(57)【要約】【課題】成形後や養生時に基板同士が付着することを防ぐことにより積載を可能とし、それにより生産性を向上させることが可能な窯業系基板の製造方法を提供する。【解決手段】少なくともセメントを固形分成分として含有する原料スラリーを押出し、成形して得られる基材を積載、養生する窯業系基板の製造方法において、水との接触角を５０〜８０°とした基材裏面に、分子量が１０００〜９０００の樹脂成分を含有し基材との接触角が１０〜４０°である水溶性アクリル系樹脂塗料を塗布した後、積載、養生する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセメントを固形分成分として含有する原料スラリーを押出し、成形して得られる基材を積載、養生する窯業系基板の製造方法において、水との接触角を５０〜８０°とした基材裏面に、分子量が１０００〜９０００の樹脂成分を含有し基材との接触角が１０〜４０°である水溶性アクリル系樹脂塗料を塗布した後、積載、養生することを特徴とする窯業系基板の製造方法。
【請求項２】
水溶性アクリル系樹脂塗料のゲル分率を８０％以上とする請求項１の窯業系基板の製造方法。
【請求項３】
基材の表面には、樹脂成分のＴｇが２０〜６０℃であるアクリル系エマルジョン塗料を塗布する請求項１または２のいずれかの窯業系基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、窯業系基板の製造方法に関するものである。さらに、詳しくは、この出願の発明は、オートクレーブ養生時またはオートクレーブ養生後の基材同士が付着することを防ぎ、生産性を向上させることのできる窯業系基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
窯業系基板は、外壁材、屋根材等の外装材として広く用いられており、表面に柄、目地等の凹凸模様、着色、塗装等の施された多種多様の意匠を有するものが提供されている。
【０００３】
従来の窯業系基板の製造方法では、窯業系基板は、通常、少なくともセメントを固形分成分として含有する原料スラリーを押出し、得られる湿潤板をプレス機によって成形して模様付けし、次いで成形された基材を積載して室温にて養生し、さらにオートクレーブ中で高温高圧下にて養生、硬化することによって得られている。また、上塗り塗装を施すことにより、化粧被膜を形成している。
【０００４】
窯業系基板は、その用途上、乾湿、熱、紫外線、あるいは寒冷地での凍結融解など、環境変化によるストレスを受けるものである。そのため、経年によって、化粧被膜と基材の密着性の低下や基材の退色といった問題が発生しやすい。また、養生時や長期使用中に基材中に水が浸透することによりエフロレッセンスが発生し、化粧塗膜の剥離や窯業系基板の劣化も起こりやすい。
【０００５】
そこで、窯業系基板の製造においては、アクリル系エマルジョン塗料等の樹脂分散液を養生前の基材に塗布して樹脂被膜を形成し、養生後、上塗り塗装を施して化粧被膜を形成していた。これにより、分散液中の樹脂成分が基材と化粧被膜との密着性を上げ、さらに基材板表面に形成された樹脂被膜により、水分が原板に浸透することを防ぎ、基板の退色やエフロレッセンスの発生を防止すると期待されていた。
【０００６】
しかし、このような窯業系基板の製造方法では、養生の際に、積載された基板同士が付着してしまい、ブロッキングが起こり、良好な基板が得られないという問題があった。
【０００７】
このような問題を解決するものとして、アクリル系エマルジョン塗料にパラフィン等のブロッキング防止剤を添加し、基板の裏面に塗装する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、アクリル系エマルジョン塗料にフィラーを混合し、基板同士の接触面積を小さくする方法も提案されている。これらの方法では、塗料中の樹脂成分が基材に含浸され、かつ、基材表面にはピンホールのない良好な薄膜が形成されるため、薄膜がアンカリングされて高い塗膜密着性が得られ、十分な耐ブロッキング性と防水性が得られると考えられていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５７−３８３８５
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、提案されたこれらの方法においても、凹凸の多い基板では、積載時の荷重や高温高圧条件により、ブロッキング防止剤やフィラーの効果が十分に発揮されず、窯業系基板同士が密着してしまう場合があり、生産性の低下に繋がっていたのが実情である。また、押出成形により得られる基板は、表裏面が緻密であるため、ブロッキング防止剤やフィラーを含有する塗料が十分に含浸されず、密着性の高い塗膜が得られないという新たな問題も生じた。
