量分率yは96.55重量%(y≒x+0.2x)であり、したがって最上層部(4A)における繊維物質の平均重量分率は100−80.45=19.55重量%、最下層部(4B)における繊維物質の平均重量分率は100−96.55=3.45重量%である。こゝに該最上層部(4A)と該最下層部(4B)の表面および裏面からの厚みは夫々該屋根材(4) の全体厚みの1/17である。

0020

該屋根材(4) において施工後屋根野地板(5) 上に葺設後に上面側が凸となる反りが発生して図7に示す状態になる。したがって施工後に風雨に曝されることによって上面側が凹となるような方向の反りが発生しても、本来の上面側が凸となる反りによって上面側が凹となるような方向の反りが打消されてしまう。

0021

したがって該屋根材(4) の端部は浮上がらないので屋根内部に雨水が侵入したり、軒先側から風によって剥離されたりするような不具合が防止出来、また屋根の見栄えもよくなる。

0022

比較として同一のスラリーを使用し、抄造の際のサクションボックスの真空度を300mmHg、吸引時間を10秒として製造した屋根材は、最上層部における無機質硬化相の平均重量分率xが77.62重量%、最下層部における無機質硬化相の平均重量分率yが99.38重量%(y≒x+0.28x)となり、最上層部と最下層部との物性の差が大きく、表面側が凸になる反りが大きくなりすぎ、また最上層部の吸湿性も大きく機械的強度も充分でない。

0023

更に比較として同一のスラリーを使用し、抄造の際のサクションボックスの真空度を550mmHg、吸引時間を3秒として製造した屋根材は、最上層部における無機質硬化相の平均重量分率xが86.70重量%、最下層部における無機質硬化相の平均重量分率yが90.30重量%(y≒x+0.04x)となり、最上層部と最下層部との物性の差が小さく、表面側が凸になる反りが殆んどみられず小さくなり、したがって施工後経時的に発生する表面側が凹になる反りを完全に吸収することが出来ない。

0024

本実施例は屋根材に関するものであるが、本発明の繊維補強無機質板は外壁材等にも使用される。

発明の効果

0025

本発明は繊維補強無機質板の最上層部と最下層部との無機質硬化相の平均重量分率の差によって最上層部と最下層部との伸縮性を異ならしめ、それによって表面側に凸になる反りを発生させ、施工後の表面側が凹になるような方向の反りを打消すので、該繊維補強無機質板の浮上がりは確実に防止される。そして本発明の繊維補強無機質板は、従来のような二重の抄造工程や積層工程が不必要となり、製造工程が大合理化されかつ設備費も大巾に削減される。

図面の簡単な説明

0026

図1図7は本発明の一実施の形態を示すものである。
図1抄造シートの側断面図
図2積層シートの側断面図
図3積層シートの平面図
図4屋根材原体の連続体の平面図
図5屋根材斜視図
図6施工後反りが発生した状態の図5におけるA−A断面図
図7屋根材葺設縦断面図

--

0027

1シート
10積層シート
2屋根材原体
3連続体
4 屋根材
4A 最上層部
4B最下層部

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