JP2003064320A

JP2003064320A - 建材用塗料及び塗装建築部材

Info

Publication number: JP2003064320A
Application number: JP2001253897A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Matsumoto; 知子松本; Tatsuro Yamazaki; 達朗山崎
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Asahi Glass Coat and Resin Co Ltd
Current assignee: AGC Coat Tech Co Ltd; AGC Inc
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、段積みまたは捲回によって圧接
された場合にも、光沢のある塗装面およびつや消し塗装
面が安定維持される建材用塗料及び塗装建築部材を提供
する。【解決手段】フッ素含有樹脂中に、アスペクト比（厚
さに対する長径の比）が１０〜３００、平均粒子径が３
μｍ以下の好ましくは鱗片状シリカからなる無機板状粒
子が配合され、段積みされ、または捲回される部材の表
面に被覆される建材用塗料。この建材用塗料が被覆され
た塗装建築部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建材用塗料及び塗
装建築部材に関し、特に、段積みまたは捲回によって圧
接された場合にも、光沢のある塗装面およびつや消し塗
装面が安定維持される建材用塗料及び塗装建築部材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】住宅の壁材等の窯業系の建築部材は、耐
久性とともに意匠性の高い外観が求められている。その
ために、高彩色、高光沢の塗装や、微粉シリカやプラス
チックビーズを配合した焼付け塗装による落ち着いた外
観のつや消し塗装が施される。

【０００３】このような窯業系の建築部材の製造ライン
においては、部材の焼付け塗装の後、出荷までの間、塗
装済み部材を保管する際に順次積み重ね、いわゆる段積
み状に積み上げられる。このとき、段積みされた上下の
部材の塗装面は相互に圧接されるので、接触する部材相
互の塗装面が粘着あるいは接着しないように、塗装表面
の塗膜にはアンチブロッキング性が要求される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このア
ンチブロッキング性は、接触圧力と関係することから、
段積みの高さを低く抑えざるを得ない場合がある。ま
た、微粉シリカやプラスチックビーズ等によるつや消し
は表面に傷が付き易く、または、圧接されて表面の微細
な凹凸構造が破壊され、つや消しによる高品位外観が損
なわれる場合がある。その結果、特に、壁パネル等の大
型板状塗装部材については広い保管面積を要するので、
保管効率の低下を招くこととなる。この問題は、建築施
工現場においても同様である。その他、いわゆるプレコ
ートメタルコーティング工程により捲回コイルとして取
り扱われる外装用塗装鋼鈑等も、塗装後コイルに捲き取
られる時、塗装面が強く圧接されるという同様の環境に
ある。

【０００５】本発明は、段積みまたは捲回によって圧接
された場合にも、光沢のある塗装面およびつや消し塗装
面が安定維持される建材用塗料及び塗装建築部材を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項
１）の建材用塗料は、フッ素含有樹脂中に、アスペクト
比（厚さに対する長径の比）が１０〜３００、平均粒子
径が３μｍ以下の無機板状粒子が配合され、段積みさ
れ、または捲回されうる曲面若しくは平面を有する建築
部材の表面に被覆されることを特徴とする。

【０００７】本発明の建材用塗料は、その無機板状粒子
の微細な積層構造により粒子結着性が確保され、かつ、
その造膜性により安定した結合組織として形成されるの
で、良好なアンチブロッキング性を確保することができ
る。また、無機板状粒子の配合量により、外装建材用塗
料として必要なつや消し効果も発揮でき、かつ、耐傷付
性が向上する。したがって、本発明の建材用塗料は、塗
装建築部材の表面に被覆することよって段積みおよび捲
回の制限が緩和され、塗装部材の段積みおよび捲回によ
る保管効率を向上することができる。

