JP6889893B2 - 磁性塗料組成物、磁性塗料、磁性パテ及びこれらを用いた建装材 - Google Patents
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Description
さらに、軟磁性材は一般に黒い色をしていて、建材や建装材は黒い色になってしまい、内装材としては好ましく無い場合が多かった。そこで、黒い軟磁性材の上に再度塗装、又は表装シートを貼る必要があった。
しかし、特許文献1は、液体の水に接した状態あるいは浸漬されるという過酷な試験を実施すると、やはり錆の発生が認められ長期な信頼性に欠ける。
本発明の軟磁性塗料を壁紙や石膏ボードなどの表面に塗布すれば、磁石が吸着する白い室内壁面を確保できる。
また、鉄粉の重量が水性樹脂塗料の重量の2倍より低いと、磁性石膏層内の鉄粉の比率が低く、磁気吸着力が弱くなってしまう。
他方で、5倍より高いと相対的に樹脂バインダーの量が少なくなり、鉄粉間をつなぐバインダーとしての役割が果せなくなってしまう。
さらに、還元鉄粉表面の凹凸部に樹脂バインダーが絡みつき、あるいはアンカー効果をもたらして機械的強度の確保に好都合である。
また、亜鉛粉を加えた水性樹脂塗料に鉄粉を加えるに当って、大気圧より低い気圧の環境下で実施されてなる磁性樹脂塗料がより好ましい。
添加され半水石膏が再結晶して針状又は棒状の2水石膏になる際、還元鉄粉の凹凸や塗布された建装材表面の繊維や凹凸と絡んで好適である。
石膏ボードや合板などの建装材表面に塗布すれば、磁石を吸引する白い内装材となる。
また、本発明の軟磁性樹脂塗料組成物を軟磁性水性塗料や軟磁性水性パテに含ませると、黒色では無く白っぽい、少なくともネズミ色の、錆の発生も大幅に抑えられる軟磁性水性塗料や軟磁性水性パテとなる。
また、同様に、本発明の軟磁性樹脂塗料組成物を含む軟磁性水性塗料は、広く採用されている石膏ボード、加工木材、壁紙などの建装材に塗装することができる。
以下実施例でもって説明する。
白色顔料として酸化チタンを10〜20重量%含む白色水性樹脂塗料(株式会社アサヒペンが販売;水性多用途EX)5cc(約6グラム)に亜鉛粉(銘柄はF末。粒子径3〜5ミクロン。ハクスイテック株式会社が販売。)2グラムの割合で投入して撹拌した。その後、還元鉄粉(銘柄はDR−C2、平均粒子径は75ミクロン以上程度、DOWA IP CREATION社製)を20グラムの割合で加えて撹拌した。
以下の実施例及び比較例の各組成の数値は、実施例1と同様、何れも相対的な比率で表わすこととする。
鉄粉に樹脂塗料が絡み付き、鉄粉同士、及び紙繊維に絡み付いている。そして、小さな亜鉛粒子が散在している。
<実施例2>
ただし、塗料5ccに水道水を2cc加えて混合し、その後亜鉛粉2グラムを加えた。鉄粉を加えて混合後、焼き石膏(家庭化学工業社製高級工作石膏)を0.5グラム加えて混合し、比較的粘度が高い組成物を実施例1と同様に厚紙の上に塗り付けた。
実施例1と同様に、樹脂塗料が鉄粉に絡み付いて覆い、鉄粉どうしを強固につないでいる。
亜鉛粉が散在し、石膏と思われる結晶が観察できる。
使用した亜鉛粉の電子顕微鏡写真を図3に示す。
亜鉛粉の添加を零としたこと以外は実施例1と同様にして、厚紙の上に組成物を塗り付け、乾燥した。
磁性層の断面の電子顕微鏡写真を図4に示す。亜鉛粉が存在しないこと以外は、実施例1の図1と同様であった。
実施例2と同様の手順で組成物を得て、厚紙の上に塗料を塗り付けた。
ただし、加える水道水は3.5ccとし、亜鉛粉はゼロとし、焼き石膏を5グラムとした。
磁性層表面の電子顕微鏡写真を図5に示す。
これらのコップは、室温が30〜35℃のエアコンの無い室内に放置し、錆の発生状況を肉眼で観察すると共に、一部を写真に撮った。この観察結果は表2に示している。
また、磁性層の表面の電子顕微鏡写真を撮った。
同様に、図Bは実施例1の略70時間後で、よく観察すると錆が認められるが、写真では判らない。同様に図Cは比較例1の略70時間後であるが、錆は進行している。
図E(b)は、比較例1の同様の時間後である。肉眼で見れば赤褐色の錆が全面を覆っているが、写真でもその状態が示されている。
図Fは、実施例2の、略150時間後の写真である。赤褐色の錆は殆ど目立たない。
図7は、実施例2のサンプルを水道水に略150時間浸漬後の磁性層表面の電子顕微鏡写真である。磁性層表面の変質は実施例1の図6より少ない。また、砂状物が盛り上がっている状態は観察されなかった。
