JPS59182286A - 着色セメント瓦の製造方法 - 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】 本発明は耐候性その他の特性に優れたメタリック外観を
有する着色セメント瓦の製造方法に関するものである。

近年住宅のプレハブ化及び低コスト化に伴い、施工性及
び製造コスト面の有利さから、従来の日本瓦や西洋瓦に
代ってセメント瓦の使用が急増しており、今後ますます
需要が伸びるものと予想される。セメント瓦はセメント
、硬質細骨材及び水等を混和した上で加圧成形し、長期
間養生を施して硬化せしめ製造される。この様なセメン
ト瓦はそのままで使用されることもあるが、最近では外
観上高級化をはかるため、着色されて用いられることが
殆んどである。着色法としてはセメント瓦の表面に一液
アクリル又は二液アクリルウレタン樹脂からなる着色塗
料を塗布する方法が一般的である。しかしながら、この
様な高分子材料は原材料費が高くなるという難点があり
、更に退色現象や剥離現象を生ずる場合が多く、満足す
べきものではない。一方着色セメントに水を加えたもの
や白セメントに着色顔料と水を加えてなるものを歓布し
着色層を形成せしめ養生し更には必要に応じてその上に
高分子材料よりなる透明塗料を塗布し、高級感を出すと
いう方法も検討されている。しかしながらこれらの場合
もエフロレッセンス等の変色が生じたり、セメント瓦と
着色層との密着性が不十分であり、クランク剥離等のト
ラブルが生じ易いという欠点がある。更には、上記の如
き着色セメント瓦のエフロレッセンス及び変色を防止す
るため及び耐久性を付与するために溶剤型塗料又は水系
塗料等の上塗塗料を塗装する場合があるが、この場合に
は着色層の塗布後上塗塗装を施す迄の時間を適正に選ば
ないとエフロレッセンス防止が困難であり、また上塗後
長期間経た場合、着色層と上塗塗膜層間に歪が、生じた
り層間の密着性が低下してフクレ、クラック及ヒ剥１［
Ｉｍ等のトラブルを生じる事が多い。またこれら従来の
塗料は、１コート仕上げで厚膜塗装するとワキ、チデミ
等が生じやすいので通常２コート仕上げがなされていた
。

以上の如く、従来のセメント瓦の着色被覆法及び使用被
覆材には性能上及び適用上程々の欠陥が存在しており、
更に塗装上の欠陥も存在している。

本発明は、上記の如き従来技術に鑑みセメント瓦のメタ
リック外観を有する着色被覆を施すための優れた方法を
提供することを目的とするものである。特に本発明にお
いては、］コート仕上げでワキ、チデミが生じにくい比
較的厚い膜厚（約６０〜３００μ）が得られ、且つセメ
ント瓦との密着性等の良好な優れた塗膜特性をもち、さ
らに光沢ムラのないメタリック外観を有し、また長期間
にわたって風雨にさらされ、表面が磨耗してきても塗膜
内部に存在する金属粉が下層に行く程、リッチに存在し
ているため常にメタリック外観が保持出来る塗膜を形成
することを目的とする。

このような目的は （ａ）　　（ｔ）　　アクリル酸又はメ、タクリル酸エ
ステル共重合エマルジョン樹脂（エステル は炭素数１〜８のアルキル基）あるい は前記アクリル酸又はメタクリル酸エ ステルとスチレンとの共重合エマルジ ョン樹脂（スチレン含量は３０重量％ 以下）固形分・・・・・・・・・２０〜８０重量％（１
１）　　ビスフェノール型エポキシエマルジョン樹脂固
形分・・・・・・・・・０．５〜４重量％（ｆｉｌ）　
　充填剤　　　・・・・・・・・・５〜４０重量％ＱＶ
）　　セメント　　　・・・・・・・・・４〜２０重量
％（Ｖ）　　着色顔料　　・・・・・・・・・０〜１５
重量％（Ｖｔｌ　　金属粉または金楓箔粉 ・・・・・・・・・５〜４０重量％ （Ｖ＋＋）　　鱗片状マイカ粉・・・・・・１〜５重量
％（ｖｉｉｉ）　　前記エボキ／エマルジョン樹脂の０
、８〜１，２当量のポリアミド樹脂または脂肪族多価ア
ミン硬化剤、 及びさらに必要に応じ各種添加剤少量からなりかつ［（
ｌ　ｌ＋（ｉｌ）　）　／４ｖ）の重量比が２〜９の範
囲である混合物１００重量部、ならびに （ｂ）　　水７０〜３００重量部 を混練して得られた塗料組成物をセメント瓦表面に塗装
する着色セメント瓦の製造方法により達成される。

