JPH03232782A - 無機水硬性板材の製造方法 - 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、板状屋根瓦や板状外壁板等の建築材料に適用
される、生産効率のよい無機水硬性板材の製造方法に関
するものである。

〈従来の技術及びその解決すべき課題〉屋根瓦や外壁材
等の板状無機建材は通常無機水硬性物質を生原板に成形
し、養生硬化せしめているが、その養生の際これらを平
面状に並べて養生を行なうと膨大な床面積を必要とする
ため、通常生原板を積み重ねて養生している。

ところで、未硬化の生原板を積み重ねた状態で養生させ
ると、得みれる板材が相互に付着し、−体化するため、
それを防止する方法として次の方法が従来より採用され
ていた。

（イ）生原板を積み重ねた後、養生までの前置時間を長
くとり、付着しに＜（シて養生する方法。

（ロ）生原板間にポリエステル等のプラスチックフィル
ムを挿入して積み重ねた生原板を養生する方法。

（ハ）生原板表面に合成樹脂系塗料を塗布した後、積み
重ねた生原板を養生する方法。

（ニ）生原板表面に離型性のある合成樹脂系塗料を塗布
した後、積み重ねた生原板を養生する方法。

（ホ）生原板を垂直方向に立て重ねて、基本的！二荷重
がかからない状態で養生する方法。

しかしながら、前記（イ）　の方法は生産時間が長くな
り、生産効率が非常に悪く、また養生後表面にエフロレ
フセンス粉が発生しているので、それを除去して塗装し
ないと塗膜欠陥が生じ、エフロレッセンス粉除去処理工
程が余分に必要である問題点があった。

また、前記（ロ）の方法は養生中に加温によりフィルム
が溶け、それがシミ等の原因となり、外観が悪く、さら
にフィルムを挿入するのに手間がかかるだけでなく、コ
スト高になる問題点があった２また、前記（ハ）の方法
は、オートクレーブ内で養生すると有機系バインダーを
使用しているため塗膜が軟化しやすく、そのため板材間
が付着して一体化したり、引き剥す際塗膜が部分的に欠
落しやすく、下塗塗料としての機能が十分発揮されない
ことが、しばしば生じる問題点があった。

また、前記（ニ）の方法は、離型性のある合成樹脂系塗
料を塗布するので、養生後、上塗塗料を塗布した場合、
上塗塗膜との層間付着性が悪くなる問題点があった。

また、前記（ホ）の方法は、コンベア上を水平方向に走
行する生原板を垂直方向に立て並べかえるのに複雑な装
置を必要とし、また生原板が変形しやすい等の問題点が
あった。

本発明者等はこのような現状に鑑み、前記問題点を解消
すべく、鋭意検討した結果、板材間の付着一体化を防止
し、かつエフロレフセンス粉の析出を防止し、板材及び
上塗塗膜との密着性のよい下塗塗膜としての機能を有す
る塗料を見畠し、本発明の無機水硬性板材の製造方法を
開発したものである。

〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、板状に成形した未硬化の無機水硬
性板材（以下、「生原板」という）の表面に、アルカリ
珪酸塩と、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂との混合物を
バインダーとし、かつ顔料を含有せしめた水系下塗塗料
を塗布し、次いで得られた塗装板材を債み重ねた後、養
生硬化せしめる無機水硬性板材の製造方法に関するもの
である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において、無機水硬化性板材としては、各種セメ
ント類や珪酸カルシウム、石膏、石灰等の水和反応によ
って硬化する物質に細骨材、軽量骨材、補強用繊維等を
配合させた材料を板状に成形させたものであり、従来か
ら通常の建材用に使用されているものが挙げられる。

本発明において使用される水系下塗塗料は、アルカリ珪
酸塩と、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂との混合物かみ
なろ水希釈性のバインダー（結合剤）、顔料及び希釈剤
としての水を必須成分とし、さルｊご必要に応じ各種添
加剤、改質剤、少量の有機溶剤等を配合せしめたもので
ある。

