JPH02120262A - 意匠性および耐候性に優れる着色骨材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は常温もしくは比較的低い温度にて製造でき、有
機および無機顔料を選択性なく利用した着色剤を用いた
、意匠性および耐久性に優れた着色骨材および該骨材の
使用方法に関するものである。

（従来技術） 従来、着色骨材はケイ酸ソーダ系のバインダーに耐熱性
の高い顔料を添加し高温で焼付ける方法、アミノアルキ
ッド樹脂塗料等による焼付コーティングによって製造さ
れるのが常であった。

しかしながら、これら焼付コーティングは高温のため、
耐熱性に優れる特定の顔料を使用する必要があった。

これに対して、特公昭５４−９１４３号公報にはアルカ
リ金属ケイ酸塩と縮合リン酸塩とを主成分とするケイ酸
塩系塗料を被覆して１００℃程度の温度で乾燥して製造
する人造着色砂が開示されている。また、特開昭４９−
１２８８８２号公報には、細砂を乾燥後、速乾性合成樹
脂塗料によって着色する方法が示されている。さらに、
特公昭５２−４６号公報では着色ラッカーを施すことに
より焼付工程を経過することなく製造された多彩光着色
骨材が開示されている。

一方、特公昭５１−３３３２号公報には、縮合リン酸ア
ルミニウムをバインダーとして用いたカラーグラニユー
ルが開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、焼付による着色骨材は、耐熱性に劣る有
＆！３１顔料をもちいることができず有機顔料による優
れた色彩感を表出することはできなかった。

また、速乾性合成樹脂塗料やラッカーに有機顔料をもち
いて骨材を着色した時は、速乾性合成樹脂の耐候性の悪
さによって有機質顔料の変色や退色がおこる場合や、密
着性が不十分なことに起因し、これら着色骨材をバイン
ダーと混合撹拌し、塗料にした時は、速乾性合成樹脂や
ラッカーよりなる着色層が剥離することがあった。

さらに、縮合リン酸アルミニウムをバインダーとして着
色顔料を用いて骨材を着色した場合は、このバインダー
が通常、乾燥、焼付前に強い酸性を示すため、耐酸性に
優れる骨材および顔料を用いることしかできなかった。

本願発明は、これらの問題点を解決し、常温もしくは、
比較的低い温度で製造可能であり、耐候性にすぐれ、な
おかつ有機質顔料の優れた色彩感を表出でき、水性、溶
剤形の各種バインダーと混合撹拌しても、容易に着色層
が骨材から剥離、溶出しない意匠性および耐候性に優れ
る着色骨材に係るものである。

（問題点を解決するための手段） 本願発明は、以上のような問題点を解決するため、特開
昭４９−１２８８８２号や特公昭５２−４６号や特公昭
５１−３３３２号出願時点では存在しなかったシリコー
ン変成アクリル樹脂に顔料を分散し骨材に被覆するとい
うことに着目したものである。

叩ち、本願発明は、（ａ）アルコキシシリル基ル基、ア
リール基、アラルキル基を示す。）を官能基として含み
、主鎖がアクリル鎖である分子量１０００〜５ｏｏｏｏ
のシロキサン架橋型反応性オリゴマーおよびポリマー （ｂ）顔料 （ｃ）硬化触媒 からなる着色剤をＡ成分とし、 けい砂、寒水石、等の無機質骨材をＢ成分とし、Ｂ成分
１００重量部に対して、Ａ成分を１〜１０重量部加えて
着色したことを特徴とする意匠性および耐候性に優れる
着色骨材であり、（ａ）１００重量部に対し、（ｂ）５
〜１００重量部、および有効成分０．１重量％〜５重量
％を含む（ｃ）を８重量部〜１５重量部含み、必要に応
じ紫外線吸収剤、分散剤を添加した着色剤Ａを用いるこ
とを特徴とする意匠性および耐候性に優れる着色骨材で
ある。

ここで、（ａ）は、一般にシリコーン変成アクリル樹脂
と呼ばれているものであり、アリキルアクリレート、ア
ルキルメタクリレート、芳香族ビニル等を主成分とした
アクリル鎖にアルコキシシリル基を結合させた分子１１
０００〜８００００のシロキサン架橋型反応性オリゴマ
ーおよびポリマーである。

