JP4598467B2

JP4598467B2 - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP4598467B2
Application number: JP2004280326A
Authority: JP
Inventors: 億雄鍬口; 康雄藪中; 忠光辻本; 健一山本
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-09-27
Also published as: JP2006088119A

Description

本発明は、外装材（窯業系サイディングボード）に代表される建築用部材などとして用いられる無機質板の製造方法に関するものである。

従来、実加工された無機質板が提案されている。この無機質板は、両端にそれぞれ実部を有するものであり、無機質板の一方の実部を、他の無機質板の他方の実部に嵌め合わせることにより複数枚並べて使用するものである。

このような無機質板を製造するにあたっては、無機質板の端部における切削加工により形成された実部にシーラーを施すことが行われている。すなわち、無機質板の切削面は、他の面と比べて溶剤や液体が浸入しやすいために、シーラーによる塗膜によりこのような液体の浸入を防止するのである。

例えば、まず、セメントと水を含むセメント材料を用いて平板状の板材を形成し、次に板材の両端にそれぞれ切削加工を施して不要箇所を除去して実部を形成する。次にスプレー等を用いて実部の切削面を含む板材の端部の表面側にシーラーを塗布し、加熱処理等によりシーラーを硬化させる。

次いでエアー等により板材の表面側における切削面以外の箇所においてシーラーを除去した後、加熱処理等によりシーラーを硬化させる。

そして、板材の表面側に外層塗装を施すことにより、無機質板を得るものである。
特開２００１−０８７７０２号公報

しかし、上記のようにして無機質板を得る場合、余剰のシーラーを除去した部位においてシーラー中の溶剤が含浸するなどして残存しやすく、この部分に外層塗装を施す場合に加熱処理により前記溶剤が揮発して、外層塗膜にフクレや発泡が生じることがある。

また、切削面においては、シーラーが成膜する前に切削面に含浸されやすいために、切削面においてシーラーを成膜させることは困難であり、このため切削面における外層塗膜の密着性が十分に得られないものであった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、余剰のシーラーを除去する際に気体の噴射により容易に除去することができ、且つシーラー中の溶剤が含浸するなどして残存してもこの溶剤を速やかに揮発させることができて、外層塗膜に下層の溶剤の揮発による発泡やフクレが生じることを防ぐことができ、さらに切削面においてはシーラーの成膜性が良好でこの切削面における外層塗膜の密着性を十分に向上することができる無機質板の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係る無機質板の製造方法は、窯業系の板材３の端部における切削面にシーラー７を成膜した後、前記板材３に外層塗装を施す工程を有し、前記シーラーの成膜にあたり、切削面６を含む板材３の端部にシーラー７を塗布した後、外層塗装を施す前に、切削面６以外の部分４，５の余剰のシーラー７を気体噴射により除去すると共に切削面６にシーラを残存させるものであり、且つ前記シーラー７として、このシーラー７に含有されている溶剤の揮発分量が５０質量％となる保持条件が、保持温度２０〜３０℃、保持時間６０〜１００秒間の範囲にあるものを用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、余剰のシーラーを除去する際に気体の噴射により容易に除去が可能であり、また、余剰のシーラーが除去された部分において溶剤が含浸するなどしても、この溶剤を十分に揮発させることができ、この部分に形成された外層塗膜に下層の溶剤が気化することによるフクレや発泡が生じることを防止することができるものであり、且つ切削面においては、溶剤が速やかに揮発することによりシーラーが切削面に含浸しにくくなって成膜性が向上し、このシーラーの塗膜の密着性が向上すると共にこのシーラーの塗膜の表面に形成される外層塗膜の密着性も向上することができるものである。

以下、本発明をその実施をするための最良の形態に基づいて説明する。

窯業系の板材３としては、セメントを主体とするグリーンシートをオートクレーブ養生により養生硬化して得られるものを用いることができる。前記グリーンシートは、例えばセメント、シリカ質原料、補強繊維等を乾式混合した粉体材料を成形ベルト上に層状に供給し、必要な水分を散布供給しつつ、ロールにより圧縮成形する乾式法により作製されるものである。また、前記のようなセメント等を含む材料に水を加えた水性スラリーを抄造することにより得ることもできる。

