JP5301780B2 - 陶磁器タイル面の改修方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築物等の外装仕上げに用いられている陶磁器タイル面の改修方法に係るものである。

磁器質タイル、せっ器質タイル、半磁器質タイル、陶器質タイル等の陶磁器タイルによる仕上げは、一般に、耐久性や意匠性が良好であることから、建築物等の躯体の保護、あるいは美観性の向上のために好んで使用されている。

しかしながら、建築物等の外装用として施工された陶磁器タイル面の場合は、太陽光や風雨等の影響を受ける環境下で長期間曝露されることとなる。その結果、タイル自体の劣化はさほど進行していなくても、目地部分においては中性化や強度低下等に挙げられるような劣化が進行しやすい。

陶磁器タイル面を改修する方法としては、特開平６−３３５６５号公報（特許文献１）に、複数のクリヤー塗料を積層する方法が提案されている。該公報に記載の発明においては、クリヤー塗料を使用することで、既存陶磁器タイル面の意匠性を変更することなく、吸水防止性を付与することができる。しかし、このような方法で得られた陶磁器タイル面は、塗装直後の仕上り性は良好であっても、経時的に汚染が進行し美観性が損われるおそれがある。

これに対し、特開平９−２８７２６５号公報（特許文献２）には、陶磁器タイル面の目地部のみを塗装する方法が記載されている。この公報に記載の方法は、タイルの目地部とその周辺部にマスキング用水溶性樹脂を塗布し、目地部に当該水溶性樹脂を滲み込ませた後、目地部を中心に汚れ防止塗料を塗付し、次いでタイル表面にはみ出した塗料を水溶性樹脂の塗膜とともに除去する、というものである。この方法によれば、タイル部は未塗装とし、目地部のみに塗装を施すことができる。しかし、この特許文献２の方法では、タイル部の塗膜を除去する工程が必須であり、作業が煩雑となることは否めない。

特開平６−３３５６５号公報 特開平９−２８７２６５号公報

本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、陶磁器タイル面に対し、既存タイル面の特性を生かしつつ、優れた吸水防止性、耐汚染性等を発揮させることが可能な簡便な改修方法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、本発明者らは鋭意検討の結果、陶磁器タイル面全面に対して浸透性吸水防止材と特定表面処理材を順に塗付する方法に想到し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の磁器タイル面の改修方法は、以下の特徴を有するものである。
１．タイル部及び目地部からなる陶磁器タイル面を塗装によって改修する方法であって、陶磁器タイル面全面に浸透性吸水防止材を塗付する第１工程、陶磁器タイル面全面に表面処理液を塗付する第２工程、を含み、
前記第１工程における浸透性吸水防止材は、アルキル基の炭素数が１〜１８であるアルキルアルコキシシラン化合物を０．１〜５０重量％含有し、
前記第２工程における表面処理液は、樹脂成分を含まず、テトラアルコキシシラン化合物を０．１〜５０重量％含有することを特徴とする陶磁器タイル面の改修方法。

本発明では、既存タイルの表面状態や外観、質感等をそのまま生かすとともに、目地部の吸水防止性等を高め、目地部の中性化、強度低下、エフロレッセンス発生等を防止することができ、ひいては陶磁器タイル面全体の劣化防止を図ることができる。さらに、本発明では、耐汚染性の点においても有利な効果を得ることができる。

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。

本発明は、建築物外装等の陶磁器タイル面に対して適用するものである。
陶磁器タイルの種類としては、例えば磁器質タイル、せっ器質タイル、半磁器質タイル、陶器質タイル等が挙げられる。このような陶磁器タイル面は、基材に対して下地モルタルで下地を作り、張りモルタルで陶磁器タイルを張り、目地モルタルで目地を詰めることにより形成されたものが一般的である。したがって、通常、陶磁器タイル間の目地部は、モルタルが露出した状態となっている。

本発明では、第１工程として、タイル部及び目地部を含む陶磁器タイル面全面に浸透性吸水防止材を塗付する。陶磁器タイル面において、目地部はタイル部に比べポーラスな状態となっているため、浸透性吸水防止材は、目地部のほうに深く浸透して撥水性被膜を形成する。すなわち、この第１工程における浸透性吸水防止材は、主として目地部に吸水防止性を付与する役割を担うものである。