（ｂ）は、酸化チタン、酸化鉄に代表される金属酸化物
、その他、黄鉛、カーボンブランク、モリブデン赤、コ
バルトブルー、マンガンバイオレット、紺青、群青等々
の無機質顔料。

フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフ
タロシアニン系顔料、モノアゾレッド、ファーストエロ
ー、パーマネントイエロー、ジスアゾイエロー等のアゾ
系顔料、ペリレンレッド等のペリレン系顔料、キナクリ
ドンレッド等のキナクリドン系顔料、その他イソインド
リノン系顔料、メチン・アゾメチン系顔料、ジオキサジ
ン系顔料、キノツクロン系顔料、インジゴ系顔料、ぺＩ
Ｊ　／ン系顔料等々である。その他金属粉顔料、パール
顔料等々の特殊顔料も用いることができる。このように
、本願発明においては、一般に塗料工業で用いられる、
無機顔料、有機顔料を単品又は２種以上の混合で用いる
ことができる。とりわけ、従来の焼付処理の製造方法で
は、利用できなかった耐熱性の劣る有機顔料も問題なく
利用できることを特徴としている。

代表的な顔料について、本発明の方法と従来法での製造
時の変色性について一覧表を表−１に示す。

表−１ Ｏ：異常なし　　×：変色 顔料の配合比率は、顔料の種類および目的の着色骨材の
種類用途により異なるが、概ね、（ａ）成分１００重量
部に対し５〜１００重量部である。５重量部以下の場合
は着色力が不十分なことが多く、１００重量部以上の場
合は、着色骨材の耐候性に悪影響を及ぼすことが考えら
れる。

つぎに、（ｃ）の硬化触媒としては、公知の硬化触媒を
有効に利用できる、例えば、ｐ−）ルエンスルホン酸、
ｎ−ブチルリン酸等の有機酸；ナフテン酸錫ジブチル錫
ジラウレート、ステアリン酸鉄、オクテン酸鉛等の有機
酸の金属塩；イソボロンジアミン、メチレンジアミン、
イミダゾール等の有機アミンを有効成分として含むもの
を溶液の状態で添加、即ち、（ａ）成分１００重量部に
対し、有効成分０．１重量％〜５重量％を含む硬化触媒
を８重量部〜１５重量部するのが、−船釣である。

さらに必要に応じて、着色剤中にベンゾトリアゾール系
、ベンゾフェノン系、シュウ酸アニリド系、シアノアク
リレート系等の紫外線吸収剤、顔料分散剤等の添加剤を
適宜着色剤中に添加し、通常の塗料製造工程により、着
色剤を作製する。

そして、この着色剤によってけい砂、寒水砂、重質炭酸
カルシウム等の無機質骨材を被覆するものである。

Ａ成分とＢ成分の配合比率は、用いる無機質骨材の表面
積により適宜決定されるものであるが、概ね、Ｂ成分１
００重量部に対しＡ成分１〜１０重量部である、さらに
好ましくは、Ｂ成分１００重量部に対しＡ成分３〜８重
量部である。ここでＡ成分が１重量部以下の場合は着色
剤が骨材に十分被覆されず、１０重量部以上の場合は着
色剤が多すぎ、得られた着色骨材どうしがくっつく、余
分の着色材が凝集する等の問題がある。

これら着色骨材の製造手順は、モルタルミキサー等に骨
材を入れ撹拌しながら上記着色剤を滴下する方法による
。この時、送風して乾燥を早めることもできる。

本願発明において、アルミニウムペーストを添加して金
属間の光沢を付与したり、パールマイカを添加して虹彩
色着色顔料としても良い。パールマイカ顔料を用いる有
効な方法として、第１層目に隠ぺい性のある着色剤を被
覆し、さらにパールマイカ顔料塗膜層を積層する方法が
ある。この方法によれば、パールマイカ顔料の持つ光干
渉作用により、虹彩色効果が得られ、極めて意匠性に優
れる着色骨材が得られる。この様に２層以上の着色剤の
積Ｊｉ被覆も可能である。又、川砂の如く均一な色相を
有さない骨材に対し、着色剤中の顔料濃度を比較的低く
し、透明性を有する範囲で利用すれば、骨材自体の持つ
色彩効果と着色剤の相乗効果により、多形態のある着色
骨材を得ることができる。

