(57)【要約】【課題】抄造湿潤シート上への乾式または半乾式の表面材を塗布する無機質板の製造方法において、無機質板の強度を確保しつつ、表面低吸水化を図り、しかも耐エフロ性をも両立させる。【解決手段】セメントを主成分とする水性スラリーを抄造して作製した湿潤シートに、セメントを主成分とする乾式または半乾式の表面材を散布し、プレス成形後に養生する無機質板の製造方法において、中鎖もしくは長鎖のアルキル基を官能基とするアルコキシシラン系撥水剤を前記表面材に対し０．０５〜５．０重量％の範囲で添加する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを主成分とする水性スラリーを抄造して作製した湿潤シートに、セメントを主成分とする乾式または半乾式の表面材を散布し、プレス成形後に養生する無機質板の製造方法において、中鎖もしくは長鎖のアルキル基を官能基とするアルコキシシラン系撥水剤を前記表面材に対し０．０５〜５．０重量％の範囲で添加することを特徴とする無機質板の製造方法。
【請求項２】
養生を、促進前養生とオートクレーブ養生とにより行うに際し、促進前養生後の透水速度を０．０５ｍｌ／ｈｒ以上とすることを特徴とする請求項１の無機質板の製造方法。
【請求項３】
養生硬化後の表面透水値を５０００ｇ／ｍ２以下とすることを特徴とする請求項１または２の無機質板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は無機質板の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、の出願の発明は、外装材や内装材等の建材として有用なセメント系無機質板として、製造工程等からの廃材の利用を可能とし、しかも表面低吸水性で、エフロの発生を抑えることもできる、高品質な無機質板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セメントを主成分とし、骨材無機粒子や補強繊維等を配合した水性スラリーより抄造により湿潤シート（グリーンシート）を作製し、プレス成形後に養生硬化させて、瓦や外壁材等の外装材や、天井材、壁材等の内装材という建材として有用な、セメント系無機質板を製造することが知られている。そして、この無機質板の製造については、抄造湿潤シートの表面にスラリー固形成分と同種の組成のセメントを主成分とする乾式または半乾式の表面材を散布し、同様にプレス成形した後に養生して無機質板とする方法も知られている。この方法は、表面材として抄造工程やプレス工程での廃材の利用を可能とし、しかも無機質板の基材としての強度を確保し、表面への深い凹凸柄の形成を可能にする方法として注目される。
【０００３】
しかしながら、これまでの方法においては、湿潤シートの表面に乾式または半乾式の表面材を散布していることから、プレス成形、そして養生後においても、製造された無機質板は吸水性が高く、塗装等によって耐水性の改善を図らねばならず、このための負担が大きいという問題があった。
【０００４】
このような問題に対処するための工夫もなされてきており、たとえばシリカヒューム等を散布してプレス成形する方法（特許文献１）等が開発されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３０１７１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
だが、以上のような改良、工夫にもかかわらず、乾式または半乾式の表面材の散布を行う無機質板の製造方法においては、必ずしも吸水性の低減は実用的に充分でなく、特に表面、表層での吸水性の低減を図ることが課題となっていた。
【０００７】
また、この吸水性の低減化については、養生工程においてオートクレーブ養生の前段として促進前養生（加温のため蒸気を投入）を行う場合には、表面を過度に低吸水化してしまうと、促進前養生において結露水が表面にたまり、この養生後にエフロを発生しやすいという問題があった。このため、表面の低吸水化とともに耐エフロ性をも両立させることが望まれてもいた。
【０００８】
そこで、この出願の発明は、以上のような従来の問題点を解消し、抄造湿潤シート上への乾式または半乾式の表面材を散布する無機質板の製造方法において、表面低吸水化を図り、しかも耐エフロ性をも両立させることのできる、改善された新しい方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【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、セメントを主成分とする水性スラリーを抄造して作製した湿潤シートに、セメントを主成分とする乾式または半乾式の表面材を散布し、プレス成形後に養生する無機質板の製造方法において、中鎖もしくは長鎖のアルキル基を官能基とするアルコキシシラン系撥水剤を前記表面材に対し０．０５〜５．０重量％の範囲で添加することを特徴とする無機質板の製造方法を提供する。
【００１０】
