(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法であり、
染料系着色剤と固着剤と前記染料系着色剤を希釈する希釈剤とを混合して混合液を生成し、
前記固着剤と前記希釈剤との混合割合を、
壁面強度が要求されると共に着色浸透深さが要求される箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるか、あるいは壁面強度及び着色浸透深さが比較的要求されない箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるかにより決定し、
該混合割合決定により、製品コストダウン可能な染色方法となしえ、
染色作業ケース内に前記混合液を貯留すると共に、該混合液内に構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を浸してなり、
次いで、染色作業ケース内を密封して減圧し、真空状態のままで1時間程度経過させ、該1時間程度経過後前記密封を解放し、数分かけて通常の大気圧状態に戻し、
前記構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を染色した、
ことを特徴とする構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法。
【請求項２】
構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法であり、
染料系着色剤と固着剤と前記染料系着色剤を希釈する揮発性を有する希釈剤とを混合して混合液を生成し、
前記固着剤と前記希釈剤との混合割合を、
壁面強度が要求されると共に着色浸透深さが要求される箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるか、あるいは壁面強度及び着色浸透深さが比較的要求されない箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるかにより決定し、
該混合割合決定により、製品コストダウン可能な染色方法となしえ、
染色作業ケース内に前記混合液を貯留すると共に、該混合液内に構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を浸してなり、
次いで、染色作業ケース内を密封して減圧し、真空状態のままで1時間程度経過させ、該1時間程度経過後前記密封を解放し、数分かけて通常の大気圧状態に戻し、
前記構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を染色した、
ことを特徴とする構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法。
【請求項３】
前記希釈剤は、シンナーである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、住宅の外壁材として多くの利用実績を持つ、軽量気泡コンクリート（Autoclaved Light-weight Concrete）板など構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軽量気泡コンクリートは、Autoclaved Light weight Concrete（以下ALCと記述）と英語表記され、「高温高圧蒸気養生された軽量気泡コンクリート」という意味をもっている。
元々、耐久性の高いコンクリートを軽量化したものであり、特に防火性能に優れ、土壁に次ぐ吸放湿特性を持つ優れた材料と言われ、近年では、主に住宅の外壁材として使用されている。
【０００３】
ここで、例えば、住宅の外壁仕上げ材には窯業系サイディング、モルタル、ALC、金属サイディングなどがある。現在、窯業系サイディングはその特徴が評価され、住宅外装シェアの約70％にまで成長している。
【０００４】
窯業系サイディングは主原料としてセメント質原料および繊維質原料を成型し、養生・硬化させたものである。
窯業系サイディングは 住宅などの建物の外装用で使用され、品質はJIS A 5422に準拠して生産されている。
そして、組成的に分類すると、木繊維や木片を補強材とした「木繊維補強セメント板系」、パルプや合成繊維を補強材とした「繊維補強セメント板系」および「繊維補強セメント・けい酸カルシウム板系」の３種類がある。
【０００５】
次に、ＡＬＣにつき述べる。塗装が不可欠なALCは、細かいデザインの表現や色を出すことが難しく、また塗装など施工面で手間がかかることからコスト高となっている。そして、これらの課題が、例えば住宅外装シェアにおけるALCの需要低下の一要因になっている。
しかしながらALCは耐久性能、断熱性能、透湿性能などに優れ、窯業系サイディングより、高性能素材である。
そこで、デザイン性を高め、コスト面での改善が可能になれば、ALCの優れた材料特性を活かした外壁材を提供することが可能となる。
【０００６】
しかるに、ALCの着色方法には、工場の製造工程の中で着色する方法と施工現場で取り付けた後に塗装するとの２つの方法がある。
前者は、ALCの製造自体が大掛かりな設備を必要とし、ALCはパネルとしてブロック単位で製造されるので、様々な色を着けることは、コスト面や技術面からみて現実的ではない（着色ALCの生産実績はあるが、ほとんど利用されていない）。
後者は、現在一般的に行われている塗料を使った塗装方法となり、塗料なので色の種類は豊富であるが、ALCを取り付けてから仕上げの上塗りまでに多くの工程（８工程）があり、職人による塗装技術と時間を要する。
【０００７】
そこで、本発明は、ALCの着色方法をこれまでの実績のない方法、すなわち塗装ではなく、染色することにより施工性や意匠性を改善することを目的とするものである。
【特許文献１】特開２０００−１３８５号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
