JPS59473B2 - 無機質塗料の塗装前処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質塗料を無機質多孔性基板１に塗布するに
際し、少なくとも７０℃以上に予熱した該基板１の表面
層部分２に３０〜１５０ｇ／７７１″の水分を補給する
ことを特徴とする無機質塗料の塗装前処理法に係り、そ
の目的とするところは塗膜の耐候性、耐水性、耐エフロ
レツセンス性、外観等の向上をはかり得る無機質塗料の
塗装前処理法を提供するにある。

一般に無機質板としてはスレート板、珪酸カルシウム板
、石膏系無機質板等種々のものがあるが、これらの無機
質多孔性基板に無機質塗料を塗装するに当つて、従来は
一般的に（１）基板の水分調節、（２）予熱の前処理を
経て塗装及び焼付けを行なつていた。

ここで（１）の基板水分調節を行なう理由は次の通りで
ある。即ち、水分調節を行なわないで塗装焼付を行なう
と、焼付時に基板中の水分が多量に蒸発するため、塗膜
の発泡をひき起すことがあり、また基板自身が破裂する
こともあるので基板水分を予め少なくしておくことが行
なわれる。また（２）の塗装前に予熱を行なう理由は次
の通りである。即ち、基板は多孔質であるため、予熱し
ないで無機質塗料を塗布すると、塗料の一部が基板中に
吸い込まれる。特に吸い込まれるものは、塗料成分中の
バインダ等の液体成分であるため、この現象がおこると
塗膜中のバインダと硬化剤との成分バランスが崩れるの
で、塗料の吸い込みむらによる外観不良の他、耐候性、
耐水性、耐エフロレツセンス性等の塗膜性能も悪い。こ
の場合特に（１）の理由で基板水分を少なくしているの
で、塗料は基板中に吸い込まれ易い。従つてこの吸い込
みを防止するため、塗装する際に基板温度を４０〜８０
℃程度に予熱しておくことが行なわれているのである。
しかるにこのような従来から行なわれている方法にあつ
ては塗膜表面の吸い込みむらがなく、平滑かつ外観が良
好で、さらに耐候性、耐薬品性、耐水性、耐エフロレツ
センス性等の塗膜性能良好なものを得るには、極めて高
度な技術を要する。即ち予熱温度が高すぎると塗料の吸
い込みは防止できるが、塗料の水分乾燥が速いので、塗
膜表面の平滑性が極めて悪い。また無機質塗料の硬化反
応をすみやかにかつ十分進めるためには水分が多くある
方が好ましいが、高い予熱により水分蒸発が多いのでこ
の点からは逆効果であり、塗膜品質の不十分な場合もみ
られる。また予熱温度が低いと塗料の吸い込みを十分防
止し得ない。本発明はかかる従来の欠点を解消せんとす
るもので、以下添付図に基づいて詳細に説明する。無機
質多孔性基板１としてはスレート板、珪酸カルシウム板
、石膏系無機質基板等があり、無機質塗料としてはアル
カリ金属珪酸塩系塗料、酸性金属燐酸塩系塗料、コロイ
ダルシリカ系塗料等適宜のものを用いることができる。
まず基板１に水分調節を施したのち予熱を行ない、次い
で基板１の表面層部分２に水分補給を行ない、基板１の
表面温度を４０〜８０℃に保つて塗装を施し、しかるの
ちに焼付けを行なうものである。ここで上記に於いて基
板中の水分を予め少なくしておく水分調節は、焼付時の
基板クラツクや塗膜の発泡防止の点で必要であるが、塗
料を塗布する前に予熱した基板上に先ず水分を補給する
ことが本発明のポイントである。水分補給の方法は冷水
又は温熱水のいずれでもよいが、４０〜８０℃の温水が
使用に便利である。またこの場合、水蒸気でもよいし、
或いは純水のみならず、種々の化学薬品の水溶液でも、
基板や塗膜品質に悪影響を与えないものであれば勿論差
しつかえない。また水分補給時の基板の予熱温度は少く
とも７０℃以上、好ましくは９０℃以上にしておく。そ
こへ上記のような方法で水分を補給する。水分補給量は
３０〜１５０９／Ｒｒｌである。この場合、特に重要な
ことは水分補給時に基板温度が７０℃以上になつている
ことである。また水分補給後の基板１の表面層部分２の
温度は限定するものではないが、４０〜８０℃になつて
いることが望ましい。このような状況の下で基板１は添
付図のように表面層部分２と内層部３とに分けると、内
層部３は初めの基板水分調節作業で低水分のままである
が、基板１の表面層部分２は３０〜１５０９／Ｍ２の水
分が補給されて水分の多い伏態となつている。この補給
水分が基板内部に浸透しない理由は、水分補給時に基板
が高温に予熱されているため水の蒸発圧力が比較的高い
からである。このようにして基板の表面層部分に水分が
極めて高い伏態で基板の表面に無機質塗料を塗装し焼付
けるものである。尚、水分補給に際して基板を７０℃以
上に予熱するのは、これよりも基板の温度が低いと内部
の蒸気圧が充分でなく、補給水分が内部にまで深く浸透
してしまうからであり、また水分の補給量を３０〜１５
０９／ｍ″としたのはこれが３０９／Ｍ２よりも少ない
と塗料の吸い込み現象の防止が実質的に阻止されず、１
５０９／ｗｌよりも多いと基板の内部まで水分が多い伏
態となり焼付け時に発泡が生じて塗膜にクラツクが発生
しやすくなるためである。本発明にあつては上述のよう
に無機質塗料を基板に塗布するに当り、少なくとも７０
℃に予熱した該基板の表面層部分に水分を補給している
から、高温に予熱された基板内部の高い水蒸気圧にて表
面層部分に補給された水分の内部への浸透が阻止されて
、この基板の表面層部分のみが水分の多い伏態に保たれ
るものであつて、このような伏態で塗料を塗布すると、
塗料の吸い込み現象は発生せず、また焼付処理を行なつ
ても、基板内部の水分が低いので基板表面層部分に水分
が多くあつても、基板のクラツクはなく、更に塗料の硬
化反応に必要な水も従来法にくらべて多い等の理由で、
本発明による塗装前処理を施した場合、得られる塗膜は
、多孔質無機基板に塗布したものであるにも拘らず、外
観は吸い込みむらや発泡がなく、平滑性にも富み、良好
であり、塗膜性能も極めて良好なものが得られる。

