JPH11207720A5 - - Google Patents

Description

【発明の名称】セメント質建築用仕上げ材の加飾方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】セメント配合材中に粒径が０．３〜５ｍｍ，比重２．０以下の加飾粒材を含有させ、該加飾粒材含有のセメント配合材を板状に成形して表面が凹凸状の成形体を得、その後に該成形体を硬化処理し、しかる後にブラスト処理により表層部を除去することによって該加飾粒材を表面に露出させる処理を行い、該加飾粒材による表面加飾を行うことを特徴とするセメント質建築用仕上げ材の加飾方法。
【請求項２】セメント配合材中に粒径が０．３〜５ｍｍ，比重２．０以下の加飾粒材を含有させ、該加飾粒材含有のセメント配合材を板状に成形した後、成形体を硬化処理し、その後に表層部を除去することによって該加飾粒材を表面に露出させる処理を行い、その後に艶消材入りの透明な第一塗料を下塗り処理し、次いで艶消材入りの透明な第二塗料を上塗り処理して表面仕上げし、前記加飾粒材による表面加飾を行うことを特徴とするセメント質建築用仕上げ材の加飾方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はセメント質建築用仕上げ材の加飾方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、住宅等の外装材の一種としてセメント質建築用仕上げ材が用いられているが、従来のセメント質建築用仕上げ材の場合、加飾の方法として、表面塗装によるもの或いは板材料への顔料練込み添加により着色を施す程度のもので、意匠性，美観の点で十分満足の行くものでなかった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような事情を背景とし、セメント質建築用仕上げ材の新規な加飾方法を提供すべくなされたものである。
而して請求項１のセメント質建築用仕上げ材の加飾方法は、セメント配合材中に粒径が０．３〜５ｍｍ，比重２．０以下の加飾粒材を含有させ、該加飾粒材含有のセメント配合材を板状に成形して表面が凹凸状の成形体を得、その後に該成形体を硬化処理し、しかる後にブラスト処理により表層部を除去することによって該加飾粒材を表面に露出させる処理を行い、該加飾粒材による表面加飾を行うことを特徴とする。
【０００４】
請求項２の加飾方法は、セメント配合材中に粒径が０．３〜５ｍｍ，比重２．０以下の加飾粒材を含有させ、該加飾粒材含有のセメント配合材を板状に成形した後、成形体を硬化処理し、その後に表層部を除去することによって該加飾粒材を表面に露出させる処理を行い、その後に艶消材入りの透明な第一塗料を下塗り処理し、次いで艶消材入りの透明な第二塗料を上塗り処理して表面仕上げし、前記加飾粒材による表面加飾を行うことを特徴とする。
【０００５】
【作用及び発明の効果】
上記のように請求項１の加飾方法は、セメント配合材中に加飾粒材を含有させ、その加飾粒材含有のセメント配合材を板状に成形して表面が凹凸状の成形体を得、その後に硬化処理し、しかる後にブラスト処理により表層部を除去することによって加飾粒材を表面に露出させ、以て加飾粒材による表面加飾を行うもので、この方法によれば、セメント質建築用仕上げ材表面に加飾粒材を分散露出させることによって、従来得られなかった斬新な意匠性，美観を付与することができる。
【０００６】
この請求項１の加飾方法では、加飾粒材として粒径が平均粒径で０．３〜５ｍｍ（望ましくは０．５〜５ｍｍ）のものを用いる。
ここで０．３ｍｍ以上の大きさのものを用いるのは、それよりも粒径が小さいと加飾粒材を添加してもセメント質建築用仕上げ材表面において加飾粒材が目立たず、従って建築用仕上げ材に十分な意匠性，美観を付与することができないことによる。
