JP2010017624A - 意匠性塗膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な工程で大理石調の高い意匠性を持つ塗膜を形成する方法を提供する。
【解決手段】樹脂分１０〜４０重量％及び粒径０．０１〜５ｍｍの珪砂５０〜９０重量％を含んでなる粘度１０〜２００ポイズの水系エマルション塗料組成物であって、前記珪砂の内部色が互いに異なる複数の塗料組成物を用意する。次に、前記複数の塗料組成物をそれぞれノズル部の吐出口から吐出させて、被塗装壁面Ｗ上にて１〜７ｋｇ／ｍ^２の塗布量で、塗料組成物がそれぞれ粒状に付着したものの集合からなる未硬化の塗膜１２を形成する。次に、予め有機溶剤で濡らした押圧面を有するプラスチックローラＲを用いて、前記塗膜１２が未硬化の状態で該塗膜の平坦化を行って平坦化塗膜１４を形成する。次に、前記平坦化塗膜１４の乾燥後にクリヤー塗料を塗布する。
【選択図】図４

Description

本発明は、意匠性塗膜を形成する方法に関するものである。

建築物や構築物の壁面については、その高級化が志向されており、一般的な平坦で単色の外観を有するものに代えて、各種の意匠性を持つものが使用されている。そのような意匠性は、塗膜表面を凹凸構造にすること及び塗膜表面の色彩を多色にすること等により実現することができる。

近年、更なる高級化指向により、特定の質感を醸し出すような表面の意匠性を持つ塗膜の形成が望まれている。このような意匠性塗膜を形成する方法の一例として、特開２００５−８１３０１号公報［特許文献１］には、石材調の意匠を持つ塗膜を形成する方法が開示されている。この方法では、スプレー装置の１個の塗料吐出口から水系塗料、非水分散型塗料及び溶剤型塗料のうちの互いに異なる種類の塗料に属する複数の塗料を切り替え吐出させる。これら塗料が未硬化の状態で基材上にて重畳されて塗膜を形成し、これら異種の塗料同士は表面張力その他の特性が異なり混じりにくく、且つこれら異種の塗料同士で硬化時間が異なるので、硬化後には同種塗料の凝集による微細粒状の凹凸ドットパターンが形成され、石材調の意匠を呈する塗膜が得られる。また、この方法において、異種の塗料同士を互いに異なる色のものとした場合には、これらの塗料同士の間で境界が鮮明な色ドットパターンが形成され、更に意匠性が高められる。

また、特開２００３−２９０７１０号公報［特許文献２］には、各色の境界が鮮明でなく色彩が徐々に変化する多彩色の塗膜を形成する方法が開示されている。この方法では、スプレーガンに、ウレタン樹脂系塗料、シリコーンアクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料及び無機系塗料からなる群から選ばれる少なくとも一種に属し且つ互いに異なる塗料をそれぞれ供給して塗装を行う。

更に、特開平７−３３０４６９号公報［特許文献３］には、立体多彩模様でかつ深みや自然感のある外観を持つ立体多彩模様塗板を製造する方法が開示されている。この方法では、互いに異なる色の複数の着色塗料を適宜選択しながら順次塗装ガンに供給し、連続的にスプレー塗装して、色が徐々に変化した多彩模様塗膜を形成し、次いで多彩模様塗膜上に、それが視認出来る程度の隠蔽力を有し且つ平均粒径１０〜６０μｍの透明なガラス粉末を塗料固形分中に２０〜７０重量％含有せる紫外線硬化型着色塗料を部分的にスクリーン印刷機にてスクリーン印刷して、スクリーン印刷塗膜を形成し、更に全体的にクリヤー塗膜を形成する。
特開２００５−８１３０１号公報 特開２００３−２９０７１０号公報 特開平７−３３０４６９号公報

特許文献１及び２に記載の方法では、互いに異なる種類の塗料を使用するので、塗料管理や塗料供給配管系の管理などの工程管理が面倒であるという難点がある。また、特許文献３に記載の方法では、スプレー塗装により多彩模様塗膜を形成した後に更に部分的にスクリーン印刷塗膜を形成するので工程が複雑である。

