JP2672890B2

JP2672890B2 - 表面仕上げ建築材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2672890B2
Application number: JP2339711A
Authority: JP
Inventors: 聡北川; 仁熊谷; 孝二松永
Original assignee: ナショナル住宅産業株式会社
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH04209250A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、表面仕上げ建築材およびその製造方法に
関し、詳しくは、コンクリートパネルなどの無機材料や
合成樹脂材料からなる建築材であって、表面に金属被膜
層などを形成して表面仕上げを行った表面仕上げ建築材
と、このような表面仕上げの施された建築材を製造する
方法に関するものである。

［従来の技術］建築材料には、鉄鋼や銅、アルミなどの金属材料、コ
ンクリートパネルや石膏ボードなどの無機材料あるいは
合成樹材料や木材など、様々な材料が、それぞれの得失
を活かして利用されている。

特に、建築物の表面を構成する外装材あるいは内装材
には、強度や断熱性、遮音性などの諸機能のほか、外観
的に美麗で体裁が良いことや、このような優れた外観性
が長期間にわたって良好に維持されることが要求され
る。

コンクリートパネル等の無機材料は、断熱性や遮音性
などに優れ、比較的安価で加工も容易なことから、各種
建築物の外装材および内装材として広く利用されてい
る。しかし、一般に、無機材料の表面は、石や砂のよう
なザラザラした感じがあり、施工場所によっては、あま
り好ましい印象を持たれない場合がある。また、合成樹
脂材料は、成形が容易で複雑なデザインも可能である
が、表面の質感が軽い感じを与え、また、傷つき易く強
度的に弱いという欠点がある。ステレス板などの金属材
料は、表面の光沢が非常に優れ、外観的に高級感を与え
ることができるが、コスト的に極めて高くつくととも
に、断熱性や遮音性の点では劣っている。

そこで、コンクリートパネル等の無機材料は合成樹脂
材料からなる建築材の表面に、メタリック塗装を行った
り、金属メッキを行い、金属に近い質感を得ようとする
試みが行われている。しかし、メタリック塗装では、本
来の金属とはかなり質感に違いがあり、薄っぺらな感じ
になるという欠点があり、金属メッキは、処理可能な材
料に制限が多く、処理時間も長くかかり、コンクリート
パネル等の絶縁材料の表面に厚い金属メッキ層を形成す
るのは極めて困難である。

近年、溶融状態に加熱した金属を高速で吹きつけて被
膜を形成させる溶射法が開発され、特に、比較的低温で
処理が行える低温溶射法が研究されている。この低温溶
射法を利用すれば、コンクリートパネル等の表面にも、
充分な厚みで耐久性にも優れた金属層を形成することが
できる。溶射法は、無機材料、合成樹脂材料、木材ある
いは各種金属に良好に使用でき、適用材料に制限が少な
い。溶射法で形成される金属層は、金属の素材そのもの
から構成されているので、質感の点では金属材料と全く
同じになる。

また、上記溶射法では、セラミックなどの被膜を形成
することもでき、コンクリート材料の表面をセラミック
材料で覆ったり、金属材料の表面にセラミック被膜を形
成することなどもできる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記のような低温溶射材料層による表面仕
上げでは、表面を鏡面に仕上げることが出来ないという
問題がある。

溶射法では、吹きつけられた金属等の粒子がそのまま
素材表面に付着して被膜を形成するので、表面には細か
な凹凸があり、ざらついた感じになってしまう。特に、
溶射法において、素材の表面への溶射材料層の付着性あ
るいは被膜強度を増すために、素材表面を粗面形成剤で
処理したりして、わざと凹凸のある表面を形成し、その
上に溶射を行う場合があり、このような場合には、余計
に溶射材料層の表面に凹凸が生じる。