塗料組成物において用いられるアクリル酸又はメタクリ
ル酸エステル共重合エマルジョン樹脂を構成する成分で
ある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
モノマーのアルキルエステルとしてはメチル、エチル、
ｎ−ブチル、イソブチル、ターシャリ−ブチル、２−エ
チルヘキシル、ペンツル、プロピル、イングロビル、就
−ブチル等が代表的なものとして用いられる。炭素数９
以上のエステルは乳化重合時にダル物が発生したり、エ
マルジョン粒子の疎水性が高くなり、セメント混和用エ
マルジョン樹脂の合成には下適である。又、これらのア
クリル酸（又はメタクリル酸）エステルとスチレンとの
共重合エマルジョン樹脂も用いられるが、スチレンを３
０重量％以上用いると、出来たエマルジョン塗膜の耐候
性が著しく低下するため耐久性の必要な屋外用エマルジ
ョン樹脂としては好ましくない。特に好ましいアクリル
酸又はメタクリル酸エステルとしてはメタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸フチル、アクリル酸
２−エチルヘキシルであり、またスチレンを使用する場
合は２０重量％以下が特に好ましい。また、必要ならば
アクリル酸、メタクリル酸２−ヒドロキンエチル等の官
能基モノマーを数重量％共重合することも可能である。

本発明に用いられるアクリル酸（又はメタクリル酸）エ
ステル共重合エマルジョン樹脂又はアクリル酸（又はメ
タクリル酸）エステルとスチレンとの共重合エマルジョ
ン樹脂はセメントと混和されるため、耐アルカリ性を有
し、セメント混和安定性に優れているものがよく、その
ためには乳化重合時の乳化剤としてアルキルフェノール
ポリエチレンエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、
ポリエチレングリコールオレイルエーテル等ノエーテル
Ｍ：　ソにビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリコール脂肪酸エ
ステル等のエステル類：ポリプロピレングリコールポリ
エチレングリコール重合体、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどのノ
ニオン界面活性剤単独又はアニオン界面活性剤との併用
でもノニオン界面活性剤が多くア・　ニオン界面活性剤
は少量で使用することが必要である。これらアクリルエ
マルジョン樹脂の分子量は５万〜３０万好ましくは１０
万〜２０万であるのが有利である。また、その成膜温度
は０〜３０℃であるのが好ましく、３０℃を越える場合
には硬化塗膜が硬くなり過ぎてクラックを生じやすくな
り好ましくない。

これらの樹脂は上記混合物（ａ）中において固形分２０
〜８０重景％の割合で配合される。樹脂が２０Ｍ、量％
未満であると塗料組成物中における濃度が低すぎて充填
剤、セメント金属粉または金属箔粉及び着色顔料との比
重差により浮上してくる樹脂により形成される塗膜表面
がポーラスな状態となり、緻密性に欠はルタメエフロレ
ツセンスがおこり易く、更に樹脂成分が少ないため可撓
性に欠は長期間経過後に塗膜にクラック及び剥離現象が
生じ易くなる。一方、樹脂が８０重量％を越えるとセメ
ントの硬化及び樹脂の硬化が遅れ十分な塗膜強度が得ら
れず塗膜の耐水性が低下する。

樹脂の好ましい配合割合は３０〜６０重量％である。

塗料組成物において用いられるビスフェノール型エポキ
シエマルジョン樹脂としては、ビスフェノールＡとエビ
クロルヒドリルから得られる芳香族ジグリシジルエーテ
ル類で平均分子量３５０〜】０００の樹脂を乳化剤を用
いて、水分散型にしたものであシ、樹脂固形分として、
上記混合物（＆）中に０．５〜４重量％が用いられる。

樹脂が０．５重量％未満てあると、素地との密着性が低
下し、４重置％を越えると、形成された塗膜の耐候性が
著しく低下する。樹脂の好ましい配合開会は１〜３Ｍｔ
％である。