かくして、本発明は前記従来の課題に対処すべく創案されたものであり、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色につき、コストを安価にしうると共に、確実に染色でき、しかも長期間の染色期間耐久性が認められ、さらには、該染色方法により構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の表面部を強固にし、板自体の耐久性を向上させることが出来、さらには構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の意匠性をも大幅に向上できるとの優れた効果を奏する構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法であれば、
染料系着色剤と固着剤と前記染料系着色剤を希釈する希釈剤とを混合して混合液を生成し、
前記固着剤と前記希釈剤との混合割合を、
壁面強度が要求されると共に着色浸透深さが要求される箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるか、あるいは壁面強度及び着色浸透深さが比較的要求されない箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるかにより決定し、
該混合割合決定により、製品コストダウン可能な染色方法となしえ、
染色作業ケース内に前記混合液を貯留すると共に、該混合液内に構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を浸してなり、
次いで、染色作業ケース内を密封して減圧し、真空状態のままで1時間程度経過させ、該1時間程度経過後前記密封を解放し、数分かけて通常の大気圧状態に戻し、
前記構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を染色した、
ことを特徴とし、
または、
染料系着色剤と固着剤と前記染料系着色剤を希釈する揮発性を有する希釈剤とを混合して混合液を生成し、
前記固着剤と前記希釈剤との混合割合を、
壁面強度が要求されると共に着色浸透深さが要求される箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるか、あるいは壁面強度及び着色浸透深さが比較的要求されない箇所に用いられる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板であるかにより決定し、
該混合割合決定により、製品コストダウン可能な染色方法となしえ、
染色作業ケース内に前記混合液を貯留すると共に、該混合液内に構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を浸してなり、
次いで、染色作業ケース内を密封して減圧し、真空状態のままで1時間程度経過させ、該1時間程度経過後前記密封を解放し、数分かけて通常の大気圧状態に戻し、
前記構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を染色した、
ことを特徴とし、
または、
前記希釈剤は、シンナーである、
ことを特徴とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法であれば、着色のコストを安価にしうると共に、確実に着色（染色）でき、しかも長期間の染色期間耐久性が認められ、さらには、該染色方法により構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の表面部を強固にすることが出来、その結果、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板自体の耐久性を向上させることも出来、さらには構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の意匠性をも大幅に向上できるとの優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、気泡コンクリートが誕生したのは1820年頃であり、現在のようなオートクレーブで高温高圧蒸気養生した本格的な軽量気泡コンクリート（ALC）は、1880年にドイツの研究者が発明し、1914年にスウェーデンで実用化されたといわれている。
【００１２】
ある日本のメーカーが、1963年に旧ソ連から導入し、ALCの製造を開始した。1967年には西ドイツのヘーベル社から技術導入したヘーベル(75mm以上)の生産に転換した。そして、1968年には補強材を鉄筋からメタルラスにした厚さ50mmのいわゆる気泡コンクリート板が開発された。これをベースに開発された厚さ37mmのパワーボードが1980年から発売開始されている。そして、1997年には、JIS A 5416軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)の品質が規定された。
【００１３】
ここで、ALCの特徴について説明すると、まず、「独立気泡」を有することが挙げられる。
【００１４】
「独立気泡」とは、アルカリ成分とアルミ粉末の化学反応で発生したガスの気泡であり、軽量・断熱・調湿・遮音性という特徴を生み出す元となる。
次に、「細孔」を有することが挙げられる。前記「独立気泡」間を直径0．05〜0．1μmの細孔でつなぐのである。火災時に当該「細孔」が熱した空気の逃げ道となって爆裂を防ぎ、高度な耐火性が発揮される。
さらに、「トバモライト結晶」を有することが挙げられる。
【００１５】
「トバモライト結晶」とは、「気泡」や「細孔」の表面に豊富に生成する結晶をいい、強度に優れ、熱や水で化学変化を起こさない、物質的に安定した板状結晶構造体である。当該「トバモライト結晶」は、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の強度や耐火・耐水・耐久性を実現するものである。しかして、「トバモライト結晶」の特徴としては、
