JP3490855B2 - 厚膜形弾性断熱塗材及びこれを用いた塗装断熱工法 - Google Patents
厚膜形弾性断熱塗材及びこれを用いた塗装断熱工法Info
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Description
有する塗膜を形成し得る塗料に関し、特に建造物壁面の
内外装仕上げに好適な厚膜形弾性断熱塗料及びこれを用
いた塗装断熱工法に関する。
化を制御するために、建物の壁の内外面にスチレン発泡
体やガラスウ−ルなど断熱部材を面状に配置することが
広く実施されている。一方、断熱性を付与する塗装材と
しても無機又は有機の微細発泡体又は微細中空発泡体を
骨材として使用したものが知られている。このような断
熱性を付与する塗装材としては、例えば、造膜温度が1
0℃以下の樹脂エマルジョン、水硬性セメント、及び樹
脂発泡体粒子を含有する弾性皮膜形成用樹脂組成物(特
開昭60−94470号公報)などが提案されている。
該組成物によれば弾性を有する厚膜が形成できるが、セ
メント成分を含むために数時間で固まるため、2液貯蔵
を要し必要量をその都度調合する必要があり、材料管理
面でも非常に手間がかかるという問題があった。また、
骨材として無機の骨材を使用した場合には、中空発泡体
が破壊しやすく、そのため断熱性が低下しやすかった。
を解決すべく鋭意検討した結果、特定性状を有する樹脂
エマルジョン、樹脂発泡体粒子及び顔料を含有する塗材
が断熱性、消音性等に優れた塗膜を形成し得ることを見
出し本発明に到達した。
℃以下、造膜温度25℃以下である樹脂を水分散化して
なる弾性系樹脂エマルション、及び(B)熱伝導率0.
02〜0.1kcal/m・h・℃で、かさ密度0.0
2〜0.5g/cc、粒子径0.2〜8mmである樹脂
発泡体粒子、及び(C)顔料を、(A)/(B)の固形
分体積比が100/50〜100/500で、且つ
(C)の(A)に対する顔料体積濃度が1〜50%とな
るよう含有し、セメントを含まない塗材で、該塗材によ
る塗膜の熱伝導率が0.3Kcal/m・h・℃以下で
あることを特徴とする厚膜形弾性断熱塗材、及び該厚膜
形弾性断熱塗材を基材面に塗装してなる塗装断熱工法を
提供するものである。
ン(A)は、ガラス転移温度が30℃以下、好ましくは
−20〜20℃で、造膜温度が25℃以下、好ましくは
−10〜20℃である樹脂を水分散化してなる樹脂エマ
ルションである。
酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン・ブタ
ジエン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂(2液形も含
む)などが挙げられ、これらは単独あるいは2種以上組
み合わせて用いることができる。特に樹脂エマルション
として、非架橋系では(メタ)アクリル酸アルキルエス
テル、スチレン、酢酸ビニル、不飽和酸等より選ばれた
1種又は2種以上のビニルモノマ−を乳化重合してなる
(共)重合体エマルションが好適であり、また架橋系で
はカルボニル基含有アクリル(共)重合体及びヒドラジ
ン化合物を含む架橋型エマルション(例えば、特開平4
−249587号等)や、該エマルションと水性ポリウ
レタン樹脂との併用(例えば、特開平5−339542
号等)が乾燥性等の点から好適である。
と、得られる断熱塗膜の弾性が乏しくなり、ワレ等の塗
膜欠陥が生じるので好ましくない。また造膜温度が25
℃を越えると、同様にワレ等の塗膜欠陥が生じ易くなる
ので好ましくない。
が50重量%以上となるよう調整されるのが好ましい。
