(57)【要約】【課題】  乾燥装置のような生産設備を別途設けることなく、耐候性に優れた窯業系無機質板を製造する方法を提供することにある。【解決手段】  水硬性材料を主成分とする原料スラリーを成形して基材を得、次いで前記基材表面にセメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料を塗布し、次いで前記基材を常温で５時間以上経過させた後に前記基材をオートクレーブ養生する。または、水硬性材料を主成分とする原料スラリーを成形して基材を得、次いでセメント系材料、樹脂、顔料及び水からなる着色化粧材料の混合を開始してから常温で５〜２０時間経過した後に前記基材表面に塗布し、次いで前記基材をオートクレーブ養生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水硬性材料を主成分とする原料スラリーを成形して基材を得、
次いで前記基材表面にセメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料を塗布し、
次いで前記基材を常温で５時間以上経過させた後に前記基材をオートクレーブ養生することを特徴とする窯業系無機質板の製造方法。
【請求項２】
水硬性材料を主成分とする原料スラリーを成形して基材を得、
次いでセメント系材料、樹脂、顔料及び水からなる着色化粧材料の混合を開始してから常温で５〜２０時間経過した後に前記基材表面に塗布し、
次いで前記基材をオートクレーブ養生することを特徴とする窯業系無機質板の製造方法。
【請求項３】
前記着色化粧材料を混合する混合タンクと、
前記着色化粧材料を貯蔵する２つ以上のストックタンクとを備え、
前記着色化粧材料の混合を開始してから５時間以上経過しないと前記混合タンクから前記ストックタンクへ前記着色化粧材料を送液できないように制御する制御システムを用いて窯業系無機質板を製造することを特徴とする請求項２記載の窯業系無機質板の製造方法。
【請求項４】
前記着色化粧材料を塗布する前に、前記基材を常圧養生しておくことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の窯業系無機質板の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂がアクリル系エマルジョン樹脂又はエポキシ系エマルジョン樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の窯業系無機質板の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂の最大粒径が４μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の窯業系無機質板の製造方法。
【請求項７】
前記着色化粧材料が含有する固形分のうち、前記樹脂の割合が１〜４０質量％である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の窯業系無機質板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建築物の外装材や内装材等に利用される窯業系無機質板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅等の建築物の外装材や内装材として、軽量で断熱性が優れ、且つ、不燃性である窯業系無機質板が汎用されている。
【０００３】
従来の窯業系無機質板の製造方法では、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抄造、押出し又は注型し、得られた基材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オートクレーブ養生することにより硬化させることにより、窯業系無機質板を得ている。また、得られた無機質板には、上塗り塗装を施して着色化粧仕上げを行い、化粧皮膜を形成している。
【０００４】
この方法では、一旦硬化させた基材に別工程で塗料を薄膜で塗布することにより化粧皮膜を形成しているが、着色化粧層が耐候劣化や膜厚減少により基材が露出するおそれがあった。
【０００５】
この問題に対処するための製造方法が特開平１０−０００６０４公報（特許文献１）に開示されている。この製造方法では、セメントを主材とする基材に、セメント、顔料、水を含む着色セメントからなる着色セメント層を設けた後、着色セメント層の表面を乾燥装置により乾燥させてからオートクレーブ養生してセメント板を得ている。
【特許文献１】特開平１０−０００６０４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に開示された方法では、着色セメント層を乾燥させるための乾燥装置を別途設ける必要があった。
【０００７】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、乾燥装置のような生産設備を別途設けることなく、耐候性に優れた窯業系無機質板を製造する方法を提供することにある。