そのため、従来の溶射法による表面仕上げで、金属光
沢を発揮できる、いわゆる鏡面仕上げを必要とする場合
には、溶射法で形成された金属層の表面を、後工程で研
磨して平滑にし、必要な金属光沢を出すようにしてい
た。しかし、このような研磨作業は、小さな部品であれ
ば可能であっても、建築物の外装パネルとなるコンクリ
ートパネル等、広い面積を有する材料では、作業の手間
が非常にかかり、作業時間も長時間になり、コスト的に
実用不可能であった。また、セラミック等を溶射した場
合には、研磨加工などの後加工が極めて難しく、光沢面
を得ることができなかった。

また、溶射金属層による表面仕上げを行った建築材
を、屋外環境にさらされる外装パネルなどとして使用す
ると、溶射金属層の材質によっては、錆が発生したり、
表面の変質を起こして外観が悪くなってしまうという問
題もある。しかも、表面に細かな凹凸のある溶射材料層
をそのまま屋外におくと、表面の凹凸に汚れた付着し易
く、洗浄しても汚れが落ち難いという欠点もある。

そこで、この発明の課題は、コンクリートパネル等の
様々な建築材料に対して、良好な光沢を発揮できるとと
もに耐久性にも優れた溶射金属などによる表面仕上げ層
を備えた表面仕上げ建築材を提供することある。また、
このような建築材を製造する方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する、この発明にかかる表面仕上げ建
築材は、建築材の表面に、低温溶射材料層が形成され、
この低温溶射材料層の上に、表面が平滑なアルコキシド
系の硬質透明無機ポリマー層が形成されている。

建築材としては、コンクリートやセメントなどの無機
材料からなるもの、合成樹脂からなるもの、木材などの
天然材料からなるもの、あるいは金属からなるもの等、
任意の材料からなるものが使用できる。建築材は、外装
パネルや外装用装飾材など、屋外環境にさられる外装材
や、室内壁面を構成する内装パネルなどの内装材、その
他、単純な板状のものから、複雑な異形断面を有する型
材や、コーナー、ボーダー、幕板などの役物など、通常
の建築物で使用される、任意の形状および構造を有する
建築材料が使用できる。

このような建築材の表面のうち、一部または全体に低
温溶射金属層を形成する。

低温溶射金属層の形成方法は、従来、一般的に使用さ
れている各種の溶射法のなかから、建築材の種類および
形成する金属に適した方法が採用できる。具体的には、
溶射法として、フレーム溶射法、爆発溶射法などのガス
式溶射法、あるいは、アーク溶射法、プラズマ溶射法な
どの電気式溶射法が挙げられる、但し、この発明では、
建築材の特性あるいは機能を損なわないように、比較的
低温で処理を行う低温溶射法を適用する。低温溶射法と
しては、例えば、冷気内減圧アーク溶射法などが、溶射
温度を常温程度に抑えられ、好ましい方法となる。具体
的な溶射温度の設定は、建築材の耐熱温度などによって
変更できる。

低温溶射法で処理する建築材の表面は、予め、粗面処
理を行っておくと、溶射金属層の付着性、接合強度が高
まる。粗面処理には、ブラスト処理、あるいは粗面形成
剤による処理など、通常の溶射法における粗面処理が利
用できる。建築材の表面に粗面形成剤層を形成する場
合、通常は、厚みを20〜80μｍ程度に設定するのが好ま
しい。

溶射する材料の種類は、目的に応じて任意の金属材料
あるいはセラミックやガラス材料などが使用でき、具体
的には、金属材料として、Cu、Al、Zn−Al合金、ステン
レス鋼、その他が挙げられる。溶射によって形成される
溶射材料層の厚みは、用途により自由に設定できるが、
通常は、50〜200μｍ程度が好ましい。

低温溶射法によって形成された溶射材料層の表面は、
細かな凹凸があり、鏡面のような光沢はない。なお、低
温溶射材料層が銅である場合、薬品処理によって、緑青
を発生させておけば、独特の外観を呈するものとなる。

