JP4637654B2 - 塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築物内装面の塗装方法に関するものである。

従来、建築物の内装壁面用の壁装材としては、砂壁、繊維壁、じゅらく壁、木粉壁等の意匠面が形成可能な各種材料が知られている。通常、このような壁装材は、砂、繊維、木粉等の粉粒体とセルロース等の糊料とを主成分とする混合物に対し、施工現場において適当量の水を混合することによって施工される。

最近では、天然石粉砕物、陶磁器粉砕物等や、これら粉砕物に着色コーティングを施して得られる着色骨材と、合成樹脂エマルションを主成分とする材料が内装壁面用の仕上塗材として使用されるケースも増加している。このような塗材は、上記壁装材とは異なる趣の仕上外観を得ることができるものである。但し、下地を完全に隠蔽することは困難であるため、その施工においては仕上塗材の類似色（共色）に着色したシーラーが予め塗装されている。

ところで、建築物の内装壁面に塗装を施す場合、被塗面となる基材が天然平板、合板等の木質基材であると、木質板に内在するアクが塗膜表面に滲出し、塗膜外観に悪影響を与えるおそれがある。また、基材が煙草のヤニ等によって汚れた状態である場合も、同様にヤニ等の成分が塗膜表面に滲出するおそれがある。

このような問題を解決するため、カチオン性水性樹脂液を結合剤とする下塗材（カチオン性下塗材）を予め塗装する方法が知られている（特開平６−１６６８３１号公報等）。このようなカチオン性下塗材を顔料で着色し、上述の如き仕上塗材の下塗材として使用すれば、ヤニ・アク等の滲出が抑制できるものと期待できる。
しかしながら、一般にカチオン性下塗材においては、実用上、使用可能な顔料の種類が限られるといった問題や、顔料分散の安定化があまり容易ではなく、顔料を安定に分散させるには特殊な顔料分散剤が必要になる等の問題が生じやすい。すなわち、カチオン性下塗材では、着色の自由度が制限される場合があり、上述の如き仕上塗材の下塗材として用いるには未だ改善の余地がある。

特開平６−１６６８３１号公報

本発明は以上のような問題点に鑑みなされたものであり、アク、ヤニ等が滲出するおそれがある基材に対し仕上塗材を塗装するのに適した塗装方法を得ることを目的とするものである。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、下塗材として、特定の着色微粒体によって着色が施された下塗材を使用する方法に想到し、本発明を完成させるに到った。

すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
１．アク、ヤニ、あるいは手垢汚れが滲出するおそれのある基材に対し、下塗材を塗装した後、仕上塗材を順に塗装する塗装方法において、前記下塗材として、
ｐＨ７以下のカチオン性水性樹脂液（Ａ）、及び平均粒子径１〜３００μｍの着色微粒体（Ｂ）を必須成分とし、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し（Ｂ）成分を１０〜１０００重量部含有し、粘度が１００〜５００Ｐａ・ｓ、チクソトロピーインデックスが４〜６である下塗材を使用し、
前記仕上塗材として、合成樹脂エマルション（Ｃ）及び骨材（Ｄ）を含有し、（Ｄ）成分の混合比率が（Ｃ）成分の固形分１００重量部に対し３００〜２０００重量部である仕上塗材を使用し、
前記下塗材による塗膜と前記仕上塗材による塗膜との色差を２０以下とすることを特徴とする塗装方法。

本発明によれば、被塗面となる基材が天然平板、合板等の木質基材である場合や、基材が煙草のヤニ等によって汚れた状態である場合においても、アク、ヤニ等の成分が塗膜表面に滲出することを抑え、塗膜の美観性を保持することができる。