塗料組成物において用いられる充填剤としては炭酸カル
シウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、タルク、ク
レー等の無機質系粒状物が例示出来る。この充填剤は、
もろさの改良及び増量のため配合されるものであり、粒
径５０μ以下に混練したものが好ましい。

充填剤は、上記混合物（ａＪ中において５〜４０重量％
の割合で配合される。これらはこの範囲において塗膜の
緻密性、もろさ及び耐久性その他を改善する効果が太き
いからである。

、＠科組成物において用いられるセメントとしてはポル
トランドセメント、高Ｐセメント、シリカセメント、ア
ルミナセメント等が例示できる。セメントは本発明方法
においては上記の混合物（ａＪ中において４〜２０重量
％の割合で配合される。セメントが４重量％未満だと塗
膜硬度の向上が十分でなく、下地との密着性が低下する
。一方、セメントが２０重置火を越えると、セメント硬
化に必要な水分が十分に供給されず従って水利反応が十
分に進行しないので、緻密で硬い塗膜が得られずエフロ
レッセンスが生じ易くもろくなる。

塗料組成物において用いられる着色顔料としては一般の
塗料用無機質顔料が代表的であるが、色によっては、耐
アルカリ性及び耐候性を有する有機顔料でもよい。たと
えば黒く着色する場合には、カーボンブラック、酸化鉄
等、赤の場合には弁柄等、緑の場合には酸化クロム等、
青の場合にはシアニンブルー等、白の場合には二酸化チ
タン等が例示できる。

着色顔料は粒径５０μ以下に混練したものが好ましい。

なお、着色顔料は必ずしも添加する必要ないが、混合物
（ａｌ中に１５重量％以下の割合で配合することが出来
る。

塗料組成物において用いられる金属粉あるいは金属箔粉
（以下両者を単に金属粉という）としでは、金、蟹、銅
、鉄、亜鉛、ニッケルあるいはこれらの酸化物、これら
る主成分とする合金（例えば真鍮、ステンＶス等）等の
通常３０〜４００メツシユ・ぐス程度の粒度のものが用
いられる。金属粉は、得られる塗膜にメタリック外観を
出すために配合されるが、上記の混合物（ａ）中におい
て５〜４０重量％の割合で配合される。金属粉が５重量
％未満だとメタリック外観が得られず、−万４０重量％
を越えると塗膜の可撓性（伸び衝撃）が著しく低下する
。

塗料組成物において用いられる鱗片状マイカ粉としては
、マイカ粉表面を二酸化チタン、オキシ塩化ビスマス等
で処理したもの、その他未処理マイカ粉が用いられる。

具体的には、市販されているものとしてイリオ７ジン（
ニー・メルク社製）、マールメイド、ナクローマー、マ
ーライト、ムラノカラー（以上マール社製）、・ぐ−ル
グレイズ（日本光研工業社裂）、アフレア（イー・アイ
・デュポン社製）等が挙げられる。鱗片状マイカ粉は金
属粉と異なり、多重反射により複雑な色合の光彩効果を
有するため金属粉と併用することにより光沢ムラのない
メタリック外観塗膜が得られる。

鱗片状マイカ粉は、上記の混合物（ａ）中において１〜
５重量％の割合で配合される。鱗片状マイカ粉が１重量
％未満であると光沢ムラのないメタリック外観塗膜が得
られず、一方５重量％を越えると塗膜の可撓性が著しく
低下する。なお、前記金属箔粉及び鱗片状マイカ粉は、
塗膜内部へ紫外線の侵入、水の浸透等を防止する効果を
有するため塗膜の耐久性を向上させる効果をも有する。

塗料組成物において用いられるエポキシ樹脂用硬化剤と
しては、ジアミン又はジアミン誘導体等と二塩基酸又は
二塩基酸誘導体等の重縮合によって得られるポリアミド
樹脂あるいはエチレンジアミン、ジエチレントリアミン
、トリエチレンテトラミン等の脂肪族多価アミンあるい
はフェノールｍ脂、ｘｙＷキ”樹脂等で変性した脂肪族
多価アミンが適当である。硬化剤の使用量はエポキシ樹
脂のエポキシ基の０．８〜１．２当量になる様に使用す
る必要がある。０．８当量未満及び１．２当量を越える
と本来のエポキシ樹脂の特性例えば密着性、可撓性が著
しく低下しその他耐久性等の性能も低下するので好まし
くない。

