JPH04209250A

JPH04209250A - 表面仕上げ建築材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH04209250A
Application number: JP2339711A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kitagawa; 聡北川; Hitoshi Kumagai; 仁熊谷; Koji Matsunaga; 孝二松永
Original assignee: National House Industrial Co Ltd
Current assignee: National House Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-30
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JP2672890B2

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〕この発明は、表面仕上げ建築材およびその製造方法に関
し、詳しくは、コンクリートパネルなどの無機材料や合
成樹脂材料からなる建築材であって、表面に金属被膜層
などを形成して表面仕上げを行った表面仕上げ建築材と
、このような表面仕上げの施された建築材を製造する方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

建築材料には、鉄鋼や銅、アルミなどの金属材料、コン
クリートパネルや石膏ボードなどの無機材料あるいは合
成樹脂材料や木材など、様々な材料が、それぞれの得失
を活かして利用されている特に、建築物の表面を構成す
る外装材あるいは内装材には、強度や断熱性、遮音性な
どの諸機能のほか、外観的に美麗で体裁が良いことや、
このような優れた外観性が長期間にわたって良好に維持
されることが要求される。

コンクリートパネル等の無機材料は、断熱性や遮音性な
どに優れ、比較的安価で加工も容易なことから、各種建
築物の外装材および内装材として広く利用されている。

しかし、一般に、無機材料の表面ば、石や砂のようなザ
ラザラした感じがあり、施工場所によっては、あまり好
ましい印象を持たれない場合がある。また、合成樹脂材
料は、成形が容易で複雑なデザインも可能であるが、表
面の質感が軽い感じを与え、また、傷つき易く強度的に
弱いという欠点がある。ステレス板などの金属材料は、
表面の光沢が非常に優れ、外観的に高級感を与えること
ができるが、コスト的に極めて高くつくとともに、断熱
性や遮音性の点では劣っている。

そこで、コンクリートパネル等の無機材料や合成樹脂材
料からなる建築材の表面に、メタリック塗装を行ったり
、金属メツキを行い、金属に近い質感を得ようとする試
みが行われている。しかし、メタリック塗装では、本来
の金属とはかなり質感に違いがあり、薄っぺらな感じに
なるという欠点があり、金属メツキは、処理可能な材料
に制限が多く、処理時間も長くかかり、コンクリートパ
ネル等の絶縁材料の表面に厚い金属メツキ層を形成する
のは極めて困難である。

近年、溶融状態に加熱した金属を高速で吹きつけて被膜
を形成させる溶射法が開発され、特に、比較的低温で処
理が行える低温溶射法が研究されている。この低温溶射
法を利用すれば、コンクリートパネル等の表面にも、充
分な厚みで耐久性にも優れた金属層を形成することがで
きる。溶射法は、無機材料、合成樹脂材料、木材あるい
は各種金属に良好に使用でき、通用材料に制限が少ない
。溶射法で形成される金属層は、金属の素材そのものか
ら構成されているので、質感の点では金属材料と全く同
じになる。

また、上記溶射法では、セラミックなどの被膜を形成す
ることもでき、コンクリート材料の表面をセラミック材
料で覆ったり、金属材料の表面にセラミック被膜を形成
することなどもできる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記のような低温溶射材料層による表面仕上
げでは、表面を鏡面に仕上げることが出来ないという問
題がある。

溶射法では、吹きつけられた金属等の粒子がそのまま素
材表面に付着して被膜を形成するので、表面には細かな
凹凸があり、ざらついた感じになってしまう。特に、溶
射法において、素材の表面への溶射材料層の付着性ある
いは被膜強度を増すために、素材表面を粗面形成剤で処
理したりして、わざと凹凸のある表面を形成し、その上
に溶射を行う場合があり、このような場合には、余計に
溶射材料層の表面に凹凸が生じる。