本発明で用いる下塗材では、一般的な顔料ではなく特定の着色微粒体によって着色を施すため、下塗材の電荷特性等に左右されることなく、所望の色相に調色を行うことができ、仕上塗材の色相に合わせることも容易である。また、下地の不陸等を平滑化する下地調整機能を付与することも可能である。さらに、着色微粒体の粒径特性により仕上塗材の塗装作業性、仕上り性等を高めることもできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明の塗装方法は、主に建築物の内装用として有用であり、内壁、天井等を構成する各種基材表面に対して適用することができる。具体的にその基材としては、例えば、天然平板、合板等の木質基材、石膏ボード、コンクリート、モルタル、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、石綿セメント板、ＡＬＣ板、サイディング板、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、サーフェーサー、フィラー等）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が貼り付けられたものでもよい。とりわけ本発明の下塗材は、アクが滲出するおそれのある天然平板、合板等の木質基材、あるいはヤニ、手垢等の汚れ成分が滲出するおそれのある各種基材に対して好適なものである。

本発明では、上述の如き基材に対し、まず下塗材を塗装する。本発明における下塗材は、ｐＨ７以下のカチオン性水性樹脂液（以下「（Ａ）成分」という）及び平均粒子径１〜３００μｍの着色微粒体（以下「（Ｂ）成分」という）を必須成分とするものである。

このうち、（Ａ）成分は結合剤であるとともに、アク・ヤニ等の滲出防止機能を有する成分である。
（Ａ）成分のｐＨは７以下、好ましくは１〜６、さらに好ましくは２〜４である。ｐＨがこのような値であることにより、基材からのアク・ヤニ等の滲出が抑えられ、塗膜表面の変色を防止することができる。

（Ａ）成分としては、アミノ基、アンモニウム基、ホスホニウム基等のカチオン性官能基を有する水性樹脂を使用することができる。（Ａ）成分の具体例としては、
（Ａ−１）アミノ基、アンモニウム基、ホスホニウム基等のカチオン性官能基を有するカチオン性モノマーを、その他の重合性モノマーと共に、乳化重合等の方法によって水中で重合したもの；
（Ａ−２）アミノ基、アンモニウム基、ホスホニウム基等のカチオン性官能基を有するカチオン性水溶性樹脂の存在下で、重合性モノマーを乳化重合等の方法によって水中で重合したもの；
（Ａ−３）アミノ基、アンモニウム基、ホスホニウム基等のカチオン性官能基を有するカチオン性界面活性剤の存在下で、重合性モノマーを乳化重合等の方法によって水中で重合したもの；
（Ａ−４）アミノ基、アンモニウム基、ホスホニウム基等のカチオン性官能基を有するカチオン性有機溶剤系樹脂を、有機酸、無機酸等で中和し水を加えて水中に分散させたもの；
（Ａ−５）アミノ基、アンモニウム基、ホスホニウム基等のカチオン性官能基を有するカチオン性界面活性剤を用いて、有機溶剤系樹脂を水中に分散させたもの；
等が挙げられる。このうち、（Ａ−１）、（Ａ−２）、（Ａ−３）は、有機溶剤含有量の少ない水分散性樹脂を容易に製造することができる点で好適である。

（Ａ）成分を構成する重合性モノマーとしては、紫外線吸収性モノマーを使用することも可能である。このようなモノマーを使用することにより、塗膜の変退色を効果的に抑制することができる。紫外線吸収性モノマーとしては、例えば、シアノアクリレート系紫外線吸収性モノマーや、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性モノマー等を挙げることができる。この他、ピペリジル基含有モノマー等のラジカル捕捉能を有するモノマー等を使用することもできる。

（Ａ）成分の最低造膜温度は５℃以下、さらには０℃以下であることが望ましい。このような最低造膜温度を有する（Ａ）成分を採用することにより、造膜助剤の使用量を削減することが可能となる。