【０００８】無機板状粒子は所定の自己造膜性を有し、
また、比表面積が３０〜５００ｍ²／ｇであることが好
ましい。具体的には、シリカ−Ｘ、シリカ−Ｙ、マガジ
ナイト、カネマイト等の層状ポリケイ酸が該当する。層
状ポリケイ酸が樹脂固形分に対して５〜９５重量部であ
ることが好ましい。前記フッ素含有樹脂が、フルオロオ
レフィンとフッ素を含有しない単量体の共重合体であっ
てもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明に係る建材用塗料は、含フッ素重合体
を含有する樹脂粒子に所定の無機板状粒子が配合された
塗料であり、建築部材の表面に被覆使用されるものであ
る。

【００１０】本発明に用いられる樹脂粒子に含有される
含フッ素重合体は、含フッ素モノマーを重合した重合体
である。含フッ素モノマーとしては、テトラフルオロエ
チレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、クロロトリ
フルオロエチレン、へキサフルオロプロピレン等のフル
オロオレフィン類、ポリフルオロアルキル基を有するア
ルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステル
類、フッ素化アルキレンオキシド等が例示される。

【００１１】特に、重合体主鎖炭素に直接結合したフッ
素原子を有し、主鎖構造にエーテル結合を有さない重合
体を与えるフルオロオレフィンが、耐久性の優れた保護
被覆層を提供することができるため好ましい。耐久性を
考慮すれば、フルオロオレフィンの共重合割合が３０モ
ル％以上、特に５０モル％以上であることが好ましい。

【００１２】また、含フッ素重合体は、上記含フッ素モ
ノマーのみからなる重合体であっても良いし、他のモノ
マーとの共重合体であっても良い。他のモノマーとして
は、エチレン、オレフィン類、ビニルエーテル類、カル
ボン酸ビニルエステル類、カルボン酸アリルエステル
類、（メタ）アクリル酸（アクリル酸又はメタアクリル
酸のいずれかであることを示す。以下において同
じ。）、（メタ）アクリル酸エステル類等が例示され
る。これらのモノマーが共重合されることにより、含フ
ッ素重合体の水性媒体への分散安定性や、基材への密着
性等の機能を高めることが可能である。

【００１３】また、塗料用樹脂は、上記のごとき含フッ
素モノマーの単独重合体であっても良いし、異種の含フ
ッ素モノマーの共重合体または含フッ素重合体と他の重
合体との複合樹脂であっても良い。複合樹脂は、一方の
樹脂の水性分散液中で他の樹脂を重合生成するなどの方
法により合成することが可能である。他の重合体として
は、アクリル酸エステルおよび／またはメタアクリル酸
エステルを主成分とする重合体が含フッ素重合体との相
溶性および耐候性などの面から特に好ましい。

【００１４】また、共重合モノマーとして、カルボン酸
基を有するモノマーを使用すると樹脂粒子の分散安定性
が向上したり、会合型増粘剤の効果が向上したりする。
ポリオキシエチレン鎖を有するモノマーを使用すると水
性媒体中での樹脂の分散安定性が向上する。シクロへキ
サノール残基を有するアクリル酸エステルまたはメタア
クリル酸エステルを使用すると塗膜の耐水性が向上す
る。ヒンダードアミン、ベンゾトリアゾール、ベンゾフ
ェノンなどの構造を有するモノマーを共重合すると耐候
性が向上する。

【００１５】また、塗料用樹脂を構成する重合体のモノ
マー成分の少なくとも１つが架橋官能性基を有する場合
に、架橋させてより強靭な塗膜を得ることができる。架
橋官能性基としては、水酸基、カルボン酸基、カルボニ
ル基、エポキシ基、ヒドラジノ基、アルコキシシリル基
などが例示される。架橋性官能基は、架橋性官能基を有
するモノマーを共重合することにより導入可能である。

【００１６】上記モノマーとしては、ヒドロキシアルキ
ルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルアリルエーテ
ル、ヒドロキシアルキルアクリレート、ウンデシレン酸
等の不飽和カルボン酸、アクリル酸、ダイアセトンアク
リルアミド、グリシジルビニルエーテル、グリシジルア
リルエーテル、グリシジルメタクリレートなどが例示さ
れる。また、硬化剤としては、ポリイソシアネート化合
物またはそのブロック化物、多価エポキシ化合物、オキ
サゾリン基含有化合物、ヒドラジン誘導体、多価アミン
化合物、多価カルボニル化合物などが例示される。

