JPS5914427B2 - 着色セメント瓦の製造方法 - Google Patents

着色セメント瓦の製造方法

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JPS5914427B2
JPS5914427B2 JP7557880A JP7557880A JPS5914427B2 JP S5914427 B2 JPS5914427 B2 JP S5914427B2 JP 7557880 A JP7557880 A JP 7557880A JP 7557880 A JP7557880 A JP 7557880A JP S5914427 B2 JPS5914427 B2 JP S5914427B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐候性その他の特性に優れた着色セメント瓦の
製造方法に関するものである。
近年住宅のプレハブ化及び低コスト化に伴い、施工性及
び製造コスト面の有利さから、従来の日本瓦や西洋瓦に
代つてセメント瓦の使用が急増しており、今後ますます
需要が伸びるものと予想される。
セメント瓦はセメント、硬質細骨材及び水等を混和した
上で加圧成形し、長期間養生を施して硬化せしめ製造さ
れる。この様なセメント瓦はそのままで使用されること
もあるが、最近では外観上高級化をはかるため、着色さ
れて用いられることが殆んどである。着色法としては硬
化剤のセメント瓦の表面に高分子材料からなる着色塗料
を塗布する方法が一般的である。しかしながらこの様な
高分子材料は焼付温度が高く、更に原材料費も高くなる
という難点があり、更に退色現象や剥離現象を生ずる場
合が多く、満足すべきものではない。一方着色セメント
に水を加えたものや白セメントに着色顔料と水を加えて
なるものを塗布し着色層を形成せしめ養生し更には必要
に応じてその上に高分子材料よりなる透明塗料を塗布し
、高級感を出すという方法も検討されている。しかしな
がらこれらの場合もエフロレツセンス等の変色が生じた
り、セメント瓦と着色層との密着性が不十分であり、ク
ラツク剥離等のトラブルが生じ易いという欠点がある。
更には、上記の如き着色セメント瓦のエフロレツセンス
及び変色を防止するため及び耐久性を付与するために溶
剤型塗料又は水型塗料等の上塗々料を塗装する場合があ
るが、この場合には着色層の塗布後上塗々装を施す迄の
時間を適正に選ばないとエフロレツセンス防止が困難で
あり、また上塗後長時間経た場合、着色層と上塗々膜層
間に歪が、生じたり層間の密着性が低下してフクレ、ク
ラツク及び剥離等のトラブルを生ずる事が多い。以上の
如く、従来のセメント瓦の着色被覆法及び使用被覆材に
は性能上及び適用上種々の欠陥が存在している。
本発明は、上記の如き従来技術に鑑みセメント瓦の着色
被覆を施すための優れ″た方法を提供することを目的と
するものである。
特に本発明においては、地瓦等のプレス直後のセメント
瓦及び役物瓦等の一次養生瓦C脱型直後の瓦)等の未硬
化セメント瓦への適用が可能で比較的厚い膜厚の形成が
可能で、且つ良好な上塗塗装を施すことが可能な優れた
塗膜特性をもつ被覆を形成する方法を目的とする。
このような目的は(AXI)アクリル酸又はメタクリル
酸エステル共重合エマルジヨン樹脂(エステルは炭素数
1〜8のアルキル基)あるいは前記アクリル酸又はメタ
クリル酸エステルとスチレンとの共重合エマルジヨン樹
脂(スチレン含量は30重量%以下)固形分
・・・・・・5〜40重量%(ト)ビスフエノー
ル型エポキシエマルジヨン樹脂固形分 ・
・・・・・0.5〜4重量%(Iii)充填剤 ・・
・・・・10〜85重量%0V)セメント ・
・・・・・5〜50重量%(v)着色顔料 ・・・
・・・0.1〜15重量%及び前記エポキシエマルジヨ
ン樹脂の0.8〜1.2当量のポリアミド樹脂硬化剤、
さらに必要に応じ各種添加剤少量からなり、かつ〔(:
)+(4)〕/(lいの重量比が(0.3〜1)の範囲
である混合物100重量部、ならびに(B)水30〜3
00重量部 からなる粘度5〜30ポイズの塗料組成物を未硬化セメ