【００１０】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、成形後や養生時に基板同士が付着することを防ぐことにより積載を可能とし、それにより生産性を向上させることが可能な窯業系基板の製造方法を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、少なくともセメントを固形分成分として含有する原料スラリーを押出し、成形して得られる基材を積載、養生する窯業系基板の製造方法において、水との接触角を５０〜８０°とした基材裏面に、分子量が１０００〜９０００の樹脂成分を含有し基材との接触角が１０〜４０°である水溶性アクリル系樹脂塗料を塗布した後、積載、養生することを特徴とする窯業系基板の製造方法を提供する。
【００１２】
この出願の発明は、第２には、水溶性アクリル系樹脂塗料のゲル分率を８０％以上とする前記の窯業系基板の製造方法を提供する。
【００１３】
そして、この出願の発明は、第３には、基材の表面に、樹脂成分のＴｇが２０〜６０℃であるアクリル系エマルジョン塗料を塗布する前記いずれかの窯業系基板の製造方法をも提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この出願の発明の窯業系基板の製造方法は、少なくともセメントを固形分成分として含有する原料スラリーを押出し成形して得られる基材裏面に、分子量が１０００〜９０００である樹脂成分を含有し基板裏面との接触角が１０〜４０°である水溶性アクリル樹脂塗料を塗布した後、積載、養生するものである。また、このとき、基材裏面の水との接触角を５０〜８０°とするものである。
【００１５】
この出願の発明の窯業系基板の製造方法においては、基材裏面に塗布されたアクリル系樹脂塗料中の樹脂成分は、基材に含浸された後硬化して、基材にアンカリングされたピンホールのない良好な塗膜を形成する。このように形成された塗膜は、基材裏面に高い防水性を付与するとともに、積載時やオートクレーブ養生時に基材のブロッキングを防止できるものである
このとき、原料スラリーの組成および押出しや成形の条件等はとくに限定されない。基材そのものの防水性が高いことが望ましいことから、基材裏面の水との接触角を５０〜８０°とする。このような接触角は、例えば、原料スラリー中に有機添加物を添加することにより実現してもよいし、押出し速度や成形温度を調整することにより実現してもよい。
【００１６】
この出願の発明の窯業系基板の製造方法において使用される水溶性アクリル系樹脂塗料は、分子量が１０００〜９０００のアクリル系樹脂を含有し、基材との接触角が１０〜４０°であればよい。アクリル系樹脂の分子量が１０００未満の場合には、水溶性アクリル系樹脂塗料の基材への含浸性が高くなりすぎるため、基材裏面に良好な塗膜が得られず、ブロッキング防止効果が発揮できなくなる場合がある。一方、アクリル系樹脂の分子量が９０００より大きな場合には、良好な塗膜が形成されるものの、基材への樹脂成分の含浸性が低下するため、塗膜がアンカリングされず、塗膜剥離が生じやすくなる。そのため、窯業系基板の使用中にエフロレッセンスの発生や基材の退色、劣化等が生じやすくなる。
【００１７】
この出願の発明の窯業系基板の製造方法では、このようなアクリル系樹脂塗料におけるアクリル系樹脂は、架橋性ものであることが望ましく、その架橋度は、ゲル分率で８０％以上であることが望ましい。ゲル分率が８０％以上のアクリル系樹脂塗料では、得られる塗膜が均一で強度の高いものとなるため、ブロッキングが生じにくくなるとともに、基板裏面付近が補強される。さらに、防水性も高まり、長期に渡りエフロレッセンスの発生や窯業系基板の劣化を防止することが可能となる。一方、アクリル系樹脂のゲル分率が８０％よりも低い場合には、アクリル系樹脂塗料の基材への含浸性は高くなるが、塗膜そのものの強度が低下するため、十分なブロッキング防止効果が得られない場合がある。
【００１８】
