JPS6320798B2

JPS6320798B2 -

Info

Publication number: JPS6320798B2
Application number: JP57003496A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kusumoto; Tomoaki Kitano; Yukio Aoki; Yasuhiro Kawasaki
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK; Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK; Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1988-04-30
Also published as: JPS58120584A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は表面に被覆層を有するセメント成型品
の製造方法の改良に関する。近年、建築の分野においてプレハブ工法が注目
されるに従い、所定の寸法のセメント成型品
（PC板等）の需要が高まつている。セメント成型
品はそのままの形態で使用されることもあるが、
殆どの場合、表面に塗膜等の被覆層を付して耐久
性、耐候性、耐汚染性、耐吸湿性等につき性能の
向上をはかつている。従来、この被覆層の形成
は、一旦型枠中にセメント組成物を注入し養生せ
しめ脱型して完全硬化させた後に、表面に塗料を
塗布し乾燥硬化せしめることにより行なわれてい
た。しかるに、この様な方法では２度の乾燥工程
を含むので所要時間が長く大量生産には不向きで
あり、またセメントと被覆層との密着性が不足
し、且つ被覆層表面にピンホール等が生じ易いの
で得られる製品はエフロレツセンスを生じること
が多い。更に、この様な従来法では被覆層の表面
状態を均一なものにすることは困難であり製品毎
の品質のばらつきが生ずることが多い。本発明は、上記の如き従来技術の欠点を解決
し、量産性に優れ且つ品質の良好な製品を得るこ
とのできる改良されたセメント成型品の製造方法
を提供することを目的とするものである。この様な目的は、セメント組成物を加圧体によ
り加圧してセメント成型品を製造するに際し、加
圧体の加圧面に耐アルカリ性合成樹脂エマルジヨ
ン塗料を塗布し、該塗料が乾燥しないうちに上記
加圧面上に加熱硬化型セメント組成物を供給し、
加熱・加圧して上記塗料とセメント組成物とを同
時に硬化させることを特徴とする本発明方法によ
り達成される。本発明方法において用いられる耐アルカリ性合
成樹脂エマルジヨン塗料としてはアクリル樹脂系
エマルジヨン塗料が密着性、耐候性等塗膜性能が
優れているので特に好ましい。これら塗料は常法
の如く有機又は無機の着色顔料を含んでいてもよ
いし、場合によりクリヤー塗料でもよい。塗料中
には適宜の充填剤たとえばタルク、クレー、珪砂
等を添加することもでき、その他の各種添加剤た
とえば硬化剤、分散剤、増粘剤等を添加してもよ
いことはもちろんである。また塗料中にセメント
を混入しておくことにより塗膜硬度を向上させる
ことができる。本発明方法において用いられる耐
アルカリ性合成樹脂エマルジヨン塗料の組成の一
例を以下に示す。 (1) アクリル樹脂系エマルジヨン塗料 (i) アクリル酸又はメタクリル酸エステル共重
合エマルジヨン樹脂（エステルは炭素数１〜
８のアルキル基）あるい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（スチレン含量は30重量％以
下）固型分……10〜70重量部 (ii) 充填剤……０〜50重量部 (iii) 着色顔料……0.1〜30重量部 (iv) (i)＋(ii)＋(iii)に対し0.3〜３重量倍の水。 (2) セメント混入エポキシ変性アクリル樹脂エマ
ルジヨン塗料 (i) アクリル酸又はメタクリル酸エステル共重
合エマルジヨン樹脂（エステルは炭素数１〜
８のアルキル基）あるい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（スチレン含量は30重量％以
下）固型分……５〜40重量部、 (ii) ビスフエノール型エポキシエマルジヨン樹
脂固型分…0.5〜４重量部、 (iii) 充填剤……10〜85重量部、 (iv) セメント……５〜50重量部、 (v) 着色顔料……0.1〜15重量部、 (vi) ポリアミド樹脂硬化剤 ……（前記エポキシエマルジヨン樹脂の0.8
〜1.2当量）、但し、(i)＋(ii)／(iv)の重量比は0.3〜１、 (vii) (i)〜(vi)の総和に対し0.3〜３重量倍の水。本発明においては、特に前記セメント混入エポ
キシ変性アクリル樹脂エマルジヨン塗料を用いた
場合に被覆塗膜の密着性及び耐候性の点でより優
