JP4809597B2

JP4809597B2 - 無機質板の製造方法

Info

Publication number: JP4809597B2
Application number: JP2004248968A
Authority: JP
Inventors: 億雄鍬口; 康雄藪中; 雅文比嘉; 正人奥
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: JP2006062256A

Description

本発明は、建材などに使用されるセメント系の無機質板の製造方法に関するものである。

セメント系の無機質板は、セメントを主成分とする水硬性材料に必要に応じて骨材や繊維などを配合し、この水硬性材料を湿式抄造等して成形することによってグリーンシートを作製し、そしてこのグリーンシートをオートクレーブ養生することによって製造されている。このようにグリーンシートをオートクレーブ養生することによって、寸法安定性や強度に優れた高品質の無機質板を得ることができるのである。

しかしこのようにオートクレーブ養生を行なうとエフロレッセンスが発生し易くなり、製品の表面が斑になったり、また製品の表面に施す塗装の塗膜の密着性が悪くなって剥離が生じ易くなったりするという問題がある。エフロレッセンスはセメントの加水分解によって生じた遊離石灰が水分に溶出して表面に出ることによって発生するものであり、そこで、アクリルエマルジョンなど樹脂水性分散液からなるシーラーをオートクレーブ養生の前にグリーンシートの表面に塗布し、オートクレーブ養生の際に遊離石灰が水分に溶出することをこのシーラーで防ぎ、エフロレッセンスの発生を防止することが行なわれている（例えば、特許文献１等参照）。
特開平０６−２８６６７６号公報

ここで、オートクレーブ養生は、グリーンシートを数十枚積み重ねた状態で行なわれている。そして上記のようにアクリルエマルジョンなどのシーラーをオートクレーブ養生前に塗布すると、オートクレーブ養生の際に上下に積み重ねたグリーンシートの重ね合わせ面にシーラーが付着し、グリーンシートをオートクレーブ養生して得られる無機質板が上下に付着し合い、積み重ねた状態から無機質板を剥がすことができなくなるブロッキングが発生するおそれがある。特に、オートクレーブ養生の際のグリーンシートの積み重ね枚数が増えるとブロッキングが発生し易くなるものであり、そこでシーラーの塗布の膜厚を薄くすることによって、ブロッキングが発生することを防止するようにしているが、シーラーの塗布膜厚が薄くなり過ぎると、エフロレッセンスの発生を防止することが難しくなるものであった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、オートクレーブ養生の際に、エフロレッセンスの発生とブロッキングの発生をともに防止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。

本発明の請求項１に係る無機質板の製造方法は、セメントを主成分とする水硬性材料を成形してグリーンシートを作製し、このグリーンシートをオートクレーブ養生して無機質板を製造するにあたって、下向きのスプレーガン４を複数個設けた支持体３と、支持体３の中心に位置し鉛直に配置される回転軸１とを備えたロータリースプレー装置を用い、回転軸１を中心として支持体３を水平回転させながらその直下にグリーンシート５を送り、水平回転で移動する各スプレーガン４からアクリル樹脂水性エマルジョンのシーラーを下方へ噴霧することによって、グリーンシートの表面に前記シーラーを２〜５μｍの膜厚で、かつ、塗膜厚のばらつきが２μｍ以内で塗布した後、複数枚のグリーンシートを重ねた状態でオートクレーブ養生することを特徴とするものである。

このようにグリーンシートの表面に塗布されるシーラーの膜厚を２〜５μｍの範囲内になるように調整することによって、エフロレッセンスが発生することを防止しつつ、ブロッキングが発生することも防止することができるものであり、エフロレッセンスの発生とブロッキングの発生をともに防止することができるものである。
また、このように支持体３を水平回転させてスプレーガン４を移動させながらシーラーを噴霧すると、支持体３に設けた複数の各スプレーガン４は次々にグリーンシート５を幅方向に横切りながらグリーンシート５の表面にシーラーを噴霧することができるものであり、グリーンシート５の表面にシーラーを均一に塗布して、グリーンシート５の表面に形成されるシーラーの塗膜の膜厚のばらつきを小さくすることができるものである。

この発明によれば、エフロレッセンスの発生とブロッキングの発生の防止をより確実に行なうことができるものである。

本発明によれば、グリーンシートの表面に塗布されるシーラーの膜厚を２〜５μｍの範囲に調整することによって、エフロレッセンスが発生することを防止しつつ、ブロッキングが発生することも防止することができる。そして、グリーンシートの表面にシーラーを均一に塗布して、グリーンシートの表面に形成されるシーラーの塗膜の膜厚のばらつきを小さくすることができる。従って、オートクレーブ養生の際に、エフロレッセンスの発生とブロッキングの発生をともに防止することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

