JPS63310782A - 無機質系窯業建材の表面強化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は無機質系窯業建材の表面を強化する方法に関
するものであり、利用は建築業界あるいは建築材料を製
造している業界におけるものとなる。

（従来の技術） 従来、珪カル板、パイプセメント板９石膏スラグ板１石
綿パーライト板、木片セメント板、セメント系押出成形
板、ＡＬＣ板などの無機質系窯業建材の表面は、そのま
までは表面強度１毛羽立ち、吸い込みの大きさ・バラツ
キなどで問題があった。

この為にこれらの建材表面にはシーラーを塗布すること
により改良していた。

従来から使われているシーラーには、大別して二種類あ
り、水系シーラーの場合は密着性不足、溶剤系シーラー
の場合は火災の危険、取扱者の健康上の問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の技術では、火災や健康面で有利な水系シーラーが
性能面で不充分であった。本発明は水系シーラーであり
ありながら性能面で溶剤系シーラーの性能か、それ以上
の性能を基材に付与しようとするものである。

（問題点を解決する為の手段） 本発明では、新規な材料を用いて従来とは別の浸透力、
耐水性、撥水性、防水性、取扱い性に浸れに塗料組成物
により、強化表面を得るものである。

このための塗料組成物として、（Ａ）成分・一般式Ｍｚ
Ｏ・ｘＳ　ｉｏｔ・ａｑ　（式中Ｍは周期律表第１Ａ族
に属するアルカリ金属を表わし、Ｘは２．０〜４５の正
の値、ａｑは水溶液を示す。）で表わされる水溶性珪酸
塩の単独の水溶液あるいは２種以上の混合水溶液、（Ｂ
）成分：合成樹脂エマルション又は／および水溶性樹脂
溶液の単独あるいは２種以上の混合物、（Ｃ）成分：撥
水剤あるいは防水剤、（Ｄ）成分：着色顔料１体質顔料
をまとめた意味合での顔　−料、更に要すれば（Ｅ）成
分：塗料組成物全体として常乾で造膜するに足る造膜助
剤としての溶剤を含んだ塗料組成物を用いることにして
いる。

上記組成物および工法の周辺を、更に詳しく下記に説明
する。

この発明に言う下地としての無機質系窯業建材には、珪
カル板、パイプセメント板１石膏スラグ仮。

石綿パーライト板、木片セメント板、セメント系押出成
形板、ＡＬＣ板などがあるが、特に表面が脆い傾向のあ
る珪カル板、パイプセメント板１石青スラグ板１石綿パ
ーライト板、ＡＬＣ板への利用に効果がある。

見掛は比重を０．２〜２．０としたのは、０．２以下だ
と基材として弱すぎ基材補強が不充分になる為であり、
２．０以上だと基材が緻密に過ぎ浸透強化性が不充分に
なるためである。

次にこれらの窯業建材に塗布する塗料組成物の成分を個
々に説明する。

（Ａ）成分の水溶性珪酸塩の水溶液としては、例えば市
販の日本化学工業（株）社製のＪ珪酸ソーダ１号、２号
、３号、珪酸ソーダ４号、Ａ珪酸カリ、２に珪酸カリ、
珪酸リチュウム３０゜珪酸リチュウム４０なとがあろが
、何も特定するものでなく、一般式ＭｙＯ・ｘＳ　ｔｏ
　ｔ　・ａｑ（式中Ｍは周期律表第１Ａ族に属するＬｉ
、Ｎａ、Ｋを表わし、Ｘは２．０〜４．５の正の値、ａ
ｑは水溶液を示す。）で示されるものであれば良い。式
中Ｘの値を２．０〜４．５の範囲に限る理由は密着性、
耐水性共にバランスのとれた塗料を提供出来るからであ
る。

