JP2003034567A - 無機質板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機質板の表面あるいは内部の炭酸化による
寸法収縮がより確実に抑制された無機質板を提供する。 【解決手段】 セメントを主成分とする無機質板であっ
て、ブレーン値１５００以上の石灰が、セメント１００
重量部に対して３〜１５重量部添加されていることを特
徴とする無機質板とする。

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
に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明
は、炭酸化による寸法収縮がより確実に抑制された無機
質板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建物の外壁材、屋根材等の外
装材として、セメントを主成分とする各種の無機質板が
用いられている。無機質板は、不燃性であることや、施
工の容易さ、表面化粧の多彩さ、および低コストである
などといった利点を有することから広く一般に利用され
ている。しかしながら、この無機質板は、長期の使用に
際して空気中の炭酸ガスと反応して炭酸化され、寸法収
縮等の品質の低下が引き起こされるという問題があっ
た。

【０００３】この無機質板の炭酸化を防ぐ手段として、
従来より、無機質板の表面に塗装によるコーティング層
を設けることで、無機質板から炭酸ガスを遮断する方法
がとられている。また、炭酸化による寸法収縮を防ぐ手
段として、マイカやワラスナイト等を添加する対策等が
講じられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗装に
より炭酸ガスを遮断する方法では、塗料の塗装ムラや塗
膜のブロッキング、あるいは外的衝撃等によるコーティ
ング層の剥離が多く見られ、無機質板の炭酸化を防ぐ手
段として十分なものとはなっていなかった。

【０００５】一方のマイカやワラスナイト等を添加する
方法においては、無機質板の寸法収縮は低減できるもの
の、耐凍害性や塗膜密着性が低下するといった、外装材
として重大な問題が発生してしまっていた。

【０００６】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、炭酸化による寸法収縮がより確実に抑制される
無機質板を提供することを課題としている。

【０００７】

【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、セメントを主成分とする
無機質板であって、ブレーン値１５００以上の石灰が、
セメント１００重量部に対して３〜１５重量部添加され
ていることを特徴とする無機質板（請求項１）を提供す
る。

【０００８】また、この出願の発明は、セメントを主成
分とする無機質板であって、その片面あるいは両面に
は、セメントを主成分とし、ブレーン値１５００以上の
石灰がセメント１００重量部に対して３〜１０重量部添
加されてなる表面層が加圧積層成形されて設けられてい
ることを特徴とする無機質板（請求項２）や、セメント
を主成分とする無機質板であって、その片面あるいは両
面には、セメントを主成分とし、ブレーン値１５００以
上の石灰がセメント５０重量部に対して３〜１５重量部
添加されてなる表面層が、塗布量２０００〜３５００ｇ
／ｃｍ²のモルタル塗装により設けられていることを特
徴とする無機質板（請求項３）なども提供する。

【０００９】

【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。

【００１０】セメントを主成分とする無機質板において
は、吸着水等の水分に溶解した水溶性のカルシウム分と
空気中の炭酸ガスが、セメント硬化物の表面で又は内部
で炭酸化反応を生じ、不溶性の炭酸カルシウムを生成す
ることが知られている。水溶性のカルシウム分は、無機
質板中のカルシウム水和物等が水分と接触した際に分解
して溶出するものである。

【００１１】この出願の発明者らは、このカルシウム水
和物の分解溶出が無機質板の寸法収縮の原因であること
を見出し、鋭意検討した結果、無機質板内部にあらかじ
め未反応状態のカルシウム分を石灰として添加しておく
ことで、無機質板からカルシウム分が吸着水に溶出する
前に、炭酸ガスを石灰と反応させて安定した炭酸カルシ
ウムに変化させ、無機質板の寸法収縮を防止できること
を想到するに至った。

【００１２】すなわちこの出願の発明が提供する無機質
板は、セメントを主成分とする無機質板であって、ブレ
ーン値１５００以上の石灰が、セメント１００重量部に
対して３〜１５重量部添加されていることを特徴として
いる。

