JP2004223918A

JP2004223918A - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP2004223918A
Application number: JP2003015223A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iguchi; 雅之井口; Hideo Saito; 日出夫斉藤; Mamoru Ota; 守太田
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP4192006B2

Abstract

【課題】高い耐水性、耐凍害性および塗膜密着性を維持できる新しい無機質板の製造方法を提供する。
【解決手段】少なくともセメント成分を固形分として含有する原料スラリーを抄造、押出し、または注型し、得られた湿潤板を成形、養生する無機質板の製造方法において、湿潤板表面に少なくともセメント成分を固形分として含有し、湿潤板より含水率の低い表層材を撒布した後、成形、養生し、次いで水系撥水剤を塗布する。
【選択図】図１

Description

【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、耐水性や耐凍害性、塗膜密着性に優れた外装材等の建築材料として有用な新しい無機質板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、屋根材等の外装材として広く用いられており、表面に柄、目地等の凹凸模様、着色、塗装等の施された多種多様の意匠を有するものが提供されている。
【０００３】
従来の無機質板の製造方法では、無機質板は、通常、少なくともセメントを主成分とし、補強繊維や無機質充填材を含有してなる原料スラリーを抄造、押出し、または注型して湿潤シートとし、これをプレス機によって脱水成形して模様付けし、次いで養生して得られる。また、上塗り塗装を施すことにより、化粧被膜を形成している。
【０００４】
しかし、このような方法によって得られる無機質板は耐水性に乏しく、降雨等により水が無機質板内部に浸透して濡れ染みが発生したり、表面塗膜と基板の密着性が低下したり、浸透した水分の凍結により無機質板そのものが劣化したりするという問題があった。
【０００５】
そこで、無機質板の製造においては、原料スラリーに予め撥水成分を混合することにより、無機質板に耐水性を付与する方法や、成形、養生後の基板に撥水剤を塗布し、乾燥して無機質板表面に撥水被膜を形成する方法が検討された。しかし、原料スラリーに撥水成分を混合する方法では、十分な耐水性が発揮されるためには比較的多量の撥水成分を混合しなければならず、このような原料スラリーは硬化しにくい上、得られる無機質板の強度や耐久性が低下するという新たな問題が発生した。一方、撥水被膜を形成する方法では、高温での加熱乾燥により撥水剤が揮発してしまうため、基板表面に十分な撥水性を付与するためには、塗布量を多くする必要があった。また、撥水被膜の表面にさらに化粧被膜を形成する場合には、塗膜密着性が著しく低下するという問題も発生した。
【０００６】
さらに、基板表面にセメント系着色化粧層を形成し、このセメント系着色化粧層が湿潤なうちに撥水剤を含浸させた後、養生し、表面塗装を施す方法が提案されている（例えば、特開昭５７−２００２７５）。しかし、このような方法では、養生時におけるセメント系化粧層からのエフロレッセンスの発生を抑制することができるものの、無機質板の長期使用においては耐水性や耐凍害性が十分とは言い難かったのが実情である。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５７−２００２７５
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この出願の発明は、以上のとお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、高い耐水性、耐凍害性および塗膜密着性を維持でき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。
【０００９】
【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、まず第１には、少なくともセメント成分を固形分として含有する原料スラリーを抄造、押出し、または注型し、得られた湿潤板を成形、養生する無機質板の製造方法において、湿潤板表面に少なくともセメント成分を固形分として含有し、湿潤板より含水率の低い表層材を撒布した後、成形、養生し、次いで水系撥水剤を塗布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】
また、この出願の発明は、第２には、表層材が無機質骨材を含有する前記の無機質板の製造方法を提供する。
【００１１】
そして、この出願の発明は、第３には、表層材を撒布した後、成形前に、さらに無機質骨材を撒布する請求項１の無機質板の製造方法をも提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１にこの出願の発明の無機質板の製造方法の概略を示した。図１に示されるように、この出願の発明の無機質板の製造方法は、通常の方法により製造された湿潤板（１１）の表面に、
・少なくともセメント成分を固形分として含有する表層材（１２）を撒布すること
・このとき表層材（１２）の含水率が湿潤板（１１）の含水率より低いこと
・表層材（１２）の撒布後、成形、養生し、得られた基板（２）に水系撥水剤（３１）を塗布すること
を特徴とするものである。
【００１３】