つぎに、低温溶射材料層の表面を、無機材料液層で覆
う。無機材料液とは、後述する硬質無機透明ポリマー層
を形成することのできる無機モノマー等からなる原料液
である。具体的には、アルコキシド系無機透明塗料ある
いは改質剤などが挙げられる。より具体的には、特開昭
63−265601号公報に開示されている。ケイ素アルコキシ
ドおよび／またはそのプレポリマーからなる改質剤が使
用できる。このような無機材料液を、塗布あるいは浸漬
その他の通常の膜形成手段で、低温溶射材料層の表面を
覆うように一定の膜厚に形成する。

この無機材料液層を、無機材料液自身の経時硬化ある
いは硬化剤による硬化反応、加熱、紫外線照射その他の
硬化手段により硬化させて、硬質透明無機ポリマー層を
形成させる。加熱硬化させる場合の加熱温度は、建築材
に悪影響を与えない程度の温度に設定するが、通常、10
0℃から百数十℃程度が好ましい。硬質透明無機ポリマ
ー層は、建築材として利用するのに充分な硬度あるいは
耐久性を有し、表面に平滑な膜面を形成できれば、任意
の無機材料液からなるものが使用できる。硬質透明無機
ポリマー層の具体例としては、前記したアルコキシド系
無機透明改質剤からなるシリコーンポリマー層が挙げら
れる。硬質透明無機ポリマー層の透明性については、完
全に透明で、下の低温溶射材料層がそのまま見えるもの
のほか、若干の着色を有する半透明で、低温溶射材料層
の色が少し変化して見えるものであってもよい。硬質透
明無機ポリマー層の厚みは、凹凸のある低温溶射材料層
を覆って表面に凹凸が表れない程度の厚み、あるいは、
低温溶射材料層の錆や汚染を防止できる程度の厚みがあ
ればよく、用途によっても異なるが、通常５〜40μｍ程
度に形成しておけばよい。

〔作用〕

建築材の表面に低温溶射法により金属表面仕上げを施
せば、金属材料そのものからなる被膜を充分な厚みで形
成でき、メタリック塗装などに比べて、はるかに実際の
金属に近く、高級感のある表面仕上げが得られる。溶射
法は、建築材の材質や形状にあまり制約を受けないの
で、コンクリートパネルや合成樹脂、木質材料さらには
金属まで、極めて多くの建築材料に適用することがで
き、複雑な凹凸形状に加工された建築材料にも適用でき
る。したがって、コンクリートパネルの表面にセラミッ
ク層を形成するなど、従来、表面仕上げには利用できな
かった材料で、新規な外観あるいは機能を与えることも
できる。

但し、建築材の表面に低温溶射材料層を形成するだけ
では、表面に細かな凹凸が残り、美麗な金属光沢などを
有する鏡面仕上げにはならない。そこで、この温度溶射
材料層の上に、表面が平滑な硬質透明無機ポリマー層を
形成すれば、建築材の表面は、外観的には、平滑な鏡面
状の金属などが露出しているのと同じように平滑にな
る。したがって、低温溶射金属層の表面を研磨するとい
う面倒でコストのかかる作業を行うことなく、美麗な金
属光沢を有する鏡面仕上げが得られる。また、研磨によ
る鏡面仕上げが困難なセラミックに対しても光沢を与え
ることができる。

硬質透明無機ポリマー層は、いわゆるガラス質であ
り、屋外環境の有害ガスや湿気などの影響をほとんど受
けないので、長期間にわたって、美麗な外観を維持でき
る。特に、金属面が直接露出している場合には、鏡面仕
上げを行ってあっても、経時的に曇りが生じたり、錆や
汚染の影響で外観が悪くなるのが避けられないが、硬質
透明無機ポリマー層で覆っておけば、低温溶射金属層の
表面を確実に保護でき、金属材料以上の耐久性を発揮で
きる。また、溶射材料層がセラミックやガラスからなる
場合でも、硬質透明無機ポリマー層で覆うことによっ
て、表面の細かな凹凸を埋めて平滑な光沢のある表面を
現出させることができ、汚れの付着を少なくして、洗浄
による汚れの除去も容易になる。

