JPH0318514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は無機質塗膜の形成方法に係り、より詳
しく述べると、無機質その他の多孔質基材または
金属、ガラス、木材、プラスチツク等の非多孔質
基材の表面に水溶性アルカリ金属珪酸塩系無機塗
料を用いて化粧塗装仕上げする無機質塗膜の形成
方法に関する。 〔従来の技術〕 石綿セメント板や珪酸カルシウム板などの基材
は、不燃性で且つ耐久性に優れているため、広く
建材その他に使われている。通常これらの材料自
体は美粧性に乏しいため、美粧性が要求される場
合には有機質塗料で塗装仕上げされている。とこ
ろがこの有機質塗膜は可燃性であり又耐久性に乏
しい為、基材のもつ特徴を著しく損ねている。そ
こでこれらの基材の特徴を生かすことができる不
燃性の無機質塗料が使われるようになつた。 こうした無機質塗料としては水溶性アルカリ金
属珪酸塩水溶液（いわゆる水ガラス）に基づくも
の、珪酸のコロイド溶液（いわゆるコロイダルシ
リカ）に基づくもの、重リン酸金属塩水溶液に基
づくもの、アルキルシリケートに基づくものなど
がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、一般に無機質塗料は有機質塗料
に比べて不燃性・耐熱性などには優れているが可
撓性、光沢、平滑性などの点については劣つてい
る。時に石綿セメント板や珪酸カルシウム板のよ
うな基材は、気中の湿度変化あるいは吸水、乾燥
による膨張、収縮の寸法変化が大きく、無機質塗
膜はその寸法変化に充分追従できる可撓性に乏し
いためクラツクが発生しやすく、またそのクラツ
クに汚染物質が浸透付着して耐汚染性が低下す
る。さらにクラツクの発生によつて、基材中の白
華成分が塗膜表面に溶出して白華現象を生起しが
ちであり、塗膜中に白華成分を含有する場合は白
華現象を完全に抑制するのが難しい。 建材等の化粧等に用いられる無機質塗料には加
熱硬化型のものと常温硬化型のものがある。一般
に、加熱硬化型の塗料は約200〜300℃に加熱しな
いと充分に硬化した膜が得られないが、基材とし
て石綿セメント板や珪酸カルシウム板などを用い
た場合、この加熱により基材が強度劣化、変性、
変色を起こしたりする問題がある。常温硬化型の
ものは基材を劣化させることは少ないが、充分な
硬化膜を得るには約１週間以上の硬化期間を要す
る。 また特公昭49−47249号公報に、アルカリ金属
珪酸塩にかなりの量の無定形シリカを添加し長時
間加熱溶解した高粘性塗料を基材に塗布し、酸等
の強酸性処理液で処理した後に乾燥硬化させる方
法が開示されている。この発明は多量の無定形シ
リカ粉を加熱溶解した塗料を使用したことを特徴
とするものであり、同公報の比較例等に明示され
ているように該シリカを溶解含有しない場合には
効果が発揮されない。この方法は該塗料の製造、
光沢性等に関して、若干の問題が存在し得る。 本発明は、上記の問題点を解決し、従来の無機
質塗膜の持つ不燃性、耐熱性に加えて、有機質塗
料やガラス釉面並の光沢と平滑性を持ち、且つ無
機質塗膜の欠点であつた可撓性、耐汚染性、耐白
華性に優れた塗膜を得るとともに、基材の加熱劣
化をも生じさせない無機質塗膜の形成方法を提供
することに向けられている。そして、特に、無機
質塗膜で化粧した部材を台所、浴室のように水廻
りの激しい場所に使用した場合、微細なクラツク
であつても汚染物質が浸透付着して塗膜を汚染
し、化粧部材の美観を損なうという問題があるの
で、本発明はこの問題をも解決し、台所、浴室等
においても美観を失なうことなく使用できる無機
質塗膜を形成する方法を提供することを特別の目
的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決する本発明による無機質系塗
膜の形成方法は、 基材上に、粉体固形分を含有する水溶性アルカ
リ金属珪酸塩または変性水溶性アルカリ金属珪酸
塩水溶液からなる下塗り用塗料を適用し、得られ
る塗膜を、１〜10℃／分の範囲内の塗膜表面の平
均昇温速度で昇温し、特定温度に保持して塗膜の
最終含水率が１〜20重量％の範囲内になるまで乾
燥（以下、１次乾燥という。）する工程と、 下塗り塗膜上に、粉体固形分を含まないかまた