したがって、この出願の発明において、湿潤板（１１）の製造方法はとくに限定されず、原料スラリーを抄造、押出し、または注型する一般的な方法が適用される。原料スラリーは、固形分としてセメント成分を含有するものであればよく、その組成や粘度はとくに限定されない。抄造法、押出し法、注型法のいずれを適用するかにより補強繊維、無機質充填材、増粘剤等の組成や含水率を適宜調整すればよい。
【００１４】
また、得られた湿潤板（１１）に撒布される表層材（１２）は、少なくともセメント成分を含有し、含水率が湿潤板（１１）よりも低いものであればよく、具体的な組成はとくに限定されない。例えば、固形分の組成を原料スラリーと同じものとし、含水率のみを低下させたものが例示される。具体的には、湿潤板（１１）の含水率が６０〜１２０ｗｔ％のとき、表層材（１２）の含水率を１０〜５０ｗｔ％とする半乾式や表層材（１２）の含水率を０ｗｔ％とする乾式の表層材（１２）が適用される。
【００１５】
このような表層材（１２）を撒布した後、プレス成形することにより、湿潤板（１１）に含まれる水が表面に向かって移動し、脱水される。さらに養生を経て得られる基板（２）は、成形、養生工程において湿潤板（１１）の水分が表層材（１２）側に移動し、表層材（１２）が硬化することから、密着性高く一体化された状態を有しながら、より密で強度の高い下層（２１）と、より粗で吸湿性の高い表層（２２）から構成されるものとなる。
【００１６】
この出願の発明の無機質板の製造方法では、次いで、水系撥水剤（３１）を塗布するが、このとき、基板（２）の表層（２２）は、前記のとおり粗で吸湿性が高いため、水系撥水剤（３１）は、基板（２）上に撥水被膜を形成することなく、表層（２２）に含浸される。しかし、表層（２２）から下層（２１）へ向うに従い、基板（２）が密となることから、水系撥水剤（３１）中の撥水成分（３２）は表層（２２）の中ほどに留まり、基板（２）に撥水性を付与する。
【００１７】
一方、表層材（１２）の含水率が湿潤板（１１）の含水率以上の場合には、基板（２）の表層（２２）が下層（２１）よりも硬く密なものとなるため、水系撥水剤（３１）は表層（２２）に含浸されにくくなり、基板（２）表面に撥水成分（３２）が留まるため、撥水被膜が形成される。
【００１８】
水系撥水剤（３１）が基板（２）表面に留まり撥水被膜を形成する場合には、加熱乾燥工程で撥水成分（３２）が分解、揮発し、無機質板（３）が十分な撥水性を発揮できないという問題が起こりやすい。また、加熱乾燥後にさらに上塗り塗装を施し、化粧被膜（４１）を形成して化粧板（４）を得る場合には、化粧被膜（４１）が撥水被膜となじまず、化粧被膜（４１）の密着性が著しく低下する場合がある。
【００１９】
また、水系撥水剤（３１）の代わりに溶剤系の撥水剤を使用した場合には、撥水剤が含浸され難くなるため、撥水成分（３２）が基板（２）表面に残留しやすくなる。したがって、化粧被膜（４１）の密着性が低下する。
【００２０】
しかし、この出願の発明の無機質板（３）の製造方法では、水系撥水剤（３１）を使用することにより水系撥水剤（３１）が基板（２）の表層（２２）に含浸されるため、加熱乾燥工程においても撥水成分（３２）が分解、揮発しない。また、化粧被膜（４１）が表層（２２）にアンカリングされることから、高い塗膜密着性が実現できるのである。
【００２１】
この出願の発明の無機質板の製造方法では、また、図２に示されるように、表層材（１２）は無機質骨材（１３）を含有するものであってもよい。このとき、無機質骨材（１３）の種類はとくに限定されないが、珪砂、軽石、パーライト、シラスバルーン等の多孔質材料が好ましく例示される。
【００２２】
このように、表層材（１２）が無機質骨材（１３）を含有する場合には、無機質骨材（１３）が高い吸水性を有するため、水系撥水剤（３１）を吸引する作用を発揮する。そして、水系撥水剤（３１）の水分が無機質骨材（１３）に吸収され、撥水成分（３２）がその周辺に留まることから、表層（２２）に撥水性が付与される。
【００２３】
また、この出願の発明の無機質板の製造方法では、図３に示されるように、表層材（１２）を撒布した後、その上にさらに無機質骨材（１３）を撒布し、プレス成形を行ってもよい。このとき使用される無機質骨材（１３）としては、前記のものが例示される。
【００２４】
表層材（１２）を撒布した後、無機質骨材（１３）を撒布し、プレス成形を行うことにより、無機質骨材（１３）が表層材（１２）内部に埋設され、基板（２）のより表面に近い部分に留まる。したがって、基板（２）に水系撥水剤（３１）を塗布した場合には、前記のとおりの作用により水系撥水剤（３１）は表層（２２）に含浸されるとともに、無機質骨材（１３）に吸引されるが、撥水成分（３２）は無機質骨材（１３）の周辺に留まるため、より基板（２）表面に近い付近に撥水性が付与されるのである。
【００２５】
もちろん、無機質骨材（１３）を使用した場合にも、前記のとおり、加熱乾燥工程における水系撥水剤（３１）の揮発が抑制され、化粧被膜（４１）の密着性も高まる。
【００２６】
そして、この出願の発明の無機質板の製造方法により得られた無機質板は、水分が内部まで浸透しないため、下層（２１）と表層（２２）の剥離やクラック等の凍害を長期に渡り防止できるものとなる。
【００２７】
以下、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。もちろん、この発明は以下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。
【００２８】
【実施例】
＜実施例１＞
表１に示した配合で原料スラリーを調製し、抄造して含水率１００ｗｔ％の湿潤板を得た。この湿潤板の表面に、表１に示した配合の表層材（含水率６０ｗｔ％）を撒布し、プレス機にて成形した後、室温養生し、さらに１５０℃のオートクレーブ中で養生して基板を得た。
【００２９】
得られた基板に長鎖アルコキシシラン系水系撥水剤（６０ｗｔ％）を、５０ｇ／ｍ^２で塗布し、含浸させた後、２５０℃で２０分間のジェット乾燥を行った。
【００３０】
【表１】

