JP3548066B2

JP3548066B2 - 半隠ぺい性水系塗料組成物

Info

Publication number: JP3548066B2
Application number: JP37452999A
Authority: JP
Inventors: 正明関; 秀樹山内; 秀仁有賀
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187869A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築物などの構築物の外壁、内壁及び天井などの被塗布物の表面仕上げを行うための塗装に使われる半隠ぺい性水系塗料組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の塗料としては、一般的に使われるエナメル塗料があり、この塗料では、塗替えと表現されるように被塗布物の色調を隠し、異なった色調に変えることなどの目的のために使われている。つまり、被塗布物の透けがあってはならないため十分な隠ぺい力が必要であることになる。
【０００３】
それとは逆にクリアー塗料がある。この塗料の目的は、被塗布物の色調を積極的に見せるためであって、その目的とするところは被塗布物の保護である。
一般的に良く利用されるのは、石材調仕上げという仕上げ方法であって、まず、石材調仕上げ材と呼ばれる塗料を建築物などの構築物に塗布し、その後クリアー塗料を塗布し、構築物の表面を仕上げる方法である。これは、クリアー塗料が石材調仕上げ面の保護を目的とし、石材調仕上げ材を積極的に表面に表したものである。このため、クリアー塗料に隠ぺい力があった場合、石材調仕上げ面が隠されてしまい、構築物が石材調の仕上がりにならない。従って、クリアー塗料には隠ぺい力があってならないことになる。
【０００４】
また、クリヤー塗料には、乾燥後の塗膜に艶を持たせたものと艶を消したものがあり、その中間的な半艶と呼ばれるものもある。艶を持たせたクリアー塗料では、主にバインダーとなる樹脂と添加剤などより構成されている。艶を消したクリアー塗料は、バインダーとなる樹脂と添加剤及び艶消し材といわれるフィラーなどにより構成されている場合が多い。だが、このフィラーは塗膜の艶を消すことを目的として添加されるものであり、塗膜が隠ぺい力を持たないよう、その添加量も微量である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、エナメル塗料は、十分な隠ぺい力が必要なため、塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．８５〜１．００程度であり、被塗布物の色調を隠してしまうに、十分な隠ぺい力である。また、クリヤー塗料おいては、隠ぺい力を要求されないので、艶を持たせたクリアー塗料では膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．０１程度であり、フィラーを添加し艶を消した艶消しクリアー塗料でも、０．０５程度になり、隠ぺい力がなく、被塗布物の色調を表すことが十分可能である。
【０００６】
このため、構築物などの仕上げ対象物の仕上げを行う際に、被塗布物の色調を生かし、それらを今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることや、被塗布物の質感を生かしながら、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることができなかった。即ち、打放し仕上げにおいて、エナメル塗料では、塗料固有の均一色により覆ったものとなり、コンクリートが用いられることを隠すものであり、また、クリアー塗料では、欠損の状態が透けて見えるものであった。
【０００７】
この発明は、上記のような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、構築物などの仕上げ対象物の仕上げを行う際に、被塗布物の色調を生かし、それらを今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることや、被塗布物の質感を生かしながら、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることなどを目的とした半隠ぺい性水系塗料組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の半隠ぺい性水系塗料組成物は、合成樹脂エマルションと、フィラ−とからなり、さらに無機系結合剤を含有する水系塗料組成物であって、被塗布物の色調と水系塗料組成物の色調が同系色の場合において、前記フィラーの平均粒子径が５〜１００μｍの範囲であり、被塗布物に塗布して得られる塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．２５〜０．