JPH11157959A

JPH11157959A - 多孔質材およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11157959A
Application number: JP34588697A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ito; 裕章伊藤
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で、かつ吸音性能に優れ、屋外で使用し
た場合でも強度を維持できる多孔質材、およびその製造
方法を提供する。【解決手段】多孔質コンクリート材１は、多数の孔３
が内在するコンクリート基材２の表面部に、撥水性を備
える撥水層５が形成されている。この多孔質コンクリー
ト材１は、セメントと、水とを混練してペーストを形成
し、このペーストを型枠内に流し込んで養生し、この養
生によって硬化したコンクリート基材２の表面に、撥水
性を備えた含浸剤を含浸させ、この含浸剤を含浸させた
コンクリート基材を乾燥させることによって製造され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸音や防音を目的
として建築材料などに用いられる軽量の多孔質材、具体
的には多孔質コンクリート材または多孔質石膏材、およ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の多孔質コンクリート材お
よびその製造方法として、例えば特開平８−２８３０７
９号公報に記載されたものが知られている。この製造方
法では、まず、セメント、水およびケイ砂などの骨材を
適度な配合割合で混練することにより、ペースト状のセ
メント含有組成物（以下、セメントペーストという）を
形成する。次に、このセメントペーストに、粒状の飽和
状態のシリカゲル前駆体を適切な割合で混合し、攪拌す
ることによって分散させる。この後、所定条件下で養生
することにより、この養生している間に、セメントの水
和反応によって、セメントペーストが硬化すると共に、
セメントの水和反応や水分の蒸発でセメントペースト内
の含水率が減少することによって、シリカゲル前駆体内
の水分がセメントペースト側へと放出され、シリカゲル
前駆体が収縮する。

【０００３】このシリカゲル前駆体の収縮時において、
セメントペーストはすでにある程度、硬化しているの
で、セメントペースト内のシリカゲル前駆体を収容して
いる空間が、シリカゲル前駆体の収縮前の容積を保持し
たままの状態で、セメントペーストが硬化する。この硬
化により、コンクリート内部に多数の孔（空洞）が形成
された軽量の多孔質コンクリートが得られる。また、飽
和状態のシリカゲル前駆体は、その表面に粘着性があ
り、セメントペースト内に混合した際に、シリカゲル前
駆体同士が接触する部位で付着し合うので、これらの多
数の孔が、シリカゲル前駆体同士が接触していた部位
で、互いに連通する。加えて、これらの互いに連通した
孔（以下「連通孔」という）が、コンクリートの表面に
形成される開口を介して、コンクリートの外部と連通す
る。これにより、多孔質コンクリートの外部から連通孔
に入った音は、連通孔内で反射することによってコンク
リート内で吸音される。このように、多孔質コンクリー
トは、防音用の建築内装材などに適した高い吸音性能を
備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の多孔質コン
クリートによれば、コンクリートの内部が、上記連通孔
および表面に形成される開口を介してその外部と連通し
ているので、このコンクリートを例えば外壁材として用
いた場合には、雨天時などに水がこれらの連通孔および
開口を介してコンクリート内部まで深く入り込む。この
ため、冬季などの低温の時期には、コンクリート内に入
り込んだ水が凍結し、膨張することによって、コンクリ
ートにひび割れが生じ、その強度が低下してしまうとい
う問題がある。これに加えて、コンクリートを長期間、
屋外で使用した場合には、コンクリートが風雨にさらさ
れることによって、大気中の炭酸ガスと反応し、炭酸カ
ルシウムを生じる白華現象や、酸性雨および塩などと反
応し、中性化する中性化現象などを生じ、その強度が低
下するという問題がある。したがって、上記多孔質コン
クリートは、外壁材に利用することができず、建築内装
材などに用途が限られている。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、軽量で、かつ吸音性能に優れ、屋外で使用
した場合でも強度を維持できる多孔質材、およびその製
造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の多孔質材は、
多数の孔が内在するコンクリート基材および石膏基材の
一方の表面部に、撥水性を備える撥水層が形成されてい
ることを特徴とする。