加熱残分が50重量%未満では、断熱塗膜形成時の体積
減少が大きくなり、ワレ等の塗膜欠陥が生じるので好ま
しくない。
は、熱伝導率0.02〜0.1kcal/m・h・℃、
好ましくは0.02〜0.08kcal/m・h・℃
で、かさ密度0.02〜0.5g/cc、好ましくは
0.02〜0.1g/cc、粒子径0.2〜8mm、好
ましくは0.5〜5mmの粒子である。具体的には、例
えば発泡ポリスチレン粒子、発泡ポリエチレン粒子、発
泡ポリプロピレン粒子、発泡ポリウレタンなどの樹脂発
泡体粒子、及びこれら樹脂発泡体粒子に種々公知の表面
処理が施されたものが挙げられる。これらは球形、破砕
形のいずれの形状でもよい。該樹脂発泡体粒子(B)
は、熱伝導率が0.1kcal/m・h・℃を越える
と、得られる塗膜の断熱効果が低減するので好ましくな
く、またかさ密度が0.5g/ccを越えると軽量化が
損なわれ厚膜塗布が難しくなり、0.02g/cc未満
では樹脂発泡体粒子が貯蔵中塗液表面に浮き塗液の均一
性が損なわれるので好ましくない。また、粒子径が8m
mを越えると吹付けなどの塗装作業に支障をきたし、
0.2mm未満では樹脂発泡体粒子の表面積が増大する
ため塗料が増粘するので好ましくない。
の配合量は、前記樹脂エマルジョン(A)/樹脂発泡体
粒子(B)の固形分体積比が100/50〜100/5
00、好ましくは100/100〜100/450とな
るよう含有する。上記樹脂発泡体粒子(B)の配合量が
これより少ないと、得られる塗膜の断熱性、遮音性、厚
膜性が不十分となり、多いとバインダ−分が少なくなり
塗膜強度が低下するので好ましくない。
従来公知のものが使用でき、例えば酸化チタン、カ−ボ
ンブラック、フタロシアニンブル−、酸化鉄などの着色
顔料;クレ−、タルク、マイカ、シリカ、炭酸カルシウ
ムなどの体質顔料などが挙げられる。
マルジョン(A)に対する顔料体積濃度(以下、「PV
C」と略称することがある)が1〜50%、好ましくは
10〜50%となるよう配合される。ここで「PVC」
は樹脂及び顔料の混合物固形分に占める顔料分の体積割
合(%)であり、(顔料分の体積)/(顔料分の体積+
樹脂固形分の体積)×100なる式から得られるもので
ある。PVCが1%未満では得られる断熱塗膜の強度が
不十分であり、一方50%を越えると断熱塗膜の柔軟性
が損なわれ脆くなるので好ましくない。
に、さらに必要に応じて従来公知の骨材を併用してもよ
い。骨材としては、例えばパ−ライト、火山れき、バ−
ミキュライト焼成物などの無機の微細発泡体、シラスバ
ル−ン、ガラスバル−ン、シリカバル−ンなどの微細中
空発泡体等が挙げられ、その配合割合は、通常、樹脂エ
マルジョン(A)の固形分重量に対して10重量%以下
が適当である。
て造膜助剤、増粘タレ止め剤、消泡剤、分散剤、難燃化
剤、繊維状物質などを添加することができる。このう
ち、繊維状物質は塗膜の乾燥を速め塗膜強度を向上させ
るために使用され、例えば硫酸マグネシウム、ポリエチ
レン、パルプ、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ナ
イロン、ビニロン、ガラス繊維、炭素繊維などが例示で
き、特に無機系の繊維状物質は難燃化にも寄与しうるも
のである。該繊維状物質の配合割合は、通常、樹脂エマ
ルジョン(A)の固形分重量に対して5重量%以下が適
当である。
る塗膜は、その熱伝導率が0.3Kcal/m・h・℃
以下、好ましくは0.2Kcal/m・h・℃以下、さ
らに好ましくは0.15Kcal/m・h・℃以下であ
ることが必須である。塗膜の熱伝導率が0.3Kcal
/m・h・℃を越えると断熱性が不十分となるので好ま
