JP2002154111A

JP2002154111A - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP2002154111A
Application number: JP2000353175A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iguchi; 雅之井口; Yasuhiro Tsutsumi; 靖浩堤; Masaaki Horie; 正昭堀江
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】エフロレッセンスの抑止、表面化粧塗膜の密
着性の向上、退色の防止等の優れた性能を有する、新し
い無機質板の製造方法を提供する。【解決手段】セメントを主成分とする原料を成形して
養生する無機質板の製造方法において、成形前の原板ま
たは成形後であって養生前の成形板の表面に対し、非晶
質活性シリカとともに、養生前には溶融せず、養生にお
いて溶融する樹脂を含有するセメント質スラリーを塗布
もしくは散布し、養生後には前記の非晶質活性シリカと
樹脂とを含有するセメント質表層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、無機質板
の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この
出願の発明は、降雨等の水との接触による無機質板の退
色を防ぎ、表面化粧被膜の密着性も良好であって、しか
もエフロレッセンス（白化）の発現抑止性にも優れた、
高品質の無機質の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セメント系の無機質板は、外壁材や屋根
材、内装材、各種の役物等の建材として広く用いられて
おり、表面に柄、目地、着色、塗装等の施された各種の
意匠のものが提供されている。

【０００３】このような無機質板は、通常は、セメント
を主成分とする原料を用いて、たとえば原料スラリーか
らの抄造とプレス成形、あるいは押出し成形や注型成形
等によって成形した後に、成形された成形板を室温（常
温）にて一次養生し、さらにオートクレーブ中で高温養
生して硬化させることによって得られている。そして養
生後には、序坊により上塗り化粧塗装を施してもいる。

【０００４】だが、このような無機質板については、セ
メント原料を用いていることから、養生時あるいは養生
後に表層部にエフロレッセンス（白化）が発現しやすい
と問題があり、また、無機質板の表面仕上げとして化粧
塗膜を配設する場合、どうしても密着性が充分でなく、
化粧塗膜の剥離が生じやすいという問題がある。

【０００５】このような諸問題にも関連して、外壁材や
屋根材等としての用途においては降雨、乾湿、熱紫外
線、寒冷地での凍結融解などの環境変化によるストレス
を受けることから、経年によって凍害や、化粧塗膜の密
着性の低下、顔料を配合した場合の降雨等の水による退
色等の問題が生じやすく、これらに対しての対策が必要
になる。

【０００６】そこで、無機質板の表層部をより緻密化し
て、これらの諸課題に対応すべく、無機質板表面にセメ
ント質スラリーを塗布することが試みられている。これ
によって表層部が緻密化され、耐凍害性が向上すること
が確認されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セメン
ト質スラリーの塗布による表層部の緻密化によって耐凍
害性の改善は図られるものの、エフロレッセンス（白
化）の抑止は充分でなく、表面化粧塗膜の密着性、退色
の防止効果についても満足できるものではなかった。

【０００８】そして、従来のセメント質スラリーの塗布
による場合には、耐透水性の向上を図ることが難しく、
このことが、エフロレッセンスの抑止、表面化粧塗膜の
密着性を充分なものとしない一つの要因であった。

【０００９】この出願の発明は、以上のとおりの従来技
術の問題点を解消し、エフロレッセンスの抑止、表面化
粧塗膜の密着性の向上と、退色の防止等の優れた性能を
有する、新しい無機質板の製造方法を提供することを課
題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、セメントを主
成分とする原料を成形して養生する無機質板の製造方法
において、成形前の原板または成形後であって養生前の
成形板の表面に対し、非晶質活性シリカとともに、養生
前には溶融せず、養生において溶融する樹脂を含有する
セメント質スラリーを塗布もしくは散布し、養生後には
前記の非晶質活性シリカと樹脂とを含有するセメント質
表層を形成することを特徴とする無機質板の製造方法を
提供する。

【００１１】また、この出願の発明は、上記方法に関し
て、第２には、原料のスラリーを抄造し、次いでプレス
成形することを特徴とする無機質板の製造方法を提供
し、第３には、押出し成形または注型成形することを特
徴とする無機質板の製造方法を提供する。そしてまた、
この出願の発明は、第４には、樹脂は、ＴＧ６０℃以上
であることを特徴とする無機質板の製造方法を提供し、
第５には樹脂は熱硬化性樹脂であることを特徴とする無
機質板の製造方法を提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記のとおり
の特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につ
いて説明する。

