JP2004256783A - 超音波短分子化表面美装塗料 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート表面の最終美装仕上げでは、従来工法としては左官工事によるコンクリート補修と、塗装による色調合わせされたペイントの吹き付けが行われて来た。前者では非常に時間が掛かると言う欠点とコテ跡が残ると言う欠点が有り、後者ではコンクリート表面とは異質なペンキ面に成るという欠点が有った。
【解決手段】酢酸ビニル系接着剤を基材とし、此れに無機微粒子を混入して水を加え敵宜の粘度調整を施し、撹拌機にて充分に混ぜ合わせて色調調整の後、さらに撹拌をしつつ可聴域超音波（８〜１６ｋＨＺ）にて接着剤の長鎖分子結合を短分子に切断し微粒子化し、エアーガンノズル及びスプレーノズル吐出口端部の残留塗料乾燥硬化による目詰まり原因を排除する事を目的とした事を特徴とする表面美装用塗料。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する分野】本願発明は塗料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート打ち放し面、又はコンクリート造形面と同じ肌合いや色調を再現するそっくりの相似面を形成する吹き付け、刷毛塗り塗料は現在まで調合された標準品は販売された事は無かった。需要としてはコンクリート表面の修整、補修工事が挙げられるが、従来では現場でコンクリートや砂、着色剤等を敵宣混合し左官工事として表面塗り合わせが普通に行われて来た。あるいは塗装としては樹脂系のカラーペイントを色合わせし吹き付け又は刷毛、ローラー塗装で処理されて来たが、これらは明らかにコンクリート面とは異質であり、一目でコンクリート表面とは全く違うものと判別される仕上がりであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本願第一の発明は、利便性の追求に在りコンクリート表面の補修、修整工事がワンタッチで出来る事が課題であった。工事に要する作業時間の短縮、工事に掛かる前準備、撤収等の時短、これらは大掛かりな工事になればなるほど重要な課題であった。勿論工事遂行の方法はその内でも核心的な課題であり、殊に巨大な工事現場では表面への吹き付け塗装の実現が待たれていた。更に、コンクリートに限定する事なくどのような材料にもコンクリート調の面が造形出来得る塗料、然も手軽に使用が出来て、誰でも簡単に取り扱える塗料及び市販標準塗料の開発が求められていた事は事実である。塗装ガンノズル、スプレー缶ノズルの吐出口端部での残留塗料の乾燥硬化は目詰まりの原因で、塗装作業上のおおきな障害であり、安定した塗装作業を実現することは重要な課題であった。これらを総合的に勘考し解決するべく本願発明が成された。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】コンクリート表面補修修整工事の利便性を追究した結果、以下の結論に達した。塗装ガンで吹き付け塗装が可能なコンクリート調合塗料又は無セメント無機材混合塗料の必要性である。実際的にそのような塗料を製造するに当たって塗装ガンで吹ける塗料と、コンクリート調に仕上がる塗料とは二律背反的矛盾が存在する。つまり、塗装ガンで吹ける塗料はガンノズルとの関係性に於いて粒度制限が有って、大きな粒子では目詰まりする。更に流体力学上から細管中の移送でレイノルズ係数を一定の流体に調整しなければ連続的順調に噴射することが出来ない、実際、絶えず断続的に乱噴霧と噴射停止が繰り返し、この状態を継続するといずれ目詰まりを引き起こす。また、接着剤を混入する関係上乾燥硬化の問題からノズル詰まり対策が必要であった。これらの矛盾や問題を克服する為に調合工程で種々の試行を実施したが結果的には調合撹拌時にベックマン可聴域超音波で接着材長鎖分子及び混合した塗料コロイド分子を短分子に切断すれば噴霧に関する諸問題は解決された。調合撹拌と粒度調整には可聴域超音波振動が大きく作用する事が判明した。最大の効果は流体移送係数（レイノルズ係数）が向上し、第一に細管移動の際に抵抗感が大きく減少し、且つ塗装の結果も塗膜形成面、噴射速度、接着力面等で良好であった。塗膜形成では非常に滑らかな塗装面と角部や凸面細部に緻密性と精密性が顕著に出現する結果を得る事が出来た。これらは超音波による塗料分子の切断によって微粒子化された結果齎された現象である。本願発明の超音波短分子、微粒子化塗料はその使途目的から混入材の多くが固体成分で形成される為に細密な撹拌が重要である。この点についても超音波振動が寄与していることは明白である。勿論、塗料粘度は大きな要因で有るが、希釈率についても通常のペイントとは異なり、また比重も相当に大きい性格の物である。元来塗装ガンには不向きな不安定な塗料である為この種の塗料が一般に市販されなかった理由である。以上の如く本願発明の可聴域超音波振動による撹拌と塗料分子の切断は、本塗料接着基材の長分子及び混合塗料コロイド分子を微粒子化し塗装作業の安定に大きく資するものである。