しくない。
装してなる塗装断熱工法を提供するものである。本発明
工法では上記断熱塗材による断熱塗膜のみで仕上げても
良いし、さらに該塗膜上に上塗り塗装を行なってもよ
い。
ンクリ−ト、モルタル、スレ−ト;陶磁器、タイル等の
セラミック類;プラスチック、木材、石材、金属などの
素材面や、これら素材上に設けられたアクリル樹脂系、
アクリルウレタン樹脂系、ポリウレタン樹脂系、フッ素
樹脂系、シリコンアクリル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系な
どの旧塗膜面が挙げられ、これらはそれぞれ適宜素地調
整を行っておくことが望ましい。
もできるが、付着性の面からシ−ラ−やプライマ−層を
予め基材面に設けておいてもよい。これらは、必要に応
じて基材に塗装されるものであり、基材と断熱塗膜との
付着性向上や基材からのエフロ防止、多孔質基材による
断熱塗膜の吸い込みムラ防止などを目的として用いられ
る。具体的には、例えばアクリル樹脂系、塩化ビニル樹
脂系、酢酸ビニル樹脂系、エポキシ樹脂系、塩化ゴム系
などから選ばれる1種又は2種以上組合せた樹脂成分を
有するシ−ラ−やプライマ−が挙げられる。水回りなど
の高度の耐水性が要求される場所では適宜塗り重ねても
よい。
−ラ−やプライマ−塗膜上に塗装する。該断熱塗材の塗
装は、例えば吹き付け、流し込み、コテ塗り、ロ−ラ
−、刷毛など従来公知の方法で行うことができる。基材
面上に形成される断熱塗膜の膜厚は、要求される断熱性
能によって適宜選択でき、通常3〜10mm程度が適当
である。
体的なテクスチャ−の形成、また基材面のひびワレ等へ
の追随、隠蔽などを目的として設けることができる。テ
クスチャ−の形成は公知の塗布具を用いて凹凸状になる
ように塗布することができる。また、塗布後に押え工法
で平滑に仕上ることもできる。
う場合には、上塗り塗装として、断熱塗膜との付着や
中塗塗膜の機能、仕上り面の着色や光沢の付与、耐候
性、耐水性、耐汚染性等の付与、の両方を目的として、
のための下地調整材を塗装後にのための上塗り塗料
を塗装するか、の両方を備えた上塗り塗料を塗装す
ることができ、またのための上塗り塗料のみを塗装し
てもよい。
みを塗装する場合においても、断熱塗膜上に塗られる塗
料が、形成塗膜の伸び率が20℃雰囲気で20%以上の
弾性塗料であることが好ましい。ここで塗膜の伸び率
は、恒温槽付万能引張試験機(島津製作所製。オ−トグ
ラフAG2000B型)を用い、20℃において引張速
度200mm/分で測定したときの値であり、測定に使
用する試料はJIS−A−6909に従って作成したも
のである。
性の差によって上塗り塗膜表面に経時でワレやハガレが
生じるので好ましくない。
粒子のように耐溶剤性の非常に低い成分を含む場合に
は、断熱塗膜上に直接塗られる塗料は水系塗料であるこ
とが好ましい。
しては、断熱塗膜上に中塗り塗料の機能を有する微弾性
塗材であり、形成塗膜の伸び率が20℃雰囲気で20〜
100%であることが望ましい。例えば反応硬化型のア
クリル系エマルション等の合成樹脂エマルション系やポ
リマ−セメント系などの塗材が挙げられる。
制限なく従来公知の仕上り面の着色や光沢の付与、また
高耐候性、耐水性、耐汚染性などを付与しうる水系又は
有機溶剤系の塗料が適用でき、例えば、アクリル樹脂、
アクリル・ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹
脂、シリコン・アクリル樹脂などを主成分とし、顔料類
や塗料用添加剤等を含有するものが挙げられる。