【０００７】この多孔質材によれば、表面に降りかかっ
た水などが、その表面部に形成された撥水層によっては
じかれ、多孔質材の内部まで入り込みにくくなる。した
がって、この多孔質材を屋外で例えば外壁材として使用
した場合には、従来と比べて多孔質材の内部に入り込む
水の量を大幅に減少させることができ、凍結によるひび
割れを防止することができる。同様に、酸性雨および塩
などが多孔質材の表面に付着する量を大幅に減少させる
ことができ、コンクリート基材および石膏基材の中性化
を防止することができる。したがって、多孔質材を屋外
で使用した場合でも、その強度を長く維持することがで
き、その用途を広げることができる。

【０００８】上記において、撥水層は、高分子網目状シ
リコーンを含有していることが好ましい。

【０００９】この多孔質材によれば、その表面部に高分
子網目状シリコーンを含有する撥水層が形成されてお
り、この高分子網目状シリコーンは耐久性および撥水性
に優れているので、表面部の撥水性を長く維持でき、そ
の強度をさらに長く維持することができる。

【００１０】また、上記において、撥水層の表面に、フ
ッ素系樹脂膜が形成されていることが好ましい。

【００１１】この多孔質材によれば、その表面にフッ素
系樹脂膜が形成されており、このフッ素系樹脂膜は、強
度的に優れているので、樹脂膜自体によって多孔質材の
表面の強度を向上させることができると共に、これに加
えて、この樹脂膜は、多孔質材の表面を空気から遮断す
るので、白華現象を防止することができる。これによ
り、多孔質材の強度をより一層、長く維持することがで
きる。さらに、フッ素系樹脂は、非結晶質で溶剤に溶け
る性質を有しているので、表面に高い光沢を有する樹脂
膜を形成することができ、多孔質材の外観を向上させる
ことができる。

【００１２】請求項４の多孔質材の製造方法は、セメン
トおよび石膏の一方と、水とを混練してペーストを形成
し、このペーストを型枠内に流し込んで養生し、この養
生によって硬化したコンクリート基材および石膏基材の
一方の表面に、撥水性を備えた含浸剤を含浸させ、この
含浸剤を含浸させたコンクリート基材および石膏基材の
一方を乾燥させることを特徴とする。

【００１３】この製造方法によれば、コンクリート基材
および石膏基材の一方の表面に、撥水性を備えた含浸剤
を含浸させることによって、その表面部に撥水層を形成
でき、請求項１の多孔質材を製造できるので、これを屋
外で使用した場合でも、その強度を長く維持することが
でき、その用途を広げることができる。

【００１４】上記において、含浸剤は、シリコーン系シ
ラン化合物を含むことが好ましい。

【００１５】この製造方法によれば、シリコーン系シラ
ン化合物は、主成分が低分子量のオリゴマーであるの
で、例えば、これを溶剤に溶かして含浸剤とし、この含
浸剤をコンクリート基材および石膏基材の一方の表面に
塗布し、含浸させた場合に、その一方の内部までシリコ
ーン系シラン化合物が深く浸透し、均一に加水分解され
る。これにより、前述したような、多孔質材の表面部に
高分子網目状シリコーンを含有する撥水層を形成するこ
とができるので、表面部の撥水性を長く維持でき、その
強度をさらに長く維持することができる。

【００１６】また、上記において、シリコーン系シラン
化合物は、高炭素量のアルキル基を含むことが好まし
い。

【００１７】この製造方法によれば、シリコーン系シラ
ン化合物が高炭素量のアルキル基を含んでいるので、シ
リコーン系シラン化合物がコンクリート基材または石膏
基材内に深く浸透し加水分解される際に、通常のメチル
基を含んだシリコーン系シラン化合物と異なり、ケイ素
との結合が外れ分子量が落ちるようなことがない。これ
によって、多孔質材の表面部内に形成した高分子網目状
シリコーンの耐アルカリ性、耐酸性および基材に対する
接着性を向上させることができ、その表面部の撥水性を
さらに長く維持することができる。

【００１８】さらに、上記において、乾燥したコンクリ
ート基材および石膏基材の一方の表面に、フッ素系樹脂
塗料を塗布することが好ましい。

【００１９】この製造方法によれば、上述したような、
多孔質材の表面にフッ素系樹脂塗料の塗膜を形成でき、
これによって多孔質材の表面強度を向上させることがで
き、かつ白華現象を防止することができる。また、多孔
質材の外観を向上させることができる。