さらに、クリアータイプ（顔料を含まない。）のシロキ
サン架橋型反応性オリゴマーを積層して光沢および耐候
性を向上することもできる。この様に本発明の着色骨材
は、着色剤中の顔料を単品又は混合のかたちで利用でき
、かつ、着色剤を１層又は２層以上で利用し、あらゆる
色相に対応し、バラエティ−に冨んだ意匠性および耐候
性に優れた着色骨材である。

さらに、得られた着色骨材の最も好適な利用手段として
は、これら骨材を有機質および／または無機質バインダ
ー例えば、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、
ポリウレタン樹脂等の合成樹脂または合成樹脂エマルシ
ョンまたは水溶性樹脂、反応硬化型樹脂、水ガラス、コ
ロイダルシリカ等、もしくはこれらの混合物、およびそ
れらに顔料を添加した着色バインダーに添加してスキン
調塗膜を形成することが挙げられる。このスキン調塗膜
は、その要求性能に応じ適宜バインダーを選択すること
により、土木、建築分野の道路、舗道、床、内外壁、天
井等の美装保護の目的で幅広く利用できる他、各種装飾
分野にも利用可能である。

ここで留立すべき点は、本発明の着色骨材の意匠性を生
かすため、バインダー成分は透明性を有する必要がある
が、前述の如く、本発明の着色骨材の意匠性を阻害しな
い範囲内で着色顔料やパール顔料を適宜添加してもよい
。さらに、バインダー中にベンゾトリアゾール系、ベン
ゾフェノン系、シュウ酸アニリド系、シアノアクリレー
ト系等の紫外線吸収剤を添加した場合、耐候性の向上に
おいて有効である。

その他、本発明の着色骨材の意匠性を阻害しない範囲内
で、一般の塗料に用いる各種添加剤および各種機能性付
与剤も利用可能である。

（作用） 本願発明にもちいるアルコキシシリル基Ｓ　ｉ　　（Ｏ
Ｒ）Ｊ　　（Ｒハ、炭素数１〜１ｏのアルキル基、アリ
ール基、アラルキル基を示す）を官能基として含む、主
鎖がアクリル鎖である分子量１０００〜８００００のシ
ロキサン架橋型反応性オリゴマーまたはポリマーは、シ
ロキサン結合の結合エネルギーが４４３　ＫＪ／　ｍｏ
ｌであり、炭素酸素間の３２１　ＫＪ／　ｍｏｌよりも
高くこの結合力の強さにより耐水性、耐溶剤性、耐酸性
、耐アルカリ性、耐汚染性、耐紫外線等の耐候性に優れ
常温で乾燥できる。

また、通常これらのシロキサン架橋型反応性オ（Ｒは、
炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基、アラルキル
基を示す。）が無機質表面とシロキサン結合により架橋
するため無機質骨材との密着性が、良好であり各種バイ
ンダーに添加して撹拌混合しても着色剤が剥離すること
はない。

以上のような作用により、本願着色骨材は速乾性合成樹
脂や着色ラッカーによって製造された着色骨材に比較し
て、耐候性に優れ有機質顔料特有の優れた色彩感を表出
できる。

なお、着色剤に紫外線吸収剤を添加した場合は、さらに
耐候性が向上し有機質顔料の優れた色彩が持続する。

また、アルミニウムペーストを添加した場合は、金属調
の光沢が表れ、シロキサン架橋型反応性オリゴマーのク
リアータイプを積層した場合は、さらに光沢が向上する
。

（実施例） 表−２に示す各着色剤を用い、表−３に示す無機質骨材
を以下のそれぞれの条件で混合、乾燥及３無機質骨材の
性伏 び焼付し、それらの耐候性について試験を行った実施例
ｌ ｌ３−１の骨材１００　ｋｇをモルタルミキサーに入れ
、低速で撹拌しながら着色剤Ａ−２を５ｋｇ徐々に滴下
する。滴下終了後約２０分間連続撹拌することにより、
Ａ−２は均一にＢ−１に被覆され、黄色の着色骨材を得
た。なお、この間特別に加熱は行わなかった。