【００１７】本発明に用いられる無機板状粒子は、アス
ペクト比（厚さに対する長径の比）が１０〜３００、平
均粒子径が３μｍ以下、比表面積が３０〜５００ｍ²／
ｇを満たすことが好ましい。アスペクト比が１０に満た
ない場合は、塗膜硬度および十分な閉路効果が得にく
い。ここで閉路効果とは、塗膜あるいは下塗り剤中への
物質の拡散、浸透のし難さをいい、塗装物品の耐水性、
耐薬品性を向上させる。アスペクト比は２０〜２００
（特に２０〜１００）がさらに好ましい。平均粒子径が
３μｍを超える場合や、比表面積が３０ｍ²／ｇに満た
ない場合にも十分な閉路効果が得にくい。

【００１８】このような無機板状粒子は所定の硬度を有
し、その微細な積層構造により粒子結着剤として特に自
己造膜作用を有するものが好ましい。造膜性の基準は、
無機板状粒子を固形分含量が１５％になるようにイオン
交換水に分散した分散液をポリエチレンテレフタレート
フィルム上に２５〜３０ｇ／ｍ²の塗工量で塗布・乾燥
して得られる膜の鉛筆硬度が２Ｈ以上であることが好ま
しい。

【００１９】この膜の鉛筆硬度は、無機板状粒子自体の
造膜性を規定する物性であり、鉛筆硬度が２Ｈに満たな
い場合は、無機板状粒子を配合した塗料において十分な
硬さの塗膜が得られないおそれがあるので好ましくな
い。この膜の鉛筆硬度が３Ｈ以上である場合はさらに好
ましい。

【００２０】無機板状粒子としては、具体的には、シリ
カ−Ｘ、シリカ−Ｙ、マガジナイト、カネマイトなどの
層状ポリケイ酸を用いるのが好ましい。上記シリカ−Ｘ
としては、特願平１１−３５１１８２に述べられた、鱗
片状シリカが例示しうる。鱗片状シリカは、詳細には、
その薄片１次粒子が互いに面間が平行的に配向し、複数
重なって形成される葉状シリカ２次粒子である。

【００２１】層状ポリケイ酸は、樹脂固形分に対して５
〜９５重量部であることが好ましく、また、１０〜５０
重量部が特に好ましい。層状ポリケイ酸は、配合量が多
い場合は、表面のつや消し効果も有する。

【００２２】本発明の塗料に、樹脂成分としてフッ素を
含有しない樹脂を含んでもよい。また、通常塗料用配合
剤として使用される各種配合剤を添加することにより、
塗料用として使用することができる。かかる配合剤とし
ては、有機または無機系の着色顔料、体質顔料、顔料分
散剤、湿潤剤、消泡剤、レべリング剤、造膜助剤、増粘
剤、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤な
どが例示される。

【００２３】本発明の塗料は、刷毛、ローラー、スプレ
ーおよびロールなどの塗装方法で塗装することが可能で
ある。また、セメントコンクリート、自然石、ガラスな
どの無機系基材、鉄、亜鉛鋼鈑、ステンレス鋼、アルミ
ニウム、銅、真鍮、チタンなどの金属基材、アクリル樹
脂、ポリカーボネート、ＦＲＰ、樹脂強化コンクリー
ト、などの有機系基材などに、下塗りを介しまたは介さ
ずに塗装することができる。

【００２４】本発明の塗料は耐候性に優れるため、屋外
用の上塗り塗料として使用されることが期待される。被
覆対象の建築部材としては、壁材、雨どい、屋根材、
瓦、庇材等、塗装建材一般である。また、層状ポリケイ
酸の配合量が多い場合は、表面のつや消し効果も得られ
ることから、中でも、壁パネル等の大型板状塗装建材や
捲回された態様で取り扱われる塗装外装鋼板コイルが最
適である。

