JP2001294473A - 木質セメント板および該木質セメント板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は木質セメント板の釘打ち性を改良する
ことを課題とする。 【解決手段】木片ＦＬまたは木質繊維ＦＬ’とセメント
系無機材料とを含有する原料混合物の硬化物である木質
セメント板であって、内部には熱可塑性有機繊維ＯＦの
綿状塊中に該原料混合物が包含されている集合体Ｃに由
来する熱可塑性有機繊維網が全体的に広がっている木質
セメント板を提供する。このような集合体Ｃは熱可塑性
有機繊維ＯＦと木片ＦＬまたは木質繊維ＦＬ’とを原料
混合物調製に先立って回転攪拌混合することによって生
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば屋根の下地材であ
る野地板や外装材等に使用される木質セメント板に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景】この種の木質セメント板は、木片とセメ
ントとを主体とする原料混合物を板状に成形硬化した所
謂木片セメント板と言われるものであり、防火性、木材
加工性を備えた板である。しかし該木質セメント板は粗
大形状の木片によってのみ補強されているので、野地板
等に使用する場合に釘を打ち込むと、打込み個所によっ
ては、裏面層に厚めの木片が存在し、釘がその木片にあ
たっても貫通出来ずに裏面を押し、釘のまわりの部分が
欠落してしまういわゆる花咲き現象が発生する。このよ
うな花咲き現象が発生すると板の釘保持力が低下する。

【０００３】

【従来の技術】このような木質セメント板の釘打ち性を
改良する手段として、従来木片セメント板に更にドライ
パルプや合成繊維を添加することが提案されている（特
開平９−８７００２号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】木片セメント板は木片
とセメントとを主体とする原料混合物に水を添加して基
板上に撒布することによってマットをフォーミングし、
該マットを圧締養生硬化せしめる半乾式法によって製造
されるが、この場合ドライパルプや合成繊維を多量に添
加すると繊維相互が絡み合ってダマが出来、そのために
充分な補強効果が得られない。したがって木片セメント
板を半乾式法によって製造する場合には多量のドライパ
ルプや合成繊維を添加することが出来ず（通常０．１〜
２．０重量％程度）、釘打ち性の改良効果は充分とは言
えなかった。

【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、木片ＦＬまたは木質繊
維ＦＬ’とセメント系無機材料とを含有する原料混合物
の硬化物である木質セメント板であって、内部には熱可
塑性有機繊維ＯＦの綿状塊中に該原料混合物が包含され
ている集合体Ｃに由来する該熱可塑性有機繊維網が全体
的に広がっており、表層および／または裏層部分では該
熱可塑性有機繊維ＯＦは相互融着している木質セメント
板を提供するものである。また該熱可塑性有機繊維ＯＦ
は該木質セメント板中に１．０〜８．０重量％含有され
ていることが望ましい。

【０００６】更に本発明では熱可塑性有機繊維ＯＦと木
片ＦＬとを高速回転攪拌によって混合することによって
該熱可塑性有機繊維ＯＦを木片ＦＬに絡ませつゝ綿状と
した上で他の木質セメント板原料および水とを添加混合
して原料混合物を調製し、該原料混合物を基板上に撒布
してマットをフォーミングし、該マットを圧締硬化養生
する木質セメント板の製造方法および熱可塑性有機繊維
ＯＦと木質繊維ＦＬ’とを高速回転攪拌によって混合す
ることによって該熱可塑性有機繊維ＯＦを木質繊維Ｆ
Ｌ’に絡ませつゝ綿状とした上で他の木質セメント板原
料と共に水に分散させて原料スラリーを調製し、該原料
スラリーを抄造してマットをフォーミングし、該マット
を圧締硬化養生する製造方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 〔セメント系無機粉体〕本発明に使用するセメント系無
機粉体とは、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１〜２
０mm、厚みが０．５〜３mmであるものが好ましく、２層
構造における表層または３層構造における表層用として
は平均長さ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、細かい方が花咲き現象が生じ
にくい。

