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技術 成形板の製造方法

出願人 ケイミュー株式会社
発明者 殷国偉讃岐郁夫藤田新次
出願日 2012年3月14日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2012-057460
公開日 2013年9月26日 (6年2ヶ月経過) 公開番号 2013-189348
状態 特許登録済
技術分野 セメント、コンクリート、人造石、その養生 プレス成形、コンベアを利用した成形
主要キーワード 振り回数 発泡樹脂ビーズ 中空樹脂 セメント含有 スクラップ材 低発泡倍率 水蒸気養生 バージンパルプ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月26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 (3)

課題

軽量化を図りつつ、パルプダマを低減して強度の高い成形板を得ることができる成形板の製造方法を提供する。

解決手段

セメント含有粉体、パルプ、軽量骨材を配合し、加水して成形材料を調製した後、前記成形材料を押出成形するようにした成形板の製造方法に関する。前記軽量骨材として、平均粒径が500〜2000μmであり、かつ、圧縮強度が1.3kgf/cm2以上である発泡樹脂ビーズを用いる。

概要

背景

従来、外壁材等に用いられる成形板として、セメントと、軽量骨材と、水とを混練して、適宜形状の型枠内充填養生硬化させてなる軽量建築資材が知られている(例えば、特許文献1参照)。軽量骨材としては、例えば、発泡倍率が20〜100倍で直径1〜100μmの中空樹脂ビーズマイクロバルーン(MB))が用いられている。

近年では、古紙パルプを有効利用するため、上記のようなセメント、骨材及び水と共に古紙パルプを混練して成形板を製造することも行われている。

概要

軽量化をりつつ、パルプダマを低減して強度の高い成形板を得ることができる成形板の製造方法を提供する。セメント含有粉体、パルプ、軽量骨材を配合し、加水して成形材料を調製した後、前記成形材料を押出成形するようにした成形板の製造方法に関する。前記軽量骨材として、平均粒径が500〜2000μmであり、かつ、圧縮強度が1.3kgf/cm2以上である発泡樹脂ビーズを用いる。なし

目的

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、軽量化を図りつつ、パルプのダマを低減して強度の高い成形板を得ることができる成形板の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

セメント含有粉体パルプ軽量骨材を配合し、加水して成形材料を調製した後、前記成形材料を押出成形するようにした成形板の製造方法であって、前記軽量骨材として、平均粒径が500〜2000μmであり、かつ、圧縮強度が1.3kgf/cm2以上である発泡樹脂ビーズを用いることを特徴とする成形板の製造方法。

請求項2

前記発泡樹脂ビーズの配合量が前記パルプの全量に対して0.5〜1.0質量%であることを特徴とする請求項1に記載の成形板の製造方法。

請求項3

前記軽量骨材として、さらに中空樹脂ビーズを用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の成形板の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、外壁材サイディング)等に用いられる成形板の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、外壁材等に用いられる成形板として、セメントと、軽量骨材と、水とを混練して、適宜形状の型枠内充填養生硬化させてなる軽量建築資材が知られている(例えば、特許文献1参照)。軽量骨材としては、例えば、発泡倍率が20〜100倍で直径1〜100μmの中空樹脂ビーズマイクロバルーン(MB))が用いられている。

0003

近年では、古紙パルプを有効利用するため、上記のようなセメント、骨材及び水と共に古紙パルプを混練して成形板を製造することも行われている。

先行技術

0004

特開昭63−185872号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、上記のような古紙パルプを配合した成形板は、軽量ではあるものの、パルプ分散性が悪くダマが残り、このダマが原因となって強度を十分に高めることができないという問題がある。

0006

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、軽量化を図りつつ、パルプのダマを低減して強度の高い成形板を得ることができる成形板の製造方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る成形板の製造方法は、セメント含有粉体、パルプ、軽量骨材を配合し、加水して成形材料を調製した後、前記成形材料を押出成形するようにした成形板の製造方法であって、前記軽量骨材として、平均粒径が500〜2000μmであり、かつ、圧縮強度が1.3kgf/cm2以上である発泡樹脂ビーズを用いることを特徴とするものである。

