JP4560179B2 - 窯業系基材切削部の補強方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、窯業系基材切削部の補強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、窯業系建材物の製造において、窯業系基材の切削によって生じる脆弱層を補強し、窯業系建材物の耐候性を向上させる窯業系基材切削部の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
窯業系建材物は、住宅等の外壁材、屋根材等の外装材をはじめ、天井材等の内装材にも広く用いられており、表面に柄、目地等の凹凸模様、塗装等が施された、多種多様の意匠を有するものが提供されている。これらの窯業系建材物の製造においては、通常、セメントや無機フィラー等を主成分とする原料スラリーを抄造により半硬化シートとし、プレス機で脱水成形して柄、目地等の凹凸模様を付与し、養生、乾燥して窯業系基材が得られる。得られた窯業系基材は、ダイヤモンド刃物等により、用途に応じた大きさや形状に刃物切削され、さらに意匠性を高めたり、防水性、耐凍害性等の耐候性を付与したりするために、塗装が施される。
【０００３】
窯業系基材端部の切削方法には、端部を垂直に切削する切断加工と、窯業系建材物間の接合部の強度を高めるために厚み方向を凹凸状や階段状に切削し、隣接する窯業系建材物間の接合部でこれらの凹凸や階段どうしがはめ込まれるようにする実加工がある。しかし、いずれの方法においても、窯業系基材の切削部では、プレス機により圧縮固化された表層よりも密度の低い内層が表面に現れるため、強度が低いという問題があった。とくに、実加工によって得られる実部ではその切削部表面の密度の低さが顕著であり、強度のみならず、防水性も著しく低いという問題があった。
【０００４】
また、刃物切削工程においては、窯業系基材の切削部に切削粉が残存しやすく、しばしば切削部周辺に脆弱層ができるという問題があった。このような脆弱層では、窯業系基材の剥離や割れが生じやすく、窯業系基材全体の強度が低下したり、美麗さが損なわれたり、あるいは切削部が破損したりし、窯業系建材物の生産性を低下させる要因の一つであった。
【０００５】
また、脆弱層は、その存在を確認することが困難なため、脆弱層を有する窯業系基材が塗装を施され、窯業系建材物として出荷されてしまう恐れもあり、そのような場合には、施工時や使用中に塗膜の剥離や窯業系建材物端部の破損等の欠陥が生じるという点で、問題が大きかった。
【０００６】
さらに、脆弱層を有する窯業系建材物では、降雨、凍結、湿気等により塗膜の剥離が生じやすくなるという問題もあった。
そこで、これまでに、切削部に窯業系建材物において塗装下地として使用されるシーラーを塗布し、切削部を補強する方法が提案されてきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、その後の検討により、上記提案技術にも改善の余地が残されていることが明らかになった。つまり、上述のとおり、窯業系基材の切削部表面が低密度となっているために、窯業系基材の切削部にシーラーを塗布してもシーラーが窯業系基材の切削部表面に留まらず、深層まで含浸されてしまう、シーラーの窯業系基材への密着性が悪いなどの問題が生じ、十分な補強性が発揮されなかったのである。このことは、例えば１０μｌのシーラーが、通常の窯業系基材表面では１０〜２０秒間浸透してシーラー層を形成するのに対して、実部では６０秒間以上浸透し、シーラー層を形成しないという実験結果からも示された。そのため、シーラーを塗布しても、長期間の使用による窯業系基材の劣化が防げなかったのが実情である。このような劣化は、とくに耐凍害性の低さ、すなわち、凍害による塗膜の剥離という点において顕著であった。
【０００８】
したがって、窯業系基材の切削時に生じる脆弱層を補強し、耐候性、とくに耐凍害性を高めるための有効な方法が望まれてきたのである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、窯業系建材物の製造において、重量平均分子量が８０００〜１８０００の硬化性樹脂を含有し、粘度が１００〜３００ｍＰａＳであるシーラーを窯業系基材の切削部に施すことを特徴とする窯業系基材切削部の補強方法を提供する。