浸透性吸水防止材としては、このような吸水防止効果が発揮可能な材料であれば特に制限されず使用できるが、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を主成分とする樹脂系浸透性吸水防止材；アルキルシリコネート化合物を主成分とするシリコネート系浸透性吸水防止材；加水分解性シラン化合物及び／またはその縮合物を主成分とするシラン系浸透性吸水防止材、等が挙げられる。本発明では、この中でもシラン系浸透性吸水防止材が好ましく使用できる。シラン系浸透性吸水防止材としては、オルガノアルコキシシラン化合物、オルガノアセトキシシラン化合物、オルガノハロゲンシラン化合物、オルガノジシラン化合物、オルガノシランカルボン酸化合物、オルガノシランチオール化合物、オルガノシリコンイソシアナート化合物、オルガノシリコンイソチオシアナート化合物等、あるいはこれらの縮合物を主成分とするもの等が挙げられる。

本発明における浸透性吸水防止材は、上述の成分が媒体に溶解ないし分散した溶液であり、乳化剤等によって分散されたものであってもよい。浸透性吸水防止材における媒体としては特に限定されず、芳香族炭化水素系溶剤を主成分とする強溶剤系、脂肪族炭化水素系溶剤を主成分とする弱溶剤系、水を主成分とする水性系等の各種形態が使用可能である。なお、主成分となる溶剤は、通常それぞれの媒体中に５０重量％以上（好ましくは７０重量％以上）含まれていればよい。

このような浸透性吸水防止材において、その主成分となる化合物の含有比率は、通常０．１〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは２〜２０重量％である。この含有比率が低すぎる場合は、目地部の吸水防止性が不十分となりやすく、逆に高すぎる場合は、タイル部の耐汚染性に悪影響を与えるおそれがある。

また、浸透性吸水防止材は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲内において、例えば樹脂成分、着色剤、増粘剤、湿潤剤、凍結防止剤、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、触媒等を含むものであってもよい。浸透性吸水防止材は、これらの成分を常法により均一に混合することで製造することができる。

本発明における浸透性吸水防止材としては、特に、アルキル基の炭素数が１〜１８であるアルキルアルコキシシラン化合物を０．１〜５０重量％（好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは２〜２０重量％）含有するものが好適である。このようなアルキルアルコキシシラン化合物は、珪素原子にアルキル基とアルコキシル基が結合した化合物であり、例えば下記式（１）で示される化合物及び／またはその縮合物を使用することができる。
Ｒ^１−Ｓｉ（ＯＲ^２）_３ （１）
（式中Ｒ^１、Ｒ^２はアルキル基を示す。Ｒ^１の炭素数は１〜１８。）

具体的に、アルキルアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの縮合物としては、平均縮合度１〜１０程度のものが使用できる。

アルキルアルコキシシラン化合物としては、アルキル基の炭素数が１〜１８（好ましくは３〜１２、より好ましくは５〜８）のものを使用する。アルキル基は、その一部がハロゲン等で置換されたものであってもよい。アルキル基の炭素数がこのような範囲内であれば、目地部の吸水防止性を高めることが可能となる。アルキルアルコキシシラン化合物におけるアルコキシル基としては、その炭素数が１〜８（好ましくは１〜４、より好ましくは１〜２）のものを使用すればよい。

このような浸透性吸水防止材においては、アルキルアルコキシシラン化合物の作用を十分に発揮させるため、樹脂成分はあまり多く混合しないことが望ましく、アルキルアルコキシシラン化合物よりも低い含有比率とすることが望ましい。樹脂成分の含有比率は、通常２０重量％未満（好ましくは１０重量％以下）であり、樹脂成分を含まない形態も好適である。

第１の工程では、このような浸透性吸水防止材を陶磁器タイル面の全面に均一に塗装する。塗装器具は特に限定されず、刷毛、スプレー、ローラー等公知の塗装器具を使用することができる。浸透性吸水防止材を塗装する際の所要量は、陶磁器タイルの種類・状態等を勘案して適宜設定すればよいが、通常３０〜５００ｇ／ｍ^２（好ましくは８０〜２００ｇ／ｍ^２）程度、固形分換算では通常１〜２５０ｇ／ｍ^２（好ましくは２〜１００ｇ／ｍ^２）程度である。浸透性吸水防止材の塗付、乾燥は、通常常温で行えばよい。本発明では、浸透性吸水防止材の乾燥後、そのまま次工程の塗装を行うことができ、タイル部上の浸透性吸水防止材を除去する等の工程は省くことができる。工程間の間隔は、通常１時間以上１０日以内、好ましくは３時間以上７日以内である。

