JP2021053634A - 被膜形成方法、被覆材セット - Google Patents

Abstract

【課題】異なる色調が混在する美観性の高い被膜面を容易に形成できる方法を提供する。【解決手段】本発明は、少なくとも２種の異色の被覆材を用いて、異なる色調が混在する被膜面を形成する被膜形成方法であって、上記被覆材は、それぞれ、結合材及び着色骨材を含み、上記被覆材のうち、少なくとも１種は、さらに着色顔料を含むものであり、被塗面に対し、（１）上記少なくとも２種の被覆材を塗り付けて塗面を形成する工程、（２）当該塗面を乾燥させる工程、を行うことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、建築物内外壁や土木構築物等の表面化粧に適用可能な被膜面の形成方法に関するものである。

従来、建築物、土木構造物等の壁面に対し、種々の模様を有する被膜を形成することが行われている。このような被膜の一例として、複数の被覆材を用いて、異なる色調が混在する模様を形成したものが挙げられる。

特許文献１には、色調の異なる２色以上の着色エマルション塗料を、順次塗り重ねた後、その被膜が流動状態の内に、塗膜を押圧して模様被膜を形成する方法が開示されている。

特開２００２−２６３５６５号公報

しかしながら、特許文献１では、樹脂エマルションと着色顔料を主成分とする着色エマルション塗料を用いている。そのため、２色以上の着色エマルション塗料が流動状態である内は、これらが相互に混ざりやすく、形成被膜が単色化するおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、異なる色調が混在する美観性の高い被膜面を容易に形成できる方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討の結果、少なくとも２種の特定被覆材を用いることに想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
１．少なくとも２種の異色の被覆材を用いて、異なる色調が混在する被膜面を形成する被膜形成方法であって、
上記被覆材は、それぞれ、結合材及び着色骨材を含み、
上記被覆材のうち、少なくとも１種は、さらに着色顔料を含むものであり、
被塗面に対し、
（１）上記少なくとも２種の被覆材を塗り付けて塗面を形成する工程、
（２）当該塗面を乾燥させる工程、
を行うことを特徴とする被膜形成方法。
２．上記（１）工程において、塗面に水及び／又は溶剤を供給することを特徴とする１．記載の被膜形成方法。
３．異なる色調が混在する被膜面を形成するための被覆材セットであって、
上記被覆材セットは、少なくとも２種の異色の被覆材からなり、
上記少なくとも２種の被覆材は、それぞれ、結合材及び着色骨材を含み、
上記被覆材のうち、少なくとも１種は、さらに着色顔料を含む
ことを特徴とする被覆材セット。

本発明によれば、異なる色調が混在する美観性の高い被膜面を容易に形成することができる。

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

本発明は、少なくとも２種の異色の被覆材を用いて、異なる色調が混在する被膜面を形成する被膜形成方法である。

［被覆材］
本発明では、少なくとも２種の被覆材、すなわち被覆材セットを用いる。これら被覆材は、それぞれ、結合材及び着色骨材を含む。そして、これら被覆材のうち、少なくとも１種は、結合材及び着色骨材に加え、さらに着色顔料を含むものである。本発明では、このような少なくとも２種の被覆材を使用することにより、異なる色調が混在する美観性の高い被膜面を容易に形成することができる。

このような効果が奏される理由は、以下に限定されるものではないが、複数の被覆材を塗り付けて塗面を形成する際、各被覆材の着色骨材や着色顔料の発色等に基づいて、複数の着色領域が混在して表出されると共に、被覆材同士の境界付近において、着色顔料の滲み作用等によって色変化が緩和され、境界が視覚的にぼかされた状態となる。本発明では、このような視覚的効果によって自然な濃淡変化等が表出され、美観性が高められるものと考えられる。

