JPH03182572A - 被覆材と被覆方法 - Google Patents

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） この発明は、被覆材とこれを用いる被覆方法に関するも
のである。さらに詳しくは、この発明は、貯蔵安定性が
高く、かつ耐候性、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性にも優
れたセメント成形物等の被覆材とその被覆方法に関する
ものである。

（従来の技術とその課題） 従来より、コンクリート、モルタル、セメント、スレー
ト等のセメント成形物に対し、その耐久性やデザイン性
を向上させるために種々の表面被覆がなされてきている
が、近年は、コンクリート構造物の塩害、中性化、薬品
による劣化あるいはアルカリ骨材反応による劣化を防止
するために表面被覆することの需要が高まっている。ま
た、近年は、建築構造物だけでなく、橋梁、舗道等の土
木４１！造物にも表面被覆を施し、都市全体の美観を向
上させる傾向にあり、このような観点からも、耐久性に
優れた表面被覆の実現が強く望まれてきている。

このような比較的耐久性の高い表面被覆を形成するため
の被覆材としては、これまでにも無機質フィラーを配合
したものがすでに知られてもいる。

しかしながら、この従来の被覆材は、被覆後に加熱処理
を行わないと十分な耐水性や耐アルカリ性が得られない
ことから、どうしても現場の施工性を低下させるという
問題があった。また、無機質フィラーが沈澱してゲーキ
化しやすいので貯蔵安定性に劣り、厚膜被覆も困難であ
るという問題もあった。このため、無機質フィラーを配
合した被覆材は、実際には、成形物の２次製品の一部に
使用されるのみで、建築構造物や土木梢遺物も含めたセ
メント等の成形物全般に広く使用されることはなかった
。

この発明は、以上の通りの事情を踏まえてなされたもの
であり、従来被覆材の欠点が改善し、貯蔵安定性が高く
、かつ、耐候性、画然性、耐摩耗性、耐薬品性にも優れ
、施工が容易なセメント系、さらには木質材や金属系成
形物の被覆材とこれを用いた被覆方法を提供することを
目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、金属ア
ルコキシドの加水分解物に、無機質フィラーおよび有機
質フィラーの混合物を配合してなることを特徴とする被
覆材を提供する。

また、この発明は、有機質フィラーの配合割合を被覆材
総量の１〜１５ｗｔ％とすることを好ましい態様として
もいる。

さらにまた、この発明は、このような被覆材を使用して
セメント成形物や、木質材あるいは金属成形物を被覆す
る方法をも提供する。

この発明における金属アルコキシドの加水分解物として
は、一般式Ｍ　（ＯＲ＞、で示される金属アルコキシド
を加水分解したものを使用することができる。この場合
の金属アルコキシドとしては、アルコキシシラン、アル
コキシジルコニウム、アルコキシチタン等を例示するこ
とができる。より具体的には、たとえば、アルコキシシ
ランを酸触媒の存在下に加水分解して得られるｓ　ｉ　
−ｏ−３ｉ結合を有する化合物等を好適に使用すること
ができる。

このような金属アルコキシドの加水分解物は、その一種
類を使用してもよく、複数種類を組合せて使用してもよ
い。

また、金属アルコキシドの加水分解物は、無機質フィラ
ーや有機質フィラーと混合する前に、予め金属アルコキ
シドを加水分解して調整しておいたものを使用してもよ
く、あるいは、金属アルコキシドを無機質フィラーや有
機質フィラーと混合し、その混合物中で加水分解したも
のを使用してもよい。

加水分解のための温度、時間、溶媒、触媒の使用の有無
などの条件は、使用する金属アルコキシドの種類や使用
量に応じて適宜定めることができる。

無機質フィラーとしては、耐候性や耐薬品性の高いもの
を適宜使用することができる。たとえば、ジルコン、ジ
ルコニア、シリカ、タルク、チタニア、マイカ、ガラス
、グラファイト、ステンレスその他の金属や合金からな
るものを使用することができる。これらの無機質フィラ
ーは、その一種類を使用してもよく、複数種類を組合わ
せて使用してもよい。また、その形状は、パウダー、フ
レーク、ファイバー等任意のものとすることができる。

以上のような無機質フィラーと有機質フィラーとを配合
することにより、被覆材の貯蔵安定性を著しく向上させ
ることができる。

この場合の有機質フィラーとしては、酢酸ビニル・ベオ
バ共重合体、酢酸ビニル・エチレン共重合体、フッ素樹
脂、塩化ビニリデン・アクリロニトリル共重合体、シリ
コーン樹脂、ポリエチレンからなるものを使用すること
ができる。これら有Ｉ！！質フィラーについても、その
一種類を使用してもよく、複数種類を組合わせて使用し
てもよい。