近年、高い意匠性を持つ塗膜を簡単な工程で製造することが要求されている。本発明は、簡単な工程で高い意匠性を持つ塗膜を形成する方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
樹脂分１０〜４０重量％及び珪砂５０〜９０重量％を含んでなる粘度１０〜２００ポイズの塗料組成物であって、前記珪砂の色が互いに異なる複数の塗料組成物を用意し、
前記複数の塗料組成物をそれぞれ吐出口から吐出させて被塗装面上にて塗膜を形成し、
前記塗膜が未硬化の状態で該塗膜の平坦化を行って平坦化塗膜を形成し、
前記平坦化塗膜の乾燥後にクリヤー塗料を塗布する、
ことを特徴とする意匠性塗膜の形成方法、
が提供される。

本発明の一態様においては、前記珪砂の色は内部色に基づくものである。本発明の一態様においては、前記珪砂の色は表面色に基づくものである。本発明の一態様においては、前記珪砂の粒径は０．０１〜５ｍｍである。本発明の一態様においては、前記塗料組成物は、水系エマルション塗料または溶剤型塗料である。本発明の一態様においては、前記塗膜は１〜７ｋｇ／ｍ^２の塗布量で形成される。本発明の一態様においては、前記平坦化は、予め有機溶剤で濡らした押圧面を有するプラスチックローラを用いてなされる。本発明の一態様においては、前記被塗装面は壁面である。

本発明によれば、互いに異なる色の珪砂を含む複数の塗料組成物をそれぞれ吐出口から吐出させて被塗装面上にて塗膜を形成し、これが未硬化の状態で平坦化を行って平坦化塗膜を形成し、これを乾燥させた後にクリヤー塗料を塗布する、という簡単な工程で、高い意匠性たとえば大理石調の意匠を持つ塗膜を形成することが可能である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明による意匠性塗膜の形成方法の一実施形態における、塗膜形成工程の模式的説明図である。また、図２は、本実施形態の塗膜形成工程で使用される塗装装置の構成の模式的説明図である。

図１に示されるように、本実施形態で塗膜の形成される被塗装面Ｗは、鉛直方向に沿って位置する壁面であり、たとえばコンクリート面、金属面、木面、またはシーラー付与面である。

塗装装置は、互いに異なる色の珪砂を含む３つの塗料組成物を吐出する３頭タイルガンを備えており、そのノズル部を符号２１，２２，２３で示す。ノズル部２１，２２，２３は、吐出中心線が被塗装面Ｗとほぼ直交するようにほぼ水平に向けて配置される。ノズル部２１，２２，２３は、不図示の搬送手段により、被塗装面Ｗから適宜の距離だけ隔てられて、被塗装面Ｗと平行にＸ方向すなわち水平方向及びＹ方向すなわち鉛直方向に移動せしめられる。移動のための搬送手段としては、たとえばレシプロケーターを使用することができるが、これに限定されるものではなく、手動操作によるものでもよいし、その他の適宜の手段が使用可能である。

図２に示されるように、本実施形態で使用される塗装装置は３頭タイルガンと呼ばれる吹き付け塗装装置であり、ノズル部２１，２２，２３には、圧縮エアー源からエアー供給管４１，４２，４３を介して吐出エアーが供給されると共に、塗料供給管６１，６２，６３を介して３つの塗料組成物７１，７２，７３が供給される。エアー供給管４１，４２，４３中には、それぞれエアー調整弁Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３が介在している。各塗料供給管６１，６２，６３の先端部はそれぞれの塗料組成物の吐出のためのノズル部２１，２２，２３に接続されている。

塗料組成物７１，７２，７３は、それぞれ、タンクＴ_１，Ｔ_２，Ｔ_３に収容されており、塗料供給管６１，６２，６３中に介在するポンプＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３及び流量調整弁Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３を介して、ノズル部２１，２２，２３に供給される。

流量調整弁Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３を含む流量調整部８には、制御部Ｃが接続されている。該制御部Ｃは、各流量調整弁Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３の開度を制御し所望値に設定することができる。各流量調整弁Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３の開度は、塗装中に一定に維持してもよいが、時間の経過と共に変化させるようにしてもよい。

