JP2022131723A

JP2022131723A - 被覆材

Info

Publication number: JP2022131723A
Application number: JP2021030819A
Authority: JP
Inventors: 浩直守本; Hironao Morimoto; 麻人中桐; Asato Nakagiri
Original assignee: Beck Co Ltd
Current assignee: Beck Co Ltd
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07

Abstract

【課題】美観性に優れた被膜が形成できる着色骨材含有被覆材を提供する。【解決手段】本発明の被覆材は、樹脂成分（Ａ）、モース硬度５超の骨材を基体粒子とする着色骨材（Ｂ）、及び着色顔料（Ｃ）を含み、上記樹脂成分（Ａ）の固形分１００重量部に対し、上記着色骨材（Ｂ）を２０～２０００重量部含み、上記着色骨材（Ｂ）と上記着色顔料（Ｃ）との重量比が１００：１～１００：５０であることを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、着色骨材を含む新規な被覆材に関する。

従来、建築物の壁面等においては、その表面保護、美観性向上等の目的で被覆材による塗装が行われている。このような被覆材のうち、着色骨材を主成分とするものは、石材調等の装飾性が付与できることが知られている。例えば、特開２００４－２５７６号公報（特許文献１）には、レッド、ブラック、ブラウン等の色調の着色珪砂を組み合わせてなる被覆材が記載されている。このような着色珪砂を主成分とする被覆材は、耐久性、美観性等に優れた被膜が形成できる。

ところで、被覆材を塗装する際の塗付具としては、一般的に、スプレー、ローラー、刷毛、鏝等が知られている。このうち、スプレーは、作業効率等の点で有利であるが、大掛りな装置が必要となったり、材料の飛散が発生したりする場合がある。これに対し、塗付具として鏝を用いた方法が注目されている。鏝としては、例えば特開平６－２２０９８８号公報等のように、柄、鏝板等を備えたものが知られている。

特開２００４－２５７６号公報

しかしながら、上記特許文献１のような被覆材を鏝塗りすると、反復によって鏝板が摩耗したり損傷したりする場合がある。特に、被覆材の乾燥が進むにつれ、鏝板の摩耗や損傷等がいっそう生じやすくなり、これにより形成被膜の美観性が損なわれるおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みされたものであり、美観性に優れた被膜が形成できる着色骨材含有被覆材を提供することを目的とするものである。

このような課題を解決するために本発明者は鋭意検討の結果、着色骨材、着色顔料等を特定比で含む被覆材に想到し、本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
１．着色骨材を含む被覆材であって、
樹脂成分（Ａ）、モース硬度５超の骨材を基体粒子とする着色骨材（Ｂ）、及び着色顔料（Ｃ）を含み、上記樹脂成分（Ａ）の固形分１００重量部に対し、上記着色骨材（Ｂ）を２０～２０００重量部含み、
上記着色骨材（Ｂ）と上記着色顔料（Ｃ）との重量比が１００：１～１００：５０であることを特徴とする被覆材。
２．モース硬度５以下の粉粒体（Ｄ）を含むことを特徴とする１．記載の被覆材。
３．鏝塗りに適用可能であることを特徴とする１．または２．に記載の被覆材。

本発明被覆材によれば、美観性に優れた被膜を形成することができる。本発明被覆材は、鏝塗りに適用した場合に、とりわけ有利な効果を奏することができる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

本発明の被覆材は、樹脂成分（Ａ）、モース硬度５超の骨材を基体粒子とする着色骨材（Ｂ）、及び着色顔料（Ｃ）を含むものである。

樹脂成分（Ａ）（以下「（Ａ）成分」ともいう。）は、着色骨材、着色顔料等の粉粒体を固定化する役割等を担う成分である。（Ａ）成分の種類としては、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。（Ａ）成分の形態としては、例えば、水溶性樹脂、水分散性樹脂（樹脂エマルション）、溶剤可溶形樹脂、無溶剤形樹脂、非水分散形樹脂、粉末樹脂等が挙げられ、この中でも水溶性樹脂及び／または水分散性樹脂が好ましく、とりわけ水分散性樹脂を含む態様が好適である。水溶性樹脂及び／または水分散性樹脂の使用により、水性被覆材を得ることができる。また、これら樹脂成分は、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。