【００２０】また、上記において、フッ素系樹脂塗料
は、反応性の官能基を含むことが好ましい。

【００２１】この製造方法によれば、フッ素系樹脂塗料
が反応性の官能基を含んでいるので、これを例えば硬化
剤と混ぜることによって架橋反応し、３次元網目構造を
有する塗膜を形成することができる。これによって、よ
り一層、強度的に優れた塗膜を形成でき、多孔質材の強
度をより一層、長く維持することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
る多孔質材およびその製造方法について説明する。本実
施形態は、本発明を多孔質コンクリート材（以下、「コ
ンクリート材」という）に適用したものである。図１
（ａ）は、この方法によって製造する途中のコンクリー
ト材１の断面構成を示しており、図１（ｂ）は、製造し
たコンクリート材１の断面構成をそれぞれ示している。
コンクリート材１には、図１（ｂ）に示すように、コン
クリート基材２内部に多数の孔（空洞）３がほぼ均一に
分散した状態で形成されており、連通部３ａを介して隣
接する孔３ｘと互いに連通する連通孔３ｘと、連通する
ことなく独立して存在する独立孔３ｙと、が混在してい
る。孔３の内部には、後述するシリカゲル前駆体（以
下、「生ゲル」という）が水分を失い、収縮し固形化し
たシリカゲル４が存在している。また、コンクリート材
１の表面部には、高分子網目状シリコーンを含有する撥
水層５が形成されている。

【００２３】このコンクリート材１を製造する場合、ま
ず、セメントと、骨材と、セメントに混ぜる水（上水道
水）と、減水剤と、生ゲルと、含浸剤と、を準備する。

【００２４】セメントは、市販のポルトランドセメント
や、その他各種のセメントが使用可能であり、その色も
白に限らず、目的に応じてベンガラ、カーボンおよび黄
土をそれぞれ添加して、赤色、黒色および黄色に着色す
ることが可能である。また、セメントに混合する骨材と
して、人工軽量骨材であるメサライト（絶乾比重１．
６）またはパーライト（絶乾比重０．０５）を、減水剤
として、ナフタリン酸スルホン酸系の減水剤を、それぞ
れ用いる。

【００２５】また、生ゲルは、例えばケイ酸ナトリウム
やケイ酸カリウムなどのアルカリ−ケイ酸系水溶液を、
硫酸等の鉱酸で中和し、弾性ゲルとなった状態で、これ
を水洗して可溶性塩を除去することによって得られるも
のであり、内部水を多量に含んだゲル状の物質である。
この生ゲルは、吸着剤、洗剤、接着剤、防火剤やシリカ
ゲルを製造する際の原材料として知られており、常温で
放置すると、内部水を放出しつつ凝固する性質を有す
る。この内部水の放出後に、生ゲルは、内部水の放出前
の１／５〜１／１０程度に体積が収縮し、乾燥後にシリ
カゲルとなる。本実施形態では、生ゲルとして、２ミリ
メートル（ｍｍ）の粒径を有する飽和状態および不飽和
状態のものを混ぜて用いる。

【００２６】含浸剤としては、高炭素量のアルキル基
（例えば、Ｃ₆Ｈ₁₃−）が結合した構造のシリコーン系
シラン化合物を、メチレンイソブチル（溶剤）に所定希
釈率（５〜１０％）で溶かした溶液を用いる。

【００２７】この実施形態では、セメント、水、減水
剤、骨材および生ゲルを、例えば、下記の表１に示す配
合割合（各材料の割合を示す数字は重量部（以下、同
じ））で混合し、コンクリート材１を形成する。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に、コンクリート材１の製造手順につい
て説明すると、まず、上記表１の配合割合で、セメン
ト、水、減水剤および骨材を混ぜ、ミキサーなどを用い
て所定時間（２０分程度）混練し、セメントペーストを
作製する。次に、上記表１の配合割合で、生ゲルを上記
セメントペースト内に混合し、ミキサーなどを用いて所
定時間（３０秒程度）攪拌し、セメントペースト内に均
一に分散させる。この後、生ゲルを分散したセメントペ
ーストを型枠に流し込んで、養生する。このセメントペ
ースト内には、互いに接触する飽和状態の生ゲルと、接
触することなく独立している不飽和状態の生ゲルとが混
在した状態で含有されており、この状態で、水和反応に
よるセメントペーストの凝結が開始される。

