JP2019025881A - 建築資材の製造方法及び建築資材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いを表現可能な建築資材を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る建築資材１の製造方法は、表面にエフロレッセンスを不均一に生じさせる。本発明に係る建築資材１は、成形体１０の表面にシーラー塗料の塗膜１０１が不均一な厚みで設けられ、且つ成形体１０の表面に不均一なエフロレッセンスが生じている。【選択図】図２

Description

本発明は、建築資材の製造方法と、この製造方法によって製造される建築資材に関し、詳細には、その表面に形成された模様に特徴を有する建築資材の製造方法と、建築資材に関する。

従来、建築物の内装材及び外装材として、セメント等の種々の成形材料からなる建築資材が広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。

このような建築資材には、種々の塗装が施され、種々の模様が形成される。例えば、塗装によって経年変化したセメントの素材感を表現することが行われている。このような建築資材を建物に施工することにより、経年変化したセメント系の建築資材のように見える壁を短期間で容易に形成することができる。

特開平５−２００７１４号公報

しかしながら、建築資材に施した塗装によって、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いを表現することは、非常に難しいという問題があった。

本発明の目的は、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いを表現可能な建築資材を提供することを目的とする。

本発明に係る建築資材の製造方法は、
表面にエフロレッセンスを不均一に生じさせる。

本発明に係る建築資材の製造方法では、成形体の表面にエフロレッセンスが不均一に生じるようにシーラー塗料を塗布し、前記成形体を養生硬化させることが好ましい。

本発明に係る建築資材の製造方法では、前記成形体の表面に塗布した前記シーラー塗料にエアーを吹き付けて、前記シーラー塗料の塗布量を不均一にすることが好ましい。

本発明に係る建築資材の製造方法では、前記成形体が、セメント系材料からなると共に、前記シーラー塗料が、アクリル樹脂を含むことが好ましい。

本発明に係る建築資材の製造方法では、前記シーラー塗料に含まれるアクリル樹脂の濃度が０．５％以上５．０％以下であることが好ましい。

本発明に係る建築資材は、
表面にシーラー塗料の塗膜が不均一な厚みで設けられ、且つ表面に不均一なエフロレッセンスが生じている。

本発明では、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いを表現可能な建築資材が得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係る建築資材の一例を示す概略の断面図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の一実施形態に係る建築資材の製造方法の一例を示す概略の断面図である。 図３は、実施例１〜６及び比較例１の建築資材の外面を示す写真である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。

本実施形態に係る建築資材１は、表面にシーラー塗料の塗膜１０１が不均一な厚みで設けられ、且つ表面に不均一なエフロレッセンスが生じている。

長期間に亘って使用されたセメント製の建築資材は、その表面に部分的にエフロレッセンス（白華現象）が生じて不均一な外観を有する。これに対して、表面に均一な厚みのシーラー塗料の塗膜が設けられた一般的な建築資材は、エフロレッセンスが生じることが抑制される。このような建築資材は、エフロレッセンスのない均一な外観を有するため、自然な風合いを備えていない。これに対して本実施形態の建築資材１は、表面に不均一なエフロレッセンスが生じているため、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いを表現することができる。

以下、本実施形態の建築資材１及びその製造方法について、詳しく説明する。

１．建築資材について
図１に示すように、本実施形態に係る建築資材１は、成形体１０を含む。建築資材１は、建築物の外装材として使用してもよく、建築物の内装材として使用してもよい。すなわち、建築物の屋内側に露出する面に建築資材１を設置してもよく、建築物の屋外側に露出する面に建築資材板１を設置してもよい。

成形体１０の表面には、シーラー塗料の塗膜１０１が不均一な厚みで設けられている。すなわちシーラー塗料の塗膜１０１は、均一な厚みを有しておらず、厚みが異なる複数の領域を備える。勿論、成形体１０の表面には、シーラー塗料の塗膜１０１がない領域があってもよい。例えば、成形体１０の表面上に、シーラー塗料の塗膜１０１が島状に点在していてもよく、塗膜１０１において、厚みの異なる複数の領域が島状に点在していてもよい。また、成形体１０の表面上において、全体的に略均一なシーラー塗料の塗膜１０１が形成されているが、微視的に塗膜１０１が形成されていない領域があってもよく、塗膜１０１が微視的に厚みの薄い領域を備えていてもよく、塗膜１０１が微視的に厚みの厚い領域を備えていてもよい。さらに、塗膜１０１が濃淡のあるシーラー塗料を成膜したものであり、すなわち塗膜１０１が濃淡を有していてもよい。