は下塗り用塗料よりも実質的に少量含む水溶性ア
ルカリ金属珪酸塩または変性水溶性アルカリ金属
珪酸塩水溶液を適用し、得られる塗膜全体を、１
〜10℃／分の範囲内の塗膜表面の平均昇温速度で
昇温し、特定温度に保持して塗膜全体の最終含水
率が１〜10重量％の範囲内になるまで乾燥（以
下、２次乾燥という。）する工程と、 上記工程で得られた塗膜をPH値が3.5〜10.0の
範囲内の酸・アンモニウム塩系の水溶液で処理
（以下、薬液処理ともいう。）した後、洗浄および
乾燥する工程からなる。 本発明の方法において、下塗り層は粉体固形分
（硬化剤、充填剤、顔料等）を比較的多量に含ん
でいるために、１次乾燥により比較的多孔質の塗
膜ができる。その際、乾燥の昇温速度と最終含水
率を規定して塗膜の細孔の大きさと量を制御し、
塗膜を可及的に緻密化する。次に、この下塗り層
上に、粉体固形分を含まないか、あるいは硬化
剤、顔料、増粘剤等少量を含む水溶性アルカリ金
属珪酸塩系塗料を塗布すると、一部分は下塗り層
に浸透して下塗り層はより緻密な層となり、また
一部分は下塗り層の上部表面に粉体固形分を含ま
ないかあるいは少量含む透明釉薬調の光沢のある
薄膜を形成する。この上塗り層を再び昇温速度と
最終含水率を制御して２次乾燥する。再び昇温速
度と最終含水率を規定して、得られる塗膜を緻密
化する。それから、特定のPHの酸、アンモニウム
塩水溶液中に浸漬すると塗膜中のアルカリ金属が
酸イオンにより選択的、強制的に除去されて塗膜
が硬化するとともに、一部分の該酸は塗膜中の成
分とも反応して硬化作用をもたらす。その後、塗
膜を水中に浸透して洗浄することにより、塗膜や
基材中の残留未反応酸・アンモニウム塩等の物質
を除去し、これを乾燥させると塗膜と収縮して微
細なクラツクが均一に発生する。 詳細は後述するが、この方法によれば、下塗り
と上塗りの組合せにより塗膜に光沢等の美粧性が
付与されると共に、塗膜の硬化を上記の薬液処理
で行なうことによつて硬化が均一でゆるやかにな
り、微細なクラツクを塗膜全体に均一に分散させ
て形成することができる。しかも、下塗り層およ
び上塗り層の乾燥条件を制御することにより塗膜
が緻密化され、かつ上塗り塗料が下塗り層に浸透
して塗膜をさらに緻密化するので、上記の薬液処
理による硬化と組合されて、発生するクラツクが
さらに微細になる。こうして、塗膜全体に均一に
分散して予め形成された超微細クラツクは、基材
の膨張収縮を吸収して大きなクラツクの発生を防
止し、かつ汚染物質が入り込めないほど微細であ
るため台所、浴室における耐汚染性をも保証す
る。こうして、塗膜が緻密であり、かつクラツク
が超微細かつ均一に分散している結果、塗膜は耐
白華性、美粧性等においても優れている。 基 材 本発明により無機質系塗膜を適用することがで
きる基材には、本質的な限定はなく、多孔質、非
多孔質を問わず無機質および有機質のすべての成
形体に適用できる。代表的な例としては、石綿セ
メント板、石綿パーライト板、珪酸カルシウム
板、石綿セメント珪酸カルシウム板、石膏ボー
ド、モルタルボード、コンクリートボード、パル
プセメント板、木片セメント板、GRC（ガラス繊
維強化セメント）ボード、CFRC（カーボン繊維
強化セメント）ボード、SFRC（スチール繊維強
化セメント）ボード、ALCボード、ロツクウー
ル無機質成形体、金属板、セラミツク板、ガラス
板等を挙げることができる。 塗 料 本発明における無機質塗料、特に下塗り用塗料
は、水溶性アルカリ金属珪酸塩系水溶液、および
硬化剤、充填剤、顔料等の粉体固形分を混合して
形成される。下塗り塗料に含有される該粉体固形
分の量は、塗料の重量に基き、約10％以上そして
好ましくは約20％以上から該珪酸塩水溶液ベヒク
ルにて塗料として保持される量（例えば約80重量
％）までの範囲である。一般に約20〜60重量％の
範囲の量が用いられる。上塗り塗料の該粉体固形
分の量は、約20重量％以下そして好ましくは約10
％以下から零までの範囲である。 水溶性アルカリ金属珪酸塩は、一般式M₂O・
xSiO₂・yH₂O（但し、Ｍは周期律表第Ｉ族に属す
るアルカリ金属、ｘ及びｙは正の数である。）で
表わされるが、この水溶性アルカリ金属珪酸塩を
多価金属化合物で変性した変性水溶性アルカリ金
属珪酸塩を用いてもよい。水溶性アルカリ金属珪
