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JP3212572B2 - 石目状シ−トなどシ−ト成型用組成物、及びそれを用いたシ−トの製造方法 - Google Patents

石目状シ−トなどシ−ト成型用組成物、及びそれを用いたシ−トの製造方法

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JP3212572B2
JP3212572B2 JP12851699A JP12851699A JP3212572B2 JP 3212572 B2 JP3212572 B2 JP 3212572B2 JP 12851699 A JP12851699 A JP 12851699A JP 12851699 A JP12851699 A JP 12851699A JP 3212572 B2 JP3212572 B2 JP 3212572B2
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JP
Japan
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inorganic powder
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武志 山口
太一郎 加藤
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株式会社明光建商
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/21Efflorescence resistance

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石目状、岩肌状、
樹皮状、土壁状、あるいは木目状などの表面外観を有す
るシ−ト成型用組成物、及びそれを用いたシ−トの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種のシ−トとしては、水
硬性無機セメント粉末、水性樹脂エマルジョン、シラス
バル−ンなどの発泡体粒子、及び炭酸カルシウムなどの
非水硬性無機質粉末を含有する組成物、及びかかる組成
物の水性スラリ−を成型せしめたのち、95℃〜160
℃に加熱して硬化・乾燥させるものが開示されている
(特開平5−338399号公報、特開平5−3390
43号公報参照)。そして、かかる従来のシ−トは、シ
−ト成型時の離型性が良好で、樹皮など所要の外観によ
く似た表面外観を呈するのみならず、屋外で土木用途に
使用するさいに凍結安定性や折り曲げに対する抵抗性に
富む優れた効果を有するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く構成された従来例は、水硬性無機質セメント粉末を
主成分とするものであるから、その水和反応はシ−トの
品質に大きな影響を及ぼすものである。このため、例え
ば、セメントの水和反応が過度の場合においては弾性や
触感等を喪失しやすいのみならず、折り曲げ抵抗力を弱
化せしめ、また、水和反応が不充分の場合においては未
水和反応分のセメントが残留して白華現象を生起し、美
観を損いやすいのみならず、水中に長時間浸漬せしめた
さいには強度が大となって伸びが低下するなどの欠点を
有するものである。
【0004】本発明は、かかる従来例の問題点を解決し
ようとするもので、従来例の特性を失うことなく、常に
適度の硬さと伸びを有し、しかも、白華現象のおそれが
ない石目状シ−トなどシ−ト成型用組成物、及びこれを
用いたシ−トの製造方法を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、請求項1記載の発
明は、潜在水硬性無機質粉末100重量部と、アルカリ
性刺激剤1〜15重量部と、水性樹脂エマルジョン(樹
脂固形分量)40〜100重量部と、非水硬性無機質粉
末0〜300重量部とを含有してなることを特徴とす
る、石目状シ−トなどシ−ト成型用組成物を要旨とする
ものである。
【0006】請求項2記載の発明は、潜在水硬性無機質
粉末100重量部と、アルカリ性刺激剤1〜15重量部
と、水性樹脂エマルジョン(樹脂固形分量)40〜10
0重量部と、非水硬性無機質粉末0〜300重量部とを
含有してなる組成物の水性スラリ−を所要形状の型に塗
付又は流し込んで乾燥反応せしめることを特徴とする、
石目状シ−トなどシ−トの製造方法を要旨とするもので
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明における潜在水硬性無機質
粉末としては、一般に高炉スラグを好適に使用すること
が出来る。かかる高炉スラグは、高炉より排出される溶
融スラグを水で急冷して高石灰アルミノシリケ−トガラ
ス質にしたものであり、その化学組成はCaO、Al2
O3、MgOなどより構成され、潜在水硬性、即ち、ア
ルカリ性刺激剤の存在下に水硬性を示すものである。そ
して、かかる高炉スラグとしては、新日鉄化学株式会社
製のエスメント(登録商標)や株式会社神戸製鋼所製の
K−セメント(登録商標)を好適に使用することが出来
る。
【0008】本発明にかかるアルカリ性刺激剤として
は、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナト
リウム、メタケイ酸ナトリウムなど強アルカリ性物質を
使用する。そして、該アルカリ性刺激剤は、高炉スラグ