ント瓦表面に乾燥膜厚40μ以上になるよう塗布し、セ
メント瓦及び塗膜を同時に養生硬化させる方法により達
成される。
本発明において用いられるアクリル酸又はメタクリル酸
エステル共重合エマルジヨン樹脂を構成する成分である
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
マーのアルキルエステルとしてはメチル、エチル、n−
ブチル、イソブチル、ターシヤリーブチル、2−エチル
ヘキシル、ベンジル、プロピル、イソプロピル、Sec
−ブチル等が代表的なものとして用いられる。
炭素数9以上のエステルは乳化重合時にゲル物が発生し
たり、エマルジヨン粒子の疎水性が高くなり、セメント
混和用エマルジヨン樹脂の合成には不適である。又、こ
れらのアクリル酸(又はメタクリル酸)エステルとスチ
レンとの共重合エマルジヨン樹脂も用いられるが、スチ
レンを30重量%以上用いると、出来たエマルジヨン塗
膜の耐候性が著しく低下するため耐久性の必要な屋外用
エマルジヨン樹脂としては好ましくない。また必要なら
ばアクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸2−ヒドロ
キシエチル等の官能基モノマーを数重量%共重合するこ
とも可能である。本発明に用いられるアクリル酸(又は
メタクリル酸)エステル共重合エマルジヨン樹脂又はア
クリル酸(又はメタクリル酸)エステルとスチレンとの
共重合エマルジヨン樹脂はセメントと混和されるため、
耐アルカリ性を有し、セメント混和安定性に優れている
ものがよく、そのためには乳化重合時の乳化剤としてア
ルキルフエノールポリエチレンエーテル、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
アリルエーテル、ポリエチレングリコールオレイルエー
テル等のエーテル類;ゾルビタンアルキルエステル、ポ
リオキシエチレンゾルビタン脂肪酸エステル、ポリグリ
コール脂肪酸エステル等のエステル類:ポリプロピレン
グリコールポリエチレングリコール重合体、ポリオキシ
エチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンアルキル
アミンなどのノニオン界面活性剤単独又はアニオン界面
活性剤との併用でもノニオン界面活性剤が多くアニオン
界面活性剤は少量で使用することが必要である。又、ス
チレン等の疎水性モノマー等も30重量%以下にする必
要がある。これらアクリルエマルジヨン樹脂の分子量は
5万〜30万好ましくは10万〜20万であるのが有利
である。これらの樹脂は上記混合物伍沖において固形分
5〜40重量%の割合で配合される。樹脂が5重量%未
満であると塗料組成物中における濃度が低すぎて充填剤
、セメント及び着色顔料との比重差により浮上してくる
樹脂により形成される塗膜表面がボーラスな状態となり
、緻密性に欠けるためエフロレツセンスがおこり易く、
更に樹脂成分が少ないため可撓性に欠け長期間経過後に
塗膜にクラツク及び剥離現象が生じ易くなる。更にその
上に上塗々装を施す場合上塗までの時間が長いとセメン
ト中の遊離のアルカリ成分が空気中の二酸化炭素と反応
することを可能とし、これにより生成した酸化物が上塗
々料との密着性を低下させることになる。一方、樹脂が
40重量%を越えるとセメントの硬化及び樹脂の硬化が
遅れ十分な塗膜強度が得られず塗膜の耐水性が低下する
。樹脂の好ましい配合割合は10〜30重量%である。
本発明に用いられるビスフエノール型エポキシエマルジ
ヨン樹脂としては、ビスフエノールAとエピクロルヒド
リンから得られる芳香族ジグリシジルエーテル類で平均
分子量350〜1000の樹脂を乳化剤を用いて、水分
散型にしたものであり、樹脂固形分として、上記混合物
(A)1:]に0.5〜4重量%が用いられる。樹脂が
0.5重量?未満であると、素地との密着性が低下し、
4重量%を越えると、形成された塗膜の耐候性が著しく
低下する。樹脂の好ましい配合割合は1〜3重量%であ
る。本発明において、用いられる充填剤は体質顔料とし