酸塩には、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸
リチウム等があり、ｘの値は特に制限するもので
はないが、２〜５が造膜性、耐久性の観点から好
ましい。ｙの値についても特に制限するものでは
なく、最終的に得られる組成物塗料に適度な粘性
をもたせる範囲、あるいは該組成物を取り扱う上
において支障がない範囲であればよい。変性水溶
性アルカリ金属珪酸塩は、前記水溶性アルカリ金
属珪酸塩にマグネシウム、アルミニウム、カルシ
ウム、亜鉛、ジルコニウム等の多価金属の酸化
物、水酸化物、弗化物、炭酸塩、リン酸塩等の化
合物の１種あるいは２種以上を溶解反応させたも
のであり、塗膜の耐水性、耐薬品性等の改善に寄
与する。本発明における無機質塗料には、これら
の水溶性アルカリ金属珪酸塩あるいは変性水溶性
アルカリ金属珪酸塩の１種あるいは２種以上を混
合して用いることができる。実用的には珪酸ナト
リウムが造膜性、接着性、低コスト性等の点で優
れており、本発明では珪酸ナトリウム１種を用い
ても優れた無機質塗膜が得られる。なお、該アル
カリ金属珪酸塩の添加量は、該塗料の重量に基
き、約７％以上、好ましくは約10％以上、更に好
ましくは約15％以上、そして典型的には約15％〜
約60％の範囲である。 上記の水溶性アルカリ金属珪酸塩あるいは変性
水溶性アルカリ金属珪酸塩の硬化剤には、酸化亜
鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等の多
価金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化アル
ミニウム等の多価金属水酸化物；炭酸亜鉛、炭酸
マグネシウム等の多価金属炭酸塩；リン酸マグネ
シウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等の多
価金属リン酸塩；珪弗化亜鉛、珪弗化アルミニウ
ム等の珪弗化物；グリオキザール、シユウ酸アミ
ド等の有機化合物等があり、これらの硬化剤の１
種類あるいは２種以上を用いる。硬化剤の有効量
は、該塗料の重量の約１％以上、好ましくは約３
％以上、典型的には約５％以上である。 充填剤には、珪石、アルミナ、ガラス粉等の粒
状もの；粘土、雲母等の偏平状物；石綿、ガラス
繊維粉等の繊維状物等がある。 顔料には、二酸化チタン、ベンガラ、黄鉛、ク
ロムグリーン、群青、マルスバイオレツト、コバ
ルトブルー、カーボンブラツク等がある。 その他の添加剤としては、公知の界面活性剤、
分散剤、消泡剤、増粘剤等があり、必要に応じて
添加する。 なお、下塗り用塗料は、基材との密着性や上塗
り塗膜の硬化性を向上させるために硬化剤を添加
した方がよく、また塗膜としての強度、耐久性等
の機能を持たせたり、微細なクラツクを均一に発
生させたりするために充填剤等の固形物を添加す
る。この様に下塗り塗膜層は、塗膜としての機能
を備えるとともに、上塗り塗料を適度に浸透さ
せ、下塗り塗料層中の未反応の硬化剤と反応させ
て上塗り塗膜の硬化を補う役割も果たすのであ
る。なお、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、増
粘剤などを加えてもよい。 下塗り 本発明の方法では、先ず、上記の如き下塗り用
塗料を基材表面に適用する。この適用はスプレ
ー、浸漬、ロールコーター、カーテンコーター等
によることができる。 下塗り塗膜は、本発明による無機質系塗膜の主
要部をなす部分であり、その膜厚は、塗膜として
の必要な諸性能を満たす範囲であればよい。硬化
後の下塗り層の膜厚は通常20〜100μｍの範囲内
がよい。20μｍ以下では、表面強度が弱くなり、
また美粧性も劣るようににる。100μｍ以上にな
ると、塗膜の１次又は２次乾燥時、あるいは酸・
アンモニウム液処理時に大きなクラツクが発生し
易くなり、耐透水性耐汚染性等の性能を損ねてし
まう。 また、粉体固形分の粒度は、平滑な塗膜表面を
得るには、粉体固形分の最大粒径が膜厚より小さ
ければ良い。しかし、粒径の大きな粉体固形分を
添加し特殊な表面テクスチヤー（例：塗膜表面か
ら粉体固形分が突出して模様をつくる）を持つ塗
膜を形成する場合にはこの範囲の限りではない。