被覆材における結合材は、着色骨材、着色顔料等を固定化する役割等を担う成分である。結合材としては、水溶性樹脂及び／または水分散性樹脂（樹脂エマルション）が好適である。樹脂の種類としては、例えば、セルロース、ポリビニルアルコール、エチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂等、あるいはこれらの複合系等を挙げることができる。これらは１種または２種以上で使用することができる。また、これら結合材は、架橋反応性を有するもの、架橋反応性を有さないもののいずれであってもよい。

着色骨材は、被覆材に色彩を付与する成分である。着色骨材としては、何らかの色が視認できる骨材が使用できる。着色骨材の色は、例えば、天然由来のものであってもよいし、人工的に付与されたものであってもよい。本発明では、このような着色骨材の使用により、一般的な着色顔料のみを使用した場合と異なり、着色骨材の小点の集合によって発色し、並置混色（一定距離以上離れて見た場合に、並置させた複数の色が個々に識別されずに混じり合って見えること）の作用の発現も可能となり、質感、自然感、きめ細やかさ等を付与することができる。また、着色骨材の使用により、複数の被覆材が混在した際の単色化を抑制することもできる。

着色骨材としては、例えば、大理石、御影石、蛇紋岩、花崗岩、蛍石、寒水石、長石、珪石、珪砂等の粉砕物、陶磁器粉砕物、セラミック粉砕物、ガラス粉砕物、ガラスビーズ、樹脂粉砕物、樹脂ビーズ、金属粒等、あるいは、これらの表面を着色コーティングしたもの等が挙げられる。これらは、所望の色彩に応じ、１種または２種以上で使用できる。

着色骨材は、後述の着色顔料よりも平均粒子径が大であることが望ましい。着色骨材の平均粒子径は、好ましくは０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下、より好ましくは０．０６ｍｍ以上１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．０７ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。なお、平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１−１：２０００に規定される金属製網ふるいを用いてふるい分けを行い、その重量分布の平均値を算出することによって得られる値である。

着色骨材の混合比率は、結合材の固形分１００重量部に対し、好ましくは１００〜４０００重量部、より好ましくは２００〜３０００重量部、さらに好ましくは３００〜２０００重量部である。

上記被覆材のうち、少なくとも１種は、着色顔料を含むものである。着色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒鉛、黒色酸化鉄、銅クロムブラック、コバルトブラック、銅マンガン鉄ブラック、弁柄、モリブデートオレンジ、パーマネントレッド、パーマネントカーミン、アントラキノンレッド、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、黄色酸化鉄、チタンイエロー、ファーストイエロー、ベンツイミダゾロンイエロー、クロムグリーン、コバルトグリーン、フタロシアニングリーン、群青、紺青、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、キナクリドンバイオレット、ジオキサジンバイオレット、アルミニウム顔料、パール顔料等が挙げられる。これらは、１種または２種以上で使用できる。着色顔料の平均粒子径は、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは０．０１μｍ以上１μｍ以下である。着色顔料の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置によって測定される値である。

被覆材が着色顔料を含む場合、着色顔料の混合比率は、結合材の固形分１００重量部に対し、２００重量部以下、好ましくは０．００１〜１５０重量部、より好ましくは０．００５〜１００重量部、さらに好ましくは０．０１〜９０重量部である。着色顔料をこのような比率で混合すれば、被覆材同士の境界付近における濃淡変化等の色彩効果を十分に高めることができ、本発明の効果向上の点で好適である。

被覆材は、それぞれ、本発明の効果を著しく損なわない限り、上記以外の成分を含むこともできる。このような成分としては、例えば、増粘剤、造膜助剤、レベリング剤、湿潤剤、可塑剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、吸着剤、体質顔料、繊維、撥水剤、親水化剤、架橋剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、触媒等が挙げられる。