下塗材においては、着色微粒体（Ｂ）を混合することにより、任意の色相に着色することが可能となる。
（Ｂ）成分においては、その平均粒子径が１〜３００μｍ（好ましくは３〜２５０μｍ、より好ましくは５〜２００μｍ）の範囲内であることが肝要である。（Ｂ）成分の平均粒子径がこのような範囲内であることにより、分散剤を使用しなくても（Ｂ）成分を塗材中に分散することができるため、仕上塗材の色相に応じて容易にその色相を調整することができ、塗膜の耐水性の点でも有利である。また、顔料で着色したような単一色とは異なる質感が得られ、仕上塗材の質感とマッチさせることができる。さらに、下塗材層を厚膜化することができるため、下地の不陸等を平滑にすることも可能である。仕上塗材の塗装を行う際には、（Ｂ）成分の作用により、仕上塗材の塗装作業性、塗着性、仕上り性、密着性等を高めることもできる。（Ｂ）成分の平均粒子径が上記範囲内から外れる場合は、このような効果が得られ難くなる。

なお、本発明における平均粒子径は、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。

（Ｂ）成分の材質は特に限定されるものではない。（Ｂ）成分の一例としては、自然石、自然石の粉砕物等の無機質粉粒体、あるいはこれらに着色コーティングを施したものが挙げられる。具体的には、無機質粉粒体としては、大理石、御影石、蛇紋岩、花崗岩、蛍石、寒水石、長石、珪石、珪砂、及びこれらの粉砕物、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、金属粒等が挙げられる。

（Ｂ）成分として、着色合成樹脂粉粒体、着色木粉等を使用することもできる。このうち、着色合成樹脂粉粒体としては、例えば、合成樹脂粒子中に顔料が均一に分散したもの、合成樹脂粒子の表面近傍に顔料が局在化したもの、合成樹脂粒子に染料を化学的に結合させたもの等が挙げられる。具体的には、アクリル樹脂ビーズ、ウレタン樹脂ビーズ、ポリアミド樹脂ビーズ、尿素−ホルムアルデヒド樹脂ビーズ、シリコーン樹脂ビーズ、フッ素樹脂ビーズ、フェノール樹脂ビーズ、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂ビーズ、ポリアクリロニトリルビーズ、ベンゾグアナミンビーズ、ナイロンビーズ等の着色物が使用可能である。着色木粉としては、顔料で木粉をコーティングしたもの等が挙げられる。
この他、中空ビーズ等も（Ｂ）成分として使用できる。

（Ｂ）成分の混合量は、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し１０〜１０００重量部、好ましくは５０〜６００重量部である。（Ｂ）成分が１０重量部より少ない場合は、十分な着色効果が得られず、基材を十分に隠蔽することができない。また、仕上塗材塗装時における作業性向上効果等を得ることができない。（Ｂ）成分が１０００重量部より多い場合は、アク・ヤニ等の滲出防止効果が損われやすくなる。基材に対する塗着性、密着性等の点においても不利となる。

下塗材の粘度は５０〜１０００Ｐａ・ｓ（好ましくは１００〜５００Ｐａ・ｓ）である。本発明における下塗材では、その粘度を特定範囲内とすることで、（Ｂ）成分を容易かつ安定に分散させることができ、経時的な凝集、沈降等を抑制することができる。そのため、（Ｂ）成分の１種または２種以上を適宜組み合わせて混合することで、仕上塗材の色相に合わせて容易に調色を行うことができる。なお、本発明における粘度は、ＢＨ型粘度計による２ｒｐｍにおける粘度（２回転目の指針値）を測定することにより求められる値である。測定温度は２３℃である。

下塗材においては、そのチクソトロピーインデックス（ＴＩ）を３〜７（好ましくは４〜６）に設定することにより、（Ｂ）成分の分散安定性をいっそう高めることができる。なお、チクソトロピーインデックス（ＴＩ）は、ＢＨ型粘度計を用い、下記式により求められる値である。測定温度は２３℃である。
＜式＞ＴＩ＝η１／η２
（式中、η１は２ｒｐｍにおける粘度（Ｐａ・ｓ：２回転目の指針値）。η２は２０ｒｐｍにおける粘度（Ｐａ・ｓ：４回転目の指針値））

