JPH0776123B2

JPH0776123B2 - 意匠性および耐候性に優れる着色骨材

Info

Publication number: JPH0776123B2
Application number: JP27427088A
Authority: JP
Inventors: 典彦吉岡; 修一後村; 勝生小崎
Original assignee: エスケ−化研株式会社
Priority date: 1988-10-29
Filing date: 1988-10-29
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPH02120262A

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、意匠性および耐候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て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ュールが開
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
機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
ダーと混合攪拌し、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攪拌しても、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。

即ち、本願発明は、（ａ）アルコキシシリル基−Si（O
R）_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量10
00〜80000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、カーボンブラック、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・アゾメチン系顔量、ジオキサジ
系顔料、キノフタロン系顔料、インジゴ系顔料、ペリノ
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。

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−トルエンスルホン酸、
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重量部するのが一般的である。

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、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10
0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
材を入れ攪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
属調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、虹色彩効果が得られ、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
積層被覆も可能である。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、多彩感のある着色
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、バラエティーに富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。

ここで留意すべき点は、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−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443KJ/molであり、炭素−酸素間の321KJ
/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リゴマー
は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。）
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
して攪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、乾燥及ひ焼付し、それらの耐候性について試験を行った。

実施例１Ｂ−１の骨材100kgをモルタルミキサーに入れ、低速で
攪拌しながら着色剤Ａ−２を5kg徐々に滴下する。滴下
終了後約20分間連続攪拌することにより、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２Ｂ−２の骨材100kg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攪拌し、着色剤Ａ−８を
6kg徐々に滴下する。滴下終了後約10分間連続攪拌する
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３Ｂ−１の骨材100kg、Ａ−９の着色剤を5kg用い実施例１
と同一条件で攪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、低速で攪拌し、着色剤Ａ−３を10kg徐
々に滴下する。滴下終了後約15分間連続攪拌することに
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５Ｂ−１の着色100kg、Ａ−４の着色剤を5kg用い実施例２
と同一条件で攪拌混合を行い鮮明な赤色の着色骨材を得
た。

実施例６Ｂ−１の骨材100kg、Ａ−１の着色剤を4kg用い実施例１
と同一条件で攪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分間連続攪拌用い実施例１と同一条件で攪拌混合
を行いレモンイエローの着色骨材を得た。

実施例７Ｂ−１の骨材100kg、Ａ−７の着色剤を5kg用い実施例１
と同一条件で攪拌混合を行いグリーンの着色骨材を得
た。

実施例８Ｂ−１の骨材100kg、Ａ−５の着色剤を4kg用い実施例１
と同一条件で攪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１Ｂ−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。

アクリル樹脂ワニス（固形分50％） 72 重量部黄色酸化鉄 15 〃分散剤，添加剤２〃溶剤 11 〃合計 100 重量部比較例２Ｂ−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ワニス（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（ポリイソシアネート） 10 〃合計 100 重量部比較例３Ｂ−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２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〃溶剤 17 〃合計 100 重量部比較例４Ｂ−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２分焼付乾燥し、オレンジ系の着色
骨材を得た。

アクリル樹脂 41 重量部メラミン樹脂 14 〃エポキシ樹脂５〃ペリレンレッド１〃キノフタロン 7.5 〃二酸化チタン10 〃溶剤，分散剤 4.5 〃合計 83 重量部比較例５Ｂ−１の骨材100kgに対し、縮合リン酸アルミニウムの
1.5kgおよび水1.5kgを加え攪拌し、ついで群青を添加し
て青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。

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、アクリル樹脂エマルション（固形分） 28重量部セルロース系増粘剤（２％溶液）４〃添加剤３〃着色骨材 65 〃合計 100 〃に、調整した塗料を2.5kg/m²の塗布量で、300mm×300mm
×6mmの石綿スレート板に、標準板との比較で評価し
た。

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 薄付け仕上塗
材外装薄塗材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（固形分50％） 28重量部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重量部実施例６の着色骨材 10重量部合計 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モノマー 28重量部添加剤（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重量部実施例５の着色骨材５重量部合計 100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１の着色骨材を比較例１の
着色骨材に、実施例７の着色骨材を比較例３の着色骨材
に、それぞれ等量置き換えし、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脱離があり、美しい塗膜は得られな
かった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。
【請求項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。
【請求項３】請求項第１項または第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。
【請求項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項の何れかに記載の着色骨材の使用方
法。
【請求項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。