JPH0781096B2

JPH0781096B2 - 金属材料の耐候性付与方法

Info

Publication number: JPH0781096B2
Application number: JP61026526A
Authority: JP
Inventors: 紀八郎西内; 和人上村; 美佐夫泉
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-02-08
Filing date: 1986-02-08
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPS62184066A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は金属材料の耐候性付与方法に関する。

（従来の技術）一般に無機質塗料は分散媒として水を使用するため原液
自体が不燃性であること、水は他の溶媒に比べ入手し易
く、人体に対し衛生的であり、大気汚染など環境汚染も
少ないこと、さらに硬化被膜は耐熱、耐火、無煙性で燃
焼時の有毒ガスの発生もなく、かつ硬度が大で、耐摩耗
性が良いなどの数々の利点を有する。

しかしながら、その殆んどのものは耐湿、耐水、耐候性
が極端に悪いため上述のような諸特長を有しながら現実
には用途面で非常に制限を受けている。とくにわが国の
ような高湿国においては、その使用場所が建築物内部で
あつても、梅雨時の湿気や炊飯時の湯気、暖房による結
露のため、その用途は更に制限を受けているのが現状で
ある。従つて被膜の耐湿、耐水、耐候性を改良するため
に多くの改質実験が試みられているが現実には珪酸アル
カリをバインダーにするコーテイングにあつては、アル
カリの炭酸化による耐湿、耐水被膜化を早めるためにリ
ン酸やリン酸アンモンなどを用いて後処理したり、使用
時に酸性リン酸塩などの硬化剤を添加するいわゆるセパ
レート型のため可使時間の制約を受ける欠点があつた。
また被膜の性能向上のためには更に200℃前後の加熱キ
ユアを行なう必要があるが、加熱キユアの出来ない建築
物や大型構造物用のコーテイングには全く適用出来ない
のが実情である。

一方、コロイダルシリカやアルミナゾルをバインダーに
する場合には、それら単独では貧造膜性のため高率の水
系バインダーの併用が行われており、従つて無機質コー
テイング剤とは言え耐熱、耐火、耐火、低煙性の特長は
著しく低下せざるを得なかつた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は耐熱、耐火、耐候、無煙性で、硬度が大
で耐水、耐湿、耐摩耗性に優れた被膜を与えることので
きる無機質コーテイング剤を用いた金属材料の耐候性付
与方法を提供することにある。

また本発明の目的は特に後処理が必要でなく、また可使
時間の長い無機質コーテイング剤を用いた金属材料の耐
候性付与方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は下記コーテイング材Ａ及びコーテイング材Ｂを
この順序で金属材料に積層被覆することを特徴とする金
属材料の耐候性付与方法に係る。

コーテイング材A: （ａ）珪酸アルカリ及びコロイダルシリカの群から選ば
れる少なくとも１種、（ｂ）一般式M₂O・nTiO₂（Ｍはアルカリ金属、ｎは６又
は８を示す）で表わされるチタン酸アルカリの少なくと
も１種、及び（ｃ）ジンクダストを配合してなる無機質コーテイング
材。

コーテイング材B: （ａ）珪酸アルカリ及びコロイダルシリカの群から選ば
れる少なくとも１種、及び（ｂ）一般式M₂O・nTiO₂（Ｍはアルカリ金属、ｎは６又
は８を示す）で表わされるチタン酸アルカリの少なくと
も１種を配合してなる無機質コーテイング材。

本発明においては（ａ）成分として珪酸アルカリ及びコ
ロイダルシリカの群から選ばれる少なくとも１種を用い
る。珪酸アルカリとしては例えば珪酸ナトリウム、珪酸
カリウム、珪酸リチウム、珪酸アンモン、珪酸アミン等
を例示できる。

本発明では造膜補助剤として（ｂ）成分の一般式M₂O・n
TiO₂（Ｍはアルカリ金属、ｎは６又は８を示す）で表わ
されるチタン酸アルカリの少なくとも１種を用いる。式
中ＭはLi,Na,K等のアルカリ金属を示す。チタン酸アル
カリは繊維状のものが好ましい。

本発明においては上記（ａ）成分の100重量部に対し
て、（ｂ）成分を約1.4〜70重量部使用するのが好まし
い。

本発明では上記のようにコーテイング材Ａとコーテイン
グ材Ｂをこの順序で金属材料に積層被覆することによ
り、コーテイング材Ａ又はコーテイング材Ｂの各単独よ
りも更に一層優れた耐水性を得ることができる。

本発明の無機質コーテイング剤は前記に述べたように耐
熱、耐火、耐候、無煙性で、硬度が大で耐水、耐湿、耐
摩耗性に優れた被膜を与えることが可能であるが、かか
る効果は本発明で使用する特定のチタン酸アルカリに独
特のものであり、後記比較例から明らかなようにチタニ
ア繊維（大塚化学、商品名中性テイスモ）、繊維状４
チタン酸カリウム、水分散型酸化チタン（帝国化工、商
品名 JA−1,アナターゼ型）を同一配合、同一条件の下
で試験した場合、その効果は著しく劣つたものであつ
た。

