(57)【要約】【課題】凹凸のある軽量気泡コンクリートパネルの表面強度が向上し、さらに撥水性を有する軽量気泡コンクリートパネルと、その表面処理方法を提供する。【解決手段】軽量気泡コンクリートパネルの表面に、樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下で、且つガラス転移温度が０〜６０℃であり、さらにその有効成分が２〜１０％に調整されている、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂のうち１種以上の樹脂からなるエマルション溶液と、水溶性シリコーンからなり、ｐＨが６．０〜９．０で、その有効成分が２〜１０％に調整されている撥水剤溶液とを塗布する。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面強化剤と撥水剤溶液とが塗布されている表面処理軽量気泡コンクリートパネルであって、前記表面強化剤は、樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下で、且つ樹脂の有効成分を２〜１０％含有し、さらにガラス転移温度が０〜６０℃である酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の中から選択される１種以上のエマルション溶液であり、また前記撥水剤溶液はｐＨが６．０〜９．０であるとともに、水溶性シリコーンを２〜１０％含有していることを特徴とする表面処理軽量気泡コンクリートパネル。
【請求項２】
軽量気泡コンクリートパネルの表面に表面強化剤と撥水剤溶液とを塗布する軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法であって、前記表面強化剤として、樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下で、且つ樹脂の有効成分を２〜１０％含有し、さらにガラス転移温度が０〜６０℃である酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の中から選択される１種以上のエマルション溶液と、ｐＨが６．０〜９．０であるとともに水溶性シリコーンを２〜１０％含有している撥水剤溶液を塗布することを特徴とする軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法。
【請求項３】
軽量気泡コンクリートパネルの表面に、前記表面強化剤を塗布した後に、前記撥水剤溶液を塗布することを特徴とする請求項２記載の軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法。
【請求項４】
軽量気泡コンクリートパネルの表面に、前記表面強化剤と前記撥水剤溶液との混合液を塗布することを特徴とする請求項２記載の軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法。
【請求項５】
前記表面強化剤の塗布量は、０．１〜０．７ｋｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法。
【請求項６】
前記撥水剤溶液の塗布量は、０．１〜０．７ｋｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面強度の向上と撥水性の付与を目的とした表面処理軽量気泡コンクリートパネルおよび軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軽量気泡コンクリートパネル（以下、ＡＬＣパネルという）は、その軽量性、耐火性、断熱性、施工性等の利点によりこれまで建築材料として外壁、間仕切り、床、屋根などに幅広く用いられている。そして、このようなＡＬＣパネルを外壁材として使用する場合には、最近では種々の凹凸模様、例えば表面を切削した大きな凹凸模様や平滑な表面にザラザラ感を持たした模様などの意匠面を形成したのち、建物の耐久性や防水性を確保するため、その表面に塗料を吹き付けて仕上げを行っている。