比較例2のサンプルの錆の発生は激しく、実施例との差があまりに大きいので比較の光学写真を撮っていないが、この電子顕微鏡写真から、最も錆び易く、錆が進行していることが明らかである。
「錆びない」という特徴に加えて、比較的大きな粒径である鉄粉間の隙間を埋めることが可能なので、好適である。
添加量は、鉄粉100重量部に対して30部以下、より好ましくは20部以下がよい。
これを越えると、金属鉄の磁気吸着力に比べて低い磁性成分が無視出来なくなり、低下してしまうからである。
そこで、少なくとも鉄粉を添加する前に、亜鉛粉を水性塗料に添加すると良い。
還元鉄粉の空僻などの空気が殆ど除去されるので、奥深い凹み部分にまで塗料樹脂が行き渡り、また亜鉛粉が該部分の近傍に散在することができる。
2水石膏として再結晶を開始すると粘度が上昇し、あるいはパサパサとなり、あるいは塗布が出来なくなってしまう。そこで、半水石膏の添加は塗料として使用する直前が良い。組成物の可使時間を長くする目的で少量の薬剤を加えても良い。
この塗料は、アクリル樹脂系のエマルジョン型の水性塗料であるが、本発明がこの塗料に限定されることは無い。
ただし、顔料としての酸化チタンは必須である。白さを増すために酸化チタンの添加量をふやしても良い。酸化チタンの添加量を25%から30%まで増やしても、本発明の組成物からなる磁性層の磁気吸着力の低下は少ない。
日本電色工業(株)の簡易型分光色差計NF−333で測定した、明るさを表すL*(最大は100)は、図Gの「市販の壁材1」が63.12、「市販されている他の壁材2」のL*は78.82である。「市販の壁材1」と「本発明の実施例2で作成した壁材3」を肉眼で観察し比較すると、「本発明の実施例2で作成した壁材3」は「市販の壁材1」とほぼ同じ明るさを有していた。このことから、おそらく「本発明の実施例2で作成した壁材3」のL*は「市販の壁材1」と同等の63程度と考えられる。
鉄粉と亜鉛粉とのそれぞれの総表面積の比が重要であるが、鉄粉と亜鉛粉がバインダー中に散在することも必要であると考えられる。
また、図1及び図2の視野を詳細に観察すると、亜鉛粉はランダムに分布していて、さらに局部的には濃淡がある。しかし、表2や光学写真から、防錆効果があることが判る。亜鉛粉は鉄粉の表面にのみ存在している訳では無く、見かけ上の写真での面積は鉄粉の1/10をはるかに下回っている。
期待した以上の防錆効果は、石膏、鉄、亜鉛、そして塗料樹脂などが何か特別な作用をもたらした結果だと考えられる。
2 市販されている他の壁材
3 本発明の実施例2で作成した壁材
Claims (13)
- 酸化チタンを白色顔料として含有する水性樹脂塗料に、平均粒子径が20μm以上の鉄粉100重量部と、平均粒子径が2μm以上かつ前記鉄粉の平均粒子径の1/10以下の亜鉛粉5〜30重量部とを混合し、分散した磁性塗料組成物。
- 前記鉄粉の重量は水性樹脂塗料の重量の2〜5倍である請求項1の磁性塗料組成物。
- 前記鉄粉は還元鉄粉である請求項1又は請求項2の磁性塗料組成物。
- ハードフェライト粉、ソフトフェライト粉、四三酸化鉄粉、の群から選ばれる1種又は複数の磁性粉が添加されている請求項1から請求項3までのいずれかの磁性塗料組成物。
- 請求項1から請求項4のいずれかの磁性塗料組成物に半水石膏を添加した磁性塗料組成物。
- 前記半水石膏は水性樹脂塗料100重量部に対して5〜30重量である請求項5の磁性塗料組成物。
- 請求項1から請求項6までのいずれかの磁性塗料組成物を含有する磁性塗料。
- 請求項1から請求項6までのいずれかの磁性塗料組成物を含有する磁性パテ。
- 請求項1から請求項6までのいずれかの磁性塗料組成物を塗布した建装材。
- 請求項7の磁性塗料を塗布した建装材。
- 水性樹脂塗料に亜鉛粉を加えて混合する工程と、亜鉛粉が混合された水性樹脂塗料に鉄粉を加えて混合する工程とを含む磁性塗料組成物の製造方法。
- 水性樹脂塗料に亜鉛粉を加えて混合する工程と、亜鉛粉が混合された水性樹脂塗料に鉄粉を加えて混合する工程と、半水石膏を添加し混合する工程とを含む磁性塗料組成物の製造方法。
- 亜鉛粉が混合された水性樹脂塗料に鉄粉を加えて混合する工程は減圧状態である請求項11又は請求項12の磁性塗料組成物の製造方法。
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