(57)【要約】【課題】  窓ガラスへのコーティングにおいて、塗布具に起因する筋ムラの無い塗膜を得る。【解決手段】  塗布後塗膜を均して仕上げるに際して、スポンジ製棒状コテを竪姿勢として水平方向に掃引する。高分子基材に微粒子を懸濁させた溶剤型の熱線遮蔽コーティングにおいては、伸び率が２００％未満の腰の強いスポンジが好適であり、メラミン樹脂スポンジがこれに該当する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窓ガラスのコーティングにおける塗膜の最終仕上げに際して、塗工具は連続気泡スポンジからなる刃先を有する棒状コテを使用し、棒状コテを竪姿勢としてガラス面の一端に押し当て、姿勢と押圧を維持しつつ水平方向に掃引することを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
請求項１において、高分子基材に微粒子を懸濁させた溶剤型塗料を窓ガラスにコーティングする塗膜の最終仕上げに際して、塗工具は伸び率が２００％未満の連続気泡スポンジ母材から切り出したままの棒状スポンジ刃先を有する棒状コテを使用することを特徴とする塗装方法。
【請求項３】
請求項１または２において、塗料が金属単体微粒子あるいは化合物微粒子の懸濁液である主材と重合剤との２液混合型の熱線遮蔽コーティングであり、棒状コテの刃先がメラミン樹脂スポンジであることを特徴とする塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は窓ガラスへのコーティング方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】  省エネルギーや健康のために、太陽光から有害な波長成分を除き、有用な可視光線のみを透過させるガラス窓が普及しつつある。たとえば、健康や物品の退色防止のための紫外線カット、あるいは熱線遮断による冷房効率の向上などがよく知られている。最近では、室内からの熱線放射を反射することによって暖房効率を高めて、冬場にも効用があるコーティングさえも実用化されている。【０００３】  建築施工前の窓ガラス自体にこれらの機能を持たせる、あるいは工場にてコーティングを行なうのが理想的であるが、建築施工のあとでコーティングを行なうというニーズも少なくない。本発明が対象とする窓ガラスは、建築施工ずみの竪姿勢（垂直）の状態で塗装を行なうものが主であるが、施工前の原板あるいは窓枠に嵌め込まれた状態であっても、竪ないし竪に近い姿勢であれば本発明は有効である。ここで、塗料とは原液や硬化剤を調合・希釈して塗布に供されるものを云い、塗膜とはこうして形成された被覆層を云う。また、コーティングとはこれらの処理作業と、それによって得られる特定の機能を有する被覆を総称するものとする。【０００４】  特許文献１および２には、塗料含浸冶具を水平姿勢に保って上から下へ垂直方向に掃引する（以下「竪引き」と記す）ことによって薄く均一な塗膜を形成する方法が開示されている。また特許文献３には、伸び率２００％以上の連続気泡スポンジにコーティング剤を含浸させ、これを窓ガラス面に押圧しつつ竪引きすることによって塗膜を形成させる方法が開示されている。【０００５】  しかしながら、これら従来技術のとおりに実施してみると、塗膜厚のかすかなムラが竪方向の模様として発生し、この模様は時間の経過とともに幾分うすくなるが固化したコーティングにその痕跡が竪スジとして残る。また幅広のガラス板を板幅よりも短い塗工具を用いて複数回の掃引（以下「パス」と記す）で仕上げるときには、パスとパスのつなぎ目が畝模様となって残存しやすい。【０００６】  ガラス面に施した極めて薄いコーティングでは、一般の壁面などに施す塗装においては全く気づかれない程度の筋ムラでも、明瞭に視認される。これは、コーティングの厚さに比例して透過光が減弱されるという特殊な条件によるものである。それゆえにコーティングの厚さが薄いほど膜厚差の影響は大きくなり、膜厚差がそのまま懸濁成分の濃度差となって現れるので非常に敏感に官能検知される。