６５であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明の半隠ぺい性水系塗料組成物は、請求項１に記載の発明において、前記フィラーの含有量は、水系塗料組成物の固形分中に５〜７０重量％の範囲であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明のは、合成樹脂エマルションと、フィラ−とからなる水系塗料組成物であって、被塗布物の色調と水系塗料組成物の色調が異なる場合において、前記フィラーとしてはプラスチックビーズが使用され、被塗布物に塗布して得られる塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．１０〜０．２０であることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について詳細に説明する。
半隠ぺい性水系塗料組成物は、合成樹脂エマルションと、フィラ−とからなる水系塗料組成物であって、被塗布物に塗布して得られる塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．１０〜０．８０のものである。
【００１１】
まず、合成樹脂エマルションは、半隠ぺい性水系塗料組成物の主成分であって、乳化重合のような通常の重合技術で製造できる一般的なものでよい。例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂より製造された合成樹脂エマルションなどがあり、合成樹脂エマルションが乾燥後に透明のフィルムを形成するものであればよい。
【００１２】
塗料適性、塗膜の物性、入手の容易性などからアクリル樹脂、スチレン樹脂より製造されたアクリル系合成樹脂エマルションやアクリルスチレン系合成樹脂エマルションが好ましく用いられる。この合成樹脂エマルションは、水系塗料組成物の用途、性能に応じて適宜選択して使用される。
【００１３】
また、合成樹脂エマルションに使われる樹脂のガラス転移温度は、好ましくは０〜７０℃の範囲であるが、水系塗料組成物の用途に応じて、適したガラス転移温度の合成樹脂を選択することができる。
【００１４】
なお、アクリル樹脂などの樹脂を有機溶剤に溶解させたものを用いて、半隠ぺい性の塗料組成物を得ることもできるが、この場合には、無機系結合材を配合して用いることは不可能となる。
【００１５】
フィラーは、半隠ぺい性水系塗料組成物を被塗布物の表面、つまり被塗布面に塗布したとき、半隠ぺい性を発現させるためのものである。このフィラーは、酸化チタン、炭酸カルシウム、珪砂、クレー、カオリン、タルク、珪藻土、ベントナイト、ホワイトカーボン、ガラスビーズ、プラスチックビーズ、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
【００１６】
このフィラーの平均粒子径は、１５０μｍ以下のものであればよいが、半隠ぺい性水系塗料組成物を被塗布面に塗布したときの仕上りから平均粒子径が５〜１００μｍのものが好ましい。
【００１７】
水系塗料配合物の隠ぺい性から考えると、炭酸カルシウム、プラスチックビーズ、ガラスビーズ、珪藻土、ホワイトカーボンなどは、これ自体が光を透過する性質があるため、好ましく用いられる。炭酸カルシウムは、一般的に塗料組成物に体質顔料として混合されるものであり、入手の容易さ、コスト面からよく用いられる。
【００１８】
また、プラスチックビーズは、アクリル樹脂などから工業的につくられるものであるので、光を透過する性質、粒子径、形状などを任意に変えることができるため、より好ましく用いられる。
【００１９】
炭酸カルシウム、ガラスビーズ、プラスチックビーズは、それ自体に着色を施して、使用することができる。この場合、塗布面の仕上りが、着色されたフィラーにより、多彩感のある今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることができる。
【００２０】
フィラーの含有量は、水系塗料組成物の固形分中に５〜７０重量％の範囲が好ましい。５重量％より少ない場合には、隠ぺい性がなくなり、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることができない。７０重量％を超える場合には、隠ぺい性を持つために、被塗布物の質感を生かしながら仕上げることができない。
【００２１】
無機系結合剤は、無機系の被塗布面に対する接着力向上や、塗膜の有機分の含有量を少なくすることができるため、耐熱性及び難燃性を付与することができ、セメント、シリカゾル、リチウムシリケート、アルミナゾルなどが挙げられる。
【００２２】
セメントは、入手の容易さ、コスト面からより好ましく用いられる。セメントは、水と反応して硬化する鉱物質の粉末であり、ポルトランドセメント、白色セメント、混合セメント及び特殊セメントなどに大別することができ、ポルトランドセメントの中でも普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント及び耐硫酸塩ポルトランドセメントがある。
