JP4007471B2 - 無機系塗膜の改修工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主に建築物、土木構造物等に形成された無機系塗膜の改修工法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
建築物、土木構造物等の躯体を保護するため、種々の塗料がその表面に塗付されている。この中で、反応性珪素化合物または珪素樹脂等を結合材とする無機系塗料は、耐候性、塗膜強度等の点で優れた塗膜物性を有するため、高性能を付与する塗膜を形成するものとして使用されている。
【０００３】
しかし、これらの無機系塗料により形成された塗膜は、一般に高い硬度を有するものが多い。このような高い硬度を有する塗膜は、下地の種類にもよるが、特に長期間屋外で暴露されると、太陽光や降雨、あるいは温度や湿度変化等の影響によって、塗膜に割れを生じる場合がある。このような割れを生じた無機系塗膜に対し、改修を施す必要が生じてくるが、通常使用される下塗り塗料を用いても、無機系塗膜に対し十分な密着性を確保できないという問題がある。さらに、このような割れを覆い隠し、かつ再発させないようにする方法は未だ提案されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明が解決しようとする課題は、無機系塗膜との密着性に優れ、無機系塗膜の割れをカバーでき、さらには、割れが再発することのない無機系塗膜の改修工法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、これらの課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定組成の下塗り塗料を塗付した後に、特定仕上塗料を塗付する改修工法を見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、下記の無機系塗膜の改修工法に係るものである。
１．ビニル系共重合体を主たる結合材とし加水分解性シリル基を含有する下塗り塗料を塗付した後、ビニル系共重合体を主たる結合材とし、２０℃での伸びが５％以上である仕上塗料を塗付することを特徴とする反応性珪素化合物または珪素樹脂を結合材とする割れを生じた無機系塗膜の改修工法。
２．下塗り塗料が、アミノ基を含有するビニル系共重合体を主たる結合材とし、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有する化合物を含有するものであることを特徴とする１．に記載の割れを生じた無機系塗膜の改修工法。
３．下塗り塗料が、（Ａ）アミノ基を含有するアミン当量１５００〜６０００のアクリル系共重合体を固形分で１００重量部に対して、（Ｂ）一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有するエポキシ当量３００〜８００の化合物が、固形分で１０〜５０重量部、を含有するものであることを特徴とする１．または２．に記載の割れを生じた無機系塗膜の改修工法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づき詳細に説明する。
【０００８】
本発明の改修工法の対象となる無機系塗膜は、反応性珪素化合物または珪素樹脂等を結合材とする無機系塗料により形成された塗膜である。本発明は、このような無機系塗膜のうち、特に割れを生じたものに対して適用することが有効である。
【０００９】
本発明の第１の工程にて用いる下塗り塗料は、ビニル系共重合体を主たる結合材とし加水分解性シリル基を含有するものであり、無機系塗膜への優れた密着性を発揮するものである。
【００１０】
ビニル系共重合体を構成する単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート（メチルアクリレートまたはメチルメタアクリレートのいずれかであることを示す。以下において同じ。）、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなどのアルキル基含有（メタ）アクリル系単量体；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの水酸基含有（メタ）アクリル系単量体；（メタ）アクリル酸などのエチレン性不飽和カルボン酸；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレートなどのアミノ基含有（メタ）アクリル系単量体；Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミドなどのアミド基含有（メタ）アクリル系単量体；アクリロニトリルなどのニトリル基含有（メタ）アクリル系単量体；グリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基含有（メタ）アクリル系単量体、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビニル単量体；マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、シトラコン酸などのα，β−エチレン性不飽和カルボン酸；スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸などのスルホン酸含有ビニル単量体；無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物；塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレンなどの塩素含有単量体；ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテルなどの水酸基含有アルキルビニルエーテル；エチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテルジエチレングリコールモノアリルエーテルなどのアルキレングリコールモノアリルエーテル；エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのα−オレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニルなどのビニルエステル；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのビニルエーテル；エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテルなどのアリルエーテル等を例示できる。
【００１１】
本発明の下塗り塗料では、上記のようなビニル系単量体のうちの２種以上を共重合して得られる共重合体を主たる結合材とするが、このうちアミノ基を含有するビニル系共重合体が好ましく使用される。この場合のアミン当量は１５００〜６０００であることが望ましい。
【００１２】
本発明の下塗り塗料では、加水分解性シリル基を含有することが必須である。加水分解性シリル基は、ケイ素原子に対して、ハロゲン原子、アルコキシル基、アシロキシ基、フェノキシ基、イミノオキシ基もしくはアルケニルオキシ基が１〜３個結合したものである。
本発明では、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有する化合物が好ましく使用される。このような化合物としては、エポキシ基と加水分解性シリル基の両方を有する化合物、重合体、共重合体やエポキシ基含有のシランカップリング剤等があり、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイミノオキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリイソプロペニルオキシシランまたはγ−シソシアネートプロピルトリメトキシシランなどとグリシドールとの付加物、あるいはγ−アミノプロピルトリメトキシシランなどとジエポキシ化合物との付加物などがあげられる。
このような化合物のエポキシ当量は３００〜８００であることが好ましい。
【００１３】
下塗り塗料においては、
（Ａ）アミノ基を含有するアクリル系共重合体
（Ｂ）一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有する化合物
を混合する形態が望ましく、混合比率としては、固形分換算で、（Ａ）が１００重量部に対して、（Ｂ）が１０〜５０重量部含有させることが好ましい。
【００１４】
下塗り塗料においては、（Ａ）、（Ｂ）以外に、酸化チタン、炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、ホワイトカーボン、珪藻土等の顔料の他、分散剤、消泡剤、粘性調整剤、可塑剤、防腐剤、防黴剤、レベリング剤、沈降防止剤、たれ防止剤等の公知の添加剤を配合することもできる。
【００１５】
下塗り塗料を塗付する際には、ハケ塗り、スプレー塗装、ローラー塗装等種々の方法により塗装することができる。
その乾燥膜厚は、１０〜１５０μｍとなるように塗付するのが好ましい。１０μｍより薄い場合は、無機系塗膜への密着性が低下したり、割れを隠ぺいできない傾向となる。１５０μｍより厚い場合は、塗付時に垂れが生じたり、乾燥時間が長くなったりする。
【００１６】
本発明の第２の工程で用いる仕上塗料は、ビニル系共重合体を主たる結合材とし、２０℃での伸びが５％以上であるものであり、無機系塗膜の割れをカバーでき、改修後は割れを再発させず、美観を付与することができ、第１の工程で用いる下塗り塗料との密着性に優れるものである。
主たる結合材としては、たとえば、アクリル系単量体を共重合したもの、珪素含有ビニル系単量体を他のビニル系単量体と共重合したもの、フッ素含有ビニル系単量体を他のビニル系単量体と共重合したもの等が使用できる。
これらの結合材において、水酸基とイソシアネート化合物、カルボニル基とヒドラジド基、カルボン酸と金属イオン、エポキシ基とアミン、エポキシ基とカルボキシル基、カルボン酸とアジリジン、カルボン酸とカルボジイミド、カルボン酸とオキサゾリン、アセトアセテートとケチミンなどを利用した架橋反応性を付与させることも可能である。
【００１７】
本発明の仕上塗料では、下地の割れ再発を防ぐ観点から、２０℃での伸び（JIS A 6909 6.31に示す方法に準じて測定される値）が、５％以上であることが必要である。さらには３０％以上であることが好ましい。
【００１８】
