JPH026581B2

JPH026581B2 -

Info

Publication number: JPH026581B2
Application number: JP17818785A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Yoshida; Masamichi Kohitsu; Takahiro Hori
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1990-02-09
Also published as: JPS61107979A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、滲出性着色物質を含有する建材の表
面改質方法、特に、特定の金属酸化物で表面被覆
された安定なシリカゾルを上記建材で表面に塗布
し乾燥することによつて、内部に含まれる滲出性
着色物質が滲出することによる建材表面の着色汚
損の生起を防ぐ方法に関する。従来の技術滲出性着色物質を含有する建材は多く実用され
ている。例えば、通常の木材、木材合板、パーテ
イクルボード、上記の如き材料とスレート板、石
膏板等を張り合せた積層板、木粉、有機質繊維等
を混入させたセメント或いは石膏板等はよく知ら
れている例である。これら建材は、長期にわたる使用中に建材中に
含まれる着色物質が建材表面に滲出することによ
つて、次第に建材表面が変色し、所謂着色汚損が
しばしば生起する。この着色汚損が、特に、室内
の天井、壁等美粧化表面上に生起するときは、そ
の美観が著るしく損われるために使用者に苦情を
抱かせ、建設業者も困窮することがしばしばであ
つた。この着色汚損を解消する方法としては、洗
液を用いて汚損表面を浄化する方法もあるが、簡
易には実施し難く、また、完全に原状にまで浄化
し難い。この着色汚損を解消する別の方法としては、汚
損表面に塗料を用いて再塗装隠ぺいする方法も知
られているが、新たに形成された塗膜は、着色物
質の滲出防止能力を有しないために、長期にわた
る使用中には再びその表面に下層から着色物質が
滲出し、着色汚損が繰り返されるという欠点を有
する。発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、着色物質の滲出防止能力と併
せて建材との接着性、耐水性、耐侯性、耐久性等
にも優れる被膜を建材表面に形成させることによ
つて、着色物質の滲出による建材表面の着色汚損
を防ぐ方法を提供することにある。問題点を解決するための手段本発明の着色物質の滲出による建材表面の着色
汚損の防止方法は、亜鉛、マグネシウム、鉛、チ
タン、ジルコニウム又は錫の酸化物で被覆された
安定なシリカゾルを建材の表面に塗布した後乾燥
することを特徴とする。本発明の方法が適用される建材としては、無機
系、有機系、及び無機、有機複合系のものであつ
て、内部から着色物質が建材表面に滲出すること
により、建材表面の着色汚損が生起するものであ
る。その例としては、木材を原料にして得られる
板、柱、合板、紙、パーテイクルボード；無機セ
メント、石膏等に木材粉末、木材粒、有機質繊
維、紙の砕片、有機質樹脂粉末等を混入させ成形
硬化させることにより得られる建材；有機質の
紙、木質の板、合成樹脂シート等と無機質のスト
レート板、セメント、石膏等の硬化板を接着剤を
用いて積層張り合せて得られる積層板；コンクリ
ート、モルタル、石膏、スレート等の基材の表面
に着色物質を含む塗膜を形成させて得られる化粧
建材；前記着色物質の滲出により既に着色汚損さ
れた各種の建材；その他、既に建築物の一部とし
て使用中のもの、例えば、タバコの煙が附着する
ことにより表面が着色汚損されている壁面、天井
等が挙げられる。これら建材中に含まれる滲出性着色物質の例と
しては、リグニン、タンニン、ニコチンフミン
酸、酸性及び塩基性の色素、例えば、コンゴーレ
ツド、ホルドレツド、エオシン、ピクリン酸、メ
チレンブルー、マラカイドグリーン、クリソイジ
ン等が挙げられる。本発明に用いられる亜鉛、マグネシウム、鉛、
チタン、ジルコニウム、又は錫の酸化物で被覆さ
れた安定なシリカゾルは、水、親水性有機溶媒又
はけれらの混合液中に粒径２〜150mμのコロイド
状シリカが分散するシリカゾルと亜鉛、マグネシ
ウム、鉛、チタン、ジルコニウム又は錫の有機酸
塩、塩基性有機酸塩、無機酸塩若しくは塩基性無
機酸塩が水、親水性有機溶媒又はこれらの混合液
に溶解した溶液とを混合反応させることにより得
られ、或いは特開昭47−42600号公報、米国特許
第2892797号明細書等の記載に基いて容易に製造
される。上記シリカゾルの分散媒として用いられ
る有機溶媒は、上記金属の塩の溶媒として用いら
