JPH09316371A - 塗装材 - Google Patents

塗装材

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JPH09316371A
JPH09316371A JP8134807A JP13480796A JPH09316371A JP H09316371 A JPH09316371 A JP H09316371A JP 8134807 A JP8134807 A JP 8134807A JP 13480796 A JP13480796 A JP 13480796A JP H09316371 A JPH09316371 A JP H09316371A
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JP
Japan
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coating
coating material
cement
silica
resin emulsion
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Application number
JP8134807A
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English (en)
Inventor
Goro Wakizaka
五郎 脇坂
Toshio Kimura
敏夫 木村
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KABEICHI KK
NARUMI KENSOU KK
NIPPON KYORYO KK
Original Assignee
KABEICHI KK
NARUMI KENSOU KK
NIPPON KYORYO KK
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  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐候性に優れるとともに、衝撃によっても破壊
せず、又基材にクラックが入った場合でも塗膜にはクラ
ックが入らず基材及びその内部に埋設されている鉄筋、
配管等を保護する塗装材を提供すること。 【解決手段】アモルファスシリカ含有化合物、セメント
等反応硬化性無機材料に塗膜強化剤としてケイ砂、合成
樹脂エマルジョン、必要な繊維材料及び外観改良のため
に必要な着色骨材を塗装材とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてコンクリ
ート製の構築物の表面の塗装に使用する塗装材、特に下
地基材保護能力に優れ、また天然石調の外観を与える塗
装材に関する。
【0002】
【従来の技術】建築物、構築物等の、いわゆる現場施工
が必要とされる塗料であって天然石、大理石調の外観を
与える塗装材には、無機質を主成分とするも無機質を相
互に、またコンクリート基材面に固着させるために、無
機質に対する固形分重量比率で30%程度の、かなり多
量の有機ポリマーである樹脂のエマルジョンをバインダ
ーとして使用した塗料が用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】有機系バインダーを多
く使用する無機系塗料は、そのバインダーが長期間の日
光、風雨、熱等への曝露されると、その紫外線、オゾ
ン、酸若しくはアルカリを含む水等により分解され、塗
膜が劣化し、ひび割れ、剥落を起こし、基材を保護する
性能が大きく低下するとともに外観上も見苦しくなると
いう欠点を有する。そこで、本発明の目的は耐候性に優
れるとともに、衝撃によっても破壊せず、又基材にクラ
ックが入った場合でも塗膜にはクラックが入らず基材及
びその内部に埋設されている鉄筋、配管等を保護する塗
装材を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、特に変
形によるクラック防止のためにアモルファスシリカを含
む化合物にセメント、ケイ砂に繊維状材料を含む塗装材
を、また大理石調外観を得るために着色骨材を含む塗装
材を、さらに変形によるクラックが発生しにくくかつ天
然石、大理石調外観を得るためにアモルファスシリカを
含む化合物にセメント、ケイ砂、合成樹脂エマルジョン
を必須成分とし、これに繊維状材料または着色骨材また
はその双方を配合することにある。
【0005】アモルファスシリカは、非晶性のシリカで
あって、反応型の無機質材料であり、被膜形成時にアモ
ルファスシリカとアルカリ分との反応により生じたエト
リンガイド(針状結晶)が変性ポリマーとの相乗効果に
より基体の微細孔まで進入して強靱な被膜を形成し、ま
たコンクリートとも化学的に反応し結合するため、基体
との接着強度に優れ、かつ基体の物理的強度を補強する
という効果を発揮する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明において使用するアモルフ
ァスシリカとしては、特開平4−182338号公報記
載の方法により製造される活性化されたシラスが好まし
く、セメントとしては、気硬性セメント、水硬性セメン
ト等(化学大辞典 共立出版)のセメント類が使用可能
である。特に、ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト等一般に広く用いられているセメントが使用できる
