JP2583387B2 - 擬石調凹凸化粧面を有するセメント系成形物 - Google Patents

擬石調凹凸化粧面を有するセメント系成形物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セメント系成形物に関
し、特に擬石調凹凸化粧面を有するセメント系成形物に
関する。本発明は、歩道に使用されている平板、並びに
インターロッキングブロックの有する都市景観上の問題
点を、インターロッキングブロック表面をアクリルウレ
タン樹脂をバインダーとする着色磁器粉砕骨材分散物で
保護化粧することによって解決したものであって、耐久
性に優れた着色層を有する歩道用景観材を提供するもの
である。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、歩道の舗装材としては、セメント色のコンクリート
平板、黒色のアスファルト舗装からさらにカラフルで意
匠性に富んだ着色セメントを練り込んだカラー平板が使
用されるようになり、最近ではより優れた意匠性と施工
性を有するインターロッキングブロック(以下、単にブ
ロックと略称する)が都市景観を担う材料としての地位
を確立しつつある。
【0003】このような平板、並びにブロックの形状
は、通常、長方形、S字形、6角形、8角形、扇形等様
々であるが、その色数、色濃度等は限定されており、一
般的には単調な仕上となっているのが現状である。
【0004】また、これら従来のセメント系成形物にお
いては、セメント製品特有の欠陥であるエフロレッセン
スによる汚染を避けることはできず、化粧歩道面の見苦
しさに接することが多いばかりでなく、その表面に汚染
物質が浸透固定化され、歩道面の景観に与える印象は必
ずしも良好とは言えない。
【0005】また、セメント色ブロックを歩道に配列設
置後、塗料にて着色を施すことも行われているが、その
化粧面は耐久性に劣り、さらに作業時に生ずる環境汚染
を避けることができないという問題もある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の問題点に鑑みてなされたものであって、外観の意匠性
と過酷な使用環境下での耐久性の双方にすぐれた、擬石
調凹凸化粧面を有するセメント系成形物を提供すること
を目的とするものである。
【0007】本発明者は、平板並びにブロック表面に対
して、耐久性に優れたアクリルウレタン樹脂塗料のよう
なエフロレッセンス防止機能を有する層で被覆して化粧
面に生ずるエフロレッセンスによる汚染、並びに汚染物
質の固定化を防止すると共に、着色磁器骨材を分散させ
た層をこれと組み合わせて形成することによって、無限
に近い色数を平板並びにブロック表面に固定化すること
を可能とし、かつ、施工後の歩道面がより豊かな色彩景
観を表現し得る擬石調凹凸化粧面を有するセメント系成
形物を提供することができることを見出した。
【0008】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
であって、より詳しくは、本発明による擬石調凹凸化粧
面を有するセメント系成形物は、セメント系成形物基材
の表面に、エフロレッセンス防止機能を有する有色樹脂
層からなる下塗り層、合成樹脂をバインダーとした磁器
骨材の分散層からなる中塗り層、および無色透明樹脂層
からなる上塗り層がこの順序で形成されてなることを特
徴とするものである。
【0009】上述した下塗り層、中塗り層および上塗り
層を組み合わせて形成することによって、セメント系成
形物としての平板あるいはインターロッキングブロック
の意匠性を高めるとともに、歩道に適用した場合のスリ
ッピングの問題を防止し、さらにセメント製品特有のエ
フロレッセンスによる化粧面の汚れ、および化粧層の剥
離を防止し、さらに雨水による汚染物質のブロック表面
への固着を効果的に防止でき、耐久性が飛躍的に向上す
る。
【0010】以下、本発明の好ましい態様について具体
的に説明する。
【0011】すなわち、本発明の好ましい態様において
は、たとえばブロックの表面に、アクリルポリオール樹
脂溶液と顔料からなる有色樹脂溶液に、不飽和基含有カ
ルボン酸と(メタ)アクリル酸エステル類とヒドロキシ
ル基含有(メタ)アクリル酸類の共重合体溶液を加え、
更にポリイソシアネートプレポリマーを加えて塗布乾燥
して得られる層(下塗り層)により、ブロック下面から