れる有機溶媒とは異なつてもよいが、同じである
ことが好ましい。これら有機溶媒としては、例え
ば、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、エチレングリコール、グリセリン等アルコー
ル類；アセトン、メチルエチルケトン等ケトン
類；その他モルフオリン、ジメチルホルムアルデ
ヒド等を挙げられ、適宜選定して用いられる、上
記シリカゾルは、公知の方法、例えば、水ガラス
溶液を陽イオン交換樹脂で処理することにより得
られる希薄活性珪酸溶液を熟成し必要に応じアル
カリ添加することにより得られ、SiO₂濃度約１
〜55％であり、かつ、SiO₂／M₂O（ＭはLi，Na，
Ｋ，NH₄又は有機塩基の陽イオン基を示す。）モ
ル比が10以上であるものが用いられる。上記亜
鉛、マグネシウム、鉛、チタン、ジルコニウム及
び錫の塩としては、例えば、これら金属の塩酸
塩、硝酸塩、りん酸塩、硫酸塩、硼酸塩、酢酸
塩、蟻酸塩、修酸塩；塩基性塩酸塩、塩基性硝酸
塩、塩基性りん酸塩、塩基性硫酸塩、塩基性硼酸
塩、塩基性酢酸塩、塩基性蟻酸塩、塩基性修酸
塩；これら塩、塩基性塩の複塩；Li，Na，Ｋ等
アルカリ金属、アンモニア等の酸塩；含窒素有機
塩基、例えば、メチルアミン、ジエチルアミン、
トリメチルアミン、モノメチルトリエタノールア
ンモニウム水酸化物、グアニジン等第１級アミ
ン、第２級アミン、第３級アミン、第４級アンモ
ニウム水酸化物等の酸塩が挙げられる。上記金属
Zn，Mg，Pb，Ti，Zr又はSnをＱで、上記有機
酸及び無機酸の酸基をＲで、また、上記Li，Na，
Ｋ等のアルカリ金属、NH₄及び含窒素有機塩基
の陽イオン基をＴでそれぞれ表わせば、本発明に
用いられる亜鉛、マグネシウム、鉛、チタン、ジ
ルコニウム又は錫の酸化物で被覆された安定なシ
リカゾルを調製するために用いられる上記金属の
有機酸塩、塩基性有機酸塩、無機酸塩及び塩基性
無機酸塩の溶液中には、上記塩基の陽イオン基又
は酸基と金属とがそれぞれＱ／Ｒのモル比0.1〜
10又はＱ／Ｔのモル比0.05〜30の割合で含まれて
いことが好ましいく、また、上記金属の塩、塩基
性塩又は酸塩は前記溶媒中に２〜50％の濃度で含
まれていることが好ましい。上記金属の酸化物で被覆されたコロイド状シリ
カ粒子は、シリカゾルからのコロイド粒子表面の
一部又は全部が酸素原子を介して上記金属原子と
化学結合しているか又は上記金属が酸化物の型で
コロイド粒子表面に吸着された状態でシリカのコ
ロイド粒子表面を被覆している構造のものであ
る。本発明に用いられる上記金属酸化物で被覆され
た安定なシリカゾル中には、上記金属の塩が若干
溶存していても差支えないが、その量は少ない方
がよい。本発明に用いられる上記金属の酸化物で被覆さ
れた安定なシリカル中には、Sio₂が２〜45％、上
記金属の酸化物は0.01〜８％程度含まれているも
のが好ましい。上記金属酸化物で被覆された安定なシリカゾル
を建材の表面に塗布する方法としては、通常のス
プレー、刷毛等を用いる方法でよい。また、乾燥
も自然乾燥、強制乾燥のいずれでもよい。作用上記金属酸化物で被覆された安定なシリカゾル
を建材表面に塗布するのみでは、建材表面層の微
細孔に上記ゾルが含浸するか又は、建材表面に液
状膜が形成されるのみである。このゾル自体には
着色物質の滲出を防止する能力はないので、上記
ゾルを不可逆的にゲル化させる必要がある。この
ゲル化は、建材表面に塗布することによつて形成
された液状膜を乾燥脱水することによつて容易に
達成される。上記亜鉛、マグネシウム、チタン、
ジルコニウム、鉛又は錫の酸化物で被覆されたコ
ロイド状シリカは乾燥脱水の際建材表面と強く結
合するので、上記ゾルを建材表面に塗布した後乾
燥することによつて建材表面に強固に接着した硬
化塗膜が形成される。本発明による着色物質の滲出による建材表面の
着色汚損の防止は、上記金属化物で表面被覆され
たコロイド状シリカ粒子のゲル化した硬化層が着
色物質を吸着捕捉する能力が極めて強いことによ
るものと考えられる。実施例１ (イ) 金属酸化物で被覆された安定なシリカゾルの
調製 SiO₂濃度20％、SiO₂／Na₂Oモル比500、コロ
イド粒子の径14mμの水性シリカゾル324gとSiO₂
濃度30％、SiO₂／Na₂Oモル比90、コロイド粒子
の径12mμの水性シリカゾル120gを撹拌下に混合
し、更にこの液中へ酢酸亜鉛、塩基性酢酸マグネ
シウム、酢酸鉛、塩化チタン及び塩化錫の各水溶
液を第１表記載の組成となるように、激しい撹拌
下に除々に加え、添加終子後室温において更に３
時間強力撹拌した後、10％のアンモニア水24gと
水10.6gを加えPHを4.7に調節することにより、
第１表に記載された組成を有するゾルL₁，L₂，
L₃，L₄及びL₅をそれぞれ調製した。