が、色調の点で白セメントが好ましい。また、ケイ砂は
SiO2 を90%以上含む一般にケイ砂と称されるもの
は各種のものが使用できる。着色骨材としては、天然石
粉、着色ケイ砂、陶砂、砂等が使用でき、その粗さは1
0〜150メッシュ、好ましくは20〜80メッシュで
あり、この粗さの範囲内のものであれば、粗いものと、
細かいものを混合してもよい。ケイ砂は、金属酸化物、
例えばCuO,MnO2 等を混合し、数百度に加熱すれ
ば容易に着色可能であり、従って、ケイ砂と着色骨材を
兼用することも可能である。かかるケイ砂、着色骨材は
10メッシュ以下にあると粗すぎて塗装表面の凹凸が著
しくなり外観が悪くなる。また150メッシュ以上にな
れば粒子が細かくなりすぎて硬化収縮による歪みを吸収
できなくなる結果、クラックが入りやすくなる。繊維状
材料を含むが、着色骨材を含まない塗装材は単なる白色
系の保護塗料として利用できる。
【0007】繊維状材料としては補強効果のある繊維
(ウィスカーも含む)が使用でき、例えばポリエステ
ル、ナイロン等の繊維、アラミド繊維、綿糸等有機系高
分子より得られるもの、チタン酸カリウムウィスカー
(商品名 ティスモ 大塚化学製)、ガラス繊維、ワラ
ストナイト等無機系材料の繊維、さらに金属繊維、例え
ばびびり振動切削により製造される真鍮、鉄、アルミニ
ウム短繊維(東京製綱製)等が使用できる。これら以外
にもカーボン繊維も使用可能であり、アクリロニトリル
繊維等の繊維を処理して得られるものやピッチ系炭素繊
維が使用できる。コストの点よりピッチ系炭素繊維の使
用が好ましい。これら繊維は複合材料の場合に知られて
いるように、アスペクト比が5以上、繊維の長さとして
0.3mm以上のものが使用でき、好ましくは繊維直径が
10〜500μm、長さ2〜100mmである。
【0008】前記成分以外に添加する合成樹脂材料は耐
候性に影響しない範囲で少量添加する。使用できる材料
は水溶液または水分散液(一般に樹脂エマルジョンと呼
ばれるもの)で、例えば、アクリル/スチレン共重合体
エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョン、ポリウレタ
ンエマルジョン、天然ゴムラテックス等のラテックス類
等が使用できる。特に反応性エポキシエマルジョン、ア
クリル樹脂エマルジョン、アクリル/シリコンエマルジ
ョン等が好ましい。これらのものを2種以上混合して使
用することも支障ない。これらの材料の配合比率はアモ
ルファスシリカ100重量部に対し、セメントは5〜1
0部、ケイ砂は20〜200部、骨材は20〜200
部、有機系バインダーは100部以下の範囲である。有
機バインダーの量は繊維を含めた全無機質分に対し、固
形分として20重量%以下であることが好ましい。これ
以上になると耐候性が低下し、接着力も低下するからで
ある。また、繊維状材料はアモルファスシリカ100重
量部に対し100部以下の範囲で添加することが好まし
い。
【0009】これらの材料を混和する場合に、分散性を
向上させるために各種の分散剤、界面活性剤、また塗料
の粘度、固形分濃度を調節するための減水剤、増粘剤を
添加することは支障がない。増粘剤としては、例えば、
ハイメトローズ(信越化学工業製)等無機質系のものや
ヒドロキシエチルセルロース(ダイセル化学工業製)、
カルボキシメチルセルロース(第一工業製薬製)等有機
系のものが使用できる。
【0010】塗装材は、すべての成分を混合したもので
あるが、流通段階では、反応を抑制するため、アモルフ
ァスシリカ含有化合物、ケイ砂、必要な着色骨材を必須
成分として混合した第1組成物と有機バインダー、必要
な添加剤を必須成分とする第2組成物の2成分系とし、
使用前にハンドミキサー等の攪拌装置を使用して混合
し、塗装することが好ましい。この場合、作業性に応じ
て水を100部以内添加してもかまわない。
【0011】こうして得られる塗装材の塗装方法として
は、一般に塗装方法として知られているものは使用可能
である。例えば、スプレー塗装、刷毛塗り等である。特
に、外壁塗装に、一般的に使用されるモルタルガン、リ
シンガンによる塗装が好ましく、豪華な御影石調の外観
を得るためには、2頭ガン、3頭ガン等の多頭ガンを使
用し各ヘッドより色調を異にした塗装材を吐出する方法
が好ましい。
【0012】スプレー塗装により生じた凹凸を解消する
には、塗装直後、未乾燥状態でコテ、ヘラ等により鏡面
仕上げをしてもよいし、また塗膜硬化後にディスクサン
ダー等を使用して研磨することも可能であり、かかる操
作により、一層高級な研磨した御影石や大理石のような
外観を得ることができる。
【0013】上記の特徴構成によれば、アモルファスシ
リカ、セメントの硬化反応により、強固な塗膜を形成す
るとともに、アモルファスシリカ自体が下地基材である
コンクリートと反応するため、有機高分子のみをバイン
ダーとして使用した塗料よりはるかに強く下地と密着す
る。特に、水と接すると、コンクリートは強いアルカリ
を遊離する。このため有機バインダーのみに接着効果を
依存するものはこのアルカリにより有機バインダーが劣
化を受けると簡単にクラックが入ったり、剥離を起こし
たりする。これに対し、本発明の塗装材はアモルファス
シリカがアルカリによりコンクリートと反応するためよ
り一層強固な結合を生じ、クラック、剥離を生じないの
である。
【0014】また、繊維状材料はコンクリートよりも柔
軟性があり、そのためにこれを配合した塗料は衝撃吸収
性、基材の変形への追従性が有り、例えば飛んできた石