なお、本発明では、上記第１の工程の前処理として、目地部あるいはタイル面全体に対し洗浄等の処理を行うこともできる。洗浄処理は、タイル面の全体または一部に対し各種洗浄剤を塗付した後、水洗いする方法等を採用すればよい。

本発明における第２工程では、陶磁器タイル面全面に表面処理液を塗付する。この表面処理液は、前述の浸透性吸水防止材との相乗効果によって、目地部の撥水性、吸水防止性等を飛躍的に高める作用を発揮するものであり、目地部における中性化、強度低下、エフロレッセンス発生等の抑制にも有効にはたらくものである。さらに、タイル部においては、その親水化作用によって耐汚染性を高め、タイル面の美観性保持に大きく寄与するものである。

第２工程における表面処理液としては、テトラアルコキシシラン化合物を０．１〜５０重量％含有するものを使用する。
表面処理液を構成する成分のうち、テトラアルコキシシラン化合物としては、下記式（２）で示されるテトラアルコキシシラン及び／またはその縮合物、あるいはそのアルキル基の一部をポリオキシアルキレン基等で変性したもの等を使用することができる。
Ｓｉ（ＯＲ^３）_４ （２）
（式中Ｒ^３はアルキル基を示す。）

このようなテトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン等が挙げられ、炭素数の異なるアルキル基が混在するものも使用できる。これらの縮合物としては、通常、平均縮合度１〜２０（好ましくは２〜１０）程度のものが使用できる。

テトラアルコキシシラン化合物におけるアルコキシル基としては、その炭素数が１〜８（好ましくは１〜４、より好ましくは１〜２）のものであればよい。このようなアルコキシル基を有するものを使用すれば、本発明の効果を安定的に得ることが可能となる。

表面処理液におけるテトラアルコキシシラン化合物の含有比率は、通常０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、より好ましくは１〜１０重量％である。テトラアルコキシシラン化合物の含有比率が、上記範囲よりも低すぎる場合は、耐汚染性において十分な効果が得られ難くなり、逆に高すぎる場合は、タイル部の仕上り性等に悪影響を与えるおそれがある。

本発明における表面処理液は、上記テトラアルコキシシラン化合物が媒体に溶解ないし分散した溶液であり、乳化剤等によって分散されたものであってもよい。表面処理液における媒体は特に限定されず、芳香族炭化水素系溶剤を主成分とする強溶剤系、脂肪族炭化水素系溶剤を主成分とする弱溶剤系、水を主成分とする水性系等の各種形態が使用可能である。主成分となる溶剤は、通常それぞれの媒体中に５０重量％以上（好ましくは７０重量％以上）含まれていればよい。

また、表面処理液は、本発明の効果を著しく阻害しない範囲内において、例えば樹脂成分、着色剤、増粘剤、湿潤剤、凍結防止剤、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、触媒等を含むものであってもよい。本発明における表面処理液は、これらの成分を常法により均一に混合することで製造することができる。なお、本発明の表面処理液では、テトラアルコキシシラン化合物の作用を十分に発揮させるため、樹脂成分はあまり多く混合しないことが望ましく、テトラアルコキシシラン化合物よりも低い含有比率とすることが望ましい。樹脂成分の含有比率は、通常２０重量％未満（好ましくは１０重量％以下）であり、樹脂成分を含まない形態も好適である。また、本発明では、十分な耐汚染効果が得られるため、表面処理液に光触媒等を混合する必要もない。

第２の工程では、このような表面処理液を陶磁器タイル面の全面に均一に塗装する。塗装器具は特に限定されず、刷毛、スプレー、ローラー等公知の塗装器具を使用することができる。表面処理液を塗装する際の所要量は、陶磁器タイルの種類・状態等を勘案して適宜設定すればよいが、通常１０〜３００ｇ／ｍ^２（好ましくは３０〜１５０ｇ／ｍ^２）程度、固形分換算では通常０．１〜１５０ｇ／ｍ^２（好ましくは０．３〜７５ｇ／ｍ^２）程度である。である。表面処理液の塗付、乾燥は、通常常温で行えばよい。

以上のように、本発明では、各工程においてそれぞれ特定の材料を用いることにより、陶磁器タイル面の目地部では撥水性、タイル部では親水性を示す仕上りを得ることができ、吸水防止性、耐汚染性等において優れた効果を発揮することができる。その作用機構は明らかではないが、目地部とタイル部では性状が全く異なるため、それぞれの部位における各工程の材料の浸透度、反応性等も異なるものとなり、それ故上述の如き効果が奏されるものと推察される。本発明の効果は、単に浸透性吸水防止材を重ね塗りした場合、あるいは表面処理液を重ね塗りした場合等では得られ難いものである。