（Ａ）成分のガラス転移温度は、耐汚染性、割れ防止性等の点から、好ましくは０～８０℃、より好ましくは５～６０℃、さらに好ましくは１０～５０℃である。このガラス転移温度は、Ｆｏｘの計算式により求めることができる。

本発明では、着色骨材として、モース硬度５超の骨材を基体粒子とする着色骨材（Ｂ）（以下「（Ｂ）成分」ともいう。）を用いる。（Ｂ）成分は、被膜の色彩、模様、質感等に寄与するものである。

（Ｂ）成分は、基体粒子が着色材によって処理されたものであり、基体粒子としては、モース硬度５超である骨材を用いる。モース硬度５超（好ましくは６～９）の骨材としては、例えば、長石（モース硬度６．０）、アルミナ（モース硬度９．０）、珪石（モース硬度７．０）、珪砂（モース硬度７．０）、等の粉砕物、陶磁器粉砕物、セラミック粉砕物等が挙げられる。なお、本発明におけるモース硬度は、モースの硬度計を用いて測定される値である（但しダイヤモンドを１０とする）。

着色材による基体粒子の処理は、公知の方法によって行うことができる。着色材としては、例えば、染料、金属イオン、顔料、釉薬等が挙げられる。また、その処理方法としては、例えば、基体粒子内に着色材を含浸する方法、あるいは基体粒子表面に着色材を被覆する方法、等が挙げられる。このような処理においては、着色材を基体粒子に固定化するために、必要に応じてバインダー等を用いることができる。

（Ｂ）成分の平均粒子径は、好ましくは０．０５～３ｍｍ、より好ましくは０．０６～１ｍｍ、さらに好ましくは０．０７～０．５ｍｍ、特に好ましくは０．０７５～０．２ｍｍである。（Ｂ）成分がこのような平均粒子径を有することにより、鏝塗り作業性等の点で好適であり、また、比較的少ない塗付け量で美観性の高い被膜を形成することができ、被膜の薄膜化、軽量化等の点でも有利である。なお、（Ｂ）成分の平均粒子径は、ＪＩＳＺ８８０１－１：２０００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。

（Ｂ）成分の混合比率は、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し、２０～２０００重量部であり、好ましくは５０～１６００重量部、より好ましくは１００～１４００重量部、さらに好ましくは２００～１２００重量部である。（Ｂ）成分の構成比率が、上記下限以上であることにより、色彩、模様、質感の付与等の点で好適である。（Ｂ）成分の構成比率が、上記上限以下であることにより、被膜割れ抑制等の点で好適である。

本発明被覆材は、上記成分に加え、さらに着色顔料（Ｃ）（以下「（Ｃ）成分」ともいう。）を含む。（Ｃ）成分は、美観性に優れた被膜を形成するために、必須の成分である。例えば、上述の着色骨材（Ｂ）を含む被覆材を鏝塗りすると、鏝板の摩耗や損傷等によって生じた微細な脱離成分に起因して、不要な筋等が生じ、美観性が損なわれるおそれがある。本発明では、（Ｃ）成分を特定比で含むことにより、（Ｂ）成分の色彩、模様、質感等を活かしつつ、このような不具合を抑制することができる。

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、鉄‐マンガン複合酸化物、鉄‐銅‐マンガン複合酸化物、鉄‐クロム複合酸化物、鉄‐クロム‐コバルト複合酸化物、銅‐クロム複合酸化物、銅‐マンガン‐クロム複合酸化物、銅－マグネシウム複合酸化物、ビスマス－マンガン複合酸化物、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０．０１～１μｍ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。

着色骨材（Ｂ）と着色顔料（Ｃ）との重量比｛（Ｂ）：（Ｃ）｝は、１００：１～１００：５０であり、好ましくは１００：２～１００：４０、より好ましくは１００：２．５～１００：３０、さらに好ましくは１００：３～１００：２５である。本発明では、このような比で（Ｃ）成分を含むことにより、（Ｂ）成分の色彩、模様、質感等を活かしつつ、鏝板の摩耗や損傷等に起因する不具合を抑制することができ、美観性に優れた被膜が得られる。本発明では、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分による複合的な発色によって、美観性を高めることもできる。（Ｃ）成分が少なすぎる場合は、鏝板の摩耗や損傷等に起因する不具合が抑制できずに、美観性が損なわれるおそれがある。（Ｃ）成分が多すぎる場合は、（Ｂ）成分の特性が減殺され、被膜がペンキ調の単調な外観となりやすくなる。

