JP6735290B2 - 乾燥硬化形の塗材用石膏組成物、石膏系塗材、及び石膏系塗材の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、乾燥硬化形の塗材用石膏組成物、石膏系塗材、及び石膏系塗材の施工方法に関する。

建造物の壁、床、及び天井などの表面に塗り壁材などの塗材で塗膜を形成する工法として湿式工法が知られている。湿式工法では、モルタル、漆喰、石膏、又は珪藻土などの無機系粉末を主材とした組成物に水を混練してスラリー状の湿式塗材とし、その湿式塗材を建造物の内装や外装の壁などの表面に鏝で塗る（鏝塗り）などの方法で塗膜を形成することが行われている。特に建造物の内装壁や外装壁の仕上げ塗材においては、壁面の意匠性を確保するために漆喰系塗材や石膏系塗材が広く用いられている。これらの湿式塗材は、一般的に、粉末状の組成物として製品化され、施工現場にて水と混練されて用いられている。

例えば、特許文献１には、塗膜形成に石灰、白色顔料、着色顔料、結合剤及び水を含有する着色漆喰組成物を用いることを特徴とする、着色漆喰塗膜の色飛びを抑制する方法が開示されている。特許文献２には、粒径が０．１ｍｍ以下の無機質粉体、粒径０．１ｍｍ以下の石膏、線径５〜１５μｍかつ長さ３〜１０ｍｍの繊維、水溶性糊料、及び合成樹脂をそれぞれ所定の割合で配合した壁面用塗材が開示されている。特許文献３には、半水石膏及び顔料、並びに所定の含有割合にて特定の媒晶剤を含有し、半水石膏が水和した際の二水石膏が、アスペクト比１〜９の板状結晶となるようにコントロールされた乾燥石膏組成物及び石膏系塗材に関する発明が開示されている。

特開２００４−３１５３６３号公報 特開２００９−２４９２７１号公報 国際公開第２０１２／０７７５２３号

特許文献２にも記載されているように、漆喰系塗材を壁面に鏝塗りする工法は平滑な面に仕上げやすい。したがって、塗材を薄塗りで、具体的には例えば塗り厚が３ｍｍ以下であるような薄塗りで、平滑な塗膜を形成する場合には、石膏系塗材よりも漆喰系塗材を用いることが一般的である。

しかし、漆喰系塗材を用いる場合、漆喰はｐＨが塩基性の領域にあり、また、漆喰系塗材を塗布する作業中に粉塵が舞うこともあることから、作業者の安全性を考慮すると、より注意深く作業を行う必要がある。一方、ｐＨを中性付近に調製しやすく上述した安全性の観点からの利点があること、また、クロス（壁紙）や石膏ボードなどの下地に対して付着しやすいことなどから、石膏系塗材を用いる利点がある。

しかしながら、本発明者らの検討の結果、半水石膏が水和反応する、いわゆる反応硬化形の石膏系塗材を用いて、例えば塗り厚が３ｍｍ以下であるような薄塗りを行うと、石膏系塗材の硬化によって形成された塗膜において、色ムラが発生しやすい傾向にあることが分かった。

そこで、本発明は、水を加えて石膏系塗材としたときに、薄く平滑でありながら、色ムラが抑制された塗膜を形成することが可能な乾燥硬化形の塗材用石膏組成物を提供しようとするものである。

石膏系塗材で薄塗りを行った場合の塗膜形成の過程は、塗材中の半水石膏が水和反応して硬化する過程のほか、潜在的に塗材中の水分が下地である被着体に吸収され、または、空気中に蒸発することで乾燥して硬化する過程の両方を伴う。塗材中の半水石膏が水和反応する前に、塗材中の水分が下地である被着体に吸収され、または、空気中に蒸発することで半水石膏の水和反応に必要な水分が不足すると、石膏系塗材の硬化によって形成される塗膜に未反応な半水石膏が残る、いわゆるドライアウトが発生しやすいと考えられる。本発明者らは、このドライアウトによって半水石膏が部分的又は不均一に水和反応して形成された塗膜において、半水石膏の未反応部分（ドライアウト部分）と反応部分との間で上述の色ムラが発生するものと考えた。

そこで、本発明者らは、従来の石膏系塗材において技術常識的に考えられていた半水石膏の水和反応によって硬化膜を形成する反応硬化形の手法からは発想を転換し、あえて半水石膏の水和反応を生じ難くすることを検討した。そして、本発明者らは、半水石膏の水和反応が生じ難いように構成した石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を用いたところ、その石膏系塗材から石膏系塗材の硬化によって形成される塗膜において、意外にも色ムラが抑制される傾向にあることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有し、前記半水石膏１００質量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、前記凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である、乾燥硬化形の塗材用石膏組成物を提供する。

本発明によれば、水を加えて石膏系塗材としたときに、薄く平滑でありながら、色ムラが抑制された塗膜を形成することが可能な乾燥硬化形の塗材用石膏組成物を提供することができる。

図１は、試験体２における石膏系塗膜の粉末Ｘ線回折パターンである。 図２は、試験体１２における石膏系塗膜の粉末Ｘ線回折パターンである。

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

＜塗材用石膏組成物＞
上述の通り、本発明者らの検討の結果、半水石膏を含有する反応硬化形の石膏系塗材を用いて、塗り厚が３ｍｍ以下の薄塗りを行うと、色ムラのある塗膜が形成されやすくなることが分かった。本発明者らは、色ムラの原因について検討したところ、薄塗りであるが故に、塗材中の水分が下地である被着体に吸収され、または、水分が空気中へ蒸発することで、石膏系塗材の硬化によって形成される塗膜に未反応な半水石膏が残るドライアウトが発生しやすいためであると考えた。このドライアウトによって、半水石膏が部分的又は不均一に水和反応して形成された塗膜において、半水石膏の未反応部分（ドライアウト部分）と反応部分との間で上述の色ムラが発生するものと考えられる。
これは、上述の色ムラは、塗材用石膏組成物に水を加えて石膏系塗材とした場合に、塗材中の水分が下地である被着体に吸収されるか、水分が空気中へ蒸発することで塗材の乾燥硬化が完了する時間（以下、「乾燥硬化の完了時間」ともいう）よりも、塗材中の半水石膏の水和反応の始発時間が早い石膏組成物である場合に発生しうると考えられる。

従来、石膏系塗材は、下地への付着性や塗膜の強度を考慮して、半水石膏に水を加えることで水和反応を生じさせ、半水石膏が二水石膏へと相変化して硬化する反応硬化形の塗材として用いられてきた。しかし、本発明者らは、従来の石膏系塗材において技術常識的に考えられていた反応硬化形の手法から発想を転換し、あえて半水石膏の水和反応を生じ難くすることを検討し、半水石膏の水和反応が生じ難いように構成した石膏組成物を用いることを試みた。その結果、その石膏組成物に水を加えた石膏系塗材によって、意外にも、下地に対して十分な付着性を示し、かつ、色ムラが抑制された塗膜を形成することが可能であることが判明した。
なお、本明細書において、半水石膏の水和反応を生じ難いように構成した石膏組成物とは、当該石膏組成物に水を加えて石膏系塗材とした場合に、半水石膏の水和反応の始発時間よりも、塗材中の水分が下地である被着体に吸収され、または、水分が空気中へも蒸発し、塗材の乾燥硬化の完了時間がより早い石膏組成物であることを意味する。乾燥硬化の完了時間が水和反応の始発時間よりも早い場合、水和反応のために必要な量の水分が周囲に存在しないため、水和反応が抑制される。