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にする。

（実施例１）
目地部がセメントモルタル、タイル部が黄土色の磁器質タイルからなる試験基材に対し、浸透性吸水防止材Ａ（ヘキシルトリメトキシシランと脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率３：９７）を所要量１２０ｇ／ｍ^２で全面にスプレー塗装した後、標準状態（気温２３℃・相対湿度５０％）にて３時間乾燥させた。次いで、表面処理液Ａ（テトラメトキシシラン縮合物（平均縮合度４）と脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率２：９８）を所要量５０ｇ／ｍ^２でスプレー塗装し、標準状態で２４時間乾燥させた。
以上の方法で得られた試験板につき以下の試験を行った。その結果、試験Ｉでは、目地部において優れた撥水性を示し、試験前後での色変化も認められなかった。試験ＩＩの曝露後の外観状態も良好であった。

・試験Ｉ（吸水防止性）
試験板を垂直に固定し、その試験板に対しホースを用いて１分間連続的に散水を行った。この際、目地部における撥水具合と色変化を観察した。
・試験ＩＩ（耐汚染性）
屋外にて試験板を垂直に設置し、１ヶ月間屋外曝露を行った後、試験板の外観状態を観察した。

（実施例２）
浸透性吸水防止材として浸透性吸水防止材Ｂ（ヘキシルトリメトキシシランと脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率８：９２）、表面処理液として表面処理液Ｂ（テトラメトキシシラン縮合物（平均縮合度８）と脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率２：９８）を使用して、実施例１と同様の方法で試験板を作製し、試験を行った。
その結果、試験Ｉでは、目地部において優れた撥水性を示し、試験前後での色変化も認められなかった。試験ＩＩの曝露後の外観状態も良好であった。

（実施例３）
浸透性吸水防止材として浸透性吸水防止材Ｃ（ヘキシルトリメトキシシランと脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率１２：８８）、表面処理液として表面処理液Ｃ（テトラメトキシシラン縮合物（平均縮合度４）と脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率４：９６）を使用して、実施例１と同様の方法で試験板を作製し、試験を行った。
その結果、試験Ｉでは、目地部において優れた撥水性を示し、試験前後での色変化も認められなかった。試験ＩＩの曝露後の外観状態も良好であった。

（比較例１）
実施例１と同様の試験基材に対し、浸透性吸水防止材Ａ（ヘキシルトリメトキシシランと脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率３：９７）を所要量１２０ｇ／ｍ^２で全面にスプレー塗装した後、標準状態にて３時間乾燥させた。次いで、再度、浸透性吸水防止材Ａを所要量１２０ｇ／ｍ^２で全面にスプレー塗装した後、標準状態で２４時間乾燥させた。
以上の方法で得られた試験板につき、実施例１と同様の試験を行ったところ、試験Ｉでは、実施例に比べ撥水性が低くなり、試験後に濡れ色が生じた。また、試験ＩＩでは汚れが認められた。

（比較例２）
実施例１と同様の試験基材に対し、表面処理液Ａ（テトラメトキシシラン縮合物（平均縮合度４）と脂肪族炭化水素系溶剤の混合物、重量比率２：９８）を所要量５０ｇ／ｍ^２で全面にスプレー塗装し、標準状態にて３時間乾燥させた。次いで、再度、表面処理液Ａを所要量５０ｇ／ｍ^２で全面にスプレー塗装した後、標準状態で２４時間乾燥させた。
以上の方法で得られた試験板につき、実施例１と同様の試験を行ったところ、試験ＩＩの結果は良好であったが、試験Ｉでは、実施例に比べ撥水性が低くなり、試験後に濡れ色が生じた。

Claims (1)

1. タイル部及び目地部からなる陶磁器タイル面を塗装によって改修する方法であって、陶磁器タイル面全面に浸透性吸水防止材を塗付する第１工程、陶磁器タイル面全面に表面処理液を塗付する第２工程、を含み、
   前記第１工程における浸透性吸水防止材は、アルキル基の炭素数が１〜１８であるアルキルアルコキシシラン化合物を０．１〜５０重量％含有し、
   前記第２工程における表面処理液は、樹脂成分を含まず、テトラアルコキシシラン化合物を０．１〜５０重量％含有することを特徴とする陶磁器タイル面の改修方法。