JPS6036189B2 - 皮膜形成用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は皮膜形成用組成物に関し、更に詳しくは有機−
無機複合型の水性皮膜形成用組成物に係り、その目的と
するところは耐ひび割れ性、低温乾燥性、耐薬品性、耐
熱水性、硬度、耐アルカリ性等が著しく優れた皮膜を形
成し得る組成物を提供することにある。

従釆からアルカリ珪酸塩、珪弗化物、リン酸塩金属酸化
物等を主成分として含有する皮膜形成用組成物は色々知
られている。

然しながら係るアルカリ珪酸塩を結合材とし、珪弗化物
やリン酸塩等を硬化剤成物とする皮膜形成用組成物は可
便時間の調整が難しく、ポットライフが一定で、しかも
低温下での乾燥も一定せず、後述にも例示するように、
皮膜の耐水性が悪くクラックが発生し易いなどの他、耐
ひび割れ性が悪く、耐熱水性に劣り耐アルカリが低い等
々、未だ実用上満足し得る性能を有するものは得られて
いない。このため、アルカリ珪酸塩に各種樹脂の水分散
液や添加剤などを配合することが種々提案されているが
、殊に低温乾燥性や耐ひび割れ性が左程向上するものが
得られていない。本発明者らは従来のその種のアルカリ
珪酸塩及び硬化性物質を含有する皮膜形成用組成物の難
点を解消せんがため研究を続けてきた結果、特にこの種
の皮膜形成用組成物には使用されたことのない特定種の
脂肪酸塩、亜硫酸塩などを通常の拍し・方で皮膜形成用
組成物に配合することにより、従来の皮膜形成用組成物
の上記美佳点が解決され優れた性能を有する塗膜が得ら
れる事実を見出し、ここに本発明を完成するにいたつた
。

即ち本発明は、一般式Ｒ２０・ｍＳｉ０２・ｎＨ２０（
Ｒはアルカリ金属、一Ｎ比・一Ｎ（ＣＨ２０Ｈ）４・−
Ｎ（Ｃ２日４０Ｈ）４又は−Ｃ（ＭＪ２）ＮＨを表わし
、ｍは２〜６、ｎは任意の正数）で表わされる珪酸塩の
固形分１０広重量部に対し、水浴性樹脂を固形分で約０
・５〜５の重量部、２価金属酸化物を約１〜５の重量部
、炭素数１３〜１９の直鎖状炭化水素基を有する高級脂
肪酸のアンモニウム塩約０．２〜１５重量部およびシリ
カゾル被覆亜硫酸カルシウム約１〜５の重量部の配合成
分を主成分として含有することを特徴とする皮膜形成用
組成物に係るものである。

本発明において使用するアルカリ珪酸塩は前述のごとく
、一般式Ｒ２０・ｍＳｊ０２・ｍＨ２０で表わされ、式
中Ｒはアルカリ金属、一ＮＨ４・一Ｎ（Ｃ比ＯＨ）４・
一Ｎ（Ｃ２日４０Ｈ）４又は−Ｃ（ＮＨ２）ＮＨから選
ばれ、ｍは２〜６、ｎは任意の正数である。

この内望ましいＲとしてはアルカリ金属又は−Ｎ凡で、
ｍは３〜６、ｎはこのアルカリ珪酸塩の水溶液濃度が１
０〜６の重量％の形態として定まり用いられる。本発明
に使用する水溶性樹脂とはメチルセルロース、力ルボキ
シメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒ
ドロキシフ。

ロピルセルロース等のセルロース系水熔性樹脂、アルキ
ド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂
、ビニルピロリドン、ピニルアルコール、ビニルピリジ
ン等の合成樹脂、ァルギン酸塩、ポリアクリル酸塩等の
天然樹脂等や人工樹脂から選ばれる少なくとも１種から
成る水溶性樹脂の水溶液を言い本発明に適用されるが、
実質的の皮膜形成用組成物に調整された段階での固形分
濃度は１〜４の重量％の形態とすることが望ましいが、
各種配合剤の配合により必ずしもその範囲にとどまるも
のではない。また本発明に使用する２価金属酸化物は特
に限定されないが、使用に際しては粉末形態で用いるこ
ととし、Ｚｎ０，Ｃｄ０，Ｃａ０，Ｍｇ０，鞠０，Ｎｉ
○，Ｆｅ○，Ｃｒ○がその代表例として挙げられる。