ては炭酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム
、タルク、クレー等の無機質系粒状物が例示出来、骨材
としては硅砂等である。この充填剤は、もろさの改良、
増量のため、及び塗布後組成物が未だ流動性を保持して
いる間に比重差により上記樹脂成分を塗膜表面へ浮上さ
せるため配合されるものであり、比重の大きい粒径50
〜1000μ好ましくは50〜500μのものを用いる
。充填剤は、上記混合物(8))中において10〜85
重量%の割合で配合される。これはこの範囲において上
記樹脂成分を浮上させる効果及び塗膜の緻密性、もろさ
及び耐久性その他を改善する効果が大きいからであり、
更に好ましくは40〜80重量%配合される。本発明に
おいて、用いられるセメントとしてはポルトランドセメ
ント、高炉セメント、シリカセメント、アルミナセメン
ト等が例示できるが、その種類はとくに制限はない。
セメントは本発明方法においては上記の混合物(4)沖
において5〜50重量%の割合で配合される。セメント
が5重量%未満だと、塗膜硬度の向上が十分ではない。
一方セメントが50重量%を越えると、セメント硬化に
必要な水分が十分に供給されず従つて水和反応が十分に
進行しないので、緻密で硬い塗膜が得られずエフロレツ
センスが生じ易くもろくなる。本発明において用いられ
る着色顔料としては一般の無機質顔料が代表的であるが
、色によつては、耐アルカリ性及び耐候性を有する有機
顔料でもよい。たとえば黒く着色する場合には、カーボ
ンブラツク、酸化鉄等、赤の場合には弁柄等、緑の場合
には酸化クロム等、★の場合にはシアニンブルー等、白
の場合には二酸化チタン等が例示できる。着色顔料は本
発明方法においては上記の混合物(5))中において0
.1〜15重量%の割合で配合され、この範囲内での配
合により充分に着色する事が出来る。本発明の方法にお
いて用いられる添加剤としては、たとえば顔料分散性、
塗装作業性及び保存性等を良好なものとするための分散
剤、消泡剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、塗膜の成膜性
をよくするための成膜助剤等が例示できる。
本発明の方法に用いられるエポキシ樹脂用硬化剤として
は、ジアミン又はジアミン誘導体等と二塩基酸又は二塩
基酸誘導体等の重縮合によつて得られるポリアミド樹脂
が用いられる。
ポリアミド樹脂の使用量はエポキシ樹脂のエポキシ基の
0.8〜1.2当量になる様に使用する必要がある。0
.8当量未満及び1.2当量を越えると本来のエポキシ
樹脂の特性例えば密着性、可撓性が著しく低下しその他
耐久性等の性能も低下するので好ましくない。
さらに、本発明方法において、上記体)混合物中(1)
アクリル酸(又はメタクリル酸)エステル共重合エマル
ジヨン樹脂又はアクリル酸(又はメタタリル酸)エステ
ルとスチレンとの共重合エマルジヨン樹脂の固形分と(
4)エポキシエマルジヨン樹脂の固形分との和に、0)
セメントとの重量比は〔(:)+(5)〕/(V)=0
.3〜1である。
この比率が0.3より小さい場合には、塗膜の耐候性、
密着性が悪くなりエフロレツセンスが発生し、塗膜性能
の良い状態での厚膜を形成することが出来ず、一方この
比率が1より大きい場合には、塗膜の密着性が悪く、硬
度が不足し、厚膜の形成ができない。本発明において使
用する塗料組成物は上記(A}混合物100重量部に対
して水30〜300重量部を配合し塗料粘度5〜30ポ
イズにしたものである。この範囲内であればセメントの
硬化及び塗装作業性が良好であるからである。以上の如
き塗料組成物は通常の塗装力法たとえば吹付塗装、口ー
ラ一塗装、流し塗り等によりセメント瓦表面に塗布され
る。膜厚は乾燥膜厚で40μ以上、好ましくは80〜1
50μとする。被塗物のセメント瓦としてはプレス成形
直後の瓦及び脱型のため一次養生された未硬化のもの等
であり、これらに対して良好な被覆を施すことが出来る
。これは未硬化セメント瓦に塗布された上記塗料組成物
がセメント瓦の養生中に瓦のセメント組成物と同時硬化
