JP2001220534A - 塗料組成物及びその塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、被着体との密着性を改善
し、被着体が変形した場合でもこれに追従する柔軟性を
有し、かつ耐熱性に優れた塗料組成物を提案することに
ある。 【解決手段】 （ａ）アクリル樹脂系エマルジョンをそ
の固形分として１〜３０重量部、（ｂ）平均粒径の異な
る２種以上の無機質充填剤をその合計量として２０〜６
０重量部、（ｃ）セメント成分３０〜６０重量部、
（ｄ）短繊維化した炭素繊維１〜１０重量部、（ｅ）適
当量の水、の前記（ａ）〜（ｅ）を主成分とする塗料組
成物とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接着性、耐久性、耐
熱性等に優れた塗膜を形成する塗料組成物及びその塗装
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリマーセメントモルタルは、各種の下
地に対していずれも強く接着し保水性がよいので薄層塗
装が可能であり、乾燥収縮によるひび割れも生じにく
い。また、硬化したあとは、耐摩耗性、防滑性あるいは
優れた歩行感を与えるなど弾性、耐衝撃性、防塵性など
が発揮されるので、一般の家屋、倉庫、店舗、学校、体
育館などの床材として使用されている。また、上述の特
性の他に、軽量、たわみ性、耐候性、耐凍結融解性など
の点で優れており、一般道路、空港、モノレールなどの
舗装に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したポリマーセメ
ントモルタルは、前述した耐熱性、耐難燃性等には優れ
ていてモルタルのような無機質基材に対しては優れた効
果を発揮するが、被着体が鉄のような金属に対した場合
は接着力が劣り、また、被着体が変形した場合などは剥
がれが生じやすいという問題点があった。そのため、こ
れを改善するためゴムなどを添加して柔軟性や密着性を
改善することが試みられているが、耐熱性が悪化するな
どして充分な性能は得られていない。そこで本発明の目
的は、被着体との密着性を改善し、被着体が変形した場
合でもこれに追従する柔軟性を有し、かつ耐熱性に優れ
た塗料組成物を提案することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、（ａ）アクリル樹脂系エマルジョンをその固
形分として１〜３０重量部、（ｂ）平均粒径の異なる２
種以上の無機質充填剤をその合計量として２０〜６０重
量部、（ｃ）セメント成分３０〜６０重量部、（ｄ）短
繊維化した炭素繊維１〜１０重量部、（ｅ）適当量の
水、の前記（ａ）〜（ｅ）を主成分とする塗料組成物と
した。

【０００５】本発明に使用できる（ａ）アクリル樹脂系
エマルジョンとは、例えばアクリル−ニトリル共重合体
やアクリル酸アルキルエステル共重合体や、アクリル−
スチレン共重合体等のアクリル樹脂系共重合体をエマル
ジョン化したものが使用することができる。これらの中
でもアクリル−スチレン共重合体をエマルジョン化した
ものが特に好ましい。これらアクリル系エマルジョンの
具体例としては、ＢＡＳＦディスパージョン社製のアク
ロナールＳ−４００（固形分含量５７±１％、粘度２０
０〜２０００ｃｐｓ、粒子径０．３μｍ）、アクローナ
ル３０３Ｄ（固形分含量５０±１％、粘度１００〜１０
００ｃｐｓ、粒子径０．２μｍ）、クラリアントポリマ
ー社製のモビニール９７０（固形分含量４０±１％、粘
度１００ｃｐｓ、粒子径０．１μｍ）が挙げられ、その
中でもアクロナールＳ−４００は作業性、物性等総合的
な面で好ましい。

