(57)【要約】【課題】  最適の配合で白華発生がなく成形性の良いＷ／Ｏエマルジョン組成の無機質成形体を得ることができる無機質成形体の成形方法を提供する。【解決手段】  水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体の成形方法である。水硬性硬化剤としてスラグを用い、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてスラグを用い、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することを特徴とする無機質成形体の成形方法。
【請求項２】
水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてスラグを用い、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することを特徴とする無機質成形体の成形方法。
【請求項３】
水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを併用して用い、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することを特徴とする無機質成形体の成形方法。
【請求項４】
水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを併用して用い、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することを特徴とする無機質成形体の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白華現象のない無機質成形体を容易に製造するための無機質成形体の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、セメント、補強材を混合してなる無機質成形体が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）が、これらの従来例にあっては、主に内装材として使用されており、これを外装材のような外回り部材としてそのまま使用すると、白華が生じるという問題があった。
【０００３】
白華とは、セメントと水が反応して生成する水酸化カルシウムが、水を通して表面に移動し、表面で大気中の炭酸ガスにより炭酸化されて炭酸カルシウムになることで発生する現象である。
【０００４】
このため、特許文献１や特許文献２に示された無機質成形体であるセメント製品を外装材として使用しようとすると、白華防止のために表面に白華防止剤としてのエポキシ樹脂エマルジョンやアクリル樹脂エマルジョンのような高分子エマルジョンを塗布して塗装セメント製品とすることで外装材として使用している。
【０００５】
ところが、長期にわたり屋外に暴露された塗装セメント製品は塗膜の劣化により塗膜厚みが薄くなって基材が表面に現れ、白華発生の可能性が出てくるという問題がある。
【０００６】
セメントと水との反応により溶出してくるカルシウム分をスラグ粒子が吸着して白華を防止することから、スラグの使用が白華防止に有効であることが知られているが、スラグを使用すると成形性が悪くなるという問題がある。
【特許文献１】特開平９−２５５４４６号公報
【特許文献２】特開２００２−４７０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、最適の配合で有効に白華現象を無くすか又は減少でき且つ成形性の良いＷ／Ｏエマルジョン組成の無機質成形体を得ることができる無機質成形体の成形方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る無機質成形体の成形方法は、水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてスラグを用い、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することを特徴とするものである。
【０００９】
このように、水硬性硬化剤としてセメントを使用せずにスラグを使用することで、従来のように白華の発生の原因となるセメントと水との反応によるカルシウム分の溶出現象がなく、したがって、白華の発生がないものである。しかも、このように白華の発生が無いように水硬性硬化剤としてセメントに代えてスラグを用いると成形性が悪くなるが、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することでスラグを用いるにもかかわらずアルカリ刺激剤が少量でも材料全体に効率良く分散して良好な成形性が得られるものであり、これにより水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合して成形した白華の無い成形性の良い無機質成形体を提供でき、このような無機質成形体を外装材として用いることが可能となるものである。
【００１０】
また、水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてスラグを用い、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することを特徴とするものであってもよい。
【００１１】
このように、水硬性硬化剤としてセメントを使用せずスラグを使用することで、従来のように白華の発生の原因となるセメントと水との反応によるカルシウム分の溶出現象がなく、したがって、白華の発生がないものである。しかも、このように白華の発生が無いように水硬性硬化剤としてセメントに代えてスラグを用いると成形性が悪くなるが、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することでスラグを用いるにもかかわらず良好な成形性が得られるものであり、これにより水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合して成形した白華の無い成形性の良い無機質成形体を提供でき、このような無機質成形体を外装材として用いることが可能となるものである。
【００１２】
また、水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを併用して用い、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することを特徴とするものであってもよい。
【００１３】