尚、水分補給源として珪弗化亜鉛、塩化バリウム、硝酸
バリウム、炭酸バリウム、燐酸バリウム、硼酸、塩化ア
ルミニウム、硝酸アルミニウムの中から選ばれた１種又
は２種以上の化合物の０．５〜２０％水溶液を用いると
、上記の水分補給効果に加え、無機質塗料塗装板の品質
をさらに向上せしめる。特に耐エフロレツセンス性の向
上に効果がみられる。ここで濃度が２０％より高いと、
無機質塗料を塗布した場合に密着不良を起すことがある
ので不可である。また０．５％未満では薬液使用の効果
は大してみられない以下本発明を実施例に基づいて具体
的に説明する。

実施例 １ フレキシブルスレート板（６ｍｍＸ３０ＣＴＩＬ×３０
Ｃｒ！ｌ）に１８０℃×３０分の条件で基板の乾燥処理
を行なつた。

その後、この基板の表面温度が１００℃の時に５０℃の
温水２５ｃｃをスブレーガンでこの基板表面に塗布した
。この際、基板表面に塗布された水は、一部はすぐに蒸
発するが、残りの水は基板層部に吸い込まれるため、正
昧の基板重量増加は７９であつた。水分補給後、基板表
面温度が６０℃の時、下記に示す珪酸塩系塗料を２０９
（湿潤重量）塗布したのち、２５０℃×３０分間の熱処
理を行ない、塗装スレート板を得た。得られた塗装板の
塗膜性能試験の結果を下表に示す。珪酸塩系無機質塗料 反応釜中に珪酸ナトリウム（Ｘ＝２）の５０％水溶液９
０部と弗化カルシウム１０部を加え、８０℃で攪拌しな
がら７２時間反応させてバインダを得た。

珪酸ナトリウム（Ｘ＝２）の５０％水溶液１０部、メタ
燐酸アルミニウム５５部、水３５部をペブルミルに仕込
み、１２時間運転し、反応させながら分散させた。

得られたスラリー伏の硬化剤の粒子はフアイネスケージ
で３０μであつた。しかしてバインダ１００部、珪酸テ
トラエタノールアンモニウム２０％水溶液１４０部、珪
酸ナトリウム（Ｘ＝３．５）の４０％水溶液５０部およ
び硬化剤１００部を混合して無機質塗料を得た。実施例
２ 実施例１に於いて５０℃の温水の代わりに５０℃の塩化
バリウム５％水溶液を使用した他は実施例１に同様にし
て塗装スレート板を得た。

塗膜性能試験を下表に示す。実施例 ３ 実施例１に於いて５０℃の温水の代わりに５０℃の珪弗
化亜鉛水溶液を使用した他は実施例１に同様にして塗装
スレート板を得た。

塗膜性能を下表に示す。比較例 １ 水分補給を行なわない他は実施例１と同様にし、基板表
面温度６０℃で無機質塗料塗塗布して塗装スレート板を
得た。

試験結果を下表に示す。実施例 ４ 石綿珪酸カルシウム板（４ｍｍ×３０ＣＴｒＬ×３０？
）に１５０カＣ×１０時間の条件で基板の乾燥処理を行
なつた。

その後この基板の表面温度が７０℃時に８０℃の温水２
０ｃｃをスブレーガンで基板表面に均一に散布した。こ
の時、実際に基板表面層に吸い込まれた水は９ｇであつ
た。水分補給後、この基板表面温度が５０℃の時下記に
示す燐酸塩系塗料を１８９（湿潤重量）塗布したのち１
６０系Ｃ×３０分間の熱処理を行ない塗装板を得た。得
られた塗装板の塗膜性能試験の結果を下表に示す。燐酸
塩系無機質塗料バインダとして 第１燐酸アルミニウム ９０部第１燐酸カル
シウム １０部を配合したものを使用し、
硬化剤（Ａ），（Ｂ）にはつぎのものを用いた。