前記アルカリ珪酸塩は、珪酸リチウム、珪酸ナトリウム
、珪酸カリウム、珪酸セシウム、珪酸トリエタノールア
ミン、珪酸アンモニウム等の通常の無機質塗料に利用さ
れているアルカリ珪酸塩が特に制限なく使用出来る。

なお、珪酸とアルカリ物質のモル比は、アルカリ成分の
種類により異なるが通常、珪酸リチウムの場合、４，５
〜８．０、珪酸ナトリウムの場合、２．４〜４．０、珪
酸カリウムの場合、３．０〜４．０、珪酸アンモニウム
の場合、４．０〜２１．０　　（Ｎａ２０換算）が望ま
しいが、これらに限定されるものではない。

特に、本発明においては珪酸ナトリウム、珪酸リチウム
、珪酸カリウムが板材の硬化後のエフロレッセンス粉の
析出防止効果や板材間の一体化防止効果が優れているの
で好まし５１゜ 前記アクリル樹脂はアクリル酸の炭素数１〜８のアルキ
ルエステルモノマー、メタクリル酸の炭素数１〜８のア
ルキルエステルモノマーの共重合体もしくはこれらモノ
マーと共重合可能なモノマー、例えば（メタ）アクリル
酸、イタコン酸、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエ
チノペ　（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等
の官能性モノマーあるいはスチレン、ビニルトルエン、
（メタ）アクリロニトリノペ塩化ヒニル、ブタジェン等
のモノマーを適宜組合せ、乳化剤存在下で常法に従い重
合させたエマルジョン樹脂が好適である。

これらアクリルエマルジョン樹脂の分子量は約５万〜３
０万、好ましくは１０万〜２０万であるのが有利である
。

アクリル樹脂のガラス転移温度（以下、Ｔｇという）は
２０℃以上、好ましくは４０℃以上のものがブロッキン
グしにくく有利である。

なお、アクリル樹脂は常乾タイプでも、焼付タイプでも
よく、さらに酸化亜鉛、金属錯塩、ヒドラジド化合物等
を併用した自己架橋タイプの樹脂でも使用可能である。

前記エポキシ樹脂はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂
等のエポキシ樹脂を乳化剤を用いて水分散型にしたエポ
キシエマルジョン樹脂が好適である。なお、エポキシ当
量は１８０〜４００程度のものが適当である。

エポキシ樹脂用硬化剤きしてはジアミン又はジアミン誘
導体等と二塩基酸等の重縮合によって得られるポリアミ
ド樹脂あるいはエチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族多価アミンある
いはフェノールホルマリン樹脂やエポキシ樹脂で変性し
た脂肪族多価アミン等が用いられる。

また、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤も使用可能で
ある。

硬化剤の使用量はエポキシ樹脂のエポキシ基の０．８〜
１．２当量になる様な量が適当である。

さるに硬化剤を使用しないで、もしくは併用して、前記
アクリル樹脂に反応性官能基を持たせエポキシ樹脂と架
橋させるようにしてもよい。

本発明において使用する下塗塗料の前記混合物からなる
バインダーは無機系バインダーと有機系バインダーの混
合物を使用しているため、両者の相乗効果、すなわちア
ルカリ珪酸塩による板状間の付着による一体化防止効果
、板材との密着性向上効果等とアクリル樹脂、エポキシ
樹脂によるエフロレッセンス粉の防止効果、上塗塗膜と
の密着性向上効果等が発揮され、優れた下塗塗膜が形成
されるのである。

なお、アルカリ珪酸塩とアクリル樹脂及び／又はエポキ
シ樹脂の混合割合（固形分）は、前記効果を発揮させる
ため（２０〜５０：８０〜５０）二重量基準〕のものが
望ましい。

前記顔料としては無機系顔料、有機系顔料のいずれでも
よいが、耐熱性、耐熱水性、耐アルカリ性等の観点から
無機系顔料が望ましい。

具体的には、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブランク等
の着色顔料や炭酸カルシウム、タルク、硫酸バリウム等
の体質顔料が代表的なものとして挙げろれるが、これら
に限定されるものではない。