のガラス構造を破壊してCaO、SiO2、Al2O3、
MgOの溶出を促進せしめ、液相中の各イオン濃度を高
めて水和物を継続的に析出させる作用を有する。つま
り、高炉スラグのガラス質を構成している不規則な−O
−Si−O−Al−O−の三次元網状構造体の鎖状結合
がアルカリ性刺激剤の強アルカリのために切断され、こ
の網目構造内に取り込まれているCa、Mg、Alなど
の修飾イオンが容易に溶出し、溶出した各イオンがカル
シウムシリケ−ト水和物やカルシウムアルミネ−ト水和
物を生成して硬化するものである。なお、かかるアルカ
リ性刺激剤は、高炉スラグの表面をPH12前後まで上
昇させるだけでよく、いったん反応が始まれば高炉スラ
グ自身から溶出するアルカリ成分によりPHの持続が出
来るものである。このため、アルカリ性刺激剤は高炉ス
ラグ100重量部に対して1〜15重量部の配合割合で
添加し、1重量部以下の場合には高炉スラグの水硬性を
生起せしめることが出来ず、また、15重量部を越える
場合には過度のアルカリ分による白華を生じたり、耐水
性の低下、過剰アルカリの溶出による環境の汚染などを
招来せしめるおそれがある為好ましくないものである。
なお、水硬反応が進行しないと、凍結サイクル(−20
℃大気中凍結・5℃水中融解)に対する抵抗性が低下す
る。
【0009】また、水性樹脂エマルジョンとしては、た
とえばアクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n・
ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、
メタクリル酸2エチルヘキシル、アクリル酸n・プロピ
ル、メタクリル酸n・ブチル、酢酸ビニル、アクリル
酸、メタクリル酸n・プロピル、スチレン、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン
酸、アクリル酸アミド、メタクリル酸エチル、エチレ
ン、ブタジエンなどより選ばれた不飽和単量体の1種又
は2種以上を乳化重合させて得られるホモ重合体又は共
重合体のエマルジョン、さらにはこれらの重合体エマル
ジョンの2種以上の混合物が用いられる。また、水性エ
ポキシエマルジョンのような硬化性樹脂の水性エマルジ
ョンも使用することができる。更に、ウレタンエマルジ
ョン、ウレタン水溶液、シリコンエマルジョンも使用す
ることができる。
【0010】これらの水性樹脂エマルジョンは、住友化
学工業株式会社製のスミカフレックス(登録商標)S−
401・S−420、BASFディスパ−ジョン株式会
社製のアクロナ−ル(登録商標)S−400、YJ30
42D、YJ3031D等の商品名で市販されている。
なお、上記のアクロナ−ルS−400、アクロナ−ルY
J3042Dはアクリル酸エステル−スチレン共重合体
樹脂の水性エマルジョンである。そして、かかる水性樹
脂エマルジョンのTgは5℃以下が好ましく、好適には
−20〜−50℃である。また、これらの水性樹脂エマ
ルジョンは、高炉スラグ100重量部に対して好ましく
は40〜100重量部(樹脂固形分量)の割合で配合す
るとよい。かかる配合割合が多すぎると柔らかくて良い
が、表面粘着性が強くて汚れやすく、また、成型時の硬
化・乾燥時間、特に乾燥に要する時間が長くなって生産
性が低下する。更に、前記の配合割合が少なすぎると石
目状シ−トなどのシ−トが固くてもろくなるものであ
る。
【0011】非水硬性無機質粉末としては、例えば炭酸
カルシウム、硅砂、タルク、クレ−、セラミック粒子、
その他各種の無機質顔料、無機質着色用顔料などを挙げ
ることが出来る。かかる非水硬性無機質粉末は必ずしも
必須成分ではないが、フィラ−として配合するのが好ま
しい。そして、その配合割合は、前記水硬性無機質粉末
100重量部に対して0〜300重量部、好ましくは3
0〜150重量部である。かかる配合割合が多すぎる
と、得られるシ−トが硬くてもろくなり、特に水に浸漬
すると著しく硬いものとなる。
【0012】その他、本発明においては、必要に応じて
ポゾラン粉末を適宜配合せしめるとよい。かかるポゾラ
ンとしては、フライアッシュ、シリカフュ−ム、もみ殻
灰などの人工ポゾラン、あるいは微粉末状のシラスや白
土、火山灰に起因する天然ポゾランを挙げることが出来
る。かかる微粉末状ポゾランは、水の存在下でCa(O
H)2またはCaイオンと反応して新たな低カルシウム
系の水和物を生成するもので、通常、フライアッシュを
好適に使用する。その配合割合は、潜在水硬性無機質粉
末100重量部に対して0〜30重量部である。そし
て、かかる配合割合が多すぎると、硬化反応が遅れるた
めに固さが安定しないのみならず、フライアッシュ中の
不純物による反応異常や着色を生じる。
【0013】本発明の石目状シ−トなどシ−ト成型用組
成物を用いてシ−トを成型するには、その組成物を必要
に応じてさらに水を加えてから充分に混練りして適度な
含水状態の水性スラリ−状に調製せしめた後、石目状な
ど所要の凹凸や模様を有する化粧型枠に塗付したり、あ
るいは流し込んで成型せしめる。この際、調製水性スラ
リ−は化粧型枠内に一度に流し込んで成型せしめてもよ
く、あるいは、かかる調製水性スラリ−の一部や別の水
性スラリ−を予め化粧型枠の内面に塗付して乾燥被膜を
形成せしめたのち調製水性スラリ−を流し込んで成型せ
しめてもよい。なお、上記の化粧型枠としては、発泡ポ
リスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ウレタン
ゴム、シリコンなどの材質により所要の凹凸や模様のネ
ガ模様を形成せしめたものを用いると共に、その内面に