【表】 (ロ) 塗膜試験上記(イ)において調製されたゾルL₁を、木材合
板S₁の表面に120g／m²の割合で刷毛塗りし、１
夜自然乾燥した後、この表面に更にポリ酢酸ビニ
ルエマルジヨン塗料（白色）をスプレーを用いて
200g／m²の割合で吹付け上塗りし室温で１日間
乾燥することにより化粧合板P₁を得た。次いで
この化粧板P₁を50℃で湿温100％の空気中に７日
間静置した後風乾し表面を目視観察したが、表面
の変色は全く認められなかつた。別途上記化粧板
P₁の表面36cm²に５c.c.の水を滴載し、自然乾燥を
待つて表面を目視観察したが矢張り変色は全く認
められなかつた。実施例２ 10年間使用され、タバコの煙で黄褐色に汚損さ
れた木材合板の天井板S₂をはずし取り、このもの
から実施例１(ロ)と同様にして化粧合板P₂を得、
更に実施例１(ロ)と同様にして２種の方法で塗膜の
試験を行なつたところ、いずれの試験においても
塗膜表面の変色は全く認められなかつた。実施例３実施例１(イ)で調製されたゾルL₂〜L₅と、実施
例１及び２に用いたものと同じ木材合板S₁及びS₂
とを用い、実施例１(ロ)と同様にして第２表に示す
化粧合板P₂〜P₁₀を得、更に塗膜試験を行なつた
が、いずれも塗膜表面の変色は認められなかつ
た。

【表】

【表】比較例１実施例１(ロ)に用いた分散液L₁の代わりに、
SiO₂30％、SiO₂／Na₂Oモル比90、コロイド粒子
径12mμのシリカゾルを用い、実施例１(ロ)と同様
にして化粧合板C₁を得、更ひこのものを実施例
１(ロ)と同様にして２種の方法で塗膜の試験を行な
つたところ、いずれの試験においても塗膜表面の
黄変を認めた。更に実施例２に用いたものと同じ天井板S₂から
上記同様にして化粧合板C₂を得、このものの塗
膜試験を行なつたところ、両試験の結果、いずれ
も塗膜表面は褐色を帯びた黄色に変色した。実施例４ (イ) 金属酸化物で被覆された安定なシリカゾルの
調製

