JPH01305875A - 金属表層セメント製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンクリート製品、モルタル製品に代表され
る土木会建設材料としてのセメント製品に関するもので
、特に金属の表層を持ったセメント製品に係わるもので
ある。

［従来の技術］ セメント製品は、従来より土木・建設の資材として、例
えば外装材、内装材、その他の部材に非常に多く利用さ
れている。

しかし、このセメント製品の色調は単調な灰色であり、
その表面に光沢はなく装飾性に劣っていることは周知の
通りである。

この欠点を補うために、建材用の塗料が種々生産され使
用されているが、表層に金属層を持ち、真に金属の色調
と光沢を有しているというセメント製品はまだ開発され
ていない現状となっている。

セメント製品に金属的な表面を与えるために従来より行
なわれている手段として、例えば金属の粉末を混入した
塗料を塗布する方法があるが、この方法では金属粉がラ
ンダムに分散した塗膜しか得られず、−様な層としての
金属層を有するものとは木質的に異なり、金属層の連続
性や光沢は全く異質なものとなるのである。

Ｃ発明が解決しようとする課Ｍ］ 本発明は、セメント製品の表面に−様な層状の金属層を
有するという金属表層セメント製品を得ることを目的と
するものであり、これによって外観の装飾性つまり色彩
的かつ光沢的な効果の向上を得ると共に、付与した金属
の特性により静電気障害の除去、電磁シールド性の向上
、帯電塵埃の防止など化学的・電気的性能をその構造物
に付与しようとするものである。

この様な金属表層セメント製品を得るための手段として
、 （ａ）金属薄板とセメント製品との接着方法、（ｂ）真
空蒸着やスパッタリング等の真空薄膜技術、 （Ｃ）めっき技術。

が考えられるが、いずれも下記の様な欠点を有している
のである。

（ａ）の接着方法は、セメント製品の表面に凹凸や微細
な模様の彫刻が施しである場合には金属薄板を接着する
ことが困難であり、予め金属薄板にプレス加工にてその
模様を彫刻しておく方法も考えられるが多品種少量生産
には不適切であり、この接着方法はコスト的にも非常に
高価になるものと判断される。

（ｂ）の真空条件を必要とする技術においては、セメン
ト製品が微細な気孔を持つ多孔質物体であり、かつ水分
を保持しているので真空を得るのに長時間を要し、大き
な製品には不可能であるし、また−様な蒸着膜又はスパ
ッタリング膜も得にくいし、コスト的にもきわめて高く
経済性φ能率性に劣るものである。

（Ｃ）のめっき技術は、セメント製品が不導体であるこ
と、セメント製品をめっき浴に漬けるとアルカリ性物質
が溶出すること、などの難点が考えられるのである。

しかしながら本発明者等は、この（Ｃ）におけるめっき
技術を応用することに着眼し、前記目的を達成すること
を課題として研究を進めたのである。

［課題を解決するための手段］ Ｅ記の様にめっき技術を応用して、金属表層を持つセメ
ント製品を得るべく種々検討した結果、セメント製品を
合成樹脂にてカプセル処理し、さらにセンシタイザ−及
びアクチベーター処理にて活性化して、これに化学めっ
き法と電解めっき法を施すことにより、その表層に−様
な層状の金属膜を付与することに成功したのである。

すなわち本発明は、セメント製品に下地処理として合成
樹脂によるカプセル処理を施し、ついで、溶液処理法に
よりセンシタイザ−処理と７クチベーター処理を施して
活性化し、この活性化されたセメント製品に化学めっき
法と電解めっき法にて用途に応じた金属種類による金属
層を設けてなることを特徴とする金属表層セメント製品
、を要旨とするものである。

本発明におけるセメント製品とは、セメントと砂を水で
練って成形し乾燥固化してなるモルタル製品、セメント
に山砂の如き細骨材と砕石の様な粗骨材を混合して水で
練って成形し乾燥固化してなるコンクリート製品、化粧
石綿けい酸カルシウム板、及び石綿セメントけい酸カル
シウム板などであり、特にモルタル製品とコンクリート
製品が最も一般的なものとして知られているものである
。