顔料は板材間の付着による一体化防止、エフロレッセン
ス粉の析出防止、板材との密着性向上に効果があり、そ
の配合量は前記バインダー（固形分）１００重量部に対
し、３０〜２００重量部程度重置部である。

前記希釈剤としての水は下塗塗料の固形分が２５〜６５
重量％、好ましくは３０〜５５重量％になるよう配合す
るのが適当である。

前記添加剤としては、各種分散剤、増粘剤、消泡剤、防
腐剤、防カビ剤、成膜助剤等が挙げられる。

次に本発明の無機水硬性板材の製造方法について説明す
る。

無機水硬性物質を押し出し成形法、プレス成形法、一体
成形法、乾式成形法、鋳込成形法、抄造法等の通常の方
法により板状に成形した成形直後の生原板もしくは自然
養生（例えば１〜４日間自然放置）、加熱養生（例えば
５０〜１００℃で５〜１５時間加熱）等の手段により一
次養生させた生原板表面に前記下塗塗料をエアースプレ
ー、エアレススプレー、シャワーコート、フローコート
等の手段により塗布する。なお、ウェット塗布量は２５
〜１８０ｇ／ｍ’、好ましくは５０〜１５０ｇ　／　ｍ
’に一＝るよう塗布するのが適当である。次いで塗装さ
れた生原板を積み重ねる。なお、塗装生原板を積み重ね
る時期は、下塗塗料を塗布し、下塗塗膜がウェットの状
態にある時（好ましくは塗布後２分間以内）もしくは、
積み重ねた際塗膜が損傷しない程度以上に（半）硬化し
た状態にある時（例えば１３０℃で、約３分間以上乾燥
）に積み重ねる。

なお、積み重ねた際塗膜が損傷する程度に中途半端！二
硬化した時塗装生原板を積み重ねると、隣接する地方の
塗装生原板に塗膜が付着し、その結果板材が一体化しや
すくなるので好ましくない。

次・戸で積み重ねた塗装生原板をオートクレーブ養生、
加熱養生、蒸気養生、自然養生等の通常の養生法により
塗装生原板を硬化せしめる。

このようにして得ちれた下塗塗膜を有する、硬化した無
機水硬性板材は、通常の方法に従い、必要に応じ中塗塗
料を塗布し、次ｔ１で上塗塗料を塗布し、製品化される
わなお、塗料としては、特に制限ないが、アクリル樹脂
系エマルジョン塗料等の水系塗料が適当である。

〈発明の効果〉 本発明の方法は特定の水系下塗塗料を未硬化の無機水硬
性板材の表面に塗布しているので、該塗装板材を積み重
ねて養生硬化せしめても、板材が相互ｊこ付着し、一体
化することが防止出来、さらに前記水系下塗塗料の塗膜
は、そのまま板材表面に形成された状態で板材表面かろ
のエフロレフセンス粉の析出を防止し、かつ板材及び上
塗塗膜との密着性もよく、それ故生産効率がよく、また
塗膜剥離等のない耐久性に優れた板材製品が得られる。

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、実施例中一部」、「％ヨは重量基準で示す。

実施例１ ポルトランドセメント３６部、珪砂５８部、プライアッ
シュ４Ｒ，ポリプロピレン礒維ＩＢ、メチルセルロース
ＩＢ及び水６７部からなる組成物を板状に押し出し成形
し、枠パレットに挿入後、−次養生（蒸気吹き込み；７
０℃、８時間）した。