このうち、体質顔料としては、例えば、重質炭酸カルシウム、軽微性炭酸カルシウム、カオリン、クレー、陶土、チャイナクレー、珪藻土、含水微粉珪酸、タルク、バライト粉、硫酸バリウム、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、シリカ粉、水酸化アルミニウム等が挙げられ、これらの１種または２種以上を使用することができる。体質顔料の平均粒子径は、好ましくは５０μｍ未満、より好ましくは０．５μｍ以上４０μｍ以下である。体質顔料の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置によって測定される値である。

本発明の被覆材は、上述の結合材、着色骨材、着色顔料、必要に応じ上記各成分等を常法により均一に混合することで製造できる。

被覆材の粘度は、それぞれ、好ましくは５〜１５０Ｐａ・ｓ、より好ましくは１０〜１２０Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは２０〜１００Ｐａ・ｓである。被覆材がこのような粘度に設定されることにより、被覆材の塗装作業性を確保しつつ、形成被膜の単色化抑制、美観性向上化等を図ることができる。なお、ここに言う粘度は、温度２３℃において、ＢＨ型粘度計で測定した２０ｒｐｍにおける粘度（４回転目の指針値）である。

本発明の被覆材セットは、少なくとも２種の異色の被覆材からなる。本発明において、少なくとも２種の被覆材の色調は、その違いが視認できる程度あればよく、互いの色差（△Ｅ）は、好ましくは１以上、より好ましくは２以上である。各被覆材の色調は、例えば、着色骨材や着色顔料の配合により適宜設定することができる。被覆材セットが２種の被覆材からなる場合は、相互の色調が異色であればよい。被覆材セットが３種以上の被覆材からなる場合は、基準となる１種の被覆材に対し、他の被覆材のうち少なくとも１種が異色であればよい。

本発明では、各被覆材の色差を比較的小さめ（例えば、色差１〜１０）に設定することにより、色合いが微妙に変化した被膜面を形成することができる。一方、各被覆材の色差を比較的大きめ（例えば、色差１０超）に設定することにより、色の濃淡等が明確に視認可能な被膜面を形成することができる。

なお、本発明における色差（△Ｅ）は、各被覆材の乾燥塗膜（標準白紙上に乾燥厚み１ｍｍで形成）について、色彩色差計を用いて測定される値であり、各乾燥塗膜のＬ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊値（測定点１０箇所以上の平均値）より下記式にて算出することができる。
＜式＞△Ｅ＝｛（Ｌ^＊ ₁−Ｌ^＊ ₂）^２＋（ａ^＊ ₁−ａ^＊ ₂）^２＋（ｂ^＊ ₁−ｂ^＊ ₂）^２｝^０．５
（式中、Ｌ^＊ ₁、ａ^＊ ₁、ｂ^＊ ₁は基準となる１種の被覆材のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊。Ｌ^＊ ₂、ａ^＊ ₂、ｂ^＊ ₂は他の被覆材のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊）

本発明の被覆材セットは、上述の条件を満たす少なくとも２種の被覆材からなる。これら被覆材のうち、少なくとも１種は、着色顔料を含むものである。このような被覆材セットが２種の被覆材からなる場合、その態様としては、
・１種の被覆材が着色顔料を含み、他の被覆材は着色顔料を含まない態様
・２種の被覆材がいずれも着色顔料を含む態様
等が挙げられる。

また、被覆材セットが３種以上の被覆材からなる場合、その態様としては、
・１種の被覆材が着色顔料を含み、他の被覆材は着色顔料を含まない態様
・２種以上の被覆材が着色顔料を含み、他の被覆材は着色顔料を含まない態様
・３種以上の被覆材がいずれも着色顔料を含む態様
等が挙げられる。

本発明の被覆材セットでは、各被覆材に含まれる着色骨材の平均粒子径が同程度であることが望ましい。各被覆材に含まれる着色骨材は、それら平均粒子径の差の絶対値が、好ましくは０．１ｍｍ以下、より好ましくは０．０５ｍｍ以下である。