すなわち、本発明の一実施形態の塗材用石膏組成物（以下、単に「石膏組成物」ということがある）は、平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有する。この石膏組成物では、半水石膏１００質量部に対して、炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である。そして、この石膏組成物は、乾燥硬化形の石膏系塗材に用いられるものである。

本実施形態の石膏組成物は、水を含有する石膏系塗材として好適に用いられる。その石膏組成物は、石膏組成物に水を加えて石膏系塗材としたときに、その石膏系塗材によって塗膜を形成することが可能なものであり、より具体的には、その石膏系塗材を被着体に塗布し、乾燥硬化させることで、塗膜を形成することが可能なものである。

石膏組成物は、平均粒子径が５０μｍ以下である半水石膏及び炭酸カルシウム、並びに凝結遅延剤を特定量にて含有するため、薄く平滑で、表面硬度の高い塗膜を形成することが可能である。よって、石膏組成物に水を加えて調製される石膏系塗材を用いることで、引っ掻き傷や衝撃に対する耐性が良好な塗膜を形成することが可能である。したがって、石膏組成物を用いて調製される石膏系塗材を、例えば壁面に塗布して乾燥硬化させ、塗膜を形成させれば、引っ掻き傷や衝撃に対する耐性が良好な壁面を形成することができる。なお、石膏組成物によって、薄く平滑でありながら表面硬度の高い塗膜を形成することが可能であることは、平均粒子径がともに５０μｍ以下である半水石膏と炭酸カルシウムとが特定の割合で含有されることで、それらが相乗的に作用することによるものと推察される。

さらに、本実施形態の石膏組成物は、半水石膏１００質量部に対して、凝結遅延剤を０．１質量部以上含有するため、石膏組成物中の半水石膏の水和反応が抑制される。そのため、本実施形態の石膏組成物を用いることで、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応を抑制することができ、ほぼ全体的又はほぼ均一に半水石膏が維持された塗膜を形成することが可能である。よって、本実施形態の石膏組成物によって、薄く平滑な塗膜でありながら、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応に起因した色ムラを抑制することができる。

本実施形態の石膏組成物は、上述の通り、水が加えられた際に、石膏組成物中の半水石膏の水和反応が抑制されるように、好ましくは前記水和反応が生じないように、構成されている。この構成は、次に述べるように、Ｘ線回折による構造解析や水和反応の始発時間によって規定することもできる。

半水石膏（ＣａＳＯ₄・１／２Ｈ₂Ｏ）が水和反応を起こすと二水石膏（ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）に変化する。Ｘ線回折パターンにおいて、二水石膏は回折角１１〜１２°に明瞭な回折ピークが表れ、半水石膏は回折角１４〜１５°に明瞭な回折ピークが表れることが知られている。この既知情報と、石膏組成物と水との混練物を塗布し、硬化させた塗膜の粉末Ｘ線回折から、石膏組成物が、石膏組成物中の半水石膏の水和反応が抑制されるように（好ましくはその水和反応の始発時間が乾燥硬化の完了時間よりも遅くなるように）構成されているか否かを確認することが可能である。

すなわち、本実施形態の石膏組成物は、石膏組成物に水を加えて乾燥硬化させて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折において、石膏組成物に含有されていた半水石膏の回折ピークを示し、その半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さないことが好ましい。本明細書において、「半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピーク」とは、前記塗膜とする前の石膏組成物に含有されている半水石膏が水和反応して生じる二水石膏の回折ピークを意味する。本発明の一実施形態の石膏組成物（及び石膏系塗材）には、例えば充填剤などの目的で二水石膏が含有されていてもよい。この場合には、その石膏組成物に水を加えて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折において、もともと石膏組成物に含有されていた二水石膏の回折ピークが示され得る。したがって、上記の粉末Ｘ線回折による構成の確認は、二水石膏が配合されていない石膏組成物を用いた場合、又は二水石膏が配合された石膏組成物の場合にはその二水石膏が除去された石膏組成物を用いた場合に、行うことができる。以下、本発明の一実施形態の石膏組成物（石膏系塗材）の粉末Ｘ線回折における回折ピークに関しては、二水石膏を含有しない石膏組成物（二水石膏を配合していない石膏組成物や二水石膏を除いた石膏組成物など）を用いて分析される場合について述べる。なお、前記粉末Ｘ線回折の測定は、後記実施例で述べる条件で行うことができる。

一方、従来の反応硬化形の石膏系塗材を薄塗りする場合のように、塗膜にドライアウトが生じる場合には、従来の石膏組成物と水との混合物を硬化させることで形成される塗膜の粉末Ｘ線回折において、半水石膏の回折ピークとその半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークの両方を示す。また、従来の反応硬化形の石膏系塗材を厚塗りする場合のように、ドライアウトが生じ難く、塗膜のほぼ全体に半水石膏の水和反応による二水石膏が形成されている場合には、半水石膏の回折ピークを示さず、二水石膏の回折ピークを示す。

また、石膏組成物に水を加えたときの水和反応の始発時間を測定することにより、石膏組成物が、石膏組成物中の半水石膏の水和反応が抑制されるように（好ましくはその水和反応の始発時間が乾燥硬化の完了時間よりも遅くなるように）構成されているか否かを確認することも可能である。すなわち、本実施形態の石膏組成物は、石膏組成物に水を加えたときの水和反応の始発時間が２４時間以上であることが好ましい。前記水和反応の始発時間は、ＪＩＳ Ａ６９０４に記載された標準軟度を針入り深さ２０±２ｍｍとして、その他はＪＩＳ Ａ６９０４に準じ、ＪＩＳ Ａ６９０４にいう凝結の始発を本明細書においては水和反応の始発として、測定される。その水和反応の始発時間が２４時間以上（より好ましくは４８時間以上）であれば、通常用いられる量の水を石膏組成物に加えて石膏系塗材としたときに、水和反応が始まる前に石膏系塗材中の水分は被着体に吸収され、または、空気中に蒸発し、石膏系塗材は乾燥硬化による塗膜を形成しやすい。

なお、ＪＩＳ Ａ６９０９の「建築用仕上塗材」における薄塗材及び厚塗材の各塗り厚に関する記載を考慮して、本明細書において、「薄塗り」とは、塗り厚が３ｍｍ程度以下（例えば０．５〜３ｍｍ）の塗布をいうものとする。また、同様に、「厚塗り」とは、塗り厚が３ｍｍ超（例えば４〜１０ｍｍ）程度の塗布をいうものとする。さらに、本明細書において、「平均粒子径」とは、レーザー回折・散乱法を利用した粒度分布測定装置を用いて測定される、体積平均径（ＭＶ）をいう。次に、本実施形態の石膏組成物中の成分ごとに、本実施形態の石膏組成物の構成についてさらに詳述する。

