JPS6412307B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は触媒作用を有する塗膜形成用の無機質
塗料組成物に関するものである。更に詳細には、
酸性リン酸アルミニウムをバインダーとする耐ア
ルカリ性、耐水性、耐水蒸気性、密着性に優れた
触媒作用を有する塗膜形成用の無機質塗料組成物
に関するものである。 オーブンの内面は調理中に肉や油などの調理物
から飛び散る油、蛋白質、脂肪等により汚染され
る。この汚染は外観上からも更には臭気が移る等
実用面からも問題である。従来この油脂等を除去
する為に強アルカリ性の洗浄剤が使用されてい
る。 最近、各種の耐熱塗料やホウロウフリツトをバ
インダーとし、油脂類を分解する為の触媒を含
む、いわゆる自己浄化性コーテイング層を内面に
施したオーブンが普及し、油脂等の汚れによる不
都合はかなり軽減されている。しかし、通常上記
コーテイング層は、全面に施されるわけではな
く、上記コーテイング剤を施していない部分は汚
染される。また一度に多量の油脂類が付着した場
合には、上記コーテイング層を施したといえど
も、汚れが目立つようになる。 この様な場合汚れを除く方法として一般に強ア
ルカリ性のオーブン用洗浄剤を汚れ部にスプレー
し、汚れを分解する方法が採られているが、該洗
浄剤のアルカリ性の為にバインダーとして、酸性
リン酸アルミニウムを用いる場合には、バインダ
ーが溶解し、自己浄化性コーテイング層が崩壊す
る様になるという重大な欠点がある。 またオーブンの内壁材として従来ステンレスが
使用されてきたが、コスト低減化の為に、耐熱塗
料を施したアルミニウム処理鋼板の使用が検討さ
れており、このアルミニウム処理鋼板の場合には
耐アルカリ性が劣るために、耐アルカリ性を改善
する為の塗料が望まれている。 本発明の目的は、バインダーとして酸性リン酸
アルミニウムを用いる触媒作用を有する塗膜形成
用の無機質塗料組成物の上述のような問題点を克
服せんとするものであり、かかる観点に立脚して
本発明者らは鋭意研究を行なつた結果、酸性リン
酸アルミニウムをバインダーとし、特定に熱処理
を行なつたアルカリ土類金属リン酸塩を添加する
ことにより、耐アルカリ性に優れ、かつ密着性、
耐水性、耐水蒸気性の優れた触媒作用を有する塗
膜形成用の無機質塗料組成物が得られることを見
い出し、本発明を完成するに至つた。 すなわち本発明はバインダーとしての酸性リン
酸アルミニウム、焼成されたアルカリ土類金属リ
ン酸塩及び酸化触媒を含んで成り、必要に応じて
硬化剤、顔料、充填剤、補助剤等を含有して成る
強アルカリ性の洗浄剤による洗浄が可能であり、
且つ密着性、耐水性、耐水蒸気性等の優れた触媒
作用を有する塗膜形成用の無機質塗料組成物を提
供するにある。 本発明の触媒作用を有する塗膜形成用の無機質
塗料組成物を構成する成分の一員であるバインダ
ーとしては酸性リン酸アルミニウムが用いられ
る。リン酸塩系塗料のバインダーとしては、マグ
ネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属や
銅、鉄等の遷移金属の酸性リン酸塩も使用されて
いるが、本発明においては酸性リン酸アルミニウ
ムが最も優れた耐水性、耐水蒸気性、密着性を発
揮するので好ましく用いられる。アルカリ土類金
属の酸性リン酸塩をバインダーとする塗膜は、リ
ン酸アルミニウムの場合に比較して耐アルカリ性
は秀れているが、耐水性、耐水蒸気性は劣つてい
る。 本発明の触媒作用を有する塗膜形成用の無機質
塗料組成物において、各構成成分は適宜優れた物
性を得るべく混合され、塗布され、更に焼付硬化
される。各成分の割合は望まれる作業性、物性、
表面状態等に応じて選択されるが、酸性リン酸ア
ルミニウムの割合は、全塗料組成物中、乾燥基準
で７重量％以上であることが好ましく７重量％未
満となると密着性の低下等を生じ易くなる。 本発明の触媒作用を有する塗膜形成用の無機質
塗料組成物を構成する成分の一員である焼成され
たアルカリ土類金属リン酸塩は、酸性リン酸アル
ミニウムをバインダーとする塗料の耐アルカリ性
を向上させる為に添加されるものであり、これに
より耐アルカリ性、耐水性、耐水蒸気性、密着性
の優れた触媒作用を有する塗膜形成用の無機質塗
料組成物を得ようとするものである。焼成された
アルカリ土類金属リン酸塩とは、アルカリ土類金