以上のとおりのアクリル系樹脂塗料は、樹脂成分のほかに、例えば、骨材を含有していてもよい。骨材は、窯業系基板裏面に形成される防水性塗膜上に微細な凹凸を付与するため、窯業系基板の積載時に裏面の接触面積が減少し、ブロッキング防止効果がより増大すると期待される。骨材の種類はとくに限定されず、例えば、砂、砕石、スラグ、パーライト、珪砂、珪藻土、シリカ等が例示される。あるいは、骨材以外にも、各種の添加剤や顔料、具体的には、酸化チタン、亜鉛華、酸化鉄、黄鉛等の着色無機顔料、フタロシアニンブルー、ベンジンイエロー等の着色有機顔料、石英粉、酸化アルミナ、沈降性硫酸バリウム等の体質顔料、ステンレス粉、亜鉛粉、アルミニウム粉、ブロンズ粉、雲母粉等の金属粉等を含有していてもよい。
【００１９】
さらに、この出願の発明の窯業系基板の製造方法においては、基材表面に、樹脂成分のＴｇが２０〜６０℃であるアクリル系エマルジョン塗料を塗布することが望ましい。一般に、このような２０〜６０℃のＴｇを有する樹脂塗膜は、柔軟性を有し、高い防水性とともに優れた耐凍害性をも発揮する。樹脂成分のＴｇが２０℃未満の場合には、基材への含浸性が高まるものの、良好な塗膜が得られ難くなり、十分な防水性が付与できない。一方、Ｔｇが６０℃よりも高い場合には得られる塗膜が硬くなるためクラックが発生しやすくなり、耐凍害性も低下するため、好ましくない。
【００２０】
この出願の発明の窯業系基板の製造方法では、水溶性アクリル系樹脂塗料およびアクリル系エマルジョン塗料の塗布方法や塗布量はとくに限定されない。例えば、刷毛、ローラー、スプレー等の一般的な方法で基板裏面または表面に塗布することができる。
【００２１】
以上のとおりの窯業系基板の製造方法では、裏面に塗布される水溶性アクリル系樹脂塗料は、一度硬化することにより、積載、養生工程においても高いブロッキング防止効果を付与できるものである。また、このような窯業系基板の製造方法では、水溶性アクリル系樹脂塗料中の樹脂成分が基材裏面に含浸され、その後硬化するため、形成される樹脂塗膜は基板裏面に強固にアンカリングされたものとなり、オートクレーブ養生におけるエフロレッセンスの発生を防ぐこともできる。したがって、窯業系基板の生産性の向上が期待できる。
【００２２】
さらに、窯業系基板の使用時においては、降雨などによる水分の浸透が防止されるため、長期にわたり防水効果、退色防止効果、および意匠性が持続される。
【００２３】
以下、実施例を示し、さらにこの出願の発明の窯業系基板の製造方法について説明する。もちろん、この出願の発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については、様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００２４】
【実施例】
＜実施例１＞
普通ポルトランドセメント４０重量％、珪酸質原料５５重量％、有機繊維４重量％、有機添加物１重量％を固形分とする原料スラリーを押出し、脱水プレスして基材を得た。
【００２５】
得られた基材裏面に、分子量１０００でゲル分率９０％のアクリル系樹脂を含有し、表面調整剤を加えて基材裏面側に対する接触角を４０°に調整した水溶性アクリル樹脂塗料を２ｇ／ｍ2（固）塗布した。さらに、基材表面には、アクリルスチレン系樹脂エマルジョン塗料を１０ｇ／ｍ2（固）塗布し、３００ｇ／ｃｍ2の荷重を加えながら、オートクレーブ中１７０℃で４時間養生して窯業系基板を得た。
（ａ）得られた窯業系基板におけるブロッキングポイントを数えた（耐ブロッキング性評価）
（ｂ）窯業系基板裏面の防水性塗膜に接着性をもつシートを付着させ、剥離試験を実施し、剥離度により塗膜密着性を評価した（塗膜密着性試験）。
【００２６】
耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験の結果を表１に示した。
＜実施例２＞
アクリル系樹脂塗料における樹脂成分の分子量を５０００とした以外は、実施例１と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００２７】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜実施例３＞
アクリル系樹脂塗料における樹脂成分の分子量を９０００とした以外は、実施例１と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００２８】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜実施例４＞
アクリル系樹脂塗料の基材裏面に対する接触角を１０°とした以外は、実施例２と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００２９】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜実施例５＞
