JPH0422872B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、充分な光沢があり、また充分な密着
強度のガラス層を表面に形成した施釉セメント質
基材の製法に関するものである。

従来技術及び問題点 セメント質基材、例えば、コンクリート板、
GRC板、石綿セメント板、ケイ酸カルシウム板
上にコーテイング膜を形成し、耐候性を向上させ
るとともに美観を付与する試みは、有機質、無機
質の塗料を塗布する方法、セメント質基材上に釉
薬を施し、焼成して釉面を得る方法等が試みられ
ている。しかしながら有機質塗料を塗布する方法
はセメント質基材が主として建築物の外壁に利用
される点からその耐候性の面で不充分であり、
又、防火の面からも耐熱性が低く安全とは言い難
い。

次に無機質塗料についても、商品化がされてい
るが、塗膜の安定性、耐熱性、耐汚染性等の点で
解決すべき問題が数多く建材の表面仕上げ用とし
て、耐久性のあるものは得られていない。

一方、セメント質基材上に釉薬を施し焼成する
ことによつてガラス層を形成しようという試みも
なされ、耐候性のある製品が得られているが、セ
メント質基材全体を窯炉で焼成しているので、莫
大な熱エネルギーを必要とし、省エネルギー・省
コストの面で好ましくなく、又、加熱によつてセ
メント質基材材料が劣化する。また更に基材が劣
化するとガラス層が剥離する。特にガラス繊維を
含むGRC板、石綿を含む石綿セメント板等熱劣
化の激しい、繊維材料等を含むセメント質基材に
は利用できないのが現状である。

これらを解決するため、熱に敏感な例えば500
℃で熱劣化するセメント質基材上へガラス層を形
成するための方法として、セメント質基材の表層
のみを局部的にガスバーナーで加熱し、 該基材自体の表面を熔かすか、あるいは該基
材表面に塗布したガラス原料を熔かして、ガラ
ス層を得ようとする試み、 あるいは該火炎中で、ガラス層を形成する釉
薬粒子を熔融し、それを直接該基材に付着させ
る試みが行なわれてきた。

然し乍ら上記では、該火炎が安定せず火炎の
状態のコントロールが困難であり、膜厚及び色に
関して均一なガラス層を得ることは難しかつた。
従つて、釉薬の熔融が不均一であるため、ガラス
層と基材との剥離が起きやすい。またガラス層の
色の調整も、火炎によるすすの付着と火炎内の酸
化条件がガラス層の色をかえてしまうので難し
い。更に伝熱によつて基材表面も熱劣化を受け
る。

又、の場合、火炎中釉薬粒子が高温にさらさ
れるために分解したり、又、粒子のブロツキング
が起こつたりして均一なガラス層が得られなかつ
た。更に前記のと同様に剥離及び熱劣化の問題
がある。

上記の問題点は、主に(1)セメント質基材が熱劣
化を受け易い性質であり、そして(2)釉薬は一般に
高融点であつて、しかも不充分な熔融ではかなり
の粘性を有する性質であることに原因する。これ
らの相反する基材の性質(1)及び釉薬の性質(2)の両
者を同時に満足させて基材にガラス層を密着する
ことは、従来極めて困難であつた。

解決手段 本発明によつて、セメント質基材上に、釉薬を
施し、均一な釉薬塗膜を形成し、プラズマ炎によ
つて釉薬塗膜のみを短時間で熔融し、ガラス層を
セメント質基材に密着させる方法を用いて前記の
問題を解決することに成功した。なお、上記の均
一な釉薬塗膜とは、塗布された釉薬にムラがな
く、その該塗膜の厚み及び色が均一なことを意味
する。

本発明者は、基材上の釉薬塗膜にプラズマ炎を
相対的に移動しながら実質的に一定の距離を維持
して適用し、該基材を熱劣化することなく該釉薬
塗膜を熔融して該基材上にガラス層を均一に密着
できることを予想外にも見い出した。

この予想外の作用効果は、例えば、 (イ) プラズマ炎は非常に高温度であるので、該プ
ラズマ炎の相対的移動によつて釉薬はほぼ瞬間
的に充分に熔融するため該基材の加熱は実質的
に無視できる程度であること、 (ロ) 更に、基材の釉薬塗膜上をプラズマ炎が連続
的に移動して、該釉薬塗膜を均一且つ連続的に
充分に熔融するので、ガラス層のピンホール、
割れ目等の発生が回避されること、等によるも
のと思考される。

発明の概要 本発明の方法は、通常は、実質的に平面状の釉
薬塗膜を有するセメント質基材に有利に適用され
るが、急激な形状変化のない曲面状の釉薬塗膜を
有する該基材にも適用できる。即わち、後者の場
合、該釉薬塗膜とプラズマ発生装置（例えばプラ
ズマガン）との距離の変化が約５％以内であれ
ば、平面状の釉薬塗膜の場合と同様に実施可能で
ある。

両者の距離が約５％以上に渡つて変化する場合
には該釉薬塗膜曲面との距離がほぼ一定となるよ
うに、該曲面の変化にそつてプラズマガンの位置
を該間隔方向に移動してプラズマ炎を適用するの
が望ましい。なお、円筒状又は円柱状等の棒状の
基材表面に施釉する場合は、例えば施釉された棒
状の基材を回転させながら移動させて、プラズマ
炎を適用することができる。