【０００３】
しかし、上記ＡＬＣパネル表面は、そのままの状態では表面強度や吸水性の問題があるため、例えば特開昭６３−３１０７８２号公報（特許文献１）に開示されている方法が提案されている。すなわち、前記ＡＬＣパネルなどの無機質系窯業建材の表面強化方法として、水溶性珪酸塩の水溶液（所謂水ガラス）を浸透させて表面を強化させ、次いで合成樹脂エマルションを浸透させることにより表面の造膜を行い強化させる。その後、撥水剤などの混合溶液を塗布して、表面強化を行う方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３１０７８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献１で知られている水ガラスは、水溶液中において強アルカリ性を呈している。そして、水溶液中に珪酸塩分子が互いに架橋により連結しており、大きな分子の集合体となっているため、容易にＡＬＣパネル内に浸透させることが難しい。
【０００６】
つまり、前記ＡＬＣパネルの表面に前記水ガラスを塗布した場合、前記珪酸塩分子が次第に連続被膜を形成し、硬化してしまう。このことで、前記ＡＬＣパネルの表面上の硬度は増加するものの、前記水ガラス溶液を前記ＡＬＣパネル表面よりその内部に浸透させるのは、難しいものとなる。
【０００７】
また、前記特許文献１記載の合成樹脂エマルション溶液の平均粒径は、３００ｎｍ以上のものが通常用いられているため、前記水ガラスによる連続被膜形成後の表面はもちろんのこと、前記ＡＬＣパネル表面に対しても、容易に合成樹脂エマルション溶液を浸透させることが難しいものとなる。
【０００８】
さらに、前記水ガラス水溶液の塗布面に撥水剤を塗布した場合に、前記撥水剤がゲル化するという現象が生ずることがある。つまり、前記撥水剤のｐＨ（水素イオン濃度）の値により、前記撥水剤のゲル化が生じる。そのことで、該撥水剤を前記ＡＬＣパネル表面より内部に浸透させることができなくなる。また、その性能を発揮することもできなくなるという不具合が生ずる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、軽量気泡コンクリートパネルの表面強度が向上し、さらに前記表面において撥水性が付与された軽量気泡コンクリートパネルと、その表面処理方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は軽量気泡コンクリート表面に、特定の表面強化剤と撥水剤溶液を塗布することにより、表面強度が向上し、かつ撥水性能が付与された軽量気泡コンクリートを得ることができることを確認し、本発明を成し遂げた。
【００１１】
即ち、本発明は、表面強化剤と撥水剤溶液とが塗布されている表面処理軽量気泡コンクリートパネルであって、前記表面強化剤は、樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下で、且つ樹脂の有効成分を２〜１０％含有し、さらにガラス転移温度が０〜６０℃である酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の中から選択される１種以上のエマルション溶液であり、また前記撥水剤溶液はｐＨが６．０〜９．０であるとともに、水溶性シリコーンを２〜１０％含有しているものである。
【００１２】
そして、本発明は、軽量気泡コンクリートパネルの表面に表面強化剤と撥水剤溶液とを塗布する軽量気泡コンクリートパネルの表面処理方法であって、前記表面強化剤として、樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下で、且つ樹脂の有効成分を２〜１０％含有し、さらにガラス転移温度が０〜６０℃である酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の中から選択される１種以上のエマルション溶液と、ｐＨが６．０〜９．０であるとともに水溶性シリコーンを２〜１０％含有している撥水剤溶液を塗布するものである。
【００１３】
