JP4731824B2

JP4731824B2 - 下地調整塗材

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Publication number: JP4731824B2
Application number: JP2004107064A
Authority: JP
Inventors: 努小寺; 洋史黒田
Original assignee: SK Kaken Co Ltd
Current assignee: SK Kaken Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2004315813A

Description

本発明は、新規な下地調整塗材に関する。本発明塗材は、建築物内外装等において平滑仕上げ塗装を行う際の下地調整塗材として好適に使用することができるものである。

建築物の内外装面等において、平滑性の高い仕上げ塗装を行う場合には、塗装対象となる下地を平滑にしておく必要がある。この場合の下地処理方法としては、下地に対して下地調整塗材を塗装した後、その塗膜表面を研磨布紙等で研磨する方法が一般的である。
下地調整塗材としては、セメント系、溶剤型樹脂系、合成樹脂エマルション系等の各種材料が知られている。このうち、セメント系下地調整塗材や溶剤型樹脂系下地調整塗材は、一般的に塗膜表面の硬度が高くなるために研磨しにくいというのが実情である。研磨を必要とする用途には、合成樹脂エマルション系下地調整塗材のほうが適している。
合成樹脂エマルション系下地調整塗材としては、例えば、特開平８−１３４３７８号公報（特許文献１）に記載のもの等が挙げられる。該公報には、エマルション、体質顔料及び増粘剤を主要成分とし、固形分が５０〜９９重量％である下地調整塗材が記載されている。

ところで、平滑仕上げのための下地処理においては、下地調整塗材の硬化過程において塗膜が肉痩せしないように、塗材の固形分を高く設定する必要がある。また、下地に不陸、巣穴、欠損部等の凹凸が存在する場合は、これら凹凸部分に塗材が充填されるように、こてを用いたしごき塗りが行われる。

しかし、上記公報に記載の下地調整塗材を高固形分の状態でこて塗りすると、塗装の途中段階で塗材が乾燥してしまい、こて塗り作業性に支障をきたすおそれがある。特に、広い面積を塗装する場合には、このような問題が生じやすくなる。
また、上記公報に記載の下地調整塗材では、硬化後の塗膜表面を研磨する際に手間がかかる場合があり、研磨性において改善の余地がある。

特開平８−１３４３７８号公報

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、こて塗り時の作業性に優れるとともに、硬化塗膜を容易に研磨することが可能な下地調整塗材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記のような課題を解決するため鋭意研究を行った結果、無機質粉体として２種類の特定無機質粉体を含有する下地調整塗材に想到し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の下地調整塗材は以下の特徴を有するものである。
１．有機質樹脂（Ａ）の固形分１００重量部に対し、無機質粉体（Ｂ）を３００〜２５００重量部、水（Ｃ）を１００〜１５００重量部含み、
塗材全体の固形分が６０〜９５重量％であり、
前記（Ｂ）成分が、平均粒子径１８〜５０μｍ、モース硬度２以上の無機質粉体（Ｂ−１）と、平均粒子径１〜６μｍ、モース硬度２未満の鱗片状無機質粉体（Ｂ−２）からなり、前記（Ｂ−１）成分として炭酸カルシウムを用い、前記（Ｂ−２）としてタルクを用い、（Ｂ−１）成分と（Ｂ−２）成分の重量比率が９５：５〜５：９５であることを特徴とする下地調整塗材。
２．相対蒸発速度が３０以下、水に対する溶解度が１０ｇ／１００ｇ以上である有機溶剤（Ｄ）を１０〜５００重量部含むことを特徴とする１．記載の下地調整塗材。

本発明の下地調整塗材は、こて塗り塗装時の作業性、及び硬化塗膜の研磨性に優れたものである。本発明の下地調整塗材を使用して下地を処理すれば、平滑性の高い仕上り面を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を詳説する。
本発明における有機質樹脂（以下「（Ａ）成分」という）はバインダーとしてはたらく成分である。（Ａ）成分としては、水溶性樹脂及び水分散性樹脂から選ばれる１種以上が好適である。樹脂の種類については特に限定されず、例えば、セルロース、ポリビニルアルコール、エチレン樹脂、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、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が挙げられ、これらの１種または２種以上を使用することができる。また、これらは架橋反応性を有するものであってもよい。架橋反応性を有する（Ａ）成分を使用した場合は、塗膜の耐水性、密着性等を向上させることができる。