さらに成形体１０の表面には、不均一なエフロレッセンスが生じている。不均一なエフロレッセンスとは、エフロレッセンスが均一に生じていないこと意味し、領域によってエフロレッセンスの程度が異なることを意味する。勿論、成形体１０の表面には、エフロレッセンスが生じていない領域があってもよい。例えば、成形体１０の表面に、エフロレッセンスが生じている領域が島状に点在していてもよく、エフロレッセンスが生じていない領域が島状に点在していてもよく、エフロレッセンスの濃淡が異なる領域が島状に点在していてもよい。また、成形体１０の表面において、全体的に略均一にエフロレッセンスが生じているが、微視的にエフロレッセンスが生じていない領域があってもよく、微視的にエフロレッセンスが薄い領域があってもよく、微視的にエフロレッセンスが濃い領域があってもよい。さらに、成形体１０の表面に生じたエフロレッセンスが濃淡を有していてもよい。例えば、成形体１０の表面に、生じたエフロレッセンスが濃淡を有していてもよい。

詳細には、シーラー塗料の塗膜１０１の厚みが小さい領域では、エフロレッセンスが強く生じ、シーラー塗料の塗膜１０１の厚みが大きい領域では、エフロレッセンスが弱く生じる、或いはエフロレッセンスが生じない。すなわち、成形体１０の表面に設けられたシーラー塗料の塗膜１０１の厚みを制御することによって、エフロレッセンスの程度を制御することができる。

２．建築資材の製造方法について
以下、本実施形態の建築資材１を製造する方法を、工程毎に説明する。

２−１．セメント系成形材料の用意
まずセメント系成形材料を用意する。セメント系成形材料は、例えばセメント、シリカ質を含む混和材、補強繊維、増量材、水等を混合することによって得られる。 シリカ質を含む混和材は、例えばＳｉＯ_２含有率が７０質量％以上であるとともにブレーン値が３０００ｃｍ^２以上のケイ石粉、前記以外のケイ石粉、シリカパウダー、高炉水砕スラグ、フライアッシュ、パルプスラッジ焼却灰、及び汚泥焼却灰からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。

補強繊維は、例えばパルプ、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、及びロックウールからなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。

増量材は骨材（細砂）、回収セメント製品の破砕物などが好ましい。平均粒径は５ｍｍ未満の範囲内であることが好ましい。

セメント系成形材料の固形分１００質量部に対して、セメントの量は例えば３０質量部以上７０質量部以下であり、シリカ質を含む混和材の量は例えば３０質量部以上６０質量部以下であり、補強繊維の量は例えば３質量部以上６質量部以下であり、増量材の量は例えば５質量部以上４０質量部以下である。

セメント系成形材料の固形分量に対する水の量の比（水の量／固形分量）は、５／９５から３０／７０の範囲内であることが好ましい。

セメント系成形材料中のＳｉのモル量に対する、セメント系成形材料中のＣａのモル量の比は（Ｃａのモル量／Ｓｉのモル量）は、０．５以上０．８以下であることが好ましい。この場合、建築資材の表面に適度なエフロレッセンスを生じさせることができる。このため、セメント系成形材料に含まれる各成分の配合割合は、Ｓｉのモル量に対するＣａのモル量の比が、上記範囲内となるように調整することが好ましい。

２−２．成形工程
次に、図２Ａに示すように、セメント系成形材料を成形して成形体１０を作製する。成形方法は、例えば、ロール加圧成形、押出成形、注型成形、抄造成形等から選択される。成形体１０の形状は、特に限定されないが、例えば板状である。

２−３．一次養生工程
次に、成形体１０を養生する。一次養生では、常温養生を行うことができる。

２−４．シーラー塗料塗布工程
次に、図２Ｂに示すように、成形体１０の表面にシーラー塗料を塗布する。これによりシーラー塗料の層１１が形成される。シーラー塗料は、成形体の上面のみに塗布してもよく、成形体の上面と下面の両方に塗布してもよく、成形体の上面、下面、及び側面を含む全面に塗布してもよい。シーラー塗料の塗布方法は、例えば、シャワーコート、スプレーガン、ロールコーター、フローコーター、及びカーテンコーターからなる群から選択される。シーラー塗料の塗布方法は、特にシャワーコートであることが好ましい。例えば図２Ｂに示すように、成形体１０を搬送しながら成形体１０の表面にシーラー塗料をシャワーコートで塗布することにより、シーラー塗料の層１１を形成することができる。

