JP2002337126A - 無機質板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セメント系スキン層の収縮およびクラックの
発生が防止され、化粧塗膜の劣化抑制、密着性等の長期
耐久性が向上された無機質板とその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 セメントを主成分原料とする原料スラリ
ーを抄造し、成形、養生硬化を施して無機質板（１）を
製造するに際し、抄造工程から養生硬化工程までのいず
れかにおいて、無機質板用基材（１１）表面に、無機質
骨材成分を含有するセメント系スキン層（１２）を形成
し、セメント系スキン層（１２）に無機質骨材成分を含
有する無機質板（１）とする。

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
とそ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、セメント系スキン層の収縮およびク
ラックの発生が防止され、化粧塗膜の劣化抑制、密着性
向上等の長期耐久性が高められた無機質板とその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】屋根材、外壁材、あるいは内
装材等の建材として、セメントを主成分原料とする原料
スラリーを抄造し、成形、養生硬化を施して製造される
無機質板が知られている。そして、通常、これらの無機
質板には、その表面に化粧塗装が施されてもいる。

【０００３】このような無機質板においては、抄造時あ
るいは養生硬化時の脱水に伴い、無機質板用基材の表層
部にクラックが発生するという問題があった。また、化
粧を目的としてその表面に化粧塗装を施す場合は、クラ
ックやその無機質板用基材の高アルカリ性（高ｐＨ）に
起因して、化粧塗膜と無機質板表面の密着性が低下した
り、化粧塗膜そのものが劣化するといった問題があっ
た。このような問題に対処するために、従来より、無機
質板用基材の高いアルカリ性に耐え得るシーラーを塗布
した後に化粧塗装を施したり、無機質板用基材のアルカ
リ度を低下させるために添加原料のスラグの配合割合を
大きくしたり、あるいは、無機質板の表面に無機質板用
基材よりもアルカリ度の低いセメント系スキン層や、樹
脂系スキン層を形成するといった試みがなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記一
つ目のシーラー塗布の場合には、無機質板用基材と化粧
塗装用塗料の両方に対して親和性の高いシーラーは少な
く、コストも高く、塗布工程およびコスト面での負担が
大きいという問題があった。また二つ目のスラグの配合
については、無機質板用基材のアルカリ度を低下させる
にはそれなりの効果があるものの、無機質板の諸物性、
たとえば寸法安定性や初期強度等が著しく低下するとい
う問題が生じ、現実的な対応策には全くなり得ていなか
った。三つ目のスキン層の形成については、セメント系
あるいは樹脂系に係らず無機質板用基材のアルカリ度の
問題は解決されるものの、抄造時あるいは養生硬化時の
脱水によりスキン層が収縮したりクラックが発生する場
合があり、化粧塗膜の劣化抑制、密着性向上等の長期耐
久性について十分満足できるものではなかった。

【０００５】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を
解消し、セメント系スキン層の収縮およびクラックの発
生が防止され、さらには化粧塗膜の劣化抑制、密着性向
上等の長期耐久性が高められたセメント系無機質板とそ
の製造方法を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の発明
は、上記の課題を解決するものとして、以下の通りの発
明を提供する。

【０００７】すなわち、まず第１には、この出願の発明
は、セメントを主成分原料とし、表面にはセメント系ス
キン層が配設されている無機質板であって、セメント系
スキン層には無機質骨材成分が配合されていることを特
徴とする無機質板を提供する。

【０００８】そして、この出願の発明は、上記の発明に
ついて、第２には、無機質骨材成分が、珪砂、鉱物繊
維、針状結晶鉱物、層状結晶鉱物のうちの少なくとも１
種であることを特徴とする無機質板を、第３には、セメ
ント系スキン層には、無機質骨材成分とともに樹脂成分
が配合されていることを特徴とする無機質板を、第４に
は、セメント系スキン層の上に化粧塗装が施されている
ことを特徴とする無機質板を提供する。