本発明においては必要に応じて一般コーテイング剤と同
様、少量の水溶性ないしは水分散型ポリマー、即ちポリ
ビニルアルコール、メチルセルローズ、カルボキシメチ
ルセルローズソーダ、アクリル酸ソーダ、アクリル酸エ
ステルエマルジヨン、酢酸ビニルエマルジヨン、エチレ
ン−酢酸ビニルエマルジヨンなどを併用することは可能
であるが、無機質コーテイング剤の特長を損なわない程
度、即ち固形分換算量で最大限10重量％以下が望まし
い。また着色顔料としては無機質コーテイング剤である
ことから鉱物系のものが望ましく例えば酸化チタン、亜
鉛華、チタニウムイエロー、弁柄、酸化クロム緑、群
青、カドミウムレツド、鉄黒などの焼成顔料の殆んどの
ものは使用可能である。

体質顔料としてはタルク、マイカ、クレー、シリカ、炭
酸石灰などを目的によつて使用することも可能である。
更に鉄製品などに塗るプライマーを製造する場合には、
金属亜鉛末、マイカシアスアイアンオキサイド粉末、水
分散性アルミ箔粉末などを配合することも可能である。
更にまたグラスマイクロバルーン、シラスバルーンなど
のような特殊フイラー、低融点釉粉（フリツト）なども
配合して差支えない。

本発明で用いるチタン酸アルカリは化学組成からしてそ
れ自体水分散性が良いが、必要ならば一般に水系塗料
（水溶性および水分散型塗料）に使用されるウエツテイ
ングエージエントを少量添加することも可能であり、ま
た必要ならば非シリコーン系消泡剤を微量配合し、原液
の消泡は勿論、塗付時発生する泡の消去を行うことも可
能である。

更に必要ならば凍結防止剤、撥水剤、防黴剤などを適宜
配合し、低温下での原液の安定性の改良、被膜の撥水性
や防黴性を改良することも可能である。

本発明の無機質コーテイング剤の製造については、通常
の水系塗料の製造方式によつて行えば良く、特に独自の
装置は不要である。ただし収納する容器はステンレスま
たはFRPのような耐酸、耐食性であることが必要であ
る。なお造膜補助剤であるチタン酸アルカリは他の顔料
や体質顔料などを加える前に加え、一旦デイスパーのよ
うな高速攪拌機を用いて充分に分散させるのが望まし
い。

本発明の無機質コーテイング剤は原液のまま、または必
要ならば水を約５〜15重量％加え希釈して水性刷毛、ロ
ール刷毛、エアスプレー、エアレススプレー等で塗装す
るのが好ましい。また被塗材によつては浸漬塗りも可能
である。

本発明の無機質コーテイング剤は塗布後、風乾乾燥する
が、必要なら熱風などを用いて強制乾燥しても良い。

本発明の無機質コーテイング剤の用途としては例えばプ
ラスターボード、パーテイクルボード、木毛板、フレキ
シブルボード、石綿スレート、ロツクウール吸音板など
の不燃性天井材用耐水、防露、防黴、無煙コーテイン
グ、軽量気泡コンクリート、コンクリート、モルタル、
煉瓦などの不燃性壁材用耐水、防露、防黴、無煙、耐火
コーテイング、シエルターなどの耐火、無煙、無毒性コ
ーテイング、ボイラー、煙突、加熱装置、熱交換器など
の最高耐熱600℃までの耐海水、耐酸、耐食コーテイン
グ、コンクリート床の防塵、耐溶剤、耐摩耗、耐火性塗
床剤、マンシヨンなど集合住宅バルコニーの長期装飾コ
ーテイング、カーボンフアイバー製品の高温酸化防止コ
ーテイング、琺瑯鉄器焼成時の裏面酸化防止コーテイン
グ、ハードコーテイング等が挙げられる。

（実施例）以下に参考例、実施例及び比較例を挙げて説明する。
尚、単に部とあるのは重量部を示す。

参考例１〜10 第１表に記載の割合（部）の各成分を配合して無機質コ
ーテイング剤を作製した。

参考例１〜2,5〜10においてはリチウムシリケート45
（日産化学）またはスノーテツクスＳ（コロイダルシリ
カ、日産化学）と繊維状６チタン酸カリウム又は繊維状
８チタン酸カリウムをポリビーカーに秤取し、小型デイ
スパーで約30分間、分散させた。参考例３〜４において
は更に他の顔料及び体質顔料を加え、容量１の磁製ポ
ツトミルで１昼夜練砕し調製した。尚、参考例９〜10に
おいてジンクダストは使用時に混合した。参考例９のKM
200L−１はデイスパー分散の際に加えた。