【０００９】〔木質繊維〕本発明の湿式法で使用する木
質繊維としては、クラフトパルプ、故紙あるいはバージ
ンパルプ等の木質繊維が望ましい。

【００１０】〔熱可塑性有機繊維〕本発明に使用する熱
可塑性有機繊維とは、ポリアミド繊維、ポリエステル繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等の熱可塑
性樹脂の繊維であるが、上記熱可塑性繊維に加えてポリ
ビニルアルコ−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−ト繊維、ポリイミド繊維
等の合成繊維等である。上記繊維は不織布、編織物、フ
ェルト等の繊維シートのスクラップを解繊した再生繊維
であってもよい。また上記繊維は望ましくは径０．１mm
以下の単繊維である。

【００１１】〔その他の成分〕本発明の木質セメント板
には、上記セメント系無機材料及び熱可塑性有機繊維以
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、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、木片セメント板、木質繊維セメント板の
ような木質セメント板の廃材の粉砕物（リジェクト）、
ワックス、パラフィン、シリコン等の防水剤、合成樹脂
エマルジョン等の補給材、発泡性熱可塑性プラスチック
ビ−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。

【００１２】〔木質セメント板の組成〕本発明の木質セ
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５５〜９０重量％であるのが好ましく、上記木片は
１０〜４５重量％であるのが好ましく、上記熱可塑性有
機繊維が合成繊維の場合には１．０〜５．０重量％、望
ましくは１．５〜２．５重量％、木質繊維の場合には３
〜２０重量％、望ましくは５〜１０重量％とする。上記
原料混合物中、木片の混合物比が１０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
４５重量％を超えると、相対的にセメント系無機材料の
量が少なくなるため、該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。また熱可
塑性有機繊維の添加量が上記範囲を下回ると釘打ち性の
改良効果が顕著でなくなり、更に上記範囲を超えると繊
維相互が絡み易くなる。

【００１３】〔木質セメント板の製造〕本発明の木質セ
メント板は、半乾式法あるいは湿式抄造法によって製造
するのが好ましく、特にこれらの方法によって製造した
木質セメント板において、花咲き現象の防止又は抑制と
いう効果が顕著にあらわれる。

【００１４】半乾式法の場合にはまず上記熱可塑性有機
繊維と上記木片とを例えば回転式ミキサーのような強制
攪拌型ミキサーを使用して高速回転攪拌する。そうする
と上記熱可塑性有機繊維が木片に絡みつきながら綿状に
なる。

【００１５】上記のようにして熱可塑性有機繊維を木片
に絡ませ綿状にした後、セメント系無機材料、鉱物粉
末、リジェクト等の粉体原料を添加混合し、次いで防水
剤、硬化促進剤、水を添加混合して原料混合物を調製す
る。水の添加量は該原料混合物中の水分含有率が通常１
５〜５０重量％になるようにするが、補強材が木質繊維
の場合には熱可塑性有機繊維と木質繊維とを強制攪拌型
ミキサー等で高速回転攪拌して熱可塑性有機繊維を木質
繊維に絡ませた後、粉体原料を添加混合する時点であら
かじめ少量の水を添加することが望ましい。

【００１６】上記原料調製過程を図１(1),(2),(3),(4)
に示す。(1) において木片ＦＬと熱可塑性有機繊維ＯＦ
とを高速回転攪拌すると、(2) に示すように木片ＦＬに
熱可塑性有機繊維ＯＦが絡みついてくる。更に高速回転
攪拌すると、(3) に示すように該熱可塑性有機繊維ＯＦ
が絡みついている木片相互の集塊化が起り始め、該集塊
には空気が含まれて綿菓子状に膨れる。こゝでセメント
等の粉体原料Ｐを添加し更に高速回転攪拌すると、最終
的には(4) に示すように表面にセメント等の粉体原料Ｐ
が付着した木片ＦＬが綿菓子状の熱可塑性有機繊維即ち
熱可塑性有機繊維の綿状塊中に散在包含されている集合
体Ｃが生成する。このような集合体Ｃを含む原料混合物
は型板、搬送板等の基板Ｂ上に撒布され図２に示すよう
なマットＭがフォーミングされる。