そのため、従来の溶射法による表面仕上げで、金属光沢
を発揮できる、いわゆる鏡面仕上げを必要とする場合に
は、溶射法で形成された金属層の表面を、後工程で研磨
して平滑にし、必要な金属光沢を出すようにしていた。

しかし、このような研磨作業は、小さな部品であれば可
能であっても、建築物の外装パネルとなるコンクリート
パネル等、広い面積を有する材料では、作業の手間が非
常にかかり、作業時間も長時間になり、コスト的に実用
不可能であった。また、セラミック等を溶射した場合に
は、研磨加工などの後加工が極めて難しく、光沢面を得
ることができなかった。

また、溶射金属層による表面仕上げを行った建築材を、
屋外環墳にさらされる外装パネルなどとして使用すると
、溶射金属層の材質によっては、錆が発生したり、表面
の変質を起こして外観が悪くなってしまうという問題も
ある。しかも、表面に細かな凹凸のある溶射材料層をそ
のまま屋外におくと、表面の凹凸に汚れが付着し易く、
洗浄しても汚れが落ち難いという欠点もある。

そこで、この発明の課題は、コンクリートパネル等の様
々な建築材料に対して、良好な光沢を発揮できるととも
に耐久性にも優れた溶射金運などによる表面仕上げ層を
備えた表面仕上げ建築材を提供することにある。また、
このような建築材を製造する方法を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する、この発明にかかる表面仕上げ建築
材は、建築材の表面に、低温溶射材料層が形成され、こ
の低温溶射材料層の上に、表面が平清な硬質透明無機ポ
リマー層が形成されている建築材としては、コンクリー
トやセメントなどの無機材料からなるもの、合成樹脂か
らなるもの、木材などの天然材料からなるもの、あるい
は金属からなるもの等、任意の材料からなるものが使用
できる。建築材は、外装パネルや外装用装飾材など、屋
外環境にさらされる外装材や、室内壁面を構成する内装
パネルなどの内装材、その他、単純な板状のものから、
複雑な異形断面を有する型材や、コーナー、ボーダー、
幕板などの役物など、通常の建築物で使用される、任意
の形状および構造を有する建築材料が使用できる。

このような建築材の表面のうち、一部または全体に低温
溶射金属層を形成する。

低温溶射金属層の形成方法は、従来、一般的に使用され
ている各種の溶射法のなかから、建築材の種類および形
成する金属に通した方法が採用できる。具体的には、溶
射法として、フレーム溶射法、爆発溶射法などのガス式
溶射法、あるいは、アーク溶射法、プラズマ溶射法など
の電気式溶射法が挙げられる。但し、この発明では、建
築材の特性あるいは機能を損なわないように、比較的低
温で処理を行う低温溶射法を通用する。低温溶射法とし
ては、例えば、冷気内減圧アーク溶射法などが、溶射温
度を常温程度に抑えられ、好ましい方法となる。具体的
な溶射温度の設定は、建築材の耐熱温度などによって変
更できる。

低温溶射法で処理する建築材の表面は、予め、粗面処理
を行っておくと、溶射金属層の付着性、接合強度が高ま
る。粗面処理には、ブラスト処理、あるいは粗面形成剤
による処理など、通常の溶射法における粗面処理が利用
できる。建築材の表面に粗面形成剤層を形成する場合、
通常は、厚みを２０〜８０ｎ程度に設定するのが好まし
い。

溶射する材料の種類は、目的に応じて任意の金属材料あ
るいはセラミックやガラス材料などが使用でき、具体的
には、金属材料として、Ｃｕ、Ａ１、、Ｚｎ−Ａ１合金
、ステンレス鋼、その他が挙げられる。溶射によって形
成される溶射材料層の厚みは、用途により自由に設定で
きるが、通常は、５０〜２００ｎ程度が好ましい。

低温溶射法によって形成された溶射材料層の表面は、細
かな凹凸があり、鏡面のような光沢はない。なお、低温
溶射材料層が銅である場合、薬品処理によって、緑青を
発生させておけば、独特の外観を呈するものとなる。