〔実施例〕

ついで、この発明の実施例を図面を参照しながら以下
に説明する。

図面に示すように、建築材10の表面には、まず、粗面
形成剤層20が形成される。粗面形成剤20の表面は、細か
な凹凸がある。粗面形成剤20の上に、低温溶射法によ
り、溶射材料層30が形成される。溶射材料層30は粗面形
成剤20の凹凸に噛み合うように形成されることによっ
て、充分な接合力を発揮する。溶射材料層30の表面に
は、細かな凹凸がある。溶射材料層30の上に硬質透明無
機ポリマー層40が形成される。硬質透明無機ポリマー層
40は、溶射材料層30の凹凸を埋めるとともに、外表面は
平滑になっている。

したがって、建築材10の外観上は、硬質透明無機ポリ
マー層40と透して溶射材料層30の色や質感が表れるとと
もに、あたかも溶射材料層30自体の表面が平滑であるか
のように見えることになる。

つぎに、上記のような表面仕上げの具体的実施例を挙
げる。

建築材…セメントコンクリート板（厚さ80mm）粗面形成剤層…プラスノン60μｍ（商品名：大日本塗料株式会社製）溶射材料および処理条件… Zn溶射150μｍ、エアー圧7.5kg/cm² 硬質透明無機ポリマー層… アルコキシド系無機クリヤー材料厚さ10μｍ以上のような材料および処理方法で、表面仕上げ建築
材を製造したところ、美麗な金属光沢を有する仕上げ面
が得られ、耐久性や耐汚染性にも優れたものとなった。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかる表面仕上げ建築材お
よびその製造方法によれば、建築材の表面に低温溶射材
料層を形成しておくことにより、溶射材料層の優れた材
質感や機能によって、建築材の表面を優れたものに出来
る。そして、溶射材料層の表面には細かな凹凸ができ、
平滑性に劣るという欠点は、硬質透明無機ポリマー層に
より、溶射材料層の凹凸を埋め表面を平滑にすることに
よって解消することができる。

その結果、例えば、溶射材料層として金属材料を用い
れば、コンクリートなどの金属以外の材料からなる建築
材の表面を、金属素材そのものからなる建築材と全く変
わりがないような良好な質感および表面光沢を有するも
のにできる。しかも、金属材料の欠点である、錆や変質
を防止することができ、有害なガスや湿気がある屋外環
境にさらされる外装材に使用したときには、従来の金属
材料に比べて、はるかに長期間にわたって良好な外観を
維持することがで可能になる。

しかも、細かな凹凸がある溶射材料層が表面に露出し
ていると、汚れが付き易く、洗浄しても汚れが落ち難い
が、平滑な表面を有する硬質透明無機ポリマー層であれ
ば、汚れは付き難く、汚れが付いても洗浄すれば簡単に
汚れが落ち、この点でも、良好な外観を長期にわたって
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す表面仕上げ建築材の断面構
造図である。 10…建築材、20…粗面形成剤層、30…溶射材料層、40…
硬質透明無機ポリマ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 4/12 Ｃ２３Ｃ 4/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】建築材の表面に、低温溶射材料層が形成さ
れ、この低温溶射材料層の上に、表面が平滑なアルコキ
シド系の硬質透明無機ポリマー層が形成されている表面
仕上げ建築材。
【請求項２】建築材の表面に、低温溶射法により溶射材
料層を形成した後、この低温溶射材料層の表面をアルコ
キシド系透明材料からなる無機材料液層で覆い、この無
機材料液層を硬化させて、表面が平滑なアルコキシド系
の硬質透明無機ポリマー層を形成する表面仕上げ建築材
の製造方法。