【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、本発明では、水硬性材料を主成分とする原料スラリーを成形して基材を得、次いで前記基材表面にセメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料を塗布し、次いで前記基材を常温で５時間以上経過させた後に前記基材をオートクレーブ養生する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の窯業系無機質板の製造方法では、基材をオートクレーブ養生する前にセメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料を塗布し、オートクレーブ養生時のエネルギーを利用して着色化粧材料を硬化させるため、乾燥装置のような生産設備が不要で耐候性に優れた窯業系無機質板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施形態１）
本実施形態における窯業系無機質板の製造方法は、水硬性材料を主成分とする原料スラリーを抄造、押出し又は注型し、成形して得られる基材の表面に、セメント系材料、樹脂、顔料及び水からなる着色化粧材料を塗布し、次いで前記基材を常温で５時間以上経過させた後に前記基材をオートクレーブ養生するものである。
【００１１】
原料スラリーの組成、抄造、押出し又は注型の条件、成形条件等は特に限定されず、無機質板の製造において通常用いられる条件を適用すればよい。また、必要に応じプレス成形等を施した後、常圧養生を行っておくことが好ましい。
【００１２】
着色化粧材料は、セメント系材料、樹脂、顔料及び水からなり、セメント系材料としては、セメント、消石灰、鉄鋼スラグ、石炭灰等を用いる。樹脂としては、耐エフロ性、下地基材との密着性の点から、アクリル系エマルジョン樹脂又はエポキシ系エマルジョン樹脂を用いる。ここで、樹脂の粒径はセメント系材料同士でできる空隙を埋めるために、４μm以下とすることが好ましく、さらに０．５μm以下とすることが好ましい。また、樹脂の混合比率については、着色化粧材料が含有する固形分に対し、１〜４０質量％とする。４０質量％を超えると、オートクレーブ養生時に基材同士のブロッキングが生じる。
【００１３】
上記の着色化粧材料をエアースプレー等を用いて基材に塗布し、その後、常温下で５時間以上養生する。こうすることで、着色化粧材料の反応が進み十分に硬化させることができる。そして、得られた基材を重ねてオートクレーブ養生を行うことにより、窯業系無機質板を製造することができる。
【００１４】
以下、実施形態１に係る実施例及び比較例を示す。
【００１５】
（実施例１）
セメント４０質量部、珪石４０質量部、スラグ粉２０質量部からなるセメント系材料と、顔料と、セメント混和用エポキシ系エマルジョン樹脂と、水とを、セメント系材料：顔料：セメント混和用エポキシ系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：０．４：２３（質量比）の割合でガラスビーズとともに混合して着色化粧材料を作製した。
【００１６】
次に、常圧養生後の基材表面に、エアースプレーを用いて着色化粧材料を固形分が２２０ｇ／ｍ2になるように塗布した。
【００１７】
その後、基材を常温で８時間養生した後、基材を積み重ねて、オートクレーブ養生を１７０℃で１０時間行って窯業系無機質板を得た。
【００１８】
（実施例２）
実施例１において、セメント混和用エポキシ系エマルジョン樹脂の代わりにセメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂を用いて、着色化粧材料の混合比率を、セメント系材料：顔料：セメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：０．７：２３（質量比）としたこと以外は実施例１と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００１９】
（実施例３）
実施例２において、着色化粧材料の混合比率を、セメント系材料：顔料：セメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：１：２３（質量比）としたこと以外は実施例２と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００２０】
（実施例４）
実施例２において、着色化粧材料の混合比率を、セメント系材料：顔料：セメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：２．９：２３（質量比）としたこと以外は実施例２と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００２１】
（比較例１）
実施例１において、着色化粧材料の代わりにシーラーを塗布し、オートクレーブ養生後にエナメル塗料を固形分が５０ｇ／ｍ2になるように塗布したこと以外は実施例１と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００２２】
（比較例２）
実施例１において、セメント混和用エポキシ系エマルジョン樹脂の代わりにセメント混和用ＳＢＲ系エマルジョン樹脂を用い、着色化粧材料の混合比率を、セメント系材料：顔料：セメント混和用ＳＢＲ系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：１：２３（質量比）としたこと以外は実施例１と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００２３】