一方で加飾粒材の粒径が５ｍｍよりも大きくなると、成形時に不具合を生じる場合がある。
【０００７】
請求項１の加飾方法では、また、加飾粒材として比重が２．０以下の軽量なものを用いる。
建築用仕上げ材の場合、切断その他の加工を良好に行えることが必要な条件であるが、かかる加飾粒材としてコンクリートの骨材として用いられる石，砂利等の比重の大きな硬いものを用いると切断等の加工を良好に行うことができず、従ってサイディング材として実際上用い得なくなってしまう。
これに対して比重２．０以下の密度の小さい加飾粒材を用いることで、切断その他必要な加工を良好に施すことが可能である。
【０００８】
またこのように加飾粒材として比重２．０以下の、比重の小さなものを用いることで、セメント質建築用仕上げ材の重量が加飾粒材の添加によって重くなってしまうといったことを防止でき、セメント質建築用仕上げ材の重量を軽量に維持することができる。
尚、加飾粒材の比重は製品の強度保持及びコストの観点から０．５以上であることが望ましい。
【０００９】
請求項１の加飾方法においては、建築用仕上げ材表面を波打状等の凹凸形状とし、また上記表層部の除去処理をショットブラスト処理，サンドブラスト処理等のブラスト処理によって行う。
【００１０】
表層部の除去処理としてこのようなブラスト処理を行うことによって、波打状等の凹凸形状を残したまま表層部を良好に且つ均一に除去処理することができ、内部の加飾粒材を表面に露出させることができる。
【００１１】
ところで加飾粒材を表面に露出させるための表層部除去処理を行った後、そのままの状態で建築用仕上げ材を建材製品として用いることも可能であるが、請求項２の加飾方法ではその後に艶消材入りの透明な第一塗料を下塗り処理し、次いで艶消材入りの透明な第二塗料を上塗り処理して表面仕上げし、その状態で建築用仕上げ材として住宅等の外装用に用いる。
このように表面に透明な塗料を塗布処理して用いることで、建築用仕上げ材に対して良好な耐久性を付与することができる。
【００１２】
この請求項２の加飾方法では、下塗り用の第一塗料及び上塗り用の第二塗料の何れも艶消材入りの透明な塗料を用いることを特徴としており、これによってセメント質建築用仕上げ材の基材（塗料の塗布処理していない状態のもの）の色及び表面性状をそのまま見せることができる。
【００１３】
また第一塗料及び第二塗料の何れにも艶消材が含まれているので、見た目に塗料が塗布してあるようには見えず、セメント質建築用仕上げ材の基材自体が直接外部に現われているような感じを見る者に感じさせることができる。
【００１４】
この請求項２の方法では、何れも艶消材入り且つ透明な第一塗料と第二塗料とを二層に積層塗布することを特徴としており、この場合、第一塗料としてセメント質建築用仕上げ材の基材からのアルカリ分の溶出，白華の発生を良好に抑制できる塗料を、また第二塗料として紫外線や酸性雨に対する耐性の強い塗料を用いることが可能となり、即ち第一塗料，第二塗料それぞれに役割分担させることが可能であり、基材からのアルカリ分溶出等によって塗膜が劣化したり、或いは外部からの紫外線や酸性雨等によって塗膜が劣化するのを効果的に防止でき、セメント質建築用仕上げ材の耐久性を効果的に高めることができる。
ここで、例えば下塗り用の第一塗料としてアクリルシリコン系塗料を、また上塗り用の第二塗料として珪素アルコキシド系の無機塗料を用いることができる。
【００１５】
これら請求項１，２の加飾方法においては、上記加飾粒材として多孔質粒材を用いることができる。
加飾粒材としてこのような多孔質粒材を用いることで容易に加飾粒材の比重を小さくでき、またこのような加飾粒材を含有させた建築用仕上げ材を切断等加工するに際して加工を容易なものとなすことができる。