この様なセメント製品は電気を通さない不導体であると
同時に、これをめっき浴にそのまま浸漬すると１例えば
水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等のアルカリ物
質が溶出し、めっき液の管理が困難になるため、何らか
の下地処理をすることが必要となるのである。

この下地処理として合成樹脂によるカプセル処理を検討
したところ、このカプセル処理によりアルカリ物質の溶
出を防止できると共にセメント製品の多孔質性によりカ
プセル処理後にも表面に凹凸が残りカプセル処理の欠点
であった密着性低下がなく、したがってアンカー処理を
必要としない密着性のすぐれたカプセル処理が得られる
ことを見い出したのである。

なおこの場合、木工品やガラス製品等に従来から使用し
ていた耐酸性ワニスをカプセル処理剤として使用すると
やはり密着性が劣ることが判明し、カプセル処理剤とし
て合成樹脂、とりわけエポキシ樹脂が好適であることを
知ったのである。

このエポキシ樹脂の中でも種々実験の結果、特にコンク
リートの打接に応用されるビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（エポキシ当量４５０〜５００）と、硬化剤として
変性ポリアミドアミン（アミン価２５０〜２９０）を用
いることが、非常にすぐれた効果、つまりアルカリ物質
の溶出防止及びその表面に設けられるめっき層との密着
性向上が達成されることを見い出したのである。

この下地処理としてのカプセル処理は、例えば上記の様
なエポキシ樹脂を、スプレー塗布法、ロール塗布法、ハ
ケ塗り等の手段により。

セメント製品の表面に乾繰膜厚が１〜２０＃Ｌとなる様
に塗布してやれば良く、乾燥後に所定時間放置、又は熱
処理することにより樹脂を硬化させてやれば良いのであ
る。

この様にしてカプセル処理したセメント製品にそのまま
目的とする金属種類の金属めっきを施すことは、化学め
っき法でも電解めっき法でもかなり困難であることが判
り、これを活性化するためにはセンシタイザ−処理とア
クチベーター処理を施すことが必要となるのである。

このセンシタイザ−処理とは「感性付与」を行なうこと
であり、カプセル処理したセメント製品の表面に溶液処
理法にて、まず金属イオンを付着させることである。

上記のセンシタイザ−処理に最も適した金属イオンは錫
であり、例えば塩化第一錫の水溶液に塩酸を添加した溶
液処理浴に前記カプセル処理したセメント製品を浸漬す
ることにより、この表面に錫イオンが付着するのである
。

この錫によるセンシタイザ−処理のみでは活性化は不完
全であり、さらに他の金属によるアクチベ°−ター処理
が必要となるのである。

このアクチベーター処理とは、前記のセンシタイザ−処
理による金属イオン付着膜にめっきの核となる部分を点
在させることであり、謂ゆる「核生成」を施す処理であ
る。

この核生成処理に最も適した金属はパラジウムであって
、溶液処理法によりパラジウムを付与してやれば良く、
例えば、塩化パラジウムの水溶液に塩酸を添加してなる
溶液処理浴に前記センシタイザ−処理の製品を浸漬して
やれば、その表面にパラジウムイオンが付着するのであ
る。

なお、前記センシタイザ−処理後に充分水洗する必要が
あることは言うまでもなく、このアクチベーター処理後
にも水洗を施し、さらに必要に応じてもう一度、前記の
センシタイザ−処理→水洗→アクチベーター処理→水洗
を繰返して活性化処理をより一層完全なものにすること
が望ましいものである。

次に、上記の様に活性化されたセメント製品に、目的と
する金属の層を一様に辱設けてやるのであるが、これに
はまず、化学めっき法（銀鏡反応も含む）で薄層めっき
を行ない導体化して、ついで電解めっき法にて同−金属
又は同一金属を含む合金を積層してやることが望ましい
のである。