0008

前記成形板の製造方法において、前記発泡樹脂ビーズの配合量が前記パルプの全量に対して0.5〜1.0質量%であることが好ましい。

0009

前記成形板の製造方法において、前記軽量骨材として、さらに中空樹脂ビーズを用いることが好ましい。

発明の効果

0010

本発明によれば、軽量化を図りつつ、パルプのダマを低減して強度の高い成形板を得ることができるものである。

図面の簡単な説明

0011

(a)は十分に混合する前の成形材料の模式図、(b)は十分に混合した後の成形材料の模式図である。
実施例1の成形板の表面を示す写真である。
(a)は比較例1の成形板の表面を示す写真であり、(b)は(a)の一部を拡大した写真である。

0012

以下、本発明の実施の形態を説明する。

0013

本発明に係る成形板の製造方法では、まずセメント含有粉体1、パルプ2、軽量骨材3を乾式で配合する。

0014

ここで、セメント含有粉体1としては、例えば、ポルトランドセメント混合セメント高炉セメントシリカセメントフライアッシュセメント等)、特殊セメントアルミナセメント等)等を含有する粉体を用いることができる。セメント含有粉体1には、珪石フライアッシュシリカヒュームマイカメチルセルロース粘土系などの増粘剤のほか、成形板を粉砕して得られたスクラップ材等が含有されていてもよい。

0015

またパルプ2としては、例えば、古紙パルプ、合成繊維バージンパルプ等を用いることができる。古紙パルプを用いれば、コストを削減し、資源の有効利用も図ることができるものである。

0016

また軽量骨材3としては、平均粒径が500〜2000μmであり、かつ、圧縮強度が1.3kgf/cm2以上である発泡樹脂ビーズ(ビーズ法発泡スチロール(expanded polystyrene、EPS))を用いる。平均粒径が500μmよりも小さい発泡樹脂ビーズ(低発泡倍率発泡樹脂ビーズ)では、パルプ2のダマ5の隙間を通過し、ダマ5を粉砕する効果が低減する。平均粒径が2000μmよりも大きい発泡樹脂ビーズ(高発泡倍率発泡樹脂ビーズ)では、成形板における分布が不均一となり、成形板の強度に悪影響を及ぼすと共に、成形板の表面に大きな穴が開きやすく外観上問題となる。発泡樹脂ビーズの圧縮強度が大きいほど、発泡樹脂ビーズがパルプ2のダマ5に接触する際の抵抗力が大きくなりダマ5を粉砕しやすくなるので、発泡樹脂ビーズの圧縮強度の上限は、特に限定されるものではないが、実用上の上限は1.5kgf/cm2である。圧縮強度が1.3kgf/cm2未満である発泡樹脂ビーズでは、パルプ2のダマ5を粉砕しにくくパルプ2を均一に分散させることができない。なお、平均粒径は、レーザー回折散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。また圧縮強度は、JIS K7220に基づいて、微小圧縮試験機を用いて発泡樹脂ビーズを圧縮し、荷重(kgf)/面積(cm2)の数値として測定することができる。

0017

また軽量骨材3としては、さらに小さな中空樹脂ビーズ(マイクロバルーン(MB))を用いることが好ましい。中空樹脂ビーズが成形板に含有されていると、成形板の地合(外観)を改善することができるものである。なお、中空樹脂ビーズの平均粒径は例えば45〜70μmであるが、これに限定されるものではない。

0018

上記のようなセメント含有粉体1、パルプ2及び軽量骨材3を乾式で配合する場合、セメント含有粉体1は85〜95質量部、パルプ2は5〜10質量部であることが好ましい。また、軽量骨材3である発泡樹脂ビーズの配合量は、パルプ2の全量に対して0.5〜1.0質量%であることが好ましい。発泡樹脂ビーズの配合量が0.5質量%以上であることによって、パルプ2のダマ5を粉砕し、パルプ2を均一に分散させる効果をより高く得ることができるものである。発泡樹脂ビーズの配合量が1.0質量%以下であることによって、成形板の表面等において発泡樹脂ビーズを目立ちにくくすることができるものである。軽量骨材3として中空樹脂ビーズを併用する場合には、中空樹脂ビーズの配合量は、パルプ2の全量に対して1〜3質量%であることが好ましい。

0019

そして、セメント含有粉体1、パルプ2、軽量骨材3を乾式で配合すると、十分に混合する前は、図1(a)に示すようにパルプ2のダマ5が発生する。しかし、ミキサー等を用いて十分に混合すると、図1(b)に示すように軽量骨材3である発泡樹脂ビーズがパルプ2のダマ5を粉砕してほぐすので、パルプ2の繊維を均一に分散させることができるものである。この状態で加水してニーダー等を用いて混練することによって成形材料4を調製することができる。このように加水後も混練するので、成形材料4中においてパルプ2の繊維をさらに均一に分散させることができるものである。