吸い上げられる水分よって運ばれるエフロレッセンス成
分による塗膜の劣化現象の抑制と、化粧層の付着性を維
持し、エフロレッセンス成分が化粧面表面に現れ、固定
化されることを防ぎ、これによりエフロレッセンス防止
が果たされる。
【0012】さらに、アクリルポリオール樹脂溶液と、
硬質磁器着色素地を1300℃以上で焼成硬化後0.1
〜5mm径に粉砕した着色磁器骨材を混合し、さらにポ
リイソシアネートプレポリマーを加えて得られる組成物
を塗布乾燥して得られる層(中塗り層)によって、ブロ
ック表面の化粧着色とノンスリッピング面を形成し、さ
らにこの中塗り層上に、有機および/または無機微粉末
をアクリルポリオール樹脂溶液に分散させ、ポリイソシ
アネートプレポリマーを混合した組成物を塗布して得ら
れる層(下塗り層)を形成することによって、合成樹脂
特有の光沢を減少させ、落ち着きのある、耐久性に優れ
た化粧ブロックとすることができる。
【0013】以下、本発明に使用する各材料、並びにそ
の使用方法について具体的に説明する。
【0014】本発明において、下塗り層を構成する材料
としては、(メタ)アクリル酸エステル類とヒドロキシ
ル基含有(メタ)アクリル酸エステル類の共重合物であ
るアクリルポリオール樹脂溶液、例えば日立化成株式会
社により供給されているヒタロイド3008、308
3、3088、3107、3019、3020、300
1、3018、3004、3124、3203、住友バ
イエル株式会社により供給されているデスモフェンA1
60、A165、A260、A265、A365、A5
65、その他各塗料用樹脂メーカーより供給されている
アクリルポリオール樹脂溶液等と、二酸化チタン、紺
青、群青、酸化コバルト、黄鉛、チタニウムイエロー、
カーボンブラック、鉄黒、モリブデン赤、フタロシアニ
ンブルー等の各種無機顔料、有機顔料、並びに必要に応
じて分散剤、消泡剤、沈降防止剤、レベリング剤等の各
種界面活性剤、更に各種有機溶剤を混合分散させた、ア
クリルウレタン樹脂塗料主材100重量部に、トルエ
ン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、セロソルブアセテー
ト等の有機溶剤に(メタ)アクリル酸エステル、例えば
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸
イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)ア
クリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸‐2‐エチル
ヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)ア
クリル酸ラウリル等、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、スチレン等より選定混合した組成物100重量部
に、さらに不飽和基含有カルボン酸、例えば(メタ)ア
クリル酸、マレイ酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無
水イタコン酸等を0.1〜5重量部と、水酸基含有(メ
タ)アクリル酸エステル、例えば(メタ)アクリル酸ヒ
ドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピ
ル等を1〜10重量部を加え、これらの反応性組成物1
00重量部に、重合開始剤、例えばアゾビスイソブチロ
ニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系重合
開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオ
キサイド等の過酸化物系重合開始剤を0.1〜3重量部
加え、更に必要に応じて分子量を調整するための連鎖移
動剤、例えばラウリルメルカプタン、2‐メルカプトエ
タノール等のメルカプタン類を加え、攪拌下に50〜1
00℃に加温し、重合反応を終了せしめたカルボキシル
基、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(樹脂濃度5
0%)を5〜50重量部加えた溶液に、必要量(上記樹
脂溶液中のヒドロキシル基に相当するポリイソシアネー
