JPH0149680B2

JPH0149680B2 -

Info

Publication number: JPH0149680B2
Application number: JP60046779A
Authority: JP
Inventors: Masasane Tanabe; Shoichi Maejima
Original assignee: ASK CORP
Current assignee: ASK CORP
Priority date: 1985-03-09
Filing date: 1985-03-09
Publication date: 1989-10-25
Also published as: JPS61205681A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は珪酸質基材への珪酸質塗膜の形成方法
に関する。〔従来の技術〕石綿セメント板または石綿珪酸カルシウム板の
表面に珪酸質塗膜を形成した化粧板は極めて優れ
た耐久性を有し、セラミツクス様化粧板として賞
用されている。この種の塗膜は、例えば特公昭44
−14238号公報に開示されているように水ガラス、
硬化剤例えばZnO、CaOまたはMgO、充填材例
えば粘土または珪砂粉、及び顔料例えば弁栴、酸
化チタンまたは酸化クロムなどよりなる塗料を基
板すなわち石綿セメント板または石綿セメント珪
酸カルシウム板に塗布し、200℃以上に加熱して
水ガラスを不溶化させて珪酸質塗膜を得る方法が
とられている。この場合、塗膜の安定化を図るた
めには、更に高い温度に加熱することが好ましい
が、高温加熱は基板の劣化及びそりを生じ易く、
場合によつては基板の破損をも生じる。このよう
な加熱による基板損傷を防止するために、基板を
製造する際に高い石綿混合率と高い成形圧力とが
必要となつている。〔発明が解決しようとする問題点〕上述の水ガラス系塗料においては、水ガラス含
有率が高くなるに従つて、形成する塗膜は光沢が
得られるが、従来のような高温処理法では、水ガ
ラス含有量が多いと加熱中に塗膜に発泡を生ずる
ために、光沢が得られる程水ガラス含有量を増加
することは困難である。この発泡を防止するため
には塗膜を加熱する際に昇温速度を酷しく管理す
る必要があり、それによつて生産速度が減少し、
また塗膜の光沢も制限を受けざるを得ない。〔問題点を解決するための手段〕本発明者らは水ガラス系塗膜を高温処理によら
ないで、薬液処理によつて不溶安定化させる方法
を鋭意研究の結果、美麗且つ耐久性に優れた珪酸
質塗膜を経済的に形成する方法を見出した。従つて、本発明は水ガラス溶液、鉱物質粉末充
填材及び顔料からなる水ガラス系塗料を珪酸質基
材に塗布することからなる珪酸質基材への珪酸質
塗膜の形成方法において、水ガラス系塗料中の全
固形分に対し合成樹脂系エマルジヨンを樹脂固形
分換算重量比で0.5〜30％添加混合してなる水ガ
ラス系塗料を珪酸質基材に塗布後、該珪酸質基材
をしゆう酸溶液に浸漬し、塗膜中の水ガラスとし
ゆう酸とを反応させて、該水ガラスを不溶化する
ことを特徴とする、珪酸質塗膜の形成方法を提供
するにある。〔作用〕本発明方法は水ガラス溶液（珪酸ナトリウム、
珪酸カリウム、珪酸リチウムの１種または２種以
上の混合物）、充填材（酸化亜沿粉末、珪石粉末、
粘土等）及び顔料（弁栴、酸化クロム、酸化チタ
ン等）よりなる混合物に合成樹脂系エマルジヨを
添加混合し、必要に応じて充分に細い篩を通過さ
せて調製した塗料を石綿セメント板または石綿珪
酸カルシウム板に塗布し、適当に乾燥後、しゆう
酸溶液に浸漬して塗膜中の水ガラス分としゆう酸
とを反応させて、水ガラス中のアルカリ金属分を
しゆう酸ナトリウム、しゆう酸カリウムまたはし