また、粉体固形分の平均粒径としては1μｍ以上
のものが良い。平均粒径が1μｍ以下になると粉
体固形分の塗膜層中での充填性が悪くなり、大き
なクラツクを発生する原因となる。 １次乾燥 下塗り塗料を塗布した後の１次乾燥では、塗膜
の表面温度の平均上昇速度を１℃／分〜10℃／分
の範囲内にして昇温し、さらに塗膜中の含水率が
1wt％〜20wt％になるまで一定時間表面温度を保
持する。このような条件下で１次乾燥を行なうこ
とによつて、塗膜中の水分が緩やかに蒸発すると
ともに、この蒸発速度と水溶性アルカリ金属珪酸
塩のシラノール基の縮合化とのバランスを良くし
て、塗膜中の水分の蒸発によるポアの取り込みを
最小限にすることができ、緻密な下塗り層を形成
することができる。 ここで、塗膜の表面温度の平均上昇速度が10
℃／分を越えると、塗膜中の水分の蒸発速度が速
くなりすぎてシラノール基の縮合化とのバランス
が崩れてポアを不所望に多く取り込んだポーラス
な塗膜層になつたり、発泡を生起する原因にな
る。また、１℃／分以下になると乾燥時間が長く
なりすぎて、作業性、経済性の点で良い乾燥条件
とは言えなくなる。 １次乾燥において塗膜中の含水率は最終的に
1wt％〜20wt％の範囲にする。最終含水率をこの
範囲内にするには、通常、塗膜の表面温度を40℃
〜150℃で１分〜48時間程度保持すればよい。こ
の含水率が20wt％を越えると、塗膜中にまだ多
量の水分が残つているので、下塗り塗膜中の細孔
の形成が不充分になり、その結果、上塗り塗料の
浸透が充分に行なわれず、上塗り塗料の適用によ
る塗膜の緻密化の効果が悪くなる。また、含水率
が1wt％未満になると、シラノール基の縮合化が
進みすぎて、アルカリ金属成分（例えばNa、Ｋ）
が縮合物中に強固に取り込まれてしまうので、次
の酸・アンモニウム塩水溶液による薬液処理にお
いてアルカリ金属成分を効率よく溶出除去できな
くなる。塗膜から薬液処理によつてアルカリ金属
成分を溶出除去できなければ、塗膜を硬化するた
めに高温加熱（例えば230℃以上）が必要になり、
基材の加熱劣化の原因となる。 上塗り 上塗りは、塗膜に光沢、平滑性、耐汚染性、美
観性等を付与すると共に、下塗り塗膜中に形成さ
れた細孔を埋めて、１次乾燥により緻密に形成さ
れた下塗り塗膜をさらに緻密にするために行なう
ものである。上塗り塗料としても水溶性アルカリ
金属塩水溶液または変性水溶性アルカリ金属塩水
溶液を用いるが硬化剤や充填剤の粉末固形物は添
加しないか、あるいは加熱時の発泡防止、着色等
のために上記の特性を低下させない程度の少量の
硬化剤、顔料等を添加する。一般的には、必要最
低量の硬化剤を添加することもあり、水溶性の硬
化剤（グリオキザーハ）の併用も望ましい。 上塗り層の膜厚は、特に限定されないが、通
常、硬化後で最大10μｍまでの範囲が適してい
る。上塗り層は粉体固形分が少量ないし零である
ため、10μｍを越えると大きなクラツクを発生し
て耐汚染性を損ねたり、発泡する原因となる。 上塗り塗料の塗布はスプレー、浸漬、ロールコ
ーター、カーテンコーターにより行なうことがで
きる。 ２次乾燥 ２次乾燥においても、上塗り塗料を塗布した
後、塗膜の表面温度の平均上昇速度を１℃／分〜
10℃／分の範囲内にして昇温し、さらに塗膜中の
含水率が1wt％〜10wt％の範囲内になるまで一定
時間表面温度を保持する。これによつて、１次乾
燥と同様な理由により、緻密な上塗り層を形成す
ることができる。また上塗り塗料の一部は下塗り
層に浸透しており、下塗り層をさらに緻密な層に
する働きがあることは前に述べた通りである。 この２次乾燥において、塗膜の表面温度の平均
上昇温度を１〜10℃／分の範囲内に制御すべき理
由は１次乾燥の場合と同様である。 ２次乾燥において塗膜中の含水率は最終的に下
塗り層と上塗り層の全体の塗膜を基準にして1wt
％〜10wt％の範囲内にする。含水率をこの範囲
内にするには、通常、塗膜の表面温度を40℃〜
150℃で10分〜48時間程度保持すればよい。この
含水率が10wt％を越えると、シラノール基の縮
合化が不充分となり後工程の前記薬液処理におい
てシラノール基の縮合物までも分解され、アルカ
リ金属成分が選択的に効率よく溶出除去できなく
なる。また、この含水率が1wt％未満になると、