本発明に使用する装置は、少なくとも、一個の
プラズマガン並びに該プラズマガン及び施釉され
た基材を夫々保持する支持具から本質的に成り、
そして該釉薬塗膜全体にプラズマ炎を均一に適用
するため、該ガンの支持具及び／又は該基材の支
持具を移動させる手段を備えることを特徴とす
る。例えば、複数個のプラズマガンを所定の間隔
に配置して固定し、該ガンの配列と実質的に垂直
方向に該ガンから一定の距離を維持して、施釉さ
れた基材を移動させる搬送機を備えた構成の装置
が例示される。この複数個のガンの代りに一個の
プラズマガンを該搬送方法と垂直方向に往復して
移動させる態様も例示される。更に上記の曲面状
の釉薬塗膜を有する基材の場合は、該曲面の変化
に応じ、プラズマガンの位置を両者の間隔方向に
変化させることができる。なお、上記の各態様に
おける各移動手段は、エレクトロニクスによつて
自動的に制御することが可能である。これらの制
御手段は、例えば、自動工作機械等の技術常識に
基づき成し得るので、エレクトロニクスによる制
御に関する詳しい記述は省略する。

作 用 本発明は、これらの点を改善すべく、釉薬粒子
のサスペンジヨンいわゆる釉泥漿をスプレー又は
幕掛け等をすることによりセメント質基材上に均
一な釉薬塗膜を形成し、その後安定した加熱が可
能なプラズマ炎を用いて該基材表面の該釉薬塗膜
の加熱を短時間行なつた。

プラズマ炎を本発明に用いた理由は、 プラズマ炎によればガラス層の膜厚及び色の
コントロールが、普通の火炎による場合よりも
良好であること、 セメント質基材の内部まで加熱する必要がな
く、該基材表面にガラス層を形成すればよく短
時間のプラズマ炎加熱で釉薬塗膜が熔融しガラ
ス層を形成すればよいからである。

その結果、今まで得ることが難しかつた均一な
厚みで、且つピンホール、クラツクがなく、密着
強度に優れた光沢のあるガラス層を得ることがで
きる。

発明の詳しい記述 本発明でのセメント質基材とは、水硬性の無機
セメント材料を必須成分として含む成形物から成
る基材を意味し、該基材は、代表的には、実質的
に平面状の施釉すべき表面を有するが、該表面は
曲面状であつてもよい。上記の無機セメント材料
には、例えば、ポルトランドセメント、アルミナ
セメント、高炉セメント、ジエツトセメント、ス
ラグセメント、石膏セメント等が含まれる。

本発明で使用するプラズマ炎とは、主として、
窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス等の不活性
ガスを電離させて形成する高温高速のプラズマジ
エツトを意味する。更に必要に応じて該不活性ガ
スに加えて水素又は空気等も使用される。

釉薬塗膜に適用されるプラズマ炎のエネルギー
範囲は、特に限定されないが市販のプラズマガン
が全て有利に適用される。

プラズマ火炎の一瞬間における適用面積は、プ
ラズマの発生エネルギーによつて変化するが、通
常約直径１cmから10cmの円形の面状で適用され
る。またプラズマガンと釉薬塗膜との距離は、通
常約５cmから30cmの間で主に釉薬の熔融温度によ
つて変化する。

実施例 １ 釉薬粒子（青色エナメル粉末、商品名ブライス
社製V2804）100重量部、エチルアルコール50重
量部、水150重量部を混合することによつてサス
ペンジヨンとし、これをエアースプレーガンを用
いて垂直に保持したJIS規格の石綿セメント基材
（300×300×３mm厚）上にスプレーした。施釉量
は、約９グラムである。気中に５分間放置した。
下記のプラズマガン（メテコ社製タイプ9MB）
を用いて該基材表面にプラズマ炎を横方向に40
mm／秒の速度で走査し、一回の走査毎に３cmずつ
縦方向に下降しながら釉薬塗膜だけを熔融した。
適用時間は、約２分を要した。プラズマの発生条
件は、440A、75V、N₂流量：2.83m³／時、H₂流
量：0.57m³／時であり、又、プラズマガンと該基
材との距離は17cmである。上記の一回の操作で約
30μｍの膜圧を有するガラス層が得られた。必要
に応じて、上記の操作を同様に繰り返すことによ
つて、所要の厚さの膜厚を有するガラス層が得ら
れることを確認した。このガラス層は光沢があ
り、ピンホール及びクラツクが無く且つ密着性の
良いものであつた。しかも該基材は損傷を受ける
ことはなかつた。

実施例 ２ 実施例１の石綿セメント基板の代りにセメント
コンクリート基板（300×300×10mm厚）を使用し
た。他は実施例１と同様に実施した。

これによつて、光沢のある密着性の良いガラス
層が得られた。しかもセメントコンクリート基材
は、破壊することが無かつた。

効 果 プラズマ炎を用いることにより、均一なガラ
ス層を得ることができる。その結果、セメント
質基材表面に不要な応力が発生することなく、
ピンホール、クラツクが発生せず、密着強度も
向上する。

ガラス層が均質になつているため、光沢ムラ
のないガラス層が得られる。

プラズマ炎を用いることにより、セメント質
基材表面の釉薬塗膜のみを熔融することが可能
なので、熱に敏感な基材（例えば耐熱性の低い
材料を含むセメント製品−GRC板、石綿スレ
ート板等）にも施釉が可能となる。

該基材上の釉薬塗膜のみの加熱であり、基材
全体を加熱することが無いので省エネルギー効
果も大きい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セメント質基材上に釉薬を施し、該基材及
   び／又はプラズマ発生装置を相対的に移動してプ
   ラズマ炎によつて釉薬塗膜のみを熔融し、ガラス
   層をセメント質基材に密着させたことを特徴とす
   る施釉セメント質基材の製造方法。