JP2011079908A

JP2011079908A - 塗料組成物及び施工方法

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Publication number: JP2011079908A
Application number: JP2009231720A
Authority: JP
Inventors: Takeya Shigemura; 雄也茂村
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: JP5774812B2

Abstract

【課題】既存の凹凸感のある意匠性仕上げ塗材の上に塗布することにより、独特の砂壁状の質感が損なわれることがなく且つ遮熱性の良い塗料組成物及びそれを用いた外壁の補修方法の提供。
【解決手段】合成樹脂エマルション、充填剤、顔料、成膜助剤を含む塗料組成物であり、前記充填剤のうち平均粒子径１．０〜４０μｍの充填剤の重量配合部数で、平均粒子径７０〜５００μｍの充填剤の重量配合部数を除した値が０．１〜５．０であり、充填剤が炭酸カルシウムであることを特徴とする塗料組成物、及び、これを用いて既存の外壁仕上塗材の上に塗布する改修施工方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、既設の建築用仕上塗材が施された凹凸状の外壁に塗布する遮熱性を有する補修用塗料組成物に関する。

従来、建築物の外壁に立体的な造形性をもつ模様を吹付け、ローラー塗り、こて塗りなどによって建築用仕上塗材で仕上げられ方法がある。これらの仕上は経年により汚れたり色褪せたりすることがあり、この補修には、下地補修処理を行い、シーラー又は下地調整材を塗布し、改めて建築用仕上塗材を塗付することが一般的である。

塗膜形成樹脂（Ａ）及び顔料分（Ｂ）を含有する塗料組成物であって、該顔料（Ｂ）が粒度分布０．１〜５μｍの重質炭酸カルシウムを全顔料重量に対して１０〜７０重量％含むものであり、且つ塗料中における顔料体積濃度が２０〜６０％である塗料組成物がムラなく平滑性に優れた仕上り外観を有する塗膜が得られる、特に内装用艶消し塗料として好適であることが開示されている。（特許文献１）

平均粒子径が１．５〜４．０μｍのウレタン樹脂水分散体と、平均粒子径が０．０１〜１．０μｍのウレタン樹脂水分散体とを含有している艶消し塗料用樹脂組成物及び塗料が貯蔵安定性、塗膜の耐水性及び耐候性に優れることが開示されている。（特許文献２）

架橋（メタ）アクリル酸エステル系樹脂が用いられてなる多孔質粒子とリン酸が含有されているｐＨ１．５以下の樹脂粒子混合リン酸水溶液を作製する混合液作製工程、前記樹脂粒子混合リン酸水溶液を水で希釈してｐＨ２．０以上の希釈液を作製する希釈工程、前記希釈液と水酸化カルシウムを混合してアルカリ性の懸濁液を作製する懸濁液作製工程、前記懸濁液とリン酸を混合し、第二リン酸カルシウム粒子または第三リン酸カルシウム粒子のいずれかを析出させて、該リン酸カルシウム粒子と前記多孔質粒子が含有されている混合粒子含有液を作製するリン酸カルシウム粒子析出工程を実施する混合粒子の製造方法による混合粒子が艶消し性と質感とを向上させ得ることが開示されている。（特許文献３）。

７８０〜２１００ｎｍの波長領域における日射反射率が１０％以上であるペリレン系黒色顔料などの黒色有機顔料を、硫酸バリウムなどの無機顔料の表面に付着させた複合顔料を含むことを特徴としたものが熱遮蔽性の黒色有機顔料の使用量が少なくとも、十分な熱遮蔽性及び黒色度が得られる熱遮蔽塗料及びこれを用いた塗膜形成方法となることが開示されている。（特許文献４）

既存建築用仕上塗材が施された立体的な造形性をもつ模様外壁を補修する場合、凹凸を有する塗裝面を下地調整材で平滑にした上で、塗装するため、新規仕上げ以上の手間と材料を要し、補修費用に割高感をもたれることが多かった。また、この補修に遮熱等の機能を付けたものはなかった。