このように、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを用いることで、セメントと水との反応により溶出してくるカルシウム分をスラグ粒子が吸着して白華を防止することができると共に、このように白華防止のためにスラグを添加すると成形性が悪くなるが、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することで、スラグを用いるにもかかわらずアルカリ刺激剤が少量でも材料全体に効率良く分散して良好な成形性が得られ、これにより水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる白華の無い成形性の良い無機質成形体を提供でき、このような無機質成形体を外装材として用いることが可能となるものである。
【００１４】
また、水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを併用して用い、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することを特徴とするものであってもよい。
【００１５】
このように、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを用いることで、セメントと水との反応により溶出してくるカルシウム分をスラグ粒子が吸着して白華を防止することができると共に、このように白華防止のためにスラグを添加すると成形性が悪くなるが、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することで良好な成形性が得られ、これにより水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体よりなる白華の無い成形性の良い無機質成形体を提供でき、このような無機質成形体を外装材として用いることが可能となるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記のように、水硬性硬化剤としてスラグを用いるか又はセメントとスラグを併用して用いることで白華の発生が無いか又は白華を減少させることができ、しかも、白華の発生が無いように又は減少させるために水硬性硬化剤としてスラグを用いると成形性が悪くなるが、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加するか又は難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することで良好な成形性が得られるものであり、好適な配合で白華を防止できると共に良好な成形性が得られる無機質成形体を得ることができ、これにより水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体よりなる白華の無い成形性の良い外装材を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明においては、水、油性物質及び乳化剤（逆乳化剤）からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、骨材や繊維等の補強材を混合してなる無機質成形体を成形する際に、水硬性硬化剤としてスラグを用いるか、またはセメントとスラグとを併用して用い、更に、アルカリ刺激剤として強アルカリを添加し、この混合物を目的の形状に成形して養生硬化することで、目的とする無機質成形体を製造する。
【００１８】
本発明に使用する油性物質としては水とＷ／Ｏエマルジョンを形成しうるものであれば、特に制限はなく、通常疎水性の液状物質が利用されるが、例えば、トルエン、キシレン、灯油、スチレン、ジビニルベンゼン、メチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。特に、油性物質としてスチレン、ジビニルベンゼン、メチルメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、不飽和ポリエステル樹脂等の重合性二重結合を有するもの（ビニル単量体）を使用すれば、これらが重合したポリマーがマトリックスを形成して得られる無機質成形体中の独立気泡孔中に水が浸入し難くなり、吸水性を低下させることができるので好ましい。また、重合性二重結合を有する油性物質を使用する場合には、油性物質の重合を促進するために、有機過酸化物等の重合開始剤を併用することが望ましい
アルカリ刺激剤として用いる強アルカリとしては水溶性のものと難溶性のものとがあり、水溶性のアルカリ刺激剤を使用する場合には上記エマルジョンを混合する際に水に溶かして使用したり、あるいはスラグ等の粉末材料と同時にアルカリ刺激剤の水溶液を添加してもよい。また、アルカリ刺激剤として難溶性のものを使用する場合には例えばスラグ等の粉末材料の添加と同時に添加する。
【００１９】
アルカリ刺激剤が水溶性の場合、アルカリ刺激剤を水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加するものである。また、アルカリ刺激剤が難溶性の場合、アルカリ刺激剤を水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加するものである。
【００２０】
水溶性のアルカリ刺激剤としては、例えば下記の表１に示すようなものを挙げることができ、また、難溶性のアルカリ刺激剤としては、例えば下記の表２に示すようなものを挙げることができる。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
【表２】
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【００２３】
ここで、本発明においては、水、油性物質及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョンに、水硬性硬化剤、補強材を混合してなる無機質成形体において、水硬性硬化剤としてセメントを使用せず全量スラグを使用する場合と、水硬性硬化剤としてセメントとスラグとを併用して用いる場合とがある。水硬性硬化剤としてセメントとスラグとを併用して用いる場合、水硬性硬化剤（セメント＋スラグ）の全量に対してセメントが３０体積％以下となるように配合するものであり、セメントが３０体積％を越えると白華が生じるので好ましくない。
【００２４】
尚、Ｗ／Ｏエマルジョンとは、油性物質と水とを攪拌混合することによって形成されるエマルジョンの内、油性物質の連続相の中に水が微小な水滴となって存在している状態を意味しており、本発明に用いるＷ／Ｏエマルジョン組成物は、上記のＷ／Ｏエマルジョン中に更に無機質硬化剤が分散している状態のものである。
【００２５】
本発明の無機質成形体は、上記原材料を攪拌混合してＷ／Ｏエマルジョン組成物となし、次いで、これを注型法、押出成形法、射出成形法、プレス成形法などの通常用いられる手段で成形して、養生／又は重合硬化させた後、必要に応じて乾燥して製造することができる。
【００２６】
ここで、養生／又は重合硬化を行う条件は、適宜設定されるものであるが、例えば４０〜１００℃で２０〜４８ｈｒ湿熱養生することができる。
【００２７】