【００３０】セメントペーストは、水和反応の進行に伴
って、生ゲルを均一に含有した状態で硬化し、１〜３時
間で初期強度に達する。この時点では、セメントペース
ト内の水分含有量が充分なので、生ゲルは、収縮を開始
していない。さらに、養生が進むと、セメントペースト
は、水和反応による水分の減少と、表面からの水分蒸発
とにより、内部も乾燥し始め、これに伴って、生ゲル
は、内部水をセメントペースト側に放出して収縮を開始
する。この生ゲルの収縮開始時には、上記のように、セ
メントペーストは、初期強度に達しているので、生ゲル
が収縮しても変形することがなく、図１（ａ）に示すよ
うに、コンクリート基材２内部に孔３が形成される。こ
のとき、飽和状態の生ゲルと、不飽和状態の生ゲルとが
混在していることによって、前述した連通孔３ｘと独立
孔３ｙが混在した状態になる。

【００３１】次に、硬化したコンクリート基材２の表面
に、前述したシリコーン系シラン化合物を含む含浸剤を
スプレー法によって塗布し、含浸剤の塗布量（ｌ／ｍ
² ）が上記表１に示す値になるようにする（試験体１〜
３，５〜７）。また、含浸剤中に５秒間、浸漬する（試
験体４，８）。この含浸剤は、前述したように、シリコ
ーン系シラン化合物をメチレンイソブチルに溶かしたも
のであり、シリコーン系シラン化合物は、主成分が低分
子量のオリゴマーであると共に、メチレンイソブチルが
低粘度であるので、含浸剤の塗布、または含浸剤への浸
漬によって、シリコーン系シラン化合物がコンクリート
基材２の内部まで深く浸透し、均一に加水分解される。
これによって、図１（ｂ）に示すように、コンクリート
材１の表面部に、高分子網目状シリコーンを含有する撥
水層５が形成される。この場合、含浸剤として通常のメ
チル基を含むシリコーン系シラン化合物を用いたときに
は、シリコーン系シラン化合物がコンクリート基材２内
に浸透し加水分解される際に、メチル基とケイ素の結合
が外れ、分子量が低下することがある。しかしながら、
本実施形態のシリコーン系シラン化合物は、前述したよ
うに高炭素量のアルキル基が結合した構造なので、この
ような結合が外れることによる分子量の低下を生じな
い。

【００３２】このように製造されたコンクリート材１で
は、図１（ｂ）に示すように、コンクリート基材２内部
に多数の孔３がほぼ均一に分散した状態で形成され、か
つ連通孔３ｘと独立孔３ｙが混在している。また、多数
の孔３が、コンクリート材１の表面に開口３ｂを有して
おり、この表面開口３ｂを介して、多数の連通孔３ｘと
外部が連通している。これによって、コンクリート材１
では、音が表面開口３ｂから連通孔３ｘ内に入射し、連
通孔３ｘ内で反射を繰り返すことにより、音エネルギが
多孔質コンクリート１内に吸収されてゆく（一部は、干
渉により減衰する）。また、音の一部は、連通部３ａを
介して隣接する連通孔３ｘ内に入射し、同様に反射を繰
り返しながら多孔質コンクリート１内に吸収されてゆ
く。このように、外部から多孔質コンクリート１に入射
した音は、反射を繰り返すことにより、また、連通部３
ａを通過する際の干渉などにより、減衰する。

【００３３】この場合、孔３の大きさや数、連通部の大
きさや数などの条件により、音の減衰周波数特性が変化
するので、生ゲルの配合割合や大きさなどを調整するこ
とにより、所望の減衰周波数特性が得られる。例えば、
高音域を良好に減衰する特性を有するものや、特定の周
波数帯域を減衰するものが得られる。また、不飽和状態
の生ゲルの割合を増やせば、コンクリート材１内部に独
立孔３ｙの数を増やすことができ、コンクリート材１の
断熱性能を向上させることができる。

【００３４】次に、このように製造したコンクリート材
１の吸水率および曲げ強度を測定した結果について、下
記表２を参照しながら説明する。ここで、曲げ強度は、
コンクリート材１に対して凍結融解試験を実施した後に
測定したものである。この凍結融解試験は、図２に示す
時間と温度変化の関係を表す線図に従ってコンクリート
材１の温度を変化させるものであり、同図に示すよう
に、８０＋２０＝１００分間（ｍｉｎ）を１サイクルと
して、合計２００サイクル分の温度変化を繰り返した
後、曲げ強度を測定した。また、表２に示す曲げ強度の
変化率は、凍結融解試験を実施しなかったコンクリート
材１の曲げ強度を基準値とし、凍結融解試験を実施した
コンクリート材１の曲げ強度値から基準値を差し引いた
値を基準値で除した割合（％）を示している。さらに、
比較試験体１のデータは、比較のために、高分子網目状
シリコーンを含有する撥水層５を表面部に形成しなかっ
たコンクリート材１の測定結果を示しており、比較試験
体２のデータは、比較のために、撥水層５を表面部に有
しないコンクリート材１の表面に、後述するフッ素系樹
脂塗料の塗膜６（図１（ｃ）参照）を形成したものの測
定結果を示している。