属リン酸塩を通常約350℃以上、好ましくは約600
〜1300℃で焼成したものであり、焼成温度が350
℃より低い場合には、バインダーである酸性リン
酸アルミニウムとの反応性が大きくなる為に、可
使時間が短かくなる、密着性が低下する、亀裂が
入り易くなる、耐水性、耐水蒸気性が低下する等
の不都合を生じるようになり、添加量を減少して
上記諸欠点を避けようとすれば、耐アルカリ性付
与効果が小さくなる。上限については、特に限定
されるものではないが、高温になると焼結物の解
砕が困難になる、リン酸分の揮発により組成が変
化する恐れがある、エネルギーコストが高くなる
等の為に通常1300℃以下で焼成される。 このようなアルカリ土類金属リン酸塩として
は、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウ
ム、バリウムの第三リン酸塩および／または第三
リン酸塩よりアルカリ土類金属の比率の高いリン
酸塩、すなわちMO／P₂O₅（Ｍはアルカリ土類金
属を示す）で表示してモル比が３以上のアルカリ
土類金属のリン酸塩の１種、または２種以上の混
合物、複塩を挙げることができる。特にCa₃
（PO₄）やCa₅（PO₄）₃OH等のカルシウムのリン酸
塩が好ましく用いられる。 一般的に焼成されたアルカリ土類金属リン酸塩
の割合が多くなる程耐アルカリ性が向上するが、
該アルカリ土類金属リン酸塩は、酸性金属リン酸
塩の硬化剤としての能力も有している為、多量に
添加しすぎた場合には密着性の低下や塗膜に亀裂
を生じ易くなる等の不都合を生じる場合がある。 それ故に、酸性リン酸アルミニウムに対する焼
成されたアルカリ土類金属リン酸塩の混合は、乾
燥基準のリン酸アルミニウム100重量部に対して
10〜150重量部、特に20〜100重量部が好ましい。
10重量部未満となると目的とする耐アルカリ性が
得られ難くなり、150重量部を超すと塗膜に亀裂
を生じたり、密着性が低下するようになる傾向が
ある。 本発明の触媒作用を有する塗膜形成用の無機質
塗料組成物を構成する一員である酸化触媒は油脂
類を分解するために配合される。 このような触媒としては自己浄化性塗膜を形成
する為にすでに公知のもの、例えば、二酸化マン
ガン、酸化銅、酸化ニツケル、酸化鉄等の遷移金
属の酸化物、該金属酸化物や活性アルミナ、シリ
カ等の担体上に貴金属触媒を担持させたもの、更
にはシリカ・アルミナ、ゼオライト、酸化アンチ
モン等の単独または二種以上の混合物を挙げるこ
とができる。酸化触媒の配合量は全塗料組成物中
の約５〜70重量％とされる。 本発明の触媒作用を有する塗膜形成用の無機質
塗料組成物には酸性リン酸アルミニウムや、焼成
されたアルカリ土類金属リン酸塩に加えて塗料と
しての形態を整え、作業性や造膜性を向上させる
等の為に、顔料、充填剤、その他の補助剤が必要
に応じて適宜混合されるが、これらの成分の種類
や量比は通常公知の触媒作用を有する塗膜形成用
の無機質塗料に添加される範囲で任意に選ぶこと
ができる。 例えば顔料としてはベンガラ、酸化チタン、酸
化クロム、二酸化マンガン、各種スピネル又は逆
スピネル型の複合酸化物フエライト系化合物等の
比較的リン酸に対して安定な化合物および／また
はグラフアイト等が使用される。充填剤としては
石英、アルミナ、ムライト、ジルコニア、ジルコ
ン、ガラス粉末、炭化ケイ素等、リン酸に安定な
耐火物充填剤粉末が使用される。 その他の補助剤としては、ベントナイト等の粘
土化合物が、塗料の粘度調整剤や充填剤の沈降防
止剤として、グリセリン、エチレングリコール等
が塗膜の乾燥遅延剤として、各種の有機質エマル
ジヨンが表面状態の改良剤として使用される。 硬化剤は、アルカリ土類金属のリン酸塩が硬化
剤としての役割を示すので、特に添加する必要は
ないが、酸性金属リン酸塩に用いられる通常公知
の硬化剤を添加しても良い。 基材への塗料組成物の施工に当つて、本発明の
塗料組成物は、まず混合、分散され、次いで基材
上に塗布されるが、これらの混合、塗布方法は特
に限定されるものではなく、通常公知の工程、手
段が用いられ、水による希釈も可能である。 塗装された基材は更に加熱硬化されるが、一般
的には250℃以上の温度で加熱硬化する方法が採
用される。 以上詳述したように本発明の酸性リン酸アルミ
ニウムをバインダーとし、焼成されたアルカリ土
