JPH0971736A - 無機質建材の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無機質水硬性板材の塗装後積み重ねて養生硬
化時の板材の相互付着、一体化を防止し、板材表面から
のエフロレッセンス粉の析出を防ぎ、かつ養生硬化後の
板材と上塗塗膜の密着性が良好である板材製品を提供す
る。 【解決手段】 無機質水硬性板材の未硬化表面に、３〜
４０重量％の水溶性樹脂と６０〜９７重量％（固形分）
のアクリルエマルション樹脂との混合物をバインダーと
し、かつ顔料を含有せしめた水系下塗塗料を塗布し、つ
いで塗装板材を積み重ねた後、オートクレーブ養生し、
硬化せしめることよりなる無機質建材の塗装方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状屋根瓦や板状
外壁板等の建築材料に適用される、生産効率のよい無機
質建材の塗装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屋根瓦や外壁材等の板状無機建材は、通
常無機水硬性物質を生原板に成形し、養生硬化せしめて
いるが、その養生の際これらを平面状に並べて養生を行
なうと膨大な床面積を必要とするため、通常生原板を積
み重ねて養生している。

【０００３】ところで、未硬化の生原板を積み重ねた状
態でオートクレーブ養生させると、得られる板材が相互
に付着し、一体化する、あるいは板材表面にエフロレッ
センス粉が析出し、塗装膜に密着不良が起こるため、そ
れを防止する方法として次の方法が従来より採用されて
いた。

【０００４】（イ）生原板を積み重ねた後、養生までの
前置時間を長くとり、養生する方法。

【０００５】（ロ）生原板間にポリエステル等のプラス
チックフィルムを挿入して積み重ねた生原板を養生する
方法。

【０００６】（ハ）生原板表面に合成樹脂系塗料を塗布
した後、積み重ねた生原板を養生する方法。

【０００７】（ニ）生原板表面に離型性のある合成樹脂
系塗料を塗布した後、積み重ねた生原板を養生する方
法。

【０００８】（ホ）生原板を垂直方向に立て重ねて、基
本的に荷重がかからない状態で養生する方法。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（イ）の方法は生産時間が長くなり、生産効率が非常に
悪く、また養生後表面にエフロレッセンス粉が発生して
いるので、それを除去して塗装しないと塗膜欠陥が生
じ、エフロレッセンス粉除去処理工程が余分に必要であ
る問題点があった。

【００１０】また、前記（ロ）の方法は養生中に加温に
よりフィルムが溶け、それがシミ等の原因となり、外観
が悪く、さらにフィルムを挿入するのに手間がかかるだ
けでなく、コスト高になる問題点があった。

【００１１】また、前記（ハ）の方法は、オートクレー
ブ内で養生すると有機系バインダーを使用しているため
塗膜が軟化しやすく、そのため板材間が付着して一体化
したり、引き剥す際塗膜が部分的に欠落しやすく、下塗
塗料としての機能が十分発揮されないことが、しばしば
生じる問題点があった。

【００１２】また、前記（ニ）の方法は、離型性のある
合成樹脂系塗料を塗布するので、養生後、上塗塗料を塗
布した場合、上塗塗膜との層間付着性が悪くなる問題点
があった。

【００１３】また、前記（ホ）の方法は、板材を垂直方
向でオートクレーブ養生するのでエフロレッセンス成分
が板材下へ流れ落ち易い特長があるものの、コンベア上
を水平方向に走行する生原板を垂直方向に立て並べかえ
るのに複雑な装置を必要とし、また生原板が変形しやす
い等の問題点があった。

【００１４】本発明者等は、このような現状に鑑み、前
記問題点を解消すべく、鋭意検討した結果、板材間の付
着一体化を防止し、かつエフロレッセンス粉の析出を防
止し、板材及び上塗塗膜との密着性のよい下塗塗膜とし
ての機能を有する塗料を見出し、本発明の無機質系水硬
性板材（以下、「生原板」という）の表面に、水溶性樹
脂３〜４０重量％とアクリルエマルション樹脂（固形分
として）６０〜９７重量％との混合物をバインダーと
し、かつ顔料を含有せしめた水系下塗塗料を塗布し、次
いで得られた塗装板材を積み重ねた後、オートクレーブ
養生硬化せしめる無機質建材の塗装方法に関する。