【０００９】また、この出願の発明は、第５には、セメ
ントを主成分原料とする原料スラリーを抄造し、成形、
養生硬化を施して無機質板を製造するに際し、抄造工程
から養生硬化工程までのいずれかにおいて、無機質板用
基材表面に、無機質骨材成分を含有するセメント系スキ
ン層用スラリーを塗布してセメント系スキン層を形成す
ることを特徴とする無機質板の製造方法を提供する。

【００１０】さらに、この出願の発明は、上記第５の発
明において、第６には、無機質骨材成分が、珪砂、鉱物
繊維、針状結晶鉱物、層状結晶鉱物のうちの少なくとも
１種であることを特徴とする無機質板の製造方法を、第
７には、無機質骨材成分とともに樹脂成分を含有するセ
メント系スキン層用スラリーを塗布することを特徴とす
る無機質板の製造方法を、第８には、その養生硬化工程
において、一次養生を行った後、オートクレーブ養生を
行うことを特徴とする無機質板の製造方法を、第９に
は、養生硬化工程後、セメント系スキン層の上に化粧塗
装を施すことを特徴とする無機質板の製造方法を提供す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記の通りの
特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。

【００１２】まず、この出願の発明が提供する無機質板
とその製造方法について、その基本的な構成を説明す
る。図１に例示したように、セメントを主成分原料とす
るこの出願の発明の無機質板（１）は、無機質板用基材
（１１）の表面にセメント系スキン層（１２）が配設さ
れて構成されている。無機質板用基材（１１）は、その
材質等に特に制限は無く、従来より公知のセメントを主
成分とする各種の配合のものを対象とすることができ
る。具体的には、たとえば、セメントとその他石膏等の
水硬性材料と、パルプ、ロックウール、ビニロン繊維、
ポリプロピレン繊維等の補強繊維、珪砂、スラグ等の軽
量骨材に、必要に応じて、例えば、珪石粉、フライアッ
シュ、シリカ等のシリカ質原料や、増粘剤、減水剤等の
混和剤等を添加したものなどであってよい。これらの固
形分原料と水を混合混練して原料スラリーを調整し、こ
の原料スラリーを抄造して、成形、養生硬化等の工程を
施すことで無機質板用基材（１１）を製造することがで
きる。ここで、セメント系スキン層（１２）は、無機質
板用基材（１１）の製造における抄造工程から養生硬化
工程までのいずれかにおいて、無機質板用基材（１１）
の表面に形成することができる。

【００１３】この出願の発明において特徴的なことは、
このセメント系スキン層（１２）には無機質骨材成分が
配合されていることである。従来のセメント系スキン層
（１２）は、主に固形分原料としてセメントを用い、顔
料等を添加したセメント系スキン層用のスラリーを塗布
して形成していたが、この出願の発明においては、セメ
ントおよび顔料等に加えて無機質骨材成分が配合される
ことになる。無機質骨材成分としては、たとえば、珪
砂、鉱物繊維、針状結晶鉱物、層状結晶鉱物のうちの、
１種あるいは２種以上の混合物として用いることができ
る。より好適な例として、具体的には、５号〜９号珪
砂、ワラスナイト、マイカ等を用いることが例示され
る。無機質骨材成分が微細な場合はその効果が薄れてし
まうため、たとえば珪砂を用いる場合には、珪石粉とし
てよりも、５号〜９号程度の珪砂を用いることが好まし
い。この無機質骨材成分は、セメント系スキン層用スラ
リーの固形分重量に対して、１０〜５０重量％程度を配
合することができる。

【００１４】セメント系スキン層（１２）の形成は、具
体的には、たとえば、原料スラリーを抄造した直後の抄
造シートよりなる無機質板用基材（１１）や、抄造シー
トを成形して得た成形板よりなる無機質板用基材（１
１）や、成形板を硬化させて得た硬化板よりなる無機質
板用基材（１１）等、抄造工程から養生硬化工程までの
間に形成された無機質板用基材（１１）表面に施すこと
ができる。より好ましくは、抄造直後に形成することで
ある。また、その具体的な手段としては、たとえば、セ
メントおよびその他の水硬性材料と前述のような無機質
骨材成分に、必要に応じて、顔料等を加え、さらに、塗
布し易いように水を添加してなるセメント系スキン層
（１２）用スラリーとして撒布あるいはフローオン等の
手段によって塗布して積層配設し、養生硬化工程に供す
ることが例示される。セメント系スキン層（１２）の厚
さは、通常、厚さ２〜３ｍｍに形成するのが適切であ
り、例えば、必要以上に厚くなり過ぎると、セメント系
スキン層（１２）の反りや剥離等の問題を惹起すること
がある。

