JPS6111980B2

JPS6111980B2 -

Info

Publication number: JPS6111980B2
Application number: JP50119706A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Yoshida; Tadanobu Maruyama; Micho Matsumoto
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1975-10-06
Publication date: 1986-04-05
Also published as: JPS5243817A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は無機質塗料組成物に係るものである。
更に詳しくは特定な形状の無機質粉体をフイラー
として使用する無機質塗料組成物に係るものであ
る。無機質塗料は古くより使用されているが、最近
建築物の災害防止の為無機質塗料が見直され、優
れた性能の無機質塗料の開発に研究がむけられて
いる。無機質塗料には、可容性ケイ酸塩をバイン
ダーとしたものと酸性金属リン酸塩をバインダー
としたものゝ２つの大きな系統がある。これらは
いずれも前記バインダーに充填材、顔料、硬化剤
等を混練することにより調製される。これら無機塗料より不燃性、耐候性、硬度等の
性能の非常に優れたものが得られるが、一般に有
機系塗料に較べて光沢性ある平滑な美しい塗膜を
得ることは難しく、このたのため高温焼付け等を
行うことが必要であつた。この発明の目的は高温焼付等の熱処理を行わな
くとも優れた平滑性、光沢性、透水防止性、耐汚
染性の優れた塗膜を形成する無機質塗料組成物を
提供するにある。この発明は、ｗ／ｈ≧５、４≧ｌ／ｗ≧１
（こゝにおいて、ｌ＝長さ、ｗ＝巾、ｈ＝高さ。）
の偏平状粒子からなる無機質粉体をフイラーとし
て、バインダー又は調粘されたバイダー100重量
部に対して、10〜400重量部含むことを特徴とす
る無機質塗料組成物である。この発明にフイラーとして用いられる無機質粉
体は上述の限定された型状を有する限りどのよう
なものでもよい。この発明において以下、ｗ（＝
巾）／ｈ（＝高さ）を偏平度、ｌ（＝長さ）／ｗ
（＝巾）を伸長度と称する。本発明においては、
フイラーの形状が偏平度５以上、伸長度１〜４で
あることが必要であり、更に好ましいのは伸長度
が１〜３である。無機質粉体の形状が上記以外の
ときは形成される塗膜が優れた透水防止性、平滑
性、光沢性等を示さなくなる。又これらのことは
無機質粉体の形状が上記の限定された範囲内のと
きえられる塗膜を走査形電子顕微鏡により観察す
ると塗膜内にて偏平状をなす粉体粒子が被塗面に
平行に配向し、かつ極めて密に充填されているこ
とが認められるのに対して、無機質粉体の形状が
上記の範囲をはずれるときは粉体粒子が塗膜内に
平行に配向してないことよりも肯定される。偏平
状粉体粒子が密かつ平行に配向し積層したミクロ
な構造を有することによつてマクロ的な塗膜にお
ける平滑性、光沢性、透水防止性が向上すると考
えられる。この発明に用いられる限定された形状の無機質
粉体には、例えば天然産又は合成のカオリン、マ
イカ、タルク、黒鉛のごとく結晶構造として層構
造を有し、ヘキ解に対して特定の結晶面が現われ
る傾向を有するものゝ粉体、またアルミフレイ
ク、マグネシアフレイク、ガラスフレイク、カー
ボンフレイク、フエライトフレイク等の如く人工
的に偏平状に製造された粉体があげられる。特に
上記のタルクを使用する場合は良好な結果がえら
れるが、勿論これに限定されるものでない。この発明におけるフイラーのバインダー又は調
粘されたバインダーに対する配合比は10〜400重
量部／100重量部であり、好ましくは20〜250重量
部／100重量部である。10重量部以下ではその物
理的充填率が不足し充分な効果を示さず、400重
量部以上では塗装及び塗膜形成が困難である。この発明の無機質塗料組成物に用いられるバイ
ンダーとしては、ケイ酸カリ、ケイ酸リチウム、
ケイ酸ソーダ、アミンシリケート、およびコロイ
ダルシリカ等のケイ酸塩系バインダーの単独およ
び混合されたバインダー、重リン酸アルミ、各種
リン酸塩等の金属リン酸塩系のバインダー、又は
これらに更に焼成マグネシヤ、クロミヤ、ジルコ
ニヤ、水溶性樹脂エマルジヨン等を添加併用する
ものがあげられる。一般にバイダーにより塗膜性
能に差異が認められることは勿論であり、バイン
ダーがリチウムイオンを含むケイ酸塩系バインダ
ーの場合特に優れた塗膜性能を示すが、本発明は
勿論これに限定されるものではない。次にこの発明の塗料組成物の調整方法について
説明する。先ず常温で上記バインダーを高速で撹
拌しながら、ベントナイト系、デンプン系、ポリ
アクリル酸系等の増粘剤を必要に応じて適宜添加
し数時間撹拌し分散混合し粘度を調整する。他に
必要に応じ顔料を加え数時間撹拌し分散する。こ
