JPH0613110B2 - 均一塗膜の形成方法 - Google Patents

均一塗膜の形成方法

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JPH0613110B2
JPH0613110B2 JP62103866A JP10386687A JPH0613110B2 JP H0613110 B2 JPH0613110 B2 JP H0613110B2 JP 62103866 A JP62103866 A JP 62103866A JP 10386687 A JP10386687 A JP 10386687A JP H0613110 B2 JPH0613110 B2 JP H0613110B2
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昌良 鳥居
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は均一塗膜の形成方法に関する。さらに詳しく
は、建築材料などのような多孔性基材の表面上にも形成
することができる均一塗膜の形成方法に関する。
[従来の技術] 従来、塗料には耐熱性に優れたアルカリ金属塩含有塗
料、塗布後の塗膜硬度が大きいアルカリ金属塩およびそ
の硬化剤を含有した塗料、耐熱水性に優れた酸性金属塩
含有塗料、耐火性に優れた金属酸化物ゾル含有塗料など
が用いられている。
これらの塗料はそれぞれの特性に応じた目的のみに有用
なものであり、たとえば耐熱水性、塗膜硬度、塗膜の緻
密性などの特性をすべて満足するものはなく、またこれ
らの特性が要求される、たとえば、コンクリート製建築
物の壁面などの多孔性基材に適用したばあい、かかる基
材の細孔に塗料が侵入し、塗膜表面に凹凸が生じたり、
腐食により剥れ落ちるなどの欠点があった。
[発明が解決しようとする問題点] そこで本発明者らは、前記従来技術に鑑みて耐熱水性、
耐酸性、塗膜硬度および塗膜の緻密性に優れ、しかも多
孔性基材の表面上に適用したばあいであっても塗膜表面
に凹凸のない均一塗膜を形成することができる形成方法
をうるべく鋭意研究を重ねた結果、かかる均一塗膜を形
成しうる方法を見出し、本発明を完成するに至った。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は多孔性基材に水を含浸させたのち、
金属アルコキシド系塗料を塗布し、加熱することを特徴
とする均一塗膜の形成方法に関する。
[作用および実施例] 本発明の均一塗膜の形成方法によれば、多孔性基材に水
を含浸させたのち、金属アルコキシド系塗料を塗布し、
加熱することにより、耐熱水性、耐酸性、塗膜硬度およ
び塗膜の緻密性に優れた均一塗膜を形成することができ
る。すなわち、本発明の塗膜の形成方法は、従来の塗料
を用いたばあいには均一塗膜を形成しえなかった多孔性
基材に好適に使用しうるものである。
ここで本明細書にいう均一塗膜とは、塗膜表面に凹凸や
気泡などのワキをはじめとするピンホールなどのない平
滑な塗膜をいう。
本発明の塗膜の形成方法を適用しうる多孔性基材として
は、たとえば紙、セラミック、スレート、石綿スレー
ト、コンクリートやセメントなどのような種々の素材か
らなる多孔性基材をあげることができるが、本発明はこ
れらの素材からなる基材のみに限定されるものではな
い。
前記多孔性基材に水が含浸されるのは、多孔性基材表面
の細孔に金属アルコキシド系塗料が浸入するのを妨げ、
さらに後で詳述するように該金属アルコキシド系塗料の
硬化反応を促進させるためである。
本発明において用いられる水としては固形不純物の含量
の少ない、pHが7程度の一般に用いられている水道水、
浄水、蒸留水などがあげられるが、その使用の簡便さの
面からとくに水道水を好適に使用することができる。
前記多孔性基材に水を含浸させる方法としては、公知の
たとえばエアスプレー法、カーテンフローコーター法、
ロールコーター法などを適用することができるが、本発
明においてはこれらの方法のみに限定されずに他の方法
によって塗布してもよい。
前記水の含浸量は、使用される多孔性基材の種類などに
よって異なるので、一概には決定することはできない
が、多孔性基材表面の細孔が被覆されている程度に含浸
されているのが均一塗膜をうるうえで好ましく、とくに
少なくとも該多孔性基材の飽和含水率の50%以上の水が
含浸されているのが好ましい。
かくして水を多孔性基材中に含浸させたのち、その多孔
性基材上に金属アルコキシド系塗料が塗布される。
前記金属アルコキシド系塗料は多孔性基材中に含浸され
た水と反応して硬化されるが、該金属アルコキシド系塗
料を加熱することにより脱水された塗膜は、耐熱水性、
耐酸性、硬度および緻密性に優れたものであることが本
発明者らによって見出された。
すなわち、上記のように本発明の形成方法によって形成
された塗膜は以上に述べた諸特性を満足するばかりでは
なく、多孔性基材上に均一塗膜を形成できるのである。
前記金属アルコキシド系塗料は三次元網目構造を有する