【００１５】セメント系スキン層（１２）は、従来よ
り、無機質板用基材（１１）のアルカリ度の問題を解決
したり、無機質板用基材（１１）に補強繊維等が含まれ
る場合の毛羽立ちを埋没させて解消する効果があった
が、この出願の発明によってセメント系スキン層（１
２）に無機質骨材成分を導入することにより、、上記に
加え、たとえば抄造工程において抄造と同時にセメント
系スキン層（１２）を形成した際には、抄造時の脱水に
よる収縮で無機質板用基材（１１）のグリーンシート表
面にクラックが発生するという問題を防ぐことができ
る。さらに、無機質骨材成分が含まれるためにセメント
系スキン層（１２）自体の脱水性が高まり、次工程の成
形時の金型付着を防止する等の効果も得ることができ
る。

【００１６】また、抄造工程から養生硬化工程までのい
ずれかにおいて、無機質骨材成分を含有するセメント系
スキン層用スラリーを塗布してセメント系スキン層（１
２）を形成した場合には、無機質板用基材（１１）の表
面乾燥によるクラック発生を防止することができ、無機
質板用基材（１１）の表層寸法安定性を向上させること
ができる。さらに、クラックの発生防止により、この出
願の発明の無機質板（１）は、長期の使用において化粧
塗膜の劣化抑制、密着性向上等の長期耐久性が向上され
ることにもなる。

【００１７】一方で、この出願の発明の無機質板は、セ
メント系スキン層（１２）に、無機質骨材成分とともに
樹脂成分が配合されることなども考慮される。樹脂成分
としては、たとえば、フェノール系樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂等の各種のものを用
いることができる。この樹脂成分は、セメント系スキン
層用スラリーの固形分重量に対して、３０重量％程度ま
で配合することができる。

【００１８】セメント系スキン層（１２）に無機質骨材
成分とともに樹脂成分を配合することで、樹脂成分がセ
メント系スキン層（１２）の表層部で細密充填構造をと
るため、前記と同様の効果に加え、防水および撥水作用
が発現し、強度および耐透水性の高い無機質板（１）を
実現することができる。また、表層部の吸水率の低下を
も実現するため、耐凍害性等が向上して表面塗膜の劣化
が抑制され、長期耐久性がより一層向上される。さらに
防水および撥水作用に付随して、長期の使用に際しても
セメント系スキン層（１２）からの顔料成分の溶出や、
無機質板用基材（１１）からのアルカリ成分の溶出をよ
り確実に排除することなどもできる。

【００１９】また、無機質板（１）に無機質骨材成分と
ともに樹脂成分を配合してセメント系スキン層（１２）
を形成した場合には、次工程の養生硬化工程において、
一次養生を行った後、オートクレーブ養生を行うことが
好ましい。たとえば、無機質骨材成分および樹脂成分を
含有するセメント系スキン層用スラリーを表面に撒布あ
るいはフローオンして塗布した無機質板用基材（１１）
に対して、一次養生を行った後にオートクレーブ養生を
行うようにする。オートクレーブ養生を施すと樹脂成分
が一旦軟化してその後硬化するため、樹脂成分がセメン
ト系スキン層（１２）内でアンカー効果を発揮し、無機
質板用基材（１１）とセメント系スキン層（１２）との
密着強度を向上させることができると共にセメント系ス
キン層（１２）の強度をも向上させることができる。