【００１３】この出願の発明の無機質板は、セメントを
主成分とする各種の無機質板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、その他の水硬
性材料、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
および水等を原料とする無機質板が例示される。また、
上記の他に、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、顔料等が添加されていてもよい。これらの原
料の配合は、たとえば一般的には、水硬性材料と軽量骨
材の混合比率を、重量比で、７０：３０から３０：７０
程度の範囲、より好ましくは、４０：６０から６０：４
０程度の範囲とし、補強繊維の添加量は、水硬性材料と
軽量骨材の合計重量に対して、３〜１５重量部程度とす
ること等が例示される。

【００１４】この出願の発明の無機質板において重要な
ことは、上記の原料に、ブレーン値１５００以上の石灰
が、セメント１００重量部に対して、３〜１０重量部添
加されていることである。

【００１５】この石灰は、炭酸ガスとの反応性を考慮し
て、比表面積がブレーン値で１５００以上、より好適に
は３０００以上、さらに好ましくは５０００程度のもの
を用いることが例示される。ブレーン値の上限は、価格
や実用性を考慮すると６０００程度とすることができ
る。また、その添加量については、セメント１００重量
部に対して３重量部に満たないと無機質板全体に未反応
状態のカルシウム分を供給することができず、さらには
炭酸ガスとの反応性が悪くなってしまうため好ましくな
い。また、セメント１００重量部に対して１５重量部を
超過すると、無機質板の強度が低下するため好ましくな
い。この無機質板の石灰の添加量は、セメント１００重
量部に対して３〜１５重量部とすることが好ましい。

【００１６】これらの原料を上記の範囲で配合し、混合
混練してスラリーとし、押出成形法、抄造法、注型成形
法等の公知の各種の手段により、成形、養生硬化させる
ことで、この出願の発明の無機質板を得ることができ
る。

【００１７】この出願の発明の無機質板は、未反応状態
のカルシウム分(石灰)が含まれているため、セメント水
和物が溶出する前に炭酸ガスと反応して炭酸カルシウム
を生成する。この炭酸カルシウムの生成によって無機質
板の内部が緻密になり、炭酸ガスの拡散は抑制される。
また、炭酸カルシウムが無機質板の表面に生成すること
によって、炭酸ガスおよび水分が無機質板の内部へ浸入
あるいは浸透するのを防ぐこともできる。従って、炭酸
ガスと、無機質板中のセメント水和物から溶出するカル
シウム分の反応が抑えられ、セメント水和物の結晶構造
の変化が減少し、炭酸化による無機質板の寸法収縮を抑
制することができる。

【００１８】また、この出願の発明が提供する無機質板
は、セメントを主成分とする無機質板であって、その片
面あるいは両面に、セメントを主成分とし、ブレーン値
１５００以上の石灰が、セメント１００重量部に対して
３〜１５重量部添加されてなる表面層が、加圧積層成形
されて設けられていることを特徴としている。すなわ
ち、この出願の発明の無機質板は、無機質板の基材の片
面あるいは両面に、前記の発明の無機質板と同様の石灰
を含有する表面層が設けられた構成とされている。そし
て、その表面付近において、石灰と炭酸ガスの反応によ
り炭酸ガスおよび水分の無機質板内部への浸入あるいは
浸透を防ぐようにしている。

【００１９】無機質板の基材に対する表面層の配設の手
段としては、無機質板基材と表面層の加圧積層成形によ
る一体化を考慮することができる。具体的には、あらか
じめ製造しておいた未硬化状態（半硬化状態）の表面層
グリーンシートと無機質板基材グリーンシートを積層
し、加圧積層成形の手段によって一体化させ、養生硬化
させる方法が例示される。この表面層および無機質基材
のグリーンシートは、たとえば、各原料を混合混練し、
押し出し、抄造などの各種の成形方法によって板状ある
いはシート状等に成形された、未硬化状態あるいは半硬
化状態のもの等を用いることができる。

【００２０】このような多層構造のこの出願の無機質板
は、たとえば厚さの厚い無機質板などに対して特に有効
となり、無機質板の強度の低下を最小限にとどめて、無
機質板の炭酸化による寸法収縮を防止することが可能と
なる。