【００１６】
これら請求項１，２の加飾方法においてはまた、上記加飾粒材をセメント配合材全体を基準として０．５〜１５重量％含有させることが望ましい。
０．５重量％未満であると、加飾粒材の量が少なくて建築用仕上げ材に対し十分な意匠性，美観を付与することが難しく、また逆に１５重量％より多く含有させると加飾粒材が目立ち過ぎて意匠性，美観が却って低下してしまう。
含有量のより望ましい量は１〜１０重量％である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を以下に詳述する。
図１（ロ）はセメント質建築用仕上げ材の一例を示したもので、図示のようにこの例のセメント質建築用仕上げ材１０は、マトリックス１２中に加飾粒材１４が満遍なく分散した状態で含有されており、その一部が表面に露出していて、建築用仕上げ材１０表面に石粒状の斑点模様を形成している。
【００１８】
尚、この例のセメント質建築用仕上げ材１０は幅寸法が４５５ｍｍ，厚さ寸法が１５．５ｍｍ，長さが３０３０ｍｍとされている。
また幅方向一端部には、隣接建築用仕上げ材１０との相じゃくり嵌合用の嵌合突部１６が全長に亘って形成されており、また幅方向他端部には対応する嵌合凹部１８が全長に亘って形成されている。
【００１９】
図２はこのセメント質建築用仕上げ材１０の製造手順の一例を示したものである。
先ず原料配合では、セメントに骨材として微粉（例えば１００μｍ程度）珪砂，顔料，必要に応じて補強繊維等を配合する。
ここで微粉珪砂は、例えばセメント１に対して珪砂１などの比率で配合する。勿論セメントと珪砂との比率は１：０．５〜１：１．５その他の範囲で適宜に変更可能である。
【００２０】
補強繊維としても各種のものを用い得るが、例えばかかる補強繊維としてポリプロピレン繊維を用いることができ、またその長さとしては３．０ｍｍ〜１．５ｃｍその他の長さのものを用いることが可能である。
また補強繊維の配合量としては、原料全体（セメント配合物全体）を基準として例えば０．５〜２．０重量％程度とすることができる。
顔料としても各種のものを用いることができるが、一例としてベンガラを例示することができる。その添加量については、例えば２〜５重量％その他の量で配合することができる。
【００２１】
本例では、更に加飾粒材１４を原料中に配合する。ここで加飾粒材１４としては粒径（平均粒径）が０．３〜５ｍｍ（望ましくは０．５〜５ｍｍ）で且つ比重が２．０以下のもの（望ましくは０．５〜２．０のもの）を用いる。
またこの加飾粒材１４として多孔質のものを用いるのが望ましい。
【００２２】
この加飾粒材１４としては各種のものを用い得るが、例えばケツ（頁）岩を微粉砕し、焼成して成る比重約１．６５の多孔質の粒材を好適に用いることができる。
この種粒材は日本メサライト工業株式会社からメサライトの商品名で市販されている。
尚、加飾粒材１４の配合量は原料（セメント配合材）全体を基準として０．５〜１５重量％（望ましくは１〜１０重量％）が好適である。
【００２３】
次に上記で得た原料（セメント配合材）を板状に成形する。尚この成形時点では、例えば成形体１０Ａ（図１(イ)参照）の厚みを１６ｍｍ程度としておく。
このときの成形方法としては押出成形，プレス成形その他の成形手法を用いることができる。
またその際、ローラ等を押圧するなどして成形体１０Ａ表面を波打状の凹凸形状としたり（図３(イ)参照）、或いは表面を平滑なフラット面とすることもできる（図１(イ)参照）。
続いてこの成形体１０Ａを養生処理してセメントを硬化反応させ、その後に乾燥処理を行って含水調整する。
【００２４】