このようにして得られた無機質成形体は、Ｗ／Ｏエマルジョン組成物中の微小な水滴が除去された跡が、いわゆる独立気泡の形状で多数存在している。本発明における独立気泡という用語は、個々の気泡がそれぞれ別々に形成されて存在しているという意味であって、気泡の欠陥や穴による隙間が存在し、気孔同士や気孔と表面とがこの隙間によって繋がっていることを排除するものではない。
【００２８】
ところで、本発明によれば、上記のように水硬性硬化剤としてセメントを使用せず全量スラグを使用するものにおいては、セメントが存在しないので、従来のように白華の発生の原因となるセメントと水との反応によるカルシウム分の溶出現象がなく、したがって、白華の発生がないものである。また、水硬性硬化剤としてセメントとスラグとを併用して用いるものにおいては、セメントと水との反応により溶出してくるカルシウム分をスラグ粒子が吸着して白華を防止することができる。そして、いずれの場合も、水硬性硬化剤としてセメントに代えて全量スラグを用いるかあるいはセメントを一部スラグに置き変えると成形性が悪くなるが、本発明においては、アルカリ刺激剤として上記のように水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加するか、又は、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することで、スラグを用いるにもかかわらず好適な配合で良好な成形性が得られることになる。なお、アルカリ刺激剤の添加量が上記下限値未満であると、成形性が悪く、また、上記上限値を超えるとアルカリ刺激剤が多すぎて、過剰に添加したアルカリ刺激剤が金属塩を作り、これが析出して白華が発生するので好ましくない。
【００２９】
したがって、本発明により得られた無機質成形体は外装材として好適に用いることが可能となる。
【００３０】
以下本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００３１】
ポルトランドセメント、スラグ（高炉スラグ）、水、ビニル単量体及び乳化剤からなるＷ／Ｏエマルジョン、補強繊維、軽量骨材（以上体積比率）及びアルカリ刺激剤（水硬性硬化剤に対する重量％）を下記の表３、表４、表５に示すような配合割合（重量部）で配合した実施例１〜実施例１７、比較例１〜比較例６の材料をそれぞれ押出し成形機により板状に押出し成形し、６０℃で４８ｈｒ湿熱養生を行って実施例１〜実施例１７、比較例１〜比較例６の板状の無機質成形体を得た。
【００３２】
このようにして得た実施例１〜実施例１７、比較例１〜比較例６の成形状態、白華評価を行った。結果を下記の表６、表７に示す。
【００３３】
成形状態の評価は、無機質成形体を押出成形する場合に離水、表面硬さが成形できる状態にあるかどうかを判断した。
【００３４】
ここで、離水とは、材料の逆乳化安定性が悪い場合に材料中の水を離し、材料表面に水が浮いているような状態になることを言う。また、表面硬さは、材料が硬すぎると成形中にダマになりやすく、柔らかすぎると材料表面にしわが寄ったようになり、製品として使用できなくなる。
【００３５】
白華評価は、６０℃温水中に２４ｈｒ浸漬し４２℃まで２４ｈｒかけて降温した後に水を抜き、風乾２４ｈｒした状態を目視観察して白華しているか判断した。
【００３６】
実施例１〜実施例６、実施例１０〜実施例１３は水溶性のアルカリ刺激剤、実施例７〜実施例９、実施例１４〜実施例１７は難溶性のアルカリ刺激剤を使用した場合の成形状態及び白華発生の有無を表している。
【００３７】
ここで、水溶性と難溶性のアルカリ刺激剤で添加量が大きく異なるのは、水溶性の場合水に溶かして添加することが可能であるため、少量でも材料全体に効率良く分散し、効果を発生するからである。難溶性の場合、粉体で添加する必要があるため、少量では材料粒子全体に効果を発生させにくいから量を多く添加する。
【００３８】
実施例１〜実施例９は水硬性硬化剤としてスラグのみを用いた例であり、実施例１０〜実施例１７は水硬性硬化剤としてセメントとスラグとを併用して用いた例である。
【００３９】
【表３】
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【００４０】
【表４】
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【００４１】
【表５】
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【００４２】
【表６】
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【００４３】
【表７】
2005067962.tif 000008
【００４４】
表６から明らかなように、実施例１〜実施例６は、水硬性硬化剤としてスラグのみを用い、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することで、白華発生のない成形性の良い無機質成形体を得ることができた。
【００４５】
また、水硬性硬化剤としてスラグのみを用い、実施例７〜実施例９は、アルカリ刺激剤として難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することで、白華発生のない成形性の良い無機質成形体を得ることができた。
実施例１０〜実施例１３は、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを用いており、白華が無くなることはないが、白華を減少させる効果があり、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加することで、成形性が良いものであり、これにより白華発生が少なく成形性の良い無機質成形体を得ることができた。
【００４６】
一方、比較例１はアルカリ刺激剤を添加しないので成形できず、したがって白華の評価はできなかった。
【００４７】
また、比較例２〜比較例４は水溶性及び離溶性のアルカリ刺激剤を過剰に添加しているため、成形状態は良好であるが、白華が発生した。これは過剰に添加したアルカリ刺激剤が金属塩を作り、それが析出したためであると考えられる。
【００４８】
更に、比較例５は水溶性のアルカリ刺激剤の添加量が少ないため、成形状態はやや離水する傾向が見られ、成形後に養生して材料を固めると硬化が非常に遅く、白華の評価はできなかった。また、比較例６は難溶性のアルカリ刺激剤の添加量が少な過ぎるため、成形できず、したがって白華の評価はできなかった。
【００４９】
また、表７から明らかなように、実施例１０〜実施例１７は、水硬性硬化剤としてセメントとスラグを用いており、白華が無くなることはないが、白華を減少させる効果があり、また、アルカリ刺激剤として水溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して０．１〜５重量％添加するか、又は、難溶性の強アルカリを水硬性硬化剤に対して１０〜５０重量％添加することで、成形性が良く、これにより白華発生が少ない成形性の良い無機質成形体を得ることができた。