水硬性材料は、普通ポルトランドセンメントやフライアッシュセメント等のセメントを主成分とし、必要に応じて骨材や繊維等を配合し、これらを水に混合することによってスラリーとして調製されるものである。水硬性材料中の固形分の配合割合は、セメントが７０±１０質量％、骨材が２０±５質量％、繊維が１０±５質量％となるように調整するのが好ましい。そしてこの水硬性材料を湿式抄造等することによってグリーンシートを成形することができる。

このように成形されたグリーンシートをオートクレーブ養生するに先立って、グリーンシートの表面にシーラーを塗布する。シーラーとしては特に限定されるものではないが、アクリル樹脂水性エマルジョンなど、分散質が樹脂のコロイド粒子、分散媒が水からなる水性エマルジョンを使用することができる。

グリーンシートの表面へのシーラーの塗布は、スプレーによって行なうことができるが、スプレーガンを固定した固定式のスプレー装置を用いてシーラーの塗布を行なう場合、グリーンシートの表面に形成されるシーラーの塗膜の膜厚は図４に示すように大きくばらつく。このようにシーラーの膜厚のばらつきが大きいと、シーラーの膜厚を所定の範囲に制御することが難しい。そこで本発明では、ロータリースプレー装置を用いてシーラーの塗布を行なう。

図３はロータリースプレー装置の一例を示す平面図であり、ロータリースプレー装置は鉛直に配置される回転軸１の下端部に放射状に支持杆２を設けると共に支持杆２で円環状の支持体３を支持し、支持体３に下向きのスプレーガン４を一定間隔で複数個設けることによって形成してある。回転軸１は支持体３の中心に位置しているものであり、回転軸１を水平回転駆動することによって、支持体３を水平面で円周方向に回転させるようにしてある。また支持体３はその直径がグリーンシート５の幅寸法より大きく形成されるものである。そしてこのロータリースプレー装置の支持体３を水平回転させながら、その直下を所定速度でグリーンシート５を長手方向に送り、各スプレーガン４からシーラーを下方へ噴霧することによって、グリーンシート５の表面にシーラーを塗布することができるものである。このように支持体３を水平回転させてスプレーガン４を移動させながらシーラーを噴霧すると、支持体３に設けた複数の各スプレーガン４は次々にグリーンシート５を幅方向に横切りながらグリーンシート５の表面にシーラーを噴霧することができるものであり、グリーンシート５の表面にシーラーを均一に塗布して、グリーンシート５の表面に形成されるシーラーの塗膜の膜厚のばらつきを小さくすることができるものである（図１（ａ）（ｂ）参照）。

このようにグリーンシートの表面にシーラーを塗布した後、１００〜１６０℃程度の温度で２分間程度加熱して乾燥することによって、グリーンシートの表面にシーラーの塗膜を形成することができるものであり、シーラーの塗膜の形成はグリーンシートの少なくとも製品表面となる面に行なえばよい。そして本発明ではグリーンシートの表面に形成されるシーラー塗膜の膜厚が２〜５μｍの範囲になるように、膜厚の設定を行なうようにしてある。２〜５μｍの範囲の膜厚から外れないようにシーラーの膜厚を制御するためには、上記のロータリースプレー装置を用いることが有効である。

そしてこのようにシーラーを塗布したグリーンシートを複数枚（数十枚）、上下に積み重ねた状態でオートクレーブのチャンバーに導入し、グリーンシートを飽和蒸気下、高温・高圧でオートクレーブ養生してセメントを硬化させることによって、無機質板を得ることができるものである。オートクレーブ養生の条件は特に限定されるものではないが、温度１６０〜１７０℃、時間３〜６時間程度に設定するのが好ましい。

このようにグリーンシートをオートクレーブ養生して得られる無機質板にあって、グリーンシートにはシーラーが塗布してあるので、遊離石灰が水分に溶出して表面に出ることを抑制して、エフロレッセンスが発生することを防ぐことができるものである。ここで、グリーンシートに塗布したシーラーの塗膜厚が２μｍ未満であると、シーラーによるエフロレッセンス防止の効果が不十分になって、エフロレッセンスが発生するおそれがある。またグリーンシートに塗布したシーラーの塗膜厚が５μｍを超えると、エフロレッセンス防止の効果は十分であるが、ブロッキングが発生するおそれがある。従って、オートクレーブ養生前にグリーンシートの表面に形成するシーラーの膜厚を２〜５μｍの範囲に設定することによって、エフロレッセンスの発生とブロッキングの発生をともに防止することができるものである。

ここで、エフロレッセンスの発生とブロッキングの発生をともに防止する効果は、グリーンシートの表面に形成されるシーラー塗膜の膜厚のばらつきが小さいほど確実に得ることができるものであり、シーラーの塗膜厚のばらつきは２μｍ以内であることが好ましい。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
セメント４０質量部、フライアッシュ４０質量部、ケイ石粉１０質量部、パルプ１０質量部、マイカ３質量部、セメント板のスクラップ粉砕品１０質量部を混合し、これを水と混合して固形分濃度が１３質量％のセメント系スラリーを調製した。そしてこのセメント系スラリーを抄造して、水分含有量が３５質量％、厚み１５ｍｍのグリーンシートを作製した。