半水石膏は、硫酸カルシウムの１／２水和物［ＣａＳＯ₄・１／２Ｈ₂Ｏ］であり、焼石膏とも称される。本明細書において、「半水石膏」には、α型半水石膏及びβ型半水石膏が含まれ、また、空気中の水分を吸収して容易に半水石膏に変化することからIII型無水石膏（ＣａＳＯ₄）も含まれるものとする。半水石膏の原料石膏としては、天然物（バサニ石等）、副生石膏、及び廃石膏のいずれも用いることができる。製造コスト、リサイクル促進、環境保護等の観点から、本実施形態の石膏組成物中に含有させる半水石膏の原料石膏の一部又は全部が、廃石膏であることが好ましい。

本実施形態の石膏組成物では、半水石膏として、大気中又は水中（水蒸気中を含む）で焼成して得られるα型半水石膏及びβ型半水石膏のいずれか一方又は両方を用いることが好ましく、それらの混合物を用いることも好ましい。半水石膏の平均粒子径を５０μｍ以下に調整しやすい観点から、β型半水石膏がより好ましい。なお、α型半水石膏は天然石膏等の二水石膏を、例えばオートクレーブを用いて水中又は水蒸気中で加圧焼成することにより製造できる。また、β型半水石膏は天然石膏等の二水石膏を大気中で常圧焼成することにより製造できる。

本実施形態の石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を用いて平滑な塗膜を形成するために、石膏組成物には、平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏を用いる。平均粒子径が５０μｍよりも大きい半水石膏を用いると、石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を乾燥硬化させたことによる塗膜の表面が粗くなるとともに、表面硬度が低くなってしまい、傷つきやすい面となる場合がある。

より平滑な塗膜を形成する観点から、半水石膏の平均粒子径は、４０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以下であることがさらに好ましい。半水石膏の平均粒子径の下限は特に制限されないが、粉砕設備及びコストの観点から、半水石膏の平均粒子径は、１μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。

本実施形態の石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を用いて平滑な塗膜を形成するために、石膏組成物には、平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムを用いる。平均粒子径が５０μｍよりも大きい炭酸カルシウムを用いると、石膏系塗材を乾燥硬化させたことによる塗膜の表面が粗くなるとともに、表面硬度が低くなってしまい、傷つきやすい面となる場合がある。石膏組成物に含有させる炭酸カルシウム及び前述の半水石膏の平均粒子径がいずれも５０μｍ以下であることにより、石膏系塗材を薄塗りする場合でも、平滑かつ表面硬度の高い塗膜を形成することが可能となる。

より平滑な塗膜を形成する観点から、炭酸カルシウムの平均粒子径は、４０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以下であることがさらに好ましい。炭酸カルシウムの平均粒子径の下限は特に制限されないが、粉砕設備及びコストの観点から、０．１μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。

石膏組成物中の炭酸カルシウムの含有量は、半水石膏１００質量部に対して、１０〜４００質量部である。半水石膏１００質量部に対して、炭酸カルシウムの含有量が１０質量部未満であると、その石膏組成物に水を加えた石膏系塗材の乾燥硬化によって形成される塗膜の表面が粗くなりやすい。これは、炭酸カルシウムの含有量に対して半水石膏の含有量が多くなり過ぎることで、その石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を被着体に鏝塗りする際に粘り気が生じ、鏝切れし難くなることが原因と考えられる。

一方、半水石膏１００質量部に対して、炭酸カルシウムの含有量が４００質量部を超えると、その石膏組成物に水を加えた石膏系塗材の乾燥硬化によって形成される塗膜の表面が粗くなるとともに、表面硬度が低く、傷つきやすい塗膜となる場合がある。これは、炭酸カルシウムの含有量が４００質量部を超える石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を被着体に鏝塗りすると、石膏系塗材の乾燥硬化により塗膜が形成される過程でその表面側がより硬くなりやすく、固まり方に偏りが生じ、鏝塗りした際の鏝波が鏝押さえ作業によっても消え難いことが原因と考えられる。

本実施形態の石膏組成物では、平滑かつ表面硬度の高い塗膜を得る観点から、炭酸カルシウムの含有量は、半水石膏１００質量部に対して、１０〜３００質量部であることが好ましく、１０〜２００質量部であることがより好ましい。

本実施形態の石膏組成物には、半水石膏の水和反応を抑制するために、凝結遅延剤を石膏系塗材の水和反応の始発時間よりも乾燥硬化の完了時間が早くなる量で含有させる。例えば凝結遅延剤としてタンパク質分解物を用いた場合、石膏組成物中、半水石膏１００質量部に対して、凝結遅延剤を０．１質量部以上の割合にて含有させる。半水石膏１００質量部に対して、凝結遅延剤の含有量が０．１質量部未満であると、半水石膏の一部に水和反応が生じる可能性がある。その結果、この場合、その石膏組成物に水を加えた石膏系塗材の硬化によって形成される塗膜において、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応に起因した色ムラが発生する可能性がある。

凝結遅延剤の含有量の上限は特に限定されないが、凝結遅延剤は半水石膏の水和反応を抑制可能である量であれば足り、その量があまりに多いとコストが上昇する原因となるとともに、凝結遅延剤自体に色がある場合には塗膜が一部変色する可能性がある。これらの観点から、凝結遅延剤の含有量は、半水石膏１００質量部に対して、１５質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましく、２質量部以下であることがさらに好ましい。したがって、石膏組成物中の凝結遅延剤の含有量は、半水石膏１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１５質量部、より好ましくは０．１〜１０質量部、さらに好ましくは０．１〜２質量部である。半水石膏の水和反応をより抑制しやすくする観点から、石膏組成物中の凝結遅延剤の含有量は、半水石膏１００質量部に対して、０．２質量部以上であることがより好ましい。

なお、凝結遅延剤の平均粒子径は特に限定されないが、凝結遅延剤のなかでも小さい粒径を持つものが好ましく、具体的には、５０μｍ以下であることが好ましく、半水石膏及び炭酸カルシウムの平均粒子径以下であることがより好ましい。

凝結遅延剤としては、クエン酸、コハク酸、酢酸、リンゴ酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、及びこれらの塩、並びにショ糖、澱粉、及びタンパク質分解物からなる群より選択される少なくとも１種を用いることができる。クエン酸塩、コハク酸塩、酢酸塩、リンゴ酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩、及びジエチレントリアミン五酢酸塩における塩を構成するイオンとしては、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、及びマグネシウムなどの金属イオン、並びに有機アンモニウムイオンなどを挙げることができる。前記タンパク質分解物としては、動物及び／又は植物由来のタンパク質を、塩酸などで加水分解して得られたものやプロテアーゼなどの酵素で分解して得られたものなどを用いることができる。例えば、ペプトン、ゼラチン、ケラチン、カゼイン、カゼインカルシウム、卵アルブミン、γ-グロブリン、又はこれらの混合物などのタンパク質分解物を使用することができる。そのような凝結遅延剤の市販品としては、例えば、ＳＩＣＩＴ社製の商品名「ＰＬＡＳＴ ＲＥＴＡＲＤ ＰＥ」などが挙げられる。