【００２３】
混合セメントは、普通ポルトランドセメントに高炉スラグ、シリカ質混合材及びフライアッシュを混合したセメントである。セメントを構成する水硬性化合物は、けい酸三カルシウム、けい酸ニカルシウム、アルミン酸三カルシウム、鉄アルミン酸四カルシウムがあり、この配合割合、添加されるせっこう量、微量成分及び粉末の粒度によりセメントの種類が決まってくる。
【００２４】
この発明では、任意の種類のセメントを用いることができる。容易に入手できる普通ポルトランドセメントが好ましく用いられ、また、塗料の調色性が必要な場合には、白色セメントが好ましい。セメントを結合材として添加した場合、セメント自体にも隠ぺい力があるのでフィラーの添加の量を少なくすることができる。
【００２５】
セメントの含有量は、水系塗料組成物の固形分中に１０〜３５重量％の範囲が好ましい。１０重量％より少ない場合には、無機系の被塗布面に対する接着力向上や、塗膜の耐熱性及び難燃性を付与することができない。また、３５重量％を超える場合には、隠ぺい性を持つために、被塗布物の質感を生かしながら仕上げることができない。
【００２６】
シリカゾルは、ニ酸化けい素（ＳｉＯ₂）を主成分としたもので、微量成分として酸化ナトリウムなどが含まれ、透明な液体である。リチウムシリケートはニ酸化けい素（ＳｉＯ₂）と酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）を主成分とするものであり、アルミナゾルはアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を主成分とするものである。これら無機系結合材は、乾燥後に透明になるものであればよく、合成樹脂エマルションとの混和性がよいものが好ましく用いられる。その添加量は、無機系の被塗布面に対する接着力向上や、塗膜の耐熱性及び難燃性などの物性を得られる範囲まで添加することができ、水系塗料組成物の固形分中に５〜３０重量％の範囲になる添加量が好ましい。
【００２７】
この発明の半隠ぺい性水系塗料組成物は、上記以外のその他添加剤として、分散剤、湿潤剤などとして用いられる界面活性剤や造膜助剤、防凍剤などとして用いられる高沸点溶剤、増粘剤、粘性調整剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤等のような一般に塗料に配合されている成分を使用することができる。
【００２８】
さらに、必要に応じて着色顔料として無機、有機系顔料及びその両方を加えることが可能であり、それらは、耐候性のよいものがよく用いられる。
以上のように調製された半隠ぺい性水系塗料組成物は、被塗布物の表面に塗布されることにより塗膜が形成される。この塗膜は、被塗布物の表面を一定の隠ぺい率で隠ぺいする。
【００２９】
そこで、隠ぺい率について説明する。
ここでいう隠ぺい率とは、ＪＩＳ−Ｋ５５８２に規定された測定方法に準じて測定されたものである。これは、ＪＩＳ−Ｋ５４００規定の白地及び黒地の隠ぺい率試験紙にそれぞれ１５０μｍの膜厚で塗膜を形成させ、標準状態で４８時間乾燥させる。その後、ＪＩＳ−Ｋ５４００に規定された、視感反射率を測定する。視感反射率は、ＪＩＳ−Ｚ８７２２に規定する装置を用い、塗膜の明るさを測定するものである。それにより下記の計算式で、隠ぺい率を算出する。
【００３０】
隠ぺい率＝黒地での視感反射率／白地での視感反射率
この発明において、半隠ぺい性水系塗料組成物の塗布厚が１５０μｍでの隠ぺい率を０．１０〜０．８０の範囲としている。隠ぺい率が０．８０より大きい場合には、被塗布物の色調を生かした仕上がりや質感を生かしながら、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることができず、エナメル塗料と変わらない仕上げとなってしまう。これとは逆に、隠ぺい率が０．１０より小さい場合には、被塗布物の色調を表してしまい、艶消しクリヤーより、少しぼやけた仕上がりとなってしまい目的を達成することができない。
【００３１】
この隠ぺい率のより好ましい範囲としては、０．１０〜０．６５であり、この場合には、被塗布物の色調を生かし、それらを今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げ、被塗布物の質感を生かしながら、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることができる。
【００３２】
また、被塗布物の色調が、水系塗料組成物の色調と異なる場合においては、隠ぺい率を０．１０〜０．２０の範囲に設定することにより、被塗布物の色調と水系塗料組成物の色調が程よく合い、より一層今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることができる。
【００３３】
被塗布物の色調が、水系塗料組成物の色調と同系色の場合においては、０．２５〜０．６５の範囲に設定することにより、欠損部等の補修部分をまったく目立たないように仕上げることができる。
