JPS5934158B2 - 無機質製品の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、建築用の外装材、内装材等に用いられる無
機質製品の製法に関するものである。

建築用外装材および内装材として、一般に、セメント系
、石こう系の無機質板が用いられている。し力化ながら
、このような無機質板は、多孔質で ・あるため、表面
が摩耗しやすく、吸水性が大で、きめが粗くて外観が悪
く、そのうえエフロレツセンスが発生しやすいという欠
点を有していた。このような欠点を解消するために、無
機質板の表面にセメント系のカラーフライ層を形成する
ことが行われている。しかしながら、カラーフライ層も
、きめがやや粗く、かつ製造の際、特に養生、乾燥時に
亀裂が入つたり、また兼１難しやすかつた。このような
亀裂や剥離を抑制するために、カラーフライ層中に繊維
を含ませることが行われたが、このようにすると、カラ
ーフライ層のきめが粗くなるという欠点が生じた。また
、無機質板の表面に高炉スラグを主成分とするスラリー
を塗布し、養生、硬化させることも考えられたが、高炉
スラグは、硬化が遅いために製造時間が長くなり、かつ
生成硬化層（板表面に生成する）のきめが粗くなるため
、満足できるものが得られなかつた。さらに、無機質板
、特にスレート板の表面に、ガラス皮膜を形成すること
が考えられ、すでに一部で実施されているが、このよう
にして無機質製品を製造する場合は、製造工程の複雑化
を招き、かつ製品が高価になるという難点があつた。こ
の発明者らは、このような事情に鑑み研究を重ねた結果
、高炉スラグを微粉砕化し、これを用いたスラリーで無
機質板の表面に塗布層を形成し、ついで養生、硬化させ
ると、高炉スラグの硬化が適正になり、かつ、きめが細
かく、亀裂や剥離の起こらないガラス状の硬化物層（塗
布層の硬化により生成）が生成することを見いだしこの
発明を完成した。

すなわち、この発明は、無機質基体の表面に、高炉スラ
グ微粉砕物を主成分とするスラリーを塗布し、ついで養
生、硬化させることを特徴とする無機質製品の製法をそ
の要旨とするものである。

つぎに、この発明を詳しく説明する。この発明では、高
炉スラグ微粉砕物を主成分とするスラリーを用いる。

そのようなスラリーは、高炉スラグをそのままボールミ
ル等で微粉砕し、これに水を加えて混練してスラリー状
（乾式法）にしたり、高炉スラグを予め水と混練してス
ラリー状にし、これをコロイドミル等に掛けて微粉砕化
（湿式法）したりすること等によりつくられる。この場
合、スラリー中の高炉スラグ微粉砕物は、粒径が１〜１
０μであることが必要である。すなわち、粒径が１μ未
満であつてもさしつかえはないが、実際にその粒度まで
粉砕することは困難である。また、粒径が１０μを超え
ると、高炉スラグ微粉砕物の硬化が遅くなるとともに、
生成硬化物層のきめが粗くなり、外観および防水性等が
悪くなる傾向がみられるからである。なお、高炉スラグ
微粉砕物を主成分とするスラリーを湿式でつくる際には
、高炉スラグ微粉砕物の粉砕中の水和（スラグが微粉末
状になると反応性が向上し水和が起こりやすくなる）を
防ぐために、硬化遅延剤を添加するようにすることが好
ましい。必要な場合には、乾式でスラリーをつくる際に
添加してもよい。また、高炉スラグ微粉砕物を主成分と
するスラリーに、樹脂を含有させるようにすると、生成
硬化物層が柔軟になつて割れが防がれるとともに、一層
緻密になり、生成硬化物層のきめが一層細かくなるので
ある。

高炉スラグ微粉砕物を主成分とするスラリーに含有させ
る樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコー
ル等の水溶性樹脂や水性エマルジヨン化しうる酢酸ビニ
ル樹脂、ＳＢＲｌゴムラテツクス等が用いられる。水に
分散させることができなかつたり、有機溶剤のみに溶解
するような樹脂は、スラリー中に均一に分散しないため
、高炉スラグ微粉砕物の硬化を著しく阻害するようにな
るのである。スラリーに樹脂を含有させるには、例えば
前記の樹脂をそのままスラリーに添加したり、または水
溶液や水性エマルジヨンにしてスラリーに添加すること
が行われる。樹脂の含有量は、２〜３０重量％（固形分
）に選ぶことが好ましい。すなわち、２重量％（以下「
％］と略す）未満では樹脂を含有させた効果が発揮され
ず、逆に３０％を超えると生成硬化物層の表面硬度や耐
水性が悪くなる傾向がみられるからである。高炉スラグ
微粉砕物を主成分とするスラリーが塗布される無機質基
体としては、セメント等の水硬性無機質結合材を用いた
もの、例えばセメント板、石こう板があげられる。