１．多孔質構造による強力な保水力・悪臭の吸着力を有する。 
２．結晶表面にマグネシウムやカリウム、ナトリウムやアンモニアなどの陽イ
オンと呼ばれるイオンを保持する力がある（イオン交換能）。 
３．比表面積が非常に大きく、1gあたり50m2にもなる。等が挙げられている。
【００１６】
次に、一般的なALCの塗装を含めた施工工程について説明する。
【００１７】
ALCの施工工程は大まかに分けると、「ALCを取り付ける」、「ビスの穴箇所を補修する」、「養生する」、「シーリングする」、「養生する」、「下塗りする」、「中塗りする」、「上塗りする」という工程からなっている。
なお、窯業系サイディングの場合では、「窯業系サイディングを取り付ける」、「ビス補修する」、「養生する」、「シーリングする」との４工程であり、前記一般的なALCの塗装を含めた施工工程の半分の工程で済むといわれている。
【００１８】
このような工程の違い、特にALCでは前記の塗装工程があることが、結果的に構築物壁材用軽量気泡コンクリート板使用のコスト高の原因の一つになっていたのである。
以下、本発明を図に示す発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。まず、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法につき図１に基づいて説明する。
【００１９】
染料系着色剤の原液１を、例えば略方形状をなす染色作業ケース２に貯留する。なお、染料系着色剤の原液１の成分としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が考えられる。
ここで、染色作業ケース２の形状については何ら限定されるものではないが、通常、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３は略長方形状にして生成されるので、通常、染色作業ケース２も同様の形状とされている。
【００２０】
次いで、貯留した染料系着色剤の原液１内に、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３を浸す。この浸す状態についても何ら限定されるものではないが、少なくとも構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３の片面が浸されていることが必要である。
しかして、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３の全体あるいは場合によっては片面が浸されたことを確認した後、前記染色作業ケース２に蓋をし、染色作業ケース２内を密封状態とする。
そして、密封状態とした後、減圧も加圧もしないでそのまま自然状態にしておき、染色されるのを待つ。
【００２１】
なお、密封状態として減圧する方法もある。
前記密封状態としてそのまま自然状態にしておき、あるいは密封状態として減圧し、前記染料系着色剤の原液１の揮発を防止させるのである。
そしてこの状態で例えば１日乃至３日程度浸しておく。すると、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３の表面全体がきれいに染色されるのである。
【００２２】
また、前記密封状態とした後の減圧方法であるが、例えば、真空ポンプ４などを使用し、前記染色作業ケース２内を減圧して真空状態となるまで減圧作業を行っても構わない。真空状態とすることにより比較的染色の作業期間を短縮することも出来る。
例えば、真空状態とした後、約１時間程度その真空状態のままにしておく程度でよい場合がある。前記真空状態とする時間については約１時間前後で構わないのである。
【００２３】
例えば、１時間程度前記染色作業ケース２内を真空状態のままで経過させた後、染色作業ケース２内の真空状態を解放し、数分かけて通常の大気圧の状態に戻す。なお、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３は、貯留した染料系着色剤の原液１内に浸したままとする。
すると、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３を染料系着色剤の原液１内に浸した状態で、真空状態から大気圧に圧力を増ずるときに、例えば、スポンジが水を吸収するように構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３が染料系着色剤の原液１を吸い込むものとなる。
【００２４】
しかして、この現象は、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３は空隙が非常に多いので、内部と外部に圧力差（内部が低い）が生まれたことによって起こるものである。
例えば、青色、赤色、黄色の染料系着色剤の原液１のどの色でも前記の染色方法による着色状況は良好であり、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３を削って中の染色状況を確認してみても、表面から５〜１０mmの深さまで着色されていた（図２参照）。そして、トバモライト結晶はそのままに保たれた状態で、当該トバモライト結晶が着色されていることが確認できた。
【００２５】
ところで、先に説明した染料方法で使用した染料系着色剤の原液１は、そのまま使用したものであるが、原液をそのまま、全く薄めずに使用することはコスト面で不経済であり、現実的ではない。
従って、染料系着色剤の原液１を希釈剤で薄めるのが好ましい。
また、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３の表面を硬くし、壁面材としての表面強度を向上させるために、いわゆる表面固着剤を前記染料系着色剤の原液１に混ぜて使用することも好ましいものである。
【００２６】