図２では、ポンプＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３を用いて塗料組成物７１，７２，７３をノズル部２１，２２，２３へと圧送しているが、タンクＴ_１，Ｔ_２，Ｔ_３をノズル部２１，２２，２３より高い位置に配置することで重力により塗料組成物７１，７２，７３をノズル部２１，２２，２３へと送給してもよい。

塗料組成物７１，７２，７３は、樹脂分１０〜４０重量％好ましくは１５〜３０重量％及び珪砂５０〜９０重量％好ましくは６０〜８０重量％及び必要に応じて増粘剤、成膜助剤及び消泡剤等の添加剤並びに水または有機溶剤などを含むものである。

樹脂としては、たとえば、アクリル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂及び無機系樹脂を使用することができるが、これに限定されるものではない。塗料組成物７１，７２，７３における樹脂分の含有率が１０重量％より少ないと、塗膜から珪砂が脱落し易くなり即ち塗膜の付着力が低下する傾向にある。一方、塗料組成物７１，７２，７３における樹脂分の含有率が４０重量％より多いと、下地の被塗装面Ｗが透けて見え易くなり即ち塗膜の隠蔽性が低下する傾向にある。これらはいずれも、大理石調の高い意匠性を持つ安定した塗膜の形成の観点から、不満足なものである。

珪砂は、塗料組成物７１のものと、塗料組成物７２のものと、塗料組成物７３のものとで、互いに色が異なる。珪砂としては、ＳｉＯ_２含有率が９０重量％以上であるものが、形成される塗膜の意匠性を高める観点から好ましい。珪砂の色は、塗膜の意匠性を高める観点から好ましくは内部色に基づくものである。このような珪砂としては、天然に産出されるものを使用することができる。内部色としては、赤色、白色、黒色、灰色及び黄色が例示される。しかし、これに限定されるものではない。また、珪砂の色は表面色に基づくものであってもよい。このような表面色は、釉薬により着色することで得ることができる。表面色としては、赤色、白色、黒色、灰色及び黄色が例示されるが、これに限定されるものではない。尚、珪砂の色については、塗料組成物７１，７２，７３のうちの１つにおいては無色であってもよい。珪砂の粒径は、塗膜の意匠性を高める観点から、たとえば０．０１〜５ｍｍである。塗料組成物７１，７２，７３における珪砂の含有率が５０重量％より少ないと、下地の被塗装面Ｗが透けて見え易くなり即ち塗膜の隠蔽性が低下する傾向にある。一方、塗料組成物７１，７２，７３における珪砂の含有率が９０重量％より多いと、塗膜から珪砂が脱落し易くなり即ち塗膜の付着力が低下する傾向にある。これらはいずれも、大理石調の高い意匠性を持つ安定した塗膜の形成の観点から、不満足なものである。

添加剤や有機溶剤としては、塗料分野で一般に使用されているものを使用することができる。添加剤や水または有機溶剤の合計の含有量は４０重量％以下である。

塗料組成物７１，７２，７３の形態としては、水系エマルション塗料または溶剤型塗料であることが例示されるが、これに限定されるものではない。塗料組成物７１，７２，７３は、塗膜の意匠性を高める観点から、粘度が１０〜２００ポイズであることが好ましい。塗料組成物７１，７２，７３の粘度が１０ポイズより小さいと、未硬化塗膜において垂れが生じやすくなったり、塗膜における各色領域の寸法が小さくなりすぎたりする。一方、塗料組成物７１，７２，７３の粘度が２００ポイズより大きいと、塗膜の平坦化が困難になり、塗膜厚さの均一性が低下して、部分的に隠蔽性が低下しやすくなる。これらはいずれも、大理石調の高い意匠性を持つ安定した塗膜の形成の観点から、不満足なものである。