しかし、これに限定するものではない。また、無機質基
体には、硬化したものばかりでなく、未硬化状態のもの
、すなわち、水硬性無機質結合材を用いたスラリーを抄
造、注型等により賦形したもの（養生、硬化前のもの）
も含まれる〇このような無機質基体の表面に、高炉スラ
グ微粉砕物を主成分とするスラリーを塗布（こて塗り、
スプレー、流し掛け等）する。

このとき、塗布後の硬化を促進するため、硬化刺激剤（
アルカリ物質）をスラリーに添加するようにしてもよい
。スラリーの塗布は、塗布層の厚みが０．２〜２ｍｍ１
こなるように行うことが好ましい。塗布層の厚みが０．
２ｍｍ未満になるように塗布することは困難であり、逆
に２ｍｍを超えるように塗布しても効果の増大は期待で
きないからである。つぎに、上記のスラリーの塗布によ
り形成された塗布層を養生、硬化させて目的とする無機
質製品を得る。この場合、無機質基体が未硬化状態のと
きは、塗布層の硬化と無機質基体の硬化がほぼ同時に起
こるため、生成硬化物層が無機質基体に強固に密着する
ようになる。このようにして得られた無機質製品は、表
面に、きめが細かく亀裂や剥離の生じないガラス状の硬
化物層が形成されているため、外観が著しく美麗であり
、耐水性が大で、耐エフロレツセンス性も大である。

また、製造に長時間を要さず、しかも製造が容易であり
、安価である。つぎに、実施例について比較例と併せて
説明する。

〔実施例 １〕 高炉水砕スラグ（需品名：エスメント、新日本化学社製
）と水とを等量混合してスラリー状にし、これをコロイ
ドミルに掛けた。

このとき、コロイドミルの目開きを徐々に小さくしなが
ら、数度コロイドミルを通し、高炉水砕スラグ微粉砕物
を主成分とするスラリー（スラグ微粉砕物入りスラリー
）をつくつた。上記のスラグ微粉砕物の粒度は平均５μ
であつた。このスラリーは、常温で放置するときは粉砕
後３０分経過した時点より硬化を開始した。し力化、加
熱養生するときは加熱直後から硬化を開始した。つぎに
このスラリーを、４個（２個１組）の無機質基体（パル
プ１０％入りセメント板、１０ｃＴｒＬｘ２０Ｃ７７Ｌ
１比重１．３未満）に下記のようにして塗布した。１上
記のスラリーを無機質基体の表面に塗布し、こてで仕上
げた。

２上記のスラリーをスプレーで無機質基体の表面に塗布
し、ついでロールで平滑化処理を行つた。

ついで、上記のようにしてスラリーが塗布された２個１
組（上記１，２の方法によりスラリーが塗布されている
）合計２組の無機質基体を、１組は湿空中において常温
で１週間養生し、他の組は湿空中において８０℃で１０
時間養生した。

その結果、表面に０．５ｍｍ厚の硬化物層をもつ無機質
製品が得られた。この硬化物層は、ガラス状であつて緻
密であり、硬度が大であつた。そして外観が極めて優れ
ており、その上に水滴を落としても２時間以上吸い込ま
ず防水性に著しく富んでいた。〔実施例 ２〕下記の原
料を下記の割合で配合した。

つぎに、上記の配合物を水とともに混練して濃度１０％
のスラリーをつくり、これを抄造して、（固形分）／（
水）＝６／４の抄造板（無機質基体）をつくつた。

ついで、この抄造板の表面に、実施例１と同様にしてつ
くつたスラグ微粉砕物入りスラリーを層状に抄き上げて
塗布層を形成し、この塗布層をロールで平滑にした。つ
ぎに、これを湿空中において、８０℃で１０時間養生し
、無機質製品を得た。このものは、実施例１で得られた
ものと同様に優れた特性を有しているうえ、さらに無機
質基体と塗布層とが同時に養生されているため生成硬化
物層が基体に強固に一体化しているという特長も有して
いた。なお、得られた無機質製品は、基体の比重１．１
０、厚み１０ｎ，．硬化物層の比重２．０、厚み０．３
〜０．５ｍ１Ｌであつた。〔実施例 ３〕高炉水砕スラ
グ（エスメント）をボールミルで粉砕し平均粒径２μの
粉砕物をつくつた。

