JPS58199789A - 無機化粧板 - 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】 無機化粧板は、基板及び表面皮膜の双方が無機質の素材
料からなる化粧板で近年逸材に於る耐熱、耐火の必要性
から大きくその需要を伸ばしているう 特に表面に用いられる無機質塗料が硬化後高い表面硬度
を有するため、有機質塗料を用いた化粧板に比較して、
使用中の表面のきす、摩擦などによる汚染の程度が少な
く、また、清掃後の汚染回復率が高いのが特徴となって
いる。このような性質を生かして壁材、間仕切り、天井
材、トンネル内装材等に広く使用されている。

鋼板に琺瑯処庖を行った化粧板も木材に競合して使用さ
れているが、地下鉄、トンネル等では湧水のために錆の
発生が問題となり木材の優位はくずれていない。

現在この種の材料には基材としてケイ酸カルシウム板が
使用されている。これはケイ酸カルシウム板が高い耐熱
性を持つこと及び石綿繊維を含み高い強度と耐衝撃性を
有することに原因している。

しかし表面化粧に用いる無機質塗料は多くの場合加熱し
て硬化させるため、この基材表面の性状が仕上りの状部
に大きく影響を及ぼすことになる。そのため無機質塗料
皮膜を形成されるに必要とされるケイ酸カルシウム基板
はきわめて限定された範囲で選択されそのため工業的に
は高価な材料となっている。

本発明の目的はこのような問題点を解決し、更に高い性
能の化粧板を得ることにある。

、（ｌ６．８発明、よ使□、・ｉ６基板素原料より、、
ケイ酸質セメントおよび／またはアルミナ質セメントを
選び該セメント１００重量部に親水性高分子化合物、減
水剤および骨材の中から選ばれた少なくとも１種類を加
え、２０重量部以ドの水を加えて、乾燥密度２．８０ｆ
／ｃｄ以上、気孔容積分率１０％以下となるように捏和
、成形したセメント質物質表面にアルカリ金属シリケー
ト又は酸性金属リン酸塩をバインダーとする無機質塗料
皮膜を形成させた態様化粧板に関するものである。

以下、本発明について詳述する９ 本発明で使用されるセメントはケイ酸質および／または
アルミナ質セメントである。

ケイ酸質セメントはアリット（ＢＣａＯ，５ｉ（１２）
Ｃ３Ｓを８０％以上含むセメントであり、具体的には普
通ポルトランドセメント（ｃ３ｓ＝４０〜６０％　）、
早強ポルトランＦ　（Ｃ４Ｅ＋　＝　５５〜７０％）、
超早強ポルトランドセメント（Ｃ３Ｂ　＝６７〜６９％
）この他力ルシウムアル２ネート（ＣａＯ，Ａｌ２Ｏ３
）、膨張性セメント混和剤（例えばＣａ０，３Ａ１２０
３．５（１３、ＣａＳＯ４、ＣａＯを主成分とするもの
）を含むものでありアルミナ質セメントはアルミナセメ
ント（Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯを主成分とするもの）等であ
る。

本発明で使用されるセメントの好ましい粉体粒度として
は２種以上の粒度分布のピークを有倍以上離れているこ
とが高強度や得るのに適している。

セメントの粒度分布が硬化体の強度に影響を与えること
はセメント技術年報（ＶＯ１２５’Ｐ８２〜８７（１９
７］））に示されたモルタル硬化体の例でもおよそ知る
ことができる。特にｌａｍ以下の微少粒子の挙動は重要
であり、０．１Ｂｍ以Ｆの粒子が１ｓｖｎ以上の粒子の
間を充填するように充分混練りする必要がある。またセ
メントのみの硬化体に対しても特開昭５６−９２５６号
公報によって粒度分布が重要な要素であることが明らか
になっている。

セメントは通常は多くの減水剤を使用しても２５＠置％
以ドにその水量をドげることは不可能であるが本発明に
使用される硬化体の製造方法によれば２０重量％以下と
することが可能であろう 親水性高分子は圧伸成形性を付与するために加えられる
もので主として水溶性高分子である。