の際必要に応じてボールミル、サンドグラインダ
ー、アトライダー等の分散機を用い十分な分散を
行う。このようにして得られた調粘されたバインダー
にこの発明のフイラーを規定添加率で添加し、デ
ゾルバー、ホモミキサー、撹拌機等によりフイラ
ーの破壊を生ぜずに十分分散せしめこの発明の塗
料組成物を調製する。この際必要に応じてバイン
ダーに対する適当な硬化剤を添加す。本発明の組成物の塗装方法は、従来一般の塗装
方法、即ち、刷毛塗り、スプレー塗り、ローラー
塗り、カーテンフローコーター塗りなどが利用で
き、塗布量は一般に50ｇ/m²〜５Kg/m²が適当であ
るがこれに限定されるものでない。この発明の塗料の乾燥については、特別の考慮
を払う必要はなく、バインダーの造膜条件に従え
ばよく、塗りが厚い場合には適当なセツテング期
間をとる必要がある。又塗膜硬化後に一般に行わ
れている研磨処理をほどこすことも可能である
し、又、有機系塗料をこの上に塗布する事により
有機無機の複合された美しい塗膜を得ることも可
能である。この発明の塗料組成物により得られる塗膜は、
不燃性であり、平滑度、光沢度、透水防止性、耐
汚染性に優れ、建材の表面化粧に最適であり、木
材系及び窯業建材であるコンクリート、モルタ
ル、スレート、ケイ酸カルシユーム板、プレキヤ
ストコンクリート板、パルプセメント板、特殊石
綿スレート板、ALC、石膏プラスター、更に金
属系建材である鉄、軽金属製品等の各種建材パネ
ルにも直接又は厚付け塗材の上塗りとして応用し
優れた効果をあげることができる。又本発明の組
成物は、美術工芸品の表面処理、土木建築の標示
用塗料、プラスチツク製品、土石、布製品、セラ
ミツクス、鋳型、金型等の表面平滑剤、光沢剤、
離型剤、耐汚染剤、防水塗料等非常に広い分野に
用いられ優れた効果を示す。以下実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。調粘バインダーの調製Ａ組成バインダーケイ酸カリ（固型分29％、モル比3.7）
55 重量部ケイ酸ソーダ（固型分31％、モル比3.8）
17 〃酸化チタン 15 〃亜鉛華 12 〃ポリアクリル酸ソーダ 0.5 〃ヘキサメタリン酸ソーダ（10％水溶液）
0.5 〃上記の配合物をボールミルにて２時間混合分
散してペースト状とした。Ｂ組成バインダーケイ酸リチウム（固型分23％、モル比7.5）
91重量部酸化チタン５〃アクリルエマルジヨン３〃ベントナイト１〃上記の配合物をデゾルバーにて30分間混合分
散してペースト状とした。実施例１Ａ組成バインダー100重量部に扁平度が７〜
20、伸長度が１〜４、粒度が250メツシ96％パス
のガラスフレイクを40重量部添加し、約20分間佐
竹式撹拌機にて撹拌混合し塗料組成物を調製し
た。実施例２Ａ組成バインダー100重量部に、扁平度８〜
30、伸長度１〜４の形状の粉末粒子が85％以上
で、粒度が325メツシ98％パスのタルク粉末を30
重量部添加し、約20分間佐竹式撹拌機にて撹拌混
合し塗料組成物を調製した。比較例１Ａ組成バインダー100重量部に、扁平度１〜
２、伸長度１〜２、粘度325メツシ99％パスのガ
ラス粉末を15重量部及び扁平度１〜２、伸長度１
〜２、粒度325メツシ96％パスの炭酸カルシウム
10重量部を添加し、実施例２と同様に混合し、本
発明の範囲外の塗料組成物を調製した。実施例３Ｂ組成バインダー100重量部に、扁平度８〜
30、伸長度１〜３の形状の粉末粒子が85％以上
で、粒度が325メツシ98％パスのタルク粉末を80
重量部添加し、約10分間佐竹式撹拌機にて撹拌混
合し塗料組成物を調製した。実施例４Ｂ組成バインダー100重量部に、扁平度10〜
40、伸長度１〜３の形状粉末粒子が80％以上で粒
度が325メツシ99％パスのカオリン粉末70重量部
添加し、約10分間佐竹式撹拌機にて撹拌混合し塗
料組成物を調製した。比較例２Ｂ組成のバインダー100重量部に、扁平度１〜
２、伸長度１〜２、粒度325メツシ99％パスのガ
ラス粉末を50重量部及び扁平度１〜２、伸長度１
〜２、粒度340メツシ98％パスの炭酸カルシウム
30重量部を添加しデゾルバーにて30分混合し本発
明の範囲外の塗料組成物を調成した。尚扁平度及び伸長度の測定法は次の要領によつ
た。対象とする粉体から通常の方法によりサンプリ
ングを行い銅板上に散布し必要により蒸着を行つ
たものを測定サンプルとし走査形電子顕微鏡（日
本電子（株）製JSM−P15）を使用して同一サン
プルから、平面及び側面の二方向より立体感のあ
る像の顕微鏡写真を得、写真中の各々の粒子につ
き長さ（ｌ）高さ（ｈ）巾（ｗ）を測定しこれよ
り扁平度（ｗ／ｈ）伸長度（ｌ／ｗ）を算出し
た。実施例１〜４及び比較例１〜２の塗料組成物を
４mm厚のフレキシブルボードにスプレーにより
200ｇ/m²に塗付し、常温で５分間セツテング後
120℃で７分間乾燥を行い試験片とした。各試験片について密着性、耐水性、耐薬品性、
光沢性、表面性、透水防止性、耐汚染性（試験方
法は後述す。）を試験せる結果は第１表のごとく
であつた。