［被膜形成方法］
本発明では、上述のような少なくとも２種の異色の被覆材を用いて被膜を形成する。すなわち、被塗面に対し、
（１）少なくとも２種の被覆材を塗り付けて塗面を形成する工程、
（２）当該塗面を乾燥させる工程、
を行う。

被塗面としては、例えば、建築物内外壁や土木構造物等を構成するものが挙げられる。被塗面を構成する基材としては、例えば、コンクリート、モルタル、磁器タイル、繊維混入セメント板、セメント珪酸カルシウム板、スラグセメントパーライト板、セメント板、ＡＬＣ板、サイディング板、石膏ボード、合板、押出成形板、鋼板、プラスチック板等が挙げられる。これら基材の表面は、何らかの表面処理（例えば、パテ、シーラー、サーフェーサー、フィラー等による処理）が施されたものでもよく、既に塗膜が形成されたものや、壁紙等が貼着されたもの等であってもよい。

このような被塗面に対し、（１）工程では、上記少なくとも２種の被覆材を塗り付けて塗面を形成する。この（１）工程では、各被覆材が被塗面上に混在する状態となるように、各被覆材を被塗面に塗着させ、これらを塗り広げることによって塗面を形成する。これにより、異なる色調が混在する被膜面を形成することができる。被覆材の塗着量（各被覆材合計の塗着量）は、好ましくは０．１〜５ｋｇ／ｍ^２、より好ましくは０．２〜４ｋｇ／ｍ^２である。

各被覆材を被塗面に塗着させる際には、例えば、吹付け、ローラー、コテ、ヘラ等の器具を用いることができる。各被覆材の被塗面への塗着は、乾燥前の各被覆材が同一被塗面上に混在して塗着されるように行えばよい。例えば、各被覆材が被塗面上に散在した状態、隣接した状態、あるいは重なった状態等で塗着させることができる。各被覆材を被塗面に塗着させたときの形状や量は、所望の仕上り状態、美観性等に応じて適宜設定することができる。

被覆材を塗り広げる際には、例えば、ローラー、コテ、ヘラ等の器具を用いることができる。このうち、被覆材を塗り広げる際に、コテ、ヘラ等を使用した場合は、塗面を均すことで平坦な塗面が得られやすくなる。

（１）工程においては、塗面に水及び／又は溶剤を供給することができる。塗面に水及び／又は溶剤を供給するには、例えば、コテ、ヘラ等の器具に水を付ける方法、霧吹き等の手段を用いる方法等を採用することができる。これにより、自然な濃淡変化等の色彩効果を十分に付与することができ、美観性等をいっそう高めることができる。このような効果は、乾燥前の塗面において、着色顔料の滲み作用等がはたらき、被覆材同士の境界が視覚的にぼかされた状態になりやすくなることで奏されるものと考えられる。

塗面に供給する水及び／又は溶剤の種類は、使用する被覆材に応じて適宜選定すればよい。溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤等が挙げられる。被覆材として水性被覆材を用いる場合は、水、または、水と溶剤の混合液を使用することができる。塗面に供給する水及び／または溶剤の量やタイミングは、塗面の乾燥性、美観性等を考慮して適宜設定すればよい。

（２）工程では、上述の方法で得られた塗面を乾燥させる。乾燥温度は、好ましくは０℃以上４０℃以下（常温）であり、必要に応じ加温することもできる。乾燥時間は、好ましくは２時間以上である。

以上の方法により、異なる色調が混在し、美観性に優れた被膜面を得ることができる。本発明により形成される被膜面の色調は、少なくとも２種の被覆材の色調に基づくものであるが、被覆材同士の部分的な混ざり合い、着色顔料の滲み等により、階調、ぼかし等の色彩的効果が生じ、自然な濃淡変化等を付与することができる。例えば、被覆材として白色と灰色のものを用いることにより、モルタル調、コンクリート調等の美観性を呈する被膜面を形成することができる。本発明により形成される被膜面の形状は、平坦にすることができるが、種々の凹凸模様等を付与することもできる。