【００３４】
また、半隠ぺい性水系塗料組成物を塗布し得られた塗膜表面に、クリヤー塗料を塗布することにより、塗膜表面の耐候性を向上させ、汚れ防止を図るなど塗膜表面の保護をすることができる。さらに、クリヤー塗料の種類を変えることによって、塗膜表面に艶を与えたり、逆に艶を消すことができる。
【００３５】
以上のように、この実施形態によれば次のような効果が発揮される。
・合成樹脂エマルションと、フィラ−とからなる水系塗料組成物であって、塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．１０〜０．８０であることにより、被塗布物の色調を生かし、それらを今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることができる。また、被塗布物の質感を生かしながら、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることもできる。
【００３６】
・フィラーの平均粒子径が５〜１００μｍの範囲であることにより、被塗布面に塗布したときの仕上りが、それらを今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることができる。また、被塗布物の質感を生かしながら、欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることもできる。
【００３７】
・フィラーに着色を施して、使用することにより、多彩感のある今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることができる。
・被塗布物の色調が、水系塗料組成物の色調と異なる場合においては、隠ぺい率を０．１０〜０．２０の範囲に設定することにより、被塗布物の色調と水性塗料組成物の色調が程よく合い、より一層今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げにすることができる
・被塗布物の色調が、水系塗料組成物の色調と同系色の場合においては、０．２５〜０．６５の範囲に設定することにより、欠損部等の補修部分をまったく目立たないように仕上げることができる。
【００３８】
・無機系結合剤を添加することにより、無機系の被塗布面に対する塗膜の接着力向上や、塗膜の有機分の含有量を少なくすることができるため、塗膜の耐熱性及び難燃性を付与することができる。
【００３９】
・無機系結合剤がセメントであることにより、合成樹脂エマルションの添加量が少なくなり、セメント自体に隠ぺい性があるため、フィラーの添加の量も少なくすることができる。
【００４０】
【実施例】
以下、前記実施形体を具体化した実施例について、詳細に説明する。
合成樹脂エマルションは、アクリル系合成樹脂エマルションを用い、固形分が４５重量％である。フィラーとしては炭酸カルシウム、プラスチックビーズを使用した。炭酸カルシウムは、平均粒子径が５〜５０μｍで、無着色の白色ものであり、プラスチックビーズは、アクリル樹脂系のもので、平均粒子径が３０〜１００μｍのものである。色調は、白色、赤色及び黒色のものを用いた。
【００４１】
無機系結合材としては、コロイダルシリカ、普通ポルトランドセメントを用いた。その他の成分としては、分散剤、湿潤剤、造膜助剤、増粘剤、粘性調整剤、消泡剤を使用した。

比較例１一般市販品エナメル塗料（白色）
比較例２一般市販品クリヤー塗料
比較例３一般市販品艶消しクリヤー塗料
実施例１〜実施例６の半隠ぺい性水系塗料組成物と比較例１〜比較例３の塗料を白地及び黒地の隠ぺい率試験紙にそれぞれ１５０μｍの膜厚で塗膜を形成させ、標準状態で４８時間乾燥させる。その後、ＪＩＳ−Ｋ５４００に規定された、視感反射率を測定する。視感反射率は、ＪＩＳ−Ｚ８７２２に規定する装置を用い、塗膜の明るさを測定し、隠ぺい率を求めた。
【００４２】
その結果を表１にまとめて示す。
【００４３】
【表１】

黒色である被塗布面に、実施例１〜実施例３の水性塗料組成物と比較例１のエナメル塗料及び比較例４の半艶クリヤー塗料をそれぞれスプレーガンを用い、塗布厚み１５０μｍ程度に塗装し、塗布面の仕上りを比較した。
【００４４】
表１より隠ぺい率が０．１０〜０．８０の範囲の水系塗料組成物であることにより、実施例１では、被塗布面の黒色が透けているために、全体として灰色の仕上がりとなり、実施例２では、茶系色となり、また、実施例３においては、濃灰色になり、被塗布物の色調を生かした仕上がりとなった。
【００４５】
また、実施例１〜３半隠ぺい性水系塗料組成物を塗布した塗布面を近くで観察したところ、プラスチックビーズが細かい点にあることが確認でき、それは今までの色調をいかしながら、違った意匠感や質感に仕上げにすることができた。
【００４６】
また、実施例３では、実施例１、実施例２に比べ半隠ぺい性水系塗料組成物の固形分中の有機分を低減することができた。そのことにより塗膜の耐熱性及び難燃性を向上させることができた。
【００４７】