し、優れた塗膜の密着性が出るからである。本発明の刀
法において、塗布された被塗物は次に養生され硬化され
る。
養生法としてはたとえば次の様な方法があり、これらの
うちいずれを用いても又併用してもよい。(1旧然養生
(大気雰囲気で自然養生硬化させる)、(2)水中養生
(温度5〜30℃の水に、2時間以上浸漬し更に必要に
応じて自然養生硬化させる)、(3)蒸気養生(温度4
0〜60養C)湿度95〜100%の雰囲気中で2時間
以上蒸気養生し、更に必要に応じて自然養生、オートク
レーブ養生硬化させる。本発明の方法におけるこれらの
養生方法の前処理としては次の様なものがある。
(1)未硬化セメント瓦に塗料組成物を塗布し、指触乾
燥後60〜100℃雰囲気中で5〜60分加熱乾燥し、
上記自然養生、水中養生、蒸気養生する方法。
この方法では指触乾燥後加熱乾燥する必要があり、指触
乾燥前であると塗膜表面にクラツクを生じる場合があり
好ましくない。
雰囲気温度が100℃以上で加熱乾燥時間が60分をこ
えると、セメントの硬化に必要な水分が著しく低下し塗
膜の密着性が著しく低下する。又、雰囲気温度が60℃
未満で加熱乾燥時間が5分未満ではアクリルエマルジヨ
ン樹脂被膜の形成が充分にされないので水中養生、蒸気
養生した場合、塗膜が流れ出す。又、塗布された未硬化
セメント瓦を自然養生、水中養生するため、瓦を縦に重
ねるのはプロツキングを起こし好ましくない。(2)未
硬化セメント瓦に塗料組成物を塗布し、30〜50℃雰
囲気中で1〜3時間放置後上記自然養生、水中養生、蒸
気養生をする方法。この方法では塗布した塗膜の指触乾
燥をまたずして加熱乾燥出来る特徴があり、雰囲気温度
が50℃をこえると塗膜表面にクラツクを生じる。
又、雰囲気温度50℃で3時間を越えると、セメントの
硬化に必要な水分が著しく低下し、塗膜の密着性が著し
く低下する。又、雰囲気温度が30℃未満で乾燥時間が
l時間未満ではアクリルエマルジヨン樹脂被膜の形成が
充分にされないので水中養生、蒸気養生した場合、塗膜
が流れ出す。又、塗布された未硬化セメント瓦を自然養
生、水中養生するため瓦を縦に重ねるのはプロツキング
を起こし好ましくない。(3)未硬化セメント瓦に塗料
生成物を塗布し、大気雰囲気中で3時間以上放置後、水
中養生、蒸気養生する方法。
大気雰囲気中での放置が3時間未満であるとアクリルエ
マルジヨン樹脂及びセメントとの被膜形式が不充分なた
め水中養生、蒸気養生すると塗膜が流れ出す。
以上の如き本発明方法では塗料組成物の構成成分として
エポキシ樹脂及びセメントを含んでいるので被塗物セメ
ント瓦との密着性に優れ緻密で硬い塗膜を得ることがで
き、夏の日照条件下においても塗膜が流動せず上塗との
密着性が良好である。
更に本発明方法においては樹脂成分が充填剤中に十分に
分散して塗膜を緻密化し且つ充填剤との比重差によりセ
メント硬化完了前に樹脂成分が一部塗膜表面へと浮上し
て薄い樹脂層を形成するので工プロレツセンスを防止で
き、水、熱及び紫外線に対する耐久性を向上させること
ができ、変色及び塗膜剥離が防止でき、更に上塗々料を
良好に塗布することができる。上塗々料として使用され
るものは、たとえばアクリル酸エステル系共重合樹脂、
スチレン−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系
、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体等の酢酸ビ
ニル系及び塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体等
の塩化ビニル系の溶液重合より得られるもの及びアクリ
ル酸エステル系のアクリルウレタン、スチレン−アクリ
ル酸エステル系のアクリルウレタン樹脂をベースとする
溶剤型塗料、アクリル酸エステル系、スチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体等のスチレン系、酢酸ビニル−ア
クリル酸エステル共重合体等の酢酸ビニル系等のエマル
ジヨン樹脂をベースとする水系塗料、不飽和ポリエステ