この状態では図１，図３に示しているように加飾粒材１４はマトリックス１２中にほぼ満遍なく分散した状態で含有されているものの表面には殆ど露出しておらず、そこで次に成形・硬化体表面を表面研磨処理或いはサンドブラスト，ショットブラスト等のブラスト処理等を行って、表層部のマトリックス部分を除去する。
尚、ショットブラスト処理に際しては、後において表面に塗装を行う場合には塗料の成膜性を上げるため、１．０ｍｍ以下（望ましくは０．３〜１．０ｍｍ）の鋼球を用いるのが良い。
【００２５】
この表層部の除去処理によって、内部に埋まっていた加飾粒材１４が、図１，図３中の（ロ）で示すように表面に露出した状態となり、成形・硬化体（基板）表面に斑点様の模様が形成されるとともに、加飾粒材１４の点在によって質感（質量感）が付与される。
【００２６】
尚、図１に示しているように成形体１０Ａの成形時にその表面を平滑面として成形した場合には、表層部の除去処理として表面研磨処理を用いることができ、また図３に示しているように表面を波打状の凹凸形状等とした場合には、表層部の除去処理としてブラスト処理を好適に用いることができる。
【００２７】
次に成形・硬化体を所定長さ寸法に切断し、また上記嵌合突部１６，嵌合凹部１８を形成するための加工（しゃくり加工）を行う。
【００２８】
このようにして表層部の除去処理を行ったものをそのまま建築用仕上げ材として用いるようにしても良いが、好ましくは引き続いて表面に塗装処理を行う。
而してその塗装処理は、艶消材の入った透明な第一塗料を下塗り処理し、その上に同じく艶消材の入った透明な第二塗料を上塗り処理するようになすのが良い。
【００２９】
ここで下塗り用の第一塗料としては、図４（Ａ）に示すようなシロキサン結合の架橋構造を有するアクリルシリコン系塗料を、また上塗り用の第二塗料としては、図４(Ｂ)の(イ)又は(ロ)に示すような化学構造式を有する珪素アルコキシド系ポリマーに無機フィラーを充填した珪素アルコキシド系無機塗料を好適に用いることができる。
【００３０】
ここでアクリルシリコン系塗料は優れた耐アルカリ性を有し、基材からのアルカリ分の溶出及び白華の発生を良好に抑制する能力を有する。
また一方珪素アルコキシド系無機塗料から成る第二塗料は、紫外線，酸性雨等に対する耐性に優れ、従ってこのような第一塗料及び第二塗料を二層に塗布することによって、基材からのアルカリ分溶出等によって塗膜全体が劣化したり、或いは外部からの紫外線，酸性雨等によって塗膜全体が劣化するのを良好に抑制することができ、結果として塗膜の耐久性を効果的に高めることができる。
【００３１】
また塗膜としてこのような艶消材入り且つ透明のものを用いることで、建築用仕上げ材における基材の色，表面性状がそのまま外部から見えることとなり、またその塗膜は光沢を有しないことから外観上塗膜が存在しているように見えず、建築用仕上げ材１０表面を無光沢の自然な感じに仕上げることができる。
【００３２】
【実施例】
次に本発明の実施例を以下に詳述する。
＜実施例１＞
セメントに対して粒径１００μｍ程度の微粉珪砂を１：１の割合で加え、更に３．０ｍｍ〜１．５ｃｍの範囲内のポリプロピレン繊維を補強繊維として０．５〜２．０重量％の範囲内で加え、更に窯業用顔料（例えばベンガラ）を３重量％、ケツ（頁）岩を微粉砕及び焼結処理して成る、表２に示す化学組成の加飾粒材１４（商品名「メサライト」、粒径（平均粒径）１．５ｍｍ，比重１．６５）を５重量％添加し、原料（セメント配合材）とした。
【００３３】
【表２】
【００３４】
これをその後混合・混練し、押出成形機により押し出すとともに表面にロールを押圧して３ｍｍの波打状の凹凸を付けながら板状に成形した。尚このとき、図５（イ）に示すように成形体１０Ａ表面はマトリックス１２で覆われた状態にあって、加飾粒材１４は表面に露出していなかった。
次に養生，乾燥の後表面をショットブラスト処理し、表層部の除去処理を行った。このときショットブラストの鉄球粒径は１．０ｍｍとした。