【００２０】さらにこの出願の発明においては、以上の
ようにして得られる無機質板（１）のセメント系スキン
層（１２）の上に化粧塗装を施すこと等も考慮すること
ができる。このセメント系スキン層（１２）の上に化粧
塗膜を施して形成された塗膜は、セメント系スキン層
（１２）にクラックが存在しないため、密着性の高い状
態にある。特にセメント系スキン層（１２）に樹脂成分
が含まれている場合には、化粧塗膜との密着性がより良
好な状態となっている。また、無機質板用基材（１１）
からのアルカリ成分の溶出も無いため、長期の使用に際
しても化粧塗膜の劣化等の問題がない。したがって、化
粧塗装による美装が長期に渡って保持できる高品質な無
機質板（１）が実現される。

【００２１】以下、添付した図面に沿って実施例を示
し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。

【００２２】

【実施例】（実施例１）無機質板用基材の配合を下記の
とおりにして原料スラリーを調整して抄造し、抄造シー
トからなる無機質板用基材を製造した。

【００２３】セメント ５４重量％ シリカ ４０重量％ パルプ ５重量％ 顔料 １重量％ この無機質板用基材の表面に、無機質骨材成分および樹
脂成分を含有する下記の配合のセメント系スキン層用ス
ラリーを調整し、撒布法により塗布してから成形し、常
温で自然養生して一次養生を行った後、オートクレーブ
中で加熱してオートクレーブ養生して無機質板１を得
た。

【００２４】セメント ３９重量％ シリカ ３０重量％ マイカ １０重量％ フェノール系樹脂 ２０重量％ 顔料 １重量％ （実施例２）実施例１と同じセメント系スキン層用スラ
リーを、無機質板用基材の成形後に塗布し、実施例１に
準じて養生して無機質板２を得た。 （実施例３）実施例１のセメント系スキン層用スラリー
の配合において、樹脂成分（フェノール系樹脂）を添加
せずにセメント系スキン層用スラリーを調整し、このセ
メント系スキン層用スラリーを成形後の無機質板用基材
に塗布し、実施例１に準じて養生して無機質板３を得
た。 （比較例１）無機質板用基材にスキン層用スラリーは塗
布せずに、そのまま成形および養生して無機質板４を得
た。 （比較例２）実施例１のセメント系スキン層用スラリー
の配合において、無機質骨材成分（マイカ）を添加せ
ず、フェノール系樹脂を含有するセメント系スキン層用
スラリーを調整し、このセメント系スキン層用スラリー
を成形後の無機質板用基材に塗布して養生し無機質板５
を得た。

【００２５】以上の無機質板１〜５の製造過程におい
て、以下の（Ａ）（Ｂ）の項目を、得られた無機質板１
〜５について、以下の（Ｃ）〜（Ｅ）の項目について調
べ、その結果を表１に記した。 （Ａ）抄造時耐クラック性評価：無機質板用基材の抄造
時（抄造直後も含む）に、表面クラックの発生の有無を
外観評価する。 （Ｂ）養生時耐クラック性評価：無機質板用基材の養生
硬化時に、表面クラックの発生の有無を外観評価する。 （Ｃ）凍結融解試験（ＡＳＴＭ−Ａ法）：無機質板に対
して、−１８℃〜＋５℃の温度範囲の水中凍結および水
中融解を３００サイクル繰り返し行い、表面劣化状態を
観察する。 （Ｄ）吸水乾燥繰返し試験：無機質板を６０℃の温水中
に２４時間浸漬させた後６０℃で２４時間乾燥させるこ
とを２０サイクル繰返し行い、表面劣化状態を観察す
る。 （Ｅ）屋外暴露試験：無機質板を１年間にわたり４５°
の傾斜を持たせて屋外の南面に暴露し、暴露期間経過後
に退色度合や表面劣化状態を観察する。

【００２６】

【表１】

【００２７】以上のことから、この出願の発明によっ
て、抄造時および養生硬化時のクラックの発生を防ぐこ
とができ、耐候性、耐凍害性等の向上によって表面劣化
が抑制され、長期耐久性に優れた無機質板が得られるこ
とが確認された。 （実施例４）実施例１と同じ配合で無機質板用基材を抄
造し、この無機質板用基材の表面に、下記の配合のセメ
ント系スキン層用スラリーを調整し、撒布法により塗布
してから成形および養生硬化し、無機質板を製造した。
また、さらに表面に化粧塗装を施した無機質板も製造し
た。