実施例２ Ｂ−２の骨材１００　ｋｇをモルタルミキサーに入れ、
約６０℃の温風を送り込みながら低速で撹拌し、着色剤
Ａ−８を６ｋｇ徐々に滴下する。滴下終了後約１０分間
連続撹拌することにより、Ａ−８は均一にＢ−２に被覆
され、空色の着色骨材を得た。

実施例３ Ｂ−１の骨材１００ｋｇ、Ａ−９の着色剤を５ｋｇ用い
実施例１と同一条件で撹拌混合を行いオレンジ色の着色
骨材を得た。

実施例４ 予め５０℃に熱しておいたＢ−３の骨材１００ｋｇをモ
ルタルミキサーに入れ、低速で撹拌し、着色剤Ａ−３を
１０ｋｇ徐々に滴下する。滴下終了後約１５分間連続撹
拌することにより、Ａ−３は均一にＢ−３に被覆され、
ブルーの着色骨材を得た実施例５ Ｂ−１の骨材１００ｋｇ、Ａ−４の着色剤を５ｋｇ用い
実施例２と同一条件で撹拌混合を行い鮮明な赤色の着色
骨材を得た。

実施例６ Ｂ−１の骨材１００ｋｇ、Ａ−１の着色剤を４ｋｇ用い
実施例１と同一条件で撹拌混合を行い白色の着色骨材と
した後、さらにＡ−６の着色剤を３ｋｇ徐々に滴下する
。滴下終了後約２０分間連続撹拌用い実施例１と同一条
件で撹拌混合を行いレモンイエローの着色骨材を得た。

実施例７ Ｂ−１の骨材１００ｋｇ、Ａ−７の着色剤を５ｋｇ用い
実施例１と同一条件で撹拌混合を行いグリ７の着色骨材
を得た。

実施例８ Ｂ−１の骨材１００ｋｇ、Ａ−５の着色剤を４ｋｇ用い
実施例１と同一条件で撹拌混合を行い黒色の着色骨材と
した後、さらにＡ−１０の着色剤を３ｋｇ徐々に滴下す
る。この着色骨材に、さらにシロキサン架橋型反応性オ
リゴマーのクリアータイプを積層し、光沢のある虹彩色
骨材を得た。

比較例Ｉ Ｂ−１の骨材に、以下に示す配合のアクリル樹脂系塗料
を用い、その他は実施例１と同一条件で黄色の着色骨材
を得た。

アクリル樹脂フェス （固形分５０％） 黄色酸化鉄 分散剤、添加剤 ７２　重量部 ｌ　５　　　　〃 ２　　　　〃 比較例２ Ｂ−１の骨材に、以下に示す配合のアクリルウレタン系
塗料を用い、その他は実施例５と同一条件で鮮明な赤色
の着色骨材を得た。

アクリルポリオール樹脂 フェス（固形分５０％）　　　６０　　重量部ペリレン
レッド　　　　　１０　　〃 分散剤、添加剤　　　　　　２　〜 溶剤　　　　　　　　　　１８　　〃 硬化剤　　　　　　　　　１０　　〃 （ポリイソシアネート） 比較例３ Ｂ−２の骨材に、以下に示す配合のアミノアルキッド系
塗料を用い、１００℃にて２０分焼付乾燥し、グリーン
の着色骨材を得た。

アミノ樹脂　　　　　　　１１　重量部アルキッド樹脂
　　　　　４４　　〃 フタロシアニンブルー　　　１　　〃 キノフタロン　　　　　　　５　　〃 二酸化チタン　　　　　　２０　　〃 分散剤、添加剤　　　　　　２　　〃 比較例４ Ｂ−１の骨材に、以下に示す配合のハイソリッド系塗料
を用い、１００℃にて２０分焼付乾燥し、オレンジ系の
着色骨材を得た。