そして、この出願の発明は、第２には、養生を、促進前養生とオートクレーブ養生とにより行うに際し、促進前養生後の透水速度を０．０５ｍｌ／ｈｒ以上とすることを特徴とする前記の無機質板の製造方法を提供し、第３には、養生硬化後の表面透水値を５０００ｇ／ｍ２以下とすることを特徴とする無機質板の製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１２】
この出願の発明の無機質板の製造方法にあっては、セメントと補強繊維を主成分とする抄造湿潤シート（グリーンシート）が用いられる。この湿潤シートは、セメント系の水性スラリーを原料組成物として用いて、長網式、丸網式の各種の抄造法により抄造されたものである。原料組成物としては、水硬性のセメント成分が３０〜９５質量％、シリカ、珪石粉、フライアッシュ等の充填材が２〜６０質量％、パルプ等の補強繊維が３〜１０質量％を占める固形分からなるものとし、この固形分１００質量部に対し、水４０〜１００質量部程度の割合としたスラリーを用いることができる。なお、セメント成分は、普通ポルトランドセメントをはじめ、高炉セメント等の、適宜に組成調整されたものを用いることができる。補強繊維のパルプは、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ、あるいはその混合物等を用いることができる。
【００１３】
この出願の発明の無機質板の製造方法では、湿潤シート上に、セメントと補強繊維を主成分とする乾式または半乾式の表面材を散布する。この表面材には、前記の湿潤シートの場合と同様の材料を用いることができる。たとえば、セメント成分３０〜９５質量％、充填材２〜６０質量％、補強繊維３〜１０質量％からなる固形分に水が配合され、ミキサー混合されたものを用いることができる。充填材としては、タルク等の軽量骨材を用いてもよい。
【００１４】
さらに、表面材の固形成分としては、湿潤シートを作製した際に製品外となったシート等を砕いて用いてもよい。表面材にこのような再使用品を用いると、資源の有効利用が図れる。
【００１５】
半乾式の表面材を散布する場合には、抄造湿潤シートは含水率が５０〜８０質量％で、半乾式の表面材は含水率が１０〜３０質量％の範囲のものとして用いることが好適である。
【００１６】
また、上記表面材の散布には、各種の手段が採用されてよく、その散布量は、無機質板の厚みや比重、物理的特性と用途等を考慮して決めることができる。
【００１７】
そして、この出願の発明においては、前記の表面材に対して０．０５〜５．０重量％の範囲で、アルコキシシラン系撥水剤を添加することを特徴としている。この場合のアルコキシシラン系撥水剤は、中鎖もしくは長鎖のアルキル基を官能基として有しているものである。このものは、たとえば一般式として、
ＲｎＳｉ（ＯＲ１）４−ｎ
（ｎは１〜３の整数で、Ｒは中鎖または長鎖のアルキル基を示し、Ｒ１はアルキル基を示す）で表されるアルキル・トリアルコキシシラン、あるいは
ＲｎＳｉ（ＯＲ１）４−ｎ−ｍＸｍ
（ｎは１〜３の整数、ｍは０〜２の整数で、Ｒは中鎖または長鎖のアルキル基を示し、Ｒ１はアルキル基を示し、Ｘは、加水分解性基を示す）
等として表わされるものである。ここで、中鎖もしくは長鎖のアルキル基（Ｒ）としては、炭素数４〜１２の直鎖または分枝鎖アルキル基が好適なものとして例示される。アルコキシ基（ＯＲ１）を構成するアルキル基（Ｒ１）については通常は、炭素数１〜３程度の低級アルキル基が好ましい。また、加水分解性基については、アルコキシ基、エステル基、ハロゲン原子等であってよい。
【００１８】
このような中鎖もしくは長鎖アルキル基を官能基とするアルコキシシラン系撥水剤は、これらの分子が水の存在によって相互に、もしくは散布される表面材中のセメント成分や骨材成分との反応によって、無機質板の表面に所要の低吸水性を与えると考えられる。この場合の反応については、使用する撥水剤の種類や添加量、表面材の組成等に依存して、目安としては、２０〜１００％の範囲、好ましくは５０〜９０％程度の範囲の反応率とすることが考慮される。
【００１９】
このような反応率をも考慮すると、アルコキシシラン系撥水剤は、加水分解によるオリゴマーとして用いられてもよい。
【００２０】
この出願の発明のアルコキシシラン系撥水剤は、前記のとおり、表面材の固形成分に対してその合計量の０．０５〜５．０重量％の範囲で添加されることになる。０．０５重量％未満では、表面の低吸水化の効果は充分でなく、一方、５．０重量％を超えて添加する場合には、過度の低吸水化によって、促進前養生におけるエフロの発生を抑えることが難しくなる。
【００２１】
また、前記のように、アルコキシシラン系撥水剤の官能基アルキル基は、炭素数４〜１２の中鎖または長鎖アルキル基であることが好ましく、炭素数１〜３の低級アルキル基の場合には、良好な低吸水化効果を得ることは難しくなる。炭素数が１２を超える場合にも同様である。
【００２２】
そして、この出願の発明における撥水剤は、あらかじめ水と混合されてエマルジョン状態で表面材に添加されることが好ましい。表面材への均一な分散が可能になるためと考えられる。