【００３５】

【表２】

【００３６】この表２に示すように、試験体１〜４と比
較試験体１とを比べると、シリコーン系シラン化合物の
塗布量の増加に従って吸水率が低下している、すなわち
撥水性が向上していることが分かる。同様に、塗布量の
増加に従って曲げ強度の変化率が小さくなると共に、曲
げ強度が向上していることが分かる。これは、シリコー
ン系シラン化合物の塗布量の増加に従って撥水性が向上
し、コンクリート材１内に吸い込まれる水分量が低下す
ることによって、凍結融解試験の際に内部に含まれる水
分が凍結によってほとんど膨張しなくなることによる。
また、比較試験体１のデータから、撥水層５を持たない
場合には、凍結融解試験を実施した場合に、内部の水分
が凍結し膨張することによって、曲げ強度が大きく低下
することが分かる。

【００３７】さらに、試験体５〜８と比較試験体３とを
比べると、配合する骨材をパーライトからメサライトに
代えても上記と同様のデータが得られる、すなわちシリ
コーン系シラン化合物の塗布量の増加に従って撥水性が
向上し、曲げ強度が向上することが分かる。これに加え
て、比較試験体２および比較４のデータを参照すると、
フッ素系樹脂塗料の塗膜６自体は、撥水性を備えておら
ず、凍結融解試験を実施した場合に、内部の水分が凍結
し膨張することによって、曲げ強度が低下してしまうこ
とが分かる。このように、高分子網目状シリコーンを含
有する撥水層５が有効であり、この撥水効果は、シリコ
ーン系シラン化合物の塗布量の増加に従って向上するこ
とが確認できた。

【００３８】次に、シリコーン系シラン化合物を含む含
浸剤の塗装前（撥水層５の形成する前）と、塗装後と、
塗装後に凍結融解試験を実施した後とにおける各試験体
１〜８および比較試験体１〜４のそれぞれの吸音率の変
化について、下記表３を参照しながら説明する。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３に示すデータを参照すると、含浸剤を
塗布（含浸）し、撥水層５を形成した試験体１〜８は、
試験体２を除いて、塗装前に比べて吸音率が少し低下し
ているものの、あまり影響がないことが分かる。また、
骨材としてパーライトを用いた試験体１〜４の方が、メ
サライトを用いた試験体５〜８よりも、塗装後の吸音率
の低下がはるかに少なく、この点で優れていることが分
かる。さらに、凍結融解試験前後のデータを比べると、
塗布量の少ない試験体１および試験体５を除いて、吸音
率がほとんど変化していないことがわかる。これは、コ
ンクリート材１の撥水性が高いことによって、その内部
の水分が凍結し膨張する影響をほとんど受けないことに
よる。また、試験体１および試験体５の吸音率が、凍結
融解試験後に向上しているが、この現象は、上述したよ
うに、両試験体の含浸剤の塗布量が少なく内部に吸い込
まれる水分量が多いことによって、水分凍結によるひび
割れなどが生じたためである。これと同様の現象が、比
較試験体１〜２および比較４のデータにも発生してい
る。このように、撥水層５を形成したコンクリート材１
が、高い吸音性能を発揮することが確認できた。

【００４１】以上説明したように、本実施形態のコンク
リート材１によれば、高分子網目状シリコーンを含有す
る撥水層５が表面部に形成されているので、従来のコン
クリート材と比べて、内部に入り込む水分量を大幅に減
少させることができ、凍結によるひび割れなどを防止す
ることができると共に、酸性雨および塩などが表面に付
着する量を大幅に減少させることができ、その中性化を
防止することができる。また、前述したように、高分子
網目状シリコーン自体が、耐久性および撥水性に優れて
いることに加えて、撥水層５を形成する際に用いる含浸
剤のシリコーン系シラン化合物は、高炭素量のアルキル
基が結合した構造なので、コンクリート基材２内に浸透
し加水分解される際に、通常のメチル基を含むシリコー
ン系シラン化合物と異なり、ケイ素との結合が外れ、分
子量が落ちるようなことがない。これによって、上記撥
水層５内の高分子網目状シリコーンの耐アルカリ性、耐
酸性およびコンクリート基材２に対する接着性が向上す
る。したがって、コンクリート材１を屋外で使用した場
合でも、その強度を長く維持することができ、その用途
を広げることができる。