ル、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メ
タ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ア
クリル(メタ)アクリレート樹脂タイプの紫外線硬化型
塗料が例示できる。以上の本発明方法は塗布形成した塗
膜の諸特性が良好であることの上に、未硬化セメント瓦
に塗布してセメント瓦本体と同時に塗膜の養生を行うこ
とができるので養生セメント瓦の製造工程を短縮するこ
とができるという利点もある。
以下実施例により本発明を説明する。
第1表の塗料組成物配合品を未硬化セメント瓦の表面へ
5009/イ吹付塗布し、第1表に示す養生法によりセ
メント瓦及び塗膜を硬化せしめた。
なお、表中自然養生は大気中に10日間放置、水中養生
は20℃の水中に1日浸漬後1週間大気中に放置、蒸気
養生は温度40℃、湿度98%中に12時間放置の条件
下で行なつた。得られた着色セメント瓦の密着性、硬度
、エフロレツセンス促進試験、凍結融解サイクル試験、
促進耐候性試険、上塗性の各試験結果を第1表の下段に
示した。
なお試験方法及び評価は下記の通り行なつた。(1)密
着性 試験方法:塗膜の2m7J!ゴバン目セロフアンテープ
ハクリ試験評価:◎・・・・・・50/50、O・・・
・・・49/50〜26/501×・・・・・・25/
50以下(2)硬度試験方法:鉛筆硬度 評 価:◎・・・・・・HB以上、○・・・・・・2B
−B1×・・・・・・3B以下(3)エフロレツセンス
促進試験 試験方法・・・・・・鮒吋肖石灰雰囲気にて〔5℃×1
6時間→20℃×8時間〕20サイクル評 価:◎・・
・・・・全く異常なし、○・・・・・・極く一部異常あ
り、X・・・・・・全面異常あり(4)凍結融解サイク
ル試験 試験方法:〔−20℃×16時間凍結→室温×8時間〕
35サイクル評 価:◎・・・・・・全く異常なし、○
・・・・・・極く一部異常あり、×・・・・・・全面異
常あり(クラツク有)(5)促進耐候性試験試験方法:
サンシヤインカーボン 2000時間照射評 価:◎・
・・・・・全く異常なし、○・・・・・・極く一部異常
あり、×・・・・・・全面異常有(チヨーキング有)3
)上塗性 試験方法:養生硬化した着色セメント瓦上にアクリルエ
マルジヨンT94O℃カラークリアー塗料を塗布し80
℃×15分強制乾燥させた。
評 価:◎・・・・・・上塗塗料の吹込みが全くなく且
つ密着性50/50○・・・・・・上塗塗料の吹込みが
極くわずかで、且つ密着性25/50以上×・・・・・
・上塗塗料の吹込み゛が多く有りなお、第1表の塗料組
成物の粘度は、実施例1が20ポイズ、実施例2が15
ポイズ、実施例3が20ポイズ、実施例4が20ポイズ
、実施例5が20ポイズ、実施例6が15ポイズ、実施
例7が25ポイズ、実施例8が25ポイズ、実施例9が
23ポイズ、比較例1が10ポイズ、比較例2が28ポ
イズ、比較例3が20ポイズ、比較例4が20ポイズ、
比較例5が25ポイズ、比較例6が10ポイズ、比較例
7が10ポイズ、比較例8が28ポイズ、比較例9が1
5ポイズ、比較例10が25ポイズである。
第1表より明らかな如く本発明の方法により製造された
着色セメント瓦は優れた塗膜性能を有している。
一方、アクリルエマルジヨン樹脂量の少ない塗料組成物
を使用した比較例1及び比較例6では、全て塗膜性能が
悪い結果が出た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)(i)アクリル酸又はメタクリル酸エステル
    共重合エマルジョン樹脂(エステルは炭素数1〜8のア
    ルキル基)あるいは前記アクリル酸又はメタクリル酸エ
    ステルとスチレンとの共重合エマルジョン樹脂(スチレ
    ン含量は30重量%以下)固形分・・・・・・5〜40
    重量%(ii)ビスフェノール型エポキシエマルジョン
    樹脂固形分・・・・・・0.5〜4重量%(iii)充
    填剤・・・・・・10〜85重量%(iv)セメント・