類金属リン酸塩を含んで成る触媒作用を有する塗
膜形成用の無機質塗料組成物は、従来の酸性金属
リン酸塩をバインダーとする触媒作用を有する塗
膜形成用の無機質塗料組成物の欠点であつた、耐
アルカリ性、耐水性、耐水蒸気性を改良できると
いう顕著な効果を有している。 以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらによつて制限されるもの
ではない。 なお物性は下記の方法により測定した。 密着性：塗膜上にセロテープをこすりつけ、強く
引き剥した時の塗膜の剥離状態を観
察した。 耐ふつとう水性：塗布板を、沸とう水中に入れ、
１時間煮沸した後の外観変化、密着
性変化を調べた。 耐アルカリ性 ：約１重量％のNaOH水溶液を
溶媒とするアルカリ性のオーブン用
洗浄剤中に塗布板を２時間浸漬した
後、水洗した。これを圧力釜の気相
部に置き、１時間加熱し、水蒸気と
接触させた。この塗膜を乾燥し、外
観変化、密着性変化を調べた。 サラダオイルの分解能力：塗膜上にサラダオイル
を約２mg/cm²となる様に滴下し、熱
天びんにより温度と重量減少の関係
を調べた。第１表には300℃までの
減量を示す。 実施例 １ 第１表に示す組成物および水をボールミルによ
り混合し、約2000cpの粘土を持つ、自己浄化性
塗膜形成用の塗料組成物を作成した。この塗料を
アルミニウム処理鋼板上にスプレー塗布し、300
℃約30分の加熱硬化を行ない約150μの塗膜を有
する塗装サンプルを得た。このサンプルについて
の物性測定結果は第１表に示す通りであつた。

【表】 ◎ 異常なし
○ わずかに変色が見られる程度
△ 密着性が若干低下する程度
× 塗膜の崩壊、劣化が起る
第１表より、アルカリ土類金属のリン酸塩を含
まない場合（実施例１）、バインダーとして酸性
リン酸アルミニウム以外のリン酸塩を使用した場
合（実験例７）は耐沸騰水性、耐アルカリ性が劣
り、未焼成のアルカリ土類金属のリン酸塩を使用
した場合（実験例８）には、密着性、耐アルカリ
性を兼ねそなえた塗膜は得られないことが明らか
である。本発明方法による酸性リン酸アルミニウ
ムをバインダーとし、焼成せるアルカリ土類金属
リン酸塩を添加する場合（実験列２、３、４、５
および６）は優れた密着性、耐水性、耐アルカリ
性を示し、かつ焼成せるアルカリ土類金属リン酸
塩の添加によつても、自己浄化能力の低下はない
ことが明らかである。 実施例 ２ 第１表実験例２の組成物において、触媒である
MnO₂をMnO₂40重量％、Ni10重量％、活性アル
ミナ50重量％（担体）から成る触媒と置き換えた
場合も、実験例２と同等の優れた密着性、耐沸騰
水性、耐アルカリ性、およびサラダオイル分解能
力を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バインダーとしての酸性リン酸アルミニウ
   ム、焼成されたアルカリ土類金属リン酸塩、及び
   酸化触媒とを含有して成り、必要に応じて硬化
   剤、顔料、充填剤、補助剤等を含有して成る触媒
   作用を有する塗膜形成用の無機質塗料組成物。 ２ 焼成されたアルカリ土類金属リン酸塩が、約
   350℃以上で焼成されたアルカリ土類金属リン酸
   塩であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の触媒作用を有する塗膜形成用の無機質塗料
   組成物。 ３ 焼成されたアルカリ土類金属リン酸塩が約
   600〜1300℃で焼成されたアルカリ土類金属リン
   酸塩であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   または２項記載の触媒作用を有する塗膜形成用の
   無機質塗料組成物。 ４ アルカリ土類金属リン酸塩をMO／P₂O₅（Ｍ
   はアルカリ土類金属）で表示してモル比が３以上
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   ２項または第３項記載の触媒作用を有する塗膜形
   成用の無機質塗料組成物。 ５ アルカリ土類金属リン酸塩がリン酸カルシウ
   ムであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、２項、３項または第４項の触媒作用を有する
   塗膜形成用の無機質塗料組成物。