この性質は捏和工種で混合する際エネルギー伝播が熱と
してではなく混合して有効に働くようにする目的、及び
押出し１糧に於てダイから押し出された混線セメント柱
に亀裂やラミネーションを生じさせず、またロールでの
亀裂及び圧縮、押出し引き抜き等によって成型された製
品の形状保持に有効である。即ち、本発明で使用される
親水性高分子としては下記のものが使用される。セルロ
ース系としてカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース
、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブ
チルメチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、アク
リルアミド、アクリルアミド／アクリル酸共ｌｕ物、ア
クリルアミド、ジメチルアミ／メタアクリレート共重合
物、スチレン−無水マレイン酸共重合物である。

減水剤は一般的にコンクリート減水剤として使用されて
いるものが総て使用できるが、特にポリアルキルアリル
スルホン酸塩、高縮合トリアジンスルホン酸塩、β−ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、水溶性メラミン
スルホン酸ホルマリン縮金物などが有効であるが特にメ
ラミンスルホン酸系は硬化遅延作用を有さず、また、製
品表面硬度を高めるなど多くの利点をもっている。

消泡剤も使用することができるが、これは捏和工程での
エントラップ、エアの排出を助けるものである。押出様
に脱気装置が附属しているものを用いる場合には特に必
要としない。

温水量は圧縮強度１０００Ｋｔ／−以上及び曲げ強度５
０（１／−以と及び水浸ｆｉ２４時間後の吸水率がｌ！
置％以丁を達成するためには対セメント当り２０ｆｆｉ
量部以Ｆにする必要があるう１（１１ 本発明に於て圧縮強度１．８８０　Ｉｔ／ｃｄを達成し
た組成の混水量による強度変化は第１表の通りである。

第　　１　　表 捏和はクネットｖ　シー　：／　（Ｋｎｅｔｍａｓｃｈ
ｉｎｓ　）や湿式パンミキサー、パグミル、ロールミル
等が使用される。最も好ましい捏和は連続プロセスとし
て使用されるもので軸に対して垂直に取りつけられた推
力、圧縮、剪断を与える羽根を多段に有する捏和様によ
って行われるものである。

捏和の程度を示す指標としては続く押出機に於る捏和も
考慮し合計で５　ＫＷ／Ｔ〜４６　ｘｗ／′ｒである。

好ましくは１辱ア９　Ｑ　ＫＷ／）！　である。このド
隈界１１１２り低い場合にはセメント硬化体の強度が低
ドするうまた上限界値より大きい場合には部分発熱等に
よりセメントの反応に不均一を生じ仕上りが悪くなる。

押出し工程は連続螺旋羽根を有する押出機を用いるが羽
根の回転速度は１０〜５　Ｑ　ｒｐｍ程度であるが、こ
れは捏和後の未硬化セメノドのワーカビリティー（Ｗｏ
ｒＫａｂｉｌｉｔｙ）で調整することができろうまた押
出し機には脱気機を附属させることができる。真空度は
６００〜７１０　ｍＨｇｌｊ度に調節されることが適当
である。脱気は硬化体中の大気泡を減少させ直接的に強
度を増加させるほか副次的にはセメント粒子に吸着され
ていた空気が除かれることにより粒子を覆うに必要とさ
れる水分が減少し、その分、水を減らし得るため強度を
高めることに役σつとも考えられる。成形は圧縮によっ
てもできるが板材にはロールの使用が有効である。ロー
ルによる圧延は押出１糧に附属したダイより引き出され
たシート状のセメント捏和物を２本ロール間を通して圧
延する。この際シートを保持するためシートの下部に添
わせて回転する支持ロール又は支持ベルトコンベア、又
は支持フィルムにより捏和物を保護することができる。