（比較例３）
実施例２において、着色化粧材料の混合比率を、セメント系材料：顔料：セメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：４：２３（質量比）としたこと以外は実施例２と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００２４】
（比較例４）
実施例３において、着色化粧材料を塗布した基材を常温で２時間養生した後、基材を積み重ねて、オートクレーブ養生を行ったこと以外は実施例３と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００２５】
以上の実施例1〜４及び比較例1〜４について、オートクレーブ養生時のエフロ発生の有無、オートクレーブ養生時のブロッキング発生の有無、施工後のエフロ抑止性、凍害試験後の密着性、耐候性について評価を行った。ここで、施工後のエフロ抑止性については、Ｄｅｗパネル試験機で、照射４時間及び湿潤状態４時間を１サイクルとして、１２５サイクル（試験時間１０００時間）の試験を実施した。凍害試験については、ＡＳＴＭ−Ａ法にて、１００サイクル実施後、ガムテープによる剥離試験を行った。耐候性については、スーパーＵＶ試験にて照射３０００時間を実施し、外観評価を行った。
【００２６】
表１に結果を示す。ここで、オートクレーブ養生時のエフロ発生の有無については、以下の通りである。
○：エフロの発生なし
×：エフロが発生
オートクレーブ養生時のブロッキング発生の有無については、以下の通りである。
○：ブロッキングの発生なし
×：ブロッキングが発生
施工後のエフロ抑止性については、以下の通りである。
○：エフロの発生なし
△：わずかにエフロが発生
×：ひどいエフロが発生
凍害試験後の密着性については、以下の通りである。
○：５％以下の剥離
△：５を超え１０％以下の剥離
×：１０％を超える剥離
耐候性については、以下の通りである。
○：初期状態と比較して違和感なし
×：初期状態より劣化
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１の結果より、エポキシ系、アクリル系エマルジョン樹脂を使用し、着色化粧材料中の樹脂比率を１〜４０質量％とし、塗布後の養生時間を５時間以上とすることで、エフロやブロッキングが発生せず、凍害後の密着性や耐候性に優れた窯業系無機質板が得られた。
【００２９】
本実施形態においては、基材にセメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料を塗布し、常温で５時間以上経過させた後にオートクレーブ養生を行うため、着色化粧材料の反応を進めることができ、着色化粧層を厚膜化することができる。その結果、耐候性に優れた窯業系無機質板を安価で製造することができる。
【００３０】
また、着色化粧材料を塗布する前に基材を常圧養生しておくため、基材の脱水を十分に行うことができ、その結果、基材同士がくっつくことを防止することができる。
【００３１】
また、着色化粧材料中の樹脂として、アクリル系エマルジョン樹脂又はエポキシ系エマルジョン樹脂を用いることにより、耐エフロ性に優れ、基材との密着性を高めることができる。
【００３２】
また、樹脂の最大粒径を４μm以下とするため、セメント系材料同士でできる空隙を埋めることができ、その結果、基材の耐久性を高めることができる。
【００３３】
さらに、樹脂の混合比率を、着色化粧材料が含有する固形分に対し１〜４０質量％とすることにより、塗布性がよく、ブロッキングを防止することができる。
【００３４】
（実施形態２）
本実施形態における窯業系無機質板の製造方法は、水硬性材料を主成分とする原料スラリーを抄造、押出し又は注型し、成形して得られる基材の表面に、セメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料の混合を開始してから常温で５〜２０時間経過した後に基材表面に塗布し、次いで基材をオートクレーブ養生するものである。
【００３５】
原料スラリーの組成や成形方法、着色化粧材料の組成等については実施形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態においては、セメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料を混合してから常温で５〜２０時間経過させた後に、基材に塗布する。これは、着色化粧材料の混合を開始してからの経過時間が５時間未満であると、着色化粧材料の硬化不足が生じるため凍害試験後の着色化粧材料と基材との密着性が悪くなり、逆に、経過時間が２０時間を超えると、着色化粧材料の硬化が進行しすぎるために着色化粧材料の粘度が高くなり、基材に塗布しにくくなるためである。
【００３７】
着色化粧材料を混合してから常温で５〜２０時間経過させた後に基材に塗布する方法については以下の通りである。まず装置については、図１に示すように、セメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合する混合タンク１、第1ストックタンク２、第２ストックタンク３、及び塗装機４を備え、それらを結ぶ配管にはポンプ５〜７と弁８〜１１が備えられている。混合タンク１で混合された着色化粧材料２０は混合を開始してから少なくとも５時間経過してから、第1ストックタンク２又は第２ストックタンク３へと送液され、そしてさらに塗装機４へと送液されて基材３０に塗布される。