Ｘの値が２．０未満では安定性にやや問題があり、Ｘの
値が４．６以上だと、連続皮膜性が得にくくなり防水効
果又は密着性が悪くなるからである。

次に、（Ｂ）成分の合成樹脂エマルションまたは／およ
び合成樹脂溶液について説明する。

樹脂の選択としては各種アクリル酸エステル（例えばメ
チルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、２エ
チルヘキシルエステル等）の共重合物、スチレン・アク
リル酸エステル共重合物、ベオバアクリル酸エステル共
重合物の様なアクリル樹脂をベースにしたもので、樹脂
の末端または／および側鎖等に官能基としてカルボキシ
ル基を含み、樹脂の酸価で表わして２〜３０の範囲にあ
る高官能性のものが良い。高官能性である必要性は水溶
性珪酸塩水溶液と安定に混和出来る様にするためである
。そしてその場合の酸価を２〜３０の範囲としたのは２
未満では水溶性珪酸塩水溶液との混和性が悪く凝集物を
生じたり、高粘度化、ゲル化等するからであり、３１以
上では混和性は良好であっても耐水性がやや低下する為
に好ましくない。また官能基としてカルボキシル基（ニ
ー　０００Ｈ）以外にカルバモイル基に　　ＣＯＮ　Ｈ
２）、エポキシ基にＣＨＣＨｔ）、ビニル基に−ＣＨ＝
　ＣＨ、）等が含まれていても樹脂の酸価が２〜３０の
範囲にあれば問題ない。

本発明で言う水溶性珪酸塩水溶液と安定に混合し得る合
成樹脂エマルション又は水溶性樹脂はアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステルの様す親水性モノマーをＣ数
の多いアクリル酸エステル、スチレン等の疎水性モノマ
ーに対し合成樹脂エマルションでは２〜１２モル％、水
溶性樹脂では１３〜２０モル％導入する形で得られる。

この様な合成樹脂エマルションの例としてはローム＆ハ
ース（株）社製ＡＣ−６０４、ヘキスト合成（株）社製
モビニール９７５、大日本インキ化学工業（株）社製ボ
ンコートＡＷ−７２２８等があり、水溶性樹脂としては
大日本インキ化学工業（株）社製ウォーターゾルＳ−７
０１等がある。

（Ｃ）成分の撥水剤、防水剤としては、ンリニーンエマ
ルンヨン系、金属セッケン系３石油ワックス系などがあ
り、中東油脂（株）社製　セパール＃３８０、信越化学
工業（株）社製　ボロンＣ９製鉄化学工業（株）社製　
アクアシール等がある。

（Ｄ）成分の顔料には、酸化チタン、亜鉛華、リトポン
等の白色顔料、カーボンブランク、ベンガラ。

酸化鉄、黄鉛、酸化クロム、フタロシアニンブルー。

フタロンアニングリーン、群青、トルイジンレッド等の
曲以外の着色顔料３重質炭酸カルシウム、タルク、クレ
ー、珪石粉等の体質顔料があげられる。

そして、（Ｅ）成分の造膜助剤は、塗料組成物の最低造
膜温度が（Ｅ）成分抜きでは０°Ｃ以上となってしまう
場合において、メチルセロソルブ、カルピトール、トリ
エチレングリコール、テキサノールなどの溶剤を合成樹
脂エマルションに対し３０重量％を越えない範囲で加え
るのが良い。最低造膜温度が０℃以下の合成樹脂エマル
ションの場合は溶剤を加えなくても良いが、凍結貯蔵安
定性改善や塗料化時の塗装作業性の点を考えて加えるこ
とも自由である。溶剤の添加量か３０重量％を超えない
様にする理由は、あまり多く添加すると乾燥性が悪くな
るためである。好適には合成樹脂エマルションに対し５
〜１５重量％の添加量である。