例えば、ニッケルの金属層を設けることを目的とするな
らば、塩化ニッケルを主成分とするニッケル用の無電解
めっき浴に浸漬してニッケルめっき層を形成させて導体
化し、さらに硫酸ニッケルと塩化ニッケルを含有する水
溶液中にてニッケルの電解めっき処理を行なえば、目的
とするニッケル金属層を一様に持ったセメント製品が得
られるのである。

この様に仕上げの金属層に応じてニッケル、クロム、銅
、錫、ニッケル系合金、その他の金属や合金などを任意
に通常の化学めっきと電解めっきを併用して施してやれ
ば良いのである。

［作用］ 本発明は以−ヒの様な構成であり、従来全く存在しなか
った金属表層を持ったセメント製品を得たことに最大の
特徴を有するものである。

本発明において、セメント製品をまずカプセル処理する
のであるが、このカプセル処理を合成樹脂、とりわけエ
ポキシ樹脂で行なうことにより、セメント製品の表面を
完全に覆いアルカリ物質の溶出を防止すると共に、適度
な凹凸が表面に残るのでアンカー処理を施したのと同等
な作用があり、その表面に設けられるめっき層との密着
性が非常にすぐれたものとなるのである。

また、本発明ではカプセル処理したものを、直ちに通常
めっき法でめっきするのではなく、めっきをスムーズに
始められるための感性付与をセンシタイザ−処理により
行ない、しかも、めっきの核となる核生成をアクチベー
ター処理によって行なっているので、これにめっき層を
形成させる場合、その効率が非常に高くなるという作用
を発揮するのである。

さらに本発明においては、セメント製品の表面に微細な
凹凸模様や彫刻模様があっても、この模様通りの凹凸が
金属層にも形成され、多品種少量生産にも適しているし
、小さいセメント製品から大型のセメント製品にも適用
できるなどの作用効果を有するものとなっている。

本発明の金属表層セメント製品は、外観が完全に金属と
同じであり、すぐれた光沢と色彩による豪華な外観を有
すると共に、表面電導性を有し、これによって床・壁・
天井などを構成してやれば、その構造物は静電気障害が
なく電磁シールド性が向上し、コンピユータ室として好
適なものとなり、また帯電粒子の塵埃は発生せず空気の
浄化にもすぐれた作用を持たらすのである。

［実施例１］ 下記の配合により３０　ｃｍＸ　３０　ｃｍＸ　５　ｃ
ｍの体積のモルタル板を作成した。

ポルトランドセメント　　　　４０ｋｇ（小野田セメン
ト製） 山砂（城陽重度）　　　　　　　６０ｋｇ水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１　４．８　ｋｇ
なお、セメントの比重は３．１６、セメント水比は３７
％、山砂比重は２．５５であった。

このモルタル板を２８日間放置して後、その表面に下記
のエポキシ樹脂にて乾燥膜厚が２〜１０４（平均１８　
ｇ／ｒｒ？）となる様ニスプレーガンにて塗布し乾燥し
た。

ビスフェノールＡ型 エポキシ樹脂　　　　　　・・・６７容量％（日米レヂ
ン社製のフルプロンＷ−３０５）ポリアミドアミノ樹脂
　　・・・３．３容量％（同社製のフルブロン硬化剤） この乾燥の後に室温にて２４時間放置し樹脂を完全に硬
化させ、カプセル処理を完了した。

上記カプセル処理のモルタル板を下記配合の溶液処理浴
に３分間浸漬し、錫によるセンシタイザ−処理を施した
。

塩化第一錫　　　　　　１０ｇ７２ ３５％塩酸　　　　　　　５ｃｃ／ＪＬこれを充分に水
洗し、さらに下記の溶液処理浴にて３分間浸漬し、パラ
ジウムによるアクチベーター処理を施した。