ゆう酸リチウムとして溶出し、不溶性の珪酸ゲル
を塗膜の結着剤として塗膜が形成される。合成樹脂系エマルジヨを添加しなくても、塗膜
はしゆう酸処理により不溶化させることができる
が、塗膜の脆性で下地基材から剥離し易い傾向を
有する。珪酸質塗膜の下地基材からの剥離防止法
としては、例えば特公昭46−10175号公報には下
地基材表面を予めリン酸アンモニウム塩水溶液で
前処理する方法が開示されているが、この方法は
上述の高温処理法には有効であるが、薬液処理法
には必ずしも有効な方法ではなかつた。本発明法を構成する合成樹脂系エマルジヨンの
添加法により形成された塗膜はほとんど塗膜硬度
を低下することがなく、塗膜脆性が著しく改善さ
れ、その結果塗膜と基材との密着は非常に強固な
ものとなる。上述の合成樹脂系エマルジヨンを構成する樹脂
にはアクリル、アクリル−スチレン、アクリル−
酢酸ビニル、酢酸ビニル−エチレン、酢酸ビニル
−ベオバ共重合体などが含まれ、通常樹脂塗料用
エマルジヨンとして商品化されているものから選
択することができる。樹脂固形分の添加量は最終
調整塗料の全固形分に対し重量で0.5〜30％の範
囲である。樹脂固形分の添加量が0.5％未満であ
ると、樹脂添加の効果が不充分であり、30％を超
えると塗膜が不滲透性となり、しゆう酸処理効果
が阻害される。樹脂固形分の好適添加量は１〜15
％の範囲である。合成樹脂系エマルジヨン添加による塗膜の密着
性向上の機構は未だ充分には解明されていない。
水ガラス系塗料を不溶化処理して得られる珪酸質
塗膜は乾燥に伴い収縮クラツクが生ずるが、合成
樹脂系エマルジヨンを添加した塗膜のクラツクは
目視ではほとんど認められない。合成樹脂系エマ
ルジヨを添加した塗膜と合成樹脂系エマルジヨを
添加していない塗膜のクラツクを顕微鏡で比較す
ると、合成樹脂系エマルジヨを添加した塗膜のク
ラツクは非常に微細化していることが観察され
た。従つて、クラツクの巾が小さくなつたことが
塗膜の密着性向上に関与するものと推定される。本発明方法に使用する塗料に使用できる水ガラ
スは珪酸ナトリウム、珪酸カリウムまたは珪酸リ
チウムが挙げられるが、通常珪酸ナトリウム単独
または珪酸ナトリウムと珪酸カリウムの混合体が
使用される。水ガラスの添加量はその固形分が塗
料全固形分に対し重量で15〜70％、好ましくは20
〜60％となるような量である。水ガラス分が15％
未満では珪酸質塗膜特有の硬度を失い、また70％
を超えるとしゆう酸処理による不溶化塗膜の形成
が困難となる。薬液処理に用いるしゆう酸は処理温度、処理時
間、塗膜組成、塗膜の厚さ及び下地基材の物性等
の諸要因によつて異なるが、通常0.3〜15％、好
適には0.5〜５％の濃度の溶液を使用する。しゆ
う酸0.3％溶液の20℃でのPHは1.8であり、また15
％溶液のPHは0.6である。水ガラス系塗料塗装体
のしゆう酸溶液への浸漬処理時間は３〜24時間で
ある。水ガラスとしゆう酸との反応は前述の通り
であり、水溶性の水ガラス塗膜は熱処理を行わな
くても化学反応により不溶化し、安定した珪酸質
塗膜が形成される。薬液処理用酸溶液は水ガラスを不溶化するが、
基材である石綿セメント板または石綿珪酸カルシ
ウム板を侵食することがないものでなければなら
ない。本発明者らは多種類の酸溶液を試験した結
果、前記濃度範囲（PH範囲）のしゆう酸溶液以外
では塗膜の不溶化反応と同時に基材が酸性溶液に
より侵食されて安定した塗膜を形成することが困
難であることを見出した。しゆう酸溶液の濃度が
0.3％未満の場合には、形成する安定塗膜の厚さ
を極めて薄くしなければならず、またしゆう酸溶
液の濃度が15％を超えると水ガラスとしゆう酸と