オリゴマーであり、その分子量は約15000をこえるとゲ
ル化をおこし、塗布するのが困難となるので、通常5000
〜15000、なかんづく7000〜10000の分子量を有するもの
が用いられる。
前記金属アルコキシド系塗料としては一般式M(OR)n(式
中、MはSi、Ti、Al、Zr、Sn、Pbおよび/またはFe、Rは炭素
数1以上のアルキル基、nは1以上の整数を示す)で表
される金属アルコキシドを主成分とする塗料があげら
れ、かかる金属アルコキシドの具体例としては、Si(OCH
3)4、Si(OC2H5)4、Si(OCH(CH3)2)4、Si(OC3H7)4、Si(OC4H9)
4、Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(OCH(CH3)2)4)、Ti(OC3H7)4
Ti(OC4H9)4、Al(OCH3)4、Al(OC2H5)4、Al(OCH(CH3)2)4、Al
(OC3H7)4、Al(OC4H9)4、Zr(OCH3)4、Zr(OC2H5)4、Zr(OCH(CH
3)2)4、Zr(OC3H7)4、Zr(OC4H9)4、Sn(OCH3)4、Sn(OC2H5)4、S
n(OCH(CH3)2)4、Sn(OC3H7)4、Sn(OC4H9)4、Pb(OCH3)2、Pb(O
C2H5)2、Pb(OCH(CH3)2)2、Pb(OC3H7)2、Pb(OC4H9)2、Fe(OCH
3)4、Fe(OC2H5)4、Fe(OCH(CH3)2)4、Fe(OC3H7)4、Fe(OC4H9)
4、ZrSi(OCH3)4、ZrSi(OC2H5)4、ZrSi(OCH(CH3)2)4、ZrSi(O
C3H7)4、ZrSi(OC4H9)4などがあげられ、これらの金属ア
ルコキシドは単独で用いてもよく、また他のものと併用
してもよい。前記金属アルコキシドのなかでは、一般式
M(OR)n中、MがSiであるシリコンアルコキシドは安価で
あるので、とくに好適に使用することができる。
金属アルコキシド系塗料中に含有される前記金属アルコ
キシド以外の成分として、たとえばクロムグリーン、コ
バルトブルー、べんがら、アンバー、チタンイエロー、
鉄黒、亜鉛華、酸化チタン、タルク、シリカ粉などの無
機顔料などを金属アルコキシド系塗料中において60重量
%をこえない範囲で添加してもよい。
なお、前記金属アルコキシド系塗料の溶媒としては、た
とえばイソプロピルアルコール、メチルアルコール、エ
チルアルコール、メチルエチルケトン、トルエン、ブチ
ルセロソルブなどのアルコール類が用いられ、該溶媒は
金属アルコキシド系塗料の粘度を調整するために適宜添
加される。かかる溶媒の添加量は、前記金属アルコキシ
ドの分子量や無機顔料の有無などによって異なるので、
一概には決定することはできないが、通常金属アルコキ
シド系塗料中に40〜80重量%含有されるように調整して
用いられる。
前記金属アルコキシド系塗料の塗布方法は、たとえばエ
アスプレー法、カーテンフローコーター法、ロールコー
ター法などを適用することができるが、本発明において
はこれらのみに限定されずに他の方法を適用してもよ
い。
前記金属アルコキシド系塗料の塗布量および乾燥後の塗
膜の厚さは、使用される多孔性基材の種類などによって
異なるので、一概には決定することはできないが、その
塗布量は通常50〜300g/m2、その乾燥後の塗膜の厚さ
は15〜90μmであるのが好ましい。
なお、前記金属アルコキシド系塗料を、水を含浸させた
多孔性基材上に形成せしめる際には、たとえば前記無機
顔料を含有した金属アルコキシド系塗料を塗布したの
ち、さらにその上面に無機顔料を含有しない金属アルコ
キシド系塗料を塗布してもよい。このばあい、前記無機
顔料を含有した金属アルコキシド系塗料および無機顔料
を含有しない金属アルコキシド系塗料の塗布量は、それ
ぞれ50〜300g/m2および50〜150g/m2であるのが好ま
しい。
本発明において用いられる、前記一般式M(OR)nで示され
る金属アルコキシド系塗料は、多孔性基材に含浸された
水などによって反応式(I): M(OR)+nHO→M(OH)+nR(OH) (I) に示される反応によって金属水酸化物M(OH)nが生成され
る。
生成された前記金属水酸化物M(OH)nは加熱されることに
より反応式(II): M(OH)→MOn/2+n/2HO (II) にしたがって金属酸化物MOn/2が生成される。
かくして生成された金属酸化物MOn/2は耐熱水性、耐酸
性、塗膜硬度および塗膜の緻密性に優れたものであるた
め、本発明においては水が含浸された多孔性基材上に金
属アルコキシド系塗料を塗布したのち、加熱する。
すなわち、水を含浸させた多孔性基材上に金属アルコキ
シド系塗料を塗布し、周囲温度や湿度などの周囲の環境
条件によって異なるが、空気中で10分〜10時間程度硬化
せしめたのち、加熱されるのが好ましい。
前記金属アルコキシド系塗料の塗膜の加熱は、たとえば
温風乾燥機や遠赤外線乾燥機などを用いて60〜200℃で
5〜30分間行なわれる。
かくして水が含浸された多孔性基材上に金属アルコキシ
ド系塗料が塗布されてなる塗膜は耐熱水性、塗膜硬度お