【００１５】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１６】本発明において、無機水硬化性板材として
は、各種セメント類や珪酸カルシウム、石膏、石灰等の
水和反応によって硬化する物質に細骨材、軽量骨材、補
強用繊維等を配合させた材料を板状に成形させたもので
あり、従来から通常の建材用に使用されているものが挙
げられる。

【００１７】本発明において使用される水系下塗塗料は
３〜４０重量％の水溶性樹脂と６０〜９７重量％のアク
リルエマルション樹脂の混合物をバインダーとしかつ顔
料及び希釈剤としての水を必須成分とし、さらに必要に
応じ各種添加剤、改質剤、少量の有機溶剤等を配合せし
めたものである。

【００１８】前記水溶性樹脂としては、（メタ）アクリ
ル酸の重合体あるいは（メタ）アクリル酸及び（メタ）
アクリル酸と共重合可能な単量体類との共重合体の塩基
性中和物、ポリアクリルアミド及びポリアクリルアミド
のメチロール化物等の水溶性アクリル樹脂、ポリビニル
アルコール、ケイ素含有官能基変性ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルメチルエーテル、ポリメチルエーテルと
無水マレイン酸の共重合体、又はその塩基性中和物、ポ
リビニルイミダゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビ
ニルメチルオキサゾリジノン等の水溶性ビニル樹脂、メ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶
性セルロース化合物、高酸化ポリエステルの塩基性中和
物、ブタジエンとマレイン酸の共重合体の塩基性中和
物、メチロールメラミンメチルエーテル化物、ウレタン
プレポリマーのアミノスルホン酸塩付加物、ウレタンプ
レポリマーとポリヒドロキシカルボン酸付加物の塩基性
中和物、ウレタンプレポリマーの重亜硫酸塩付加物、ウ
レタンプレポリマーの４級アミン塩付加物等の水溶性ウ
レタンプレポリマー類、あるいはエポキシポリマーのカ
ルボン酸付加物の塩基性中和物、エポキシポリマーのア
ミン付加物の酸中和物エポキシポリマーの３級スルホニ
ウム塩あるいは４級ホスホニウム塩等の水溶性エポキシ
ポリマー類等が代表的なもとなものとして挙げられる。

【００１９】前記水溶性樹脂は、オートクレーブ養生時
に熱水と強アルカリ環境下で部分的に加水分解又は部分
的に溶出し、 がオートクレーブ養生前の塗膜よりも低下することによ
って板材の一体化防止に効果を出現すると同時に形成さ
れる塗膜が水溶性樹脂の部分的脱落により、部分的な孔
の存在や不連続塗膜が形成され、中塗の基材への到達を
容易にする機能を持つものである。（中塗りのシーラー
効果により板材との付着性を完成させる。）通常エマル
ション塗料にあっては、顔料分散や塗料の粘度調整ある
いは流動特性改善等の目的にて各種の水溶性樹脂が用い
られるが、多くの場合、耐水性能の制約等から、エマル
ション塗料全バインダー中に占める水溶性樹脂量（特殊
なものを除き）概ね２％以下である。

【００２０】又、本発明の全バインダー固形分中６０〜
９７重量％を占めるアクリルエマルションとしては、ア
クリル酸の炭素数１〜８のアルキルエステルモノマー、
メタクリル酸の炭素数１〜８のアルキルエステルモノマ
ーの共重合体もしくはこれらモノマーと共重合可能なモ
ノマー、例えば（メタ）アクリル酸、イタコン酸、（メ
タ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリ
ル酸グリシジル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロ
ール（メタ）アクリルアミド等の官能性モノマーあるい
はスチレン、ビニルトルエン、（メタ）アクリロニトリ
ル、塩化ビニル、ブタジエン等のモノマーを適宜組合
せ、乳化剤存在下で常法に従い重合させたエマルション
樹脂が好適である。

