JP2773101B2 - 無機質板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維セメント板、石膏
板、珪酸カルシウム板、炭酸マグネシウム板等の無機質
板の表面に塗装を施す無機質板の製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【発明の背景】上記無機質板は不燃建築板として内装
板、外装板、屋根材等に使用されているが、製造工程に
おいて例えばセメント系無機材料を使用する場合には、
珪酸カルシウム反応を促進せしめるためにオートクレー
ブ養生が行なわれる。上記オートクレーブ養生において
は板材を複数枚重ねるためにブロッキングが起り易くま
た表面結露によるエフロレッセンス現象が発生し易い。
このようなブロッキングやエフロレッセンスを防止する
ためにオートクレーブ養生に先立って塗料が塗装され
る。このような目的に使用される塗料としては水性塗料
が望ましい。何となればオートクレーブ養生前の板材は
ウェット状態であるから、溶剤系塗料では塗料のはじき
が発生するが水性塗料ではウェット表面へのなじみが良
好ではじきは発生せず、また溶剤系塗料では溶剤中に合
成樹脂が略分子レベルで溶解しているから、板材内部に
浸透して板材の硬化反応を阻害するが、水性塗料では合
成樹脂は粒子状に分散しているから板材内部に浸透せず
板材の硬化反応に干渉しない。更に水性塗料は顔料およ
び体質顔料を比較的多量に配合出来、形成される塗膜は
ポーラスになっているからブロッキングと表面結露とが
効果的に防止される。

【０００３】

【従来の技術】そこで従来では未硬化の無機質板表面に
水性塗料を下塗りした上で養生硬化せしめ、その後水性
塗料を上塗り仕上げする方法が提供されている（特開平
３−２３２７８２号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ように水性塗料は無機質板表面に塗装された時、前記し
たように塗料が無機質板内に浸透しにくいので、形成さ
れた塗膜の密着性が劣ると云う問題点がある。特に低比
重の軽量な加工性の良い無機質板の場合には、該無機質
板の密度が低く内部構造強度が小さいので、無機質板内
に浸透しにくい水性塗料では、形成された塗膜が該無機
質板の表面層と共に剥離し易くなり、密着性の問題は極
めて深刻なものとなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
する手段として、一次養生後の無機質板表面を顔料およ
び／または充填材を含む水性塗料によって塗装した上で
オートクレーブ養生を行ない、その後溶剤系塗料を塗装
する無機質板の製造方法を提供するものであり、該溶剤
系塗料は硬化型であることが望ましく、また該溶剤系塗
料を塗装した後、更にその上に水性塗料により塗装する
ことが望ましい。

【０００６】〔無機質板〕 本発明の対象とする無機質板は繊維セメント板、石膏
板、珪酸カルシウム板、炭酸マグネシウム板等の水硬性
無機粉末の成形物であり、特に繊維セメント板は本発明
の対象として推奨されるものである。上記繊維セメント
板としては、ポルトランドセメントを主体とし、これに
ケイ石粉、ケイ砂、シリコンダスト、シリコンフラワー
等のケイ酸含有粉末を添加し、所望なれば更にフライア
ッシュ、高炉スラグ、パーライト、ゼオライト、バーミ
キュライト等の骨材の一種または二種以上を添加し、更
に所望なれば塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸
カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、ア
ルミン酸ソーダ等の硬化促進剤を添加した水硬性無機粉
体混合物を使用し、これに補強繊維として石綿、セピオ
ライト、ワラストナイト、ガラス繊維、ウィスカ等の無
機繊維、木片、木毛、パルプ等の木質繊維、ポリエステ
ル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アセテート繊
維等の有機繊維の一種または二種以上を混合する。上記
繊維セメント板は上記補強繊維を混合した水硬性無機粉
体混合物を乾式法、半乾式法、湿式法等により板状に成
形し、自然養生（一次養生）もしくは加熱養生した後
に、オートクレーブ養生によって硬化せしめることによ
り製造される。