れた結果が得られる。前記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(i)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、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。炭素数が多すぎるエステルは乳化
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
ン樹脂の合成には好ましくない。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、
スチレン含量が多すぎると出来たエマルジヨン塗
膜の耐候性が低下する傾向にあるため耐久性の必
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。
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
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のが好ましい。又、
スチレン等の疎水性モノマー等も30重量％以下に
するのが好ましい。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(i)〜(vi)中において固形分５〜40重量％の割合で
配合されるのが好ましい。樹脂が少なすぎると塗
膜表面がポ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。一方樹
脂が多すぎ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。ビスフエノール型エポキシエマルジヨン樹脂(ii)
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が好ましく、樹脂固形分とし
て、上記混合物(i)〜(vi)中に0.5〜４重量％用いら
れるのが好ましい。樹脂が少なすぎると密着性が
低下し、多すぎると形成された塗膜の耐候性が低
下する。エポキシエマルジヨン樹脂の好ましい配
合割合は１〜３重量％である。充填剤(iii)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
珪砂等が例示できる。この充填剤は、もろさの改
良、増量のため配合されるものであり、上記混合
物(i)〜(vi)中において10〜85重量％の割合で配合さ
れるのが好ましい。これはこの範囲において塗膜
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。セメント(iv)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、特に後述するポルトランドセ
メント、アルミナセメント、石膏類、石灰及び有
機カルボン酸のアルカリ金属塩からなる混合セメ
ントが好ましい。セメントは上記の混合物(i)〜(vi)
中において５〜50重量％の割合で配合されるのが
好ましい。セメントが少なすぎると塗膜硬度の向
上が十分ではない。一方セメントが多すぎるとセ
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。着色顔料(v)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、
青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。着色顔料は上記の混
合物(i)〜(vi)中において0.1〜15重量％の割合で配
合されるのが好ましく、この範囲内での配合によ
り充分に着色する事が出来る。また添加剤としては、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、防カビ剤があり塗膜の
成膜性をよくするための成膜助剤等が例示でき
る。エポキシ樹脂硬化剤(vi)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例
示できる。この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
用するのが好ましい。少なすぎる場合や多すぎる
場合には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、上記(i)〜(vi)混合物中(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の固形分
と(ii)エポキシエマルジヨン樹脂の固形分との和
と、(iv)セメントとの重量比は〔(i)＋(ii)〕／(iv)＝
0.3〜１であるのが好ましい。この比率が小さす
ぎる場合には、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
が大きすぎる場合には、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。本発明方法において用いられる加熱硬化型セメ