【表】 SiO₂20℃、SiO₂〕Na₂Oモル比98、コロイド状
シリカ粒子径14mμ、PH8.2の水性シリカゾルに、
第３表記載の組成となるように、ゾルL₆として
は亜鉛酸カリウムの水溶液を、ゾルL₇としては
鉛酸ナトリウムの水溶液を夫々強力撹拌下に混合
し、添加終了後更に１時間強力撹拌を続けた後、
これに更に硼酸水溶液を添加することにより、ゾ
ルL₆及びL₇を調製した。 (ロ) 塗膜の試験上記ゾルL₆とL₇及びりん鉱石中に含まれる有
機質着色物質を含む石膏プラスター成形板S₂を用
いた以外は実施例１(ロ)と同様にして、L₆からは
P₁₁、L₇からはP₁₂の各化粧板をつくり、塗膜の試
験を行なつたところ、いずれも表面の変色は認め
られなかつた。実施例５ (イ) ジルコニアで被覆された安定なシリカゾルの
調製 SiO₂13％、SiO₂／Na₂Oモル比900、コロイド
粒子径7mμの水−メタノール（水：メタノールの
重量比90：10の混合液）シリカゾル800gにZrO₂5
％を含む塩基性蟻酸ジルコニウム水溶液を強力撹
拌下に徐々に添加し、添加終了後引き続き２時間
強力撹拌することによりSiO₂11％、ZrO₂1.5％、
蟻酸1.1％、メタノール８％を含むジルコニアで
被覆された安定なシリカゾルL₆を調製した。 (ロ) 塗膜の試験市販壁紙接着用の４種の接着剤100gそれぞれ
に上記ゾルL₆を20g添加混練することにより、下
記第４表記載の複合接着剤D₁，D₂，D₃及びD₄を
調製した。

【表】次いで、前記木材合板S₁の表面に上記接着剤
D₁〜D₄を各70g／m²の割合で塗布し、直ちに市販
の日本紙からなる壁紙を張りつけた後、７日間25
℃で相対湿度40〜60％の空気中に静置することに
より、第４表記載の壁紙張り付け板X₁，X₂，X₃
及びX₄を得た。次にこの板X₁〜X₄を温度20〜35℃、相対湿度
50〜100％の浴場の壁面に固定し１ヶ月放置した
が壁紙表面には変色、不特定変色模様の発生、剥
離、ふくれ等は全く認められなかつた。比較例２ SiO₂12％、SiO₂／Na²Oモル比1000、コロイド
粒子径7mμの水性シリカゾルを上記分散液L₆の代
りに用いた以外は実施例５と同様にして壁紙を張
りつけた板について試験を行なつたところ、上記
シリカゾルとアクリル系樹脂接着剤との複合接着
剤を用いたものでは７日後に斑点状のしみが発生
し、またポリ酢酸ビニル接着剤との複合接着剤を
用いたものでは１ヶ月後に褐色の着色が発生し、
尿素樹脂接着材との複合接着剤及びポリ酢酸ビニ
ル接着剤との複合接着剤を用いたものは両者共不
特定変色模様が発生した。発明の効果上記の如く本発明によると、建材表面に極めて
簡易に金属酸化物で被覆されたシリカゾルの硬化
被膜を形成させることができ、また、この硬化被
膜によつて内部から滲出する着色物質が捕捉され
るために建材表面の着色汚損が防止される。また、本発明に用いられる金属酸化物で被覆さ
れたシリカゾルは、種々の添加剤と混合すること
ができるので、塗料、塗材、シーラー、パテ、接
着剤等の形態でも用いることができる。上記添加
剤としては、粉粒状のシリカ、ベントナイト、ケ
イソウ土、バライト、炭酸カルシウム、天然岩石
類、砂類等骨材；界面活性剤、ポリビニルアルコ
ール、メチルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ポリアクリル酸等分散剤又は増粘剤；ポ
リ酢酸ビニルエマルジヨン、ゴムラテツクス、水
溶性メラミン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体エマルジヨン、ポリウレタン、アルキツド樹
脂、エポキシ樹脂等の水性分散体、その他の有機
質バインダー；その他着色顔料、消泡剤、防腐剤
等が挙げられる。上記シリカゾルと添加剤を含有する塗料、接着
剤、シーラー、パテ等も乾燥硬化後は、建材表面
との接着性、耐水性、耐侯性に優れ、しかも、着
色性物質の滲出による表面汚損の生起しない建材
が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

１亜鉛、マグネシウム、鉛、チタン、ジルコニ
ウム又は錫の酸化物で被覆された安定なシリカゾ
ルを建材の表面に塗布した後乾燥することを特徴
とする着色物質の滲出による建材表面の着色汚損
を防止する方法。