本発明の仕上塗料には、通常塗料に用いられる無機系着色顔料、有機系着色顔料、体質顔料などを配合することができる。また、可塑剤、防腐剤、防黴剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、艶消し剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を単独あるいは併用して配合することができる。さらに、雨垂れ汚染を防止するため、アルコキシシラン化合物、および／またはその縮合物を含むもの等を配合することもできる。
【００１９】
仕上塗料を塗付する際には、ハケ塗り、スプレー塗装、ローラー塗装等種々の方法により塗装することができる。
塗装する色については、全体を一色で塗装してもよいし、二色以上で塗り分けることもできる。二色以上で塗り分ける場合においては、たとえば、全体を一色で塗装した後に、異なる色を斑点状に塗装する等の方法が可能である。下地がタイル調のような凹凸を有する場合は、全面を一色に塗装した後、凸部のみを異なる色でローラー塗装する方法等も可能である。
【００２０】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確にする。
【００２１】
（１）試験板作製
無機系塗膜が形成された成形板を屋外暴露試験に供し、このうち塗膜表面に微細な割れが発生した成形板を１５０×７０ｍｍに切り出した。この成形板に、表１に示す下塗り塗料を乾燥膜厚が４０μｍとなるように塗付し、２０℃、６５％ＲＨ（以下、「標準状態」という）にて４時間乾燥させた。次に、仕上塗料（原料を表２に、配合を表３に示す）を乾燥膜厚が８０μｍとなるように塗付し、標準状態にて１４日間乾燥させた。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
【表３】

【００２５】
（２）試験および結果
作製した試験板を用い、下記の試験を行った。下塗り塗料と仕上塗料との組み合わせ、および試験結果を表４に示す。
【００２６】
▲１▼初期密着性
作製した試験板について、JIS K5400 8.5.2 碁盤目テープ法に準じ、密着性を評価した。評価は、◎：欠損部面積が５％以内、○：欠損部面積が５〜３５％、×：欠損部面積が３５％以上とした。
【００２７】
▲２▼浸水後密着性
作製した試験板を２０℃の水に１６８時間浸漬した後、JIS
K5400(1990) 8.5.2 碁盤目テープ法に準じ、密着性を評価した。評価は、◎：欠損部面積が５％以内、○：欠損部面積が５〜３５％、×：欠損部面積が３５％以上とした。
【００２８】
▲３▼耐湿潤冷熱繰り返し性
作製した試験板について、JIS K5400 9.4 耐湿潤冷熱繰り返し性試験に準じ、２０℃の水中に１８時間浸した後、−２０℃の恒温層で３時間冷却し、次に５０℃の恒温層で３時間加温する操作を１サイクルとし、このサイクルを１０サイクル行った後の塗膜表面状態を目視にて確認した。評価は、○：異常なし、×：割れ、膨れ、または剥れ発生とした。
【００２９】
【表４】

【００３０】
表４の結果からも明らかなように、下塗り塗料として加水分解性シリル基を有しないものを使用した比較例１では、無機系塗膜への密着性が劣り、耐湿潤冷熱繰り返し性においては塗膜に膨れや剥れを生じた。仕上塗料の２０℃での伸びが不十分な比較例２では、耐湿潤冷熱繰り返し性において塗膜に割れを生じた。
これに対し、本発明である実施例１〜３は、いずれの試験においても良好な結果が得られた。特に実施例１〜２では、アミノ基含有ビニル系共重合体を主結合材とし、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有する化合物を含有するものを下塗り塗料として用いたので、さらに優れた密着性を示した。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の無機系塗膜の改修工法は、特定組成の下塗り塗料を塗付した後に、特定仕上塗料を塗付するものである。本発明の密着性に優れた下塗り塗料により、従来困難であった無機系塗膜の改修が可能となる。また、下塗り塗料が仕上塗料と無機塗膜との間に介在することによる緩衝作用と、仕上塗料の可撓性との相乗効果により、無機系塗膜の割れをカバーでき、さらに割れの再発を防ぐことができる。

Claims (3)

1. 無機系塗膜の改修において、ビニル系共重合体を主たる結合材とし加水分解性シリル基を含有する下塗り塗料を塗付した後、ビニル系共重合体を主たる結合材とし、２０℃での伸びが５％以上である仕上塗料を塗付することを特徴とする反応性珪素化合物または珪素樹脂を結合材とする割れを生じた無機系塗膜の改修工法。
2. 下塗り塗料が、アミノ基を含有するビニル系共重合体を主たる結合材とし、一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有する化合物を含有するものであることを特徴とする請求項１に記載の割れを生じた無機系塗膜の改修工法。
3. 下塗り塗料が、（Ａ）アミノ基を含有するアミン当量１５００〜６０００のアクリル系共重合体を固形分で１００重量部に対して、（Ｂ）一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併せ有するエポキシ当量３００〜８００の化合物が、固形分で１０〜５０重量部、を含有するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の割れを生じた無機系塗膜の改修工法。