0020

その後、上記のようにして得られた成形材料4を押出成形機を用いて所定形状に押出成形し、さらに高温高圧水蒸気養生オートクレーブ養生)して硬化させることによって、外壁材等に用いられる成形板を製造することができる。オートクレーブ養生の条件は、例えば、165〜175℃、6.3〜6.7MPa、6〜9時間である。

0021

上記のように、本発明に係る成形板の製造方法では、パルプ2及び軽量骨材3を用いるようにしているので、成形板の軽量化を図ることができるものである。しかも軽量骨材3として、所定の平均粒径及び圧縮強度を有する発泡樹脂ビーズを用いるようにしているので、この発泡樹脂ビーズによってパルプ2のダマ5を低減することができるものである。パルプ2のダマ5が残っていると、成形板中にセメントが存在しない空間が形成され、この空間により成形板の強度が低くなるが、上記のようにダマ5が低減されていると、セメントが存在しない空間が形成されにくくなり、強度の高い成形板を得ることができるものである。

0022

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

0023

(実施例1)
セメント含有粉体1として、セメント(40質量部)、シリカ(40質量部)、スクラップ材(10質量部)を含有するものを用いた。

0024

またパルプ2として、古紙パルプを用いた。

0025

また軽量骨材3として、平均粒径が1000μmであり、かつ、圧縮強度が1.35kgf/cm2である発泡樹脂ビーズ(EPS)(積水化成品工業(株)製「HKB」)を用いた。

0026

そして、セメント含有粉体1(90質量部)、パルプ2(10質量部)、軽量骨材3(パルプ2の全量に対して0.75質量%)を乾式で配合した。具体的にはミキサーを用いて約3分間混合した。この状態で水(50質量部)を加え、ニーダーを用いて混練することによって成形材料4を調製した。

0027

その後、上記のようにして得られた成形材料4を押出成形機を用いて平板状に押出成形し、さらに175℃、6.7MPa、9時間の条件でオートクレーブ養生して硬化させることによって、成形板を製造した。

0028

(比較例1)
軽量骨材3として、平均粒径が60μmである中空樹脂ビーズ(MB)(本油脂製薬(株)製「MFL−100MCA」)を用いるようにした以外は、実施例1と同様にして成形板を製造した。

0029

軽量性
成形板の軽量性を次のように評価した。

0030

「○」:絶乾比重が1.1以下であるもの。

0031

「×」:絶乾比重が1.1を超えるもの。

0032

(ダマの発生具合
成形板の表面を目視により観察し、ダマの発生具合を次のように評価した。

0033

「○」:パルプのダマがほぼ見えないもの。

0034

「×」:パルプのダマが目立つもの。

0035

なお、図2は実施例1の成形板の表面を示す写真であるが、パルプのダマはほぼ見えない。また図3は比較例1の成形板の表面を示す写真であるが、実線で囲んでいるようにパルプのダマが目立っている。図3(a)(b)の実線で囲んだ箇所は同一箇所であるが、図3(a)の実線で囲んだ箇所を切削して拡大したものが図3(b)である。

0036

振り折れ性)
成形板の強度の指標となる振り折れ性を次のように評価した。すなわち、2人で成形板(大きさ3030mm×455mm×厚さ16mm)の両端を持ち、そのうち1人は成形板の端部を固定した状態で持ち、もう1人は成形板の端部を持って振幅約200mm、周期約1秒/回の条件で成形板を左右に振り、成形板が折れるまでの回数振り回数)を計測した。

0037

「○」:振り回数が5回以上で折れたもの。

0038

「×」:振り回数が5回未満で折れたもの。

0039

(コスト)
成形板の製造コストを次のように評価した。

0040

「○」:従来の成形板と同程度以下の製造コストであるもの。

0041

「×」:従来の成形板よりも製造コストが高いもの。

0042

実施例

0043

表1から明らかなように、比較例1の成形板は、軽量ではあるものの強度が低いのに対して、実施例1の成形板は、軽量でありしかも強度が高いことが確認された。

0044

1セメント含有粉体
2パルプ
3軽量骨材
4 成形材料

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