【００１３】この出願の発明では、セメントを主成分と
して含有する原料を用い、これを抄造法や押出し法、あ
るいは注型法等の各種の方法によって成形し、次いで養
生することによって所定の無機質板とする方法におい
て、成形前の原板または成形後であって養生前の成形板
の表面部に対し、非晶質活性シリカとともに、前記のと
おりの、養生前には溶融せずに養生において溶融する樹
脂を含有するセメント質スラリーを塗布または散布し、
養生後には非晶質活性シリカと樹脂とを含有するセメン
ト質表層を形成することを特徴としている。この場合の
原料については、従来より知られている水硬性セメント
板をはじめとする各種の組成が採用されてよいことは言
うまでもない。セメントを主成分、たとえば固形成分の
少くとも３０重量％の割合でセメントを含有し、シリカ
やフライアッシュ等の無機質成分とともに、パルプ等の
補強繊維並びに顔料等を配合した組成を有し、水性スラ
リーや、混練物として成形に用いられる各種の形態のも
のが考慮されてよい。

【００１４】成形法についても同様に各種のものであっ
てもよいが、この出願の発明においては、抄造とそれに
続くプレス成形による方法や、押出し法、注型法等が好
適な方法としてたとえば例示される。抄造とプレス成形
による方法では、前記の原料の水性スラリーを長網ある
いは丸網により抄造し、これにより得られた成形用の原
板を脱水プレス成形することになる。この方法によっ
て、より薄板の無機質板の製造が可能とされる。また、
押出し法や注型法によって、より肉厚の厚物無機質板
や、平板状だけでなく、中空状や、湾曲板あるいは折り
曲げ状の板等が製造可能とされることになる。薄板から
これらの各種の形態の無機質板までこの出願の発明は適
用されることになる。

【００１５】成形後の養生については、従来と同様に一
次養生（自然養生）とオートクレーブ養生との組合わ
せ、あるいはオートクレーブ養生のみによるものであっ
てよい。より好適には、室温（あるいは常温）での一次
養生（自然養生）と、たとえば１６０℃以上の高温での
オートクレーブ養生との組合わせである。

【００１６】この出願の特徴としてのセメント質スラリ
ーに含有させる樹脂については、養生前、つまり、高温
でのオートクレーブ養生の以前の段階では室温、常温の
状態で溶融せず、養生時に、より詳しくはオートクレー
ブ養生の高温条件下での養生において溶融するものであ
る。

【００１７】樹脂の種類については熱硬化性、熱可塑性
の各種のものであってよいが、なかでも、ＴＧ（ガラス
転移点）が６０℃以上のものが好適に用いられる。たと
えば、セメントや顔料成分等との親和性、密着性等の良
好なアクリル系樹脂、あるいはエポキシ系樹脂が好適な
ものとして例示される。

【００１８】ＴＧが６０℃未満の樹脂の場合には、発明
の所期目的の達成が難しくなり、また樹脂の硬化のため
に長時間の冷却が必要となる。ＴＧについては、より好
ましくは７０℃〜１８０℃の範囲にあるものとする。

【００１９】以上のような樹脂は、セメント質スラリー
においては、固形粒子として存在するものとし、その際
の粒子の最大粒径は好ましくは０．５ｍｍ以下とする。
０．５ｍｍを超える大きさの場合には、スラリーへの均
一分散と、成形用の原板や成形後の成形板の表面へのセ
メント質スラリーの適用に際し、均一な塗布や散布が難
しくなる。また、養生工程での均一溶融も難しくなる。

【００２０】セメント質スラリーに含有させた樹脂は、
養生中に樹脂が溶融し、基材としての成形板の微細孔に
毛管現象により浸透し、硬化により無機質板の表層を構
成するとともに、その内部にしっかりとアンカリングさ
れることになる。

【００２１】このため、顔料等を配合した養生後の無機
質板においては、降雨等による水流によっても、顔料等
の着色成分はしっかりと固着されているため流出せず、
効果的に退色を防止することができ、この退色防止効果
は、長期に持続することができる。

【００２２】また、養生後に表面化粧塗装を施す場合に
も、表面化粧塗膜は、その樹脂成分が、アンカリングし
ている樹脂との密着によりしっかりと確実に樹脂含有の
セメント質表層に付着され、樹脂含有のセメント質表層
は、これを構成するセメント質が、基材としての成形板
のセメント質との相互作用によってしっかりと密着され
ることになる。このため、無機質板における表面化粧塗
膜の密着性は、従来のようなセメント質だけの表層の場
合に比べてはるかに向上することになる。