塩化パラジウム　　　　０．２ｇ／文 ３５％塩酸　　　　　　１　ｃｃ／文 これを充分に水洗し、さらに上記のセンシタイザ−処理
と７クチベーター処理をもう一度づつ祿返した。

これは均一な表面を得るためである。

ついで、下記配合の無電解ニッケルめっき浴にて、温度
８５〜９５℃で１５分間浸漬した。

塩化ニッケル　　　　　３０ｇ／交 次亜リン酸ナトリウム　ｌ　Ｏｇ７１ オキシ酢酸ナトリウム　１０　ｇ／１ （ｐＨ・・・４〜５） その結果、ニッケル金属膜の析出速度は２０〜２５ＩＬ
／６０分で、５〜６隔のニッケルめっき層による導体化
が達成された。

さらに、これを充分水洗した後、下記組成のニッケル電
解めっき浴にて、電流量３Ａ／ｄゴ２０分間の条件で電
解めっきしてニッケル層を積層した。

硫酸ニッケル　　　　　２４０ｇ／見 塩化ニッケル　　　　　４５ｇ／見 はう酸　　　　　　　３０ｇ／交 この結果、析出速度はＩＡ／ｄｒｎ’で１分間に０．２
ＪＬであり、約９浜（下層と合せて計１２〜１４ｇ）の
ニッケルめっき層が得られたのである。

この様にして得られたニッケル表層モルタル板を、キャ
ス試験（２４時間）にて耐食性試験をしたところ、レイ
ティングナンバーが８となる結果が得られた。

また、熱衝撃試験法にて密着性試験を実施したが、剥離
や膨れは全くなく密着性はすぐれたものであった。

さらにその表面の導電性を測定したところ、６．３Ｘ１
０Ω／ｃｒｊの抵抗値が得られ、静電気防１ヒ性を充分
に持つことが確認された。

［実施例２］ 下記の配合により３０ｃ厘Ｘ　３０　ｃｍＸ　５　ｃｍ
の体積のコンクリート板を作成した。

ポルトランドセメント　　　３８０ｋｇ（小野田セメン
ト製） 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１８９
ｋｇ細骨材（城陽重度の砂）　　　７７１ｋｇ粗骨材（
高槻重席の砕石）　　９９４ｋｇなお、セメント比重は
３，１６、細骨材の比重は２．５２．ＪＩｌ骨材の比重
は２．６５、水セメント比は４９．７％であった。

このコンクリート板を２８日間放置してのち実施例１と
同様にしてエポキシ樹脂によるカプセル処理を施した。

さらに実施例１と同様にしてセンシタイザ−処理と７ク
チベーター処理を、交互に２回づつ繰返して行ない活性
化したコンクリート板を得た。

次に、下記組成の無電解銅めっき浴に６０〜７０℃にて
１５分間浸漬した。

硫酸銅　　　　　　　　　１５ｇ／見 ロッシェル塩　　　　　　２３ｇ／立 ホルマリン（３７容量％）１０ｃｃ／交苛性ソーダ　　
　　　　　　８　ｇ／ｌその結果、銅金属の析出速度は
１５〜２５μ／６０分で３〜６ＪＬの銅めっき層が得ら
れ、導体化が達成された。

さらにこれを充分水洗したのち、下記組成の銅電解めっ
き浴にて電流量４Ａ／ｄｒｎ’、２ｏ分間の条件で電解
めっきし銅層を積層した。

硫酸銅　　　　　　　　　２２０　ｇ　／　１濃硫酸　
　　　　　　　　　４０ｇ／又この結果、析出速度はＩ
Ａ／ｄｒｎ’で１分間に０．２−であり、約１５ｆｉＬ
（下層と合せて計１８〜２０≠）の銅めっき層のコンク
リート板が（１られたのである。