シラノール基の縮合化が進みすぎてアルカリ金属
成分が縮合物中に強固に取り込まれてしまうので
薬液処理においてアルカリ金属成分が効率よく溶
出除去できなくなる。薬液処理によりアルカリ金
属成分を選択的に効率よく溶出除去できなけれ
ば、塗膜を硬化するために高温加熱を必要とする
ことは前に述べた通りである。 薬液処理 ２次乾燥後の塗膜を酸・アンモニウム塩系水溶
液に浸漬してアルカリ金属成分を選択的に溶出除
去して塗膜を硬化する。 弱酸性から中性付近の酸・アンモニウム塩水溶
で薬液硬化させて塗膜を形成すると、加熱硬化法
に比べ塗膜の硬化が均一でゆるやかであるため、
塗膜に均一に分散した微細なクラツクが発生す
る。 一般的に、水溶性アルカリ金属珪酸塩水溶液を
単に適用して乾燥した塗膜を高温加熱したりまた
は単に放置しておくと幅10〜20μｍ程度の大きい
クラツクが発生する。しかし、我々は、水溶性ア
ルカリ金属珪酸塩水溶液を適用し、乾燥後、PH
3.5〜10の酸・アンモニウム塩水溶液で処理する
と、幅１〜2μｍ程度の多数の微細なクラツクを
塗膜全面に均一に分散して形成できることを見い
出した。こうして発生したクラツクは汚染物質が
入り込めないほど微細であり、また基材の吸水膨
張、乾燥収縮等の寸法変化やたわみが発生しても
その均一なクラツクにより応力を分散吸収させて
しまうため、もはや耐汚染性の低下をもたらす大
きなクラツクは発生せず耐汚染性、耐白華性がよ
い。しかも、本発明の方法では、さらに、１次乾
燥および２次乾燥の昇温速度と最終含水率を制御
することによつて乾燥後の塗膜を緻密化し、また
上塗りを行なうことによつて上塗り塗料を１次乾
燥後の下塗り層中に浸透させて下塗り層をさらに
緻密化している結果、この酸・アンモニウム塩系
水溶液による処理の後に得られる硬化塗膜に均一
分散して発生するクラツクの幅はさらに一般的に
0.4〜0.8μｍ程度まで微細にすることができる。 幅１〜2μｍの均一に分散したクラツクを有す
る塗膜でも、壁、天井等の一般的な用途に使用す
る限りでは、耐汚染性は充分である。しかし、台
所、浴室等の水廻りの厳しい汚染され易い場所に
使用する場合には、幅１〜2μｍの微細なクラツ
クの塗膜でも汚染物質が沈積して塗膜が汚染さ
れ、美観が損なわれてしまう。しかし、本発明の
方法により、クラツクの幅0.4〜0.8μｍの程度ま
で微細化した場合には、上記のような水廻りの厳
しい場所に用いても塗膜が汚染されて美観が損な
われることはない。 また、酸・アンモニウム塩水溶液で処理するこ
とにより白華成分となる塗膜中のアルカリ金属を
除去するので、耐白華性に優れた塗膜を得ること
ができる。更に、本発明の基材として石綿セメン
ト板や珪酸カルシウム板などのセメント質のもの
を用いる場合には、高温加熱を必要とせず比較的
低温加熱での乾燥後、特定のPH値の酸・アンモニ
ウム塩水溶液により硬化させるものであるため基
材を劣化させることがない。また、基材中の白華
成分となる遊離Ca成分を酸により固定すること
ができるので、耐白華性を向上させることができ
る。また、補強材として石綿やガラス繊維が含有
されている基材についても劣化させることはな
い。 酸・アンモニウム塩系水溶液とは、酸または酸
性塩アンモニア、アンモニア水またはアンモニア
化合物との反応生成物または反応生成混合物であ
る塩の水溶液を指称し、代表的には、(1)水に該
酸・アンモニウム塩を溶解するか、または(2)水に
酸およびアンモニア水またはアンモニアガスを添
加する等によつて調整し得る。 酸・アンモニウム塩系水溶液の塩の酸成分とし
ては無機酸及び有機酸またはこれらの酸性塩が使
用でき、無機酸系としてはリン酸、塩酸、亜硫
酸、硫酸、硝酸、塩化アルミニウム、硫酸アルミ
ニウム、第１リン酸アルミニウム、第１リン酸カ
ルシウム、硝酸アルミニウム等が、そして有機酸
としてはシユウ酸、クエン酸、酢酸、酒石酸等が
代表的に例示されるが、これらに限定されない。
なお、代表的な酸・アンモニウム塩として、リン
酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモ
ニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム等
が例示できるが、一般に、第一、第二および／ま