特開２００２−２０１４１９号公報特開２００７−３０８５８７号公報特開２００９−０１３２８１号公報特開２００４−１０８５３号公報特開２００６−３４１６２８号公報

本発明が解決しようとする課題は、既設のＪＩＳＡ６９０９外装合成樹脂仕上塗材の施された立体的な造形性をもつ模様はそのままに、遮熱性を有し、混合する必要のない一液でＪＩＳＡ６９０９に規定される外装合成樹脂エマルション系仕上塗材の性能を有する塗材組成物及び方法を提供することにある。

請求項１記載の発明は、合成樹脂エマルション、充填剤、顔料、成膜助剤を含む塗料組成物であり、前記充填剤が炭酸カルシウムであり、このうち平均粒子径１．０〜４０μｍの充填剤の重量配合部数で、平均粒子径７０〜５００μｍの充填剤の重量配合部数を除した値が０．１〜５．０であり、外壁に塗ることを特徴とする塗料組成物で、これを既存の凹凸感のある意匠性仕上げ塗材の上に塗布しても、既存塗材の風合いや質感を損なうことがなく、色調や鮮やかさが甦り、遮熱性を有する。

請求項２記載の発明は、前記顔料に酸化チタン及び高日射反射率黒顔料を含むことを特徴とする請求項１記載の塗料組成物で、これを既存の凹凸感のある意匠性仕上げ塗材の上に塗布しても、既存塗材の風合いや質感を損なうことがなく、色調や鮮やかさが甦り、遮熱性が高くなる。

請求項３記載の発明は、請求項１乃至２いずれかに記載の塗料組成物を既存仕上げ塗材の上に塗布することを特徴とする外壁改修施工方法で、同様に既存塗材の風合いや質感を損なうことがなく、色調や鮮やかさが甦り、遮熱性をゆうする施工方法である。

本発明の塗料組成物及び改修工法は、既存塗材表面の凹凸感やテクスチャーを損なうことがなく、色替えを行なうことができると共に、砂壁状の風合いや質感を甦らせることができ、遮熱性を有するという効果がある。

図１は遮熱性を評価装置の説明概要図である。図２は実施例・比較例の遮熱性評価の昇温グラフである。既存塗材の表面を示す、あやめランダムカット仕上げの平面図である。

本発明は砂壁状の風合いの仕上がりを特徴とする。一般の遮熱塗料は平滑な面を形成され、日射反射率の測定では再反射が少ないに比し、本発明の仕上がりは再反射を有するため、日射反射率は不利なものとなる。この不利な仕上がりで、高い遮熱性を見出し、発明に至った。

以下本発明について詳細に説明する。
本発明の塗料組成物は、合成樹脂エマルション、充填剤、顔料、成膜助剤を含む塗料組成物であり、前記充填剤のうち平均粒子径１．０〜４０μｍの重量配合部数で、平均粒子径７０〜５００μｍの重量配合部数を除した値が０．１〜５．０であり、必要に応じ分散剤、増粘剤、防藻・防カビ剤が配合される。

合成樹脂エマルションには、アクリル樹脂エマルションやアクリルウレタン樹脂エマルション、酢酸ビニルエマルション、酢酸ビニル−アクリル樹脂エマルション、エチレン−酢酸ビニルエマルション、シリコンアクリルエマルション等を使用することができる。合成樹脂エマルションは塗料組成物全体の固形分で１０〜５０重量％、好ましくは１５〜３５重量％であり、この範囲で塗膜強度を満足し、保存安定性、乾燥性が良好である。

充填剤は、重質炭酸カルシウムに代表される炭酸カルシウムが好ましい。硅砂、クレー、カオリン、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム等が使用できるが、遮熱性能を満足させる範囲で使用する。屋外での比較としては実施例３と比較例１の図２の昇温から硅砂の配合が好ましくないことが判る。例えば、赤外線反射と可視光反射は直接関係はないものの、白色であるほど塗材の酸化チタン配合量が高く、マンセル明度９以上では充填剤の種類は影響を受けない傾向となり、種類は制限されない。これらの充填剤のうち平均粒子径１．０〜４０μｍの充填剤の重量配合部数で、平均粒子径７０〜５００μｍの充填剤の重量配合部数を除した値が０．１〜５．０であり、より好ましくは１．０〜３．０である。この範囲であれば、凹凸感のある仕上がりとなり、隠蔽性も十分なものとなる。充填剤の塗料組成物全体に対する配合割合は、２０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％であり、２０重量％未満では砂壁状の風合いが無くなり、蒸気透過性が低下する。７０重量％超では塗膜強度が不足する。４０重量％未満では蒸気透過性が低下する傾向にあり、６０重量％超では塗膜強度が低下する傾向にある。