は脱型を容易化せしめるべくポリオレフィン、ポリエス
テル、シリコン系やフツ素樹脂、ホウロウ、ウレタン、
テフロンなどの極性の異なる素材でもって剥離面を形成
せしめたり、あるいは、オイル、シリコン油、グリ−ズ
類などの剥離剤を塗付せしめてもよい。そして、成型が
完了すると、化粧型枠にはめた状態で30℃〜70℃の
温度下に乾燥して硬化せしめる。この際、セメントのよ
うに養生などをする必要がなく、また、加温しなくても
硬化反応するが、時間がかかるために好ましくは加熱す
るのが良い。
【0014】成型せしめたシ−トは、更に石目らしさな
どを高めたり、強度を向上せしめるなどの目的で、外表
面に適宜の粉末状着色材を散布せしめたり、着色塗料や
クリヤ−塗料などを塗付せしめてもよいものである。
【0015】以上のようにして製造せしめた石目状など
のシ−トは、コンクリ−ト構造物、コンクリ−ト二次製
品、あるいは鋼板など平面および曲面構造物のみなら
ず、筒状体や棒状体の外表面に貼着し、屋外の厳しい自
然環境に耐えて周囲の景観にマッチせしめるべく使用に
供する。
【0016】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を示すが、本発明
はこれに限定されるものではない。 実施例1〜6、比較例1〜6 表1に示す配合割合に基づいて配合し、ミキサ−により
混練りして水性スラリ−を調製せしめた。次いで、水性
スラリ−を所要の化粧型枠内に流し込み、平均5mmに成
型せしめたのち、表1に示すシ−ト製造条件下に生成し
てシ−トを得た。
【0017】上記実施例1〜6、及び比較例1〜6で得
られた各シ−トについて、折り曲げ性、弾性、20℃と
60℃の水中に浸漬後のそれぞれの場合のシ−ト外観、
凍結サイクル、および粘着性を調べ、評価した結果を表
2に示す。
【0018】表2から明らかな通り、実施例は比較例に
比して、折り曲げに対する抵抗性があり、生成時のみな
らず20℃と60℃の水中に浸漬せしめた場合において
も常に適正な弾性に富み、しかも、白華現象を生じるこ
となく凍結安定性や非粘着性に優れていることが理解出
来るものである。
【0019】なお、上記の折り曲げ性は、シ−トの表面
上に直径20mmの円筒を置き、その円筒に沿ってシ−
トを180度折り曲げた時の状態を目視により調べ、下
記の基準により評価した。 ◎−−−全く異常なし。 ○−−−シ−トの曲げ部分が元の状態に戻るのに若干の
時間がかかる。 △−−−シ−トの曲げ部分にクセが残る。 ×−−−シ−トが折れる。
【0020】又、上記の弾性は、シ−トの裏面を上にし
て合板(厚さ10mm)の上に置き、2Kg/cm2で
押圧してから放圧した後の圧縮変形を調べ、下記の基準
により評価した。 ◎−−−圧縮変形あり。 ○−−−圧縮変形が多少ある。 △−−−圧縮変形が殆んどない。
【0021】更に、20℃と60℃の水中に浸漬せしめ
た後のシ−ト外観については、下記の基準により評価し
た。なお、弾性については前記と同様の基準により評価
した。 ○−−−目視で異常なし。 ×−−−白華が認められる。
【0022】また、凍結サイクルは、5℃の水中に1日
間浸漬せしめたのち、−20℃下に2時間と5℃の水中
下に2時間との繰り返しによる凍結サイクル試験を行っ
た。なお、凍結サイクルについては下記の基準により評
価した。 ◎−−−300サイクル以上 ○−−−200サイクル以上 ×−−−100サイクル以上
【0023】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、得られるシ−ト
の折り曲げに対する抵抗性があり、弾性に富むものであ
る。そして特に、本発明は潜在水硬性無機質粉末を主成
分として使用するものであるから、セメントを主成分と
して使用する従来例に比して、白華現象を生じるおそれ
はなく、常に変らぬ景観を呈するのみならず、風雨にさ
らされた場合においてもその弾性を弱化せしめるおそれ
は殆んどないものである。
【0024】請求項2記載の発明は、折り曲げに対する
抵抗性があり、しかも、常に弾性に富むのみならず、白
華現象を生じることなく常に変らぬ景観を呈するシ−ト
を製造することが出来るものである。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C04B 14:06) C04B 14:06) Z 111:21 111:21 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 28/00 - 28/36 B28B 1/00 - 1/54

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潜在水硬性無機質粉末100重量部と、ア
    ルカリ性刺激剤1〜15重量部と、水性樹脂エマルジョ
    ン(樹脂固形分量)40〜100重量部と、非水硬性無
    機質粉末0〜300重量部とを含有してなることを特徴
    とする、石目状シ−トなどシ−ト成型用組成物。
  2. 【請求項2】潜在水硬性無機質粉末100重量部と、ア
    ルカリ性刺激剤1〜15重量部と、水性樹脂エマルジョ
    ン(樹脂固形分量)40〜100重量部と、非水硬性無
    機質粉末0〜300重量部とを含有してなる組成物の水
    性スラリ−を所要形状の型に塗付又は流し込んで乾燥反
    応せしめることを特徴とする、石目状シ−トなどシ−ト
    の製造方法。
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