は、例えばアクリルラテックスやゴムラテックス等の断
熱塗材の説明で述べた(A)成分と同様の樹脂エマルシ
ョンを主成分とし、顔料類や塗料用添加剤等を含有し、
これらを水に分散させてなるもので、形成塗膜の伸び率
が20℃雰囲気で100〜700%を示す厚膜形弾性上
塗り塗料などが挙げられる。該上塗り塗料は単層形や複
層形のいずれであってもよい。該上塗り塗料の塗装の前
に、断熱塗膜との付着向上のために必要に応じてシ−ラ
−を塗装してもよい。
性等の点からは特にの両方を備えた厚膜形弾性塗
料、特に単層形の厚膜形弾性塗料を用いるのが好適であ
る。
ラ−、刷毛などの方法で、200〜3,000g/m2
の範囲の塗布量が適している。
説明する。
を得た。表1中における(注1)〜(注9)は下記の通
りである。
膜温度15℃のアクリル・スチレン共重合体の水性エマ
ルション、固形分55% (注2)A−2:ガラス転移温度33℃、造膜温度15
℃の酢酸ビニル系樹脂の水性エマルション、固形分65
% (注3)A−3:ガラス転移温度20℃、造膜温度15
℃のカルボニル基含有アクリル共重合体水性エマルショ
ン及び架橋剤としてアジピン酸ジヒドラジドを含む架橋
型エマルション、固形分55% (注4)発泡ポリスチレン粒子:三菱化学産資社製、熱
伝導率0.03Kcal/m・h・℃、球径0.5〜3
mm、かさ密度0.04g/ccの球形粒子 (注5)発泡ポリスチレン粒子:三菱化学産資社製、熱
伝導率0.03Kcal/m・h・℃、粒子径0.2〜
8mm、かさ密度0.04g/ccの破砕品 (注6)酸化チタン:テイカ社製、比重4.0 (注7)クレ−:白石カルシウム社製、比重2.65 (注8)硫酸マグネシウム:宇部興産社製、繊維状、比
重2.3 (注9)セメント:普通ポルトランドセメント (注10)増粘剤:「アデカノ−ルUH−420」、旭
電化社製 (注11)消泡剤:「SNデフォ−マ−A−63」、サ
ンノプコ社製 (注12)分散剤:「ノプコスパ−ス44C」、サンノ
プコ社製 上記の通り得られた各塗材をテフロン樹脂被覆鋼板上に
乾燥膜厚で約5mmとなるように吹付け塗装し、20℃
・65%RHの恒温恒湿室で7日間乾燥して塗膜を形成
した。次いでテフロン樹脂被覆鋼板より塗膜を引き剥が
し、膜厚約5mmのフリ−塗膜を作成した。このフリ−
塗膜の比重及び熱伝導率を調べ、結果を表1に示す。
アGシ−ラ−」、関西ペイント社製、商品名)を塗布・
乾燥させた試験板上に、上記の通り得られた各塗材を上
水で15,000〜20,000cpsに粘度調整し
て、乾燥膜厚で約5mmとなるように吹付け塗装し、2
0℃・65%RHの恒温恒湿室で7日間乾燥して塗膜を
形成した。実施例の各塗材は平滑な仕上げだけでなくリ
シン状仕上げが可能であった。次いで各塗材及び得られ
た試験塗板を下記性能試験に供した。結果を表1に示
す。
℃):フリ−塗膜を70×150mmに切断したものを
試料として、「KemthermQTM−D3」(京都
電子工業社製)を用いて測定した。
リシンガン、タイルガン、スタッコガンを夫々用いて塗
装作業性を調べた。○は全てのガンで問題なく吹付けで
きる、△は塗材の微粒化が悪く作業時間がかかる、×は
吹付けできない、を夫々示す。 (*3)厚塗性:各塗材について、1回の吹付け塗装で
3mm(乾燥膜厚で)以上の厚膜塗装が可能かどうかを
調べた。○は3mm以上、△は1〜3mm、×は1mm
未満を示す。
000〜20,000cpsに粘度調整後の使用限界時
間を調べた。
膜表面に指で触れた時の粘着の有無を調べた。○は粘着
なし、△はやや粘着あり、×はかなり粘着あり、を示
す。
IS A 6909の温冷繰り返し試験に準じて、<水