つぎに、これに水を加えて（水）／（スラグ）＝０．３
５になるように調節して混練しスラグ微粉砕物入りスラ
リーをつくつた。このとき、スラグ微粉砕物の硬化を遅
延させるために、ヘキサメタリン酸ナトリウムを１％（
対スラグ）添加した。この硬化遅延剤入りのスラリーの
硬化遅延時間は、温度３０℃で約１時間であつた。つぎ
に、このスラリーを、実施例２と同様にしてつくつた抄
造板の表面に塗布し、その上にシートを重ね、ついで全
体を第１図に示すように裏返して養生し無機質製品を得
た。第１図において、１は抄造板、２は塗布層、３はシ
ートである。この無機質製品も実施例１で得られた無機
質製品と同様の優れた特性を有しているうえ、さらに生
成硬化物層の表面がシートの平滑面の転写により著しく
平滑になつているという特長も有していた。〔実施例
４〕 実施例３と同様にして高炉スラグ微粉砕物をつくり、こ
れに水を加えて（水）／（スラグ）二０．５０になるよ
うに調節し混練した。

このとき、ヘキサメタリン酸ナトリウム硬化遅延剤を２
％（対スラグ）添加した。つぎに、このスラリーを実施
例２と同様にしてつくつた抄造板の表面にフローコータ
で塗布した。ついで、全体を湿空中において８０℃で１
０時間養生し、無機質製品を得た。得られた無機質製品
は、実施例１で得られたものと同様の優れた特性を有し
ていた。〔実施例 ５〕 実施例１と同様にしてスラグ微粉砕物入りスラリーをつ
くり、これを軽量コンクリートの表面に塗布してこてで
平滑化し、その上をシートで被覆し養生した。

シートは、塗布層の平滑化と養生中における水分の蒸発
を防止し養生の円滑化を図るためのものである。得られ
た無機質製品を第２図に示す。図において、４は軽量コ
ンクリート、５は硬化物層である。この無機質製品も実
施例３で得られたものと同様の優れた特性を有していた
。〔比較例 １〕高炉水砕スラグ微粉砕物に代えて、ポ
ルトランドセメント微粉砕物を用いるようにした。

しかし、ポルトランドセメントをコロイドミルで湿式粉
砕している際にセメントが水和し発熱した。そして得ら
れた微粉砕物は、硬化が完了しており、それを用いても
硬化物層は生成できなかつた。〔比較例 ２〕 ポルトランドセメントをポツトミルで乾式粉砕し、これ
を水と混練してスラリーをつくり、このスラリーを用い
実施例１と同様にして無機質製品をつくつた。

この場合、ポルトランドセメントの微粉砕物は水と混練
中に著しく発熱硬化してしまつたため、良好な硬化物層
が生成せず、硬化物層がパサパサのチヨーキングを起こ
しやすいものとなつた。〔比較例 ３〕 スラグ微粉砕物入りスラリーに代えて、ポルトランドセ
メント入りのスラリーを用いた以外は実施例１と同様に
して無機質製品を得た。

この場合、養生は常温での１週間養生で行つた。得られ
た無機質製品の硬化物層は、養生、乾燥時の収縮により
一部ひび割れしており、また工フロ試験により工フロが
発生した。〔実施例６〜１５〕 実施例１と同様にしてスラグ微粉砕物入りスラリーをつ
くり、これに、後記の表に示す樹脂をスラリーの固形分
に対して同表に示す量（固形分）だけ添加した。

このときのスラリー中における樹脂の分散状態を第３図
に示す。図において、６は水、７はスラグ微粉砕物、８
は樹脂粒子である。つぎに、これを軽量コンクリートの
表面に塗布してこてで平滑化し、ついで湿空中において
８０しＣで１０時間養生して無機質製品を得た。得られ
た無機質製品は、一般に実施例１と同様の優れた特性を
有するうえ、さらに表面の硬化物層が一層緻密であり、
かつ柔軟性に富んでいて割れにくいという特長を有して
いた。なお、上記のようにして得られた実施例６〜１５
の無機質製品の硬化物層の個々の性能は次表のとおりで
あつた。表において、Δは実施例６〜１５のうちの標準
的な値より小さいことを示し、○は標準、◎は標準より
も優れていることを示す。柔軟性は、長さ１ｍの試料板
を矢高１０ｃｍになるように曲げたときのひび割れの発
生状態で調べ４た。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の製造状態説明図、第２図
は他の実施例によつて製造された無機質板の断面図、第
３図はスラリー中における樹脂の分散状態を説明する説
明図である。 １・・・・・・抄造板、２・・・・・・塗布層、３・・
・・・・シート、４・・・・・・軽量コンクリート、５
・・・・・・硬化物層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無機質基体の表面に、粒径１〜１０μの高炉スラグ
   微粉砕物を主成分とし樹脂を含むスラリーを塗布し、つ
   いで養生・硬化させることを特徴とする無機質製品の製
   法。