（Ａ）成分と（Ｂ）成分の比率は固型分比で（Ａ）固形
分：（Ｂ）固形分−１０：ｌ〜ｌ：３０が適当である。

これが（Ａ）：（Ｂ）＝　ｌ　Ｏ：１以下では塗膜の耐
水性が悪くなり、逆に（Ａ）：（Ｂ）＝　１　：３０以
上である時、空隙率の高い基材に対する密着が悪くなる
。

（作　用） この様に本発明の塗料組成物によれば、基材に深く浸透
強化する作用がある。また、塗料のＰＶＣを高くすれば
補修用の材料としての使用も可能となる。そして、塗料
成分に撥水剤または防水剤を含むことにより、外部より
の水の侵入を制限する。

（実施例） 実施例１ 比重０．３．厚さ２５ｍｍの珪カル板に対し、下記配合
ｌよりなる塗料組成物を固型分換算で１２０ｇ／　ｍ”
塗装し、１００℃１０分間の強制乾燥により表面が強化
された珪カル板を得た。

配合ｌ 原　　材　　料　　　　　　　　　　　　　　配　　合
　　量Ｊ珪酸ソーダ　３号　　　　　　　８０重量部〔
日本化学工業（株）製、Ｎ、Ｖ＝３８．５％〕プライマ
ル　ＡＣ−６０４２０重量部 （ローム＆ハース社製合成樹脂エマルション。

Ｎ、Ｖ＝４６．０％　） 撥水剤（ステアリン酸アルミニウム＞　　１［［５酸化
チタン　　　　　　　　　　　３０重量部重質炭酸カル
シウム　　　　　　　３０重量部メチルセロソルブ　　
　　　　　　　２重量部水　　　　　　　　　　　　３
６重量部添加剤（増粘剤、消泡剤など）　　　　　１重
量部この表面が強化された珪カル板について、アクジル
樹脂エマルション系シーラー処理の珪カル板とを表面硬
度、密着性、彼密着性、耐水性、透水性。

促進耐候性、耐凍結融解性について比較例１として比較
試験した。試験方法と試験結果は下記の通りであった。

試験方法 （１）硬度試験　鉛筆で４５度の角度で約１　ｋｇの荷
重状聾で引っ掻き、キズのつき具合で判定する。

（２）密着性試験　４ｍｍ角の基盤目を２５コマ入れセ
ロハンテープを張り、セロハンテープの上から消しゴム
で強くこすりつけた後、垂直方面に素早く引き剥がし、
付着状態で判定する。

（３）被密着性試験　供試体となる板の上にアクリル樹
脂系の艶有塗料を塗り、乾燥後（２）と同様にセロハン
テープによる密着性を調べ剥離状態で判定する。

（４）耐水性試験　２０℃の水中に１０日間全没して、
膨れ、剥がれ０割れ、変色等の有無で判定する。

（５）透水性　供試板の上へメスピペットを接合したロ
ートを立て、シリコーンシーリングで止めたあと、注水
し、１日後の減水量を測定する。（ＪＩｓ　　Ａ　　６
９１０規定の透水試験の方法に従う。）（６）促進耐候
性試験　サンシャインウェザオメーターで５００時間照
射して、膨れ、剥がれ９割れ。

変色、白華等について観察して判定する。

（７）耐凍結融解性　供試体を１５ｃｍＸ５ｃｎ＋にカ
ットした後、側面をパラフィンによりシールした後、長
手方向の半分程を水に浸し、そのまま、−２０℃条件下
１２時間、５０℃条件下で１２時間置き、凍結融解サイ
クルに対する抵抗性を試験した。サイクル数は、ｌＯサ
イクルとし、５０℃条件から一２０℃条件への移動時に
は水の温度を低下させるために、槽中の水を常温の水と
入れ替えることにより凍結を容易にした。