【００１７】以上のようにして集合体Ｃを含むマットＭ
がフォーミングされたら、該マットＭ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２〜５日間行われ、
オートクレーブ養生は、通常８５％ＲＨ以上の湿度、１
３０〜１８０℃の温度で４〜１８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
理を行い木質セメント板とする。

【００１８】木質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
な木質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。

【００１９】湿式抄造法の場合には、半乾式法と同様に
熱可塑性有機繊維を木質繊維に絡ませ綿状とした上で半
乾式法と同様な他の木質セメント板原料と共に水に分散
させて原料スラリーとする。該原料スラリーは通常固形
分濃度を１０〜２０重量％程度に調製され、濾水性のよ
い長尺の濾布上に流込み抄造して抄造層となし、該抄造
層をメイキングロールに複数層巻取り所定厚みの段階で
裁断展開した積層マットを通常平板プレスまたはロール
プレスで加圧成形して成形マットとする。該成形マット
は通常上記の条件下で圧締硬化され、その後上記の通り
２〜５日間の常温養生もしくは通常８５％ＲＨ以上の湿
度、１３０〜１８０℃の温度で４〜１８時間のオートク
レーブ養生される。

【００２０】上記半乾式法あるいは湿式抄造法によって
製造された木質セメント板は、表層および／または裏層
部分を熱可塑性有機繊維の軟化点以上の温度に加熱し
て、該表層および／または裏層部分の該熱可塑性有機繊
維を相互融着せしめ部分接着もしくは点接着させる。上
記木質セメント板の表層および／または裏層部分の加熱
は、オートクレーブ養生中や、熱プレート、熱ロールプ
レスあるいは乾燥工程での加熱室によって行われる。

【００２１】上記製品ＰＲにあっては、図３に示すよう
に綿状の熱可塑性有機繊維ＯＦが木片ＦＬに絡みつゝ板
全体に網状に広がり、更に表裏層部分では該熱可塑性有
機繊維相互が点Ｍe で融着し部分接着もしくは点接着し
ているので、その結果板が補強されて剛性が向上し、か
つ破壊荷重がかゝったとき表面からの繊維の引き抜けが
減少して表面クラックの発生が抑制され、釘打ちの際の
花咲き現象が防止されて釘打ち性が改良される。そして
板表面に深い凹凸模様を形成するような場合にも該凹凸
模様を形成した後に熱可塑性有機繊維ＯＦを加熱融着
し、部分接着もしくは点接着させるので繊維網が破壊し
たり、表面が崩れたりするおそれがない。繊維網を板内
部とくに表面近くに挿入した後、板裏面に深い凹凸模様
を形成すると、繊維網が破壊したり表面が崩れたりす
る。繊維網を板内に形成させることは通常湿式抄造法で
は困難であるが、本発明では湿式抄造法でも板内に繊維
網のかわりに熱可塑性有機繊維の融着によるネット効果
が得られる。

【００２２】〔実施例〕表１に各材料の原料組成を示
す。

【表１】

【００２３】上記原料組成のうち熱可塑性有機繊維と木
片または木質繊維のみをアイリッヒミキサーにて回転混
合すると、該熱可塑性有機繊維はほぐされつゝ木片に絡
まり綿菓子のような綿状になる。こゝでセメントとリジ
ェクトを添加して更に混合し、最後に硬化促進剤と防水
剤および水を添加し混合して原料混合物を調製した。表
１において、比較例１は熱可塑性有機繊維を添加しない
試料、比較例２は熱可塑性有機繊維と木片を予じめ混合
せず、原料全部を一度に混合して原料混合物を調製した
試料である。