【００２１】これらアクリルエマルション樹脂の分子量
は約５０，０００〜３００，０００好ましくは１００，
０００〜２００，０００であるのが有利である。

【００２２】アクリル樹脂のガラス転移温度（以下Ｔｇ
という）は、３５℃以上、好ましくは４５℃以上のもの
が、板材が一体化しにくく有利である。なおアクリルエ
マルション樹脂は一段重合品でも、多段重合品でもよ
く、又、常乾タイプでも、焼付タイプでもよく、さらに
酸化亜鉛、金属錯塩、ヒドラジド化合物等を併用した自
己架橋タイプの樹脂でも使用可能である。

【００２３】又、本発明において使用される顔料として
は、無機系顔料、有機系顔料のいずれでもよいが、耐熱
性、耐熱水性、耐アルカリ性等の観点から無機系顔料が
望ましい。

【００２４】具体的には、酸化チタン、酸化鉄、カーボ
ンブラック等の着色顔料や炭酸カルシウム、タルク、硫
酸バリウム等の体質顔料が代表的なものとして挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。

【００２５】顔料は板材間の付着による一体化防止、エ
フロレッセンス粉の析出防止、板材との密着性向上に効
果があり、その配合量は前記バインダー（固形分）１０
０重量部に対し、３０〜２００重量部程度が適当であ
る。

【００２６】前記希釈剤としての水は下塗塗料の固形分
が５〜６５重量％、好ましくは１０〜５５重量％になる
よう配合するのが適当である。

【００２７】前記添加剤としては、各種分散剤、増粘
剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、成膜助剤等が挙げられ
る。

【００２８】次に本発明の無機質建材の塗布方法につい
て説明する。

【００２９】無機質系水硬性物質を押し出し成形法、プ
レス成形法、一体成形法、乾式成形法、鋳込成形法、抄
造法等の通常の方法により板状に成形する。次いで必要
に応じて加熱養生（例えば４０〜１００℃で４時間〜２
０時間加熱）の手段により一次養生させる。

【００３０】前記下塗塗料の塗装時期は、成形直後の板
でも、一次養生後の板でも適用可能であり、その塗装方
法は、エアースプレー、エアレススプレー、シャワーコ
ート、フローコート、ロールコート等の手段により塗布
する。なお、ウェット塗布量は１０〜１５０ｇ／ｍ² 、
好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ² になるよう塗布するの
が適当である。次いで塗装された生原板を積み重ねる。
なお、塗装生原板を積み重ねる時期は、下塗塗膜を塗布
し、下塗塗膜がウェットの状態にある時（好ましくは塗
布後２分間以内）もしくは、積み重ねた際塗膜が損傷し
ない程度以上に（半）硬化した状態にある時（例えば１
３０℃で、約３分間以上乾燥）に積み重ねる。

【００３１】なお、積み重ねた際塗膜が損傷する程度に
中途半端に硬化した時塗装生原板を積み重ねると、隣接
する他方の塗装生原板に塗膜が付着し、その結果板材が
一体化しやすくなるので好ましくない。

【００３２】次いで一次養生していない塗装生原板は一
次養生を行い、オートクレーブ養生を行う。一次養生後
下塗塗装板はオートクレーブ養生（条件１６０℃〜１８
５℃、６Ｈｒ〜１４Ｈｒ）を行い、塗装生原板を硬化せ
しめる。

【００３３】このようにして得られた下塗塗膜を有す
る、硬化した無機質系水硬性板材は、通常の方法に従
い、必要に応じ中塗塗料を塗布し、次いで上塗塗料を塗
布し、製品化される。なお、塗料としては、特に制限は
ないが、中塗塗料、上塗塗料共、通常アクリル樹脂エマ
ルション塗料等の水系塗料が適当に用いられるが基材比
重が比較的小さく、屋根瓦等の過酷な使用条件下にある
用途では、前記中塗塗料として、エポキシ樹脂系、イソ
シアネートプレポリマー溶液等の比較的、下地への浸透
が起り易い溶剤系のシーラーが用いられてもよい。