ここで、従来の石膏系塗材は、半水石膏を用い、水を加えることで半水石膏の水和反応を生じさせ、半水石膏が二水石膏へと相変化して硬化する反応硬化形の塗材として用いられてきた。こうした従来の反応硬化形の石膏系塗材では、被着体への塗布前の段階で、半水石膏が水和反応しないように、仮に凝結遅延剤を用いることがあっても、塗布後に半水石膏を水和反応させるために、凝結促進剤などの水和反応を促進させる添加剤を配合する必要がある。これに対して、本実施形態の石膏組成物は、半水石膏の水和反応が抑制されるように構成され、乾燥硬化形の石膏系塗材に用いられる。そのため、本発明の一実施形態の石膏組成物は、凝結促進剤を実質的に含有しないことが好ましい。凝結促進剤を実質的に含有しない石膏組成物は、その石膏組成物と水との混合物から形成される塗膜の粉末Ｘ線回折において、半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の明らかな回折ピークを有しないことで確認される。

本実施形態の石膏組成物は、前述の半水石膏及び炭酸カルシウムを主成分とする組成物であることが好ましい。具体的には、石膏組成物中の半水石膏及び炭酸カルシウムの合計の含有割合（質量％）は、石膏組成物の固形分の全質量を基準として、５０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上である。また、石膏組成物の固形分の全質量を基準とした石膏組成物中の半水石膏、炭酸カルシウム、及び凝結遅延剤の各含有割合（質量％）は、それぞれ前述した含有量（質量部）の関係を前提として、次のような範囲内にすることができる。すなわち、石膏組成物の固形分中、半水石膏の含有割合は１８〜９０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０〜９０質量％の範囲内である。石膏組成物の固形分中、炭酸カルシウムの含有割合は８〜８０質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは８〜７０質量％の範囲内であり、凝結遅延剤の含有割合は０．０２〜８質量％の範囲内であることが好ましい。

本実施形態の石膏組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲において、上記成分以外にも種々の添加剤を含有させることができる。添加剤としては、例えば、糊剤、着色剤、増粘剤、消泡剤、凝結促進剤、充填剤、骨材、軽量化材、減水剤、撥水剤、撥水助剤、ホルムアルデヒドキャッチャー剤、起泡剤、不凍剤、防カビ剤、防錆剤、防腐剤、抗菌剤、殺菌剤、粘度調整剤、可塑剤、潤沢剤、滑り剤、ｐＨ調整剤、及び吸放湿性材料などを挙げることができる。

本実施形態の石膏組成物には、糊剤を含有させることが好ましい。石膏組成物が糊剤を含有することで、その石膏組成物に水を加えて調製した石膏系塗材を被着体に塗布し、乾燥硬化させて塗膜を形成したときに、塗膜の締まりや被着体に対する付着性を向上させ、平滑性や表面硬度を高めることが可能となる。

糊剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、エチレン−バーサチック酸ビニルコポリマー及び酢酸ビニル−バーサチック酸ビニルコポリマーなどのビニルエステルとエチレンモノマーとのコポリマー、ポリアクリル酸、酢酸ビニル−アクリルコポリマー、スチレン−アクリルコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル−アクリルターポリマー、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル−マレイン酸ビニルターポリマー、及びアクリルターポリマーなどを挙げることができる。これらの１種又は２種以上を用いることができる。糊剤としては、ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂が好ましい。石膏組成物中の糊剤の含有量は、石膏組成物の全質量を基準として、１〜１０質量％であることが好ましい。

半水石膏や炭酸カルシウムは白色であるため、本実施形態の石膏組成物を用いて調製される石膏系塗材から、漆喰のような白色の塗膜を形成することができ、例えば、漆喰のような白色の壁面を形成することができる。その一方で、塗膜を白色以外の色にしたい場合には、石膏組成物に着色剤を含有させることができる。着色剤としては主に染料と顔料の２種類があるが、顔料を用いることが好ましい。

顔料としては、種々の色彩を有する無機顔料及び有機顔料を用いることができる。無機顔料としては、特に限定されないが、例えば、酸化亜鉛、酸化鉄、二酸化チタン、酸化クロム、水酸化アルミニウム、黄色酸化鉄、黄鉛、ジンククロメート、タルク、群青、鉛白、カーボンブラック、及びリン酸塩などを挙げることができる。また、有機顔料としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系顔料、ニトロ系顔料、ニトロソ系顔料、フタロシアニン顔料、及び縮合多環顔料などを挙げることができる。また、レーキ顔料も使用することができる。石膏組成物中の顔料の含有量は、所望の色彩（明度、色度、彩度）によって適宜設定することができる。

本実施形態の石膏組成物には、石膏系塗材のチキソトロピーを向上させることを目的として、増粘剤を含有させることができる。増粘剤としては、例えば、セルロース系増粘剤、ポリアクリルアミド類、α化澱粉、デンプン誘導体類、アタパルガイト、海泡石、モンモリロナイト、及びベントナイトなどの粘土類などを挙げることができる。その中でもセルロース系増粘剤が好ましい。セルロース系増粘剤の好適な具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロース、並びにこれらの塩などを挙げることができる。これらのセルロース系増粘剤のうちの１種又は２種以上を用いることができる。石膏組成物中の増粘剤の含有量は、石膏組成物の全質量を基準として、０．０１〜２質量％であることが好ましい。

本実施形態の石膏組成物には、石膏系塗材を被着体に塗布する際に鏝塗りによる筋引きを防止し、平滑性を高めることを目的として、消泡剤を含有させることができる。消泡剤としては、例えば、シリコーン系、アルコール系、及びポリエーテル系の各消泡剤を用いることができ、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの消泡剤は、合成物質又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることができる。石膏組成物中の消泡剤の含有量は、石膏組成物の全質量を基準として、０．０１〜１質量％であることが好ましい。

本実施形態の石膏組成物は、例えば、粉末状、錠剤状、及び塊状などの形態とすることができる。石膏組成物に含有される半水石膏、炭酸カルシウム、及び凝結遅延剤などの各成分を、まとめて単一の混合形態として使用してもよく、単一の剤の形態として使用してもよく、別々にしてセット（キット）として使用してもよい。

上記の各形態のうち、石膏組成物は、粉末状の形態（粉末の集合体）であることが好ましい。石膏組成物が粉末状の形態である場合、被着体に塗材を塗布する現場において、石膏組成物に水を加えることで容易にスラリー状（液状）の石膏系塗材を調製することが可能となる。石膏組成物を粉末状の形態としておき、被着体に塗布する際、好ましくは被着体に塗布する直前に、石膏組成物に水を添加して石膏系塗材を調製して使用すれば、石膏組成物中の半水石膏の水和反応をより防止し易くなる。そのため、塗材の硬化による塗膜の色ムラをより抑制しやすくなる。