得られた無機質板について撥水剤の浸透深さを測定し、撥水剤の浸透性を評価した。
【００３１】
また、表面透水試験を行い、無機質板の耐水性を評価した。
【００３２】
次いでこの無機質板の表面にさらに水系アクリル塗料を塗装し、化粧被膜を形成させて化粧板を得た。
＜実施例２＞
実施例１と同様の方法で得た湿潤板の表面に、平均粒径０．８〜１．２ｍｍの軽石を添加した表層材を撒布し、実施例１と同じ条件で成形、養生した。得られた基板に撥水剤を塗布し、含浸後乾燥させた。なお、このとき、軽石の量は、湿潤板表面に対して約０．７ｋｇ／ｍ^２程度となるように調製した。
【００３３】
得られた無機質板について、実施例１と同様に撥水剤浸透性および耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜実施例３＞
実施例１と同様の方法で得た湿潤板の表面に、表層材を撒布した後、軽石（平均粒径０．８〜１．２ｍｍ）を約０．７ｋｇ／ｍ^２程度撒布した。さらに、実施例１と同じ条件で成形、養生し、得られた基板に撥水剤を塗布し、含浸後乾燥させた。
【００３４】
得られた無機質板について、実施例１と同様に撥水剤浸透性および耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜実施例４＞
表１に示した配合で原料スラリーを調製し、抄造して含水率８０ｗｔ％の湿潤板を得た。この湿潤板の表面に、表１に示した配合の表層材（含水率０ｗｔ％）を撒布し、プレス機にて成形した後、室温養生し、さらに１５０℃のオートクレーブ中で養生して基板を得た。
【００３５】
得られた基板にシリコンオイル系水系撥水剤（２０ｗｔ％）を３０ｇ／ｍ^２で塗布し、含浸させた後、２００℃で３０分間のジェット乾燥を行って無機質板を得た。
【００３６】
得られた無機質板について、実施例１と同様に撥水剤浸透性および耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜実施例５＞
実施例４と同様の方法で得た湿潤板の表面に、表層材を撒布した後、シラス骨材（平均粒径１．２〜２．０ｍｍ）を約１．０ｋｇ／ｍ^２程度撒布し、実施例４と同じ条件で成形、養生した。得られた基板に撥水剤を塗布し、含浸後、乾燥させた。
【００３７】
得られた無機質板について、実施例１と同様に撥水剤浸透性および耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜比較例１＞
表層材の含水率を１２０％とした以外は、実施例１と同様の方法で無機質板を製造し、撥水剤浸透性および耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜比較例２＞
基板への浸透性が低い溶剤系撥水剤を使用した以外は、実施例１と同様の方法で無機質板を製造し、撥水剤浸透性および耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜比較例３＞
撥水剤を塗布することなく実施例４と同様の方法で無機質板を製造し、耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
＜比較例４＞
撥水剤を塗布することなく実施例５と同様の方法で無機質板を製造し、耐水性を評価した。また、化粧板の塗膜密着性を評価した。
【００３８】
以上実施例１〜５および比較例１〜４の各評価結果を表２に示した。
【００３９】
【表２】