次に本発明に用いる高級脂肪酸のアンモニウム塩は、炭
素数１３〜１９の直鎖状炭化水素基、即ちミリスチン酸
、ベンタデシル酸、バルミチン酸、ヘプタデシル酸、ス
テアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸の飽和高級炭化
水素基、オレィン酸、リノール酸等の不飽和高級炭化水
素基を有するアンモニウム塩から少なくとも１種選択さ
れ、粉末の形態で用いられる。

更に本発明において必須成分として使用されるシリカゲ
ル被覆亜硫酸カルシウムは、約５〜１００ミクロンの粒
径の亜硫酸カルシウムを、シリカ濃度約５〜４の重量％
のシリカゾルに浸潰して常温又は加熱下にシリカゾルを
亜硫酸カルシウムの表面に吸着させ、次に残余のシリカ
ゾルを分離除去し乾燥した後、シリカゾルの被覆効果を
損わない程度に解粒することにより得られる。

本発明皮膜形成用組成物は上言己アルカリ珪酸塩の固形
分１００重量部に対し、水溶性樹脂を固形分で約０．５
〜５０重量部、好ましくは１〜４の重量部、２価金属酸
化物を約１〜５の重量部、好ましくは３０〜４の重量部
、高級脂肪酸アンモニウム塩約０．２〜１５重量部、好
ましくは０．５〜１２重量部、シリカゾル被覆亜硫酸カ
ルシウム約１〜５の重量部、好ましくは３〜４５重量部
の割合で配合して成る組成物である。

上記の配合組成において、水溶性樹脂の固形分が０．５
重量部未満ではクラックが生じ易く耐薬品性が悪く、５
の重量部より多い場合は硬度や耐熱水性および耐火性が
著しく低下する。２価金属酸化物の配合割合が１重量部
未満のときは組成物が皮膜を形成するときにひび割れが
生じ易く、造膜後は経時的白華が激しくなりクラック発
生につながり、５の重量部を越えると作業性が悪く、耐
熱水性が良くない。また高級脂肪酸のアンモニウム塩が
０．２重量部未満の場合は皮膜の吸水性が高いため徐々
にクラックを生じる傾向があり、耐薬品性が低くまた１
５重量部を越えるときはアルカリ珪酸塩の展色力が低下
し低温乾燥性及び耐アルカリ性が著しく低下して白華を
生じ易くなる。更に、シリカゾル被覆亜硫酸カルシウム
が１重量部を越えない場合は低温乾燥性及び長期的な防
水性に欠点が出５の重量部を越えると耐熱水性が低下す
る。なお高級脂肪酸のアンモニウム塩の炭化水素基炭素
数が１３を下回ると作業性が良くなり防水性の効果がな
く、１９を越えるとアルカリ珪酸塩の展色力が低下し、
耐熱水性が低下する。本発明は上記の５成分を必須の主
成分として皮膜形成し得るものであるが、所望により着
色顔料体質顔料、骨材、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、
分散剤等通常皮膜形成用組成物に使用される各種配合剤
を適宜配合することができる。

着色顔料としては酸化チタン、ベンガラ、オーカー、フ
タロシアニンブル等が、体質顔料としては珪砂、珪石粉
、炭酸カルシウム、夕ルク、粘土等が、また骨材として
は珪石、寒水石、軽量骨材等がそれぞれの代表例として
挙げられる。これらの各種配合剤の配合量は特に限定さ
れず通常の使用量で良い。本発明皮膜形成用組成物から
得られる塗材を施工するに際しては通常の塗装方法各種
が有効に適用され、例えば吹付塗り、刷毛塗り、ローラ
ー塗り、フロー塗り等が例示できる。本発明に係る皮膜
形成用組成物は可使０寺間が目由に調節でき、また塗装
作業性、耐熱水性、並びに長期に亘る防水性の優れた皮
膜が得られる。

以下実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明す
るが、以下の例において部又は％とあるは別記しない限
り重量部又は重量％を示すものとする。（試験方法） ‘１）作業性 調合された絹成物に水を少量加えて刷毛塗り適性状態に
し、水性刷毛を用いて石綿スレ−ト上に刷毛塗りする。

このときのしべリング、タッチアップ及び刷毛丸まきの
状態を観察する。‘２ー 低温乾燥性上記組成物を石綿
スレート上に塗付量３００夕／めで刷毛塗りし、５℃、
６０ＲＨ％に保った恒温陣湿室に置いて３０分間ごとに
ＪＩＳＫ ５４００に定められた指触乾燥時間測定法に
より乾燥時間を測定する。