【特許文献１】特開２００２−２２４６１０号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０６８５８８号公報
【特許文献３】特許第３２８０５７６号公報（段落００２８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は塗膜のムラとりわけ塗布具に起因する筋ムラの無いコーティングを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記の課題を解決するために、塗布後塗膜を均して仕上げるに際して、使用する棒状コテの刃先は連続気泡の棒状スポンジとするとともに、棒状コテを竪姿勢としてガラス面の一端に押し当て、姿勢と押圧力をほぼ一定に維持しつつ、水平方向に掃引する（以下「横引き」と記す）。【０００９】  可視光を透過させる熱線遮蔽コーティングとしては、高分子基材に微粒子を懸濁させた溶剤型の塗料が最も普及している。これを窓ガラスに塗布するに際して、塗膜の最終仕上げに使用する塗工具の刃先は連続気泡のスポンジからなり、その機械的性質は、伸び率が２００％未満の腰の強いものであって、スポンジ母材から切り出したままの稜線が鋭利な棒状スポンジ刃先を、ホルダに圧入挟持させた棒状コテを使用する。【００１０】  上記いずれの場合においても、塗料を金属単体微粒子あるいは化合物微粒子の懸濁液である主材と重合剤との２液混合型の熱線遮蔽コーティングとし、均し仕上げに用いる棒状コテの刃先をメラミン樹脂スポンジとする組合せが格段に良好な結果をもたらす。
【発明の効果】
【００１１】  本発明法および塗工具によれば、窓ガラスへの現地工事において、これまでは発生が避けられなかったコーティングの筋ムラを、ほとんど視認できない程度まで抑制することが可能となった。従来法によれば、熟練した塗装工でもある程度の筋ムラが残るのはやむをえないとされていたが、本発明を適用すれば、平均的な技量の塗装工でも短期の教習できれいなコーティングを施工できる。【００１２】  以下、本発明の詳細とこれを完成するに到った経緯を説明する。まず、従来技術の竪引きで仕上げる方法は、重力を利用するので手作業の場合には疲労が少なく、かつ塗料の垂れ下がり運動に方向を合わせているので合理的である、として業界で広く採用されている。ところが、実際にこの方法で塗装を行なってみると、塗膜の最終仕上げによるかすかな筋ムラが発生する。この塗工具によって生じた筋ムラは、塗料の流動性が高いときには表面張力の作用によって固化までの間にある程度は平坦化される。しかしながら本発明が対象とする塗料は一般に流動性は低く、加えて筋ムラの方向が、その後の重力による垂れ下がり方向と一致するので、筋ムラがほとんどそのままの形で固化後の塗膜に残留する。【００１３】  塗膜に筋模様が発生する機構を詳しく観察したところ、塗膜を仕上げるゴムスポンジの刃先から絞り出される塗料の量に、刃先線上においてムラがあることが判明した。連続気泡のゴムスポンジから切り出した塗工具の刃先は、大きさと切断形状が異なる気泡壁がランダムに並んでおり、かつ刃先の開口気泡に連なる内側の気泡の大きさと気泡同士の連通状態も一定ではない。したがってこの刃先から供給される塗料は、刃先線上において増減することが避けられない。また、この掃引による筋ムラの原因は、塗工具刃先におけるスポンジ気泡形態のムラ以外にも、刃先の欠損あるいは形状異常、塗料に混入した気泡や粉塵、スポンジ棒に付着・含浸されている塗料のムラなど様々なものがある。【００１４】  そこで本発明者は従来の常識にとらわれず、敢て作業性に劣る横引きによって塗膜を仕上げてみた。その結果、塗工具を掃引したあとに生じた水平方向の筋模様が、竪引きに比較して格段に抑制されることを見出した。この仕組みは、塗料の自重による上下方向の垂れ下がり運動が、筋目の幅を広げて不明瞭にする方向に働き、これに表面張力による平坦化作用が加わり、この相乗作用によって筋ムラが視認し難い程度まで均一化されるものである。棒状コテを横引きして塗膜を仕上げることが本発明の主たる特徴である。