【０００６】また、前記アクリル系共重合体の平均分子
量は、５万〜３０万、好ましくは１０万〜２０万である
のことが望ましく、また、その成膜温度が１０〜３０℃
であることが好ましい。なお、アクリル系樹脂系エマル
ジョンの添加量はその固形分として１〜３０重量部であ
ることが好ましい。１重量部未満であると塗料組成中に
おける濃度が低すぎて充填剤、セメントとの比重差によ
る分離が発生し易くなったり、また形成される塗膜表面
がポーラスな状態となるため緻密性に欠けたり、更に可
とう性に欠けるため接着力が下がり、剥がれなどの現象
が見られ、屈曲性の低下にもつながる。また、アクリル
系共重合体の固形分としての添加量が３０重量部を越え
るとセメントの硬化及び樹脂の硬化が遅れ、十分な塗膜
強度が得られず、塗膜の耐水性が低下する。また、吹き
付け作業性が下がり、作業できなくなる可能性がある。

【０００７】上記アクリル樹脂系エマルジョンは、アク
リル樹脂系共重合体（固形分）と水（溶媒）により構成
されており、このアクリル樹脂系エマルジョンの固形分
（アクリル樹脂系共重合体）は概ね３０〜６０重量％で
ある。

【０００８】本発明に使用できる（ｂ）の平均粒径の異
なる無機質充填剤としては、従来から公知のものが使用
できる。例えば珪砂、シリカ粉、ガラス粉、石英粉、炭
酸カルシウム、マイカが挙げられる。一般に、珪砂には
浜砂や天然珪砂やコニカル珪砂等があるが、これらの中
でもフリマントルサンド及びフラタリーサンドは粒子形
状が球形に近く、組成物を混合した際の組成物の延展性
に優れるため好適に使用できる。

【０００９】この無機質充填剤はその粒径が３５メッシ
ュパスの粒度分布を有する充填剤と、１００メッシュパ
スの粒度分布を有する充填剤を混合使用することが好ま
しく、１種類の充填剤の粒径の異なるものを混合して使
用してもよいし、また２種以上の充填剤で粒径の異なる
ものを混合してもよい。

【００１０】特にフリマントルサンド（３５メッシュパ
ス）とフラタリーサンド（１００メッシュパス）の２種
類を混合した充填剤は、ともに組成物ＳｉＯ^２含有率９
９．７％以上であり、前述したように延展性に優れるた
め作業性がよく、かつ粒径が異なるため充填性がよく極
めて好適である。これは、これらフリマントルサンドや
フラタリーサンドの粒径が粒径係数１．２と真球に近
く、表面の凹凸が少なく単位重量あたりの表面積が少な
いためと考えられる。また、延展性がよいため、多量に
組成物中に添加できるので硬化物の物性を向上させるこ
ともできる。本発明に使用できる充填剤の粒径係数は、
１．７以下好ましく１．３以下のものが好ましい。

【００１１】この無機質充填剤の添加量は、その合計量
で２０〜６０重量部の範囲が適当である。２０重量部未
満であると圧縮強度の低下など物性の低下が見られ、６
０重量部を超えると接着力の低下と比重が重くなりすぎ
て塗布や塗装が困難になる。

【００１２】本発明の（ｃ）セメント成分としては、白
色ポルトランドセメント、ポルトランドセメント、シリ
カセメント、アルミナセメント、高炉セメント等が例示
できるが、粒度は２０μｍのフルイ残さが１０重量％以
下の微粒子セメントを用いるのが適当である。また、セ
メント成分の添加量は３０〜６０重量部が適当である。
３０重量部未満では結合強度が足りなくなるおそれがあ
り、６０重量部を超えると一般に効果速度が早くなりす
ぎて塗布や塗装作業ができなくなるおそれがある。

【００１３】本発明の（ｄ）短繊維化した炭素繊維とし
ては、繊維直径が１〜５０μｍ、繊維長が０．０１〜
０．５ｍｍのものが好適に使用できる。これらの具体例
としては、東邦レーヨン社製ベスファイトや東レ社製ト
レカ等が挙げられる。この炭素繊維の添加量は１〜１０
重量部が好適であり、１重量部未満であると屈曲性及び
耐熱性が悪くなる。炭素繊維が１０重量部を超えると吹
付け作業性が悪くなる可能性があり、さらに接着力が低
下する恐れが生ずる。