また、その形状も、パウダー、フレーク、ファイバー等
任意のものとすることができる。特に、酢酸ビニル・ベ
オバ共重合体、あるいは酢酸ビニル・エチレン共重合体
の粉末を使用するのが好適でもある。

以上のような金属アルコキシドの加水分解物、無機質フ
ィラーおよび有機質フィラーの配合割合としては、これ
らの総量に対して有機質フィラーを１〜１５ｗｔ％、よ
り好ましくは２〜１０ｗｔ％とする。有機質フィラーが
１５ｗｔ％を超えると耐候性、耐熱性、難燃性等が著し
く低下する。一方、有機質フィラーが１ｗｔ％未満であ
ると、配合物の沈澱、ハードケーキ化が生じやすく、貯
蔵安定性が低下する。また、厚塗りをした場合にクラッ
クが生じやすく、作業性が低下し、被覆材を種々の成形
物や’ｆ８　”ａ　’ｉ’ｌＪに対して広範に適用する
ことができなくなる。

もちろん、この発明の被覆材の使用方法にも特に制限は
ない、対象とする基材や被覆層の厚さを、被覆材の組成
やその用途等に応じて適宜室めることができる。

耐水性、耐薬品性、耐摩耗性をより優れたものとするた
めには、この発明の被覆材を使用して被覆した後に、オ
ルガノアルコキシシラン系化合物またはその混合物を浸
透させることが好ましい。

この場合、オルガノアルコキシシラン系化合物は、単独
で浸透させてもよいが、オルガノアルコキシシラン系化
合物と金属アルコキシドの加水分解物溶液との混合物と
して浸透させることが好ましい。

これにより被覆層のａ械的強度を一層向上させることが
可能となる。

以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例１〜４（比較例１〜４） （被覆材の調製とセメント成形物の被覆）エチルシリケ
ートＳ　ｉ　（ＯＣ２１（ｓ　）　４をＩＮ塩酸、エタ
ノールおよび水と混合し、２０’Ｃで、溶液中のＳｉＯ
□濃度が２５％になるまで加水分解した。

この加水分解物溶液に、無機質フィラーおよび有機質フ
ィラーを表１のように混合し、この発明の被覆材を調製
した。

次に、これらの被覆材を使用して、モルタル供試体（７
０Ｘ７０Ｘ２０ｍ）の表面を被覆した。

この場合、被覆厚は全て４００μｍ（２回塗り以上〉と
した。

また、実施例３および実施例４においては、被覆後、エ
チルシリケートを加水分解してｓｉｏ。

濃度を５０％以上にしたもの７０ｖｔ％とメチルトリエ
トキシシランのエタノール溶液３０ｗｔ％との混合溶液
を用いて被覆層に２度の浸透処理を行っている。

また、比較にために、実施例１〜４と同様にして、表１
のような配合で被覆材を調製し、モルタル供試体の表面
を被覆した。

（評　価） （ｉ）貯蔵安定性 １１ボリヱチレン広口容器に実施例１．２および比較例
１．２で調製した被覆材をＩＪずつ入れ、密封して静置
し、１３！１間後、２週間後、４３！１間後、１２週間
後に撹拌した際の混和状態を観察した。

その結果を次の表２に示した。

表 ◎−撹拌による再混和溶易 Ｏ・・相当時計νＡ党件により再混柑り能△・・・撹拌
による再迂訝田→寥不能 この表２に示したように、この発明の実施例においては
、長時間静置してフィラーが沈澱した場合でも、撹拌に
より容易に良好な混和状態とすることができるが、有機
質フィラーを配合していない比較例においては、２週間
静置しただけでも一部撹拌が不可能となった。貯蔵安定
性に劣っていた。

（ｉｉ）　　耐候性 実施例１〜４、比較例１および３により製造したモルタ
ル供試体の被覆物を、温度２０℃、湿度６０％の試験室
に２４時間静置した後に、ＪＩＳ＾１４１５　（プラス
チック建築材料の促進暴露試験方法）に従って試験して
耐候性を評価した。この場合、試験条件は、サンシャイ
ンウェザ−メータで照射時間２０００時間、スプレーサ
イクル１８０骨中１２分とした。