たは第三リン酸アンモニウムが特に好適である。 酸・アンモニウム塩系水溶液のPH値は、一般に
3.5〜10.0の範囲であり、好ましくは４〜９の範
囲であり、そしてより好ましくは4.5〜8.5そして
特に好ましくは５〜８の範囲である。3.5〜10.0
の範囲外では本発明の効果は一般に達成困難であ
る。 水溶液を所望のPH値に調整するには、例えば該
水溶液にアンモニア水もしくはアンモニアガスま
たは該酸を適度に添加すればよい。必要に応じ
て、所望のPH値を効果的に維持するために適度な
緩衝剤を添加することも可能である。なお、酸・
アンモニウム塩系水溶液の塩成分は、二種類以上
の塩の混合物であつてもよい。 酸・アンモニウム水溶液のPH値が3.5以下では、
塗膜中のアルカリ金属成分の溶出速度が急激にな
つたり、アルカリ金属成分以外の塗膜成分の溶出
も激しくなり、大きいクラツクの発生や強度、耐
久性、光沢、平滑性、美観性の低下の原因とな
る。また基材としてセメント質のものや補強材と
して石綿などが添加してあるものは侵されやすく
なる。PH値が10.0以上になるとアルカリ金属成分
以外の成分の溶出が多くなり、塗膜の光沢、平滑
性、美観性が低下する。通常、薬液処理条件とし
て酸・アンモニウム塩水溶液濃度は前記のPH範囲
に調整することを条件として約0.2〜20重量％そ
して典型的には約0.5〜約10重量％程度、処理液
温度は室温〜約60℃、処理時間は約１〜24時間程
度が望ましい。要するに、薬液処理条件は、塗膜
中のアルカリ金属成分が適度な溶出速度で選択的
に除去でき、且つ基材成分が侵されにくいPH値の
薬液を使用することが必要である。 酸・アンモニウム塩水溶液による薬液処理後
は、塗膜を水中浸漬させて塗膜や基材中の未反応
の酸・アンモニウム塩等の水可溶性物質を除去す
る。通常、水中浸漬は約１〜24時間行なえばよ
い。なお、水中浸漬を行なう代わりに食塩水等に
浸漬させれば、浸漬除去時間を短縮することがで
きる。このように洗浄時間を短縮する働きがある
ものは、残存する該アンモニウム塩等に作用して
除去を促進（例えば化学反応による分解）しかつ
該塗膜に実質的に無影響である強塩基−強酸・塩
（例えばNaC1またはKC1）の希水溶液（例えば
0.1〜５重量％程度）である。洗浄後乾燥して処
理は完了する。 〔実施例〕 実施例 １ (1) 塗料の調合 下塗り塗料は、下記に示す調合のうち珪酸ナ
トリウム水溶液、界面活性剤、消泡剤以外のも
のをポツトミルで16時間混合し、さらに残りを
加えて15分間スクリユー撹拌して調整した。 下塗り塗料の調合 珪酸ナトリウム水溶液（40％液） 100 重量部 酸化亜鉛 30 重量部 珪石粉 40 重量部 ピロリン酸ナトリウム ２ 重量部 チタン白 20 重量部 水 90 重量部 界面活性剤（５％液） １ 重量部 消泡剤（５％液） １ 重量部 上塗り塗料は下記に示す調合で混合撹拌によ
り調整した。 上塗り塗料の調合 珪酸ナトリウム水溶液（40％液） 100 重量部 水 100 重量部 界面活性剤（５％液） １ 重量部 消泡剤（５％液） １ 重量部 (2) 塗装 下塗り塗料を珪酸カルシウム板（厚さ３mm）
にエアスプレーにより約180μｍの厚さに塗布
し、塗膜の表面温度の平均上昇速度を４℃／分
で昇温させ、表面温度を80℃で10分間保持して
１次乾燥を行つた（最終含水率12％）。次に上
塗り塗料を下塗りした塗装板にエアスプレーに
より約40μｍの厚さに塗布し、塗膜の表面温度
の平均上昇速度を３℃／分で昇温させ、表面温
度を130℃で２時間保持して２次乾燥を行つた
（最終含水率６％）。これを30℃のリン酸アンモ
ニウム水溶液（第１リン酸アンモニウム2.5％
および第２リン酸アンモニウム2.5％、PH6.5）
中に８時間浸漬し、さらに水中に12時間浸漬し
た後水洗し80℃で乾燥した。硬化塗膜の厚さは
下塗り層が約40μｍ、上塗り層が約3μｍであつ
た。 実施例 ２ (1) 塗料の調合 実施例１の調合を下記のように代え、同様の
操作により調整した。 下塗り塗料の調合 珪酸ナトリウム水溶液（40％液） 60 重量部 珪酸カリウム水溶液（30％液） 40 重量部 ポリリン酸アルミニウム 10 重量部 酸化マグネシウム 15 重量部 珪石粉 45 重量部 ピロリン酸カリウム ２ 重量部 アエロジル 0.5 重量部 コバルトブルー 10 重量部 水 70 重量部 界面活性剤（５％液） １ 重量部 消泡剤（５％液） １ 重量部 上塗り塗料は下記に示す調合で混合撹拌によ