【００３５】
図５（ロ）はこの表層部の除去処理後の表面状態を示したもので、図示のようにこの表層部の除去処理によって加飾粒材１４が表面に露出した状態となり、成形・硬化体表面に石粒状の加飾模様が形成された。
この処理の後、所定長さ寸法に切断加工を行うとともに、上記嵌合突部１６及び嵌合凹部１８の形成のための加工（しゃくり加工）を行った。
【００３６】
その後艶消材入りの透明のアクリルシリコン系塗料を１００ｇ／ｍ^２の量で下塗り処理した。そしてその上に同じく艶消材入りの透明の珪素アルコキシド系無機塗料を１００ｇ／ｍ^２の量で上塗り処理した。
【００３７】
＜実施例２＞
セメントに対して粒径１００μｍ程度の微粉珪砂を１：１の割合で加え、更に３．０ｍｍ〜１．５ｃｍの範囲内のポリプロピレン繊維を補強繊維として０．５〜２．０重量％の範囲内で加え、更に窯業用顔料（例えばベンガラ）を２重量％、実施例１と同じ加飾粒材１４を２重量％添加し、原料（セメント配合材）とした。
【００３８】
その後これを混合・混練し、押出成形機により押出しを行ってフラット板を成形した。その後養生，乾燥処理した後、表面研磨処理を行って表層部の除去処理を行った。
しかる後切断加工と嵌合突部１６及び嵌合凹部１８の形成のための加工を行った。
引き続いて実施例１と同じ塗料を用いて下塗り処理及び上塗り処理を行った。
但しこの実施例２では上塗り用の珪素アルコキシド系無機塗料を８０ｇ／ｍ^２の量で塗布した。
【００３９】
＜実施例３＞
セメントに対して粒径１００μｍ程度の微粉珪砂を１：１の割合で加え、更に３．０ｍｍ〜１．５ｃｍの範囲内のポリプロピレン繊維を補強繊維として０．５〜２．０重量％の範囲内で加え、更に窯業用顔料（例えばベンガラ）を３重量％、実施例１及び２と同じ加飾粒材１４を５重量％添加し、原料（セメント配合材）とした。
【００４０】
これをその後混合・混練し、押出成形機により押し出すとともに表面にロールを押圧して３ｍｍの波打状の凹凸を付けながら板状に成形した。
養生，乾燥の後表面をショットブラスト処理し、表層部の除去処理を行った。このときショットブラストの鉄球粒径は０．３ｍｍとした。
この処理の後、所定長さ寸法に切断加工を行うとともに、上記嵌合突部１６及び嵌合凹部１８の形成のための加工を行った。
【００４１】
表１は以上の実施例品についての加工性を、上記加飾粒材１４に代えて３号珪砂（粒径（平均粒径）１．５ｍｍ，比重２．３）を添加した比較例１及びそのような粒材を添加していない比較例２との比較において示したものである。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１の結果から明らかなように、本実施例に従って加飾粒材１４を加えても切断加工性は殆ど損なわれないことが分かる。
尚、これら実施例１〜３に従って得られたセメント質建築用仕上げ材は、何れも表面に加飾粒材１４が分散状態で露出しており、それら加飾粒材１４の存在によって質量感に溢れた、また意匠性，美観に優れたものであった。
【００４４】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例方法の要部工程をセメント質建築用仕上げ材の例ととともに示す図である。
【図２】本発明の一実施例方法の工程説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部工程をセメント質建築用仕上げ材とともに示す図である。
【図４】本発明の実施例で用いた塗料の化学構造式を示す図である。
【図５】本発明の実施例における表層部除去処理前後の表面性状の変化を示す図である。
【符号の説明】
１０ セメント質建築用仕上げ材
１０Ａ 成形体
１２ マトリックス
１４ 加飾粒材