つぎに、低温溶射材料層の表面を、無機材料液層で覆う
。無機材料液とは、後述する硬質無機透明ポリマー層を
形成することのできる無機上ツマー等からなる原料液で
ある。具体的には、アルコキシド系無機透明塗料あるい
は改質剤などが挙げられる。より具体的には、特開昭６
３−２６５６０１号公報に開示されている、ケイ素アル
コキシドおよび／またはそのプレポリマーからなる改質
剤が使用できる。このような無機材料液を、塗布あるい
は浸漬その他の通常の膜形成手段で、低温溶射材料層の
表面を覆うように一定の膜犀に形成する。

この無機材料液層を、無機材料液自身の経時硬化あるい
は硬化剤による硬化反応、加熱、紫外線照射その他の硬
化手段により硬化させて、硬質透明無機ポリマー層を形
成させる。加熱硬化させる場合の加熱温度は、建築材に
悪影響を与えない程度の温度に設定するが、通常、１０
０℃から百数十℃程度が好ましい。硬質透明無機ポリマ
ー層は、建築材として利用するのに充分な硬度あるいは
耐久性を有し、表面に平清な膜面を形成できれば、任意
の無機材料液からなるものが使用できる。

硬質透明無機ポリマー層の具体例としては、前記したア
ルコキシド系無機透明改質剤からなるシリコーンポリマ
ー層が挙げられる。硬質透明無機ポリマー層の透明性に
ついては、完全に透明で、下の低温溶射材料層がそのま
ま見えるもののほか、若干の着色を有する半透明で、低
温溶射材料層の色が少し変化して見えるものであっても
よい。硬質透明無機ポリマー層の厚みは、凹凸のある低
温溶射材料層を覆って表面に凹凸が表れない程度の厚み
、あるいは、低温溶射材料層の錆や汚染を防止できる程
度の厚みがあればよく、用途によっても異なるが、通常
５〜４０ｎ程度に形成しておけばよい。

〔作　　用〕

建築材の表面に低温溶射法により金属表面仕上げを施せ
ば、金属材料そのものからなる被膜を充分な厚みで形成
でき、メタリック塗装などに比べて、はるかに実際の金
属に近く、高級感のある表面仕上げが得られる。溶射法
は、建築材の材質や形状にあまり制約を受けないので、
コンクリートパネルや合成樹脂、木質材料さらには金属
まで、極めて多くの建築材料に通用することができ、複
雑な凹凸形状に加工された建築材にも通用できる。した
がって、コンクリートパネルの表面にセラミック層を形
成するなど、従来、表面仕上げには利用できなかった材
料で、新規な外観あるいは機能を与えることもできる。

但し、建築材の表面に低温溶射材料層を形成するだけで
は、表面に細かな凹凸が残り、美麗な金属光沢などを有
する鏡面仕上げにはならない。そこで、この低温溶射材
料層の上に、表面が平清な硬質透明無機ポリマー層を形
成すれば、建築材の表面は、外観的には、平清な鏡面状
の金属などが露出しているのと同じように平滑になる。

したがって、低温溶射金属層の表面を研磨するという面
倒でコストのかかる作業を行うことなく、美麗な金属光
沢を有する鏡面仕上げが得られる。また、研磨による鏡
面仕上げが困難なセラミックに対しても光沢を与えるこ
とができる。

硬質透明無機ポリマー層は、いわゆるガラス質であり、
屋外環境の有害ガスや湿気などの影響をほとんど受けな
いので、長期間にわたって、美麗な外観を維持できる。

特に、金属面が直接露出している場合には、鏡面仕上げ
を行ってあっても、経時的に曇りが生じたり、錆や汚染
の影響で外観が悪くなるのが避けられないが、硬質透明
無機ポリマー層で覆っておけば、低温溶射金属層の表面
を確実に保護でき、金属材料以上の耐久性を発揮できる
。　また、溶射材料層がセラミックやガラスからなる場
合でも、硬質透明無機ポリマー層で覆うことによって、
表面の細かな凹凸を埋めて平滑な光沢のある表面を現出
させることができ、汚れの付着を少なくして、洗浄によ
る汚れの除去も容易になる。