（以下余白） 合計　　　　　　　　　１００　重量部アクリル樹脂 メラミン樹脂 エポキシ樹脂 ペリレンレッド キノフタロン 二酸化チタン １　重量部 ４　　〃 ５　　〃 １　　〃 ７．５　〃 ０　　〃 アクリル樹脂エマルション （固形分） セルロース系増粘剤 （２％溶液） ２８重量部 添加剤 比較例５ Ｂ−１の骨材１００　ｋｇに対し、縮合リン酸アルミニ
ウムの１゜５ｋｇおよび水１．５ｋｇを加え撹拌し、つ
いで群青を添加して着色しようとしたところ群青が変色
し所望の骨材は得られなかった。

に、調整した塗料を２．５ｋｇ／ｒｒｆの塗付量で、３
００龍Ｘ３０’ＯｍｍＸ５ｍｍの石綿スレート坂に、標
準板との比較で評価した。

（以下余白） 実施例１〜８および比較例１〜４で得られた各着色骨材
について、表−４に示す各安定性の試験を行った。

なお、耐候性試験は、 実施例９ 以下の配合処方により、実施例で得られた着色骨材を用
いてスキン調塗料を作製し、住宅の壁面に吹付けたとこ
ろ従来にない色調の意匠性に優れる塗膜が得られた。か
つ、この塗料について、ＪＩＳ　　Ａ　　６９０９　　
層性は仕上塗材　外装層塗材Ｅの規格に基づき試験した
ところ、ＪＩＳ規格を満足する優れた性能を有すること
が確認された。また、経時の耐候性も優れていた。

アクリル樹脂エマルション　　２８重量部（固形分５０
％） セルロース系増粘剤（２％溶液）４重量部添加剤　　　
　　　　　　　　　３重量部寒水石（５厘）　　　　　
　　１０重量部寒水石（３厘）　　　　　　　　５重量
部実施例８の着色骨材　　　　　３０重量部実施例３の
着色骨材　　　　　１０重量部６の色　　　１０　　部 合計　　　　　　　　　　　１００重量部実施例１０ 以下に示す配合処方により、メチルメタアクリレートモ
ノマーおよび実施例で得られた着色骨材により、速硬性
塗床材を作製し、コンクリート表面に塗装した。得られ
た塗膜は、意匠性に優れ、かつ、耐候性も良好であった
。

メチルメタアクリレート　　　２８重量部七ツマー 添加剤（触媒等）　　　　　　　　２重量部寒水石（３
厘）　　　　　　　１０重量部寒水石（１厘）　　　　
　　　　１５重量部実施例７の着色骨材　　　　　３０
重量部実施例１の着色骨材　　　　　１０重量部比較例
６ 実施例１０の配合処方において、実施例７の着色骨材を
比較例３の着色骨材に、実施例１０着色骨材を比較例１
の着色骨材に、実施例７０着色骨材を比較例３の着色骨
材に、それぞれ等装置き換えし、速硬性塗床材を作製し
た。

しかしながら、着色骨材混合時に、着色剤の溶出や着色
剤塗膜の骨材からのａ離があり、美しい塗膜は得られな
かった。

一以上一 特許出願人　四国化研工業株式会社 手続補正書 平成０１年１０月２６日 昭和６３年特許願第２７４２７０号 ２、発明の名称 補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、補正命令の日付 自　　　　　発 ５．１正により増加する発明の数 ■明細書の発明の詳細な説明の項 ７．補正の内容 ■別紙の通り ■ （１）明細書第６頁第６行目に、 ［けい砂、寒水石、等の無機質骨材を」とあるのを、 「けい砂、寒水石、重質炭酸カルシウム、ガラスピーズ
等の無機質骨材を」 に訂正する。

（２）明細書第１０頁第４行目に、 「重質炭酸カルシウム等の無機質骨材を」とあるのを、 ［重質炭酸カルシウム、ガラスピーズ等の無機質骨材を
Ｊ に訂正する。

（３）明細書第１５ページの表−２を次のように訂正す
る。

（４）明細書第１ ６頁の表 を下記のように訂正す る。

表 無機質骨材の性状 （以下余白） （６）明細書第１９頁の実施例８と比較例１の間に下記
の実施例９を挿入する。

「実施例９ Ｂ−４の骨材１００ｋｇ、Ａ−１１の着色剤を２　ｋｇ
用い実施例１と同一条件で攪拌混合を行い光沢のあるブ
ルーの偏光性透明着色骨材を得た。」（７）明細書第２
５頁第１行目に実施例９とあるのを実施例１Ｏと訂正す
る。

