JP4960683B2 - 無機質板の製造方法 - Google Patents
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R1 aSi(OR2)b
(ただし、R1はアルキル基、OR2はアルコキシ基、aはアルキル基の数を表す1〜3の数であり、bはアルコキシ基の数を表す数で、a+b=4)
で表されるが、本発明では用いるシリコーン系撥水剤において、アルキルアルコキシシランのアルキル基(R1)は、炭素数4〜8のものである。また、これらのアルキル基は、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。アルキル基(R1)の炭素数が4未満の場合には、得られる無機質板に十分な防水性が付与されず、炭素数が8より多い場合には、疎水性が強くなったり、アルキルアルコキシシランの長鎖アルキル基が凝集したりし、添加された水40への分散性が低下するため好ましくない。アルキル基(R1)の数(a)は、1〜3個のいずれであってもよい。一方、アルキルアルコキシシランにおけるアルコキシ基(OR2)の炭素数はとくに限定されない。好ましくは、炭素数1〜4のもの、すなわち、メトキシ、エトキシ、プロポキシおよびブトキシ基が例示される。アルコキシ基(OR2)の数(b)は、a+b=4の条件を満たしていれば、1〜3個とすることができる。また、このようなシリコーン系撥水剤の形態は、シリコーンオイル(オイル型)、シリコーンオイルを水中油滴型に乳化分散させたもの(エマルジョン型)、シリコーンオイルまたはシリコーンレジンを溶剤に溶解させたもの(溶液型)のいずれであってもよいが、相溶性の観点から、中でもエマルジョン型のシリコーン系撥水剤が好ましい。シリコーン系撥水剤の粘度は、アルキルアルコキシシランにおけるアルキル鎖長やアルキルアルコキシシラン重合物の重合度、あるいはエマルジョン型や溶液型の場合には、オイル成分(アルキルアルコキシシラン成分)と水または溶剤の組成比等によって調整されるものであるが、本発明ではシリコーン系撥水剤の粘度は、200cps以下とするのが好ましい。粘度が200cpsより大きな場合には、水40への分散性が低下し、得られる無機質板にける耐水性や耐凍害性が不均一なものとなり、部分的に十分な耐水性を有さない箇所が出来やすくなるため好ましくない。また、本発明において、シリコーン系撥水剤のアルキルアルコキシシラン成分(すなわちアルキルアルコキシシランとその重合物)の重量平均分子量(Mw)は、上記の粘度に関する条件を満たすものであればよく、とくに限定されないが、好ましくは、Mw=300〜6000とする。アルキルアルコキシシラン成分のMwが300未満の場合には、水40へのシリコーン系撥水剤の分散性が高くなるが、稀に十分な撥水効果が発揮されない場合が見られる。一方、アルキルアルコキシシラン成分のMwが6000より大きい場合には、耐水性の高い無機質板が得られるものの、水40への分散性が若干悪化する場合がある。
上記の製造工程に従って無機質板Bを製造した。具体的には以下の通りである。
<基材1>
水硬性材料11としては、セメント100質量部と、骨材50質量部と、補強繊維12質量部とからなり、ホッパーから供給される各原料を自動秤量しつつミキサーで乾式均一混合により調製した。前記骨材としてはブレーン値が3000〜5000の珪砂を用いた。セメントとしては、ポルトランドセメントを用いた。補強繊維としては、平均繊維長2mmのパルプ繊維を用いた。基材1は、水硬性材料11を乾式成形して厚さ5mm程度の板状に成形した。
<表層2>
表層材料21としては、セメント100質量部と、骨材10質量部と、顔料10質量部とからなり、上記水硬性材料11と同様に調製した。前記骨材としては平均粒径0.1mmの珪砂を用いた。セメントとしては、ポルトランドセメントを用いた。顔料としては、黒色顔料として酸化鉄を用いた。表層2は、表層材料21を用いて0.5mm程度の厚さに成形した。
<裏面加水用の水40>
シリコーン系撥水剤を濃度15質量%で含む水40を用いた。散水量は450g/m2とした。
<表面加水用の水41>
補強樹脂やその他の添加物を含まない水41を用いた。散水量は450g/m2とした。
<下塗り塗装>
ガラス転移温度75℃、ゲル分率80%のアクリルエマルジョン樹脂80質量部を撹拌しながらその中に成膜助剤(2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート)2質量部、水12.4質量部、中和剤(ジメチルアミノエタノールの50%水溶液)0.5質量部、増粘剤(ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社から入手できるアルカリ膨潤型増粘剤であるプライマルASE−60)水溶液5質量部及び消泡剤(サンノプコ株式会社から入手できるシリカシリコーン系消泡剤であるフォーマスターVL)0.1質量部を添加し、30分間撹拌し、これに着色剤を1質量%の割合で添加し、着色してアクリルエマルジョン塗料とした。着色剤はイオン交換水17.7質量部、増粘剤(ハーキュリーズ・ジャパン株式会社から入手できるナトラゾール250HR)0.2質量部、分散剤(ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社から入手できるOROTAN731DP)5質量部、湿潤分散剤(第一工業製薬株式会社から入手できるネオノイゲン140A)0.5質量部、カーボンブラック(旭カーボン株式会社から入手できる旭#50)9質量部、二酸化チタン(石原産業株式会社から入手できるタイペークCR−97)10質量部、硫酸バリウム(堺化学工業株式会社から入手できる沈降性硫酸バリウム#100)57.5質量部、及び消泡剤(サンノプコ株式会社から入手できるノプコ8034)1質量部を混合してその中にガラスビーズ30質量部を加え、粒ゲージで20μm以下になるまでディスパー攪拌して得たものである。