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にするが、本発明はこの実施例に限定されない。

（被覆材の製造）
被覆材の製造には、以下の原料を用いた。
・結合材：アクリル樹脂エマルション（固形分５０重量％、ガラス転移温度３０℃）
・着色骨材Ａ：白色珪砂（平均粒子径１５０μｍ）
・着色骨材Ｂ：灰色珪砂（平均粒子径１５０μｍ）
・着色顔料Ａ：黒色顔料分散液（カーボンブラック（平均粒子径０．０５μｍ）の２０重量％分散液）
・着色顔料Ｂ：黄色顔料分散液（黄色酸化鉄（平均粒子径０．５μｍ）の５０重量％分散液）
・着色顔料Ｃ：赤色顔料分散液（弁柄（平均粒子径０．２μｍ）の５０重量％分散液）
・着色顔料Ｄ：白色顔料分散液（酸化チタン（平均粒子径０．３μｍ）の６０重量％分散液）
・体質顔料：重質炭酸カルシウム（平均粒子径８μｍ）
・繊維：パルプ繊維（平均繊維長０．５ｍｍ）
・分散剤：ポリカルボン酸系分散剤
・造膜助剤：エーテル系造膜助剤
・増粘剤：ヒドロキシエチルセルロース３重量％水溶液
・消泡剤：シリコーン系消泡剤

（実施例１）
・被覆材１の製造
結合材２００重量部に対し、着色骨材Ａ９００重量部、着色骨材Ｂ５０重量部、体質顔料２００重量部、繊維１０重量部、水１００重量部、増粘剤１５０重量部、分散剤３重量部、造膜助剤１５重量部、消泡剤２重量部を常法により混合・攪拌することによって被覆材１（白色、粘度４０Ｐａ・ｓ）を製造した。

・被覆材２の製造
結合材２００重量部に対し、着色骨材Ａ５０重量部、着色骨材Ｂ９００重量部、着色顔料Ａ０．５重量部、体質顔料２００重量部、繊維１０重量部、水１００重量部、増粘剤１５０重量部、分散剤３重量部、造膜助剤１５重量部、消泡剤２重量部を常法により混合・攪拌することによって被覆材２（灰色、粘度４０Ｐａ・ｓ）を製造した。

以上より、被覆材１と被覆材２からなる被覆材セットを得た。被覆材１と被覆材２との色差は１４であった。

被塗面として、予め白色のシーラー塗装を施したスレート板を用意した。この被塗面上に、被覆材１と被覆材２が散在ないし隣接して混在するように、コテで塗着させ、直ちにこれらをコテで塗り広げて均すことにより塗面を形成した（被覆材１の塗着量０．５ｋｇ／ｍ^２、被覆材２の塗着量０．５ｋｇ／ｍ^２）。次いで、塗面の表面に、霧吹きで水を吹き付け、再度コテで塗面を均し、その後２４時間乾燥させた。以上の方法により、白色と灰色の領域が混在し、さらにこれらの中間的な色調による濃淡変化が視認されるモルタル調の被膜面が形成された。

（実施例２）
・被覆材３の製造
結合材２００重量部に対し、着色骨材Ａ９５０重量部、着色顔料Ａ０．２重量部、着色顔料Ｂ０．２重量部、着色顔料Ｃ０．１重量部、着色顔料Ｄ７０重量部、体質顔料２００重量部、繊維１０重量部、水４０重量部、増粘剤１６０重量部、分散剤３重量部、造膜助剤１５重量部、消泡剤２重量部を常法により混合・攪拌することによって被覆材３（淡灰色、粘度３８Ｐａ・ｓ）を製造した。