【００２３】
表面材への前記の撥水剤の添加については、湿潤シートの材料組成、その含水率等を考慮しての撥水剤の種類、添加量、そして水分との混合割合等が選択される。この選択によって、製品としての無機質板の表面吸水性をコントロールすることができるが、好適には、養生硬化後の表面透水値が５０００ｇ／ｍ２以下となるようにこれらの条件が選択される。５０００ｇ／ｍ２を超えての大きな表面透水値を有する無機質板は、実用的な建材として用いることは難しい。
【００２４】
そして、無機質板の製造に際しては、この出願の発明では、オートクレーブ養生することが望ましく、その際の温度としては１４０℃以上とすることが好適である。また、実際的には、養生は、オートクレーブ養生と、これに先行しての促進前養生、つまり加温のために水蒸気が投入される前養生との二段階での養生であることが望ましい。これによって、無機質板の強度が向上し、組織と性能の均一化が図られることになる。
【００２５】
このような促進前養生を行う場合、表層部を過度に低吸水化してしまうと、促進前養生時に結露水が表面にたまり、この養生後にエフロが発生しやすくなる。このため、この出願の発明では、前記の撥水剤の表面材への添加に際し、促進前養生後の透水速度が０．０５ｍｌ／ｈｒ以上となるように諸条件を選択することが望ましい。つまり、低吸水化と、エフロ発生の抑制の効果を両立させることである。透水速度が０．０５ｍｌ／ｈｒ未満の場合には過度な低吸水化のためにエフロ発生の抑制効果が得られ難い。
【００２６】
また、この出願の発明の無機質板の製造法においては、オートクレーブ養生後のエフロ発生を抑え、化粧塗装後の化粧表面の性状を向上させるために、促進前養生後にアクリル系エマルジョン塗料を散布し、次いでオートクレーブ養生することが有効でもある。そして、その際には、表面の凹部に対して押え込みができるロール塗装を行うか、あるいはロール塗装後にさらにスプレー塗装することが望ましく、またアクリル系エマルジョン塗料の粘度が６４〜６７ＫＵの範囲にあるものとすることが好ましい。
【００２７】
さらにこの出願の発明の無機質板の製造方法では、抄造により作製される湿潤シートについてもシリコーン系撥水剤を含有させておくことも考慮されてよい。これによって、湿潤シートと表面材による表面部との吸水、透水性等についての特性のバランスをとり、両者の層間へのストレスの集中を回避することがより効果的に可能となる。
【００２８】
そこで、以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２９】
【実施例】
普通ポルトランドセメント４０重％、珪石粉４０重量％、パルプ５重量％、その他充填材１５重量％の組成の固形分配合物６０重量部を４０重量部の割合の水と混合してスラリー化し、これを抄造して湿潤シート（グリーンシート）を作製した。次いで、その表面側に、上記同様の組成の固形分成分からなる表面材にこの出願の発明の中鎖もしくは長鎖アルキル基を官能基とするアルキルトリエトキシシラン（ＲＳｉ（ＯＥｔ）３）撥水剤を添加し、含水率２５％として半乾式で散布し、脱水プレス成形後、促進前養生および１６０℃の温度でのオートクレーブ養生を行った。
＜実施例１−６＞
撥水剤の表面材への添加量（ｗｔ％）と、撥水剤のアルキル基（Ｒ）の炭素数を変えて、上記方法に従って無機質板を製造した。得られた無機質板について、表面透水性と強度について評価した。表１はその結果を示したものである。また、表２は比較例を示したものである。
【００３０】
【表１】
2005014263.tif 000002
【００３１】
【表２】
2005014263.tif 000003
表１および表２に示したように、撥水剤の添加量が０．０５〜５．０重量％の範囲の場合、そして、アルキル基は、中鎖または長鎖（炭素数４以上）において、表面透水性が５０００ｇ／ｍ２以下の優れた性能が得られ、かつ無機質板の強度も良好であることが確認された。
＜実施例７−８＞
撥水剤の添加量を変えて、促進前養生後のエフロ発生の有無について、透水速度との関係から評価した。表３は、その結果を示したものである。
【００３２】
【表３】
2005014263.tif 000004
透水速度を０．０５ｍｌ／ｈｒ以上とすることがエフロ抑制に効果的であることが確認された。
＜実施例９＞
前記実施例１において、促進前養生後にアクリル系エマルジョン塗料（粘度：６５ＫＵ）の塗装を行い、オートクレーブ養生後のエフロ発生の有無と化粧塗装後の性能について評価した。その結果、ロール塗装、そしてロール塗装後のスプレー塗装を行った場合には、スプレー塗装のみの場合に比べてその効果はより顕著であることが確認された。
【００３３】
【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、抄造湿潤シート上への乾式または半乾式の表面材を塗布する無機質板の製造方法において、強度を確保しつつ、表面低吸水化を図ることができ、しかも耐エフロ性をも両立させることができる方法が提供される。