上記粉体材料としては、適宜の組成のものを用いることができるが、例えばセメント、シリカ質原料、骨材などの固体材料を主成分とするものであり、また必要に応じ、板材３の強度を向上させるために、混和材や繊維等が配合される。

上記セメントとしては、例えばポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、などのものが用いられる。また、上記シリカ質原料としては、粉末シリカ、フライアッシュ等のものが用いられる。また、上記骨材としては、御影石、蛇紋石などの砕石、珪石粉、シラスバルーン、ガラスバルーン、パーライト、砂、ビーズ等のものが用いられる。また、必要に応じて配合される混和材としては、通常シリカフュームなどが用いられるものである。更には、上記繊維としては、例えばセルロース系のパルプ繊維、石綿などの鉱物性繊維、ポリプロピレン、ビニロン等の有機質の樹脂系繊維、硝子繊維、炭素繊維、金属繊維などを用いることができる。

グリーンシートの養生硬化は適宜の条件で行うことができるが、例えば必要に応じて湿熱養生や自然養生を施した後、オートクレーブ養生（高温高圧蒸気養生）を施すようにすることができる。

このようにして得られる窯業系の板材３の両端に、切削加工を施して実部１，２を形成する。図示の例では、板材３の一端の表面側を、断面Ｌ字状に切削して実部１を形成している。また板材３の他端の裏面側を断面Ｌ字状に切削して実部２を形成しており、またこの実部２の表面側の端縁の角を切削して面取り部を設けている。

次に、板材３の両端部の表面側にシーラー７を塗布するものであり、このとき少なくとも板材３の表面側に露出する実部１，２の切削面６にシーラー７を塗布する。図示の例では、一方の実部１の断面Ｌ字形の切削面６にシーラー７を塗布すると共に、他方の実部２の面取り部の切削面６にシーラー７を塗布する。シーラー７の塗布は適宜の手法で行うことができるが、例えばノズル８からスプレー塗布することができる。

このようにシーラー７を塗布すると、板材３の表面側では、切削面６付近の部分４，５にもシーラー７が塗布される。そこで、次に、板材３の表面側の、実部１，２の切削面６を除く部分４，５に付着した余分なシーラー７を、気体の噴射、例えばエアーナイフ等にて除去する。図中の９は気体を噴射するためのノズルを示す。

次に、実部１，２の表面側における切削面６に残存するシーラー７に熱処理を施して乾燥・成膜する。熱処理条件はシーラー７の組成等に応じて適宜調整されるものではあるが、本発明では例えば１００〜１４０℃、３０〜９０秒間の条件で熱処理がなされる。また、シーラー７の塗布量は適宜調整されるが、１０〜２０ｇ／ｍ²の範囲とすることが好ましい。

次に、板材３の表面に外層塗装を施す。この外層塗装に用いる塗料は特に制限されず、アクリルエマルジョン等を主成分とする有機塗料や、セラミックパウダーを分散させた無機塗料（セラミックコート用塗料）などを用いることができる。

塗料の塗布は、ロール塗装、カーテン塗装、スプレー塗装等、適宜の手法で行うことができ、塗布後、熱処理を施すことにより、外層塗膜が成膜される。熱処理条件は塗料の組成等に応じて適宜調整されるものではあるが、本発明では例えば１００〜１８５℃、４０〜３２０秒間の条件で熱処理がなされる。また、塗料の塗布量は適宜調整されるが、８〜１０ｇ／尺²（８７〜１０９ｇ／ｍ²）の範囲が好ましい。

上記のようにして無機質板を作製するにあたり、本発明では、シーラー７として、加熱処理等により硬化して成膜する樹脂成分を、溶剤に分散又は溶解させたものを用いることができるが、このシーラー７として、これを２０〜３０℃の温度条件で６０〜１００秒間保持した場合のシーラー７中の溶剤の揮発分の量が、溶剤全量の５０質量％となるものを用いるものである。

シーラー７の樹脂成分としては、溶剤との相性などに応じて、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等、適宜のものを用いることができるが、特にエポキシ系樹脂を用いると、膜形成能が良好で、且つ板材３との密着性が高くなる。