硬化剤（Ａ）：複合酸化物 ５０部複合酸化
物としては酸化亜鉛３５部、石英粉末１５部を粉体混合
機でよく混合したのち、９００℃で２時間焼成したもの
を粉砕処理して使用した。

硬化剤（Ｂ）：塩化カルシウム ２部上記バインダ
、硬化剤（Ａ），（Ｂ）と水６０部をコロイドミルで均
一に分散（フアイネスゲージで３０μ以下）させて無機
質塗料を得た。

比較例 ２ 水分補給を行なわない他は実施例１と同様にし、基板表
面温度５０℃で無機質塗料を塗布し塗装スレート板を得
た。

試験結果を下表に示す。実施例 ５ 珪酸カルシウム軽量基板（６關×３０？Ｘ３ＯＣｒＩＬ
）に８０℃×２時間の条件で基板の乾燥処理を行なつた
。

その後この基板の表面温度を１０『Ｃにしたのち、８０
℃の温水３０ｃｃをスプレーガンで基板表面に均一に散
布した。この時基板表面層に吸い込まれた水は１１９で
あつた。水分補給後、この基板表面温度が７０℃の時下
記に示す珪酸塩系塗料を２１ｇ（湿潤重量）塗布したの
ち、２００℃×３０分間の熱処理を行ない塗装板を得た
。得られた塗装板の塗膜性能試験の結果を下表に示す。
珪酸塩系無機質塗料 反応釜中に珪酸カリウム（Ｘ＝３）の３０％水溶液２０
部、珪酸リチウム２５％水溶液４０部、弗化アルミニウ
ム３部及び弗化亜鉛１部を加え、６０℃で攪拌しながら
１０時間反応させてバインダを得た。

酸化亜鉛３０部、酸化チタン２０部の割合で混合し、１
２０℃で４時間焼成して得たチタン酸亜鉛６０部を第１
燐酸アルミニウムの５０％水溶液１１０部、第１燐酸マ
グネシウム粉末４５部の混合物に加えてよく攪拌し、更
に珪石粉２０部を添加して攪拌後、均熱乾燥機で２５０
℃、３時間焼成して得られた縮合燐酸塩を６０部、オル
ソ燐酸アルミニウム２０部、珪酸ナトリウム（Ｘ−２）
５０％水溶液を３０部、水を５０部ペブルミルに仕込み
、２４時間混合して硬化剤を得た。得られた硬化剤粒子
はフアイネスゲージで２０μであつた。バインダ１『正
蔀に硬化剤３０部を混合して燐酸塩系無機質塗料とした
。

実施例 ６ 実施例５に於いて８０℃の温水の代わりに、８０℃の硝
酸バリウム１％水溶液を使用した他は同様にして塗装板
を得た。

試験結果を下表に示す。実施例 ７ 実施例５に於いて８０℃の温水の代わりに、８０℃の塩
化アルミニウム１％水溶液を使用した他は同様にして塗
装板を得た。

試験結果を下表に示す。比較例 ３ 実施例５に於いて水分を補給しない他は同様にして塗装
板を得た。

試験結果を下表に示す。但し上表中試験結果は次の通り
とした。１）外 観：肉眼判定 ２）耐水性：２０℃の上水中に３０日間浸漬したのち、
塗板の表面伏況を観察。

３）耐エフロレツセンス性：試験板を２０℃、７５．［
％ＲＨに保つた容器に４８時間保持したのち、ＳＯ２ガ
スを痺器内に吹き込んで、ＳＯ２濃度を約５０００ＰＰ
ｍとする。

この雰囲気で１週間放置後塗膜の表面伏態を観察する。
４）促進耐候性：ウエザオメータ（サッシヤーンカーボ
ン）使用、照射時間５００時間、試験条件はＪＩＳによ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の一実施例の水分補給後の概略断面図で
あつて、１は無機質多孔性基板、２は表面層部分を示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機質塗料を無機質多孔性基板に塗布するに際し、
   少なくとも７０℃以上に予熱した該基板の表面層部分に
   ３０〜１５０ｇ／ｍ＾２の水分を補給することを特徴と
   する無機質塗料の塗装前処理法。 ２ 無機質塗料が水溶性アルカリ金属珪酸塩系塗料であ
   り、かつ水分補給源として珪弗化亜鉛、塩化バリウム、
   硝酸バリウム、炭酸バリウム、燐酸バリウム、硼酸、塩
   化アルミニウム、硝酸アルミニウムの中から選ばれた１
   種又は２種以上の化合物の０．５〜２０％水溶液を使用
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無機
   質塗料の塗装前処理法。