シーラー塗料は、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ゴム、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、及びフッ素樹脂からなる群から選択される一種以上の樹脂を含有することができる。シーラー塗料は、例えば水性エマルションであり、あるいは有機溶剤を含有する溶液又は分散液である。シーラー塗料は、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、カオリン、ベントナイト、セリサイト、ドロマイト、タルク、クレー、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、珪藻土などの無機粒子を含有することが好ましい。このようなシーラー塗料の層１１は、建築資材の表面に生じるエフロレッセンスを制御することができる。

本実施形態では、シーラー塗料がアクリル樹脂を含むことが好ましい。この場合、オートクレーブ養生でもシーラー塗膜を保持することができる。

本実施形態では、シーラー塗料に含まれるアクリル樹脂の濃度が０．５％以上５．０％以下であることが好ましい。この場合、建築資材の表面に自然な風合いのエフロレッセンスを生じさせることができる。シーラー塗料に含まれるアクリル樹脂の濃度が、０．５％未満であると過剰なエフロレッセンスが生じることがあり、また５％より大きいとエフロレッセンスが抑制され過ぎて自然な風合いが表現されにくいことがある。シーラー塗料に含まれるアクリル樹脂の濃度は、自然な風合いのエフロレッセンスを生じさせる観点から、０．６％以上４．０％以下であることがより好ましい。

成形体の表面におけるシーラー塗料の塗布量は、１００ｇ／ｍ^２以上３００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。この場合、建築資材の表面に過剰なエフロレッセンスが生じることを抑制することができると共に、エフロレッセンスが抑制され過ぎて自然な風合いが表現されにくくなることを抑制することができる。

２−５．エアー吹き付け工程
次に、図２Ｃに示すように、成形体１０の表面のシーラー塗料にエアーを吹き付ける。詳細には、成形体１０を搬送しながら、シーラー塗料の層１１に吹き付けノズル２からエアーを吹き付ける。これにより、成形体１０の表面に付着したシーラー塗料の塗布量を減少させることができ、シーラー塗料の層１１に厚みが大きい領域と小さい領域とを形成することができる。エアー吹き付けの際には、エアーの圧力、吹き付けノズル２と成形体１０との間隔、エアーを吹き付ける角度等によって、取り除かれるシーラー塗料の量は変化する。また建築資材の表面の領域によっても取り除かれるシーラー塗料の量は異なる。また図２Ｃに示すように、成形体１０を搬送しながらエアーを吹き付ける場合には、成形体の搬送速度によっても取り除かれるシーラー塗料の量が異なる。勿論、シーラー塗料を、部分的に完全に取り除いてもよい。このため、エアーの吹き付けによって、シーラー塗料の塗布量を不均一にすることができる。エアーの吹き付けの条件は、例えば吹き付けノズルと成形体との間隔が１．５ｃｍ、エアーの圧力が１５０ｋｇ／ｍ^２であることが好ましい。

尚、本実施形態では、シーラー塗料の層１１に吹き付けノズル２からエアーを吹き付けることによって、シーラー塗料の層１１に厚みが大きい領域と小さい領域とを形成しているが、これに限定されない。例えば、シーラー塗料を複数回塗布する領域を部分的に設けることによって、不均一な厚みを有するシーラー塗料の層１１を形成してもよい。また、シーラー塗料を部分的に塗布しない領域を設けて、不均一な厚みを有するシーラー塗料の層１１を形成してもよい。さらに、シーラー塗料の濃度を部分的に異ならせる、すなわちシーラー塗料に濃淡をつけてもよい。

２−６．オートクレーブ養生工程
次に成形体１０をオートクレーブ養生する。これにより、成形体１０を硬化させることができると共に、シーラー塗料の層１１を硬化させて塗膜１０１を形成することができ、更に成形体１０表面にエフロレッセンスを生じさせることができる。効果的にエフロレッセンスを生じさせる観点から、オートクレーブ養生の条件は、１６０℃以上１８０℃以下、０．５ＭＰａ以上０．９ＭＰａ以下、８時間以上１３時間以下の条件であることが好ましい。