【００１４】本発明に用いられる（ｅ）水とは、（ａ）
アクリル樹脂系エマルジョン中に含まれる水分か、新た
に添加する水との合計を意味し、その添加量は前記
（ｃ）セメント成分を固化するのに十分な量であればよ
く、また、本発明の塗料組成物の粘度等を調整するため
に多少余分に添加して使用してもよい。したがって、固
形分の少ない（ａ）アクリル樹脂系エマルジョンを使用
すれば新たに添加する水の量は少ないか、若しくは添加
しなくて済み、また、固形分の多い（ａ）アクリル樹脂
系エマルジョンを使用するときにはその添加量も多くな
る。具体的には、概ね１〜７０重量部（エマルジョン中
の水分も含む）であることが好ましいが、この範囲外で
も使用可能な場合がある。なお、この水の添加は通常は
前記（ｂ）〜（ｄ）の各成分の混合物を製造しておき、
使用時に（ａ）及び（ｅ）を混合するようにすると、保
存時に変質を軽減できるとともに混合作業も容易にな
る。すなわち、本発明の塗料組成物は、（ｃ）セメント
成分を（ｅ）水や（ａ）アクリル樹脂系エマルジョン中
の水分を利用して固化させるので、（ｃ）と（ｅ）、
（ｃ）と（ａ）を同時に含まない２成分以上の形態をと
ることが好ましい。また、ここでいう水の種類は、一般
に飲料水として利用できる程度の品質を有していればよ
く、精製水やイオン交換水を必ずしも使用する必要はな
い。

【００１５】本発明で使用される塗料組成物は、以上説
明した（ａ）〜（ｅ）を主成分しその配合比は前述した
とおりであるが、（ａ）アクリル樹脂系エマルジョンと
（ｄ）セメントとの重量比が〔（ａ）の固形分／
（ｄ）〕＝０．０６〜５．０であることがさらに好まし
い。この比率が０．０６より小さい場合には、塗膜の耐
候性、耐薬品性、密着性が悪くなりエフロレッセンスが
発生し、一方この比率が５．０より大きい場合には、塗
膜の密着性が悪く、硬度が不足する。

【００１６】本発明の塗料組成物には、さらに目的に合
わせてに種々の添加剤を併用することができる。具体的
には、例えば塗装作業性及び保存性等を良好にするため
分散剤、消泡剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤を添加した
り、塗膜の成膜性を向上させるための成膜助剤を添加し
たり、あるいは着色のための顔料や染料を添加できる。

【００１７】次に本発明の塗装方法について例を挙げて
説明する。本発明の塗料組成物は圧縮空気を利用したス
プレー塗布装置によって塗布することができる。このス
プレー塗布装置は、材料供給タンクと、吐出ガンと、吐
出ガンに材料を供給するためのホース、吐出ガンに圧縮
空気を供給する圧縮空気供給装置からなっていて、本発
明の塗料組成物を調整したのち、前記材料供給装置に充
填して前記吐出ガンから圧縮空気より本発明の塗料組成
物を吐出して被着体に塗布する。このときの前記スプー
レ塗布方法においては、圧縮空気の圧力を２〜１０ｋｇ
／ｃｍ^２とすることが望ましく、また、被着体への本発
明の塗料組成物の塗布量は０．５〜５．０ｋｇ／ｍ^２塗
布することが好ましい。こうすることにより、垂直な被
着面に対しても垂れを生じずに塗布が可能となる。

【００１８】また、本発明の塗料組成物をゴム等の付着
力の弱い基材に塗布する場合はプライマーの使用するこ
とが好ましい。このプライマーとしては、アクリル酸ア
ルキルエステル共重合体を主成分とプライマー層を形成
することが好ましい。なお、プライマーを使用する場合
はプライマー層にタックが残る状態で本発明の塗料組成
物を塗布するとよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるわ
けではない。