片の衝撃によっても割れたり剥落することがなく、変形
によりコンクリート自体が変形によってクラックを生じ
ても塗膜はクラックを生じず、水の侵入による内部の鉄
筋、配管等を保護する。ケイ砂は塗膜の強度を高めると
ともに、効果収縮による歪みを低減し、クラック発生防
止に寄与する。
【0015】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、アモルフ
ァスシリカとセメント自体の持つ反応性の相乗効果によ
り、ケイ砂、着色骨材等を化学反応により結合する結
果、合成樹脂エマルジョン等のみをバインダーとするよ
りは、はるかに耐候性及び下地基材保護能力に優れた塗
膜を形成する塗料を得ることができた。また、この塗装
材に繊維状材料を加えることで、繊維の柔軟性により、
基材の変形に対して追従性がよく、かつ衝撃に耐える特
性をより強化した塗膜を与える塗料を得ることができ
た。従って、本発明にかかる塗装材は建築物、構築物の
外壁塗装に適したものであり、特に、海、川に面したも
の、最近劣化が問題となっている高速道路や鉄道の高架
橋脚の保護等に優れた効果を発揮する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 〔実施例1〕 (配合量は重量部にて表示した。) (組成物A) ・アモルファスシリカ粉体((有)伊東産業) 400 ・白セメント 100 ・着色ケイ砂 20〜100 メッシュ(瀬戸セラミー) 400 ・骨材 天然石粉 6〜 20 メッシュ(瀬戸セラミー) 500 天然石粉 20〜100 メッシュ(瀬戸セラミー) 100 ──────────────────────────── 合 計 1500 (組成物B) ・スチレン/アクリル共重合樹脂エマルジョン 350 (固形分濃度 40%) ・増粘剤 ハイメト90SH-30000(信越化学工業) 1 ・造膜助剤 19 ──────────────────────────── 合 計 370 組成物Aと組成物Bをハンドミキサーにて攪拌混合し、
使用した。本実施例における骨材、アモルファスシリカ
等無機材に対する樹脂使用量は12重量%であった。
【0017】〔比較例1〕 (組成物A) ・合成樹脂エマルジョン 34.4 (固形分濃度 50%) ・顔料 12.2 ・水 47.1 ・添加剤 5.9 ・着色剤 0.6 ──────────────────────────── 合 計 100.0 (組成物B) ・合成樹脂エマルジョン 16.1 ・水 5.2 ・添加剤 1.2 ・天然石砕粒、着色骨材 77.5 ──────────────────────────── 合 計 100.0 実施例1と同様の方法にて組成物A、Bを攪拌混合して
使用した混合した。本比較例では、骨材に対する樹脂の
使用量は23重量%であった。 塗装:実施例1、比較例1の塗料を口径10mmのリシン
ガンを使用し、空気圧7kg/cm2にて、塗膜厚さが7mmと
なるように、70×70×20mmのモルタル板に吹き付
け塗装を行った。 試験:塗膜の付着強さ:JIS A 6915(1984)に準拠して測定。 耐候性 :1年間屋外放置し外観観察実施 試験結果は表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】この結果より合成樹脂バインダーを少なく
してもアモルファスシリカの効果により塗膜の基材への
付着強さが大きく改善され、また耐候性も向上している
ことが明白となった。
【0020】〔実施例2〕実施例1の組成物Aに繊維長
5mmのカーボンファイバー(ドナカーボS−230
(株)ドナック製)を8部加え、混合したものを使用し
た以外は実施例1と同一である。塗装は前記実験と同条
件にて300×300×60mmのコンクリート板に厚さ
10mmとなるように塗装した。 試験:前記コンクリート板を砂の上に水平に起き、その
塗装面中央に高さ202cmより1kg重量の鋼鉄球を落下
させ、破壊の様子を観察した。
【0021】
【表2】
【0022】この結果より、繊維状材料の配合により塗
膜の衝撃に対する強さが大幅に改善され、下地の変形、
クラックによっても塗膜にはクラックが入らず、従って
下地を保護する性能が優れていることが明確となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 41/68 C04B 41/68 C09D 1/08 PCP C09D 1/08 PCP 5/02 PPT 5/02 PPT 5/28 PRA 5/28 PRA

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アモルファスシリカ含有化合物、セメン
    ト、ケイ砂、及び合成樹脂エマルジョンを含み、これに
    着色骨材、繊維状材料のいずれか又は双方を配合してな
    る塗装材。
  2. 【請求項2】合成樹脂エマルジョン中の樹脂固形分の全
    無機質に対する重量比率が20%以下であることを特徴
    とする請求項1記載の塗装材。
JP8134807A 1996-05-29 1996-05-29 塗装材 Pending JPH09316371A (ja)

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JP8134807A JPH09316371A (ja) 1996-05-29 1996-05-29 塗装材

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