本発明では、上記成分に加え、モース硬度５以下の粉粒体（Ｄ）（以下「（Ｄ）成分」ともいう。）を含むことができる。本発明では、モース硬度５以下（好ましくは１～４）の粉粒体（Ｄ）の使用により、鏝板の摩耗や損傷等を緩和することができ、被膜の美観性向上等を図ることができる。

（Ｄ）成分としては、例えば、炭酸カルシウム（モース硬度３．０）、寒水石（モース硬度３．０）、花崗岩（モース硬度３．０）、大理石（モース硬度３．０）、雲母（モース硬度２．８）、クレー（モース硬度１．５）、タルク（モース硬度１．０）、含水珪酸アルミニウム（モース硬度１．０）、含水珪酸マグネシウム（モース硬度１．０）、焼成珪酸アルミニウム（モース硬度２．５）、珪藻土（モース硬度１．０）等の無機質粒子、あるいは樹脂ビーズ、樹脂粉砕物、ゴム類、プラスチック類、植物繊維、植物片等の有機質粒子等が挙げられる。これらは、１種または２種以上で使用できる。

このうち、好適な（Ｄ）成分としては、例えば、炭酸カルシウム、寒水石、雲母、クレー、タルク、含水珪酸アルミニウム、含水珪酸マグネシウム、焼成珪酸アルミニウム、珪藻土等から選ばれる１種以上が挙げられる。このような（Ｄ）成分を使用した場合は、（Ｂ）成分や（Ｃ）成分の発色性を活かしつつ、鏝板の摩耗や損傷等を緩和することができ、被膜の美観性向上等の点でいっそう好ましいものとなる。

（Ｄ）成分の平均粒子径は、好ましくは５０μｍ未満、より好ましくは０．５～４５μｍ、さらに好ましくは１～４０μｍである。このような（Ｄ）成分の使用により、（Ｂ）成分に基づく質感等を活かしつつ、被膜の低光沢化等を図ることができ、鏝塗り作業性等を高めることもできる。なお、（Ｄ）成分の平均粒子径は、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。

（Ｄ）成分の混合比率は、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し、好ましくは２００～２０００重量部であり、より好ましくは３００～１８００重量部、さらに好ましくは４００～１６００重量部、特に好ましくは５００～１５００重量部である。（Ｄ）成分の構成比率が、上記下限以上であることにより、低光沢化、質感向上化、塗装作業性向上化等の点で好適であり、比較的薄膜で平坦な被膜を形成する場合にも有利である。（Ｄ）の構成比率が、上記上限以下であることにより、被膜割れ抑制等の点で好適である。このような観点から、（Ｂ）成分と（Ｄ）成分との重量比｛（Ｂ）：（Ｄ）｝は、好ましくは１００：２５～１００：１９００、より好ましくは１００：７０～１００：９００、さらに好ましくは１００：１００～１００：６００である。

本発明被覆材は、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、繊維、撥水剤、親水化剤、架橋剤、カップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、触媒、溶剤、水等が挙げられる。本発明被覆材は、上述の樹脂成分（Ａ）、着色骨材（Ｂ）、着色顔料（Ｃ）、及び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。

本発明被覆材は、例えば、建築物、土木構造物等の壁面等に塗装することができる。このような被塗面を構成する下地としては、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。これら下地の表面は、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。シーラー、サーフェーサー、フィラー等の下塗材を用いる場合は、その色調を被覆材の近似色（共色）等に設定することができる。

本発明被覆材の塗装においては、例えば、スプレー、ローラー、刷毛、鏝等を用いることができるが、本発明では、少なくとも鏝を用いることが望ましい。鏝は、鏝板の材質によって分類される。本発明では、例えば、金属製鏝、木製鏝、プラスチック製鏝等が使用できる。本発明では、特に金属製鏝を用いた場合に、有利な効果を奏することができる。金属製鏝としては、特に限定されず、その形状は公知のものを使用することができる。鏝板の厚みは、好ましくは０．１～１ｍｍである。金属製の鏝板としては、例えば、鉄板、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板等が挙げられる。