本発明における（Ｂ）成分は無機質粉体（以下「（Ｂ）成分」という）である。
（Ｂ）成分としては、平均粒子径２００μｍ以下、モース硬度２以上の無機質粉体（以下「（Ｂ−１）成分」という）と、平均粒子径２００μｍ以下、モース硬度２未満の鱗片状無機質粉体（以下「（Ｂ−２）成分」という）を併用する。

本発明では、（Ｂ−２）成分として形状が鱗片状のものを採用し、かつ（Ｂ−１）成分と（Ｂ−２）成分の重量比率が９５：５〜５：９５（好ましくは９０：１０〜３０：７０、より好ましくは８５：１５〜５０：５０）となる範囲内で両成分を併用する。このような条件を満たすように（Ｂ−１）成分と（Ｂ−２）成分を併用することによって、本発明では、こて塗り作業性と研磨性を兼ね備えた下地調整塗材を得ることができる。

（Ｂ−２）成分としては、例えば、酸化鉄、タルク、ろう石、黒鉛等が挙げられ、このうち、その粒子形状が鱗片状である無機質粉体を使用することができる。
（Ｂ−２）成分のモース硬度は、２未満であるが、好ましくは０．５以上２未満、より好ましくは１．０以上１．５以下である。なお、本発明におけるモース硬度は、モースの硬度計を用いて測定される値である（但しダイヤモンドを１０とする）。

（Ｂ−１）成分としては、平均粒子径とモース硬度が所定の範囲内であれば特に限定されず、公知の無機質粉体を使用することができる。このような（Ｂ−１）成分としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、カオリンクレー、焼成クレー、消石灰、水酸化カルシウム、ドロマイト、ゼオライト、ワラスナイト、珪砂等が挙げられる。（Ｂ−１）成分としては、モース硬度が２以上６以下であるものが好ましく、２．５以上４以下であるものがより好ましい。（Ｂ−１）成分の形状は特に限定されない。

（Ｂ−１）成分の平均粒子径は２００μｍ以下であるが、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは１０〜５０μｍである。このような平均粒子径であれば、厚塗り時における塗膜割れの発生を十分に抑制することができる。さらに、仕上塗料の密着性等を高めることもできる。
（Ｂ−２）成分の平均粒子径は２００μｍ以下であるが、好ましくは０．５〜１００μｍ、より好ましくは１〜３０μｍである。（Ｂ−２）成分としてこのような平均粒子径のものを使用すれば、研磨性をいっそう高めることができる。

（Ｂ）成分においては、（Ｂ）成分全体の吸油量が５〜５０ｍｌ／１００ｇ（好ましくは１０〜４０ｍｌ／１００ｇ）となるように（Ｂ−１）成分と（Ｂ−２）成分を組み合せて使用することが望ましい。（Ｂ）成分全体の吸油量をこのような範囲内に設定することにより、研磨性を確保しつつ、塗膜の耐水性を高めることができる。なお、ここに言う吸油量は、ＪＩＳＫ５１０１の方法によって測定される値である。

（Ｂ）成分の混合比率は、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し３００〜２５００重量部、好ましくは５００〜２０００重量部、より好ましくは８００〜１５００である。（Ｂ）成分が３００重量部より少ない場合は、塗膜が肉痩せしやすくなる。２５００重量部より多い場合は、こて塗り作業性に支障をきたすこととなる。また、耐水性等の塗膜物性が不十分となる。

本発明では、（Ｃ）成分として水を含む。本発明塗材における水の混合比率は１００〜１５００重量部、好ましくは１５０〜１０００重量部、より好ましくは２００〜５００重量部である。水が１００重量部より少ない場合は、こて塗り作業性が不十分となり、１５００重量部より多い場合は、塗膜が肉痩せしやすくなる。
なお、本発明における（Ｃ）成分には、塗材中の水がすべて含まれる。したがって、（Ａ）成分の媒体として使用される水や、その他の成分に含まれる水は、すべてこの（Ｃ）成分に包含される。

本発明では、上述の成分に加え、（Ｄ）成分として、相対蒸発速度が３０以下、水に対する溶解度が１０ｇ／１００ｇ以上である有機溶剤（以下「（Ｄ）成分」という）を混合することが望ましい。このような（Ｄ）成分が含まれることによって、こて塗り作業性をいっそう高めることができる。
（Ｄ）成分の相対蒸発速度が速すぎる場合は、塗膜が早期に乾燥してしまい、こて塗り作業性の改善効果を得ることができない。（Ｄ）成分の水に対する溶解度が小さすぎる場合は、こて塗り作業性が不十分となる。