トプレポリマーの量)のポリイソシアネートプレポリマ
ー、例えば日本ポリウレタン社製のコロネートL、H
L、EH、武田薬品社製タケネートD102、住友バイ
エル社製スミジュールN−75、N−100、N320
0、HT、N3500、デスモジュールL、L1375
等を加え混合した下塗り材を、シンナーにて塗装可能な
粘度に調整し、表面温度が30〜65℃に過熱されたブ
ロック表面に200〜400g/m2 塗布し、5〜10
分放置後、100〜150℃の乾燥炉内にて15〜30
分乾燥し、これにより下塗り層が形成され得る。
【0015】次いで、アクリルポリオール樹脂溶液とポ
リイソシアネートプレポリマーの混合物100重量部
に、硬質磁器着色素地を1000℃以上で焼成後0.1
〜5mm径に粉砕した着色磁器骨材、或は天然石を粉砕
した陶磁器用無機顔料にて特殊加工後1000℃以上で
焼成した0.1〜5mm径の着色磁器骨材、例えば濃飛
タイル株式会社製カラーサンド、美州興産株式会社製セ
ラサンド等を70〜100重量部加えた中塗り材を、十
分攪拌後0.7〜1.5Kg/m2 塗布し、5〜10分
放置後、100〜150℃の乾燥炉内にて20〜40分
乾燥することによって中塗り層が形成され得る。
【0016】次いで、アクリルポリオール樹脂溶液とポ
リイソシアネートプレポリマーの混合物100重量部
に、有機および/または無機微粉末、例えばアスベスチ
ン、炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、クレー、
カオリン、けい酸アルミニウム、含水微粉けい酸、ベン
トナイト、タルク、含水けい酸マグネシウム、沈降性炭
酸マグネシウム、硫酸バリウム、沈降性硫酸バリウム、
炭酸バリウム等の体質顔料と称される無機微粉、および
/またはポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素ポリマ
ー、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリアクリル等の有機溶剤不溶合成樹脂微粉末
を0.5〜50重量部添加分散後、シンナーにて塗装可
能な粘度に希釈し塗装し、5〜10分放置後、100〜
150℃の乾燥炉内にて20〜40分乾燥し、冷却する
ことによって上塗り層が形成され、本発明による擬石調
凹凸化粧面を有するセメント系成形物が得られる。
【0017】このようにして得られた本発明によるセメ
ント系成形物は、下記の点で優れた効果を発揮する。
【0018】(1)雨水、地表水、散水等、水分の影響
を非常に受け易い、歩道面の化粧材であるブロックにあ
って、下塗り層にカルボキシル基を有するアクリルポリ
オールが導入されていることによって、ブロック表面と
の付着性が向上し、更にはブロック内をアルカリ水とし
て移動するエフロレッセンス成分をカルボキシル基が反
応固定化するため、化粧表面がエフロレッセンス成分に
よって汚染されたり、化粧層が剥がれることはない。
【0019】(2)中塗り層には様々な色を有する着色
磁器骨材が混合使用されているので、色調が無限であ
り、擬石調の化粧面となるばかりでなく、スリップ防止
特性を付与する上においてもすぐれている。
【0020】(3)上塗り層に微粉末を含有させること
により、合成樹脂特有の光沢を除去し、バーナー仕上げ
天然石のごとき高級感のある外観である。
【0021】(4)工場内において量産することができ
るため、使用時の安全性に優れている。
【0022】(5)色調の異なるブロックを組み合わせ
て敷設することによって、歩道を様々なデザインで装飾
することが可能である。
【0023】(6)反応後の各層は耐候性、物理的、化
学的、機械的強度に優れたアクリルウレタン樹脂である
ことにより、耐久性、意匠性に優れた歩道を提供するこ
とができる。
【0024】
【実施例】以下に、本発明の実施例、および比較例を挙
げて本発明をさらに具体的に説明する。実施例1 (社)日本塗料工業会より市販されている、塗料用標準
見本帳記載のR20−144に調色した、神東塗料株式
会社製シントップUP(アクリルポリオール樹脂塗料;
主材16Kg、ポリイソシアネートプレポリマー;硬化
剤4Kg)の主材16Kgに対し、攪拌機、冷却管を付
した反応器にメチルメタアクリレート80重量部(以
下、部と略称する)、ブチルアクリレート20部、無水
マレイン酸5部、メタアクリル酸ヒドロキシエチル1.