よび塗膜の緻密性にとくに優れたものである。
つぎに本発明の形成方法を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定される
ものではない。
実施例1〜8 多孔性基材として絶乾嵩比重が1.0、1.2または1.5である
3種類の石綿スレート板(厚さ6mm)を用い、該石綿ス
レート板の表面上に水道水をその飽和含水率の10%、30
%、50%または70%だけエアスプレー法により塗布し
た。
つぎに水が含浸された多孔性基材上に無機顔料としてベ
ンガラを30重量%含有してなる金属アルコキシド系カラ
ー塗料(金属アルコキシド:Si(OC2H5)4、分子量:1000
0)を30cm×30cmあたり10gとなるようにエアスプレー
法により塗布し、室温(約25℃)で6時間乾燥させたの
ち、さらに金属アルコキシド系クリアー塗料(金属アル
コキシド:Si(OC2H5)4、分子量:10000)を30cm×30cm
あたり10gとなるようにエアスプレー法により塗布し、
室温(約25℃)で1時間乾燥させた。
上記のようにして石綿スレート板に塗布された金属アル
コキシド系塗膜を、遠赤外線乾燥機を用いて100〜150℃
で10分間加熱、焼成してテストピースを作製した。
えられたテストピースの塗膜の物性として耐熱水性、耐
酸性、塗膜硬度および塗膜の均一性の判断基準として光
沢度を下記の評価基準にしたがって調べた。その結果を
第1表に示す。
(耐熱水性) テストピースを75mm×150mmに切断し、7日間連続煮沸
し、ついで乾燥機(内部雰囲気温度:60℃)で3日間乾
燥したのち、JIS K 5400に準拠して碁盤目剥離試験を行
なう。なお、その判定基準はつぎのとおりである。
判定基準 ○:剥離なし △:剥離が10〜40個発生 ×:剥離が41個以上発生 (耐酸性) JIS K 5400 7.5耐酸性に準拠して試験を行なう。なお、
その判定基準はつぎのとおりである。
(判定基準) ○:異常なし △:フクレ、ワレ、ハガレなどが5ケ所以内で発生 ×:フクレ、ワレ、ハガレなどが6ケ所以上発生 (塗膜硬度) JIS K 5400 6.14鉛筆引っかき試験に準拠して試験を行
なう。
(光沢度) テストピースを75mm×150mmに切断し、JIS Z 8741(5.4)
光沢度測定に示された「60°鏡面光沢」に基づいて光沢
度を測定する。
実施例9〜16 実施例1で用いた金属アルコキシド系カラー塗料および
金属アルコキシド系クリアー塗料のかわりに第1表に示
す金属アルコキシド系カラー塗料および金属アルコキシ
ド系クリアー塗料を用いたほかは実施例1と同様にして
テストピースを作製した。
えられたテストピースの塗膜の物性を実施例1と同様に
して測定した。その結果を第2表に示す。
比較例1〜2 多孔性基材として石綿セメントケイ酸カルシウム板を使
用し、該多孔性基材上に第3表に示される従来より使用
されている塗料をその塗布量が30cm×30cmあたり20gと
なるようにエアスプレー法により塗布したのち、約60〜
70℃で15分間乾燥させ、テストピースを作製した。
えられたテストピースの塗膜の物性を実施例1と同様に
して調べた。その結果を第3表に示す。
以上の結果により、本発明の均一塗膜の形成方法によっ
て形成された塗膜は、基材の含水率が飽和含水率の50%
以上であるばあい、光沢が安定し、多孔性基材に金属ア
ルコキシド系塗料が含浸されず、均一塗膜が形成される
ことがわかる。
また従来より使用されている塗料は耐熱水性、耐酸性、
塗膜強度および塗膜の緻密性をすべて満足しうるもので
はないが、本発明の形成方法によってえられる塗膜は上
記のような物性にきわめて優れていることがわかる。
[発明の効果] 本発明の均一塗膜の形成方法によれば、耐熱水性、耐酸
性、塗膜硬度および塗膜の緻密性(光沢度)をすべて満
足しうるとともに、多孔性基材に適用したばあいであっ
てもピンホールや凹凸などのない均一な塗膜を容易に形
成することができるので、とくに従来の塗料を適用する
ことができなかった、たとえばコンクリート製建築物の
壁面などのような多孔性基材に好適に使用することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 彰子 大阪府豊中市新千里西町1丁目1番12号 ナショナル住宅産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−89877(JP,A) 特開 昭52−74633(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多孔性基材に水を含浸させたのち、金属ア
    ルコキシド系塗料を塗布し、加熱することを特徴とする
    均一塗膜の形成方法。
JP62103866A 1987-04-27 1987-04-27 均一塗膜の形成方法 Expired - Lifetime JPH0613110B2 (ja)

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