【００２８】 セメント ３９重量％ シリカ ３０重量％ 無機質骨材成分 １０重量％ メラミン樹脂 ２０重量％ 顔料 １重量％ なお、無機質骨材成分としては、５号珪砂、７号珪砂、
９号珪砂および珪石粉を用いた。

【００２９】以上の各種の無機質板の製造において前記
（Ａ）および（Ｂ）の項目を、また、得られた無塗装の
無機質板については前記（Ｂ）および（Ｄ）の項目を、
化粧塗装した無機質板については下記（Ｆ）の項目につ
いて調べ、その結果を表２に記した。 （Ｆ）塗膜密着性評価：表面に粘着テープを貼り付け、
圧迫等のシェアを加えた後にテープを剥離し、膜剥がれ
の有無を観察する。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２から、無機質骨材成分として用いる珪
砂は、粒径の細かい珪石粉よりも、ある程度粒径の大き
い５号珪砂、７号珪砂および９号珪砂等のほうがクラッ
ク発生の抑制効果が高いことが確認された。また、化粧
塗装を施したこの出願の発明の無機質板は塗膜密着性が
高く、無機質骨材成分として５号珪砂、７号珪砂および
９号珪砂を用いたものについてはことが示された。

【００３２】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、セメント系スキン層の収縮およびクラックの発生
が防止され、化粧塗膜の劣化抑制、密着性向上等の長期
耐久性が高められた無機質板とその製造方法が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の無機質板の基本的な構成を例
示した要部斜視図である。

【符号の説明】

１ 無機質板 １１ 無機質板用基材 １２ セメント系スキン層

───────────────────────────────────────────────────── 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） 4F100 AA20 AC00B AC05 AE01A AE01B AK01B AK33 BA02 BA03 BA07 CA13 CA24B CC00C EH462 EJ172 EJ422 GB07 JK14 JL00 4G052 GA02 GA11 GA17 GA23 GB84 GC01 GC06 4G055 AA02 AB05 AC01 AC09 BA35

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメントを主成分原料とし、表面にはセ
   メント系スキン層が配設されている無機質板であって、
   セメント系スキン層には無機質骨材成分が配合されてい
   ることを特徴とする無機質板。
2. 【請求項２】 無機質骨材成分が、珪砂、鉱物繊維、針
   状結晶鉱物、層状結晶鉱物のうちの少なくとも１種であ
   ることを特徴とする請求項１の無機質板。
3. 【請求項３】 セメント系スキン層には、無機質骨材成
   分とともに樹脂成分が配合されていることを特徴とする
   請求項１または２の無機質板。
4. 【請求項４】 セメント系スキン層の上に化粧塗装が施
   されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
   の無機質板。
5. 【請求項５】 セメントを主成分原料とする原料スラリ
   ーを抄造し、成形、養生硬化を施して無機質板を製造す
   るに際し、抄造工程から養生硬化工程までのいずれかに
   おいて、無機質板用基材表面に、無機質骨材成分を含有
   するセメント系スキン層用スラリーを塗布してセメント
   系スキン層を形成することを特徴とする無機質板の製造
   方法。
6. 【請求項６】 無機質骨材成分が、珪砂、鉱物繊維、針
   状結晶鉱物、層状結晶鉱物のうちの少なくとも１種であ
   ることを特徴とする請求項５の無機質板の製造方法。
7. 【請求項７】 無機質骨材成分とともに樹脂成分を含有
   するセメント系スキン層用スラリーを塗布することを特
   徴とする請求項５または６の無機質板の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７の製造方法において、養生硬化
   工程において、一次養生を行った後、オートクレーブ養
   生を行うことを特徴とする無機質板の製造方法。
9. 【請求項９】 養生硬化工程後、セメント系スキン層の
   上に化粧塗装を施すことを特徴とする請求項５ないし８
   いずれかの無機質板の製造方法。