下塗材は、上記成分を公知に方法によって均一に混合することで製造することができるが、本発明の効果が損われない範囲内であれば、必要に応じ通常塗材に使用可能なその他の成分を混合することもできる。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、可塑剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、希釈剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、顔料、骨材、繊維、触媒、架橋剤等が挙げられる。また、多価金属の塩（例えば、多価金属の硫酸塩、酢酸塩、有機酸塩、珪酸塩等）や多価金属の酸化物を混合することで、塗材の安定性や、アク等の滲出防止効果を高めることもできる。

本発明において、下塗材の色相は仕上塗材の共色となるように調整する。具体的には、下塗材による塗膜と仕上塗材による塗膜との色差が２０以下（好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下）となるようにする。下塗材の色相は、（Ｂ）成分の種類及び混合量により調整することができる。なお、本発明における色差（△Ｅ）は、色差計を用いて測定される値であり、それぞれの塗膜の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はそれぞれ下塗材塗膜のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊。Ｌ^＊ _２、ａ^＊ _２、ｂ^＊ _２はそれぞれ仕上塗材塗膜のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊）

下塗材の塗装方法としては、公知の方法を採用することができ、例えば、コテ塗り、ローラー塗り、刷毛塗り、スプレー塗り等が可能である。下塗材の塗付量は、特に限定されず適宜設定することができるが、通常は０．１〜２ｋｇ／ｍ^２程度とすればよい。基材が不陸、欠損部等を有する場合は、基材の凹部に充填するように下塗材を塗付することもできる。
塗装時には、水等で希釈することによって、下塗材の粘性を上記範囲内に調製することもできる。下塗材の塗装及び乾燥は通常、常温（５〜４０℃程度）で行えばよいが、必要に応じ高温下で行うこともできる。

本発明では、上述の下塗材が乾燥した後、仕上塗材を塗装する。
本発明における仕上塗材としては、種々の仕上塗材が使用可能であるが、とりわけ合成樹脂エマルション（以下「（Ｃ）成分」という）及び骨材（以下「（Ｄ）成分」という）を必須成分とするものが好適である。

このうち（Ｃ）成分としては、例えば、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、シリコーン樹脂、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の樹脂成分からなる合成樹脂エマルションが使用できる。（Ｃ）成分としてはノニオン性またはアニオン性合成樹脂エマルションが好適である。これらは架橋反応性を有するものであってもよい。また、（Ｃ）成分の形態は特に限定されず、１液型、２液型のいずれであってもよい。

（Ｃ）成分の最低造膜温度は、適宜設定することができる。（Ｃ）成分の最低造膜温度を５℃以下、さらには０℃以下に設定すれば、造膜助剤等の混合量を削減することができ、内装仕上げ用として好適な低ＶＯＣ（低揮発性有機化合物）塗材を得ることができる。

（Ｄ）成分は、最終的な仕上外観において美観性を付与する成分である。本発明では、この（Ｄ）成分の１種または２種以上を組み合わせて使用することで、種々の質感、色彩等を有する塗膜を形成することができる。（Ｄ）成分の平均粒子径は通常０．０５〜５ｍｍ（好ましくは０．０８〜３ｍｍ）である。（Ｄ）成分の平均粒子径は通常、（Ｂ）成分の平均粒子径よりも大きく設定される。

（Ｄ）成分としては、自然石、自然石の粉砕物等の天然骨材、及び着色骨材等の人工骨材から選ばれる少なくとも１種以上を好適に使用することができる。具体的には、例えば、大理石、御影石、蛇紋岩、花崗岩、蛍石、寒水石、長石、石灰石、珪石、珪砂、砕石、雲母、珪質頁岩、及びこれらの粉砕物、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、ゴム粒、金属粒等が挙げられる。また、貝殻、珊瑚、木材、炭、活性炭等の粉砕物を使用することもできる。さらに、これらの表面を、顔料、染料、釉薬等で表面処理を行うことにより着色コーティングしたもの等も使用できる。（Ｄ）成分としては、透明性を有する骨材を使用することもできる。