【００１０】
第２には、この出願の発明は、シーラーが溶剤系塗料である請求項１の窯業系基材切削部の補強方法をも提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、前記のとおりの特徴を有するものであるが、以下、実施例を示しつつ、発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１２】
この出願の発明の窯業系基材切削部の補強方法では、窯業系基材の切削部に重量平均分子量が８０００〜１８０００の高分子を含有するシーラーを施すことによって、窯業系建材物の製造において、窯業系基材を切削した際に、切削部周辺に生じる脆弱層を補強することができる。
【００１３】
シーラー中の高分子の重量平均分子量が８０００未満の場合は、窯業系基材へのシーラーの含浸性が高まり、窯業系基材の切削部表面にシーラー層が形成されないため、窯業系基材が十分に補強されず、好ましくない。また、シーラー中の高分子の、重量平均分子量が１８０００より大きいものでは、シーラーが窯業系基材に浸透し難くなるため、シーラー層と窯業系基材の密着性が低下し、塗膜がシーラー層とともに剥離しやすくなり、好ましくない。
【００１４】
このとき、シーラーに含有される高分子は、とくに窯業系基材の補強性を高めるために、硬化性樹脂よりなる高分子とする。例えばアクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、弗素樹脂系等の有機高分子や、シリコン樹脂系の高分子などが例示される。中でも、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系およびアクリルシリコン樹脂系の硬化性樹脂よりなる高分子を含むシーラーを用いることが好ましい。
【００１５】
この出願の発明の窯業系基材切削部の補強方法においては、シーラーは、上記のような高分子が溶剤中で溶液あるいは分散液となっている種々の溶剤系塗料とすることにより、溶剤量によって粘度を調整しやすくなり、好ましい。このような溶剤系塗料において、溶剤は、様々な有機溶剤であってもよいし、水であってもよく、２種類以上の有機溶剤の混合溶剤や、水と有機溶剤の混合溶媒であってもよい。もちろん、これらの溶剤系塗料には、高分子と溶剤以外に、顔料や乳化剤等の充填材が添加されていてもよい。
【００１６】
さらに、この出願の発明の窯業系基材切削部の補強方法においては、上記のとおりのシーラーの粘度は、１００〜３００ｍＰａＳである。シーラーの粘度が１００ｍＰａＳ未満の場合には、シーラーの窯業系基材の切削部表面への浸透が大きくなり、窯業系基材切削部表面にシーラー層が形成されないために、窯業系基材切削部付近の脆弱層が補強されない。また、窯業系基材表面にシーラー層が形成されないことにより、シーラーと塗膜の密着性が確保されず、塗膜が脆弱層とともに剥離しやすくなる。したがって、シーラーの粘度は１００ｍＰａＳ以上とする必要がある。一方、シーラーの粘度が３００ｍＰａＳより高い場合には、シーラーが窯業系基材に含浸され難くなるため、シーラー層と窯業系基材の密着性が悪くなり、塗膜がシーラー層とともに剥離しやすくなる。したがって、シーラーの粘度は、３００ｍＰａＳ以下とする必要がある。
【００１７】
そして、この出願の発明の以上のとおりの窯業系基材の補強方法は、建築用の外装材や内装材としての窯業系建材物の製造において、全工程の少なくとも一部を構成する窯業系基材の切削工程で発生する脆弱層を補強し、塗装を施した際に、塗膜の高い密着性を長期にわたり保持し、窯業系建材物の耐候性を高めるために効果的に採用されることになる。
【００１８】
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。
【００１９】
【実施例】
実施例１、２ 窯業系基材の剥離試験におけるシーラーの効果
（比較例１）
セメント、珪砂、補強繊維等の原料をブレンドし、水を加えて混合したスラリーを抄造して窯業系基材生板とした後、乾燥、養生を経て比重１．２の窯業系基材を得た。
【００２０】
この窯業系基材の端部を切削し、切削部に重量平均分子量４６０００のアクリルウレタン樹脂を含むシーラー（マルチシーラーＡ、昭和高分子製：粘度＝５００ｍＰａＳ）を、１０〜３０ｇ／ｍ²／ｄｒｙ塗布した。シーラー層が形成された後、さらにその上にアクリル樹脂系塗料（Ｖセラン＃３００−９、大日本塗料製）を塗布した。