【０００７】〔水性塗料〕 本発明に使用される水性塗料とは、ビヒクルとして合成
樹脂エマルジョンを用い、所望なればこれに炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、カーボンブラック、クロムイェロ
ー、ベンガラ、シリカ粉末等の顔料または充填材、更に
所望なればジブチルフタレート、ジオクチルフタレート
等の可塑剤、ポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤または保護
コロイド、老化防止剤等を添加したものである。塗料の
耐紫外線性を向上せしめまた塗膜をポーラスにするには
上記合成樹脂エマルジョンに上記顔料および／または充
填材を添加する。本発明において特に望ましい充填材と
しては粒径５５μｍ以下の超微粒シリカ粉末である。該
超微粒シリカ粉末はセメント類の硬化の際、水和反応に
より副生した水酸化カルシウムが無機質板表面に析出し
てもこれと反応してエフロレッセンス現象を効果的に防
止する。上記合成樹脂エマルジョンとしてはアクリル樹
脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、スチレ
ン樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、スチ
レン−ブタジエン共重合体エマルジョン等通常塗料ビヒ
クルとして用いられる合成樹脂エマルジョンが使用され
るが、耐アルカリ性および耐侯性の点でアクリル樹脂エ
マルジョンは本発明にとって望ましい合成樹脂エマルジ
ョンである。上記アクリル樹脂エマルジョンとは、アク
リルエステル単独、またはアクリルエステルとメタクリ
ルエステル、スチレン、酢酸ビニル等の他の共重合可能
なモノマーとの共重合体エマルジョンである。本発明の
水性塗料として好ましい配合は、合成樹脂固形分１５〜
２０重量％、望ましくは１６．５〜１８重量％、上記顔
料または充填材が１２〜１６重量％、望ましくは１３．
５〜１４．５重量％、水６５〜７５重量％、望ましくは
６７．５〜７０重量％である。

【０００８】〔溶剤系塗料〕 本発明に使用される溶剤系塗料とは、ビヒクルとして合
成樹脂の有機溶剤溶液を用いる。上記溶剤系塗料はいわ
ゆるクリヤーラッカーとして上記合成樹脂の有機溶剤溶
液をそのまゝ使用するが、所望なれば硬化剤、あるいは
水性塗料に使用されたものと同様な顔料または充填材、
可塑剤、紫外線吸収剤、老化防止剤等を添加してもよ
い。上記合成樹脂としてはアクリル樹脂、スチレン樹
脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ニトロセルロース、
セルロースアセテートブチレート等が使用されるが、硬
化型のものが望ましく更に常温硬化型のものが望まし
い。このような硬化型合成樹脂としては、水酸基、カル
ボキシル基等の活性水素を有する官能基を側鎖に有する
アクリル樹脂に多価イソシアナートを硬化剤として混合
したもの、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等のメ
チロール基と反応可能な官能基を有するアクリル樹脂に
メチロール化メラミン、メチロール化尿素等のメチロー
ル化合物を硬化剤として混合したもの、末端にフリーの
イソシアナート基を有する湿気硬化型ウレタン樹脂、ア
ミン硬化剤を混合したエポキシ樹脂等が例示される。上
記溶剤系塗料に使用される有機溶剤としては酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、セロソルブアセ
テート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メタノ
ール、エタノール、ブタノール、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン等が例示される。

【０００９】〔塗装〕上 記無機質板を一次養生した後、その表面にはオートク
レーブ養生前に水性塗料を下塗りとして塗布する。そし
てオートクレーブ養生を行なった後、その上から溶剤系
塗料による塗装をする。本発明においては、溶剤系塗料
による塗装を中塗りとして耐侯性、耐久性を有する水性
塗料を上塗りとして塗装することが望ましい。上記塗装
はロールコーター、スプレー、フローコーター、シャワ
ーコーター等の一般的な塗装機を用いて行なわれるが、
下塗り、中塗り、上塗りの各段階で上記塗装機の種類を
変えてもよい。上記塗料の塗布量は下塗り、中塗り、上
塗りの三段階の塗装を行なう場合には各層樹脂分として
８〜１２ｇ／尺² 程度、下塗り、上塗りの二段階の塗装
を行なう場合には各層樹脂分として１３〜１７ｇ／尺²
程度とする。塗装後の乾燥は自然乾燥、あるいは無機質
板をオートクレーブ養生した後に溶剤系塗料を塗装する
場合にはその予熱を利用した乾燥、あるいは９０〜１１
０℃，５〜１５分程度の加熱乾燥が適用される。

【００１０】

【作用】本発明においてはオートクレーブ養生に先立っ
て無機質板表面に顔料および／または充填材を含有する
水性塗料による塗装を行なう。該無機質板表面は一次養
生によって半硬化状態とされ強度が向上しているから、
該塗装による該無機質板表面の損傷は確実に防止され
る。前記したように顔料および／または充填材を含有す
る水性塗料による塗膜はポーラスであるからブロッキン
グやエフロレッセンスを効果的に防止するが、その反面
無機質板表面に対する密着性に劣る。そこでオートクレ
ーブ養生の後に該水性塗料によって形成される塗膜の上
に溶剤系塗料を塗装すると、該溶剤系塗料においては合
成樹脂は前記したように略分子レベルで有機溶剤中に溶
解しているので、水性塗料によって形成されるポーラス
な塗膜の隙間を介して無機質板内に浸透する。オートク
レーブ養生後は水性塗料によって形成される塗膜は乾燥
状態にあるから、溶剤系塗料を塗装する際にはじきの発
生はない。したがって無機質板表面付近の内部構造が補
強され、かつ溶剤系塗料の塗膜は水性塗料の塗膜に良好
な密着性を示し、そして水性塗料の塗膜の隙間を介して
投錨することにより、水性塗料の塗膜の上から該塗膜を
無機質板表面に固定する。下塗りとしての水性塗料の塗
膜はオートクレーブ養生中の高温（１４０〜１８０℃）
によって変質したり劣化したりする場合もあるが、上記
溶剤系塗料の塗膜によって該水性塗料の塗膜は無機質板
と共に一体的に補強される。このようにして形成した溶
剤系塗料の塗膜の乾燥後、その上に更に耐候性の良い水
性塗料を塗装すれば、該溶剤系塗料の塗膜と該水性塗料
の塗膜とははじきの発生もなく良好な密着性を示す。