表２より、湿潤板表面に湿潤板の含水率よりも低い含水率を有する半乾式および乾式表層材を撒布して得た無機質板（実施例１〜５）では、水系撥水剤が無機質板表層に含浸され、高い耐水性が付与されることが確認された。また、化粧被膜の密着性も高かった。とくに、湿潤板の含水率よりも低い含水率を有し、無機質骨材を含有する表層材を撒布して得た無機質板（実施例２）や、湿潤板表面に湿潤板の含水率よりも低い含水率を有する表層材を撒布した後、無機質骨材を撒布して得た無機質板（実施例３、５）では、高い耐水性が確認された。
【００４０】
一方、湿潤板表面に湿潤板の含水率よりも高い含水率を有する表層材を撒布して得た無機質板（比較例１）では、耐水性が低くなった。これは、撥水剤が基板に含浸されず、加熱乾燥によって撥水成分が分解、揮発したために、無機質板上に十分な撥水性を有さない箇所が発生したためと考えられる。また、このような無機質板に化粧被膜を形成したところ、剥離が多く見られた。これは、表面に残留した撥水成分により、化粧被膜の十分なアンカリングが阻止されたためと考えられる。
【００４１】
また、撥水剤として溶剤系のものを使用した場合（比較例２）にも、撥水剤が基板表面に残留し、無機質板の耐水性が低下した。さらに、化粧被膜の塗膜密着性も低くなった。
【００４２】
また、湿潤板表面に湿潤板の含水率よりも低い含水率を有する表層材を撒布し、撥水剤を塗布せずに得た無機質板（比較例１、２）では、化粧被膜の塗膜密着性は高かったものの、無機質骨材の有無に関わらず、耐水性が極めて低かった。
【００４３】
【発明の効果】
この出願の発明の無機質板の製造方法により、高い耐水性、耐凍害性および塗膜密着性を維持できる無機質板が提供される。この出願の発明の無機質板の製造方法では、撥水剤が基板に含浸されるため、加熱乾燥工程における水系撥水剤の揮発が抑制さる。また、水系撥水剤が含浸されることにより、化粧被膜の基板へのアンカリングが十分に行われるようになり、化粧被膜の密着性も高まる。したがって、得られた無機質板は、水分が内部まで浸透せず、クラック等の凍害や塗膜剥離を長期に渡り防止できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の無機質板の製造方法の一例を示した概略模式図である。
【図２】この出願の発明の無機質板の製造方法の別の例を示した概略模式図である。
【図３】この出願の発明の無機質板の製造方法のさらに別の例を示した概略模式図である。
【符号の説明】
１１湿潤板
１２表層材
１３無機質骨材
２基板
２１下層
２２表層
３無機質板
３１水系撥水剤
３２撥水成分
４化粧板
４１化粧被膜

Claims

少なくともセメント成分を固形分として含有する原料スラリーを抄造、押出し、または注型し、得られた湿潤板を成形、養生する無機質板の製造方法において、湿潤板表面に少なくともセメント成分を固形分として含有し、湿潤板より含水率の低い表層材を撒布した後、成形、養生し、次いで水系撥水剤を塗布することを特徴とする無機質板の製造方法。
表層材は、無機質骨材を含有する請求項１の無機質板の製造方法。
表層材を撒布した後、成形前に、さらに無機質骨材を撒布する請求項１の無機質板の製造方法。