ケイ酸塩鉱物塗料
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ケイ酸塩鉱物塗料またはミネラルカラーは、鉱物結合剤を用いた塗料層です。色の分野では、石灰とケイ酸塩という2つの重要な鉱物結合剤が重要な役割を果たします。
二酸化炭素の影響下で、石灰系バインダーは炭酸塩化し、水系バインダーはケイ酸塩系バインダーと固化し、カルシウムケイ酸塩水和物を形成します。[ 1 ]
石灰塗料（フレスコ画を除く）は耐候性が中程度であるため、主に記念碑の保存に使用されます。ミネラルカラーは、一般的にケイ酸塩塗料と理解されています。これらの塗料は、結合剤としてカリウム水ガラスを使用します。水ガラス塗料、または発明者にちなんでケイムファルベンとも呼ばれます。
ミネラルシリケート塗料は耐久性と耐候性に優れているとされており、100年以上の耐用年数も可能とされています。シュヴィーツ市庁舎とシュタイン・アム・ラインの「ガストハウス・ヴァイサー・アドラー」（いずれもスイス）は1891年にミネラル塗料で塗装され、オスロのファサードは1895年、ドイツのトラウンシュタインのファサードは1891年に塗装されました。
歴史
錬金術師たちは、金の製造に使われる賢者の石を求めて、暖炉の中できらめくガラス質の真珠を発見しました。砂とカリを混ぜ、熱を加えると、水ガラスの真珠ができました。水ガラスの小さな円形板は、19世紀にゲルンスハイムのファン・バーレとアウクスブルクのヨハン・ゴットフリート・ディングラーによって、窓ガラスとして初めて工業的に製造されました。ヨハン・ネポムク・フォン・フックスは、水ガラスを使った塗料の製造を初めて試みました。
1850年頃、画家のカウルバッハとシュロトハウアーはミュンヘンのピナコテークのファサードに絵の具を塗りました。珪酸塩化できない土性顔料を使用したため、絵画は水ガラスから洗い流されてしまいました。
1878年、職人であり研究者でもあったアドルフ・ヴィルヘルム・カイムは、鉱物塗料の特許を取得しました。それ以来、鉱物塗料はアウクスブルク近郊のディードルフにある後継会社、カイムファルベン社によって製造されてきました。
カイムは水ガラスの供給源としてV. ファン・バーレ社に依存していました。また、カイム自身もケイ酸塩塗料の製造を試みました。彼の実験は成熟するまでに何年もかかりましたが、最終的には良好な結果を得ました。ライン川近くのゲルンスハイムにあるシリンヴェルク・ファン・バーレ社と、アウクスブルク近郊のディードルフにあるカイムファルベン社は、よく知られた製造業者です。[ 2 ]
ケイムの熱心な研究のきっかけは、バイエルン国王ルートヴィヒ1世でした。芸術に造詣の深いこの国王は、北イタリアの色鮮やかな石灰壁画に深く感銘を受け、自国バイエルンでも同様の芸術作品を鑑賞したいと願っていました。しかし、アルプス山脈以北の気候は、はるかに厳しいことで知られており、巧みな絵画は瞬く間に破壊されてしまいました。そこで国王は、石灰壁のような外観を持ちながらも耐久性に優れた塗料の開発をバイエルン王国の科学者たちに命じました。
プロパティ
ミネラルペイントには 、無機着色剤と、カリウムベースのアルカリケイ酸塩（水ガラス） （ケイ酸カリウム、液体ケイ酸カリウム、またはLIQVOR SILICIVMとも呼ばれる）が含まれています。ミネラルカラーの塗膜は層を形成するのではなく、下地材に永久的に結合します（ケイ化）。
その結果、塗膜と下地との接合が非常に耐久性に優れています。水ガラス結合剤は紫外線に対して高い耐性を有しています。アクリレート樹脂やシリコーン樹脂をベースとした分散液は、経年劣化により脆くなり、白濁し、紫外線下でひび割れが生じる傾向がありますが、無機結合剤である水ガラスは安定性を保ちます。下地との化学的融合と結合剤の紫外線安定性こそが、ケイ酸塩塗料の並外れた長寿命の根本的な理由です。