り調整した。 上塗り塗料の調合 珪酸ナトリウム水溶液（40％液） 100 重量部 コバルトブルー 10 重量部 ピロリン酸カリウム ２ 重量部 水 100 重量部 界面活性剤（５％液） １ 重量部 消泡剤（５％液） １ 重量部 (2) 塗装 下塗り塗料をストレート板（厚さ３mm）にエ
アスプレーにより約200μｍの厚さに塗布し、
塗膜の表面温度の平均上昇速度を５℃／分で昇
温させ、表面温度を60℃で30分間保持して１次
乾燥を行つた（最終含水率10％）。次に上塗り
塗料を下塗りした塗装板にエアスプレーにより
約60μｍの厚さに塗布し、塗膜の表面温度の平
均上昇速度を２℃／分で昇温させ、表面温度を
120℃で５時間保持して２次乾燥を行つた（最
終含水率５％）。これを40℃のリン酸アンモニ
ウム水溶液（５％リン酸液中にアンモニアガス
を吹き込みPH値を7.0として調整した。）中に６
時間浸漬し、さらに0.5％食塩水中に５時間浸
漬した後、水洗し、気中乾燥した。硬化塗膜の
厚さは下塗り層が約45μｍ、上塗り層が約5μｍ
であつた。 実施例 ３ (1) 塗料の調合 実施例１の調合を下記のように代え、同様の
操作により調整した。 下塗り塗料の調合 珪酸ナトリウム水溶液（40％液） 65 重量部 珪酸カリウム水溶液（30％液） 20 重量部 珪酸リチウム水溶液（25％液） 15 重量部 ポリリン酸マグネシウム 15 重量部 ポリリン酸亜鉛 10 重量部 アルミナ粉 40 重量部 合成雲母 10 重量部 チタン白 15 重量部 水 90 重量部 界面活性剤（５％液） １ 重量部 消泡剤（５％液） １ 重量部 上塗り塗料は下記に示す調合で混合撹拌によ
り調整した。 上塗り塗料の調合 珪酸ナトリウム水溶液（40％液） 50 重量部 珪酸カリウム水溶液（30％液） 50 重量部 水 100 重量部 界面活性剤（５％液） １ 重量部 (2) 塗装 下塗り塗料を石綿セメント珪酸カルシウム板
（厚さ４mm）にエアスプレーにより約150μｍの
厚さに塗布し、塗膜の表面温度の平均上昇速度
を４℃／分で昇温させ、表面温度を90℃で10分
間保持して１次乾燥を行つた（最終含水率９
％）。次に上塗り塗料を下塗りした塗装板にエ
アスプレーにより約50μｍの厚さに塗布し、塗
膜の表面温度の平均上昇速度を２℃／分で昇温
させ、表面温度を130℃で90分間保持して２次
乾燥を行つた（最終含水率７％）。これを30℃
のリン酸アンモニウム水溶液中（５％リン酸液
中に濃アンモニア水を加えてPH値を8.0として
調整した。）に８時間浸漬し、水洗し、気中乾
燥した。硬化塗膜の厚さは上塗り層が約36μ
ｍ、下塗り層が約3.5μｍであつた。 比較例 １ (1) 塗料の調合 実施例１と同様 (2) 塗装 実施例１の手順のうち１次乾燥において塗膜
の表面温度の平均上昇速度を15℃／分で昇温さ
せた他は、実施例１と同様な塗装を行つた。
（最終含水率も実施例１と同じ） 比較例 ２ (1) 塗料の調合 実施例１と同様 (2) 塗装 実施例１の手順のうち２次乾燥において塗膜
の表面温度の平均上昇速度を15℃／分で昇温さ
せた他は、実施例１と同様な塗装を行つた。
（最終含水率も実施例１と同じ） 比較例 ３ (1) 塗料の調合 実施例２と同様 (2) 塗装 １次乾燥において塗膜の表面温度の昇温後の
保持時間を60℃で５分に代えた他は実施例２と
同様な装置を行つた。１次乾燥において温度の
平均上昇速度は５℃／分と同じであるが、保持
時間を30分から５分と短かくしたため、１次乾
燥後の最終含水率は25％であつた。 比較例 ４ (1) 塗料の調合 実施例２と同様 (2) 塗装 ２次乾燥において塗膜の表面温度の昇温後の
保持時間を120℃で30分間保持に代えた以外は
実施例２と同様な装置を行つた。この場合の２
次乾燥後の最終含水率は13wt％であつた。 実施例および比較例の評価 各例により得られた塗膜の性能について次の試
験方法および評価基準による試験を行なつた。 (1) 最大クラツク幅 ３カ月気中放置後、電子顕微鏡により測定し
た。 (2) 耐透水性 JIS A6910（複層模様吹付材の透水試験方法）