また、溶剤としては、その揮発性能が上記の条件に合致する適宜のものを用いることができ、このとき一種類の溶剤を用いるほか、二種以上の溶剤を適宜混合した混合溶剤を用いることもできる。例えばトルエン（蒸発速度１．９６、沸点約１１０℃）、キシレン（蒸発速度０．５９、沸点約１３９℃）、イソプロピルアルコール（蒸発速度１．４４、沸点約８２℃）、メチルエチルケトン（蒸発速度３．７９、沸点約８０℃）、メチルイソブチルケトン（蒸発速度１．６２、沸点約１０９℃）、ｎ−ブタノール（蒸発速度０．４３、沸点約１１８℃）等を、揮発条件が所望のものとなるように適宜混合したものを用いることができる。尚、前記の蒸発速度は、酢酸ブチルの蒸発速度を１とした場合の相対蒸発速度である。

また、シーラー７中の樹脂成分や溶剤の含有量も適宜調整されるものであるが、樹脂成分の含有量を１０〜２０質量％、溶剤の含有量を８０〜９０質量％の範囲とすることが好ましい。

また、シーラー７中には表面張力調整剤、消泡材、脱水剤等のような適宜の添加剤を含有させても良い。

上記のようにして無機質板を製造すると、気体の噴射にて余分なシーラー７を除去した際に、この除去した部分４，５に溶剤の一部が無機質板の表面に含浸するなどして残存しても、シーラー７の加熱処理時にそのほとんどを揮発させることができ、溶剤の残存が抑制される。このためシーラー７の成膜後の板材３の表面に外層塗膜を設ける際に、成膜時の熱処理時における、残存する溶剤の揮発による外層塗膜の泡立ちを防止することができるものである。

また、密着性についても、切削面６に塗布されたシーラー７中の溶剤は速やかに揮発することとなって、シーラー７が切削面６に含浸されるより前に成膜させることができる。このため成膜後のシーラー７は、板材３との間で良好な密着性を有し、且つ成膜したシーラー７と外層塗膜との間にも良好な密着性が得られるものである。

ここで、シーラー７の溶剤の揮発分量が５０質量％となるまでに必要とされる保持温度が保持時間６０〜１００秒間とした場合に常に３０℃を超え、或いは必要な保持時間が保持温度２０〜３０℃とした場合に常に１００秒間を超えるような場合には、シーラー７の成膜時に溶剤を十分に揮発させることができず、外層塗膜に泡立ちが発生するおそれがある。また揮発分量が５０質量％となる条件が、常に保持温度２０℃未満且つ保持時間６０秒間未満である場合には、溶剤の揮発性が高すぎて取扱性が悪くなり、例えばノズル等からの噴射によりシーラー７の塗布をする場合にノズルの詰まりが生じたり、余分なシーラー７を除去する際に既にかなりの量の溶剤が揮発してしまってシーラー７の粘度が高くなりシーラー７の除去が困難となるおそれがあり、外層塗装を施した場合の外観不良や塗膜密着性不良の原因となる。

以下、本発明を実施例により更に詳述する。

セメントを主成分とする水硬性材料に骨材及び繊維を混合した水性スラリーを抄造して得られるグリーンシートを、１６４℃、５８８ｋＰａの飽和水蒸気のもとで４．５時間養生硬化させることにより、４５５ｍｍ×３０３０ｍｍ×１６ｍｍの寸法の板材３を作製した。

この板材３の両端に、それぞれ図１に示すような切削加工を施して実部１，２を形成した。実部１，２は幅１０ｍｍに形成した。

次に、板材３の両端部にシーラー７を塗布量１５ｇ／ｍ²でスプレー塗布した後、切削面６以外の部分４，５の余剰のシーラー７をエアーナイフにより除去し、次いで１６０℃で１分間加熱して成膜した。