【００２１】また一方で、この出願の発明が提供する無
機質板は、セメントを主成分とする無機質板であって、
その片面あるいは両面に、セメントを主成分とし、ブレ
ーン値１５００以上の石灰が、セメント５０重量部に対
して３〜１５重量部添加されてなる表面層が、塗布量２
０００〜３５００ｇ／ｃｍ²のモルタル塗装によって設
けられていることを特徴としている。この出願の発明の
無機質板においても、無機質板の基材の片面あるいは両
面に、前記の発明と同様の石灰を含有する表面層が設け
られた構成とされている。この表面層はモルタル塗装に
より設けられるため、表面層を厚く構成することが困難
であり、石灰の含有量はセメント５０重量部に対して３
〜１５重量部と比較的多めに設定するようにしている。
そして無機質板の表面において、石灰と炭酸ガスをより
確実に反応させることにより炭酸ガスおよび水分の無機
質板内部への浸入あるいは浸透を防ぐようにしている。

【００２２】無機質板の基材に対する表面層の配設の手
段としては、無機質板基材へのモルタル塗装による表面
層の形成を考慮することができ、具体的には、たとえ
ば、無機質板基材グリーンシートの表面に各種のモルタ
ル塗装方法により表面層スラリーを塗装して養生硬化さ
せる方法などが例示される。無機質板基材グリーンシー
トについては前述のとおりのものを用いることができ、
表面層スラリーについては、上記の原料を塗装手段に応
じた適切な硬さで混合混練したもの等を用いることがで
きる。モルタル塗装の手段については、ロール塗装、吹
き付け塗装、刷毛塗装など各種の公知の手段を利用する
ことができる。

【００２３】モルタル塗装における塗布量は、２０００
〜３５００ｇ／ｃｍ²、より好ましくは２５００〜３０
００ｇ／ｃｍ²とすることができる。塗布量が２０００
ｇ／ｃｍ²よりも少ないと、表面層において炭酸ガスを
石灰と十分に反応させることができ無くなることが考え
られるため好ましくない。また、塗布量を３５００ｇ／
ｃｍ²より超過させることは、モルタル塗装においては
作業性が悪いことに加え、比較的低強度の表面層の割合
が増えてしまい、またそれに見合った炭酸化の抑制効果
を得ることができなくなるため好ましくない。このよう
に表面層の形成に塗装を利用することで、より簡便に無
機質板に表面層を配設することができ、また無機質板の
強度の低下を最小限にとどめて、無機質板の炭酸化によ
る寸法収縮を防止することが可能となる。

【００２４】以上のような表面層は、無機質板の片面に
設けることで十分であるが、無機質板の用途などによっ
て、もちろん、無機質板の両面、さらには無機質板の側
面へ表面層を配設することなども考慮することができ
る。

【００２５】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。

【００２６】

【実施例】(比較例１)表１に示したとおりの配合でセメ
ント、シリカ、繊維、軽量化材、増粘剤を混合し、減水
剤および水を加えてアイリッヒミキサーで攪拌して混練
し、原料スラリーを調整した。この原料スラリーを押出
機にて押出成形し、無機質成形板を得た。なお、軽量化
材には松本油脂社製のＦ３０Ｅを、増粘剤には信越化学
社製のＭＣ（９０ＳＨ１０万）を、減水剤には花王
（株）社製のマイティー１００を用いた。

【００２７】

【表１】

【００２８】(実施例１〜６)前記表１に示した配合に加
え、後ろの表３に示したとおりの石灰を配合し、他は比
較例１と同様にして、厚さ４０ｍｍの無機質成形板を得
た。石灰はブレーン値を１５００〜５０００で、配合量
を３〜１５重量部で変化させた。 (実施例７〜１０)比較例１の配合の無機質成形板、およ
び実施例２、４〜６の配合の無機質成形板を製造し、比
較例１の無機質成形板の両面に表面層として実施例２、
４〜６の無機質成形板をそれぞれ積層して加圧成形し、
３層構造で厚さ４０ｍｍの無機質成形板を得た。 （比較例２、実施例１１〜１４）比較例１の配合の無機
質成形板を製造し、その片面に表２に示した配合の塗布
材を塗布して表面層を形成して、厚さ４０ｍｍの無機質
成形板を得た。塗布材は、口径２φのリシンガンを用い
て吹きつけ塗装した。この場合の塗布量は２５００〜３
０００ｇ／ｍ²であった。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例１〜１４および比較例１、２で製造
した無機質成形板に対し、５０℃で１０時間の一次養生
と、次いで１７０℃で６時間のオートクレーブ養生を施
し、さらに６０℃、湿度２０％で７２時間で恒量まで養
生硬化させ、無機質板を得た。