連続の未硬化段階のシート状のセメント可塑体は切断さ
れて定尺とされ硬化反応１鵬へ移される。

本発明に使用される無機質塗料として好ましくはケイ酸
ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウムから選ば
れた１種または２種以上のアルカリ金属シリケートをバ
インダーとするケイ酸系無機質塗料トＭＯ、ＸＰ２Ｏ５
，ｙＨ２０（Ｍ　ハ金属、１．ｙは実数）で示される水
溶性金属リン酸塩をバインダーとするリン酸塩系無機質
塗料が挙げられるうここでＭはＡＩ　、　Ｍｇ　、　Ｃ
ａ　。

Ｆｅ　、Ｚｒ　、　Ｃｕ　、　Ｚｎ　およびこれらの混
合物であり、Ｍが最も有効である。またＸの値は小さい
程耐水性は向上するが、付着性は低下するため、目的に
応じて水溶性を損なわない範囲で適宜その値を選ぶこと
ができる。これら２系の他にはコロイダルシリカ系無機
質塗料も使用できる。

通常無機質塗料は、該バインダーに硬化剤、顔料、骨材
、水の他補助剤を配合して生成されるが、一般には２０
〜４０！量％の水を含む懸濁液として使用されろう無機
塗料として１市されている製品はそれぞれ多少の成分の
差はあるが、該バインダーを主成分とする塗料であれば
使用は可能である。

これまで無機化粧板として用いられているケイ酸カルシ
ウムも含めこれらの基板は吸水率がｌＯ重量％福度であ
り塗料を塗布した際分散用の水が基板に吸収されるため
の塗布状態が不均一になりまた加熱の際にこれらの水分
が表面に突出し、表面にクレータを生じさせたり内部に
水蒸気圧による５ｔｒｅｓｓ　　を生じさせろため基板
の爆裂を起す原因となったりする不都合を生じていた。

このため本発明では可能な限り吸水率を低ドすべく１重
量％以ドとなるよう基材を選ぶことが望ましい。さらに
はケイ酸カルシウム板は表面が粗であり、また石綿繊維
が毛羽立つなど仕上りに好ましくな）い結果を与えるた
め目の細いサンドペーパーで研磨する等、めんどうな前
処理を必要とするため取扱いが不便でありこれも製造工
種を煩雑にする原因となっていた。

一方本発明による基材はロールや圧縮機によりきわめて
平滑な表面を与えろ。

本発明に用いられるセメント成形体は硬化前に塗料を塗
布することも可能である。

この場合にはロールから引き出された平滑な面にスプレ
ーまたはハケにより塗布した後、直接セメント基板とと
もに加熱硬化させる。しか（二 し製造量が少く品種が多い場合ｙは、需要とのバランス
から直接連続生産では対応しきれず一般には成形したセ
メント基板が硬化反応を完了した後、スブ［・−等で皮
膜を形成させろ方法を取ることが好ましい。

セメント基板の物性として、密度は気孔容積率との関連
からも重要である。気孔容積率はｌＯ％以−ドとすべき
であるが就中５％以トが好ましい。

骨材を使用しない場合には乾燥密度２．８０　ｙ／ｌｙ
４は気孔本釣１５％に相当する力へ使用する骨材が吸水
性を有しないマイクロバルーンを使用する場合には気孔
率１０％以下であっても２．８０ｔ／−に近い値を示す
う この場合には約気孔率５％分の空気が軽１−ｆｆ因とな
るので気孔容積率とともに密度で物性力（規定されねば
ならない。

第２表には気孔率と密度と圧縮強度の関係を示す。混水
量ｉ重量％では充分な板の成形ができなかった。

第２表 この検討に使用した組成はポルトランドセメントの平均
粒径９　ｓ　ｍ、２０重量部、平均粒径１０８μｍ、８
０醸置部、を粉体混合しさらにプリアクリルアミド８重
量部、第２表の！置部の水を加え、２本ロールで５分セ
メントと混練し、１００Ｉｔ／−のプレス機で５−に圧
延したサンプルのテスト結果である。