ここで、各実施例においては、シーラー７としては、樹脂成分として変性高分子量エポキシ樹脂１３．７９質量部、ブロックイソシアネート３．１４質量部、溶剤としてトルエン２４．８０質量部、キシレン４．９３質量部、ｎ−ブタノール７．５１質量部、イソプロピルアルコール１７．４７質量部、メチルエチルケトン２８．３１質量部、添加剤としては表面張力調整剤０．０２質量部、消泡剤を０．０５重量含有させたものを用いた。

また、このシーラー７には、上記組成の主剤に対して、混合溶剤として、実施例１及び２では、トルエンを２５〜３０質量％、イソプロピルアルコールを１〜５質量％、メチルエチルケトンを３０〜３５質量％、メタンを７〜１１質量％含有しているもの用い、また実施例３ではトルエンを２５〜３０質量％、イソプロピルアルコールを１〜５質量％、メチルイソブチルケトンを３０〜３５質量％、メタンを７〜１１質量％含有しているものを用いて、表１に示す希釈率となるように含有させた。ここにおける希釈率は、主剤に対する混合溶剤の割合である。

また、比較例１では、シーラーとして、ウレタン樹脂２５質量％、トルエン４５質量％、酢酸エチル３０質量％の組成を有するものを用いたものであり、これは、従来、有機塗装時のシーラーとして用いられている。

また、比較例２では、シーラーとして、ウレタン樹脂１５質量％、トルエン８５質量％の組成を有するものを用いたものであり、これは、従来、セラミックコート時のシーラーとして用いられている。

尚、表１中に示されている揮発時間は、シーラー７を３０℃で保持した場合におけるシーラー７の揮発量が５０質量％になるまでに要する時間を示したものである。

次に、板材３の表面側に、有機塗装又はセラミックコートを施した。

有機塗装は、関西ペイント株式会社製のアクリルエマルジョン系塗料（品番：ＩＭ４１００）を板材３の表面側に塗布量１００ｇ／ｍ²で塗布し、１８０℃で５分間加熱して成膜することにより行った。

また、セラミックコートは、松下電工株式会社製のセラミックコート用塗料（品番：ＭＣ−Ｔ５６０）を板材３の表面側に塗布量８ｇ／ｍ²で塗布し、１８０℃で５分間加熱して成膜した。

このようにして得られた無機質板について、下記のような評価試験を行った。
・密着性評価
無機質板の両端部における、切削面６及びシーラー７を除去した面について、塗膜表面にセロファン粘着テープを貼り付け、２０回程度擦り、その後、そのテープを勢いよく刃がした後の、塗膜の剥離状態を観察した。そして、セロファン粘着テープを貼り付つけた領域における塗膜の剥離した面積が５％以下である場合を「○」、５〜１０％である場合を「△」、１０％を超える場合を「×」として評価した。
・発泡性評価
無機質板の両端部における、切削面６及びシーラー７を除去した面について、塗膜の外観を観察し、発泡の有無を確認した。発泡が生じず、あるいは生じてもその気泡の直径が１ｍｍ未満であるものを「○」、直径１〜２ｍｍの気泡が発生したものを「△」、直径２ｍｍを超える気泡が発生したものを「×」として評価した。

上記のように実施例１〜３では、切削面６及びシーラー７を除去した面について、共に密着性が良好であり、また発泡も生じなかった。これに対して、比較例１，２では切削面における密着性が悪く、特にシーラー中の溶剤の揮発性が悪い比較例１においてその傾向が顕著にあらわれた。また比較例２では、シーラー７を除去した面における発泡の発生も認められた。

本発明の実施の形態の一例を示す概略の側面図である。

符号の説明

１実部
３板材
４，５部分
６切削面
７シーラー

Claims

窯業系の板材の端部における切削面にシーラーを成膜した後、前記板材に外層塗装を施す工程を有し、前記シーラーの成膜にあたり、切削面を含む板材の端部にシーラーを塗布した後、外層塗装を施す前に、切削面以外の部分の余剰のシーラーを気体噴射により除去すると共に切削面にシーラを残存させるものであり、且つ前記シーラーとして、このシーラーに含有されている溶剤の揮発分量が５０質量％となる保持条件が、保持温度２０〜３０℃、保持時間６０〜１００秒間の範囲にあるものを用いることを特徴とする無機質板の製造方法。