中に18時間浸漬〜−20℃の恒温器中で3時間冷却〜
50℃の恒温器中で5時間加温>を1サイクルとして1
0サイクル試験後の塗膜面の状態を目視で評価した。○
は、塗膜面に異常なし、△は、塗膜面にワレ・ハガレ・
フクレがわずかに認められる、×は、塗膜面にワレ・ハ
ガレ・フクレが著しく認められる、を示す。
メーターを用いて、1000時間試験後の塗膜状態を目
視観察した。○は塗膜面にワレ・ハガレ、フクレが認め
られない、△は塗膜面にワレ・ハガレ、フクレは認めら
れないがやや光沢の低下が認められる、×は塗膜面にワ
レ・ハガレフクレが認められる、を示す。
関西ペイント社製、商品名)を塗布・乾燥させた試験板
上に、上記の通り得られた各断熱塗材を上水で15,0
00〜20,000cpsに粘度調整して、塗布量約5
kg/m2 となるように吹付け塗装し、20℃・65%
RHの恒温恒湿室で1日間放置後、この上に表2に示す
上塗り塗装の組み合せ及び順序で各上塗り塗料を同表に
示す塗布量で塗装し、20℃・65%RHの恒温恒湿室
で7日間乾燥して塗装板を得た。尚、比較例8、9は試
験板上に断熱塗材を塗装せず直接表2に示す上塗り塗装
を行なった。また実施例1の断熱塗膜上にeの上塗り塗
料を塗装したところ、断熱塗膜が溶解してしまい膜を形
成できなかった。
である。
整材、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜の伸び率6
0% b.「ア−バンテリア」:水性厚膜形単層弾性上塗り塗
料、低汚染形、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜の
伸び率350% c.「アレスゴムタイルラフ」:アクリルゴム系複層用
主材、防水形、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜の
伸び率300% d.「アレスタイルラフ」:アクリルエマルション系複
層用主材、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜の伸び
率1% e.「アレスセラレタン」:溶剤形アクリルウレタン樹
脂系上塗り塗料、シリケ−ト配合による非汚染形、関西
ペイント社製、商品名、形成塗膜の伸び率30% f.「アクアレタン」:水性アクリルウレタン樹脂系上
塗り塗料、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜の伸び
率100% g.「アレスゴムタイルトップU」:溶剤形アクリルウ
レタン樹脂系クリヤ−塗料、柔軟形、関西ペイント社
製、商品名、形成塗膜の伸び率200% h.「アレスアクアグロス」:水性アクリル樹脂系上塗
り塗料、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜の伸び率
120% i.「アレスアクアシリコンAC」:水性アクリルシリ
コン樹脂系上塗り塗料、関西ペイント社製、商品名、形
成塗膜の伸び率150% j.「オ−デフレシュF−100」:水性フッ素樹脂系
上塗り塗料、日本ペイント社製、商品名 k.「アレスア−バンテリアデコ」:水性厚膜形単層弾
性上塗り塗料(玉吹き用)、低汚染形、関西ペイント社
製、商品名、形成塗膜の伸び率350% l.「アレスセラマイルドレタン」:タ−ペン可溶ポリ
ウレタン樹脂系上塗り塗料、関西ペイント社製、商品
名、形成塗膜の伸び率40% m.「アレスセラマイルド」:タ−ペン可溶非水分散形
アクリル樹脂系上塗り塗料、関西ペイント社製、商品
名、形成塗膜の伸び率80% n.「アレスセラフッソ」:溶剤形非水分散形フッ素樹