【００２５】本発明の建材用塗料が被覆された塗装建築
部材は、被覆塗料中の所定の無機板状粒子により良好な
アンチブロッキング性を確保することができる。したが
って、本発明の建材用塗料によって圧接の制限が緩和さ
れ、塗装部材の段積み保管効率および捲回コイルの取り
扱い効率を向上することができる。

【００２６】

【実施例】以下実施例に従って本発明を説明する。４種
のフルオロオレフィン系エマルションについて、鱗片状
シリカ配合の実施例と鱗片状シリカ無配合の比較例によ
り、初期光沢値、密着性、耐水性、鉛筆硬度、アンチブ
ロッキング性、促進耐候性の試験を実施した。

【００２７】４種のフルオロオレフィン系エマルション
は、ＣＴＦＥ／ビニルエーテル系（旭硝子社製「ルミフ
ロンＦＥ−４４００」）、ＴＦＥ系（ダイキン工業社製
「ゼッフルＳＥ」）、ＣＴＦＥ／ビニルエステル系（大
日本インキ工業社製「フルオネートＦＥＭ−６０
０」）、アクリルエマルションブレンド系（旭硝子社製
「ルミフロンＦＥ−４４００」とアクリル系エマルショ
ン昭和高分子社製「ポリゾールＡＰ−３７００」）を使
用した。

【００２８】実施例の無機板状粒子は、いずれも、洞海
化学工業（株）製（商品名：サンラブリーＬＦＳ）の鱗
片状シリカによるシリカ−Ｘ（アスペクト比１００、比
表面積５０〜８０ｍ²／ｇ）を使用した。

【００２９】試験体は、塗装用基材に「ほんばんＥＸ
タイルパネル１２・パンセ」（旭硝子社製）を用いて、
下記配合で調製した各塗料をスプレー塗にて乾燥膜厚が
２０μｍになるように塗装し、８０℃にて１０分間乾燥
養生して作製した。その各試験体について以下の試験を
実施し、表１の結果を得た。

【００３０】光沢値：ＪＩＳＫ５４００７．６の鏡
面光沢度（測定条件は６０度）による。密着性：カッターナイフにて、４ｍｍ間隔の碁盤目を縦
５個、横５個、計２５個作製した後、２４ｍｍ幅のセロ
テープ（登録商標）を消しゴムにて圧着し、セロテープ
を真上に引き剥がし、塗膜の残存数により判定する。耐水性：２０±２℃に保った水道水に２０日間浸漬し、
塗膜の外観を観察した。鉛筆硬度：ＪＩＳＫ５４００８．４の鉛筆引っかき
値に規定されている鉛筆引っかき試験機により塗膜表面
の鉛筆硬度を測定した。アンチブロッキング性：ポリエチレン性フィルムを間に
入れて、塗装面と塗装面が重なるようにセットした塗装
板を卓上熱プレス機を用いて、５０℃、３ｋｇ／ｃｍ２
で６時間静置後、塗膜の外観を観察した。促進耐候性：サンシャインウェザオメーターを用いて、
４０００時間に及ぶ暴露後の光沢保持率を測定した。

【００３１】［実施例１］フルオロオレフィン系エマル
ション「ルミフロンＦＥ−４４００」（旭硝子社製）６
０部に、水８．４部、消泡剤「ＳＮデフォーマー１２
１」（サンノプコ社製）０．１部、造膜助剤「テキサノ
ール」（イーストマン・ケミカル社製）５部、シアノア
クリレート系紫外線吸収剤「バイオソーブ９１０」（共
同薬品社製）を２部配合し、鱗片状シリカスラリー「サ
ンラブリーＬＦＳ」（洞海化学工業社製）を２４部、増
粘剤「アデカノールＵＨ−４２０」（旭電化工業社製）
０．５部をも配合せしめ、室温でディスパーを用いて充
分に撹拌した。