＜石膏系塗材＞
本明細書において、水を含有する石膏組成物を石膏系塗材と称することとする。すなわち、本発明の一実施形態の石膏系塗材は、平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、凝結遅延剤と、水と、を含有する。そして、この石膏系塗材では、半水石膏１００質量部に対して、炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である。

本実施形態の石膏系塗材は、スラリー状（液状）、ペースト状、及びジェル状などの形態とすることができる。このなかでも、石膏系塗材をそのまま被着体に塗布できるよう、石膏系塗材はスラリー状（液状）の形態であることが好ましい。水を含有する石膏系塗材として流通される場合、使用前の段階で半水石膏の水和反応を抑制するために、石膏系塗材に反応停止剤を含有させておくことが好ましい。

上述のように、塗材の使用前の段階で予め水と反応停止剤とを含有させた、いわゆるレディーミクストタイプの石膏系塗材を用いることは、被着体に塗材を塗布する現場において、石膏組成物に水を添加する作業を省くことが可能となる利点を有する。なお、レディーミクストタイプの石膏系塗材には、使用の際に必要に応じて反応開始剤を添加することもできる。また、レディーミクストタイプの石膏系塗材は水を含有するため、時間の経過によって、塗材を塗布する前から一部の半水石膏が水和反応する可能性や、保管中に石膏組成物の性状が変化するなどして塗布した際に部分的に水和反応する可能性がある。このため、本発明の一実施形態の石膏組成物は、前述の粉末状の形態であることがより好ましい。

石膏系塗材における水の含有量は特に限定されず、用途に応じて、適宜決定することができる。例えば、石膏系塗材は、半水石膏、炭酸カルシウム、及び凝結遅延剤の合計１００質量部に対して、水を３０〜６０質量部含有することが好ましい。また、固形分の石膏組成物に対して、混水率が３０〜６０質量％であることが好ましい。石膏系塗材のｐＨは７以上９未満（中性付近）であることが好ましく、７以上８以下であることがより好ましく、７以上８未満（中性）であることがさらに好ましい。本明細書において、塗材のｐＨは２５℃で測定される値をいう。石膏系塗材のｐＨを調整する際にはｐＨ調整剤を適宜添加することができる。ｐＨ調整剤としては、例えば、塩酸及び硫酸等の酸、並びに水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及び水酸化カルシウム等の塩基を用いることができる。

本実施形態の石膏系塗材は、前述の石膏組成物を用いることから、半水石膏の水和反応が抑制された塗膜を形成することができ、具体的には、半水石膏の状態（硫酸カルシウムの水和数）がほぼ維持された塗膜を形成することも可能である。したがって、前記石膏系塗材によって、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応に起因した色ムラが抑制された塗膜を形成することができる。色ムラ抑制の観点から、本実施形態の石膏系塗材は、乾燥硬化させて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折測定において、石膏系塗材に含有されていた半水石膏の回折ピークを示し、その半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さないことが好ましい。また、本実施形態の石膏系塗材は、前述したＪＩＳ Ａ６９０４に準じて測定される水和反応の始発時間が２４時間以上であることも好ましい。

石膏系塗材に含有される半水石膏及び炭酸カルシウムはともに平均粒子径が５０μｍ以下であるため、薄く平滑な塗膜を形成することが可能となる。具体的には、その石膏系塗材により、表面粗さとして、ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９８２（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３の付属書ＪＡ）で規定される十点平均粗さＲｚ（μｍ）が、５μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、より好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である塗膜を形成することが可能である。Ｒｚの値は低いほど塗膜表面が平滑であることを表す。Ｒｚの下限は特に限定されず、０．１μｍ以上とすることができる。

また、本実施形態の石膏系塗材は、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２０１２に規定されるタイプＤデュロメータ硬さが５１以上、より好ましくは５６以上である塗膜を形成することが可能である。上述の表面粗さ及びタイプＤデュロメータ硬さの各値は、本実施形態の石膏系塗材を石膏ボード上に塗布し、乾燥させて硬化させた塗膜から測定される値を採ることができる。

一般的に、石膏系塗材の用途としては、目地処理材や塗り壁材（下塗り用、上塗り用、及びそれら双方兼用）がある。本実施形態の乾燥硬化形の塗材用石膏組成物及び石膏系塗材は、石膏系塗材中に含有される半水石膏の水和反応を生じさせないように構成されているため、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応に起因した色ムラを防止することが可能である。そのため、本実施形態の石膏組成物及び石膏系塗材は、表面に表れる材料や薄く形成される材料として用いられることに適しており、この観点から、塗り壁材に用いられることが好ましい。特に、本実施形態の石膏組成物及び石膏系塗材は、薄く平滑な塗膜を形成可能であることから、上塗り用、又は下塗り用及び上塗り用の双方兼用の塗り壁材に用いられることがより好ましく、塗厚が３ｍｍ以下の薄い厚さの上塗り用又は双方兼用の塗り壁材に用いられることがさらに好ましい。

以上の本実施形態の石膏組成物は、平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏及び炭酸カルシウム、並びに凝結遅延剤をそれぞれ特定の割合で含有するため、薄く平滑で表面硬度の高い塗膜を形成可能であり、かつ半水石膏の水和反応を抑制することが可能である。そのため、石膏組成物に水を加えて石膏系塗材としたときに、その石膏系塗材を乾燥硬化させることによって、引っ掻き傷や衝撃に対する耐性が良好な薄い塗膜でありながら、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応が抑制され、ほぼ全体的又はほぼ均一に半水石膏が維持された塗膜を形成することが可能である。したがって、本実施形態の石膏組成物に水を加えた石膏系塗材によって、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応に起因した色ムラが抑制された塗膜を形成することができる。

また、本実施形態の石膏組成物に主材として含有させる半水石膏及び炭酸カルシウムは、白色であるため、その石膏組成物に水を加えた石膏系塗材を用いることで、薄く平滑な漆喰調の塗膜を形成することが可能である。ここで、従来の漆喰系塗材を用いる場合では、漆喰系塗材のｐＨが塩基性の領域にあり、また、漆喰系塗材を塗布する作業中に粉塵が舞うこともある。さらに従来の漆喰系塗材を例えば石膏ボードに直接塗布すると、漆喰が石膏ボードに付着し難く、塗膜が石膏ボード表面に存在する石膏ボード用原紙から剥がれ落ちる場合や、石膏ボード用原紙の色が塗材を塗布した仕上がり面（例えば壁面）に色写りする場合がある。これに対して、本実施形態の石膏組成物を用いる場合、ｐＨが７以上９未満の石膏系塗材を容易に調製することが可能でより安全性が高まり、また、石膏ボードやクロス（壁紙）に対して付着しやすく、前述の色写りを防止することが可能である。そのため、本実施形態の石膏組成物及び石膏系塗材は、漆喰系塗材に比べて、建造物の内装壁や外装壁などのリフォームにより好適に用いられる。