アクリル系樹脂塗料における樹脂成分のゲル分率を８０％とした以外は、実施例２と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００３０】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜比較例１＞
アクリル系樹脂塗料における樹脂成分の分子量を６００とした以外は、実施例１と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００３１】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜比較例２＞
アクリル系樹脂塗料における樹脂成分の分子量を２００００とした以外は、実施例１と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００３２】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜比較例３＞
アクリル系樹脂塗料の基材裏面に対する接触角を６０°とした以外は、実施例２と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００３３】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
＜比較例４＞
アクリル系樹脂塗料における樹脂成分のゲル分率を７０％とした以外は、実施例２と同様の方法により窯業系基板を製造した。
【００３４】
得られた窯業系基板について、耐ブロッキング性評価および塗膜密着性試験を行い、結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】
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表１より、基材裏面に、分子量１０００〜９０００でゲル分率が８０％以上の樹脂成分を含有し、基材裏面に対する接触角が１０〜４０°である水溶性アクリル系樹脂塗料を塗装した窯業系基板では、基材同士の密着が見られず、優れた耐ブロッキング性が発揮されることが確認された。（実施例１〜５）
一方、水溶性アクリル系樹脂塗料における樹脂成分の分子量が１０００未満の場合には、ブロッキングポイントが多数見られ、十分な耐ブロッキング性が得られなかった。（比較例１）
また、水溶性アクリル系樹脂塗料における樹脂成分の分子量が９０００より大きい場合には、部分的にブロッキングが見られた上、塗膜剥離が起こりやすかった。これは、水溶性アクリル系樹脂塗料中の樹脂成分が基材裏面に含浸されず、塗膜がアンカリングされなかったためと考えられる。（比較例２）
同様に、水溶性アクリル系樹脂塗料の基材裏面に対する接触角が４０°より大きいときには、部分的にブロッキングが見られ、かつ塗膜剥離も起こりやすかった。（比較例３）
さらに、水溶性アクリル系樹脂塗料における樹脂成分のゲル分率が８０％未満の場合には、部分的にブロッキングが発生し、塗膜の剥離も若干観察された。（比較例４）
＜実施例６〜７、比較例５＞
実施例２と同様の方法で基材裏面に水溶性アクリル系樹脂塗料を塗装し、基材表面に、Ｔｇが２０°、６０℃、７０℃のアクリルスチレン系樹脂を含有するアクリルスチレン系樹脂エマルジョン塗料を２ｇ／ｍ2（固）塗布した。
【００３６】
得られた窯業系基板の耐ブロッキング性と塗膜密着性を評価し、結果を表２に示した。
【００３７】
【表２】
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表２より、Ｔｇが２０〜６０℃のアクリルスチレン系樹脂を含有する塗料を塗装することにより、ブロッキングが起こることなく、密着性の高い良好な塗膜が得られることが確認された。（実施例６〜７）
一方、Ｔｇが６０℃よりも高いアクリルスチレン系樹脂を含有する塗料では、ブロッキングは見られなかったものの、塗膜の密着性が低下することが明らかになった。（比較例５）
【００３８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、窯業系基板の退色や、長期の使用による化粧被膜の剥離を防止できることが示された。また、このような方法を用いて窯業系基板を製造することにより、積載、養生工程における基板同士の付着、さらにはオートクレーブ養生時のエフロレッセンスの発生が防止でき、生産性が向上する。また、この出願の発明によって、窯業系基板の経年による劣化をも防止できる。