・被覆材４の製造
結合材２００重量部に対し、着色骨材Ａ９５０重量部、着色顔料Ａ２０重量部、着色顔料Ｂ２０重量部、着色顔料Ｃ１２重量部、着色顔料Ｄ３５重量部、体質顔料２００重量部、繊維１０重量部、水２０重量部、増粘剤１６０重量部、分散剤３重量部、造膜助剤１５重量部、消泡剤２重量部を常法により混合・攪拌することによって被覆材４（濃灰色、粘度３７Ｐａ・ｓ）を製造した。

以上より、被覆材３と被覆材４からなる被覆材セットを得た。被覆材３と被覆材４との色差は１６であった。

実施例１と同様の被塗面上に、被覆材３と被覆材４が隣接しつつ一部重なり合った状態で混在するように、コテで塗着させ、直ちにこれらをコテで塗り広げて均すことにより塗面を形成した（被覆材３の塗着量０．５ｋｇ／ｍ^２、被覆材４の塗着量０．５ｋｇ／ｍ^２）。その後２４時間乾燥させた。以上の方法により、淡灰色と濃灰色の領域が混在し、さらにこれらの中間的な色調による濃淡変化が視認されるモルタル調の被膜面が形成された。

（実施例３）
・被覆材５の製造
結合材２００重量部に対し、着色骨材Ａ９５０重量部、着色顔料Ｂ１．５重量部、着色顔料Ｃ２重量部、着色顔料Ｄ７０重量部、体質顔料２００重量部、繊維１０重量部、水２０重量部、増粘剤１６０重量部、分散剤３重量部、造膜助剤１５重量部、消泡剤２重量部を常法により混合・攪拌することによって被覆材５（淡橙色、粘度４０Ｐａ・ｓ）を製造した。

・被覆材６の製造
結合材２００重量部に対し、着色骨材Ａ９５０重量部、着色顔料Ａ１重量部、着色顔料Ｂ４０重量部、着色顔料Ｃ６０重量部、着色顔料Ｄ３５重量部、体質顔料２００重量部、繊維１０重量部、増粘剤１６０重量部、分散剤３重量部、造膜助剤１５重量部、消泡剤２重量部を常法により混合・攪拌することによって被覆材６（濃橙色、粘度４１Ｐａ・ｓ）を製造した。

以上より、被覆材５と被覆材６からなる被覆材セットを得た。被覆材５と被覆材６との色差は２０であった。

実施例１と同様の被塗面上に、被覆材５と被覆材６が隣接しつつ一部重なり合った状態で混在するように、コテで塗着させ、直ちにこれらをコテで塗り広げて均すことにより塗面を形成した（被覆材５の塗着量０．５ｋｇ／ｍ^２、被覆材６の塗着量０．５ｋｇ／ｍ^２）。その後２４時間乾燥させた。以上の方法により、淡橙色と濃橙色の領域が混在し、さらにこれらの中間的な色調による濃淡変化が視認される橙色系の被膜面が形成された。

Claims (3)

1. 少なくとも２種の異色の被覆材を用いて、異なる色調が混在する被膜面を形成する被膜形成方法であって、
   上記被覆材は、それぞれ、結合材及び着色骨材を含み、
   上記被覆材のうち、少なくとも１種は、さらに着色顔料を含むものであり、
   被塗面に対し、
   （１）上記少なくとも２種の被覆材を塗り付けて塗面を形成する工程、
   （２）当該塗面を乾燥させる工程、
   を行うことを特徴とする被膜形成方法。
2. 上記（１）工程において、塗面に水及び／又は溶剤を供給することを特徴とする請求項１記載の被膜形成方法。
3. 異なる色調が混在する被膜面を形成するための被覆材セットであって、
   上記被覆材セットは、少なくとも２種の異色の被覆材からなり、
   上記少なくとも２種の被覆材は、それぞれ、結合材及び着色骨材を含み、
   上記被覆材のうち、少なくとも１種は、さらに着色顔料を含む
   ことを特徴とする被覆材セット。