塗料組成物において用いられる添加剤としては、たとえ
ば顔料分散性、塗装作業性及び保存性等を良好なものと
するための分散剤、消泡剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤
、塗膜の成膜性をよくするための成膜助剤等が例示でき
る。

更に、塗料組成物において、上記混合物（ａＪ中（１）
アクリル酸（又はメタクリル酸）エステル共重合エマル
ジョン樹脂又はアクリル酸（又はメタクリル酸）エステ
ルとスチレンとノ共重合エマルノヨン樹脂の固形分と（
１１）エポキシエマルジョン樹脂の固形分との和と、（
Ｖ）セメントとの重量比は［：（１）＋（１１）］／Ｉ
ＩＶ）＝　２〜９である。この比率が２より小さい場合
には、塗膜の耐候性、密着性が悪くなりエフロレッセン
スが発生し、塗膜性能の良い状態での厚膜を形成するこ
とが出来ず、一方この比率が９より大きい場合には、塗
膜の密着性が悪く、硬度が不足し、厚膜の形成ができな
い。

本発明において使用する塗料組成物は上記混合物（ａ）
　１００重量部に対して水７０〜３００重量部を配合し
塗料粘度５〜３０秒（２０℃岩田カップ）にしたもので
ある。この範囲内であればセメントの硬化及び塗装作業
性が良好であるからである。

尚、本発明者等はエマルジョン樹脂として酢酸ビニル樹
脂、酢樹ビニルーアクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル
樹脂等の酢酸ビニル系エマルジョン樹脂、あるいはスチ
レン−ブタジェン系エマルジョン樹脂等、塗料業界にお
いて代表的に使用されているエマルジョン樹脂について
も検討したが、例えば前者においては耐候性、耐アルカ
リ性が劣り更に長期耐久性に欠け、また後者においては
耐候性が劣り、いづれも本発明においては不適当である
ことが判明した。

以上の如き塗料組成物は、エアースプレー、エアレスス
プレー、ローラー、流し塗り等の塗装手段によりセメン
ト瓦表面に塗布され、自然乾燥もしくは加熱乾燥される
。

特に本発明においてはセメント瓦表面を４０〜７０℃に
予熱しておくと、塗膜が速く流動性を失うため比重の大
きい金属粉の沈降が防止出来、金属粉の分布が均一とな
るので望せしい。

なお、本発明の方法においては、未硬化のセメント瓦に
も適用出来、その場合は、セメント瓦と塗膜を同時に自
然養生もしくはそれと水中あるいは蒸気養生との組合せ
で乾燥硬化させる。

以上の如き本発明方法では次の如き特徴を有している。

（イ）　１コート仕上げでワレ、チデミ等のない約６０
〜３００μ程度の厚膜塗膜が得られる。

（ロ）　塗料組成物の構成成分としてエポキシ樹脂及び
セメントを含んでいるので被塗物であるセメント瓦との
密着性に優れ、緻密で硬い塗膜を得ることが出来、夏の
日照条件下においても塗膜の流動がなく耐久性のよい塗
膜が得られる。

（ハ）光沢ムラのないメタリック外観の塗膜が得られ、
かつ塗膜表面が摩耗してきてもメタリック外観が失なわ
れず、むしろしぷい独特のメタリック外観が得られる。

に）鱗片状マイカ粉、金属箔粉等を含み、かつ塗膜が緻
密化されているので水や紫外線に対する蔽断性があり、
エフロレッセンスを防止出来る。

以下実施例により本発明を説明する。同実施例において
部及び％はそれぞれ重量部及び重量％である。

第１表の塗料組成物を表面温度約５０℃に予熱したセメ
ント瓦の表面へ、乾燥膜厚約２００μになるよう吹付は
塗布し、１週間気中に放置した。得られた着色セメント
瓦密着性、硬度、エフロレッセンス促進試験凍結融解サ
イクル試験、耐候性試験、塗膜観の各試験結果を第１表
の下段に示した。