上記の工程により、建築資材１を作製できる。本実施形態の建築資材１は、厚みが不均一なシーラー塗料の塗膜１０１が設けられているため、不均一なエフロレッセンスが生じる。詳細には、塗膜１０１の厚みが大きい領域ではエフロレッセンスが抑制され、エフロレッセンスが生じない、或いは弱いエフロレッセンスが生じる。また塗膜１０１の厚みが小さい領域では、エフロレッセンスが抑制され難く、強いエフロレッセンスが生じる。このため、塗膜１０１の厚みに応じて、不均一なエフロレッセンスが生じる。この不均一なエフロレッセンスによって、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いを表現することができる。本実施形態では、エフロレッセンスが最も強く生じている部分と、エフロレッセンスが最も弱く生じている部分との色差（ΔＥ）は、５以上１５以下であることが好ましい。色差は、例えば色彩色差計、分光測色計等によって測定することができる。

またシーラー塗料の塗膜１０１の上に、更にクリアー塗装等が施されていてもよい。クリアー塗装を施すことによって、建築資材１の外観を有効に活用しながら、建築資材１の外面を保護することができる。このため、例えば建築資材１の外面が摩耗することによる破損及び粉落ちの発生、並びに建築資材１の外面の汚れを抑制することができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１〜６）
表１に示す各材料を表１に示す割合で混合することにより、セメント系成形材料を調整した。

このセメント系成形材料を押出成形法で成形することにより、成形体を作製した。

次に、この成形体を一次養生した（常温養生）。

次に、表２に示す濃度のアクリル塗料であるシーラー塗料を、シャワーコートにより、成形体の表面に塗布した。シーラー塗料の塗布量は、２００ｇ／ｍ^２であった。

次に、成形体の表面のシーラー塗料に対してエアーを吹き付けて（エアカット）、シーラー塗料の塗布量を減少させた。吹き付けノズルと成形体との間隔は１．５ｃｍであり、エアーの圧力は１５０ｋｇ／ｍ^２であった。

次に、成形体を１７０℃、０．７ＭＰａ、１０時間の条件でオートクレーブ養生により養生した。

これにより建築資材を作製した。

（比較例１）
成形体の表面にシーラー塗料を塗布しなかったこと以外は、実施例１〜６と同様にして建築資材を作製した。

（比較例２）
シーラー塗料に対するエアー吹き付けを行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして建築資材を作製した。

（評価）
実施例１〜６及び比較例１〜２の建築資材の表面に生じたエフロレッセンスを、以下の基準で評価した。その結果を下記の表１に示すと共に、実施例１〜６及び比較例１の建築資材の写真を図３に示す。また比較例２の建築資材では、エフロレッセンスが生じておらず、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いが表現されなかった。

Ａ：不均一なエフロレッセンスが生じていて、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いが表現されている。

Ｂ：エフロレッセンスが過剰に生じている、或いはエフロレッセンスが生じておらず、経年変化したセメント系の建築資材のような自然な風合いが表現されていない。

１ 建築資材
１０ 成形体
１０１ 塗膜

Claims (6)

1. 表面にエフロレッセンスを不均一に生じさせる、
   ことを特徴とする建築資材の製造方法。
2. 成形体の表面にエフロレッセンスが不均一に生じるようにシーラー塗料を塗布し、前記成形体を養生硬化させる、
   請求項１に記載の建築資材の製造方法。
3. 前記成形体の表面の前記シーラー塗料にエアーを吹き付けて、前記シーラー塗料の塗布量を不均一にする、
   請求項２に記載の建築資材の製造方法。
4. 前記成形体が、セメント系材料からなると共に、前記シーラー塗料が、アクリル樹脂を含む、
   請求項２または３に記載の建築資材の製造方法。
5. 前記シーラー塗料に含まれるアクリル樹脂の濃度が０．５％以上５．０％以下である、
   請求項４に記載の建築資材の製造方法。
6. 表面にシーラー塗料の塗膜が不均一な厚みで設けられ、且つ表面に不均一なエフロレッセンスが生じている、
   建築資材。