以下、塗膜形成工程に関し説明する。

本実施形態においては、先ず、以上のような塗料組成物７１，７２，７３を用意し、それぞれタンクＴ_１，Ｔ_２，Ｔ_３内に収容する。そして、これらの塗料組成物７１，７２，７３を、それぞれポンプＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３によりノズル部２１，２２，２３へと送給する。その際、制御部Ｃにより各流量調整弁Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３の開度を設定する。これにより、３頭タイルガンのノズル部２１，２２，２３の吐出口から塗料組成物７１，７２，７３がそれぞれ吐出される。

ノズル部２１，２２，２３をＸ方向及びＹ方向の双方に関して移動させることにより、被塗装面Ｗには、図３に示されるように、塗料組成物７１，７２，７３がそれぞれ粒状に付着したものの集合からなる未硬化の塗膜１２が形成される。塗膜１２は、１〜７ｋｇ／ｍ^２の塗布量で形成されるのが好ましい。塗料組成物７１，７２，７３の塗布量が１ｋｇ／ｍ^２より少ないと、隠蔽性の更なる向上が困難になりがちで、大理石調の意匠性の更なる向上が困難である。塗料組成物７１，７２，７３の塗布量が７ｋｇ／ｍ^２より多いと、更なる垂れ防止が困難になりがちで、やはり大理石調の意匠性の更なる向上が困難である。

次に、塗膜１２が未硬化の状態で、該塗膜に対する平坦化すなわちヘッドカットを行う。このヘッドカットは、図４に示されるように、ローラＲでの押圧により行うことができる。このローラＲとしては、当該ローラへの未硬化塗膜１２の付着を抑制する観点から、プラスチックローラを用いるのが好ましい。ローラへの未硬化塗膜１２の付着を更に抑制する観点から、このプラスチックローラの押圧面を予め有機溶剤たとえばターペンで濡らしておくことが好ましい。以上の平坦化により、平坦化塗膜１４が形成される。この平坦化で各色の塗料組成物７１，７２，７３により形成される表面領域が、大理石調の意匠を形成する。

次に、平坦化塗膜１４を乾燥させる。乾燥は、自然乾燥で行うことができるが、適宜の乾燥手段を用いてもよい。平坦化塗膜１４が乾燥した後に、図５に示されるように、クリヤー塗料を塗布してクリヤー層１６を形成する。クリヤー層１６の厚さ（または塗布量）は、たとえば０．００５〜０．１ｍｍ（０．０１〜０．５ｋｇ／ｍ^２）である。

以上のようにして形成される平坦化塗膜１４及びクリヤー層１６からなる塗膜２０は、大理石調の外観を呈する意匠性塗膜である。かくして、本実施形態では、塗料組成物７１，７２，７３として、互いに異なる色の珪砂５０〜９０重量％を含み粘度が１０〜２００ポイズのものを用いることで、塗膜１２の形成及び平坦化塗膜１４の形成の操作を短時間で行い且つ大理石調の高い意匠性を持つ塗膜を得ることができる。大理石調の意匠を変更するには、制御部Ｃにより各流量調整弁Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３の開度を変更して、３頭タイルガンのノズル部２１，２２，２３からの塗料組成物７１，７２，７３の吐出量の比率を変化させればよい。

ノズル部２１，２２，２３の吐出口からの塗料組成物７１，７２，７３の吐出量の制御は、更にポンプＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の吐出圧力を変化させたり、エアー調整弁Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３の開度を変化させたりすることでも、行うことができる。そのために、制御部ＣによりポンプＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３及びエアー調整弁Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３をも制御するようにしてもよい。

以下、実施例により、本発明を説明する。

［実施例１〜３，比較例１〜４］
アクリルエマルション樹脂塗料として表１の合計欄までに記載の組成のものを使用した。ここで、珪砂としては、次の３種類のもの
Ａ：粒径０．０１〜０．０２ｍｍ、赤レンガ色（内部色）
Ｂ：粒径０．０８〜０．１２ｍｍ、白色（内部色）
Ｃ：粒径０．０４〜０．０８ｍｍ、黒色（内部色）
を使用した。塗料の粘度は表１の通りであった。