試験結果 （１）２度試験　表面硬度は実施例！では４Ｈ，比較例
１（アクリル樹脂エマルションシーラー処理の板）では
Ｉ］であった。

（２）密着性試験　実施例１では２３／２５であり、比
較例１では０／２５であった。

（３）被密着性試験　実施例１では２１／２５であり、
比較例１ではＯ／２５であった。

（４）耐水性試験　実施例１では異常なかったが比較例
１では膨れを生じた。

（５）透水性　実施例１では４．５ｍｌ／２４時間であ
り、比較例１では５．５ｍｌ／２４時間であった。

（６）促進耐候性試験　実施例１では異常の発生がなく
、比較例１でも異常の発生はなかった。

（７）耐凍結融解性　実施例１では異常の発生がなかっ
たものの、比較例１では試験板の膨れ、ひび割れ、剥が
れが見られた。

比較例２．３ 比較例２および比較例３としては、前述の未塗装の珪・
カル仮に対して、アクリル樹脂系の溶液シーラーおよび
、コロイダルシリカをバインダーとする無機質系のンー
ラーを、固型分換算で５０ｇ／ｍ”および１５０ｇ／ｍ
”塗布した。さらにエナメルペイントを１００ｇ７ｍ”
塗布した。これらの塗装板の物性を前記実施例に対して
行ったのと同一の方法により試験した。試験結果は次の
通りであった。

表−１ 実施例２ 比重０．８．厚み６ｍｍの珪カル仮に対し、配合ｌより
なる塗料組成物を固型分換算で８０ｇ／ｍ’塗装し、１
００℃１０分間の強制乾燥により表面が強化された珪カ
ル板を得た。

この表面が強化された珪カル板の物性試験結果は以下の
通りであった。

表−２ 実施例３ 比重１．２．厚み１２ｍｍのパルプセメント板に対し、
下記配合２よりなる塗料組成物を固型分換算で８０ｇ／
ｍ”塗装し、１２０℃８分間の強制乾燥により表面が強
化されたパルプセメント板を得た。

この表面が強化されたパルプセメント板のアクリル樹脂
エマルションシーラー塗装板を比較例４として、その物
性試験結果を下記に示す。

配合２ 原　　　材　　　料　　　　　　　　　　配　　　合　
　　量Ｊ珪酸ソーダ　３号　　　　　　　２０重量部プ
ライマル　ＡＣ−６０４７２重量部 撥　水　剤　ポロンＣ５重量部 酸化チタン　　　　　　　　　　　２５重量部重質炭酸
カルシウム　　　　　　　２０重量部メチルセロソルブ
　　　　　　　　　８重量部水　　　　　　　　　　　
　　８重量部添加剤（増粘剤、消泡剤など）　　　　２
重量部実施例４ 比重１．８．厚み１５ｍｍの石綿セメント系押出成型板
に対し、下記配合３よりなる塗料組成物を固型分換算で
６０ｇ／ｍ”塗装し、１００℃１２分間の強制乾燥によ
り表面強化を行なった。この押出成型板のアクリル樹脂
エマルション系シーラー塗布板を比較例５として、その
物性試験結果を下記に示す。

配合３ 原　　　材　　　料　　　　　　　　　　配　　　合　
　　量珪酸リチウム　３５　　　　　　７８重量部〔日
本化学工業（株）製、Ｎ、Ｖ＝２３．０％〕プライマル
　ＡＣ−６０４２０重量部 ウォーターゾール　Ｓ−７０１５重量部〔大日本インキ
化学工業（株）製水溶性樹脂。

Ｎ、Ｖ＝３２％〕 撥　水　剤〔中東油脂（株）製ワックス系エマルション
ＡＳ−０２）　　　　　　２重量部酸化チタン　　　　
　　　　　　　３０重量部重質炭酸カルシウム　　　　
　　　　１０重量部メチルセロソルブ　　　　　　　　
　　５重量部水　　　　　　　　　　　　　　８重量部
添加剤（増粘剤、消泡剤など）　　　　　２重量部表−
４ 実施例５および比較例６〜８ 比重０．５．厚み１００ｍｍのＡＬＣ板に対し、下記配
合４よりなる塗料組成物を固型分換算で１５０ｇ／ｍ”
塗装し、１００’ＣＩ５分間の強制乾燥により試験板を
得た。