また、上記の方法において、軽量気泡コンクリートパネルの表面に表面強化剤と撥水剤溶液とを塗布する際に、前記表面強化剤を塗布した後に、前記撥水剤溶液を塗布してもよく、
また、前記表面強化剤と前記撥水剤溶液との混合液を塗布してもよい。
【００１４】
また、上記の方法において、前記表面強化剤の塗布量は、０．１〜０．７ｋｇ／ｍ２であるとよく、
さらに、前記撥水剤溶液の塗布量は、０．１〜０．７ｋｇ／ｍ２であるとよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施の形態および実施例について詳述する。
本発明において使用する軽量気泡コンクリートパネル（ＡＬＣパネル）は、珪酸質原料と石灰質原料などに、水及びアルミニウムなどの発泡剤を添加し、そして発泡・硬化後に脱型し、次いで高温・高圧の蒸気養生を行い製造されたものである。
【００１６】
また、本発明で用いる表面強化剤とは、樹脂に水を分散媒として用いている無溶剤系のエマルション溶液であり、人体に有害な有機溶剤は配合されていない。前記表面強化剤中の樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下で、且つ樹脂の有効成分を２〜１０％含有し、さらにガラス転移温度が０〜６０℃である酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂の中から選択される１種以上のエマルション溶液である。
【００１７】
本発明の表面強化剤として、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂が用いられるが、経済性の点で酢酸ビニル系樹脂およびアクリル系樹脂がより好適に用いられる。前記酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニル、酢酸ビニル・ベオバ、酢酸ビニル・アクリル、酢酸ビニル・エチレンなどがあげられる。アクリル系樹脂としては、アクリル、アクリル・スチレン、アクリル・アクリルニトリルなどがあげられる。前記樹脂の中でも酢酸ビニル・エチレン、アクリル、アクリル・スチレンなどが浸透性や硬化後の強度ｕｐの面でより好ましい。
【００１８】
また、前記樹脂には、水に溶けるために前記樹脂に、−ＣＯＯ−、−ＳＯ３−、−Ｎ＋、−ＯＨなどの親水基を導入し、そのイオン性によりアニオン型、カチオン型、非イオン型のものがあるが、いずれのものでもよい。
【００１９】
前記樹脂の平均粒径が２００ｎｍ以下であると、ＡＬＣパネルへの浸透性が向上するため好ましい。さらに、前記樹脂の平均粒径が１００ｎｍ以下のエマルション溶液であると、前記ＡＬＣパネル表面の表層部だけでなく、内部にある気泡部や細孔部にまで深く浸透し、乾燥することにより強化剤層がより厚く形成されるためより好ましい。
【００２０】
また、前記ガラス転移温度が、０〜６０℃であると、樹脂の硬化に外部エネルギーを余り必要とせず、所定の強度が得られるため好ましい。前記ガラス転移温度が０℃より低いと、硬化後の樹脂の強度があまり向上しなくなり、６０℃を越えると、樹脂を硬化させるために長時間加熱しなければならず、実用性が損なわれる。また、前記ガラス転移温度が０〜３０℃であると、常温で硬化したのち、樹脂の強度がより向上するため、好ましい。
【００２１】
また、前記樹脂の有効成分が２〜１０％であると、ＡＬＣパネル内への浸透性もよく、硬化後の樹脂強度も向上するため好ましい。前記樹脂の有効成分が２％未満では、樹脂の硬化後の樹脂膜強度の向上が、あまり期待できない。そのため、樹脂の塗布量を過剰にする必要があり、このことでコスト高などの無駄を招いてしまうことになる。また、前記有効成分が１０％を越えると、溶液中の樹脂の粒子が多くなり、ＡＬＣパネル内への浸透性の悪化を招いてしまうことになる。
【００２２】
また、前記撥水剤溶液は、ｐＨが６．０〜９．０の範囲のものを用いると、前記表面強化剤としての樹脂のイオン性により、前記撥水剤溶液がゲル化することがなく、各イオン性のものに対応できるため好ましい。また、前記撥水剤溶液中の水溶性シリコーンが２〜１０％であると、ＡＬＣパネル内への浸透性もよく、硬化後の撥水性能も向上するため好ましい。前記水溶性シリコーンが２％未満では、硬化後の撥水性能にあまり期待できず、また１０％を越えてもその効果にあまり差がないため、実用性が損なわれる。