チタニア繊維は大塚化学製の中性テイスモ、チタン白JA
−１は帝国化工製のアナターゼ型酸化チタン、タルクLM
Pは土屋カオリン製、マイカC1000は白石工業製、ジンク
ダストは白水化学製、KM200L−１は信越化学製のシリコ
ーンエマルジヨン、BYK−Ｗは西独、BYKマリンクロツト
社の消泡剤である。

比較例１〜８第２表に記載の各成分を使用した以外は参考例と同様に
して無機質コーテイング剤を作製した。

試験例１参考例及び比較例で得られた各コーテイング剤を、サン
ドペーパー（♯180）で研磨、トリクレンにより洗滌し
た１×70×150mmの鋼板（JIS G3141SPCC−Ｄ）に刷毛で
塗布し室内で３日間養生した後、その特性を測定した。
その結果を第３〜４表に示す。

表において乾燥性はJIS K 5400、5.8、乾燥被膜の状態は肉眼判定、膜厚はエルコメーター、硬度はJIS K5400、6.14、付着性は1mm×100 ゴバン目、セロハンテープ剥離、耐水性は20℃の清水に７日間浸漬、耐熱性は400℃で120時間加熱することにより測定した。

実施例１参考例１〜４のコーテイング被膜は耐水性の試験で発錆
が認められたので、前述の鋼板に参考例９のプライマー
を２回、参考例４の上塗りを２回、いずれも刷毛で塗布
し、３日間室温で養生を行つた後にその特性を測定し
た。その結果を第５表に示す。

第５表よりプライマーとの組み合せにより実施例の場
合、鉄製品に塗布した場合でも発錆は認められず、充分
実用可能なコーテイング剤であることが判る。

実施例２実施例１と同じ鋼板に参考例10のプライマーを２回、参
考例５の上塗りを２回、いずれも刷毛で塗布し、３日間
室温で養生を行つた後にその特性を測定した。その結果
を第６表に示す。

比較例９第１表の参考例９のプライマーの配合から６チタン酸カ
リウムを除いた組成からなる比較用プライマーを用いた
以外は実施例１と同様にしてコーティング被膜を得た。
その結果を第６表に示す。

比較例10 第１表の参考例９のプライマーの配合から６チタン酸カ
リウムを除いた組成からなる比較用プライマーを用いた
以外は実施例２と同様にしてコーティング被膜を得た。
その結果を第６表に示す。

比較例11 リチウムシリケート45（150部）及びジンクダスト（850
部）からなる比較用プライマーを用いた以外は実施例１
と同様にしてコーティング被膜を得た。その結果を第６
表に示す。

比較例12 リチウムシリケート45（150部）及びジンクダスト（850
部）からなる比較用プライマーを用いた以外は実施例２
と同様にしてコーティング被膜を得た。その結果を第６
表に示す。

第６表から本発明の実施例１及び２の場合、発錆が認め
られず、充分実用可能なコーテイング剤であることが判
る。しかし上塗り塗料中にはチタン酸アルカリを含む
が、プライマー塗料中には珪酸アルカリ又はコロイダル
シリカとジンクダストを含み、しかしチタン酸アルカリ
を含まない特開昭52−144035号及び特開昭56−149465号
を組み合わせた塗装方法に基づく比較例９〜12のコーテ
ィング被膜はいずれも発錆が認められた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上村和人徳島県徳島市川内町加賀須野463番地大塚化学株式会社徳島工場内 (72)発明者泉美佐夫大阪府吹田市川岸町10番５号セラスター塗料株式会社内 (56)参考文献特開昭56−149465（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−144035（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記コーテイング材Ａ及びコーテイング材
Ｂをこの順序で金属材料に積層被覆することを特徴とす
る金属材料の耐候性付与方法コーテイング材A: （ａ）珪酸アルカリ及びコロイダルシリカの群から選ば
れる少なくとも１種、（ｂ）一般式M₂O・nTiO₂（Ｍはアルカリ金属、ｎは６又
は８を示す）で表わされるチタン酸アルカリの少なくと
も１種、及び（ｃ）ジンクダストを配合してなる無機質コーテイング
材コーテイング材B: （ａ）珪酸アルカリ及びコロイダルシリカの群から選ば
れる少なくとも１種、及び（ｂ）一般式M₂O・nTiO₂（Ｍはアルカリ金属、ｎは６又
は８を示す）で表わされるチタン酸アルカリの少なくと
も１種を配合してなる無機質コーテイング材。
【請求項２】（ａ）成分100重量部に対して、（ｂ）成
分を約1.4〜70重量部配合する特許請求の範囲第１項に
記載の金属材料の耐候性付与方法。