比較は、実施例５と同一のＡＬＣ板に対して行ない、比
較例６ではアクリル樹脂系の溶剤シーラーを８０ｇ／ｍ
”（固型分）塗装し、比較例７ではコロイダルシリカを
バインダーとする無機質系シーラーを２００ｇ／ｍ２塗
装し、比較例８ではせメント系下地調整塗材を１　、５
　ｋｇ／　ｍ”塗装し試験板を得た。

これら実施例、比較例についても実施例１以下について
行なった試験と同様の物性試験を行なった。試験結果は
下記の通りであった。

配合４ 原　　　材　　　料　　　　　　　　　　　配　　　合
　　　量２に珪酸カリ　　　　　　　　　　　３５重量
部〔日本化学工業（株）製、Ｎ、Ｖ＝２９．５％〕珪酸
リチウム　３５　　　　　　　３５重量部モビニール　
９７５　　　　　　　　２７重量部〔ヘキスト合成（株
）製の合成樹脂エマルション。

Ｎ、Ｖ＝４６％〕 硅　　石　　粉　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２４重量部重質炭酸カルシウム　　　　　　　　２４
重量部撥　水　剤　ボロンＣ２重量部 メチルセロソルブ　　　　　　　　　　３重量部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　８重量部添加剤（増粘
剤、消泡剤など）　　　　　　２重量部表−４ 注）（１）硬度試験　　　　　（２）密着性試験（３）
被密着性試験　　　（４）耐水性試験（５）透水性試験
　　　　（６）促進耐候性試験（７）耐凍結融解性試験 （発明の効果） この発明の方法によって得られる建材は、密着性、耐水
性、防水性、耐候性等に非常に優れ、従来の合成樹脂シ
ーラーまたは無機質系シーラーと比べてもその物性的優
位は明らかである。

これらは、この発明の塗料組成物が浸透力に優れ基材深
部まで浸透し、内部より耐水性、防水性のある強化層を
付与しているものと考えられる。

従って、寒冷地には不向きであった珪カル板。

ＡＬＣ板等を耐候性の良い板と改良する効果かある。

特許出願人　　　　　　菊水化学工業株式会社代表者　
遠　山　昌　夫

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）見掛け比重が０．２〜２．０である無機質系窯業
   建材の表面に、一般式Ｍ＿２Ｏ・＿ｘＳｉＯ＿２・＿ａ
   ＿ｑ（式中Ｍは周期律表第１Ａ族に属するアルカリ金属
   を表わし、ｘは２．０〜４．５の正の値、ａｑは水溶液
   を示す。）で表わされる水溶性珪酸塩の単独の水溶液あ
   るいは２種以上の混合水溶液（Ａ）と合成樹脂エマルシ
   ョン又は／および水溶性樹脂溶液の単独あるいは２種以
   上の混合物（Ｂ）、撥水剤あるいは防水剤（Ｃ）、顔料
   （Ｄ）とを含み、更に必要に応じ造膜助剤として溶剤（
   Ｅ）を含んだ塗料組成物を塗布することを特徴とする無
   機質系窯業建材の表面強化方法
2. （２）特許請求の範囲第一項に記載の（Ｂ）成分の合成
   樹脂エマルションあるいは水溶性樹脂溶液の樹脂成分が
   各種アクリル酸エステル共重合物、スチレン・アクリル
   酸エステル共重合物、ベオバアクリル酸エステル共重合
   物などのアクリル樹脂をベースにしたものの中から選択
   した単独あるいは２種以上の混合物であり、樹脂のポリ
   マー組成中にカルボキシル基（；−ＣＯＯＨ）を含み、
   更に、樹脂の酸価が２〜３０の範囲にある本発明組成物
   を脆弱な建築物外表面に塗布することを特徴とする無機
   質系窯業建材の表面強化方法。
3. （３）（Ａ）成分である水溶性珪酸塩と（Ｂ）成分の組
   成比率が固形分比で（Ａ）：（Ｂ）＝１０：１〜１：３
   ０である本発明組成物を脆弱な建築物外表面に塗布する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の無機質
   系窯業建材の表面強化方法。