【００３８】
次に、この装置を制御する方法について説明する、図２に示すように、混合タンク１で着色化粧材料を混合してから５時間を経過しないと、着色化粧材料２０はストックタンクへ送液されないしくみとなっており、第1ストックタンク２と第２ストックタンク３はどちらか一方が塗装機へ送液している間は、他方は着色樹脂材料２０を貯蔵している状態となっている。そして、一方のストックタンクが空になったら、混合タンク１から着色樹脂材料２０が送液される。
【００３９】
上記の着色化粧材料２０を塗装機４を用いて基材３０に塗布し、得られた基材を重ねてオートクレーブ養生を行うことにより、窯業系無機質板を製造することができる。
【００４０】
なお、混合タンク１、第1ストックタンク２及び第２ストックタンク３は、着色化粧材料を５時間以上塗布することが可能な分だけ貯蔵できる容量を有していることが好ましい。こうすることにより、一方のストックタンクが空になると混合タンクから新たな着色化粧材料を供給することができるため、連続生産が可能となる。また、混合時間の異なる着色化粧材料をストックタンク内で混在させなくてよいため、混合時間が均一な着色化粧材料を塗布することができる。
【００４１】
以下、実施形態２に係る実施例及び比較例を示す。
【００４２】
（実施例５）
セメント４０質量部、珪石４０質量部、スラグ粉２０質量部からなるセメント系材料と、顔料と、セメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂と、水とを、セメント系材料：顔料：セメント混和用アクリル系エマルジョン樹脂：水＝４：０．４：１：２３（質量比）の割合でガラスビーズとともに混合して着色化粧材料を作製した。この時、着色化粧材料の混合は常温で５時間行った。
【００４３】
次に、予め６０℃に加熱しておいた常圧養生後の基材表面に、エアースプレーを用いて着色化粧材料を固形分が２２０ｇ／ｍ2になるように塗布した。塗布後、基材の温度が８０℃になるまで乾燥し、その後、基材を積み重ねて、オートクレーブ養生を１７０℃で１０時間行って窯業系無機質板を得た。
【００４４】
（実施例６）
実施例５において、着色化粧材料の混合時間を１２時間としたこと以外は実施例５と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００４５】
（実施例７）
実施例５において、着色化粧材料の混合時間を２０時間としたこと以外は実施例５と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００４６】
（比較例５）
実施例５において、着色化粧材料の混合時間を２時間としたこと以外は実施例５と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００４７】
（比較例６）
実施例５において、着色化粧材料の混合時間を２４時間としたこと以外は実施例５と同様にして窯業系無機質板を得た。
【００４８】
以上の実施例５〜７及び比較例５、６について、オートクレーブ養生時のエフロ発生の有無、オートクレーブ養生時のブロッキング発生の有無、塗布性、凍害試験後の密着性について評価を行った。
【００４９】
表２に結果を示す。ここで、塗布性については、以下の通りである。
○：スプレーで塗布可能
×：スプレーで塗布不可能又はドライスプレーとなる
なお、各評価項目のうち、実施例１〜４及び比較例１〜４と同じ項目については、同様に実施し、結果の記号についても同様であるため説明を省略する。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
表２の結果より、着色化粧材料の混合時間を５〜２０時間とすることで、塗布性や凍害試験の密着性が低下しない窯業系無機質板が得られた。
【００５２】
本実施形態においては、基材の表面に、セメント系材料、樹脂、顔料及び水を混合してなる着色化粧材料の混合を開始してから常温で５〜２０時間経過した後に基材表面に塗布し、次いで基材をオートクレーブ養生するため、着色化粧材料の反応を進めることができ、着色化粧材料を十分硬化させることができる。
【００５３】
また、混合タンクシステムを用いることにより、着色化粧材料の混合時間を正確に制御でき、さらに連続的に塗布することができるため、効率的に窯業系無機質板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】着色化粧材料の混合タンクシステムを示す模式図である。
【図２】混合タンクシステムを制御するフロー図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  混合タンク
２  第1ストックタンク
３  第２ストックタンク
４  塗装機４
２０  着色化粧材料
３０  基材
【図１】
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【図２】
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