‘３｝ 耐ひび割れ性 上記組成物を石綿スレート上に塗付量５００夕／めでス
プレー塗りし、ＪＩＳＡ６９１０．６．１に定められる
ひび割れ試験により４ｍ／ｓｅｃの気流下で乾燥させ、
ひび割れの状態を観察する。

■硬度 上記組成物を石綿スレート上に塗付量３００夕／めで刷
毛塗りし、標準状態下で１週間乾燥した後これを供試体
とする。

鉛筆を用いて硬度を測定する。以下の試験方法はこの方
法により得た供試体を用いた。‘５｝ 耐アルカリ性 供試体を５％ＮａＯＨ水溶液中に４期時間浸潰した後、
表面湯の状態を観察する。

【６ー 耐薬品性 供試体を次の溶液中に９曲時間浸潰した後表面の状態を
観察する。

ａ ｌｏ％日２Ｓ０４水溶液 ｂ １ｏ％ＨＣＩ０４水溶液 ｃ ２０％Ｃ戊ＣＯＯ日水溶液 ｄ ガソリン ‘７）長期防水性 供試体を、一５℃の低温下で１粥時間、６０００の高温
下で８時間放置することを１サイクルとしこれを３０サ
イクル行なった後、ＪＩＳ Ａ６９１０．６．４．に定
められる透水試験を行ない透水量を測定する。

■ 耐熱水性 供試体を９０００に加熱された熱水中に２４時間浸澄し
た後表面の状態を観察する。

【９ー 耐汚染性 供試体表面に黒インキを１滴滴下し乾燥後ァセトンで拭
き取り、この操作を３回行なった後、インキのしみ取り
状態を観察する。

実施例１〜１０及び比較例１〜３ 以下の配合剤を用いて下記第１表に示す組成の皮膜形成
用組成物を調整する。

「配合剤」 Ａ アルカリ達酸塩 Ａ−１ 珪酸ソーダ水溶液 （Ｓｉ０２／Ｎａ２０モル比３．０、固形分３．１％）
Ａ−２ 珪酸カリウム水溶液（Ｓｉ０２／Ｋ２０モル比
２．１、固形分２５％）Ａ−３ 珪酸アンモニウム水溶
液（Ｓｉ０２／（Ｎ比）２０モル比２．１、固形分２１
％）Ｂ 水溶性樹脂の水溶液 Ｂ−１ ポリビニルアルコール水溶液（固形分１０％）
Ｂ一２ メチロール化メラミン樹脂水溶液（固形分２０
％）Ｃ ２価金属酸化物 Ｃ−Ｉ ＢａＯ Ｃ−２ ＺｎＯ Ｄ 高級脂肪酸の金属塩 Ｄ−１バルミチン酸アルミニウム Ｄ−２ オレィン酸カルシウム Ｄ−３ ステアリン酸亜鉛 Ｅ シリカゾル被覆亜硫酸カルシウム 粒子径約２０ミクロンの粒径の亜硫酸カルシウムを濃度
１０％のシリカゾルに浸潰し、５０００で約１時間放置
した後シリカゾルを分離除去して乾燥した。

このシリカゾルで被覆された亜硫酸カルシウムを更に粒
子径約２０ミクロン程度に解粒して実施例に用いる。上
記配合皮膜形成用組成物の性能を試験した結果を第２表
に示す。

なお、同表中の評価記号は下記の基準により表示する。
◎：全く異状なし ○：◎より若干良くないが異状なし △：異状あり 第 １ 表 第 ２ 表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一般式Ｒ＿２Ｏ・ｍＳｉＯ＿２・ｎＨ＿２Ｏ（Ｒは
   アルカリ金属、−ＮＨ＿４・−Ｎ（ＣＨ＿２ＯＨ）＿４
   ・−Ｎ（Ｃ＿２Ｈ＿４ＯＨ）＿４又は−Ｃ（ＮＨ＿２）
   ＮＨを表わし、ｍは２〜６、ｎは任意の正数）で表わさ
   れる珪酸塩の固形分１００重量部に対し、水溶性樹脂を
   固形分で約０・５〜５０重量部、２価金属酸化物を約１
   〜５０重量部、炭素数１３〜１９の直鎖状炭化水素基を
   有する高級脂肪酸のアンモニウム塩約０．２〜１５重量
   部およびシリカゾル被覆亜硫酸カルシウム約１〜５０重
   量部の配合成分を主成分として含有することを特徴とす
   る皮膜形成用組成物。