【００４２】次に、第２実施形態に係るコンクリート材
１について述べる。このコンクリート材１は、図１
（ｃ）に示すように、上記第１実施形態のコンクリート
材１の撥水層５の表面にフッ素系樹脂塗料の塗膜（フッ
素系樹脂膜）６をさらに形成したものである。この塗膜
６は、３次元網目構造の堅固なものであり、コンクリー
ト材１の表面硬度を高める効果を有している。

【００４３】このコンクリート材１を製造する場合に
は、まず、上記第１実施形態と同様に、高分子網目状シ
リコーンの撥水層５をコンクリート材１の表面部に形成
する。このとき、シリコーン系シラン化合物を含む含浸
剤の塗布量（ｌ／ｍ² ）が下記表４に示す値になるよう
に、これを塗布する。

【００４４】

【表４】

【００４５】この後、上記表４に示すように、ラッカー
シンナーでもって１０〜３０％の希釈率で希釈したフッ
素系樹脂塗料を、コンクリート材１の撥水層５の表面に
０．１および０．１３（Kg／ｍ² ）の塗布量で２度塗り
する（試験体９〜２２）。このとき、反応性の官能基と
してのアルキル基を含むフッ素系樹脂塗料を用いて、こ
れを硬化剤としてのイソシアネート樹脂と混ぜながら塗
布する。これによって、架橋反応が発生し、３次元網目
構造を有する堅固な塗膜６が、撥水層５の表面に形成さ
れる。この塗膜６は、フッ素系樹脂塗料が非結晶質でか
つラッカーシンナーなどの溶剤に可溶であることによっ
て、高い光沢を有する。

【００４６】次に、このように製造したコンクリート材
１の吸音率を、含浸剤およびフッ素系樹脂塗料を塗布す
る前と、前記第１実施形態と同様に凍結融解試験を実施
する前後とにおいてそれぞれ測定した結果について、下
記表５を参照しながら説明する。

【００４７】

【表５】

【００４８】この表５に示す塗装前後の吸音率のデータ
を比較すると、前記第１実施形態と同様に、試験体９〜
２２のほとんどは、塗装後に吸音率が少し低下している
ものの、まだ高い吸音性を有している。また、凍結融解
試験の実施前後のデータを比較すると、多少のばらつき
はあるものの、シリコーン系シラン化合物の塗布量が増
加することによって、凍結融解試験の実施前後の吸音率
の変化が少なくなっており、撥水性の向上により、水分
凍結の影響を受けなくなっていることが分かる。

【００４９】次に、フッ素系樹脂塗料の塗膜６を形成し
たコンクリート材１における表面硬度の変化を下記表６
を参照しながら説明する。この表面硬度は、JIS Z2117
「木材の硬さ試験方法」に準拠して測定した。また、高
分子網目状シリコーンを含有する撥水層５は、コンクリ
ート材１の表面硬度をほとんど変化させないので、表６
に示すデータは、撥水層５を有していないコンクリート
基材２の表面にフッ素系樹脂塗料の塗膜６を形成したコ
ンクリート材１を測定したものである。フッ素系樹脂塗
料の塗布量は、コンクリート材１の表面の孔３が塞がれ
ることなく、吸音性が低下しない程度が望ましいが、本
実施形態の場合、生ゲルの粒径が２ｍｍのときには、第
１層の塗布量を０．１（Kg／ｍ² ）とし、第２層の塗布
量を０．１〜０．３（Kg／ｍ² ）とすれば、吸音性がほ
とんど低下しないことを実験で確認し（データは示さ
ず）、この範囲内で形成した。

【００５０】

【表６】

【００５１】表６のデータを参照すると、多少のばらつ
きはあるものの、フッ素系樹脂塗料の塗布量が増加する
に従って表面硬度が向上していることが分かる。したが
って、吸音性がほとんど低下しない範囲内であれば、コ
ンクリート材１の表面硬度を向上させるには、塗布量を
増やせばよいことが分かる。