また、評価方法は次の通りとした。

外観観察・・・目視によるひびわれ、黄変の有無色差＝
−ＪＩＳ　ｚ　８１３Ｇ　（色差表示方法）　６．３Ｌ
ａｂによる色差（ΔＥ） 照射前後の付着強さ ・・・付着強さ試験３回の平均値（ｋｇ　／　ｄ　）そ
の結果を次の表３に示した。

表 ３ ◎−変化なし Δ・・一部に変化あり この表３に示したように、この発明の実施例においては
、外［１１１察、色差、付着強さのいずれについても優
れた特性を示すのに対し、有機質フィラーを配合してい
ない場合（比較例１および３）にはひびわれが生じてし
まう。また、有機質フィラーをあまりにも過剰に配合す
る場合にはひびわれに加えて黄変も生じ、色差も大きく
、付着強さが低下し、耐候性が劣ることも確認された。

（ｉｉｉ）耐熱性 実施例１〜４により製造したモルタル供試体の被覆物を
、温度２０℃、湿度６０％の試験室に７日間静置した後
に電気炉に入れ、３００℃で３０分間加熱し、その外観
を目視および指触により観察した。

その結果、はとんど変化が見られなかったが、あまりに
過剰量の有機質フィラーの配合は、褐色に変色し、被覆
層破壊が生じ、耐熱性が低下することが確認された。

（１ｖ）耐摩耗性 実施例２、実施例４、比較例１、比較例３により製造し
たモルタル供試体の被覆物を、温度２０℃、湿度６０％
の試験室に７日間静置した後に、ＪＩＳ　Ａ　５２０９
　（陶磁器質タイル）に従って落差式摩耗試験を行い、
摩耗減量を測定した。

また、比較のため、施釉タイル（比較例５）、エポキシ
樹脂塗料被覆物（比較例６〉、合ｒｓ、ｍ脂エマルジョ
ン塗料被覆物（比較例７）についても同様にして摩耗減
量を測定した。

その結果を表４に示した。

表４ この表４に示したように、この発明の実施例の＃＃摩耗
性は比較例に比べて優れており、特に、浸透処理を施し
たらの〈実施例４）は施釉タイル（比較例５）の耐摩耗
性に匹敵するほど優れていることが確認された。

（ν）耐薬品性 実施例１〜４、比較例１〜４のモルタル供試体の被覆物
、エポキシ樹脂塗料被覆物（比較例６）および合成樹脂
エマルジョン塗料被覆物（比較例７）について、５％Ｈ
，Ｓｏ、　、５％ＨＣＩ、Ｃａ　（ＯＨ）　２飽和水溶
液、５％ＮａＯ’Ｈ、トルエンに対する耐薬品性を試験
した。

その結果を表５に示した。

表 ◎−２８日以上の浸漬で変化なし Ｇ・・７日以上の浸漬で変化なし Δ・・・３日以内の浸漬で変化 ×・・・２４時間以内に浸漬で破損 この表５に示したように、この発明の実施例はいずれも
優れた耐薬品性を示し、特に、浸透処理を施したもの（
実施例３．４）が高い耐薬品性を示すことが確認された
。

（発明の効果） 以上、詳しく説明したように、この発明によれば、貯蔵
安定性が高く、かつ耐候性、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品
性に優れた被覆材を得ることが可能となる。ｌ！築’ｆ
Ｍ’ａ物や土木構造物等の種々の威彫物や４ｉｉｌ造物
の広範な対象に施工性よく、耐久性に優れた被覆を施す
ことが可能となる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属アルコキシドの加水分解物に、無機質フィラ
   ーおよび有機質フィラーの混合物を配合してなることを
   特徴とする被覆材。
2. （２）無機質フィラーが、ジルコン、ジルコニア、シリ
   カ、タルク、チタニア、マイカ、ガラス、グラファイト
   およびステンレスから選ばれる請求項（１）記載の被覆
   材。
3. （３）有機質フィラーが、酢酸ビニル・ベオバ共重合体
   、酢酸ビニル・エチレン共重合体、フッ素樹脂、塩化ビ
   ニリデン・アクリロニトリル共重合体、シリコーン樹脂
   およびポリエチレンから選ばれる請求項（１）記載の被
   覆材。
4. （４）請求項（１）記載の被覆材により被覆する成形物
   の被覆方法。
5. （５）請求項（１）記載の被覆材により被覆した後に、
   オルガノアルコキシシラン系化合物またはその混合物を
   浸透させる成形物の被覆方法。