【００３２】［実施例２］フルオロオレフィン系エマル
ション「ゼッフルＳＥ」（ダイキン工業社製）６７部
に、水１．４部、消泡剤「ＳＮデフォーマー１２１」
（サンノプコ社製）０．１部、造膜助剤「テキサノー
ル」（イーストマン・ケミカル社製）５部、シアノアク
リレート系紫外線吸収剤「バイオソーブ９１０」（共同
薬品社製）を２部配合し、鱗片状シリカスラリー「サン
ラブリーＬＦＳ」（洞海化学工業社製）を２４部、増粘
剤「アデカノールＵＨ−４２０」（旭電化工業社製）
０．５部をも配合せしめ、室温でディスパーを用いて充
分に撹拌した。

【００３３】［実施例３］フルオロオレフィン系エマル
ション「フルオネートＦＥＭ−６００」（大日本インキ
工業社製）６５部に、水１．４部、消泡剤「ＳＮデフォ
ーマー１２１」（サンノプコ社製）０．１部、造膜助剤
「テキサノール」（イーストマン・ケミカル社製）５
部、シアノアクリレート系紫外線吸収剤「バイオソーブ
９１０」（共同薬品社製）を２部配合し、鱗片状シリカ
スラリー「サンラブリーＬＦＳ」（洞海化学工業社製）
を２４部、増粘剤「アデカノールＵＨ−４２０」（旭電
化工業社製）０．５部をも配合せしめ、室温でディスパ
ーを用いて充分に撹拌した。

【００３４】［実施例４］フルオロオレフィン系エマル
ション「ルミフロンＦＥ−４４００」（旭硝子社製）３
０部に、アクリル系エマルション「ポリゾールＡＰ−３
７００」（昭和高分子社製）３０部、水８．４部、消泡
剤「ＳＮデフォーマー１２１」（サンノプコ社製）０．
１部、造膜助剤「テキサノール」（イーストマン・ケミ
カル社製）５部、シアノアクリレート系紫外線吸収剤
「バイオソーブ９１０」（共同薬品社製）を２部配合
し、鱗片状シリカスラリー「サンラブリーＬＦＳ」（洞
海化学工業社製）を２４部、増粘剤「アデカノールＵＨ
−４２０」（旭電化工業社製）０．５部をも配合せし
め、室温でディスパーを用いて充分に撹拌した。

【００３５】［比較例１］フルオロオレフィン系エマル
ション「ルミフロンＦＥ−４４００」（旭硝子社製）７
０部に、水２１．４部、消泡剤「ＳＮデフォーマー１２
１」（サンノプコ社製）０．１部、造膜助剤「テキサノ
ール」（イーストマン・ケミカル社製）６部、シアノア
クリレート系紫外線吸収剤「バイオソーブ９１０」（共
同薬品社製）を２部配合し、増粘剤「アデカノールＵＨ
−４２０」（旭電化工業社製）０．５部をも配合せし
め、室温でディスパーを用いて充分に撹拌した。

【００３６】［比較例２］フルオロオレフィン系エマル
ション「ゼッフルＳＥ」（ダイキン工業社製）７０部
に、水２１．４部、消泡剤「ＳＮデフォーマー１２１」
（サンノプコ社製）０．１部、造膜助剤「テキサノー
ル」（イーストマン・ケミカル社製）６部、シアノアク
リレート系紫外線吸収剤「バイオソーブ９１０」（共同
薬品社製）を２部配合し、増粘剤「アデカノールＵＨ−
４２０」（旭電化工業社製）０．５部をも配合せしめ、
室温でディスパーを用いて充分に撹拌した。

【００３７】［比較例３］フルオロオレフィン系エマル
ション「フルオネートＦＥＭ−６００」（大日本インキ
工業社製）７０部に、水２１．４部、消泡剤「ＳＮデフ
ォーマー１２１」（サンノプコ社製）０．１部、造膜助
剤「テキサノール」（イーストマン・ケミカル社製）６
部、シアノアクリレート系紫外線吸収剤「バイオソーブ
９１０」（共同薬品社製）を２部配合し、増粘剤「アデ
カノールＵＨ−４２０」（旭電化工業社製）０．５部を
も配合せしめ、室温でディスパーを用いて充分に撹拌し
た。