【００２１】
このサンプルをＡＳＴＭ−Ｂ法にしたがって凍害試験機中で２００サイクルの凍害試験にかけ、試験後の塗膜密着性をＪＩＳ５４００．７．４にしたがって試験した。（比較例２）
比較例１と同様の方法で窯業系基材を作成し、切削した。
【００２２】
切削部に重量平均分子量４７０００のアクリルウレタン樹脂を含むシーラー（マルチシーラ−Ｄ、昭和高分子製：粘度＝３００ｍＰａＳ）を塗布した。さらに、得られたシーラー層の上にアクリル樹脂系塗料（Ｖセラン＃３００−９、大日本塗料製）を塗布した。
【００２３】
このサンプルについて、比較例１と同様の方法で凍害試験にかけ、試験後の塗膜密着性試験を行なった。
（実施例１）
比較例１と同様の方法で窯業系基材を得た。
【００２４】
この窯業系基材を切削し、切削部に重量平均分子量１８０００のアクリルシリコン樹脂が溶剤中に分散されたシーラー（ＩＭコート５３１ＭＤ（溶剤系）、関西ペイント製：粘度＝３００ｍＰａＳ）を塗布した。さらにそのシーラー層の上にアクリル樹脂系塗料（Ｖセラン＃３００−９、大日本塗料製）を塗布した。
【００２５】
このサンプルについて、比較例１と同様の方法で、凍害試験を行い、試験後の塗膜密着性を測定した。
（実施例２）
比較例１と同様の方法で窯業系基材を作成し、切削した後、切削部に重合平均分子量８０００のアクリルウレタン樹脂を含むシーラー（ルリール３５５、日本ペイント製：粘度＝１００ｍＰａＳ）を塗布した。さらにその上にアクリル樹脂系塗料（Ｖセラン＃３００−９、大日本塗料製）を塗布した。
【００２６】
このサンプルについて、比較例１と同様の方法で、凍害試験を行い、試験後のサンプルの塗膜密着性を測定した。
比較例３〜４ 従来法による窯業系基材の補強効果
（比較例３）
比較例１と同様に窯業系基材を作成し、端部を切削した。
【００２７】
窯業系基材の端部に重量平均分子量５２０００の高分子を有するアクリル樹脂系シーラー（ＫＳＹ−１３２、近代化学製：粘度＝６００ｍＰａＳ）を塗布し、さらに、そのシーラー層上にアクリル樹脂系塗料（Ｖセラン＃３００−９、大日本塗料製）を塗布した。
【００２８】
このサンプルについて、比較例１と同様の方法で、凍害試験を行い、試験後のサンプルの塗膜密着性を測定した。
（比較例４）
比較例１と同様に窯業系基材を作成し、端部を切削した。
【００２９】
窯業系基材の端部に重量平均分子量６０００の高分子を有するアクリルウレタン樹脂系シーラー（ナトコ製：粘度＝８０ｍＰａＳ）を塗布し、得られたシーラー層上にアクリル樹脂系塗料（Ｖセラン＃３００−９、大日本塗料製）を塗布した。
【００３０】
このサンプルについて、比較例１と同様の方法で、凍害試験を行い、試験後のサンプルの塗膜密着性を測定した。
実施例１、２および比較例１〜４の結果を表１に示した。
【００３１】
【表１】

【００３２】
表より、重量平均分子量が８０００〜１８０００の高分子を含有し、粘度が１００〜３００ｍＰａＳのシーラーを用いたとき、窯業系基材における塗膜剥離がほとんど見られず、十分実用に供することができ、塗膜の耐凍害性が向上することが明らかになった。
【００３３】
一方、重量平均分子量が８０００未満の高分子や４７０００より大きな高分子を有し、粘度が５００ｍＰａより高いシーラーや１００ｍＰａＳより粘度の低いシーラーを用いた場合には、凍害試験後に塗膜の剥離が生じやすく、実用に供し得なかった。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明の窯業系基材切削部の補強方法によって、窯業系基材の切削部が補強され、シーラーと塗膜の密着性が向上する。これにより、耐候性、とくに耐凍害性が高くなり、窯業系建材物の長期使用においても塗膜剥離が防止される。
【００３５】
さらには、窯業系基材切削時に生じる脆弱層が補強されるため、窯業系建材物の生産性も向上する。

Claims (2)

1. 窯業系建材物の製造において、重量平均分子量が８０００〜１８０００の硬化性樹脂を含有し、粘度が１００〜３００ｍＰａＳであるシーラーを窯業系基材の切削部に施すことを特徴とする窯業系基材切削部の補強方法。
2. シーラーが溶剤系塗料である請求項１の窯業系基材切削部の補強方法。