顔料には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化第二鉄（弁柄）、クロム酸鉛、黄鉛、黄色酸化鉄等の無機系顔料等が使用できるが、中でも酸化チタンは下地の隠蔽性に優れ、白色であるため主たる顔料として使用することができる。顔料の配合は、０．５〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％であり、塗材の調色目的、遮熱性能に応じて適宜設定する。この中で、明度が低く、色相、彩度等を変える目的で使用する顔料は赤外線反射、日射反射率が高いものを使用し、特に黒系では遮熱性能に大きく影響を与えるため、カーボンブラックを除く、日射反射率が高い無機系顔料を使用する。

酸化チタンのうち、日射反射率が高い赤外反射酸化チタンが好ましく、特許文献５に記載の平均粒子径が０．５〜２０μｍの赤外線遮蔽能を有する酸化チタンで、１５００〜２６００ｎｍの赤外線波長領域において、積分反射率が９０％以上の機能を有し、市販品にＪＲ−１０００（テイカ（株）、商品名）がある。

黒系顔料のうち日射反射率の高いものは、例えば実施例２の配合に顔料を１％添加し、７００〜２５００ｎｍの赤外線波長領域において、積分反射率が５０％以上のトナーが好ましく、市販品にＡＱ−Ｅ１９９０（レジノカラー工業（株）、黒トナー）、ＡＣ−３９８０ＩＲＧ（大日精化工業(株)、黒トナー）等がある。

成膜助剤には、エマルションのポリマー粒子間の融着を促進し、ポリマーによる均一な皮膜を形成させることを目的で配合し、エチレングリコールジエチルエーテル、ベンジルアルコール、ブチルセロソルブ、エステルアルコールが使用される。成膜助剤はエマルションのガラス転移点に応じて、或いは乾燥条件に応じて適宜選択する。ガラス転移点が高いエマルションで、低温の乾燥には多く配合する。配合としては、０．１〜５．０重量％、好ましくは１．０〜３．０重量％である。

上記の配合成分の他に、塗材中の巻き込み等による泡を消失させるために消泡剤や、充填剤や顔料等を均一に分散させるための分散剤、その他に増粘剤、防藻・防カビ剤などが配合されることがある。

本発明の塗料組成物は、市販のローラー刷毛によって既存の塗材の上に塗布されるが、既存塗材の凹凸感及び風合いを損なわないように、０．５ｋｇ／ｍ^２〜１．０ｋｇ／ｍ^２で塗布することが好ましく、また塗料組成物の適正粘度としては、３０〜１５０Ｐａ・ｓが好ましく、適宜水で調整する。

以下に実施例及び比較例を記す。表１に遮熱性を、表２に日射反射率、表３に表面仕上げ性を示す。

ウルトラゾールＤ−２２（ガンツ化成(株)、商品名アクリル樹脂エマルション、固形分５５％、粘度５００〜２５００ｍＰａ・ｓ／２５℃、）を２１重量部、水道水を２１重量部、Ｒ−８２０（石原産業（株）、商品名、酸化チタン、平均粒子径Ｄ_５００．２６μｍ）を５重量部、成膜助剤テキサノールＣＳ−１２（チッソ(株)、商品名）を１重量部、増粘剤ｈｉメトローズ９０ＳＨ−１５０００（信越化学工業（株）、商品名、セルロース系増粘剤）を０．５重量部、Ｋ−２５０（旭鉱末（株）、商品名、平均粒子径２００μｍの重質炭酸カルシウム）を２８重量部、ＢＦ−２００（備北粉化(株)、重質炭酸カルシウム、商品名平均粒子径１０μｍ）２１重量部配合し実施例１の塗材組成物とした。