【００３４】又、塗装板材が屋根瓦等の用途にあって、
その施行時の作業員の滑り防止の目的から、上塗塗料の
固形分１００重量部に対し、珪砂５〜８号等の骨材を１
０〜５０重量部配合してもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明の方法は、特定の水系下塗塗料を
未硬化の無機質水硬性板材の表面に塗布しているので、
該塗装板材を積み重ねて養生硬化せしめても、板材が相
互に付着し、一体化することが防止出来（耐ブロッキン
グ）、さらに前記水系下塗塗料の塗膜は、そのまま板材
表面に形成された状態で板材表面からのエフロレッセン
ス粉の析出を防止し、かつ板材及び上塗塗膜との密着性
もよく、それ故生産効率がよく、また塗膜剥離等のない
耐久性に優れた板材製品が得られる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明する。なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で
示す。 〈生原板の製造方法〉 生原板Ａ ポルトランドセメント：６０部、珪砂：５０部、パルプ
繊維：５部、セピオライト：３部、カーボンブラック：
１部、水：１２０部からなる組成物を抄造法で板状に
し、次いでプレス成形して生原板を得た。

【００３７】生原板Ｂ ポルトランドセメント：３６部、珪砂：５８部、フラッ
イアッシュ：４部、ポリプロピレン繊維：１部、メチル
セルロース：１部、水：６７部からなる組成物を押し出
し法で成形し生原板を得た。 〈一次養生条件〉 条件（イ）４０℃ ８時間 条件（ロ）６０℃ ６時間 〈下塗塗料ａ〜ｅ・中塗塗料ｉ〜iii ・上塗塗料Ｉ〜I
I〉配合は表１に示す。 （実施例１）生原板Ａに、適宜ステンレス板を挿入しな
がら積み重ね、一次養生［条件（イ）］する。此の板材
を１枚ずつ、コンベア上に搬送し、下塗塗料ａをロール
コーターで塗布量４５ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）になるように
塗布した。次いで１４０℃×３分間乾燥させた後、塗装
板材を積載し、オートクレーブ養生（１８０℃に２時間
掛け昇温し、同温度で１０時間養生）し硬化させた。次
いで中塗塗料ｉをロールコーターにて塗布量２０ｇ／ｍ
² （ｗｅｔ）になるよう塗布し１２０℃×３分間乾燥さ
せ、さらに上塗塗料１を、エアレススプレーにて塗布量
１２０ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）になるよう塗布し１１０℃×
１３分間乾燥させ、上塗塗膜を硬化させた。オートクレ
ーブ養生後のエフロレッセンス粉の付着状況、板材の耐
ブロッキング性、上塗塗装後の塗膜の密着性、凍結融解
性につき試験をし、その結果を表２に示す。 （実施例２）実施例１において、下塗塗料ａを下塗塗料
ｂにする以外は、実施例１と同様に塗装した。 （実施例３）実施例１において、中塗塗料ｉを中塗塗料
iiとする以外は、実施例１と同様に塗装した。 （実施例４）生原板Ｂに下塗塗料ｃをエアレススプレー
にて７０ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）の塗布量になるよう塗布し
た。次いで枠パレットに挿入し、一次養生（条件ロ）し
た。次いで一次養生した板を枠パレットから取り出し、
積載し、オートクレーブ養生（１６０℃に２時間掛け昇
温し、同温度で８時間養生）し硬化させた。次いで中塗
塗料ｉをロールコーターで２０ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）の塗
布量になるよう塗布し、１２０℃×３分間乾燥させ、上
塗塗料IIをエアレススプレーにて塗布量１１０ｇ／ｍ²
（ｗｅｔ）になるよう塗布し１２０℃×１０分間乾燥さ
せ、上塗塗膜を硬化させた。 （実施例５）実施例４のオートクレーブ養生後の板に中
塗塗料iii をエアレススプレーで４５ｇ／ｍ² （ｗｅ
ｔ）になるように塗布し、１３０℃×５分間乾燥させる
以外は、実施例４と同様に塗装した。 （比較例１）実施例１において、下塗塗料ｄを使用する
以外は、実施例１同様に塗装した。 （比較例２）実施例１において、下塗塗料ｅを使用する
以外は、実施例１同様に塗装した。 （比較例３）実施例１において、一次養生後下塗塗料を
塗装しない以外は、同様にして板材を積載し、オートク
レーブ養生し、板材を硬化させた。次いで下塗塗料ａを
エアレススプレーにて塗布量４５ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）に
なるように塗布し、９０℃×５分間乾燥し、さらにその
上に上塗塗料Ｉをエアレススプレーにて、塗布量１２０
ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）になるように塗布し、１１０℃×１
３分間乾燥させた。 （比較例４）実施例５において、生原板Ｂに下塗塗装し
ない以外は同様操作にて板材を積載し、オートクレーブ
養生し、板材を硬化させた。オートクレーブ養生した板
材を硬化させた。次いで下塗塗料ｃをエアレススプレー
にて、塗布量７０ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）になるように塗布
し、９０℃×７分間乾燥させ、さらにその上に上塗塗料
IIを塗布量１１０ｇ／ｍ² （ｗｅｔ）になるように塗布
し、１２０℃×１０分間乾燥させ上塗塗膜を硬化させ
た。