【００１１】

【実施例】〔実施例および比較例〕 セメント４５重量％、ケイ砂粉末４０重量％、フライア
ッシュ１０重量％、パルプ５重量％の混合物を１０重量
％含むスラリーから通常の方法で抄造し、抄造物をプレ
スして５０℃，１０時間加熱して一次養生を行なった。

【００１２】上記無機質板表面に表１に示すように水性
塗料をスプレーによって塗装した上で、温度１８０℃，
圧力１０kgf/cm² の条件で８時間のオートクレーブ養生
（ＡＣ）を行なった。ＡＣ後に溶剤系塗料を塗装して１
０５℃，５分の加熱乾燥を行なった。三段階の塗装の場
合は更に溶剤系塗料または水性塗料を塗装し、塗膜の乾
燥は溶剤系塗料の場合は１０５℃，５分、水性塗料の場
合は１０５℃，１０分の加熱乾燥を適用した。また塗布
量は三段階の塗装の場合は各層１０ｇ／尺² 、二段階の
塗装の場合は各層１５ｇ／尺² とした。このようにして
比重１．３〜１．５の屋根材としては低比重の無機質板
を製造した。本実施例で用いた水性塗料はアクリル樹脂
エマルジョン（固形分５０重量％）５０重量部、平均粒
径３８μｍのシリカ粉末１０重量部、着色顔料２重量
部、酸化チタン２重量部、炭酸カルシウム６重量部、水
７７重量部の混合物からなり、溶剤系塗料は末端にフリ
ーのイソシアナート基を有する無黄変湿気硬化型ウレタ
ン樹脂をメチルエチルケトン：酢酸エチル＝６０：４０
重量比の混合溶剤に３０重量％の濃度で溶解したクリヤ
ーラッカーである。

【００１３】このようにして塗装を施した無機質板のテ
ストピースに対して下記の塗膜性能テストを行なった。 塗膜密着性：２４時間浸水して吸水せしめた後、５０
℃，相対湿度ＲＨ７０％，２時間調湿後粘着テープにて
剥離試験を行ない、塗膜の付着性をみる。 耐侯性：サンシャインウェザー３０００時間、デューサ
イクル３０００時間後の塗膜の変褪色性をみる。 耐水性：塗膜上に水をのせ２４時間放置して表面吸水量
を測定する。 耐エフロレッセンス：塗膜の状態を目視にて観察する。 上記塗膜性能テストの結果は表１に示される。

【表１】 表中 Ｗ：水性塗料 Ｓ：溶剤系塗料

【００１４】表１をみると、本発明のテストピースにお
いては塗膜は密着性、耐侯性、耐水性、耐エフロレッセ
ンスのいずれにも優れた性能を有するが、比較例のテス
トピースにおいて、下塗りとして溶剤系塗料を用いた場
合（比較例１および３）では基材が充分硬化しておらず
オートクレーブ内でのブロッキングがひどく試験は出来
なかった。下塗り、中塗り、上塗りともに水性塗料を用
いた場合（比較例２）では耐侯性には優れるが塗膜の密
着性が悪いことが認められる。下塗りに水性塗料を塗装
し、ＡＣ後中塗りにも水性塗料を塗装し、上塗りに溶剤
系塗料を用いた場合（比較例４）では耐水性、耐エフロ
レッセンスには優れるが塗膜の密着性が悪かった。

【００１５】

【発明の効果】したがって本発明においては、塗膜の密
着性、耐侯性および耐水性に優れエフロレッセンス現象
が効果的に防止された塗装無機質板が得られる。本発明
の塗装無機質板は特に外装板や屋根材のように自然環境
に曝される最も過酷な条件に適用でき、しかもこれまで
の外装板や屋根材にはない軽量なものを提供することが
出来る。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次養生後の無機質板表面を顔料および／
   または充填材を含む水性塗料によって塗装した上でオー
   トクレーブ養生を行ない、その後溶剤系塗料を塗装する
   ことを特徴とする無機質板の製造方法
2. 【請求項２】溶剤系塗料を塗装した後、更にその上に水
   性塗料により塗装する請求項１に記載の無機質板の製造
   方法
3. 【請求項３】 上記溶剤系塗料は硬化型である請求項１ま
   たは２に記載の無機質板の製造方法