テ塗りしたところ従来にない透゛明感と色調の意匠性に
優れた塗膜が得られた。また、耐候性も良好であった。

アクリル−スチレン　　　　　　２０重量部エマルショ
ン セルロース系増粘剤（２％溶液）　７重量部添加剤（造
膜助剤等）　　　　　　３重量部ガラスピーズ（１＋ｍ
）　　　　　　３７重量部実施例９の着色骨材　　　　
　　２８重量部（８）明細書第２６頁第１行目に実施例
１Ｏとあるのを実施例１１と訂正する。

（９）明細書第２６頁の比較例６の前に下記の実施例１
２を挿入する。

（以下余白） 「実施例１２ 以下の配合処方により実施例で得られた着色骨材を用い
てスキン調塗料を作成し住宅の壁面にコ２、特許請求の
範囲 （１）　（ａ　）アルコキシシリル基　−Ｓｉ（ＯＲ）
（Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基を示す、）を官能基として含み、主鎖がアク
リル鎖である分子量１０００〜８００００のシロキサン
架橋型反応性オリゴマーおよびポリマー （ｂ）顔料 （ｃ）硬化触媒 からなる着色剤をＡ成分とし、 けい砂、寒水石、　　　　カルシ　ム　ガースビーズ等
の無機質骨材をＢ成分とし、Ｂ成分１００重量部に対し
て、Ａ成分を１〜１０重量部加えて着色したことを特徴
とする意匠性および耐候性に優れる着色骨材。

（２）（ａ）１００重量部に対し、（ｂ）５〜１００重
量部、および有効成分０．１重量％〜５重量％を含む（
ｃ）を８重量部〜１５重量部含み、必要に応じ紫外線吸
収剤、分散剤等の添加剤を加えた着色剤Ａを用いる請求
項第１項記載の意匠性および耐候性に優れる着色骨材。

（３）請求項第１項および第２項において、顔料として
、有機顔料を分散させた着色剤を用いることを特徴とす
る意匠性および耐候性に優れる着色骨材。

（４）着色骨材を有機質および／または無機質バインダ
ーに添加し、塗付乾燥させ、意匠性および耐候性に優れ
たスキン調塗膜を形成することを特徴とする請求項第１
項〜第３項に記載の着色骨材の使用方法。

（５）有機質および／または無機質バインダーに顔料を
分散したことを特徴とする請求項第４項に記載の着色骨
材の使用方法。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）アルコキシシリル基−Ｓｉ（ＯＲ）＿３（
   Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基、アラ
   ルキル基を示す。）を官能基として含み、主鎖がアクリ
   ル鎮である分子量１０００〜８００００のシロキサン架
   橋型反応性オリゴマーおよびポリマー （ｂ）顔料 （ｃ）硬化触媒 からなる着色剤をＡ成分とし、 けい砂、寒水石、等の無機質骨材をＢ成分とし、 Ｂ成分１００重量部に対して、Ａ成分を１〜１０重量部
   加えて着色したことを特徴とする意匠性および耐候性に
   優れる着色骨材。
2. （２）（ａ）１００重量部に対し、（ｂ）５〜１００重
   量部、および有効成分０．１重量％〜５重量％を含む（
   ｃ）を８重量部〜１５重量部含み、必要に応じ紫外線吸
   収剤、分散剤等の添加剤を加えた着色剤Ａを用いる請求
   項第１項記載の意匠性および耐候性に優れる着色骨材。
3. （３）請求項第１項および第２項において、顔料として
   、有機顔料を分散させた着色剤を用いることを特徴とす
   る意匠性および耐候性に優れる着色骨材。
4. （４）着色骨材を有機質および／または無機質バインダ
   ーに添加し、塗付乾燥させ、意匠性および耐候性に優れ
   たスキン調塗膜を形成することを特徴とする請求項第１
   項〜第３項に記載の着色骨材の使用方法。
5. （５）有機質および／または無機質バインダーに顔料を
   分散したことを特徴とする請求項第４項に記載の着色骨
   材の使用方法。