【００５２】以上のように、本実施形態のコンクリート
材１によれば、その表面に形成したフッ素系樹脂塗料の
塗膜６によって、その表面強度を向上させることができ
る。さらに、フッ素系樹脂塗料が反応性の官能基として
のアルキル基を含んでおり、これをイソシアネート樹脂
と混ぜることによって架橋反応が発生し、３次元網目構
造を有する堅固な塗膜６を形成することができるので、
その表面強度をさらに向上させることができる。また、
この樹脂塗膜６でコンクリート材１の表面を覆うことに
よって、空気を遮断することができ、白華現象を防止す
ることができる。したがって、コンクリート材１を屋外
で使用した場合でも、その強度をさらに長く維持するこ
とができる。さらに、フッ素系樹脂塗料は、非結晶質で
ラッカーシンナーなどの溶剤に溶けるので、表面に高い
光沢を有する樹脂塗膜を形成することができ、コンクリ
ート材１の外観を向上させることができる。

【００５３】なお、上記実施形態においては、反応性の
官能基としてのアルキル基を含むフッ素系樹脂塗料を用
いたが、これに限らず、アルキレン基を含むフッ素系樹
脂塗料を用いてもよい。また、コンクリート材１に撥水
層５やフッ素系樹脂膜６を形成する方法としては、スプ
レー法による塗装に限らず、フローコーティングや浸漬
法など、これらを形成可能であれば何でもよい。また、
フッ素系樹脂塗料に混ぜる硬化剤は、イソシアネート樹
脂に限らず、メラミン樹脂や変成ポリアミン樹脂などで
もよい。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明の多孔質材は、軽
量で、かつ吸音性能に優れると共に、屋外で使用した場
合でもその強度を長く維持することができる。また、本
発明の製造方法では、このような特性の多孔質材を、製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る製造方法において、（ａ）製造途
中の多孔質コンクリート材、（ｂ）第１実施形態に係る
多孔質コンクリート材、（ｃ）第２実施形態に係る多孔
質コンクリート材の断面構造をそれぞれ示す模式図であ
る。

【図２】１サイクルの凍結融解試験における時間と温度
変化の関係を示す線図である。

【符号の説明】

１多孔質コンクリート材（多孔質材）２コンクリート基材３孔５撥水層６フッ素系樹脂膜

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項４の多孔質材の製造方法は、セメン
トおよび石膏の一方と、水とを混練してペーストを形成
し、このペーストに、多数のシリカゲル前駆体を分散し
て混合し、このシリカゲル前駆体を混合したペーストを
型枠内に流し込んで養生し、この養生によって硬化した
コンクリート基材および石膏基材の一方の表面に、撥水
性を備えた含浸剤を含浸させ、この含浸剤を含浸させた
コンクリート基材および石膏基材の一方を乾燥させるこ
とを特徴とする。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の孔が内在するコンクリート基材お
よび石膏基材の一方の表面部に、撥水性を備える撥水層
が形成されていることを特徴とする多孔質材。
【請求項２】前記撥水層は、高分子網目状シリコーン
を含有していることを特徴とする請求項１記載の多孔質
材。
【請求項３】前記撥水層の表面に、フッ素系樹脂膜が
形成されていることを特徴とする請求項１または２に記
載の多孔質材。
【請求項４】セメントおよび石膏の一方と、水とを混
練してペーストを形成し、このペーストを型枠内に流し込んで養生し、この養生によって硬化したコンクリート基材および石膏
基材の一方の表面に、撥水性を備えた含浸剤を含浸さ
せ、この含浸剤を含浸させた前記コンクリート基材および前
記石膏基材の一方を乾燥させることを特徴とする多孔質
材の製造方法。
【請求項５】前記含浸剤は、シリコーン系シラン化合
物を含むことを特徴とする請求項４記載の多孔質材の製
造方法。
【請求項６】前記シリコーン系シラン化合物は、高炭
素量のアルキル基を含むことを特徴とする請求項５に記
載の多孔質材の製造方法。
【請求項７】前記乾燥した前記コンクリート基材およ
び石膏基材の一方の表面に、フッ素系樹脂塗料を塗布す
ることを特徴とする請求項４、５または６に記載の多孔
質材の製造方法。
【請求項８】前記フッ素系樹脂塗料は、反応性の官能
基を含むことを特徴とする請求項７に記載の多孔質材。