に準じて、試験片を水平に保持し、直径約75mm
のロートを逆さに試験片上に置き、シリコーン
シーリング材で固定し、48時間放置した後、水
を試験片の表面から約250mmまで入れ、24時間
放置した後の水頭の高さを試み、試験前の高さ
との差から透水量を求めた。 (3) 耐汚染性 JIS A5703（内装用プラスチツク化粧ボード
類の耐汚染性試験方法）に準じ、試験片を水平
に保持し、その塗膜表面にピペツトを用いて一
般市販品のブルーブラツクインキを0.5mlずつ
を約３箇所以上に滴下し、滴下後24時間静置し
た後、洗鹸水を用いてインキを拭きとつた。そ
して、光沢、色の変化のないものを○、僅かに
あるものをΔ、はなはだしいものを×とした。
○のものは台所、浴室等の特別の用途にも使用
でき、Δは壁、天井等通常の用途であれば使用
できる。 (4) 促進耐候性 サンシヤインウエザーメーターで500時間照
射して、塗膜の表面状態を目視により観察し
た。そして、変化のないものを○、僅かに光沢
が減少したもの、あるいは僅かに変色したもの
をΔ、光沢の減少あるいは変色がはなはだしい
もの、または大きなクラツク、フクレ、剥離が
見られるものを×とした。 (5) 耐沸騰水性 100℃の沸騰した上水中に８時間浸漬して、
塗膜の表面状態を目視により観察するととも
に、塗膜表面をナイフで引つかいて軟化の有無
を調べた。そして、変化のないものを○、僅か
に光沢が減少したもの、あるいは僅かに変色し
たものをΔ、光沢の減少あるいは変色がはなは
だしいものまたは大きなクラツク、フクレ、剥
離、軟化が見られるものを×とした。 (6) 耐白華性 試料の裏面を湿潤下において１日放置した後
１日風乾させることを１サイクルとし、10サイ
クルを行ない、塗膜の表面状態を目視により観
察する。そして、白華が発生しなかつたものを
○、白華が発生したものを×とした。 (7) 光沢 目視して、光沢の良いものを○、やや悪いも
のをΔ、悪いものを×とした。 (8) 耐酸性 10％HCl水溶液を15分間密着して、その後表
面を水洗して乾燥した後、目視により表面を観
察する。そして、変化のないものを○、僅かに
光沢が減少したもの、あるいは僅かに変色した
ものをΔ、光沢の減少あるいは変色がはなはだ
しいもの、または大きなクラツク、フクレ、剥
離が見られるものを×とした。 (9) 耐アルカリ性 10％NaOH水溶液を15分間密着して、水洗、
乾燥後、以下耐酸性と同様の基準で評価した。 (10) 密着性 塗膜表面に刃物で２mm×２mmのますを100個
作り、粘着テープを全面にはり、瞬間的に引き
はがした。そして、塗膜のます目が１個も剥が
れないものを○、１個でも剥がれたものを×と
した。 結果を下記表にまとめて示す。

〔発明の効果〕

以上の説明および実施例から明らかなように、
本発明により、不燃性、耐熱性に優れた無機質塗
膜において、有機質塗料やガラス釉面並の光沢と
平滑性を持ち、可撓性、耐汚染性、耐白華性に優
れ、かつ基材の加熱劣化を生じさせない無機質塗
膜の形成方法が提供され、特に、台所、浴室等の
汚染され易い場所で使用しても耐汚染性を失なわ
ない無機質塗膜が提供される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基材上に、粉体固形分を含有する水溶性アル
   カリ金属珪酸塩または変性水溶性アルカリ金属珪
   酸塩水溶液からなる下塗り用塗料を適用し、得ら
   れる塗膜を、塗膜表面の平均昇温速度１〜10℃／
   分の範囲内で昇温し、特定温度に保持して塗膜の
   最終含水率が１〜20重量％の範囲内になるまで乾
   燥する工程と、 該下塗り塗膜上に、粉体固形分を含まないかま
   たは上記下塗り用塗料よりも実質的に少量含む水
   溶性アルカリ金属珪酸塩または変性水溶性アルカ
   リ金属珪酸塩水溶液を適用し、得られる塗膜全体
   を、塗膜表面の平均昇温速度１〜10℃／分の範囲
   内で昇温し、特定温度に保持して塗膜全体の最終
   含水率が１〜10重量％の範囲内になるまで乾燥す
   る工程と、 上記工程で得られた塗膜をPH値が3.5〜10.0の
   範囲内の酸・アンモニウム塩系の水溶液で処理
   し、洗浄および乾燥する工程 を含むことを特徴とする無機質塗膜の形成方法。