以上の塗料を、上記実施形態で説明したようにして、３頭タイルガンを用いて、それぞれノズル部の吐出口から吐出させてコンクリート壁面からなる被塗装面上にて塗膜を形成した。塗料の塗布量は表１の通りであった。垂れ性評価を行った結果は表１の通りであった。ここで、垂れ性評価については、目視により実質上垂れが認められないものを良好と判定し、それ以外を不良と判定した。

塗膜が未硬化の状態で、押圧面を予めターペンで濡らしたプラスチックローラを用いて押圧することで、塗膜の平坦化を行って平坦化塗膜を形成した。隠蔽性評価を行った結果は表１の通りであった。ここで、隠蔽性評価については、目視により実質上下地被塗装面が認められないものを良好と判定し、それ以外を不良と判定した。各色の塗料組成物により形成される表面領域の寸法評価を行った結果は表１の通りであった。ここで、表面領域寸法評価については、目視観察により大理石調であることが認められるものを適正と判定し、それ以外のものを適正のものに対する相対的寸法で示した。

平坦化塗膜を自然乾燥させた後に、塗膜の付着力評価を行った結果は表１の通りであった。ここで、付着力評価については、ガムテープを貼付して剥離した時にガムテープに付着して除去される珪砂が実質上ないものを良好と判定し、それ以外を不良と判定した。

最後に、平坦化塗膜上にアクリル系クリヤー塗料を塗布してクリヤー層を形成した。

実施例１で得られた大理石調の意匠性塗膜を撮影して得られた画像を図６に示す。

本発明による意匠性塗膜の形成方法の一実施形態における塗膜形成工程の模式的説明図である。 本発明による意匠性塗膜の形成方法の一実施形態の塗膜形成工程で使用される塗装装置の構成の模式的説明図である。 本発明による意匠性塗膜の形成方法の一実施形態における塗膜形成工程の模式的説明図である。 本発明による意匠性塗膜の形成方法の一実施形態における塗膜形成工程の模式的説明図である。 本発明による意匠性塗膜の形成方法の一実施形態における塗膜形成工程の模式的説明図である。 大理石調の意匠性塗膜の画像を示す図である。

符号の説明

２１，２２，２３ ノズル部
４１，４２，４３ エアー供給管
６１，６２，６３ 塗料供給管
７１，７２，７３ 塗料組成物
８ 流量調整部
１２ 未硬化の塗膜
１４ 平坦化された塗膜
１６ クリヤー層
２０ 大理石調の意匠性塗膜
Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３ エアー調整弁
Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３ 塗料タンク
Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３ ポンプ
Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３ 流量調整弁
Ｃ 制御部
Ｗ 被塗装面
Ｒ ローラ

Claims (8)

1. 樹脂分１０〜４０重量％及び珪砂５０〜９０重量％を含んでなる粘度１０〜２００ポイズの塗料組成物であって、前記珪砂の色が互いに異なる複数の塗料組成物を用意し、
   前記複数の塗料組成物をそれぞれ吐出口から吐出させて被塗装面上にて塗膜を形成し、
   前記塗膜が未硬化の状態で該塗膜の平坦化を行って平坦化塗膜を形成し、
   前記平坦化塗膜の乾燥後にクリヤー塗料を塗布する、
   ことを特徴とする意匠性塗膜の形成方法。
2. 前記珪砂の色は内部色に基づくものであることを特徴とする、請求項１に記載の意匠性塗膜の形成方法。
3. 前記珪砂の色は表面色に基づくものであることを特徴とする、請求項１乃至２のいずれか一項に記載の意匠性塗膜の形成方法。
4. 前記珪砂の粒径は０．０１〜５ｍｍであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の意匠性塗膜の形成方法。
5. 前記塗料組成物は、水系エマルション塗料または溶剤型塗料であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の意匠性塗膜の形成方法。
6. 前記塗膜は１〜７ｋｇ／ｍ^２の塗布量で形成されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の意匠性塗膜の形成方法。
7. 前記平坦化は、予め有機溶剤で濡らした押圧面を有するプラスチックローラを用いてなされることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の意匠性塗膜の形成方法。
8. 前記被塗装面は壁面であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の意匠性塗膜の形成方法。