具体的に、本発明被覆材の塗装は、被塗面に被覆材を塗着させ、次いで塗着した被覆材を塗り広げることによって行うことができる。本発明では、少なくとも被覆材を塗り広げる際に、鏝を用いることが望ましく、被覆材を被塗面に塗着させる際及び被覆材を塗り広げる際に、鏝を用いることがより望ましい。被覆材を塗り広げる際に鏝を使用すれば、塗面を均すことで平坦な被膜が得られやすくなる。被覆材を塗り広げる際には、霧吹き等で水や溶剤を塗面に供給しつつ塗面を均すこともできる。

本発明では、１種または２種以上の被覆材を用いて被膜を形成することができる。２種以上の異色の被覆材を用いた場合は、多色が混在する色彩豊かな被膜を形成することもできる。

被覆材の塗付け量（固形分換算）は、好ましくは８０～３０００ｇ／ｍ^２、より好ましくは１５０～１０００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは２００～７５０ｇ／ｍ^２、特に好ましくは３００～７００ｇ／ｍ^２である。本発明では、比較的少ない塗付け量で美観性の高い被膜を形成することができ、被膜の薄膜化、軽量化等を図ることもできる。

被覆材塗装後の乾燥は、常温（好ましくは０～５０℃、より好ましくは５～４５℃）で行えばよく、必要に応じ加熱することもできる。被覆材の塗装後、必要に応じ、研磨、クリヤー塗装等を行うこともできる。

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。

表１に示す混合比率にて各成分を常法にて均一に混合し、各被覆材を製造した。被覆材の製造には、以下の原料を用いた。
・樹脂１：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℃、平均粒子径１２０ｎｍ）
・着色骨材１：白色珪砂（モース硬度７．０の珪砂を白色着色材で表面被覆処理したもの、平均粒子径１５０μｍ）
・着色顔料１：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２：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３：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４：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）
・粉粒体１：重質炭酸カルシウム（モース硬度３．０、平均粒子径１５μｍ）
・繊維：無機系繊維（平均繊維長０．１ｍｍ）
・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を金属製鏝で塗着させ、直ちにこれらを金属製鏝で塗り広げて均すことにより塗面を形成した。被覆材１の塗付け量（固形分換算）は４５０ｇ／ｍ^２とした。２４時間乾燥後、被膜の外観を確認したところ、低光沢で平坦な自然な質感を呈する白色被膜が得られた。

（実施例２）
被覆材１に替えて被覆材２を使用した以外は、実施例１と同様の方法で塗装を行い、被膜の外観を確認したところ、低光沢で平坦な自然な質感を呈する白色被膜が得られた。

（実施例３）
被覆材１に替えて被覆材３を使用した以外は、実施例１と同様の方法で塗装を行い、被膜の外観を確認したところ、低光沢で平坦な自然な質感を呈する白色被膜が得られた。

（実施例４）
被覆材１に替えて被覆材４を使用した以外は、実施例１と同様の方法で塗装を行い、被膜の外観を確認したところ、低光沢で平坦な自然な質感を呈する灰色被膜が得られた。

（比較例１）
被覆材１に替えて被覆材５を使用した以外は、実施例１と同様の方法で塗装を行ったところ、白色被膜の中に黒っぽい筋が散見された。

（比較例２）
被覆材１に替えて被覆材６を使用した以外は、実施例１と同様の方法で塗装を行ったところ、実施例のような質感は得られず、単調な白色被膜となった。

Claims

着色骨材を含む被覆材であって、
樹脂成分（Ａ）、モース硬度５超の骨材を基体粒子とする着色骨材（Ｂ）、及び着色顔料（Ｃ）を含み、上記樹脂成分（Ａ）の固形分１００重量部に対し、上記着色骨材（Ｂ）を２０～２０００重量部含み、
上記着色骨材（Ｂ）と上記着色顔料（Ｃ）との重量比が１００：１～１００：５０であることを特徴とする被覆材。
モース硬度５以下の粉粒体（Ｄ）を含むことを特徴とする請求項１記載の被覆材。
鏝塗りに適用可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の被覆材。