なお、本実施形態の石膏組成物は、上述の通り、次の構成をとることが可能である。
［１］平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、凝結遅延剤と、を含有し、前記半水石膏１００質量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、前記凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である、乾燥硬化形の塗材用石膏組成物。
［２］前記半水石膏の平均粒子径が４０μｍ以下であり、前記炭酸カルシウムの平均粒子径が４０μｍ以下である前記［１］に記載の石膏組成物。
［３］前記炭酸カルシウムの含有量が、前記半水石膏１００質量部に対して、１０〜２００質量部である前記［１］又は［２］に記載の石膏組成物。
［４］前記凝結遅延剤の含有量が、前記半水石膏１００質量部に対して、０．１〜１０質量部である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の石膏組成物。
［５］前記凝結遅延剤の含有量が、前記半水石膏１００質量部に対して、０．１〜２質量部である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の石膏組成物。
［６］前記凝結遅延剤が、クエン酸、コハク酸、酢酸、リンゴ酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、及びこれらの塩、並びにショ糖、澱粉、及びタンパク質分解物からなる群より選択される少なくとも１種である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の石膏組成物。
［７］前記塗材用石膏組成物に水を加えて乾燥硬化させて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折において、前記半水石膏の回折ピークを示し、前記半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さない、前記［１］〜［６］のいずれかに記載の石膏組成物。
［８］前記塗材用石膏組成物に水を加えたときの水和反応の始発時間が２４時間以上である前記［１］〜［７］のいずれかに記載の石膏組成物。

また、本実施形態の石膏系塗材は、次の構成をとることが可能である。
［９］平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、凝結遅延剤と、水と、を含有し、前記半水石膏１００質量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、前記凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である、乾燥硬化形の石膏系塗材。
［１０］前記半水石膏、前記炭酸カルシウム、及び前記凝結遅延剤の合計１００質量部に対して、前記水を３０〜６０質量部含有する前記［９］に記載の石膏系塗材。
［１１］ｐＨが７以上９未満である前記［９］又は［１０］に記載の石膏系塗材。
［１２］乾燥硬化させて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折において、前記半水石膏の回折ピークを示し、前記半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さない、前記［９］〜［１１］のいずれかに記載の石膏系塗材。

＜石膏系塗材の施工方法＞
本発明の一実施形態の石膏系塗材の施工方法は、石膏系塗材を被着体に塗布する工程（以下、「塗布工程」と称することがある。）を含む。この施工方法において、石膏系塗材には、前述の実施形態に係る塗材用石膏組成物に水を加えて調製した乾燥硬化形の石膏系塗材、又は前述の実施形態に係る乾燥硬化形の石膏系塗材を用いる。そのため、前記塗布工程によって、半水石膏の状態が維持された塗膜を形成することができ、より具体的には、粉末Ｘ線回折測定において、石膏系塗材に含有されていた半水石膏の回折ピークを示し、かつ、その半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さない塗膜を形成することが可能である。このような塗膜を形成できることから、本実施形態の石膏系塗材の施工方法は、石膏系塗材から形成される塗膜の色ムラを抑制することができ、石膏系塗材による塗膜の色ムラ防止方法として採用することができる。

本実施形態の施工方法では、上述の通り、石膏系塗材に前述の実施形態に係る塗材用石膏組成物に水を加えて調製した乾燥硬化形の石膏系塗材を用いることができる。そのため、本実施形態の施工方法は、前述の実施形態に係る塗材用石膏組成物に水を加えて乾燥硬化形の石膏系塗材を調製する工程（以下、「調製工程」と称することがある。）を含んでいてもよい。調製工程では、石膏組成物に、石膏組成物中の半水石膏、炭酸カルシウム、及び凝結遅延剤の合計１００質量部に対して、水を３０〜６０質量部添加することが好ましい。

本実施形態の石膏系塗材を塗布する対象となる被着体（下地）は特に限定されない。被着体（下地）としては、例えば、セメント系及び石膏系素地、木質系素地、漆喰壁、各種プラスチック系素地、及び各種金属系素地などを挙げることができる。セメント系及び石膏系素地の具体例としては、石膏ボード、石膏プラスター、ドロマイトプラスター、コンクリート、土壁、珪藻土壁、パルプセメント板、及び木質系セメント板（木毛セメント板及び木片セメント板）などを挙げることができる。木質系素地の具体例としては、合板（ベニア板）、木質繊維板、及びパーティクルボードなどの木質ボード、単板積層材、並びに集成材などを挙げることができる。また、被着体（下地）は、クロスが貼着されたものでも、各種塗料が塗布されたものであってもよい。すなわち、本実施形態の施工方法によれば、前述の石膏系塗材をクロス（壁紙）や塗料の塗膜面上に塗布することによって、建造物の壁（内装壁及び外装壁）、床、及び天井などをリフォームすることが可能である。

前記塗布工程において、石膏系塗材を被着体（下地）に塗布する際に用いる道具は、特に限定されないが、従来から塗り壁材に用いられている鏝（木鏝及び金鏝）などを用いることができる。塗布工程における被着体に対する石膏系塗材の塗布量は、１．０〜６．３ｋｇ／ｍ²であることが好ましい。また、被着体に対する石膏系塗材の塗り厚は、０．５〜３ｍｍであることが好ましい。

本実施形態の施工方法は、塗布工程の後、石膏系塗材の乾燥硬化によって形成された塗膜の上に、さらに、撥水性塗膜を設ける工程を含むことが好ましい。石膏系塗材による塗膜（石膏系塗膜）の上に撥水性塗膜を設けることにより、石膏系塗材による塗膜形成後において、塗膜に水分が吸収されることを抑制することができる。そのため、半水石膏の状態が維持された塗膜（より具体的には、粉末Ｘ線回折測定において半水石膏の回折ピークを示し、かつ、その半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さない塗膜）を長期間に亘って安定して保持することが可能となる。

石膏系塗膜上に撥水性塗膜を設ける工程は、石膏系塗膜上に撥水性塗料を塗布することによって行うことができる。撥水性塗料としては、従来、漆喰や石膏プラスター、石膏ボード、けい酸カルシウム板などの上に塗布することで撥水性や防汚性を付与することができる種々の材料を用いることができる。また、市販の撥水性塗料を用いることもでき、その市販品としては、例えばＦＪ１５０、ＦＪ１７０、ＦＪ１７１、ＦＪ１７２（いずれもタイガレックス社製の商品名）などを挙げることができる。ＦＪ１７０、ＦＪ１７１、ＦＪ１７２などを用いれば油汚れ等に対する耐汚染性も付与することができる。

なお、漆喰系塗材等の従来用いられている乾燥硬化形の塗材は、塗材を被着体に塗布してから２〜６時間経過すれば、さらに、撥水性塗膜等を設ける次工程を伴う場合であっても、十分な作業性を確保できる。本発明の一実施形態の石膏系塗材も従来の乾燥硬化形の塗材と同様、上記時間と同程度の時間で次工程を行うことができる。