【００２３】そして、この出願の発明においては、前記
のとおりのアンカリングとしての樹脂の基材成形板内部
への浸透硬化によって、基材成形板内部からのアルカリ
成分の溶出を抑えるとともに、セメント質表層に含有さ
れている樹脂は、外部からの水の侵入を抑えること、つ
まり撥水、防水の作用によって、成形後の基材としての
成形板内部からのアルカリ溶出の要因を排除することが
できる。このため、無機質板のエフロレッセンス（白
化）が抑止されることになる。

【００２４】しかも、特徴的なこととして、養生前にお
いては、たとえ成形時であっても樹脂は溶融しないた
め、樹脂による成形板の金型への付着が生じることはな
く、成形後であって、養生前に成形板を積載しておいて
も、成形板が相互に密着してしまうという不都合も生じ
ることはない。

【００２５】前記の樹脂として熱硬化性の樹脂を用いる
場合には、不可逆的な溶融、硬化が生じることから、以
上のような樹脂の存在による効果はより顕著なものとな
る。セメント質スラリーには、上記の樹脂とともに、非
晶質活性シリカが配合されることになる。この非晶質活
性シリカは、最大粒径が３００μｍ以下、より好ましく
は１５０μｍ以下の微細粒子であることが好ましい。

【００２６】非晶質活性シリカは、成形用の原板や、成
形板の基材内部からのアルカリ成分を補足し、反応固定
する役割を果たすことになる。このため、アルカリの溶
出が抑制され、エフロレッセンス（白化）が抑止される
ことになる。

【００２７】セメント質表層に含有される樹脂とこの非
晶質活性シリカとはエフロレッセンスの抑止について各
々、単独使用の場合には予測できない相乗的効果を奏す
ることになる。後述の実施例と比較例からも明らかなよ
うに、両者の併用によって極めて効果的にエフロレッセ
ンスが抑止されるのである。

【００２８】無機質板の表層を形成するための以上のよ
うなセメント質スラリーの組成については、たとえばス
ラリーの固形成分の配合（ｗｔ％）として、セメント；
３０〜７０％、樹脂；１０〜３０％、非晶質活性シリ
カ；５〜２０％を目安として考慮することができる。樹
脂が１０％未満、非晶質活性シリカが５％未満の場合に
は、上記のとおりのこの発明の効果は得られにくい。

【００２９】また、セメント質スラリーには、固形成分
の全体量の４０ｗｔ％以下の結晶質シリカやフライアッ
シュ等の無機質充填材成分を配合してもよいし、１０ｗ
ｔ％以下の顔料、その他成分を適宜に配合してもよい。

【００３０】スラリーとしての固形成分の濃度は、通常
は３０〜７０ｗｔ％程度とすることが好適でもある。こ
の出願の発明においては、以上のような非晶質活性シリ
カと樹脂とを含有するセメント質スラリーを成形前の原
板や、成形後の成形板の表面に対して塗布あるいは散布
するが、この塗布や散布は、表面全体だけでなく、その
一部、あるいは所定のパターンとして行ってもよい。

【００３１】塗布や散布のための具体的手段は各種のも
のであってよく、たとえば、スプレー、フローオン、フ
ローコーター、ロールコーター、あるいは押出しにおけ
る２層構成等の手段が例示されることになる。

【００３２】そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく
この出願の発明について説明する。もちろん以下の例に
よって発明が限定されることはない。

【００３３】

【実施例】＜実施例１＞無機質板本体の原料として、次
の組成（ｗｔ％）セメント５４％シリカ４０％パルプ５％顔料１％の固形成分を、濃度６０％の水性スラリーとして抄造
し、成形用の原板とした。

【００３４】次いで、（１）プレス成形の前の原板と、
（２）プレス成形後の成形板の各々の表面に対し、固形
成分の組成（ｗｔ％）が、セメント３９％結晶質シリカ３０％（最大粒径２００μｍ）非晶質活性シリカ１０％（最大粒径１００μｍ）熱硬化性アクリル樹脂２０％（ＴＧ７０℃）（最大粒径１５０μｍ）顔料１％の濃度６０ｗｔ％セメント質スラリーをフローオン塗布
し、成形板を一次自然養生した後に、１８０℃の温度で
オートクレーブ養生した。養生後の無機質板には、上記
のセメント質スラリーの塗布にともなう表層が形成され
ていた。