ント組成物とは、常温で水分が存在しても硬化速
度は遅いが一定温度以上に加熱されると水分の存
在下に急速にカルシウムスルホアルミネート
（3CaO・Al₂O₃・3CaSO₄・30〜32H₂O）の針状
結晶を生成し硬化する性質を有するものであつて
セメントを主成分とする組成物をいう。この様な
組成物の一例を以下に示す。 (i) ポルトランドセメント……80〜96重量部、 (ii) アルミナセメント……2.5〜13重量部、 (iii) 無水石膏及び／又は半水石膏……１〜７重量
部、 (iv) 石灰……０〜５重量部、 (v) 有機カルボン酸のアルカリ金属塩……0.2〜
２重量部、 (vi) (i)〜(v)の総和に対し0.2〜0.5重量倍の木片及
び／又は木粉、 (vii) (i)〜(vi)の総和に対し0.3〜0.7重量倍の水。本発明においては特に前記木片及び／又は木粉
を混入した加熱硬化型セメント組成物を用いた場
合に、熱硬化により得られた成形物を高温に保持
して乾燥した際の機械的強度の低下及び乾燥収縮
による寸法変化が少なく、また得られた成型品の
耐爆裂性、機械的強度等の点でより優れた結果が
得られる。前記ポルトランドセメント(i)は混合セメント(i)
〜(v)中において80〜96重量％の割合で配合される
のが好ましい。この配合割合で成形物の機械的強
度の低下をより少なく出来、また乾燥収縮による
寸法変化をより少なくでき、更に耐爆裂性が改善
出来る。アルミナセメント(ii)はカルシウムアルミネート
を主成分とするセメントであり、水分の存在下で
加熱硬化して得られる成形物の機械的強度の発現
に寄与するカルシウムスルホアルミネート水和物
を生成させる役割を有するものである。アルミナ
セメントは混合セメント(i)〜(v)中において2.5〜
13重量％の割合で配合されるのが好ましい。この
配合割合で機械的強度のより優れた成形物が得ら
れる。無水石膏及び／又は半水石膏(iii)は混合セメント
(i)〜(v)中において１〜７重量％、また石灰(iv)は０
〜５重量％使用されるのが好ましい。これら無水
石膏、半水石膏は加熱硬化型セメント組成物を使
用し水分の存在下で加熱硬化させた際に生じるカ
ルシウムスルホアルミネート水和物の硫黄源、カ
ルシウム源となり、また石灰はカルシウム源とな
る。有機カルボン酸のアルカリ金属塩(v)は混合セメ
ント(i)〜(v)中0.2〜２重量％使用されるのが好ま
しい。有機カルボン酸のアルカリ金属塩を配合す
ることにより加熱硬化した直後であつても成形物
の機械的強度が良好となり、成形物を脱型させる
際の形崩れを防止することが出来る。有機カルボ
ン酸のアルカリ金属塩としては、例えばクエン
酸、リンゴ酸、グルコン酸、グルタール酸、グリ
コール酸等のナトリウム塩、カルシウム塩、カリ
ウム塩等が挙げられる。更に混合セメント(i)〜(v)中に木片及び／又は木
粉を0.2〜0.5重量倍添加するのが好ましい。木片
は長さ20〜50mm、幅10mm以下程度、木粉は0.1〜
１mm程度が好ましい。木片又は木粉量が少なすぎ
ると切断、くいうち等の加工性で劣り、多すぎる
と難燃性で劣るものとなる。なお、木片、木粉は
混合する際、事前に水中に浸漬し、含水状態にし
ておくのが混合時に他の成分とのなじみがよくな
るので望ましい。この組成物中には砂、砂利等の各種骨材、天然
繊維、合成繊維、金属繊維、鉱物繊維等の補強
材、各種高分子物質、たとえば防水性改良のため
のゴムラテツクス、合成樹脂エマルジヨン等を必
要に応じて含有させてもよい。本発明方法においては、先ず加圧体たとえば金
属製、木製又はプラスチツク製等の型枠又は平板
の加圧面に上記エマルジヨン塗料を塗布する。塗
布は通常スプレーによる行なわれるが、刷毛その
他の手段を用いてもよい。塗料の塗布量はたとえ
ば150〜1500ｇ／m²好ましくは400〜800ｇ／m²で
ある。また、硬化後成型品の取り出しを容易にす
るために、塗料塗布に先だち適宜の離型性物質を
加圧面に付着せしめておくのが好ましい。次に、加圧面に塗布した塗料が乾燥しないうち
（即ち、塗布直後又は指触乾燥程度迄の間）に上
記セメント組成物を加圧体の加圧面上へ供給す
る。この供給の方法としてはセメント組成物を注
入又は散布したり更には予備成形された組成物を
単に静置する等の適宜の手段が採用される。そし
て、たとえば温度60〜100℃、圧力５Kg／cm²以上
好ましくは20〜30Kg／cm²の条件下で約20〜30分間
加熱・加圧することにより、塗料とセメント組成
物とを密着せしめつつ両者を同時に硬化せしめる
ことができ、これにより表面に被覆層を有するセ
メント成型品が得られる。尚、加熱温度が低すぎ
ると硬化速度が遅くなり、また高すぎると成型品
の機械的強度が低下しやすい。加圧圧力が低すぎ
ると多孔性のものとなり塗膜の密着性が低下しや
すい。本発明方法において、加圧面に塗料を塗布する
前に加圧体をたとえば40〜60℃に予熱しておくこ