−次養生した板材を枠バレ７）から取り出し、未硬化板
材表面に第１表に示す下塗塗料■をエアスプレーにて塗
布量７０　ｇ　／　ｍ’になるよう塗布した。

次いで１４０℃、３分間乾燥させた後、塗装板材を積載
し、オートクレーブ養生（１８０℃に２時間かけ昇温し
、同温度で８時間養生）し、硬化させた。

次５′Ｉで第１表に示す上塗塗料工をエアレススプレー
にて塗布量１２０ｇ／ｍ’になるよう塗布し、１１０℃
、１３分間熱風乾燥させ上塗塗膜を硬化させた。

オートクレーブ！生後のエフロレッセンス粉の発生状況
、板材のブロッキング性、上塗塗装後の塗膜の密着性及
び凍結融解性ｊ二つき試験をし、その結果を第２表に示
した。

実施例２ 実施例１において、下塗塗料■の代りに■を使用する以
外は同様にして板材を製造し、上塗塗装仕上げした。ま
た実施例１と同様の試験を行な−１、その結果を第２表
に示した。

実施例３ 実施例１において、下塗塗料Ｉの代りに■を使用する以
外は同様にして板材を製造し、上塗塗装仕上げした。ま
た実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表に
示した。

実施例４ 実施例１において下塗塗料Ｉの代りに■を使用する以外
は同様にして板材を製造し、上塗塗装仕上げした。また
実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表に示
した。

比較例１ 実施例１において下塗塗料■の代りに■を使用する以外
は同様にして板材を製造し、上塗塗装仕上げした。また
実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表に示
した。

比較例２ 実施例１において下塗塗料■の代りにＸを使用する以外
は同様にして板材を製造し、上塗塗装仕上げした。また
実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表に示
した。

比較例３ 実施例１において下塗塗料Ｉの代りに■を使用する以外
は同様ｊこして板材を製造し、上塗塗装仕上げした。ま
た実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表に
示した。

比較例４ 実施例１において一次養生後下塗塗料を塗装しない以外
は同様にして板材を積載、オートクレーブ養生し、板材
を硬化させた。

次゛ハで下塗塗料Ｘをエアレススプレーにて塗布量８０
ｇ／ｍ’になるよう塗布し、９０℃、５分間熱風乾燥し
、さろにその上に上塗塗料工をエアレススプレーにて塗
布量１２０ｇ／ｍ’になるよう塗布し、１１０℃、１０
分間熱風乾燥させた。

また実施例１と同様の試験を行なり）、その結果を第２
表１＝示した。

実施例５ ポルトランドセメント２０部、スラグ４５部、炭酸カル
シウム２２邪、三水石膏７部、ロックウール４部、ポリ
プロピレン繊維ＩＢ、メチルセルロース１部及び水７２
部かろなる組成物を板状に押し出し成形し、枠パレット
に挿入後、第１表に示す下塗塗料■をエアレススプレー
にて塗布量６０ｇ／ｍ″になるよう塗布し、該未硬化塗
装板材を一次養生（蒸気吹き込み；７０℃、８時間）し
た。

次いで塗装板材を枠パレットかち取り出し、積載し、オ
ートクレーブ養生（１６０℃に２時間かけ昇温し、同温
度で８時間養生）し、さらに１２０℃、４５分間加温し
、硬化させた。

次５）で第１表に示す上塗塗料■をエアレススプレーに
て塗布量８０ｇ／ｍ’になるよう塗布し、１１０℃、８
分間熱風乾燥させ、上塗塗膜を硬化させた。

また実施例１と同様の試験を行なり）、その結果を第２
表：こ示した。

実施例６ ボルトランドセメント１７部、スラグ４４部、炭酸カル
ンウム２１部、カルシウムシリケート８部、パーライト
５部、ガラス繊維２部、パルプ３邪及び水１２２部かち
なる組成物を一体成形法にて板状に成形し、−次養生（
蒸気吹き込み；７０℃、４時間）した。次いで未硬化板
材表面に下塗塗料Ｖをエアレススプレーにて塗布量６０
ｇ／ｍ”になるよう塗布し、直ちに該塗装板材を積載し
、蒸気養生（蒸気吹き込み；８５℃、６時間）し、さら
に１２０℃、２時間加温し、硬化させた。