これに対して比較例１の塗料では、隠ぺい率が０．９５であるため、被塗布面の黒色がまったく感じられないぐらい、白色に仕上がり、塗布前と色調が違うものに変わった。比較例３の塗料では、艶が消えた黒色面に仕上がり、隠ぺい率が０．０４であるために塗布前と色調の変化は感じられない。
【００４８】
次に、コンクリート面に対して、実施例４〜実施例６までの水系塗料組成物と比較例１のエナメル塗料、比較例２のクリヤー塗料及び比較例３の艶消しクリヤー塗料をウールローラー（大塚刷毛製造株式会社製無泡ローラー）を用い、塗布厚み１５０μｍ程度に塗装した。このコンクリート面は、モルタルにより欠損部分の補修が行われているために、補修部分が色違いとなって残っている。
【００４９】
実施例４〜実施例６では、どれもモルタルにより補修部分の跡がわからない仕上がりとなり、コンクリート面独特な仕上がりを保っていた。これは、半隠ぺい性水系塗料組成物の隠ぺい率が０．２５〜０．６５の範囲であり、コンクリート面と補修部分との色差を小さくすることができたため、補修部分が目立ちにくくなったのである。
【００５０】
これに対し、比較例１の塗料では、隠ぺい率が０．９５のため、コンクリート面が白色に仕上がり、コンクリート面独特な仕上がりを失ってしまったが、コンクリート面と補修部分の違いを確認することができなかった。比較例２のクリヤー塗料では、隠ぺい率が０．０１のため、モルタルにより補修部分がはっきりと確認できた。また、コンクリート面が艶を有してしまい、これもまた、コンクリート面独特な仕上がりを失ってしまった。また、比較例３の艶消しクリヤーにおいては、比較例２とは違って、コンクリート面に艶を持たすことはなく仕上がったが、補修部分を確認することができた。これは、この艶消しクリヤーの隠ぺい率が０．０４であり、コンクリート面と補修部分との色違いを隠すほどの色差を小さくすることができなかったためである。
【００５１】
即ち、打放し仕上げにおいて、エナメル塗料では、塗料固有の均一色により覆ったものとなり、コンクリートが用いられることを隠すものであり、また、クリアー塗料では、欠損の状態が透けて見えるものであった。
【００５２】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００５４】
・前記フィラーは着色を施したものであるする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半隠ぺい性水系塗料組成物。
このような半隠ぺい性水系塗料組成物によれば、多彩感のある今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げにすることができる。
【００５７】
・請求項１〜請求項３のいずれかに記載の半隠ぺい性水系塗料組成物を被塗布物に塗布して得られた塗膜表面に、クリヤー塗料を塗布することを特徴とした塗装方法。
【００５８】
この塗装方法によれば、意匠感や質感を保ちつつ、塗膜表面の耐候性を向上させ、汚れ防止を図るなど塗膜表面の保護をすることができ、またクリヤー塗料の種類を変えることによって、塗膜表面に艶を与えたり、逆に艶を消すことができる。
【００５９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１、２に記載の発明の半隠ぺい性水系塗料組成物によれば、構築物などの仕上げ対象物の仕上げを行う際に、被塗布物の色調を生かし、それらを今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることや、被塗布物の質感を生かしながら、その欠損部等の補修部分を目立たなく仕上げることができる。また、無機系の被塗布面に対する接着力向上や、塗膜の耐熱性及び難燃性を付与することができる。
【００６１】
請求項３に記載の発明の半隠ぺい性水系塗料組成物によれば、被塗布物の色調と水系塗料組成物の色調が程よく合い、より一層今までとは違った新しい意匠感や質感に仕上げることができる。

Claims

合成樹脂エマルションと、フィラ−とからなり、さらに無機系結合剤を含有する水系塗料組成物であって、被塗布物の色調と水系塗料組成物の色調が同系色の場合において、前記フィラーの平均粒子径が５〜１００μｍの範囲であり、被塗布物に塗布して得られる塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．２５〜０．６５であることを特徴とする半隠ぺい性水系塗料組成物。
前記フィラーの含有量は、水系塗料組成物の固形分中に５〜７０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の半隠ペい性水系塗料組成物。
合成樹脂エマルションと、フィラ−とからなる水系塗料組成物であって、被塗布物の色調と水系塗料組成物の色調が異なる場合において、前記フィラーとしてはプラスチックビーズが使用され、被塗布物に塗布して得られる塗膜の膜厚１５０μｍでの隠ぺい率が０．１０〜０．２０であることを特徴とする半隠ぺい性水系塗料組成物。