【００２４】実施例１〜２は上記原料混合物を基板上に
撒布してマットをフォーミングし、面圧３．９ＭＰa で
圧締し、５０℃，１２時間加熱して該マットを一次硬化
させ、常温で４日間の二次硬化を行なった。その後熱間
ロールプレスで板の表裏面を実施例１では１８０℃、２
〜３分間加熱し、実施例２では１４０℃、２〜３分間加
熱し、板の表裏面部分の熱可塑性有機繊維を相互融着せ
しめ点接着させた。実施例３は実施例１、２と同条件の
一次硬化の後図４のようなプログラムのオートクレーブ
養生中で、実施例４は実施例１、２と同条件の一次およ
び二次硬化の後図５のようなプログラムの乾燥工程中
で、それぞれ熱可塑性有機繊維を融着せしめ点接着させ
た。また実施例５は湿式抄造法により作成した。このよ
うにして製造した木質セメント板試料の物性を表２に示
す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２に示すように、熱可塑性有機繊維を添
加しない比較例１は釘保持力に劣り、また熱可塑性有機
繊維と木片とを予かじめ混合せず、原料全部を一度に混
合した比較例２では熱可塑性有機繊維相互が絡み合って
ダマとなり、板全体に網状に広がらないので、熱可塑性
有機繊維の補強効果が小さく、釘保持力は本発明試料よ
りも小さくなる。

【００２７】

【発明の効果】本発明ではフォーミングされたマット中
に熱可塑性有機繊維の綿状塊中に原料混合物が包含され
た状態の集合体が存在し、該マットを圧締硬化養生して
板とする際に、該熱可塑性有機繊維の綿状塊が板全体に
網状に広がり、更に表層および裏層部分では該熱可塑性
有機繊維相互が融着し、部分接着もしくは点接着してい
るから該板が補強されかつ表面クラックの発生が抑制さ
れる。また表面に深い凹凸模様を形成するような場合に
も、深い凹凸模様を形成した後に熱可塑性有機繊維を相
互に融着し、部分接着もしくは点接着するので表面の崩
れもなくなり鮮明な凹凸模様が容易に得られる。そして
釘打ちの際の外力が該網状に広がった熱可塑性有機繊維
によって分散緩和され、更に木片または木質繊維のまわ
りに絡みついている熱可塑性有機繊維よって木片または
木質繊維が拘束されて割れにくゝなり、また打ち込まれ
た釘に該熱可塑性有機繊維が絡みつくので、裏面の花咲
き現象が抑制されかつ釘保持力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】(1)(2)(3)(4)、熱可塑性有機繊維と木片との混
合過程を示す説明図

【図２】基板上にフォ−ミングされたマットの説明図

【図３】板の側断面図

【図４】実施例３における一次硬化後のオートクレーブ
養生プログラム図

【図５】実施例４における二次硬化後の乾燥工程プログ
ラム図

【符号の説明】

ＯＦ 熱可塑性有機繊維 ＦＬ 木片 ＦＬ’ 木質繊維 Ｐ 粉体 Ｃ 集合体 ＰＲ 製品（板) Ｍe 融着点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 18:26 Ｃ０４Ｂ 18:26 18:16 18:16 16:02 16:02 Ｚ 16:06） 16:06） Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木片または木質繊維とセメント系無機材
   料とを含有する原料混合物の硬化物である木質セメント
   板であって、内部には熱可塑性有機繊維の綿状塊中に該
   原料混合物が包含されている集合体に由来する該熱可塑
   性有機繊維網が全体的に広がっており、表層および／ま
   たは裏層部分では該熱可塑性有機繊維は相互融着してい
   ることを特徴とする木質セメント板
2. 【請求項２】 該熱可塑性有機繊維は木質セメント板中
   に１．０〜８．０重量％含有されている請求項１に記載
   の木質セメント板
3. 【請求項３】 熱可塑性有機繊維と木片とを高速回転攪
   拌によって混合することによって該熱可塑性有機繊維を
   木片に絡ませつゝ綿状とした上で他の木質セメント板原
   料および水とを添加混合して原料混合物を調製し、該原
   料混合物を基板上に撒布してマットをフォーミングし、
   該マットを圧締硬化養生することを特徴とする請求項１
   および２に記載の木質セメント板の製造方法
4. 【請求項４】 熱可塑性有機繊維と木質繊維とを高速回
   転攪拌によって混合することによって該熱可塑性有機繊
   維を木質繊維に絡ませつゝ綿状とした上で他の木質セメ
   ント板原料と共に水に分散させて原料スラリーを調製
   し、該原料スラリーを抄造してマットをフォーミング
   し、該マットを圧締硬化養生することを特徴とする請求
   項１および２に記載の木質セメント板の製造方法