<上塗り塗装>
還流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物23質量部、メチルトリメトキシシラン8質量部、ジメチルジメトキシシラン1.7質量部、シリル基含有ビニル系樹脂溶液25質量部、及びイソプルパノール10質量部を加え、混合した後、イオン交換水3.0質量部及び1規定塩酸0.05質量部を加え、60℃で3時間反応させた。次いでモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)アルミニウム0.3質量部及びイオン交換水0.8質量部を加え、更に60℃で3時間反応させた。次いでジメチルアミノエタノール0.55質量部及び水37質量部を加え、50℃で1時間撹拌したのち、減圧(1.3×104Pa)下で脱溶剤を行った後、水で固形分濃度35質量%になるよう希釈調整を行って、有機無機複合樹脂水分散液を調製した。上記のシリル基含有ビニル系樹脂溶液は、還流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、ジエチレングリコールモノブチルエーテル50質量部及びn−ブタノール50質量部を加え、撹拌しながら100℃に加熱した。次にイソブチルメタクリレート50質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート31.5質量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン8.5質量部、アクリル酸10.5質量部及びt−ブチルペロキシ2−エチルヘキサノエート2.5質量部からなる混合溶液を100℃で3時間かけて滴下し、その後105℃に昇温させ、2時間維持して反応を終了させた。得られたシリル基含有ビニル系樹脂溶液は固形分濃度50質量%で、樹脂の酸価は65mgKOH/g、数平均分子量は10000であった。
<オートクレーブ養生>
オートクレーブ養生は、初期養生として温度20℃/時間の昇温速度で温度60℃まで昇温させ、この状態で5時間保持し、その後、室温まで冷却した。
裏面加水用の水40として、シリコーン系撥水剤を濃度10質量%で含む水40を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
裏面加水用の水40として、シリコーン系撥水剤を濃度5質量%で含む水40を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
裏面加水用の水40として、アクリル樹脂を濃度10質量%で含む水40を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
裏面加水用の水40として、SBR樹脂を濃度10質量%で含む水40を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
裏面加水用の水40として、SBR樹脂を濃度5質量%で含む水40を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
表面加水用の水41として、アクリル樹脂を濃度15質量%で含む水41を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
表面加水用の水41として、アクリル樹脂を濃度10質量%で含む水41を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
表面加水用の水41として、SBR樹脂を濃度10質量%で含む水41を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
裏面加水用の水40として、シリコーン系撥水剤やその他の添加物を含まない水40を用いた以外は実施例1と同様にして無機質板Bを製造した。
11 水硬性材料
13 走行ベルトコンベア
40 水
41 水
Claims (2)
- 走行ベルトコンベア上に水を供給した後、この走行ベルトコンベア上にセメントを含む水硬性材料を供給し、次に、走行ベルトコンベア上の水硬性材料に水を供給した後、この水硬性材料をプレス成形する無機質板の製造方法において、走行ベルトコンベア上に供給する水に防水剤を配合し、この防水剤としてアルキルアルコキシシランとその重合物からなる粘度200cps以下のシリコーン系撥水剤を用い、前記アルキルアルコキシシランにおけるアルキル基の炭素数が4〜8、前記アルキルアルコキシシランとその重合物の重量平均分子量が300〜6000であることを特徴とする無機質板の製造方法。
- 走行ベルトコンベア上に供給する水と、走行ベルトコンベア上の水硬性材料に供給する水との少なくとも一方に補強樹脂を配合することを特徴とする請求項1に記載の無機質板の製造方法。
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