【表】

【表】試験方法 (1) 密着性ゴバン目試験法による。 (2) 耐水性 20℃の水中に１ケ月間浸漬後塗膜状態を観察
した。（〇は良好） (3) 耐薬品性２％NaOH液にCa（OH）₂を飽和させた液に
14日浸漬後塗膜状態を観察した（〇は良好、△
は稍々不良。） (4) 光沢度 JISK5400鏡面光沢度測定法による60度光沢
度。 (5) 表面性塗膜表面の美観度及び感触性の観察した。
（〇は良好、△は稍々不良、×は不良。） (6) 透水防止性内径17mmのガラス管を塗装板に立て300mmの
高さに水を入れ24時間後液面の降下（mm）を測
定し透水防止性とした。 (7) 耐汚染性 JAS特殊合板汚染Ａ試験に準じた。（Ｏ、
Ｘ）の表示は前項と同じ。）実施例５実施例３で調製した塗料をモルタル表面にスプ
レーガンにより250ｇ/m²塗布し、常温で１昼夜乾
燥後、表面状態を観察したところ、光沢をもつた
良好な表面状態の塗膜がえられていた。建研式表
面引張り試験の結果10Kg/cm²以上の値が得られ
た。この塗膜は１年間の曝露を経ても何ら変化は
認められなかつた。実施例６実施例３で調製した塗料をアルマイト処理のみ
で未封孔の状態の厚さ１mmのアルミ板に150ｇ/m²
でスプレー塗布し、120℃で５分間乾燥したとこ
ろ光沢性のある表面性良好な塗膜がえられた。こ
の塗装板のエリクセン押し出し試験の結果は基板
のアルミ板に亀裂が入るまで塗膜は基板から脱落
せず良好な密着性を示した。またこの塗装板を４
時間煮沸20時間乾燥のサイクルで２サイクル繰り
返したが塗膜には異常を認められなかつた。実施例７ SiO₂30重量％含むコロイダルシリカ100重量部
に界面活性剤0.5重量部、消泡剤0.1重量部添加し
たものに、扁平度９〜35、伸長度１〜４の形状で
粒度が250メツシ98％パスの鱗片状黒鉛を120重量
部加え十分撹拌しこの発明の塗料組成物を調製し
た。この組成物を炭酸ガス法により硬化した砂型に
刷毛にて150ｇ/m²塗布した。乾燥後の塗膜面は非
常に平滑であり、これより得られた鋳物の肌は非
常に滑らかな仕上りとなつた。比較例３鱗片状黒鉛の代りに、扁平度１〜２、伸長度１
〜２、粒度として250メツシ99％パスの人工球状
黒鉛を用いた他は、実施例７と同様にして塗料組
成物を調製し、これを砂型に塗布、乾燥すること
により得られた砂型を用いて鋳物を造つたとこ
ろ、鋳物表面は平滑でなく肌荒れが認められた。

Claims

【特許請求の範囲】

１Ｗ／ｈ≧５、４≧ｌ／Ｗ≧１（ここにおい
て、ｌ＝長さ、ｗ＝巾、ｈ＝高さ。）の形状を有
し、かつ粒度として100メツシユより細かいカオ
リン、マイカ、タルク、黒鉛、アルミフレイク、
マグネシアフレイク、ガラスフレイク、カーボン
フレイク又はフエライトフレイク10〜400重量部
と、バインダーとして水溶性珪酸塩又はコロイダ
ルシリカ100重量部を含むことを特徴とする無機
質塗料組成物。