（Ｄ）成分としては、例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールターシャリブチルエーテル、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ヘキシレングリコール、ジアセトンアルコール、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。

（Ｄ）成分の相対蒸発速度は３０以下であるが、好ましくは１０以下、より好ましくは３以下である。（Ｄ）成分の水に対する溶解度は１０ｇ／１００ｇ以上であるが、好ましくは２０ｇ／１００ｇ以上であり、より好ましくは∞（水と任意に溶解可能なもの）である。
なお、本発明における相対蒸発速度は、温度２０℃における酢酸ｎ−ブチルの蒸発速度を１００とした場合の相対的な蒸発速度である。水に対する溶解度は、温度２０℃において１００ｇの水に溶解可能な量をｇ数で表したものである。

（Ｄ）成分の混合比率は通常１０〜５００重量部、好ましくは２０〜２００重量部、より好ましくは３０〜１００重量部である。（Ｄ）成分が１０重量部より少ない場合は、こて塗り作業性における改善効果を得ることができない。５００重量部より多い場合は、塗膜が肉痩せしやすくなる。

上述の成分の他、本発明では、通常塗材に使用可能な成分を含むこともできる。このような成分としては、例えば、骨材、繊維、増粘剤、造膜助剤、レベリング剤、湿潤剤、可塑剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、架橋剤等が挙げられる。

本発明の下地調整塗材は、上述の成分を常法にて均一に混合することによって調製することができる。この際、塗材全体の固形分が６０〜９５重量％、好ましくは７０〜９０重量％となるようにする。固形分がこのような範囲内であれば、塗膜の肉痩せを抑制することができる。なお、本発明における固形分は、１１０℃乾燥による加熱残分である。

本発明の下地調整塗材は、主に建築物の内装面や外装面等に適用することができる。特に、本発明塗材は耐水性等の塗膜物性に優れた塗膜も形成できることから、建築物の外装面用に適している。
塗装対象となる下地を構成する基材としては、例えば、石膏ボード、合板、コンクリート、モルタル、磁器タイル、レンガ、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、押出成形板等が挙げられる。これら基材は、既に何らかの塗装が施されたもの等であってもよい。

本発明塗材の塗装においては、通常こてを使用し、ある程度平坦な面が形成されるように塗材を塗付すればよい。下地に不陸、巣穴、欠損部等の凹凸が存在する場合は、その凹凸部分に塗材が充填されるように塗装することもできる。
塗付時には、必要に応じ本発明塗材を水で希釈することもできる。希釈割合は、通常０〜１０重量％程度、好ましくは０〜５重量％程度である。
塗付量は、特に限定されないが、通常０．２〜２ｋｇ／ｍ^２程度、好ましくは０．５〜１ｋｇ／ｍ^２程度である。
乾燥時間は、通常常温で３〜２４時間程度である。

下地調整塗材の塗膜が乾燥した後、その表面を研磨する。この研磨処理によって平滑な下地面を形成することができる。特に本発明では、平滑性の高い下地面を容易に得ることができる。また、研磨処理に費やす労力を軽減することもできる。
研磨処理は、研磨布紙等を用いて公知の方法により行えばよい。研磨布紙の粒度は、所望の平滑度合に応じて適宜選択すればよい。２種以上の研磨布紙を使用して処理を行うこともできる。

研磨処理の後、各種仕上塗料を塗装することができる。ここでは、１種の塗料を使用してもよいし、２種以上の塗料を使用してもよい。２種以上の塗料を使用する場合は、必要に応じ研磨処理を行うこともできる。
仕上塗料としては、平滑仕上げが可能なものであれば特に限定されず、グロスエナメル、艶消しペイント、メタリック塗料、クリヤー塗料等の各種の塗料を使用することができる。この中でも、特にメタリック塗料が好適である。本発明では、仕上げ塗料としてメタリック塗料を使用することにより、鏡面調の仕上げを得ることもできる。
仕上塗料の塗装においては、例えば、スプレー、ローラー、刷毛等の塗装器具を用いることができる。仕上塗料の塗付量は、特に限定されないが、通常０．１〜０．５ｋｇ／ｍ^２程度である。
仕上塗料の塗装前には、必要に応じ各種下塗塗料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。