一方、シーラーとして、ＢＡＳＦ社製「ＹＪ１１１６ＭＤａｐ」（アクリル樹脂水性エマルジョン、固形分５０質量％）と水を１：３の質量比で混合して希釈したものを用いた。そして図３のロータリースプレー装置を用いて、グリーンシートの表面にこのシーラーを塗布した後、１３０℃で２分間加熱して乾燥した。このようにグリーンシートの表面に形成したシーラーの膜厚を測定してところ、図１（ａ）に示すように、３〜５μｍの範囲で分布するものであった。

次に、このグリーンシートを６０枚積載し、１６４℃、５８８ｋＰａの飽和水蒸気のもとで４．５時間、オートクレーブ養生することによって、４５５ｍｍ×３０３０ｍｍ×１５ｍｍの板サイズで比重が１．０の無機質板を得た。

（実施例２）
シーラーとして、ＢＡＳＦ社製「ＹＪ１１１６ＭＤａｐ」（アクリル樹脂水性エマルジョン、固形分５０質量％）と水を１：４の質量比で混合して希釈したものを用いるようにした。その他は実施例１と同様にして、図３のロータリースプレー装置を用いて、グリーンシートの表面にこのシーラーを塗布して乾燥した。このようにグリーンシートの表面に形成したシーラーの膜厚を測定してところ、図１（ｂ）に示すように、２〜４μｍの範囲で分布するものであった。

次に、このグリーンシートを９０枚積載し、実施例１と同様にしてオートクレーブ養生することによって、無機質板を得た。

（比較例１）
シーラーとして、ＢＡＳＦ社製「ＹＪ１１１６ＭＤａｐ」（アクリル樹脂水性エマルジョン、固形分５０質量％）と水を１：１の質量比で混合して希釈したものを用いるようにした。その他は実施例１と同様にして、図３のロータリースプレー装置を用いて、グリーンシートの表面にこのシーラーを塗布して乾燥した。このようにグリーンシートの表面に形成したシーラーの膜厚を測定してところ、図２（ａ）に示すように、５〜７μｍの範囲で分布するものであった。

次に、このグリーンシートを６０枚積載し、実施例１と同様にしてオートクレーブ養生することによって、無機質板を得た。

（比較例２）
シーラーとして、ＢＡＳＦ社製「ＹＪ１１１６ＭＤａｐ」（アクリル樹脂水性エマルジョン、固形分５０質量％）と水を１：５の質量比で混合して希釈したものを用いるようにした。その他は実施例１と同様にして、図３のロータリースプレー装置を用いて、グリーンシートの表面にこのシーラーを塗布して乾燥した。このようにグリーンシートの表面に形成したシーラーの膜厚を測定してところ、図２（ｂ）に示すように、１〜３μｍの範囲で分布するものであった。

上記の実施例１〜２、比較例１〜２について、エフロレッセンスの発生と、ブロッキングの発生を検査した。結果を表１に示す。表１において「○」は発生なし、「×」は発生ありを示す。

表１にみられるように、シーラーの膜厚を２〜５μｍの範囲に設定した実施例１，２のものは、エフロレッセンスとブロッキングのいずれもが発生しなかった。特に実施例２のものでは積載枚数が９０枚でもブロッキングが発生しなかった。一方、シーラーの膜厚が２〜５μｍの範囲から大きいほうに外れる比較例１ではブロッキングが発生し、シーラーの膜厚が２〜５μｍの範囲から小さいほうに外れる比較例２ではエフロレッセンスが発生するものであった。

オートクレーブ養生前に施されるシーラーの膜厚の分布を示すグラフであり、（ａ）は実施例１、（ｂ）は実施例２に関するものである。オートクレーブ養生前に施されるシーラーの膜厚の分布を示すグラフであり、（ａ）は比較例１、（ｂ）は比較例２に関するものである。ロータリースプレー装置の平面図ある。オートクレーブ養生前に施されるシーラーの膜厚の分布の一例を示すグラフである。

Claims

セメントを主成分とする水硬性材料を成形してグリーンシートを作製し、このグリーンシートをオートクレーブ養生して無機質板を製造するにあたって、下向きのスプレーガンを複数個設けた支持体と、支持体の中心に位置し鉛直に配置される回転軸とを備えたロータリースプレー装置を用い、回転軸を中心として支持体を水平回転させながらその直下にグリーンシートを送り、水平回転で移動する各スプレーガンからアクリル樹脂水性エマルジョンのシーラーを下方へ噴霧することによって、グリーンシートの表面に前記シーラーを２〜５μｍの膜厚で、かつ、塗膜厚のばらつきが２μｍ以内で塗布した後、複数枚のグリーンシートを重ねた状態でオートクレーブ養生することを特徴とする無機質板の製造方法。