【００３８】［比較例４］フルオロオレフィン系エマル
ション「ルミフロンＦＥ−４４００」（旭硝子社製）３
５部に、アクリル系エマルション「ポリゾールＡＰ−３
７００」（昭和高分子社製）３５部、水２３．４部、消
泡剤「ＳＮデフォーマー１２１」（サンノプコ社製）
０．１部、造膜助剤「テキサノール」（イーストマン・
ケミカル社製）５部、シアノアクリレート系紫外線吸収
剤「バイオソーブ９１０」（共同薬品社製）を２部配合
し、増粘剤「アデカノールＵＨ−４２０」（旭電化工業
社製）０．５部をも配合せしめ、室温でディスパーを用
いて充分に撹拌した。

【００３９】

【表１】

【００４０】測定結果によれば、初期光沢値において
は、鱗片状シリカの配合により、４種のエマルションす
べてについて、無配合の例（４１〜５２）より光沢値が
低減され（１２〜１６）、つや消し効果を有することが
裏付けられる。

【００４１】密着性および耐水性においては、実施例が
比較例と同水準の良好な特性が示されるとともに、鉛筆
硬度およびアンチブロッキング性において、無機板状粒
子が無配合の４比較例に対する無機板状粒子配合の４実
施例の優位性が示されている。また、促進耐候性につい
ては、実施例、比較例の別なく、すなわち、無機板状粒
子の配合と無配合とを問うことなく、良好な結果を示し
ている。

【００４２】

【発明の効果】本発明の建材用塗料は、表面被膜中の所
定の無機板状粒子の配合により、表面のつや消しととも
に良好なアンチブロッキング性を確保することができ
る。したがって、本発明の建材用塗料は、塗装面の圧接
の制限が緩和されるので、建築部材一般、特に、壁パネ
ル等の大型板状塗装建材またはコイル状外装塗装鋼板に
適用することにより、段積みおよび捲回による保管等の
取り扱い効率を向上することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 127/12 Ｃ０９Ｄ 127/12 (72)発明者山崎達朗千葉県松戸市中根長津町185番地Ｆターム(参考） 4D075 DA04 DB48 DC02 EB02 EB33 EB57 EC01 EC23 EC31 EC53 4J038 CD091 CD101 CD111 CD121 CD131 CG141 CH251 CJ011 HA456 KA03 KA15 KA20 NA01 NA10 PB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フッ素含有樹脂中に、アスペクト比（厚
さに対する長径の比）が１０〜３００、平均粒子径が３
μｍ以下の無機板状粒子が配合され、段積みされ、また
は捲回されうる曲面若しくは平面を有する建築部材の表
面に被覆されることを特徴とする建材用塗料。
【請求項２】前記無機板状粒子の比表面積が３０〜５
００ｍ²／ｇである請求項１記載の建材用塗料。
【請求項３】前記無機板状粒子は、粒子を固形分含量
が１５％になるようにイオン交換水に分散した分散液を
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に２５〜３０ｇ
／ｍ²の塗工量で塗布・乾燥して得られる膜の鉛筆硬度
が２Ｈ以上である請求項１又は２記載の建材用塗料。
【請求項４】前記無機板状粒子が層状ポリケイ酸であ
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の建材用塗料。
【請求項５】前記層状ポリケイ酸が、シリカ−Ｘ、シ
リカ−Ｙ、マガジナイトまたはカネマイトである請求項
４に記載の建材用塗料。
【請求項６】前記層状ポリケイ酸が樹脂固形分に対し
て５〜９５重量部である請求項４又は５記載の建材用塗
料。
【請求項７】前記フッ素含有樹脂が、フルオロオレフ
ィンとフッ素を含有しない単量体の共重合体である請求
項１〜６のいずれか１項に記載の建材用塗料。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載の建
材用塗料が建築部材の表面に被覆された塗装建築部材。