（１）下地調整塗材の製造
合成樹脂エマルション２００重量部に対し、無機質粉体Ａ８００重量部、無機質粉体Ｃ２００重量部、水７０重量部、有機溶剤Ａ７０重量部、有機溶剤Ｂ１０重量部、分散剤２０重量部、増粘剤１００重量部、消泡剤５重量部を常法により混合・攪拌することによって下地調整塗材Ａを製造した。
次いで、表１に示す配合によって下地調整材Ｂ〜Ｆを製造した。
なお、下地調整塗材の原料としては以下のものを使用した。

・合成樹脂エマルション：アクリル樹脂エマルション（ガラス転移温度１０℃、固形分５０重量％）
・無機質粉体Ａ：重質炭酸カルシウム（平均粒子径８μｍ、モース硬度３）
・無機質粉体Ｂ：重質炭酸カルシウム（平均粒子径１８μｍ、モース硬度３）
・無機質粉体Ｃ：鱗片状タルク（平均粒子径６μｍ、モース硬度１）
・無機質粉体Ｄ：珪石粉（平均粒子径１００μｍ、モース硬度７）
・有機溶剤Ａ：プロピレングリコール（相対蒸発速度１、水に対する溶解度∞）
・有機溶剤Ｂ：２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート（相対蒸発速度０．０２、水に対する溶解度０．９ｇ／１００ｇ）
・分散剤：アニオン系分散剤
・増粘剤：ヒドロキシエチルセルロース３重量％水溶液
・消泡剤：シリコーン系消泡剤

得られた下地調整塗材について、以下の試験を行った。
（１）こて塗り作業性試験
９０×１８０ｃｍのスレート板に、下地調整塗材を塗付量０．８ｋｇ／ｍ^２で塗り付け、このときの塗材の塗り広げやすさ、及び仕上り具合を確認することによりこて塗り作業性を評価した。評価は４段階（◎＞○＞△＞×）で行った。

（２）研磨性試験
ＪＩＳＫ５４００−１９９０８．９「耐摩耗性」の方法によって、試験片をテーパー形の摩耗試験機に取り付け、摩耗輪による摩耗減量を測定した。なお、試験片としては、基準亜鉛板の片面に下地調整塗材を塗付量０．８ｋｇ／ｍ^２で塗り付け、標準状態（温度２３℃・相対湿度５０％）で１６８時間養生したものを用いた。

（３）密着性試験
３０×３０ｃｍのスレート板に、下地調整塗材を塗付量０．８ｋｇ／ｍ^２で塗り付け、標準状態で２４時間乾燥後、その塗膜表面を＃１８０サンドペーパーで研磨し、研磨粉をエアブローで十分に除去した。次いで、建築用ポリウレタン樹脂塗料（ＪＩＳＫ５６５６該当品）を塗付量０．３ｋｇ／ｍ^２で塗り付け、標準状態で１６８時間養生した。
以上の方法で得られた試験体について、ＪＩＳＫ５６００−５−６に準じた碁盤目テープ法にて、密着性を評価した。評価は以下の通りである。
◎：剥れた欠損部の面積が５％未満
○：剥れた欠損部の面積が５％以上１５％未満
△：剥れた欠損部の面積が１５％以上３５％未満
×：剥れた欠損部の面積が３５％以上

試験結果を表１に示す。本発明の下地調整塗材に該当する下地調整塗材Ｂでは、塗材が塗り広げやすく、効率良く平坦な面を形成することができた。また、研磨性試験における摩耗減量が大きく、研磨しやすい材料であることがわかった。さらに、仕上塗料との密着性も良好であった。

Claims

有機質樹脂（Ａ）の固形分１００重量部に対し、無機質粉体（Ｂ）を３００〜２５００重量部、水（Ｃ）を１００〜１５００重量部含み、
塗材全体の固形分が６０〜９５重量％であり、
前記（Ｂ）成分が、平均粒子径１８〜５０μｍ、モース硬度２以上の無機質粉体（Ｂ−１）と、平均粒子径１〜６μｍ、モース硬度２未満の鱗片状無機質粉体（Ｂ−２）からなり、前記（Ｂ−１）成分として炭酸カルシウムを用い、前記（Ｂ−２）としてタルクを用い、（Ｂ−１）成分と（Ｂ−２）成分の重量比率が９５：５〜５：９５であることを特徴とする下地調整塗材。
相対蒸発速度が３０以下、水に対する溶解度が１０ｇ／１００ｇ以上である有機溶剤（Ｄ）を１０〜５００重量部含むことを特徴とする請求項１記載の下地調整塗材。