5部を、酢酸エチル40部、トルエン66.5部の混合
溶媒に加え、更にアゾビスイソブチロニトリル1部を加
え、反応器内部温度を70℃に維持し、12時間反応し
て得た樹脂濃度49.7%の樹脂溶液8.0Kgを加
え、十分攪拌した。
【0025】次いで硬化剤4Kgと住友バイエル製デス
モジュールHL180gを加え攪拌した塗料100部
に、トルエン65部、メチルエチルケトン10部、酢酸
ブチル10部、キシレン15部からなるシンナー70部
を加え攪拌し、下塗り材を調製した。
【0026】日立化成製ヒタロイド3083を100
部、住友バイエル製デスモジュールN75を27部、美
州興産製セラサンドC白5部、同黒12部、同黄10
部、同茶43部、トルエン20部、キシレン10部を混
合攪拌して、中塗り材を調整した。 日立化成製ヒタロ
イド3001を100部、住友バイエル製デスモジュー
ルN75を7部、水沢化学製ミズカシルP526を4
部、トルエン60部、酢酸エチル20部、酢酸ブチル1
0部、キシレン10部を混合攪拌して、上塗り材を調製
した。
【0027】住友セメント製インターロッキングブロッ
ク(60×100×100mm)を乾燥機に入れ表面温
度を50℃とし、下塗り材を300g/m2 スプレーに
て塗装し、室温にて10分養生後、100℃の雰囲気に
入れ20分乾燥し、中塗り材をリシンガンにて1200
g/m2 塗装し、室温にて10分養生後、100℃の雰
囲気で10分、120℃の雰囲気で20分乾燥後、室温
にて10分養生後、上塗り材を200g/m2 スプレー
にて塗装し、室温にて10分養生後、120℃の雰囲気
に入れ30分乾燥して、赤御影調の化粧面を有する化粧
ブロックAを得た。比較例1 (社)日本塗料工業会より市販されている、塗料用標準
見本帳記載のR20−144に調色した、新東塗料株式
会社製シントップUP(アクリルポリオール樹脂塗料;
主材16Kg、ポリイソシアネートプレポリマー;硬化
剤4Kg)の主材16Kgと、硬化剤4Kg、実施例1
で使用したシンナー14Kgを混合して下塗り材とした
外は、実施例1の中塗り材、上塗り材料を使用し、実施
例1同様に塗布乾燥して化粧ブロックBを得た。比較試験 高さ5cmのステンレス製バットに、化粧ブロックA5
個、化粧ブロックB5個を並べ、セメント飽和水で満た
し、ブロック表面に向けて扇風機の風を1mの距離より
当て、化粧面にエフロレッセンスの発生するまでの時間
を観察した処、化粧ブロックBでは12日目よりエフロ
レッセンスの発生が認められ26日後には、5個の全て
にエフロレッセンスによる白華現象が認められたが、化
粧ブロックAは全く異常を認めなかった。
【0028】更に試験を継続し3カ月後にバットより取
り出し、30℃の雰囲気で3日間乾燥後、建研式引張り
試験機にて付着強度の試験を行った処、化粧ブロックA
の強度は平均23.5Kg/m2 (最大値27.2Kg
/m2 、最小値18.6Kg/m2 )を示したのに対
し、化粧ブロックBの強度は平均10.5Kg/m
2 (最大値13.3Kg/m2 、最小値3.6Kg/m
2 )であった。
【0029】なお、上記浸漬試験を開始する前の平均付
着強度は化粧ブロックAで21.7Kg/m2 、化粧ブ
ロックBで22.0Kg/m2 であった。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セメント系成形物基材の表面に、エフロレ
    ッセンス防止機能を有する有色樹脂層からなる下塗り
    層、合成樹脂をバインダーとした磁器骨材の分散層から
    なる中塗り層、および無色透明樹脂層からなる上塗り層
    がこの順序で形成されてなることを特徴とする、擬石調
    凹凸化粧面を有するセメント系成形物。
  2. 【請求項2】前記下塗り層が、アクリルポリオール樹脂
    溶液と顔料とからなる有色樹脂溶液に、不飽和基含有カ
    ルボン酸と(メタ)アクリル酸エステル類とヒドロキシ
    ル基含有(メタ)アクリル酸エステル類の共重合体溶液
    を加え、更にポリイソシアネートプレポリマーを加えて
    得られる塗装組成物を塗布して得られる層からなる、請
    求項1に記載のセメント系成形物。
  3. 【請求項3】中塗り層が、アクリルポリオール樹脂溶液
    と、硬質磁器着色素地を1300℃以上で焼成硬化後
    0.1〜5mm径に粉砕して得られる着色磁器骨材とを
    混合し、さらにポリイソシアネートプレポリマーを加え
    て得られる塗装組成物を塗布して得られる層からなる、
    請求項1に記載のセメント系成形物。
  4. 【請求項4】上塗り層が、無機または/有機微粉末をア
    クリルポリオール樹脂溶液に分散させ、ポリイソシアネ
    ートプレポリマーを混合して得られる塗装組成物を塗布
    して得られる層からなる、請求項1に記載のセメント系
    成形物。
  5. 【請求項5】前記セメント系成形物が、平板またはイン
    ターロッキングブロックである、請求項1に記載のセメ
    ント系成形物。
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