実施例１のＲ−８２０をＪＲ−１０００（テイカ（株）、赤外反射酸化チタン）に変えた以外同じに行い実施例２の塗料組成物とした。

実施例１のＲ−８２０をＪＲ−１０００に変え、さらにＡＣ−３９８０ＩＲＧを１重量部配合した以外同じに行い日本塗料工業会Ｎ６０（マンセル明度値６）の実施例３の塗料組成物とした。

実施例１のＢＦ−２００を６重量部とし、ＳＦＴ−２０００（三共精粉（株）、商品名、重質炭酸カルシウム、平均粒子径２０μｍ）を１５重量部をさらに添加した以外同じに行い実施例４の塗料組成物とした。

実施例１のＢＦ−２００２１重量部をＳＦＴ−２０００を９重量部とＢＦ−２００を１２重量部とした以外同じに行い実施例５の塗料組成物とした。

実施例１のＫ−２５０を３６重量部、ＢＦ−２００を３重量部とし、ＳＦＴ−２０００を１０重量部をさらに添加した以外同じに行い実施例６の塗料組成物とした。

実施例１のＫ−２５０を１２重量部とし、ＢＦ−２００の代わりにＳＦＴ−２０００を３７重量部とした配合した以外同じに行い実施例7の塗料組成物とした。

比較例１
実施例４のＫ−２５０の２８重量部のうち１５重量部をサラワクサンド（（株）トウチュウ、商品名、硅砂、平均粒子径１５０μｍ）に置換した以外同じく行い日本塗料工業会Ｎ６０（マンセル明度値６）の比較例１の塗料組成物とした。

比較例２
実施例２の塗料組成物にカーボンブラック０．３重量部を添加して日本塗料工業会Ｎ６０（マンセル明度値６）の比較例２の塗料組成物とした。

比較例３
実施例１のＢＦ−２００を６重量部、Ｋ−４０（三共精粉（株）、商品名、重質炭酸カルシウム、平均粒子径３００μｍ）を１５部、サラワクサンドを４部とした以外同じに行い比較例３の塗料組成物とした。

比較例４
実施例１のＫ−２５０を４３重量部、ＢＦ−２００を６重量部とした以外同じに行い比較例４の塗料組成物とした。

比較例５
実施例１のＢＦ−２００を６重量部、サラワクサンド１５重量とした以外同じに行い比較例５の塗料組成物とした。
参考例１
実施例１のＢＦ−２００を６重量部、ＱＵＡＲＴＳＷＧ２００（東洋化成工業（株）、商品名、硅砂、平均粒子径１０μｍ）を１５重量部とした以外同じに行い参考例１の塗料組成物とした。

参考例２
実施例１のＢＦ−２００を３重量部、Ｋ−４０を１０部、サラワクサンドを４部、ＱＵＡＲＴＳＷＧ２００を４重量部とした以外同じに行い参考例２の塗料組成物とした。

試験体：ＪＩＳＡ５４３０に適合する３００×３００ｍｍ４ｍｍ厚スレート平板に実施例・比較例の組成物を０．２Ｋｇ／ｍ^２中毛ローラーで塗布し乾燥させ、さらに前記と同じく塗布し２３℃相対湿度５０％下３日間静置したものを試験体とした。

遮熱性評価：図１に評価装置の概略を示す。この装置は２３℃相対湿度７０％の高温高湿室に接地され、室温、試験体の表面温度（４ランプ直下中心部）、同裏面温度（５前記４の裏面）、内部温度（２の断熱箱の中心）を計測する。なお室温は測定環境が適正に実施されているかを確認のためである。評価温度は各部温度がほぼ平衡に達する３０分とした。
図１の１は試験体で、３の５００Ｗレフランプ(東芝ライテック（株）、商品名)のランプ下面より２５ｃｍの位置に調整され評価測定が開始される。２の断熱箱は上部開口部２６ｃｍ角以外厚さ３ｃｍ断熱用発泡スチロールが配設されたもので、内容積は４５ｃｍ立方である。開口部内側に試験体が設置される。

上記の日射反射率はＪＩＳＫ５６０２に準じて測定した。

充填剤比は、平均粒子径Ｄ_５０によって分類し、平均粒子径７０〜５００μｍの充填剤は分類Ａとし、平均粒子径が１．０〜４０μｍの充填材は分類Ｂとし、分類Ａの合計重量配合部数を分類Ｂの合計重量配合部数で除した値をＡ／Ｂとした。