吸水率は気孔の量の他に細孔径によっても影響を受けろ
。大きな気孔であれば気孔率から理論的に求められる吸
水率を示すがｌｓｍ以下の　　　゛微細孔であれば１０
％穐度であっても殆んど吸水しない基板をつくることが
できる。これは捏和１糧の混線程度によって決まるもの
である。

本製法の基板はその大部分が１０ｍ５以ドの細孔からな
っている。また、同一細孔容積率でも細孔分布が小さい
方に偏る程強度が高くなることを発明者等は経験してい
る、 すなわち本発明の基板条件である密度、気孔率（容積分
率）強度、吸水率はそれぞれが若干の関係をもって決定
されていることがわかる。

以下に実施例により本発明を具体的に示すが、これによ
り発明の範囲が制限されろものではないう 実施例１〜８、比較例１．２ ポルトランドセメントの粒径範囲１〜２０μｍ、平均粒
径１２μｍ、と粒径範囲８６〜１８５ａｍ、平均粒径１
１０ａｍ、及びフェロシリカ副生のシリカ粒子粒径０．
１−０．２ＪＩＦＦＩを８０ニア０：２の重量割合で混
合したセメント質材料１００重量部に対し、分子量４百
万のポリアクリルアミド２重量部、ナフタレンスルホン
酸のホルマリン縮合物（花王マイティー１００）１重量
部、水Ａ重量部（表に示す）をあらかじめ混合したゲル
を２本ロールにて５分間捏和した。

さらに３本ロールにて５−板状に成形した後２ＱｔＭＸ
２０ｍの正方形に切断した後実施例８では直後に無機塗
料′をスプレーし、その後り部にテフロンフィルムをか
けた後１００ｔ４／−のプレス機で圧縮した。

実施例１，２、比較例１は上記プレス機で１００４／ｃ
Ｊにて圧縮後、１１０℃１．５　Ｉｔ／ｃｄの蒸気オー
トクレーブ中で１０時間加熱菅生金行い反応を進行させ
た後４０℃の乾燥機で１６時間乾燥した。その直後比較
例２とともに実施例８と同一の方法で無機塗料をスプレ
ーした。

実施例８は水蒸気オートクレーブで１１０１？：１．５
４／ｉ５時間加熱養生した後取り出し、塗料硬化１根に
移した。

無機塗料は実施例１．８、比較例１．２に対しては８号
水ガラス５５重量部、メタリン酸アルミニウム５重量部
、酸化亜鉛６重量部、耐熱黄色顔料８重量部、アルミナ
１５重量部および水１６重量部からなる塗料組成物を約
２００２／−の割合でエアレススプレーで塗装した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ケイ酸質セメントおよび／またはアルミナ質
   セメントｔｏｏｉｉｍ部に親水性高分子化合物、減水剤
   および骨材の中から選ばれた少なくとも１種類を加え、
   ２０Ｉｒｉ部以丁の水を加えて、乾燥密度２．８　Ｏｆ
   ／ｃｄ以上、気孔容積分車１０％以下となるように捏和
   、成形しｔこ一メント質物質表面にアルカリ金属シリケ
   ート又は酸性金属リン酸塩をバインダーとする無機質塗
   料皮膜を形成させた無機化粧板。 （２）　　セメント質物質の硬化反応後の圧縮強度が１
   ０００４ｚ−以上６曲げ強度５００（−以上、２４時間
   吸水率ｌｊｌ量％以ドである特許請求の範囲第一項記載
   の無機化粧板。 （８）　　アルカリ金属シリケートバケイ酸プトリウム
   、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウムから選ばれた１種ま
   たは２種以上の混合物であり、酸性金属リン酸塩がＡＬ
   Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｆｅ％Ｚｒ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれた
   １種または２種以上の金属の水溶性リン酸塩である特許
   請求の範囲第１項記載の無機化粧板。 （４）　　セメント質物質が未硬化セメント質物質であ
   る特許請求の範囲第１項記載の無機化粧板。