【００２３】
また、水溶性シリコーンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、アルキル変性ポリシロキサン、ポリアルキルアルコキシシロキサンなどが好ましく用いられる。中でも、ポリアルキルアルコキシシロキサンを主成分とする撥水剤溶液は、無機質系の建材に対しての浸透性が優れ、また撥水性能も優れているためより好ましい。
【００２４】
次に、軽量気泡コンクリートパネルの表面に表面強化剤と撥水剤溶液とを塗布する方法としては、前記表面強化剤を塗布したのちに、前記撥水剤溶液を塗布する方法を採用する。この他、前記表面強化剤と前記撥水剤溶液との混合液を塗布する方法を採用してもよい。塗布に際しては、刷毛やローラーに限らず、均一に塗布できるものであれば、スプレーなど様々なものを用いることができる。
【００２５】
前記表面強化剤の塗布量は、０．１〜０．７ｋｇ／ｍ２が好ましい量である。塗布量が０．１ｋｇ／ｍ２未満であると、樹脂膜が不足し、硬化後の表面強度の確保が図られなくなる。一方、塗布量が０．７ｋｇ／ｍ２を越えると、樹脂が過剰に塗布されることになり、コスト高などの無駄を招くことになる。
【００２６】
また、前記撥水剤溶液の塗布量は、０．１〜０．７ｋｇ／ｍ２が好ましい量である。塗布量が０．１ｋｇ／ｍ２未満であると、乾燥後の樹脂膜が不足して、撥水性能が損なわれる。一方、塗布量が０．７ｋｇ／ｍ２を越えると、過剰に塗布されることになり、コスト高などの無駄を招くことになる。
【００２７】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例をあげて、本発明をさらに詳述する。尚、次に述べる実施例１は、本発明の表面処理を行ったＡＬＣパネルであり、これに対して、比較例１は、ＡＬＣパネルに対して無処理のものであり、また、比較例２は、ＡＬＣパネルに対して珪酸塩水溶液（水ガラス）で表面強化を行い、次いで実施例１と同様のエマルション溶液の処理を行ったのち、水溶性シリコーン処理を行ったものである。
【００２８】
（実施例１）
まず、ＡＬＣパネルの表面に塗布する表面強化剤及び撥水剤溶液の調整を行った。表面強化剤として、酢酸ビニル・エチレン樹脂のエマルション溶液を用いた。前記エマルション溶液の樹脂は、平均粒径が８０ｎｍ、ガラス転移温度が３０℃、そして樹脂の有効成分を４０％含有するものであった。次に、樹脂の有効成分が８％となるよう水で希釈し、実施例１に供した。また、撥水剤として、ｐＨが８．０で、水溶性シリコーンの有効成分が６５％含有するポリアルキルアルコキシシロキサン溶液を、その有効成分が５％となるよう水で希釈し、前記同様に実施例１に供した。
【００２９】
前記樹脂の有効成分が８％の酢酸ビニル・エチレン樹脂のエマルション溶液を、ＡＬＣパネル１の表面に塗布した。その時、塗布量が０．３ｋｇ／ｍ２となるようにハケを用いて塗布を行った。次に、前記エマルション溶液が乾燥したのち、その上に撥水剤溶液として、前記ポリアルキルアルコキシシロキサン溶液を、塗布量が０．３ｋｇ／ｍ２となるように、前記同様ハケを用いて塗布を行った。そして、前記ポリアルキルアルコキシシロキサン溶液が乾燥したのちに、表面強度と、撥水性能の評価試験を行った。
【００３０】
前記表面強度の評価は、ＡＬＣパネル１の表面引張り試験を行い、その引張り強度により評価した。つまり、図１に示すように前記ＡＬＣパネル１の表面に金属製ピース２（寸法：４×４ｃｍ）を有機系接着剤で５箇所に貼着し、２４時間室内にて静置後、引張り試験機を用いて測定した。その結果を、表１に示す。
【００３１】
また、撥水性能の評価は、図２に示すように前記ＡＬＣパネル１の表面上に、０．５ｍｌの水滴３（直径：約７ｍｍ）を３箇所滴下し、その浸透の程度によって評価した。すなわち、前記ＡＬＣパネル１の表面上への水滴３を滴下し、その直後、１時間後および３時間経過後の、水滴３の浸透程度（水滴３の残存量で評価）を目視にて観察し、以下の基準により撥水性能の評価を行った。そして、その評価結果を、表１に示す。