ケイ酸塩塗料は、硬化にケイ酸質の下地が必要です。このため、鉱物プラスターやコンクリートなどの鉱物下地に非常に適しており、木材や金属への塗布には限定的にしか使用できません。ケイ酸塩塗料の水蒸気透過性は下地と同等であるため、ケイ酸塩塗料は水蒸気の拡散を阻害しません。構造物の一部またはプラスターに含まれる水分は、抵抗なく外側に拡散するため、壁は乾燥状態に保たれ、構造的な損傷を防ぎます。この追加により、建材の表面での結露を防ぎ、藻類や菌類による汚染のリスクを軽減します。水ガラス結合剤の高アルカリ性は、微生物による汚染の抑制効果を高め、追加の防腐剤の必要性を排除します。
ミネラルペイントは、分散液やシリコン樹脂でコーティングされた表面によく見られる静電気や熱可塑性（加熱すると粘着性が生じる）の影響を受けにくいため、汚れがつきにくく、表面に付着する汚れの粒子が少なく、洗い流しやすくなります。[ 3 ]ケイ酸塩塗料は不燃性で、有機添加剤や溶剤を含みません（DIN 18363塗装およびコーティング作業セクション2.4.1）。
ケイ酸塩塗料は色調の安定性に優れています。紫外線にさらされても色褪せない鉱物顔料のみで着色されているため、ケイ酸塩塗料の塗膜は何十年にもわたって安定した色を保ちます。
ケイ酸塩塗料は鉱物原料をベースとしています。製造と効果において環境に配慮しており、高い耐久性は資源の保全に役立ち、汚染物質を含まない組成は健康と環境の保護にも役立ちます。そのため、ケイ酸塩塗料は特に持続可能な建設において人気が高まっています。
種類
一般的に、ケイ酸塩塗料は3種類に分類されます。純粋ケイ酸塩塗料は、乾燥または水ペースト状の着色粉末と液体バインダーである水ガラスの2つの成分で構成されています。(DIN 18363塗装およびコーティング作業セクション2.4.1) 純粋ケイ酸塩塗料の加工には豊富な経験とノウハウが必要ですが、現在では歴史的にも重要な関心事となっています。
20世紀中頃、最初の単成分ケイ酸塩塗料が開発されました。最大5質量%の有機添加剤（例：アクリレート分散液、疎水化剤、増粘剤など）を添加することで、容器入りのそのまま使える塗料が開発されました。これらは「分散ケイ酸塩塗料」とも呼ばれます（DIN 18363塗装およびコーティング作業セクション2.4.1）。このようなケイ酸塩塗料は、分散液の性質上、固形分が少ない基材や有機物への塗装が可能であるため、純粋なケイ酸塩塗料よりも用途がはるかに広くなります。さらに、取り扱いや加工も純粋なケイ酸塩塗料よりも簡単です。
2002年には、ケイ酸塩塗料の3つ目のカテゴリーであるゾル-ケイ酸塩塗料が導入されました。バインダーはシリカゾルと水ガラスの混合物です。有機分は分散型ケイ酸塩塗料と同様に5質量%に制限されており、化学的に硬化し、ケイ酸塩特有の利点を維持します。ゾル-ケイ酸塩塗料は、非鉱物性漆喰にも使用できます。[ 4 ]これらの塗料では、化学的および物理的に結合が起こります。ゾル-ケイ酸塩塗料は、ケイ酸塩塗料の応用分野に革命をもたらしました。これらの塗料は、ほぼすべての一般的な下地に容易かつ安全に塗布できます。
可能な基質
アプリケーション
参照
参考文献
- ^ Kurt Schönburg: Historische Beschichtungstechniken – erhalten und bewahren。 vb Verlag Bauwesen、ベルリン、2002、 ISBN 3-345-00796-7、S. 43f.
- ^ Kurt Wehlte: Werkstoffe und Techniken der Malerei.バンド III、ウラニア版、2001 年、 ISBN 3332016652、S.452。
- ^インゴ・ラーデマッハー博士: Die Farbigkeit in der Altbaubeschichtung。掲載場所: Restauro-Estra、 Callwey Verlag、März 2007、S. 17f。
- ^ Kurt Schönburg: Historische Beschichtungstechniken – erhalten und bewahren。 vb Verlag Bauwesen、ベルリン、2002、 ISBN 3-345-00796-7、S. 193f.
- ^ http://consumpedia.org/es/pintura