【００３８】

【表１】 注１）ナトラゾール２５０ＨＲ（ハーキュリス社製商品
名；ヒドロキシエチルセルロースの５％水溶液、ｐＨ
７．５±１） 注２）ＰＶＡ−１０５（クラレ社製商品名；ポリビニル
アルコールの１０％水溶液、重合度５５０、けん化度９
８．５モル％） 注３）メタクリル酸／スチレン＝９８／２の共重合体の
固形分２５．０％のエマルション、ｐＨ１０．０ 注４）スチレン／メタクリル酸メチル／アクリル酸ブチ
ル＝３０／５４／３０の共重合体（Ｔｇ６５℃）の固形
分３８．０％のエマルション、ｐＨ８．３ 注５）エチレン／メタクリル酸メチル／アクリル酸ブチ
ル＝３０／３８／３２の共重合体（Ｔｇ３３℃）の固形
分３７．０％のエマルション、ｐＨ８．６ 注６）スチレン／メタクリル酸メチル／アクリル酸ブチ
ル＝１５／５５／３０の共重合体（Ｔｇ５０℃）の固形
分４８．０％のエマルション、ｐＨ９．５ 注７）スミジュールＮ７５（バイエルウレタン社製商品
名；固形分７５±１％、ＮＣＯ含有量１６±１７％） 注８）エポキシ樹脂（エピコート８２８；シェル化学社
製商品名：エポキシ当量１８４〜１９４）／硬化剤（エ
ピキュアＨ２；シェル化学社製商品名）＝６６／３４の
混合物 注９）エポルジョンＥＡ−７（エポキシ樹脂水性エマル
ション；カネボウエヌエスシー株式会社製商品名：エポ
キシ当量３２５±１０）／エポルジョンＥＢ−１（変性
脂肪族ポリアミン樹脂水性エマルション；カネボウエヌ
エスシー株式会社製商品名：アミン価１０７〜１２７）
＝５０／５０の混合物

【００３９】

【表２】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質水硬性板材の未硬化状態の表面
   に、水溶性樹脂の３〜４０重量％とアクリルエマルショ
   ン樹脂の６０〜９７重量％（固形分として）の混合物を
   バインダーとし、かつ顔料を含有せしめた水系下塗塗料
   を塗布し、次いで得られた塗装板材を積み重ねた後、オ
   ートクレーブ養生硬化せしめる無機質建材の塗装方法。
2. 【請求項２】 前記顔料の含有量が前記バインダー（固
   形分）１００重量部に対し３０〜２００重量部の範囲で
   あることを特徴とする請求項１記載の無機質建材の塗装
   方法。
3. 【請求項３】 水系又は溶剤系塗料にて、上塗り仕上げ
   することを特徴とする請求項１記載の無機質建材の塗装
   方法。
4. 【請求項４】 前記未硬化無機質系水硬化性板材が成形
   後又は前記オートクレーブ養生の前に一次養生をうける
   ことを特徴とする請求項１記載の無機質建材の塗装方
   法。
5. 【請求項５】 前記一次養生が加熱養生であることを特
   徴とする請求項４記載の無機質建材の塗装方法。