脂系上塗り塗料、関西ペイント社製、商品名、形成塗膜
の伸び率100% 次いで得られた塗装板を下記性能試験に供した。結果を
表2に示す。
℃):テフロン樹脂被覆鋼板上に各断熱塗材及び上塗り
塗装を各例に従って上記の通り塗装し、20℃・65%
RHの恒温恒湿室で7日間乾燥して塗膜を形成した。次
いでテフロン樹脂被覆鋼板より塗膜を引き剥がし、各フ
リ−塗膜を作成した。このフリ−塗膜を70×150m
mに切断して試料とし、「KemthermQTM−D
3」(京都電子工業社製)を用いて測定した。
後の塗膜表面の状態を目視で観察した。○は異常なし、
×はワレやチジミなどの欠陥あり、を示す。
JIS A 6909の温冷繰り返し試験に準じて、<
水中に18時間浸漬〜−20℃の恒温器中で3時間冷却
〜50℃の恒温器中で5時間加温>を1サイクルとして
10サイクル試験後の塗膜面の状態を目視で評価した。
○は、塗膜面にワレ・ハガレがなく変色も認められな
い、×は、塗膜面にワレ・ハガレ・変色が認められる、
を示す。
で南面に向って、塗面を上に傾斜角30度にして6カ月
屋外放置した後の塗膜表面の汚れを目視観察した。◎は
殆ど汚れがない、○は僅かに汚れが認められる、△は汚
れが認められる、×は汚れが著しい、を示す。
オメーターを用いて、1000時間試験後の塗膜状態を
目視観察した。○は、塗膜面にワレ・ハガレ、フクレが
認められない、△は、塗膜面にワレ・ハガレ、フクレは
認められないがやや光沢の低下が認められる、×は、塗
膜面にワレ・ハガレフクレが認められる、を示す。
エマルジョン、樹脂発泡体粒子及び顔料を含有すること
により、塗装作業に何等制限を受けることなく、断熱
性、消音性等に優れた断熱塗膜を形成できる。
Claims (5)
- 【請求項1】(A)ガラス転移温度30℃以下、造膜温
度25℃以下である樹脂を水分散化してなる弾性系樹脂
エマルション、及び(B)熱伝導率0.02〜0.1k
cal/m・h・℃で、かさ密度0.02〜0.5g/
cc、粒子径0.2〜8mmである樹脂発泡体粒子、及
び(C)顔料を、(A)/(B)の固形分体積比が10
0/50〜100/500で、且つ(C)の(A)に対
する顔料体積濃度が1〜50%となるよう含有し、セメ
ントを含まない塗材で、該塗材による塗膜の熱伝導率が
0.3Kcal/m・h・℃以下であることを特徴とす
る厚膜形弾性断熱塗材。 - 【請求項2】 基材面に、(A)ガラス転移温度30℃
以下、造膜温度25℃以下である樹脂を水分散化してな
る弾性系樹脂エマルション、及び(B)熱伝導率0.0
2〜0.1kcal/m・h・℃で、かさ密度0.02
〜0.5g/cc、粒子径0.2〜8mmである樹脂発
泡体粒子、及び(C)顔料を、(A)/(B)の固形分
体積比が100/50〜100/500で、且つ(C)
の(A)に対する顔料体積濃度が1〜50%となるよう
含有し、セメントを含まない塗材で、該塗材による塗膜
の熱伝導率が0.3Kcal/m・h・℃以下である厚
膜形弾性断熱塗材を塗装してなる塗装断熱工法。 - 【請求項3】 厚膜形弾性断熱塗材による断熱塗膜上に
上塗り塗装を行なう請求項2記載の塗装断熱工法。 - 【請求項4】 上塗り塗装の際に、断熱塗膜上に塗られ
る塗料が、形成塗膜の伸び率が20℃雰囲気で20%以
上の弾性塗料である請求項3記載の塗装断熱工法。 - 【請求項5】 上塗り塗装として、形成塗膜の伸び率が
20℃雰囲気で100〜700%を示す厚膜形単層弾性
上塗り塗料を塗装してなる請求項3又は4記載の塗装断
熱工法。
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