このコンクリート板は外観は完全に銅板と同じであり、
耐食性や密着性のすぐれた銅めっき層であって、また表
面導電性を有するものであった。

［実施例３］ 化粧石綿けい酸カルシウム板のＪＩＳ−Ａ−５４２４Ｊ
合品にチア１社製の７スラシクス）を３０　ｃｍＸ　３
０　ｃｍＸ　Ｏ，５ｃｍの板体に切り取すセメント製品
板とした。

このセメント製品板に実施例１と同様にして、カプセル
処理→センシタイザー処理→アクチベーター処理を行な
い活性化した。

ついで実施例１と同様にして無電解めっき法によりニッ
ケル層を５〜６牌の厚さに施し、さらに下記組成のニッ
ケル・錫の合金電解めっき浴にてニッケル・錫合金層を
形成させた。

めっき液組成 ニッカブラックＦＮスターター （日本化学産業■製）　　　　１５０ｃｃ／１ニツカブ
ラツクＦＮプライドナー （日本化学産業■製）　　　　　５ｃｃ／見電着条件 浴温　　・・・４０℃、　　ＰＨ、・・９電流量度（陰
極）　・・弓Ａ／ｄｒｎ’時間　　・・・　３分間 その結果、均一なニッケル・錫合金の表面を有するセメ
ント製品板が得られた。

［実施例４］ 石綿セメントけい酸カルシウム板のＪＩＳ−Ａ−５４１
８適合品（セキスイ化学社製のアスペール）を３０　ｃ
ｍＸ　３０　ｃｍＸ　Ｏ，５ｅｌｌ（７）板体に切り取
りこれをセメント製品板とした。

このセメント製品板に実施例１と同様にして、カプセル
処理→センシタイザー処理→アクチベーター処理を行な
い活性化した。

ついで、実施例２と同様にして無電解めっき法により銅
層を３〜６ＩＬの厚さに施し、さらに下記組成の銅・亜
鉛合金（真ちゅう）電解めっき浴にて真ちゅう合金層を
形成させた。

めっき浴組成 真ちゅうソルト （日本化学産業構製）　　　１５０ｇ／文電着条件 浴温　　・・・３０℃、　　　ｐＨ・・・１１．５電流
密度（陰８ｉ）−０，５Ａ／ｄｍ’時間　・・・　２分
間 その結果、均一な真ちゅうの表面を有するセメント製品
板が得られた。

［発明の効果］ 本発明は以りの様なものであり、その最大の効果（土金
属と同じ外観を有するセメント製品を開発したというこ
とである。

したがって、装飾性が非常に高い金属の色調と光沢を有
するセメント製品を安価に提供できるものであり、これ
は土木・建設用の画期的な資材となるものであって、従
来のセメント製品の「単調な灰色」という概念を完全に
覆えず材料となるのである。

また、単に外観の装飾性だけではなく、建設材の化学的
・電気的性能も向上し、この製品を使用した構造物の静
電気障害を除去し、かつ、電磁シールド性を向上させる
ので、現在要望の高いコンピユータ室に適合するし、除
電による帯電粒子を防止し、塵埃の発生も少なく空気の
浄化にも適しているので、謂ゆるクリーン室の内装材と
しても有効となるのである。

なお、この導電性の向上を図るには金属の種類（例えば
金、銀）やその厚さを調整することにより任意に達成で
きるものである。

さらに本発明は−様な金属表層を得ることができるため
、多種多様な凹凸網や彫刻模様にも対応でき、多品種少
量生産に適し、しかも小さな物から超大型の構造物にま
で利用できるという利点を有し、経済的にも非常にすぐ
れた効果を持たらすのである。

特許出願人　京阪コンクリート工業株式会社（外２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セメント製品に下地処理として合成樹脂によるカプ
   セル処理を施し、ついで、溶液 処理法によりセンシタイザー処理とアクチ ベーター処理を施して活性化し、この活性 化されたセメント製品に化学めっき法と電 解めっき法にて用途に応じた金属種類によ る金属層を設けてなることを特徴とする金 属表層セメント製品。