とにより塗膜の厚みを比較的厚くすることが可能
である。尚、本発明方法においては全ての加圧面に塗料
を塗布しておくことにより全面に被覆層を有する
セメント成型品を製造することができるが、もち
ろん被覆不要の面に関しては適宜塗料の塗布を省
略してもよい。また、異なる面に異質の被覆を形
成することもできる。以上の如き本発明によれば、塗料とセメントは
加圧下で同時に硬化するので被覆層の密着性の極
めて良好な成型品が得られ、更に塗料は加圧面と
の密着下で硬化するのでピンホール等の表面欠陥
を生ずることなく加圧面に忠実に成型され製品の
均一化が実現できるとともに所望の凹凸表面模様
たとえば凹面、凸面、波形面等を完全に形成する
ことができる。また、本発明方法は従来法の如く
２度の乾燥を必要としないため、工程の時間短縮
を実現でき量産性に優れている。以下、実施例を示す。実施例１離型剤を塗装した金型（30×22cm）に表―１の
塗料組成物を常温で500ｇ／m²塗布し、塗膜が湿
潤状態（５分以内）にあるうちに、表―１の加熱
硬化型セメント組成物680重量部、あらかじめ水
で湿潤させた木粉（20〜30メツシユ）および木片
（５〜30mm）を280重量部（固形分）、水／セメン
ト組成物比＝0.65の水を混和した組成物を注入
し、温度80〜85℃、圧力25Kg／cm²時間20分間ホツ
トプレスで加圧した成型物は表面が平滑になり、
素材の素穴に塗料が埋まり、ピンホールがなく一
体化した建材が得られた。その性能は基材表層と
塗膜の密着性、付着強度が良く、耐エフロレツセ
ンス性、凍結融解性に優れ、またアフターコート
式に比べ乾燥工程の短縮となつた。実施例２表―１の組成物を使用して、実施例１と同様に
して建材を製造した。実施例３塗料組成物の塗布量を400ｇ／m²とする以外は
実施例１と同様にして表―１の組成物を使用して
建材を製造した。実施例４表―１の組成物を使用して、実施例１と同様に
して建材を製造した。比較例１離型剤を塗装した金型に表―１の加熱硬化型セ
メント組成物、あらかじめ水で湿潤させた木粉及
び木片、ならびに水からなる組成物を入れ、温度
80〜85℃、圧力25Kg／cm²、時間20分間ホツトプレ
スで加圧成型した成型物を製造した。得られた成
型物の表面に表―１の塗料組成物を700ｇ／m²、
塗装し、80℃、30分間乾燥し、建材を製造した。比較例２比較例１と同様にして得られた成型物を40〜50
℃に加温後、表―１の塗料組成物を300ｇ／m²塗
装し、１週間自然乾燥し、建材を製造した。実施例１〜４及び比較例１〜２で得られた建材
の塗膜性能を試験したところ表―１の通りであつ
た。表―１より明らかの如く本発明の方法に従つ
て得られた実施例１〜４の塗膜は優れていたがセ
メント組成物を成型した後塗料を塗布する比較例
１〜２はいずれも密着性が悪く、またピンホール
が多く、平滑性が劣つていた。尚、試験方法及び評価は下記の通り行なつた。・密着性試験方法；塗膜の２mmゴバン目セロフアンテー
プハクリ試験評価；◎……50／50、〇…49／50〜26／50×
…25／50以下・付着強度試験方法；テンシロン引張試験機（JIS―A6909 5.5）評価；◎…７Kg／cm²以上、〇…７〜４Kg／
cm²、×…４Kg／cm²以下・外観試験方法；肉眼観察評価；◎…ピンホールがなく平滑、〇…一部ピンホールがあり平滑性がやゝ不
良、 ×…ピンホールも多く平滑性不良・エフロレツセンス促進試験試験方法；飽和消石灰雰囲気にて〔５℃×16時
間→20℃×８時間〕20サイクル評価；◎…全く異常なし、〇…極く一部異常
あり、×…全面異常あり・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、〇…極く一部異常あり、 ×…全面異常あり（クラツク有）・硬化性試験方法；塗膜表面、乾燥後のエンピツ硬度試
験（JIS―Ｋ―5400 6.14）評価；◎…HB以上〇…HB〜Ｂ ×…Ｂ以下。

【表】シル：スチレン＝５：２：２：１）

Claims

【特許請求の範囲】１セメント組成物を加圧体により加圧してセメ
ント成型品を製造するに際し、加圧体の加圧面に
耐アルカリ性合成樹脂エマルジヨン塗料を塗布
し、該塗料が乾燥しないうちに上記加圧面上に加
熱硬化型セメント組成物を供給し、加熱・加圧し
て上記塗料とセメント組成物とを同時に硬化させ
ることを特徴とする、セメント成型品の製造方
法。２耐アルカリ性合成樹脂エマルジヨン塗料がア
クリル樹脂系エマルジヨン塗料である、第１項の
方法。３耐アルカリ性合成樹脂エマルジヨン塗料にセ
メントが混入されている、第１項の方法。４加熱硬化型セメント組成物がポルトランドセ
メント、アルミナセメント、石膏類及び有機カル
ボン酸のアルカリ金属塩を含んでなる、第１項の
方法。５加熱硬化型セメント組成物に木片及び／又は
木粉が混入されている、第１項の方法。６加熱・加圧が温度60〜100℃、圧力５Kg／cm²
以上の条件で20〜30分間行なわれる、第１項の方
法。７エマルジヨン塗料の塗布の前に加圧面に離型
性物質が付着せしめられる、第１項の方法。