【００３５】さらに、その後、表面にアクリル系樹脂の
化粧塗装を施した。また、比較のために、（３）上記の
セメント質スラリー塗布を行わないで養生したもの、
（４）上記のセメント質スラリーにおいて非晶質活性シ
リカを含有しない、樹脂含有セメント質スラリーを塗布
したものも作製した。

【００３６】以上の供試体（１）（２）（３）（４）の
各々について、その性能を次の項目において評価した。
その結果を表１に示した。・屋外基材曝露試験（無塗装板）基材を１年間にわたり、屋外に南西曝露する。試料の支
持台は水平面より４５°の傾斜をもたせるものとする。

【００３７】曝露期間経過後に、基材の退色度合いを判
定する。・塗膜初期密着性試験（塗装板）基材表面に塗装後、１０分以内に密着性を評価する。塗
膜表面に接着性を持つシートを付着させ、剥離試験を実
施し、剥離度を評価する。

【００３８】・塗膜密着性試験（塗装板）凍害試験機にて、基材凍害試験実施後、塗膜表面に接着
性を持つシートを付着させ、剥離試験を実施し、剥離度
を評価する。

【００３９】・エフロレッセンス抑制性（養生後、無塗
装板）基材表面におけるエフロレッセンスの発現度合いを評価
する。・基材アルカリ溶出性評価（養生後、無塗装板）基材表面に吸水させたガーゼを２４時間付着させ、その
後取り除き、アルカリ成分再結晶によるエフロレッセン
ス発現の有無を評価する。

【００４０】

【表１】

【００４１】この出願の発明の実施例（１）（２）と比
較例（３）（４）の結果の対比から明らかなように、樹
脂および非晶質活性シリカ含有セメント質スラリーを基
材表面に使用することで、１．基材退色の防止２．塗膜密着性の向上３．エフロレッセンスの抑止（養生時のエフロ発現抑
止、アルカリ溶出抑止）が可能となることが確認された。

【００４２】

【発明の効果】この出願の発明は、以上詳しく説明した
とおり、無機質板表層に、非晶質活性シリカ成分および
樹脂を含有するセメント質スラリーを塗布することによ
り養生前に無機質板に樹脂をアンカリングさせること
で、表層部の樹脂により撥水性及び耐透水性を向上させ
ることができる。これにより表面への外部からの水の付
着を抑制し、アルカリ成分の表層への溶出を低減させる
ことができる。

【００４３】また、樹脂により表層部の溶出が抑制され
ることで、表層部内の顔料成分が流出するのを抑止で
き、樹脂により顔料は強固に固着された状態になる。そ
して、無機質板表層の非晶質活性シリカにより、基材内
部からのアルカリ成分が補足および反応させられること
で、表層へのアルカリ成分溶出は低減される。

【００４４】以上のような基材表層へのアルカリ溶出の
低減により、表面部分でのアルカリ成分再結晶が抑制さ
れ、エフロレッセンス発現が抑制されることになる。さ
らに、無機質板の基材表面に施した塗膜は、基材表層部
でアンカリングしている樹脂成分と密着性が良好であ
り、塗装板の塗膜密着性は、表層部がセメント成分のみ
の時よりも向上する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀江正昭大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4G012 RA03 RB02 4G028 CA01 CB04 CD06 DB01 DB12 DC01 DC07 4G055 AA01 AB01 AB03 AB05 BA35 BA36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントを主成分とする原料を成形して
養生する無機質板の製造方法において、成形前の原板ま
たは成形後であって養生前の成形板の表面に対し、非晶
質活性シリカとともに、養生前には溶融せず、養生にお
いて溶融する樹脂を含有するセメント質スラリーを塗布
もしくは散布し、養生後には前記の非晶質活性シリカと
樹脂とを含有するセメント質表層を形成することを特徴
とする無機質板の製造方法。
【請求項２】原料のスラリーを抄造し、次いでプレス
成形することを特徴とする請求項１の無機質板の製造方
法。
【請求項３】押出し成形または注型成形することを特
徴とする請求項１の無機質板の製造方法。
【請求項４】樹脂は、ＴＧ６０℃以上であることを特
徴とする請求項１の無機質板の製造方法。
【請求項５】樹脂は熱硬化性樹脂であることを特徴と
する請求項１または４の無機質板の製造方法。