JPS63267484A - 均一塗膜の形成方法 - Google Patents

均一塗膜の形成方法

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JPS63267484A
JPS63267484A JP62103866A JP10386687A JPS63267484A JP S63267484 A JPS63267484 A JP S63267484A JP 62103866 A JP62103866 A JP 62103866A JP 10386687 A JP10386687 A JP 10386687A JP S63267484 A JPS63267484 A JP S63267484A
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繁夫 吉田
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聡 北川
Masayoshi Torii
昌良 鳥居
Akiko Hirose
広瀬 彰子
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 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。
[従来の技術およびその問題点] 従来より、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浸入し、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。
そこで本発明者らは、上記のような従来の技術の問題点
に鑑みてかかる問題点を解決しうる、すなわち耐熱水性
、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、上記のような問題
点を解決しつるまったく新しい均一塗膜の形成方法を見
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、本発明は基材に水を含浸させたのち、アルコ
キシド系無機塗料を塗布することを特徴とする均一塗膜
の形成方法に関する。
[作用および実施例コ 本発明の均一塗膜の形成方法によれば、基材に水を含浸
させたのち、アルコキシド系無機塗料を塗布することに
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。とくに、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。
前記基材に水が含浸されるのは、基材表面の細孔にアル
コキシド系無機塗料が浸入するのを妨げ、さらに後で詳
述するように該アルコキシド系無機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−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、使用される基材の種類などによって
異なるので、−概には決定することはできないが、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。
かくして水を基材中に含浸させたのち、その基材上にア
ルコキシド系無機塗料が塗布される。
前記アルコキシド系無機塗料は基材中に含浸された水と
反応して硬化されるが、該アルコキシド系無機塗料を加
熱子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緒特性を満足するばかりでは
なく、多孔性基村上に設けられたばあいであっても均一
塗膜が形成されるのである。
前記アルコキシド系無機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< 7000〜1o
oooの分子量を有するものが用いられる。
前記アルコキシド系無機塗料としては一般弐M(OR)
n (式中、MはSl、TI% #% Zr5Sns 
Pbおよび/またはFe5R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、91 (OCH3)4.81
 (OC2H5)4.81 (OCH(CH3)2 )
4、Si (OC3)17 )4、Si (OC4H9
)a、Ti (0CH3)4、T1 (OC2H5)4
、TI (OCII(CH3)2 )4、Ti (OC
3H7)4、TI(OC4H9)4、AI (OCH3
)4、AI (OC2H5)4、Ml (OCII(C
H3)2 )4、Ml (OC3H7)4、AI (O
Ca 89 )a、Zr (OCH3)4、Zr(OC
2H5)4、Zr(OCII(CHx )2 )4、Z
r(QC3H7)4、Z r (QC4H9)4、Sn
 (QC)Is )4、Sn (QC2H5)4.5n
(OCI!(CH3)2 )4.5n(QC3H7)4
.5n(OC4H9)4、Pb (OCH3)2、Pb
 (QC2H5)2、Pb(OCII(CHx )2 
)2、Pb(OC3H7)2、Pb(OC4H9)2、
Pa (OCH3)4、FO(QC2H5)4、Fe(
OCR(CHi )2 )4、Fe(QC3H7)4、
Pe(QC4H9)4、ZrSi (OCH3)4、Z
r5l(OC2H5)4、Zr5I(OCR(CHx 
)2 )4、Zr51(OCx H7)4、Zr5I(
OCi Hs )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、IがSt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。
アルコキシド系無機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
機顔料などをアルコキシド系無機塗料中において60重
量%をこえない範囲で添加してもよい。
なお、前記アルコキシド系無機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
アルコキシド系無機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、
−概には決定することはできないが、通常アルコキシド
系無機塗料中に40〜80重量%含有されるように調整
して用いられる。
前記アルコキシド系無機塗料の塗布方法は、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−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
前記アルコキシド系無機塗料の塗布量および乾燥後の塗
膜の厚さは、使用される基材の種類などによって異なる
ので、−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/rr?、その乾燥後の塗膜の厚
さは15〜90虜であるのが好ましい。
なお、前記アルコキシド系無機塗料を、水を含浸させた
基材上に形成せしめる際には、たとえば前記無機塗料を
含有したアルコキシド系無機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アルコキシド系無機
塗料を塗布してもよい。このばあい、前記無機顔料を含
有したアルコキシド系無機塗料および無機顔料を含有し
ないアルコキシド系無機塗料の塗布量は、それぞれ50
〜300g/rr?および50〜150g/ゴであるの
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
示されるアルコキシド系無機塗料は、基材に含浸された
水などによって反応式(■)二M(OR)1 + nH
2O→M(011)n +nR(OH)    (1)
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(■): M (On )n−+M On 72 ” 2 H20
(II)にしたがって金属酸化物MOn12が生成され
る。
かくして生成された金属酸化物MOn12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基材上にアル
コキシド系無機塗料を塗布したのち、加熱するのが好ま
しい。
すなわち、水を含浸させた基材上にアルコキシド系無機
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。
□ 前記アルコキシド系無機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60〜2
00℃で5〜30分間行なわれる。
かくして水が含浸された基材上にアルコキシド系無機塗
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 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6關)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%含有してなるアルコキシド系カラー無機塗
料(金属アルコキシド:Sl (OC2H5)4、分子
ffl : 10,000)を30cmX30cmあた
りlog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、さらにアルコ
キシド系クリアー無機塗料(金属アルコキシド: 81
 (OC2)Is )4、分子m : 10,000)
を30■X 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アルコキ
シド系無機塗膜を、遠赤外線乾燥機を用いて100〜1
50℃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75mmX  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
拠して基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 Δ:剥離が10〜40個発生 X:剥離が41個以上発生 (耐酸性) JIS K 54007.5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 54008.14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75m+eX  150關に切断し、J
IS Z 8741(5,4)光沢度測定に示されたr
 eo’鏡面光沢」に基づいて光沢度を測定する。
[以下余白] 実施例9〜16 実施例1で用いたアルコキシド系カラー無機塗料および
アルコキシド系クリアー無機塗料のカワリニ第1表に示
すアルコキシド系カラー無機塗料およびアルコキシド系
り1ツア一無機塗料を用いたほかは実施例1と同様(こ
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り勿性を実施例11と同
様にして測定した。そのI古巣を第2表番こ示す。
[以下余白] 比較例1〜2 基材として石綿セメントケイ酸カルシウム板を使用し、
該基板上に第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30cmX30cm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GO〜
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。
[以下余白] 以上の結果より、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、基材にアルコキシド
系無機塗料が含浸されず、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ちので
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。
[発明の効果コ 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をはじめとする種々の用途
に好適に使用することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基材に水を含浸させたのち、アルコキシド系無機塗
    料を塗布することを特徴とする均一塗膜の形成方法。 2 基材が多孔性基材である特許請求の範囲第1項記載
    の均一塗膜の形成方法。
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