    ・・・・・5〜50重量%(v)着色顔料・・・・・・
    0.1〜15重量%及び前記エポキシエマルジョン樹脂
    の0.8〜1.2当量のポリアミド樹脂硬化剤、さらに
    必要に応じ各種添加剤少量からなり、かつ〔(i)+(
    ii)〕/(iv)の重量比が(0.3〜1)の範囲で
    ある混合物100重量部、ならびに(B)水30〜30
    0重量部 からなる粘度5〜30ポイズの塗料組成物を未硬化セメ
    ント瓦表面に乾燥膜厚40μ以上になるよう塗布し、セ
    メント瓦及び塗膜を同時に養生硬化させることを特徴と
    する着色セメント瓦の製造方法。 2 上記塗料組成物を未硬化セメント瓦表面に塗布し指
    触乾燥後さらに60〜100℃雰囲気中で5〜60分乾
    燥させた後、セメント瓦及び塗膜を同時に養生硬化させ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の着色
    セメント瓦の製造方法。 3 大気雰囲気下で放置する自然養生法で養生硬化させ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第2項記載の着色
    セメント瓦の製造方法。 4 温度5〜30℃の水中に2時間以上浸漬する水中養
    生法で養生硬化させ、さらに必要に応じて自然養生硬化
    させることを特徴とする、特許請求の範囲第2項記載の
    着色セメント瓦の製造方法。 5 温度40〜60℃、湿度95〜100%の雰囲気中
    で2時間以上放置する蒸気養生法で養生硬化させ、さら
    に必要に応じて自然養生又はオートクレープ養生を硬化
    させることを特徴とする、特許請求の範囲第2項記載の
    着色セメント瓦の製造方法。 6 大気雰囲気で放置する自然養生法でセメント瓦及び
    塗膜を同時に養生硬化させることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の着色セメント瓦の製造方法。 7 上記塗料組成物を未硬化セメント瓦表面に塗布し大
    気雰囲気中で3時間以上放置後、温度5〜30℃の水中
    に2時間以上浸漬する水中養生法で養生硬化させ、さら
    に必要に応じて自然養生硬化させることを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項記載の着色セメント瓦の製造方法
    。 8 上記塗料組成物を未硬化セメント瓦表面に塗布し大
    気雰囲気中で3時間以上放置後、温度40〜60℃、湿
    度95〜100%の雰囲気中で2時間以上放置する蒸気
    養生法で養生硬化させ、さらに必要に応じて自然養生又
    はオートクレープ養生硬化させることを特徴とする、特
    許請求の範囲第1項記載の着色セメント瓦の製造方法。 9 上記塗料組成物を未硬化セメント瓦表面に塗布し温
    度30〜50℃雰囲気中で1〜3時間放置後、セメント
    瓦及び塗膜を同時に養生硬化させることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の着色セメント瓦の製造方法。 10 大気雰囲気で放置する自然養生法で養生硬化させ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第9項記載の着色
    セメント瓦の製造方法。 11 温度5〜30℃の水中に2時間以上浸漬する水中
    養生法で養生硬化させ、さらに必要に応じて自然養生硬
    化させることを特徴とする、特許請求の範囲第9項記載
    の着色セメント瓦の製造方法。 12 温度40〜60℃、湿度95〜100%の雰囲気
    中で2時間以上放置する蒸気養生法で養生硬化させ、さ
    らに必要に応じて自然養生又はオートクレープ養生硬化
    させることを特徴とする、特許請求の範囲第9項記載の
    着色セメント瓦の製造方法。
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