【００３１】これらの無機質板を４０×４０×１６０ｍ
ｍサイズに切り出して試験片とし、炭酸化促進試験を実
施した。炭酸化促進試験は、炭酸ガス濃度５％、温度４
０℃、湿度８０％の条件下に試験片を曝し、３０日後の
寸法変化を調べるものである。

【００３２】また、炭酸化促進試験を行った後の試験片
について、曲げ強度も測定した。これらの試験結果を、
表３〜表５に示した。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】

【表５】

【００３６】表３から、石灰を含有させなかった無機質
板（比較例１）に比べ、石灰を含有させた無機質板（実
施例１〜６）は、炭酸化促進試験による寸法収縮が抑制
されていることが確認された。ただし、曲げ強度は若干
低下した。

【００３７】石灰については、実施例１〜３から、ブレ
ーン値が大きいものほど寸法収縮の抑制効果が高いこと
が確認された。また、実施例４〜６より、石灰の量が多
くなるほどが寸法収縮の抑制効果が高くなるものの、曲
げ強度は若干低下することがわかった。すなわち、ブレ
ーン値の大きい石灰を少量添加することがより効果的で
あることがわかった。

【００３８】表４から、石灰を添加した表面層を積層一
体化により設けた無機質板（実施例７〜１０）とするこ
とで、全体的に石灰を添加した無機質板に比べて曲げ強
度の低下を抑えることができ、かつ、炭酸化促進試験に
よる寸法収縮の抑制効果が十分得られることがわかっ
た。

【００３９】表５から、吹き付け塗装により石灰を添加
した表面層を片面のみに設けた無機質板（実施例１１〜
１４）においては、曲げ強度の低下は殆んど見られなか
った。寸法収縮については、表面層の形成が片面のみで
あるためその抑制効果はやや劣ったものの、石灰の添加
がセメント５０重量部に対して３重量部の無機質板（実
施例１１）においては１割の、１５重量部の無機質板
（実施例１４）においては５割の抑制効果が得られるこ
とが確認された。また、この無機質板は吹き付け塗装と
いうより簡便な方法で実現できることが示された。従っ
て、この出願の発明のモルタル吹き付け塗装により石灰
を添加した表面層を設けた無機質板は、より簡単に製造
でき、曲げ強度が低下すること無く高い炭酸化の抑制効
果の得られることが示された。

【００４０】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。

【００４１】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、表面あるいは内部の炭酸化による寸法収縮がより
確実に抑制された無機質板が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── 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 111:21 Ｃ０４Ｂ 111:21 (72)発明者 水野 素行 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 城本 浩之 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 中北 芳久 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 AC10 AE01A AE01B AE01C AE07A AE07B AE07C BA01 BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C BA13 DG01 DG02 EH17 EH46B EH46C EJ17B EJ17C EJ98 GB07 JK04 JL04 YY00A YY00B YY00C 4G012 PA03 PA04 PA16 PA22 PA24 PA27 PA29 PB03 PB24 PB40 PC01 PC03 PC08 PC11 PC14 PE04 4G055 AA01 AB01 AB03 AB05 AC01 AC09 BA33 BA35

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメントを主成分とする無機質板であっ
   て、ブレーン値１５００以上の石灰が、セメント１００
   重量部に対して３〜１５重量部添加されていることを特
   徴とする無機質板。
2. 【請求項２】 セメントを主成分とする無機質板であっ
   て、その片面あるいは両面には、セメントを主成分と
   し、ブレーン値１５００以上の石灰がセメント１００重
   量部に対して３〜１５重量部添加されてなる表面層が加
   圧積層成形されて設けられていることを特徴とする無機
   質板。
3. 【請求項３】 セメントを主成分とする無機質板であっ
   て、その片面あるいは両面には、セメントを主成分と
   し、ブレーン値１５００以上の石灰がセメント５０重量
   部に対して３〜１５重量部添加されてなる表面層が、塗
   布量２０００〜３５００ｇ／ｃｍ²のモルタル塗装によ
   り設けられていることを特徴とする無機質板。