本実施形態の石膏系塗材の施工方法は、次の構成をとることが可能である。
［１３］前記［１］〜［８］のいずれかに記載の塗材用石膏組成物に水を加えて調製した乾燥硬化形の石膏系塗材、又は前記［９］〜［１２］のいずれかに記載の乾燥硬化形の石膏系塗材を被着体に塗布する工程を含む、石膏系塗材の施工方法。
［１４］前記被着体に対する前記石膏系塗材の塗布量が、１．０〜６．３ｋｇ／ｍ²である前記［１３］に記載の施工方法。
［１５］前記被着体に対する前記石膏系塗材の塗り厚が、０．５〜３ｍｍである前記［１３］又は［１４］に記載の施工方法。
［１６］前記石膏系塗材による塗膜の上に、さらに撥水性塗膜を設ける工程を含む前記［１３］〜［１５］のいずれかに記載の施工方法。

以下、試験例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の試験例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、「部」及び「％」は、特に断らない限り質量基準である。

＜漆喰組成物及び漆喰塗材の調製＞
漆喰組成物として、村樫石灰工業社製の商品名「村樫のしっくい（上塗）」を準備した。試験例１では、その漆喰組成物に混水率８０％で水を添加して（漆喰組成物１００部に水８０部を添加して）混練し、試験体１に用いる漆喰系塗材を調製した。

＜塗材用石膏組成物及び石膏系塗材の調製＞
試験例２〜２０では、試験体２〜２０に用いる塗材用石膏組成物として、表１〜４の上段（単位：質量部）に示す各成分を混合機で十分に混合撹拌して、各配合の塗材用石膏組成物を得た。凝結遅延剤としては、試験例２〜１７では市販の平均粒子径が２０μｍの粉末状のタンパク質分解物、試験例１８では平均粒子径が２０μｍのエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、試験例１９では平均粒子径が２０μｍのリンゴ酸ナトリウム、試験例２０ではジエチレントリアミン五酢酸を用いた。また、表１〜４には示していないが、試験体２〜２０に用いる塗材用石膏組成物には、塗材用石膏組成物（半水石膏、炭酸カルシウム、及び凝結遅延剤の合計）１００部に対して、糊剤（バインダー）としてエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー（ワッカーケミカル社製、商品名「ＲＥ５４６Ｚ」）を５部配合した。
得られた各石膏組成物について、石膏組成物に混水率４０％で水を添加し（石膏組成物１００部に水４０部を添加し）、試験体２〜２０に用いる各石膏系塗材を調製した。試験例１９では、消石灰を用いて、石膏系塗材のｐＨを調整した。

＜試験体１〜２０の作製＞
調製した各塗材を、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍの石膏ボード（ボード厚さ：９．５ｍｍ、吉野石膏社製、商品名「タイガーボード」）の表面に鏝で１ｍｍの厚さに塗り付けた。このときの塗材の塗布量は、石膏ボードの単位面積当たり、１．７ｋｇ／ｍ²とした。石膏ボードに塗布した塗材を、温度２３℃及び湿度５０％ＲＨで２４時間、乾燥硬化させて塗膜を形成した。塗膜が形成された各石膏ボードを４０℃の乾燥器内で、２４時間恒量乾燥して、それぞれ試験体１〜２０を作製した。

＜評価＞
［ｐＨ］
試験体１に用いた漆喰組成物、並びに試験体２〜２０に用いた各石膏組成物について、各組成物１０ｇを採取し、それを２００ｍｌのイオン交換水に投入した。ｐＨメーター（東亜電液工業社製の商品名「ｐＨ ＭＥＴＥＲ ＨＭ-５Ｓ」）を使用して、組成物の投入３分後のｐＨを測定した。ｐＨの測定値から以下の基準にしたがって、評価した。各組成物を用いて測定したｐＨの値と、評価結果を表１〜４に示す。
Ａ：ｐＨが７．０以上８．０未満であった。
Ｂ：ｐＨが８．０以上９．０未満であった。
Ｃ：ｐＨが９．０以上であった。

［表面粗さ］
表面粗さ測定機（ミツトヨ社製の商品名「ｓｕｆｔｅｓｔ ４０２」）を用いて、得られた試験体１〜２０のそれぞれについて、ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９８２で規定される表面粗さを測定した。評価には、測定された十点平均粗さＲｚ（μｍ）を用い、以下の基準にしたがって、評価した。Ｒｚの値が低いほど試料における塗膜表面が平滑であることを表す。各試料のＲｚの値及び評価結果を表１〜４に示す。
Ａ：Ｒｚが２．０μｍ未満であった。
Ｂ：Ｒｚが２．０μｍ以上５．０μｍ未満であった。
Ｃ：Ｒｚが５．０μｍ以上であった。

［表面硬度］
試験体１〜２０のそれぞれの塗膜表面について、ゴム硬度計（ＴＥＣＬＯＣＫ社製 ＴＹＰＥＤ）を用いて表面硬度を測定した。具体的には、各試験体における塗膜表面にゴム硬度計を押し付け、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２０１２の規定に準拠したタイプＤデュロメータ硬さ（以下、「タイプＤ硬度」と記す。）を測定した。各試験体のタイプＤ硬度の測定値から、以下の基準にしたがって、評価した。各試験体の表面硬度及び評価結果を表１〜４に示す。
Ａ：タイプＤ硬度が５６以上であった。
Ｂ：タイプＤ硬度が５１以上５６未満であった。
Ｃ：タイプＤ硬度が５１未満であった。

［Ｘ線回折］
各試験体における塗膜をＸ線回折し、二水石膏の有無を確認した。Ｘ線回折には、Ｘ線回折装置（島津製作所社製の商品名「ＬａｂＸ ＸＲＤ−６１００」）を用いた。試験体における塗膜表面全体を皮すきで削り取り、塗膜表面全体から削り取った塗膜粉末をＸ線回折装置の専用ホルダーに充填して、回折角度（２θ角度（θ：入射角））が１０°〜１６°の範囲で、粉末Ｘ線回折パターンを測定した。測定条件は、ターゲット：Ｃｕ、Ｆｉｌｔｅｒ：Ｎｉ、電圧：３０Ｖ、電流：１０ｍＡ、スキャニング速度：１°／ｍｉｎとした。

Ｘ線回折パターンにおいて、回折角１１〜１２°に二水石膏の明瞭なピークが表れ、回折角１４〜１５°に半水石膏の明瞭なピークが表れることが知られている。この事実から、得られたＸ線回折パターンにおいて、二水石膏が存在するか否か（すなわち、回折角１１〜１２°にピークを有するか否か）を確認するとともに、半水石膏が存在するか否か（すなわち、回折角１４〜１５°にピークを有するか否か）を確認した。表１〜４には、半水石膏のピーク及び二水石膏のピークのそれぞれの有無を示した。例として、図１に試験体２から採取した塗膜の粉末Ｘ線回折パターンを示し、図２に試験体１２から採取した塗膜の粉末Ｘ線回折パターンを示す。なお、試験体３〜１１及び１４〜２０から採取した各塗膜については、図１に示すような粉末Ｘ線回折パターンが確認され、試験体１３から採取した塗膜については、図２に示すような粉末Ｘ線回折パターンが確認された。