試験体作成方法
タイカボード（ＪＩＳＡ６９０１チヨダウーテ（株）、商品名、石膏ボード）にジョリパットシーラーＪＳ−５００（アイカ工業（株）、商品名、アクリルエマルション系下塗り材）を０．２ｋｇ／ｍ^２になるように塗布・乾燥し、ジョリパットＪＰ−１００（アイカ工業（株）、商品名、ＪＩＳＡ６９０９アクリル樹脂エマルション系薄塗り仕上げ塗材Ｅ）を１．０ｋｇ／ｍ^２になるように塗布・乾燥し、仕上げのテクスチャーとして、図３に示すような、骨材ムラや隠蔽性の差異が顕著にわかるあやめランダムカット仕上げとした。このテクスチャーは凹凸部分の段差が大きく（約１〜２ｍｍ程度）、凸部分に骨材が均一に載らない場合に、ムラに見える傾向にあるためである。これに、実施例及び比較例、参考例の配合の塗料組成物を０．４ｋｇ／ｍ^２になるように汎用ウールローラースモールローラーＢ（大塚刷毛株式会社製、商品名）で塗布・乾燥させた。

あやめランダムカット仕上げの作製方法
仕上げのテクスチャーとして使用したあやめランダムカット仕上げの作製方法について示す。ジョリパットＪＰ−１００を２．０ｋｇ／ｍ^２になるよう均一に配り塗りをする。直後にあやめローラーＪＲ−３０（アイカ工業株式会社製、商品名）を横方向に転がし塗布量が均一となるようムラ切りした後、いわゆるクロス掛けをして×印をランダムに描くようローラーを転がして、パターン付けを行う。直後にヘッドカットローラーＪＲ−２６（アイカ工業株式会社製、商品名）を灯油に浸してから、表面を軽く押さえる。

評価方法
骨材の均一性：上記試験体作成方法によって作製された試験体塗膜外観を約１００ｃｍの距離から目視で確認した。評価は下記とした。
○・・・テクスチャー凹凸部に関わらず充填剤が均一に載っている状態、△・・・○と×の中間、×・・・テクスチャー凹凸部の凹部に大部分の充填剤が埋まっている状態

隠蔽性：上記試験体作成方法によって作製された試験体塗膜外観を約１００ｃｍの距離から目視で確認した。評価は下記とした。
○・・・テクスチャー凹凸部に関わらず下地の透けがなく、均一になっている状態、△・・・○と×の中間、×・・・テクスチャー凹凸部の凸部が透けており、下地の色が見える状態

仕上げ面状態：上記試験体作成方法によって作製された試験体表面に触れ、表面の粗さ（砂壁質感）を確認した。評価は下記とした。
○・・・ＪＩＳＡ６９０９薄付け仕上げ塗材Ｅに代表される粗い骨材による仕上げ面の状態、△・・・○と×の中間、×・・・合成樹脂エマルションペイントに代表されるような平滑な仕上げ面の状態

１試験体
２断熱箱
３ランプ
４表面温度測定点
５裏面温度測定点（断熱箱内）
６内部温度測定点（断熱箱内中心）
７実施例３の表面温度のプロット
８実施例３の裏面温度のプロット
９実施例３の内部温度のプロット
１０比較例１の表面温度のプロット
１１比較例１の裏面温度のプロット
１２比較例１の内部温度のプロット
１３比較例２の表面温度のプロット
１４比較例２の裏面温度のプロット
１５比較例２の内部温度のプロット

Claims

合成樹脂エマルション、充填剤、顔料、成膜助剤を含む塗料組成物であり、前記充填剤が炭酸カルシウムであり、このうち平均粒子径１．０〜４０μｍの充填剤の重量配合部数で、平均粒子径７０〜５００μｍの充填剤の重量配合部数を除した値が０．１〜５．０であり、外壁に塗ることを特徴とする塗料組成物。
前記顔料に酸化チタン及び高日射反射率黒顔料を含むことを特徴とする請求項１記載の塗料組成物。
請求項１乃至２いずれかに記載の塗料組成物を既存仕上げ塗材の上に塗布することを特徴とする外壁改修施工方法。