そこで、本発明の第２実施例では、染料系着色剤の原液１と固着剤５及び第１希釈剤６あるいは第２希釈剤７を、所定の割合で染料系着色剤の原液１に混ぜ合わせた混合溶液を使用するものとした。
ここで、固着剤５とは、一般に言われている繊維の染色で使用されるものや、可溶性の染料や媒染剤を不溶性に変えて繊維に固着させるための薬剤など普通の繊維物を染めたときに使用される定着剤などを指標するのではなく、例えば防水材の基板への接着力を増加するために使用される材料などが該当する。一例をあげれば、ウレタン樹脂系プライマーが該当する。
【００２７】
また、希釈剤とは、接着剤の粘度や樹脂分を低下させるために添加する液体のことで、いわゆる溶剤や水が使用されることが多いものである。
しかして、上記につき具体的に実験を行い、その状態を確認した。
【００２８】
（実験方法）
図３に示す「表１ 着色液の試験条件」に従って混合溶液からなる着色液を作り、いわゆるALC供試体（100mm×100mm）をその中に浸した。
次に本発明の工程に基づき、いわゆる真空状態で着色し、その後、取り出して着色液の残量を図った。
供試体を乾燥させた後、着色液がどれくらい前記供試体に浸透したかを測定した。
【００２９】
（実験結果と考察）
各混合条件における着色剤の浸透量と浸透深さの関係を図４に示す「表２ 着色液の浸透量と浸透深さ」に表した。
【００３０】
ここで、図３に示す条件Ａでは固着剤５が多いので、混合溶液である着色液の粘性が大きくなり浸透深さの平均は他の条件と比べて一番小さいことが解った。
【００３１】
しかし、供試体のALC表面は固着剤５の効果で硬くなっていたことから、固着剤５を混ぜることで、表面の硬度が得られることが解った。
【００３２】
次に、浸透深さが最も深かったのは条件BとEの場合であり、平均深さでは条件B,C,Dで得られた。
つまり条件A以外は、ほぼ同じような浸透深さが得られていることが判明した。したがって、固着剤５の混合量が、浸透深さに及ぼす影響が大きいことがわかるのである。
そして、一部の独立気泡の部分だけが深く染まっており、構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３に着色液が入り込みやすいところがあることが判明した。このような現象は、独立気泡同士を結ぶ微細な穴が存在することが原因と考えられる。
【００３３】
次に、希釈剤の違いによる影響は、浸透深さに対しては明確な違いはみられないが、着色後に早く固まる場合（第１希釈剤６：希釈液１：例えばシンナー）と時間をおかないと固まらない場合（第２希釈剤７：希釈液２：例えばＩＰＡ，イソプロピルアルコール）があり、固着剤５と希釈液には相性があることが理解できる。
従って、染料系着色剤原液１と固着剤５と第１希釈剤６とを混合させた場合には、着色作業後に早く固まり、もって作業効率を大きく向上させることが出来るため、製品コストを安価にして提供できるメリットがある。
【００３４】
なお、染料系着色剤原液１のみの場合には、表面も内部に浸透したときも同じ色（濃さ）であったが、混合溶液を使用した場合は、表面の方が内部よりも濃い色になっていた。
すなわち、揮発性を有する希釈剤を使っているので、蒸発が進む過程で染料が表面に移動して定着したものである。よって、この様に、揮発性を有する希釈剤を使用することが好ましい。
【００３５】
以上の結果より、固着剤５が多ければ表面強度は増すが、浸透性はなくなることから固着剤５と希釈剤の混合割合による構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３のいわゆる表面強度と内部への浸透性の関係を解析し、もって、それぞれ固着剤と希釈剤の成分及びそれぞれ固着剤と希釈剤の混合割合を考えて染色することができる。
【００３６】
すなわち、例えば、構築物のいかなる箇所に用いる構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３であるかにより、換言すれば、比較的風雪にさらされる箇所で充分な壁面強度も要求されると共に、ある程度の着色浸透深さも要求される箇所での構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３なのか、あるいは比較的そうでもない箇所に使用される構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３であるのかなどにより、前記混合割合が決定できるのである。そして、この割合決定により、トータル面でのコストダウンがなし得ることとなる。
【００３７】
この様に、当該構築物壁材用軽量気泡コンクリート板３のいわゆる表面強度と内部への浸透性の関係を解析し、もって、それぞれ固着剤と希釈剤の成分及びそれぞれ固着剤と希釈剤の混合割合を考えて染色することは非常に重要な要素となる。
【００３８】
さらに、機能性や耐久性など優れた材料特性を持つ軽量気泡コンクリート板（ALC）の需要拡大のためには、その意匠性や施工性の改善もきわめて必要となる。そのためには、従来の塗装による着色ではなく、染色という着色方法を適用することが好ましいことはすでに述べたとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による構築物壁材用軽量気泡コンクリート板の染色方法の工程を説明する説明図である。
【図２】本発明によって染色された構築物壁材用軽量気泡コンクリート板を説明する説明図である。
【図３】着色液の試験条件を示す表である。
【図４】着色液の浸透量と浸透深さを説明する表である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 染料系着色剤
２ 染色作業ケース
３ 構築物壁材用軽量気泡コンクリート板
４ 真空ポンプ
５ 固着剤
６ 第１希釈剤
７ 第２希釈剤
【図１】
0004822075.tif 000002
【図２】
0004822075.tif 000003
【図３】
0004822075.tif 000004
【図４】
0004822075.tif 000005