また、Ｘ線回折パターンにおいて、二水石膏のピークがあった場合、塗膜において、半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の存在が示されたこととなる。この場合、半水石膏の部分的又は不均一な水和反応が生じるおそれがあることから、塗膜における色ムラの原因となり得ると評価し、表１〜４中の「色ムラの評価」欄に「×」と記した。逆に、Ｘ線回折パターンにおいて、二水石膏のピークがなかった場合、塗膜における色ムラを防止することが可能であると評価し、表１〜４中の「色ムラの評価」欄に「○」と示した。

以上の試験体１〜２０の評価結果より、平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏１００部、及び平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウム１０〜４００部、並びに凝結遅延剤０．１質量部以上を含有する石膏組成物によって、薄く平滑でありながら、表面硬度が高く、かつ、色ムラを抑制すること可能な塗膜を形成できることが確認された（試験体２〜４、７〜１０、及び１４〜２０）。また、試験体２で用いた塗材用石膏組成物及び石膏系塗材における凝結遅延剤として用いたタンパク質分解物の代わりに、クエン酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、ショ糖、澱粉をそれぞれ用いて、試験体２と同様にして各試験体を作製した。それらの各試験体に用いた石膏組成物のｐＨ、並びに各試験体の表面粗さ、表面硬度、及び粉末Ｘ線回折をそれぞれ上述の方法にて行ったところ、試験体２と概ね同程度の結果が得られたことが確認された。

なお、炭酸カルシウムを含有しない石膏組成物を用いて作製した試験体６では、表面が粗い塗膜が形成されていた。この原因は、試験体６の作製において、石膏組成物に水を加えて調製した石膏系塗材を石膏ボードに塗布する際に、石膏系塗材に粘り気が生じ、鏝切れが悪かったためと考えられる。

半水石膏１００部に対して炭酸カルシウムを５００部含有する石膏組成物を用いて作製した試験体１１では、表面が粗く、表面硬度の低い塗膜が形成されていた。この原因は、試験体１１の作製において、石膏組成物に水を加えて調製した石膏系塗材を石膏ボードに鏝塗りした際に生じた鏝波が鏝押さえ作業によっても消え難かったためと考えられる。鏝波が消え難かった原因は、過量の炭酸カルシウムが、塗膜の形成過程で表層側に偏って存在し、形成途中にある塗膜の表層側がより硬くなっていたことによるものと推測される。

凝結遅延剤を含有しない石膏組成物を用いて作製した試験体１２、及び半水石膏１００部に対して凝結遅延剤を０．０７部含有する石膏組成物を用いて作製した試験体１３では、塗膜の粉末Ｘ線回折パターンにおいて、半水石膏及び二水石膏のそれぞれの回折ピークが確認された。したがって、試験体１２及び１３では、半水石膏が部分的に水和反応し、色ムラが生じやすい塗膜が形成されたことが示された。

また、試験体２〜４、７〜１０、及び１４〜２０に用いた各石膏系塗材については、ＪＩＳ Ａ６９０４に記載された標準軟度を針入り深さ２０±２ｍｍとして、その他はＪＩＳ Ａ６９０４に準じて水和反応の始発時間を２４時間及び４８時間まで測定した。その結果、２４時間経過後及び４８時間経過後のいずれにおいても、測定に用いた針の止まる位置は、石膏系塗材を入れた容器の底から０ｍｍであった。この結果と、上記の試験体を作製した際の石膏系塗材の塗り厚が３ｍｍ以下の薄塗りであることからも、上記の試験体では、石膏系塗材は水和反応することなく、石膏系塗材中の水分が被着体に吸収、かつ空気中に蒸発し、乾燥硬化による塗膜を形成したと考えられる。これは、石膏系塗材の水和反応の始発時間よりも乾燥硬化の完了時間がより早く、乾燥硬化による塗膜を形成したことを意味する。

Claims (16)

1. 平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、
   平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、
   凝結遅延剤と、を含有し、
   前記半水石膏１００質量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、前記凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である、乾燥硬化形の塗材用石膏組成物。
2. 前記半水石膏の平均粒子径が４０μｍ以下であり、
   前記炭酸カルシウムの平均粒子径が４０μｍ以下である請求項１に記載の塗材用石膏組成物。
3. 前記炭酸カルシウムの含有量が、前記半水石膏１００質量部に対して、１０〜２００質量部である請求項１又は２に記載の塗材用石膏組成物。
4. 前記凝結遅延剤の含有量が、前記半水石膏１００質量部に対して、０．１〜１０質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗材用石膏組成物。
5. 前記凝結遅延剤の含有量が、前記半水石膏１００質量部に対して、０．１〜２質量部である請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗材用石膏組成物。
6. 前記凝結遅延剤が、クエン酸、コハク酸、酢酸、リンゴ酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、及びこれらの塩、並びにショ糖、澱粉、及びタンパク質分解物からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗材用石膏組成物。
7. 前記塗材用石膏組成物に水を加えて乾燥硬化させて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折において、前記半水石膏の回折ピークを示し、前記半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さない、請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗材用石膏組成物。
8. 前記塗材用石膏組成物に水を加えたときの水和反応の始発時間が２４時間以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗材用石膏組成物。
9. 平均粒子径が５０μｍ以下の半水石膏と、
   平均粒子径が５０μｍ以下の炭酸カルシウムと、
   凝結遅延剤と、
   水と、を含有し、
   前記半水石膏１００質量部に対して、前記炭酸カルシウムの含有量が１０〜４００質量部であり、前記凝結遅延剤の含有量が０．１質量部以上である、乾燥硬化形の石膏系塗材。
10. 前記半水石膏、前記炭酸カルシウム、及び前記凝結遅延剤の合計１００質量部に対して、前記水を３０〜６０質量部含有する請求項９に記載の石膏系塗材。
11. ｐＨが７以上９未満である請求項９又は１０に記載の石膏系塗材。
12. 乾燥硬化させて塗膜としたときの粉末Ｘ線回折において、前記半水石膏の回折ピークを示し、前記半水石膏の水和反応に基づく二水石膏の回折ピークを示さない、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の石膏系塗材。
13. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗材用石膏組成物に水を加えて調製した乾燥硬化形の石膏系塗材、又は請求項９〜１２のいずれか１項に記載の乾燥硬化形の石膏系塗材を被着体に塗布する工程を含む、石膏系塗材の施工方法。
14. 前記被着体に対する前記石膏系塗材の塗布量が、１．０〜６．３ｋｇ／ｍ²である請求項１３に記載の施工方法。
15. 前記被着体に対する前記石膏系塗材の塗り厚が、０．５〜３ｍｍである請求項１３又は１４に記載の施工方法。
16. 前記石膏系塗材による塗膜の上に、さらに撥水性塗膜を設ける工程を含む請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の施工方法。

Images