の反応が急激となり、安定塗膜が得難くなる。薬液処理用薬液としては酸以外に酸性塩例えば
各種酸のアンモニウム塩溶液も考虜されるが、し
ゆう酸の場合に比し濃度を高めないと同一効果が
発現することができず、経済的にも問題がある。
また、酸のアンモニウム塩を使用した場合には、
塗膜を乾燥後も、特に基板の厚さが厚い場合には
アンモニア臭が抜け難く問題である。〔実施例〕以下に実施例（以下特記しない限り単に「例」
と記載する）を挙げ、本発明を更に説明する。例１酸化亜沿17％、珪石粉末17％、弁栴３％、珪酸
ソーダ（SiO₂：Na₂O＝3.2、濃度38％）47％及び
水16％をポツトミル中にて粉砕混合し、第１液を
調製した。次に酢酸ビニル−アクリル共重合体エ
マルジヨン〔大日本インキ化学工業(株)製、ボンコ
ート9180〕を同量の水で希釈し、これを第２液と
した。樹脂固形分が第１液の外割で2.5％に相当
するように第１液に第２液を混合する。得られた
第１・第２混合液を170メツシユ篩に通し、塗料
とした。石綿セメント板（JIS A5403フレキシブル板厚
さ４mm）を予備加熱し、表面温度を40〜60℃に昇
温して上記塗料をエアスプレーで250g／m²±20g
の塗布量で吹付けた。得られた塗装板を電気乾燥
機中で120℃で１時間乾燥し、次に濃度１％、温
度20℃のしゆう酸溶液槽（PH1.36）に16時間浸漬
し、次に浸漬槽から塗装板を取出し、水洗後、電
気乾燥機中100℃で３時間乾燥し、珪酸質系の塗
装板を得た。例２例１と同様の第１液及び第２液を使用して、樹
脂固形分が第１液の外割で5.0％に相当するよう
に第１液に第２液を混合して塗料とした。以降は例１と同様の操作により珪酸質塗装板を
得た。例３酸化亜鉛15％、珪石粉末３％、カオリン粘土３
％、弁栴３％、珪酸ソーダ（SiO₂：Na₂O＝3.2、
濃度38％）63％、水13％を例１と同様の操作によ
り混合し、第１液を造る。次にアクリルエマルジ
ヨン〔大日本インキ化学工業(株)製、ボンコート
4001〕を同量の水で希釈して第２液とした。樹脂固形分が第１液の外割で1.5％になるよう
に混合し、例１と同様に石綿セメント板に塗布
し、濃度1.5％、温度40℃（PH1.26）のしゆう酸
溶液槽に６時間浸漬し、以降例１と同様の操作に
より珪酸質塗装板を得た。例４（比較例）合成樹脂系エマルジヨを添加することなく、す
なわち第１液のみを使用して、例１及び３と同様
の操作を行なつて珪酸質塗装板を得た。例１の第
１液を使用した例を比較例１、例３の第１液を使
用した例を比較例２とする。以下の第１表に例１、２及び３、及び比較例１
及び２によつて得られた珪酸質塗装板の物性試験
結果を記載する。

【表】

〔発明の効果〕

本発明方法により形成した珪酸質塗膜をもつ塗
装板は耐著沸水性、耐スチーム性及び耐凍結融解
性が共に優れており、極めて優れた耐久性をもつ
ものである。また、薬液処理にしゆう酸を使用し
ているために、アンモニア臭等も全くない塗装板
が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】１水ガラス溶液、鉱物質粉末充填材及び顔料か
らなる水ガラス系塗料を珪酸質基材に塗布するこ
とからなる珪酸質基材への珪酸質塗膜の形成方法
において、水ガラス系塗料中の全固形分に対し合
成樹脂系エマルジヨンを樹脂固形分換算重量比で
0.5〜30％添加混合してなる水ガラス系塗料を珪
酸質基材に塗布後、該珪酸質基材を0.3〜15％し
ゆう酸溶液に浸漬し、塗膜中の水ガラスとしゆう
酸とを反応させて、該水ガラスを不溶化すること
を特徴とする、珪酸質塗膜の形成方法。２しゆう酸溶液のPHが20℃で1.8〜0.6である特
許請求の範囲第１項記載の方法。