〔実　施　例〕

ついで、この発明の実施例を図面を参照しながら以下に
説明する。

図面に示すように、建築材１０の表面には、まず、粗面
形成剤層２０が形成される。粗面形成剤２０の表面は、
細かな凹凸がある。粗面形成剤２０の上に、低温溶射法
により、溶射材料層３０が形成される。溶射材料層３０
は粗面形成剤２０の凹凸に噛み合うように形成されるこ
とによって、充分な接合力を発揮する。溶射材料層３０
の表面には、細かな凹凸がある。溶射材料層３０の上に
硬質透明無機ポリマー層４０が形成される。硬質透明無
機ポリマー層４０は、溶射材料層３０の凹凸を埋めると
とにも、外表面は平滑になっているしたがって、建築材
１０の外観上は、硬質透明無機ポリマー層４０を透して
溶射材料層３０の色や質感が表れるとともに、あたかも
溶射材料層３０自体の表面が平滑であるかのように見え
ることになる。

つぎに、上記のような表面仕上げの具体的実施例を挙げ
る。

建築材・・・セメントコンクリート板（厚さ８０寵）粗面形成剤層・・・プラスノン６０ｎ（商品名二大日本塗料株式会社製）溶射材料および処理条件・・・Ｚｎ熔溶射５Ｑｇ、エアー圧７．５ｋｇ／ｄ硬質透明無
機ポリマー層・・・アルコキシド系無機クリヤー材料厚さ１０１以上のような材料および処理方法で、表面仕上げ建築材
を製造したところ、美麗な金属光沢を有する仕上げ面が
得られ、耐久性や耐汚染性にも優れたものとなった。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかる表面仕上げ建築材およ
びその製造方法によれば、建築材の表面に低温溶射材料
層を形成しておくことにより、溶射材料層の優れた材質
感や機能によって、建築材の表面を優れたものに出来る
。そして、溶射材料層の表面には細かな凹凸ができ、平
滑性に劣るという欠点は、硬質透明無機ポリマー層によ
り、溶射材料層の凹凸を埋め表面を平滑にすることによ
って解消することができる。

その結果、例えば、溶射材料層として金属材料を用いれ
ば、コンクリートなどの金属以外の材料からなる建築材
の表面を、金属素材そのものからなる建築材と全く変わ
りがないような良好な質感および表面光沢を有するもの
にできる。しかも、金属材料の欠点である、錆や変質を
防止することができ、有害なガスや湿気がある屋外環境
にさらされる外装材に使用したときには、従来の金属材
料に比べて、はるかに長期間にわたって良好な外観を維
持することが可能になる。

しかも、細かな凹凸がある溶射材料層が表面に露出して
いると、汚れが付き易く、洗浄しても汚れが落ち難いが
、平滑な表面を有する硬質透明無機ポリマー層であれば
、汚れは付き難く、汚れが付いても洗浄すれば簡単に汚
れが落ち、この点でも、良好な外観を長期にわたって維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す表面仕上げ建築材の断面構
造図である。１０・・・建築材　２０・・・粗面形成剤層　３０・・
・溶射材料１ｉｉ４０・・・硬質透明無機ポリマー層代
理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims

【特許請求の範囲】１　建築材の表面に、低温溶射材料層が形成され、この
低温溶射材料層の上に、表面が平滑な硬質透明無機ポリ
マー層が形成されている表面仕上げ建築材。２　建築材の表面に、低温溶射法により溶射材料層を形
成した後、この低温溶射材料層の表面を無機材料液層で
覆い、この無機材料液層を硬化させて、表面が平滑な硬
質透明無機ポリマー層を形成する表面仕上げ建築材の製
造方法。