【００２０】

【実施例１〜３、比較例１〜４】まず、本発明の塗料組
成物を表１に示す配合割合にて調整した。この各塗料組
成物の評価試験を行いその結果を表２に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】なお、各試験項目に関する評価方法は、 接着試験：コンクリート及び鉄板上に厚さ２ｍｍで塗布
し、常温で２８日間養生した後に試験を行った。各欄の
表示方法で（下）…被着体の下地破壊、（凝）…供試体
の凝集破壊、（界）…被着体と供試体の界面剥離をそれ
ぞれ意味する。 曲げ試験及び圧縮試験：ＪＩＳ−Ｒ−５２０１に基づい
て行い、モルタル打ち込み後１日後に脱型し、２８日間
養生した後に試験を行った。吸水率は表２中※２のやり
方である。 難燃性：発煙開始時間、発炎開始時間によりＪＩＳ−Ａ
−１３２１に基づいて行った。

【００２４】比較例１は、実施例１と比較すると強度が
落ちていて、界面剥離であるということから接着してい
ないことがわかる。これは、塗料組成中におけるＳＢＲ
変性ラテックスの影響と思われる。また、比較例１は難
燃性に劣っている。また、比較例２は、実施例１と比較
すると強度が落ちていることと、鉄板での試験でも実施
例と比較すると明らかに接着性に劣っている。

【００２５】比較例３は、実施例１と比較すると接着力
及び難燃性に劣る結果となっている。これは珪砂の粒径
係数が１．６〜１．７と高いためと考えられる。比較例
４は、比較例３の粒径の種類を１種類で行ったため、さ
らに物性の低下が著しい。比較例５は炭素繊維を含まな
いため、耐熱性に劣っている。

【００２６】

【発明の効果】以上のとおり本発明では、被着体との密
着性を改善し、被着体が変形した場合でもこれに追従す
る柔軟性を有し、かつ耐熱性に優れた塗料組成物が得ら
れた。特に、粒径係数が１．３以下の無機質充填剤を使
用し、かつアクリル−スチレン共重合体系エマルジョン
を使用すると、密着性、耐熱性、柔軟性、作業性などの
各性能をバランスよく保持させることができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）アクリル樹脂系エマルジョンをそ
   の固形分として１〜３０重量部、（ｂ）平均粒径の異な
   る２種以上の無機質充填剤をその合計量として２０〜６
   ０重量部、（ｃ）セメント成分３０〜６０重量部、
   （ｄ）短繊維化した炭素繊維１〜１０重量部、（ｅ）適
   当量の水、前記（ａ）〜（ｅ）を主成分とする塗料組成
   物。
2. 【請求項２】 前記（ａ）アクリル樹脂系エマルジョン
   が、アクリル−スチレン共重合体系エマルジョンである
   請求項１に記載の塗料組成物。
3. 【請求項３】 前記（ｂ）の無機質充填剤が、３５メッ
   シュパスの粒度分布を有する充填剤と１００メッシュパ
   スの粒度分布を有する充填剤との混合物である請求項１
   に記載の塗料組成物。
4. 【請求項４】 前記（ｂ）の平均粒径の異なる無機質充
   填剤が、フリマントルサンド及びフラタリーサンドを主
   成分とする充填剤である請求項３に記載の塗料組成物。
5. 【請求項５】 前記（ｃ）セメント成分が、２０μｍの
   フルイ残さが１０重量％以下の微粒子セメントである請
   求項１に記載の塗料組成物。
6. 【請求項６】 前記（ｄ）炭素繊維が、繊維直径が１〜
   ５０μｍ、繊維長が０．０１〜０．５ｍｍである請求項
   １に記載の塗料組成物。
7. 【請求項７】 （ａ）アクリル樹脂系エマルジョンをそ
   の固形分として１〜３０重量部、（ｂ）平均粒径の異な
   る２種以上の無機質充填剤をその合計量として２０〜６
   ０重量部、（ｃ）セメント成分３０〜６０重量部、
   （ｄ）短繊維化した炭素繊維１〜１０重量部、（ｅ）適
   当量の水、前記（ａ）〜（ｅ）を主成分とする塗料組成
   物を、被着体に対し０．５〜５．０ｋｇ／ｍ^２の圧力で
   スプレー塗布することを特徴とする塗装方法。