【００３２】
（撥水性能の評価基準）
◎：水滴３のＡＬＣパネル１内部への浸透がほとんど認められず、滴下した状態がそのまま残っている状態（図２、（ａ））。
○：水滴３のＡＬＣパネル１内部への浸透が僅かに認められ、滴下直後の水滴３の直径の半分以上が、残存している状態（図２、（ｂ））。
△：水滴３のＡＬＣパネル１内部への浸透が認められ、滴下直後の直径の半分未満の水滴３が、ＡＬＣパネル１の表面上に残存している状態（図２、（ｃ））。
×：水滴３のＡＬＣパネル１内部への浸透が多く、ＡＬＣパネル１の表面上に水滴３が全くない状態（図示せず）。
上記評価基準において、滴下から３時間経過したときの水滴３の状態が、３箇所全て△以上の場合を合格として評価した。
【００３３】
【表１】
2004137092.tif 000002
【００３４】
（比較例１）
ＡＬＣパネル１の表面に対して、前記エマルション溶液や撥水剤溶液の塗布を全く行わず、前記実施例１と同様の方法で、表面強度と撥水性能の評価試験を行った。それぞれの評価結果を、表１に示す。
【００３５】
（比較例２）
ＡＬＣパネル１の表面に対して、先ず表面強化剤として、水ガラス（珪酸ソーダ３号：濃度１５％）を用いて前記実施例１と同様に、その塗布量が０．３ｋｇ／ｍ２となるようにハケを用いて塗布を行った。次いで、前記水ガラスが乾燥したのち、前記実施例１と同様に酢酸ビニル・エチレン樹脂のエマルション溶液を用いた。この時の樹脂の平均粒径は、３００ｎｍでガラス転移温度が３０℃、樹脂の有効を４０％含有するものであった。このエマルション溶液を樹脂の有効成分が１０％となるよう水で希釈したのち、前記ＡＬＣパネル１の表面に、塗布量が０．３ｋｇ／ｍ２となるようハケで塗布した。
【００３６】
次に、前記エマルション溶液が乾燥したのち、その上に撥水剤溶液として、前記実施例１と同様にポリアルキルアルコキシシロキサン溶液を、塗布量が０．３ｋｇ／ｍ２となるようハケで塗布した。その後、前記ポリアルキルアルコキシシロキサン溶液が乾燥したのち、実施例１と同様の方法で表面強度と撥水性能の評価試験を行った。それぞれの評価結果を、表１に示す。
【００３７】
表１から分かるように、ＡＬＣパネル１の表面に対して、実施例１で用いた酢酸ビニル・エチレン樹脂のエマルション溶液とアルキルアルコキシシロキサン溶液を塗布することによって、引張り強度が平均で０．７Ｎ／ｍｍ２以上となることが分かった。また、撥水性能においては、水滴３は３時間後も３箇所共に残存しており、良好であった。
【００３８】
これに比して、ＡＬＣパネル１の表面に対して何も処理を行わない比較例１の場合は、引張り強度が平均値で０．４９４Ｎ／ｍｍ２であり実施例１に比べ低いものであった。また、撥水性能においては、水滴３の滴下直後からＡＬＣパネル１の内部に浸透しており、撥水性能は実施例１に比べ劣ることが分かった。
【００３９】
また、ＡＬＣパネル１の表面に対して、水ガラスを塗布した比較例２の場合は、引張り強度は比較例１と同程度であり、低いものであった。更に、撥水性能においては、水滴３の滴下直後のみ３箇所共に水滴３が残存していたが、その後においては全てＡＬＣパネル１の内部に浸透してしまい、撥水性能が前記比較例１と同様に実施例１に比べ劣ることが分かった。
【００４０】
【発明の効果】
以上、上述した説明にて明らかなように、本発明の表面処理軽量気泡コンクリートパネルおよび表面処理方法によれば、その表面強度の向上と、さらに撥水性を容易に付与することができる。さらにひいては軽量気泡コンクリートパネルの表面強度や撥水性を付与することで、耐久性を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＬＣパネル表面の引張り試験の説明図。
【図２】ＡＬＣパネル表面に水滴を滴下した状態を示す説明図。
【符号の説明】
１　　　ＡＬＣパネル
２　　　金属製ピース
３　　　水滴
【図１】
2004137092.tif 000003
【図２】
2004137092.tif 000004