次いで上塗塗料■をニアレススプレーにて塗布量８０ｇ
／ｍ’になるよう塗布し、１１０℃、８分間熱風乾燥さ
せ、上塗塗膜を硬化させた。

また実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表
に示した。

比較例５ 実施例６において一次養生後、下塗塗料を塗装しな″、
）以外は同様にして板材を積載、二次養生（蒸気養生）
し、板材を硬化させた。

次いで下塗塗料ＸＩをエアレススプレーにて塗布量６０
ｇ／ｍ’になるよう塗布し９０℃、５分間熱風乾燥し、
さらにその上に上塗塗料■をエアレススプレーにて塗布
量８０　ｇ／ｍ″になるよう塗布し、１１０℃、１０分
間乾燥させた。

また実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表
に示した。

実施例７ 石灰３３部、珪酸カルシウム２６部、珪藻土２２部、珪
砂１３部、バルブ６部及び水１３３部からなる組成物を
抄造法により板状に成形し、次養生（蒸気吹き込み；７
０℃、６時間）した。

次いで未硬化板材表面に下塗塗料■をエアレススプレー
にて塗布量５５ｇ／ｍ’になるよう塗布し、直ちに該塗
装板材を積載し、オートクレーブ養生（１６０℃に２時
間かけ昇温し、同温度で８時間養生〉し、さらに１２０
℃、４０分間加温し、硬化させた。次いで上塗塗料■を
エアレススフ’Ｌ／−にて塗布１ｉ８０　ｇ／ｍ”にな
るよう塗布し、１１０℃８分間熱風乾燥させ、上塗塗膜
を硬化させた。

また実施例１と同様の試験を行ない、その結果を第２表
に示した。

「珪酸リチウム７５」　（日本化学工業社製商品名）、
固形分２１％、モル比７．５″２に珪酸カリ」（日本化
学工業社製商品名）、固形分２９％、モル比３．４〜３
．７「珪酸ソーダ４号、（日本化学工業社製商品名）、
固形分３０％、モル比３．７〜３．９−アクリセットＲ
Ｃ−３０２Ｑｊ　　（日本触媒化学工業社製商品名）、
固形分３６％、７ｇ５０℃、ｐＨ８，３ スチレン／メチルメタクリレート／エチルへキシルアク
リレート＝２０／４０／４０の共重合体（７ｇ２３℃）
の固形分４５％のエマルジョン、ｐＨ９，５ 注６）スチレン／メチルメタクリレート／ブチルアクリ
レート＝１５１５５／３０の共重合体（７ｇ５０℃）の
固形分４８％のエマルジョン、ｐＨ９，５ 注７）フェノールノボラック型エポキシ樹脂エマルジョ
ン（固形分６０％、エポキシ当量３００〜３４０） 注１） 注２） 注３） 注４） 注５） 第２表より明らかの通り、本発明の方法により得られた
実施例１の塗装板材は、板材間が一体化することなく、
また耐エフロレッセンス性、密着性、耐凍結融解性が優
れていた。

一方、下塗塗料としてアクリル樹脂もしくはエポキン樹
脂を配合しなかった比較例は耐エフロレッセンス性、耐
凍結融解性が不良であった。

また下塗塗料としてアルカリ珪酸塩を配合しなかった比
較例２．３は板材間が一体化した。

また板材を硬化させた後、下塗塗料、上塗塗料を塗装し
た比較例４．５は板材間が一体化しただけてなく、塗膜
の密着性、耐凍結融解性が不良であった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状に成形した未硬化の無機水硬性板材の表面に
   、アルカリ珪酸塩と、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂と
   の混合物をバインダーとし、かつ顔料を含有せしめた水
   系下塗塗料を塗布し、次いで得られた塗装板材を積み重
   ねた後、養生硬化せしめる無機水硬性板材の製造方法。
2. （２）水系上塗塗料にて上塗り仕上げすることを特徴と
   する請求項（１）に記載の無機水硬性板材の製造方法。