【０００５】
【実施例】ポリマーセメント、モルタルを基材とし、肌合いと色調を調整するためにセピオライト微粒子とアルミナ微粒子、強化材として各種ミネラル、金属アルコキシドを加え、二酸化珪素等をバランスブレンドし水溶性接着剤を加えて機械撹拌する。これを粘度調整した後、機械撹拌と併行に可聴域超音波発振器にかけて塗料の分子切断処理と充分な撹拌処理を行い、一般市販の塗装用ガンで吹き付け塗装を実施した。被塗物はベニヤ板、杉板、アルミ、ステンレス、鉄、銅の板、パイプ。コンクリート壁、発泡スチロール片アクリル、塩化ビニール片、ガラス等に塗装した。膜厚は０，８〜２，０ｍｍの間とした。仕上がりはコンクリート面そのものが再現され相似性は比類なき物となった。長時間の安定した吹き付けが出来、ノズルの目詰まり、断続性乱噴射は一度も発生しなかった。（４時間実施）
次に、ノンセメントタイプでは、接着基材にセピオライト、アルミナ、微小粒砂を混合し色調整に岩絵の具を加え機械撹拌し、可聴域超音波発振器にかけて塗料を分子切断処理を行い。一般市販の塗装用ガンで吹き付け塗装を実施した。さらにスプレー缶に充填し噴射塗装を断続的に実施した。中断時間は３０分間とし塗装時間は２分間を約８時間繰り返した。ノズルの目詰まり、断続性乱噴射は一度も発生しなかった。極めて安定した作業が実現した。
超音波での接着剤長分子の短分子化（切断）に要する時間は１８００ｇ当たり約３０分は必要である。（撹拌と併行実施が条件）短分子化された塗料は見た目にもサラサラとして撹拌状況に変化が現れ、例えば抵抗が小さくなる関係で回転流速が上がり、また渦の盛り上がりと段数が低くなる。従って機械的な負荷が軽減される。例えば撹拌プロペラあるいはキルンの回転速度が上がる等である。明らかに流体における粘度、粘性等の特徴的な変化が出現する。
本願塗料の大量製造方法としては、市販機械撹拌機の撹拌容器に超音波発生ユニットを設置する改造を行い、製造容量に応じてその都度敵宣の設計が必要である。
【０００６】
【発明の効果】本願第一の発明、可聴域超音波発振器を用いた塗料の分子切断による諸効果を挙げると、塗料の流動性、細管移送係数の向上。吹き付け機器の洗浄性向上、塗装ガン先端部ノズルの残留塗料の排除によって、目詰まり、断続性脈動、乱噴霧が解消された。塗装の結果としては特徴的には滑らかさが優れ液垂れが一切起きず、乾燥速度が早い。これらは塗料の微粒子化が影響している。本願塗料のさらなる特徴として、トルコ産セピオライトを配合した場合、その特性から湿度調整機能、脱臭機能が付加された。この作用は防黴、経年劣化、変色対策、脱臭対策として添加量でコントロール可能である。
本願第二の発明、本塗料はセメントを混入してもしなくても乾燥後コンクリート面と同様の肌合い、色調を呈し質感が相似し、然も大抵の物質に塗布出来ることが特徴である。極めて滑らかなコンクリート調塗料で誰でもその再現性は可能である。特別な技術は不要であり手軽に使用することが出来る優れた表面美装用塗料である。殊にノンセメントタイプ塗料ではあらかじめ調合製造したものを缶またはスプレー缶に充填し、経時硬化しない故に安定供給が実現する。これは水硬性セメントを配合した場合には不可能である。また気硬性セメント配合ならば空気との接触を断つ必要が生じるがスプレー缶では問題はない。

Claims (3)

1. 酢酸ビニル系接着剤を基材とし、此れに無機微粒子を混入して水を加え敵宣の粘度調整を施し、撹拌機にて充分に混ぜ合わせて色調調整の後、さらに撹拌をしつつ可聴域超音波（８〜１６ｋＨＺ）にて接着剤の長鎖分子結合を短分子に切断し微粒子化し、エアーガンノズル及びスプレーノズル吐出口端部の残留塗料乾燥硬化による目詰まり原因を排除する事を目的とした事を特徴とする表面美装用塗料。
2. 上記塗料は無機微粒子を混入しているが故に乾燥後、コンクリート打放し表面、又はコンクリート造形表面と肌合いや色調、質感が相似し、大抵の物質面、例えば木材、合板、紙、金属類、硬質、軟質プラスティック類、岩石、ゴム、ガラス等に、勿論コンクリート表面への補修及び修正等の広範囲且つ多彩な材質に塗装処理が可能であることを特徴とする請求項１記載の美装用表面塗料。
3. 該塗料の無機混入材料によって、３種類のタイプに区分するものとし、それぞれ用途が異なる。第一に無セメント型（缶、スプレー缶内充填し缶内では長期間硬化しない。）第二に水硬性セメント型（現場調合し短時間で硬化する。）第三に気硬性セメント型（空気遮断容器内に密封すれば中期間硬化しない。）上記は施工状況及び塗料使用状況によって使い分ける。但し、いずれも吹き付け塗装用の専用塗料として用いるものである。