お試験方法及び評価は下記の通９行なった（１）密着性 ゛試験方法：塗膜の２切ゴバン目セロ アンテーグハクリ試験 評価：◎・・・５０１５０　、 Ｏ・・・４９１５０〜２６１５０　、 ×・・・２５１５０以下 （２）硬度 試験方法：鉛筆硬度 評価；◎・・・ＨＢ以上、 ○・・・２Ｂ〜Ｂ２ ×・・・３Ｂ以下 （３）　　エフロレッセンス促進試験 大　　　　試験方法：飽和消石灰雰囲気にて〔５０℃×
１６時間→２０℃×８ 時間〕４０サイクル 外　　　　評価：◎・・・全く異常なし、な　　　　　
　　Ｏ・・・極〈一部異常あり、×・・・全面異常あり （４）凍結融解サイクル試験 ン　　　　試験方法：［−２０℃×１６時間凍結→室温
×８時間〕３５サイ クル 評価二〇・・・全く異常なし、 Ｏ・・・極〈一部異常あり、 ×・・・全面異常あり（クラック有） （５）耐候性試験 試験方法：屋外１ケ年暴露 評価：◎・・全く異常なし、 ○・・・極く一部異常あシ、 ×・・・全面異常有（チョーキング 亮生、不均質なメタリック 外観等） （６ン　塗膜外観 試験方法二目視判定 評価：◎・・・光沢ムラのない均質なメタリック外観を
有する。

×・・・光沢ムラのある不均質なメ タリック外観を有する。

第１表より明らかの通り本発明の方法により得られ几塗
膜は優れたメタリック外観、性能を有していた。−万セ
メントリッチの比較例１、マイカ粉を含まない比較例２
、エポキシエマルジョン金倉まない比較例ａｉＪ：、’
ｖ−ｈ−ｆれもエフロレッセンスが発生し、耐候性が悪
かった。

注１）実施例１、比較例Ｊ〜３・・・ステンレス粉 実施例２・・・ニッケル粉 実施例３．４・・・酸化鉄箔粉 注２）　　ｒ　Ｉｒ１ｏｄｉｎ　１０１　Ｒｕｔｌ］ｅ
　５ｉｌｖｅｒ　Ｊ（Ｍｅｒｃｋ社商品名） 注３）実施例１〜２、比較例１〜３・・・ポリアミド樹
脂硬化剤 実施例３〜４・・・エポキシ樹脂変性脂肪族多価アミン 注４）分散剤、消泡剤、成膜助剤、防カビ剤からなる混
合物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　（ａ）（ト）　アクリル酸又はメタクリル酸
   エステル共重合エマルノヨン樹ｍ　ｔ　−ｒ−ステルは
   炭素数１〜８のアルキル基） あるいは前記アクリル酸又はメタク リル酸エステルとスチレンとの共重 合エマルジョン樹脂（スｆし７含１に は３０重量％以下） 固形分　　・・・・・・・２０〜８０重量％（１１）　
   　ビスフェノール型エボキシエマルノヨン樹脂固形分・
   ・・０．５〜４重量％Ｑ１１）充填剤　　・・・・・・
   ・・・・・５〜４０重量％ＱＶ）　　セメント　・・・
   ・・・・・・・・・４〜２０重量％（Ｖ）　　着色顔料
   　・・・・・・・・・・・・０〜１５重量％（１１０金
   域粉′または金属箔粉 ・・・・・・・・・・・５〜４０重量％ｔｖｉｌ）　　
   鱗片状マイカ粉・パ１〜５重量％（Ｖｉｉｉ）　　ｍ　
   記エポキシエマルジョン樹脂の０．８〜１．２当量のポ
   リアミド樹脂または脂肪族多価アミン硬化剤、 及びさらに必要に応じ各種添加剤少量 からなりかつＣ（ｉ　）±（ＩＩ＋　〕／　ｌｖ）の重
   量比が２〜９の範囲である混合物１００重量 部、ならびに （ｂ）水７０〜３００重量部 を混線して得られた塗料組成物をセメント瓦表面に塗装
   することを特徴とする着色セメント瓦の製造方法。 （２）上記塗料組成物を表面温度４０〜７０℃に予熱し
   たセメント瓦表面に塗装することを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の着色セメント瓦の製造方法。