（Ｄ）成分の混合比率は、（Ｃ）成分の固形分１００重量部に対し、通常１００〜４０００重量部、好ましくは３００〜２０００重量部である。

仕上塗材は、上記成分を公知に方法によって均一に混合することで製造することができるが、必要に応じ通常塗材に使用可能なその他の成分を混合することもできる。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、可塑剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、希釈剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、顔料、繊維、触媒、架橋剤等が挙げられる。

仕上塗材の塗装方法としては、公知の方法を採用することができ、例えば、コテ塗り、ローラー塗り、刷毛塗り、スプレー塗り等が可能である。このうちコテ塗り、ローラー塗り、または刷毛塗りを行う場合、本発明では特定組成の下塗材を使用するため塗装作業性、密着性等の点で有利である。
仕上塗材の塗付量は、所望の仕上外観等に応じ適宜設定すればよいが、通常は０．５〜１０ｋｇ／ｍ^２（好ましくは１〜５ｋｇ／ｍ^２）程度である。塗装時には、水等で希釈することもできる。仕上塗材の塗装及び乾燥は通常、常温（５〜４０℃程度）で行えばよいが、必要に応じ高温下で行うこともできる。

本発明では、仕上塗材塗膜の乾燥後、必要に応じクリヤー塗料や撥水剤等を塗装することもできる。

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にする。

カチオン性アクリル樹脂エマルション（スチレン−メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−ジメチルアミノエチルアクリレート共重合体、ｐＨ３．０、最低造膜温度２℃、固形分５０重量％）２００重量部に対し、セルロース系増粘剤１重量部と、シリコーン系消泡剤３重量部と、着色微粒体混合物（平均粒子径６０μｍの微粒着色珪砂、赤色：黄色：黒色＝１：３：１）４５０重量部を常法により均一に混合して下塗材を製造した。この下塗材の粘度をＢＨ型粘度計にて測定したところ、２００Ｐａ・ｓであり、ＴＩ値は５．０であった。

次いで、アニオン性アクリル樹脂エマルション（固形分５０重量％、最低造膜温度０℃）２００重量部、ポリウレタン系増粘剤５重量部、シリコーン系消泡剤３重量部、及び着色骨材混合物（平均粒子径０．１２ｍｍ、赤色：黄色：黒色＝１：３：１）１４００重量部を常法により均一に混合して仕上塗材を製造した。この仕上塗材塗膜と下塗材塗膜との色差は３であった。

未使用の煙草を水に浸漬して得られた水溶液を、４５０ｍｍ×３００ｍｍのスレート板に塗布・乾燥したものを基材とした。この基材に対し、下塗材を塗付量０．８ｋｇ／ｍ^２で塗装し、４時間乾燥後、仕上塗材をコテを用いて塗付量１．５ｋｇ／ｍ^２で塗装し、４８時間乾燥した。この際、仕上塗材のコテ塗り作業性は良好であり、効率良く塗装作業を行うことができた。なお、塗材の塗装及び乾燥は、すべて標準状態（温度２３℃・相対湿度５０％）下で行った。
以上の方法で得られた試験体の外観を確認したところ、ベージュ色を基調とする自然石調の仕上りとなった。ヤニ等による変色も認められなかった。

Claims (1)

1. アク、ヤニ、あるいは手垢汚れが滲出するおそれのある基材に対し、下塗材を塗装した後、仕上塗材を順に塗装する塗装方法において、前記下塗材として、
   ｐＨ７以下のカチオン性水性樹脂液（Ａ）、及び平均粒子径１〜３００μｍの着色微粒体（Ｂ）を必須成分とし、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し（Ｂ）成分を１０〜１０００重量部含有し、粘度が１００〜５００Ｐａ・ｓ、チクソトロピーインデックスが４〜６である下塗材を使用し、
   前記仕上塗材として、合成樹脂エマルション（Ｃ）及び骨材（Ｄ）を含有し、（Ｄ）成分の混合比率が（Ｃ）成分の固形分１００重量部に対し３００〜２０００重量部である仕上塗材を使用し、
   前記下塗材による塗膜と前記仕上塗材による塗膜との色差を２０以下とすることを特徴とする塗装方法。