【００１５】  塗工具を引く方向の違いによる、筋ムラの残存程度の差はきわめてかすかなものである。しかしながら、前述したように透明ガラス窓へのコーティング被膜のムラは目視官能的に検知限界付近にあるので、このかすかな差によって竪引きで形成した筋ムラが検知され、横引きで形成したものが検知されないという結果を生んだものである。なお、特許文献１の末尾に「塗料含浸スポンジを垂直方向のみならず水平方向に移動してもよい」との記述がある。しかしこれは単に操作の方向には制限が無いという一般的事項を確認したに過ぎず、本発明で明らかになった横引きの優位性を示唆するものではない。【００１６】  さらに進めて、ゴムスポンジ製の刃先によって塗膜が均される現象を観察すると、刃先形状のムラに対応する筋ムラが塗膜に形成される際に、筋ムラの畝の変動が、刃先形状の変動をこえるものも観察された。これは刃先の材質にも原因があると考えられたので、ゴム以外の様々なスポンジで塗工具を製作して比較した。その結果、メラミンスポンジの微細連続気泡のもので非常に良好な結果を得た。メラミンスポンジは厨房などの汚れを拭取るのに利用されており、ゴムスポンジに比して腰が強く塗膜の均しには好適であると見られる。【００１７】  塗工具である棒状コテの機械的性質において、通常使用されているゴムスポンジ製のものよりも伸びの小さいものを使用することが本発明の第２の特徴である。伸びの小さいスポンジでは塗料の含浸（保持）および絞り出し供給には不利であって、この点では作業性が劣る。しかしながら塗膜の平坦仕上げ（均し）においては逆に「腰の強さ」が有利に働き、塗布直後の塗工具による筋模様の程度が、遮熱コーティングの例ではゴム製の従来品に比して３分の１程度に抑制されることが確認された。【００１８】  メラミンスポンジはこれまで塗工具の裏当て給液層としては使用されているが（たとえば特開２００６−２０５１５９号公報）、刃先としては殆んど利用されておらず、わずかに特開２００３−２１１０６２号公報に塗工具への応用が提案されているに過ぎない。この先行技術においては、メラミンスポンジの硬さと脆さに由来する研磨作用と、それがもたらす清掃機能に着目して、シリコン系塗料の塗布に好適であるとされている。しかしながら、本発明においては、もっぱら高粘度のガラス用遮熱コーティング塗料に使用するので、塗工具の刃先とガラス面との間には常に塗料が潤滑液の如く介在して、刃先がガラス面に直接接触することはない。つまり、メラミンスポンジの機械的性質を生かして、塗液供給よりも塗膜の均しを主たる機能として使用している。【００１９】  伸び値の小さいスポンジを刃先に使用した場合には、ゴム製に比べて耐久性が劣る。すなわち、棒状コテの刃先稜線は発泡体を切断したままの状態であるので、ガラス面との直接の摩擦による損耗はないものの、或る程度の損傷は避けられない。この稜線部分の欠損が大きくなると塗膜の筋ムラも大きく、明瞭になるので、スポンジを換装することとなる。さいわいなことに、メラミンスポンジは安価なものであって使い捨てで使用されており、刃先が損耗するよりも先に塗料の清浄維持のために換装されているのが実情である。【００２０】  スポンジにおける「腰の強さ」は本発明の課題に関する限り、「伸び値」によって一義的に管理できる。すなわち塗膜の均しを重視すれば伸び値は小さいものが望ましい。しかしながら伸び値が小さいものは柔軟性に劣り、塗液の含浸や吐き出しには不都合であるという二律背反の関係にある。高粘度の塗料を高い平坦度で仕上げるには伸び値が３０％以下のものが好適である。一方粘度の低いものでは、従来技術（特許文献３）での好適限界である２００％に近いたとえば１５０％程度のものであっても、塗膜に対して均しコテとして使用できる。要するに、塗料の物性や塗膜厚、および求められる平坦度、さらに作業性をも勘案して２００％未満の範囲の中で伸び値���選択すればよい。【００２１】  また、横引きにおいても、最終的に筋ムラが残存する場合はあり得る。その場合に、水平方向の筋ムラは、窓を通して景色や陳列を見たとき、地平線や建造物の水平線と平行であるので目障りにならない。とりわけ、人あるいは窓の片方が移動して窓外の景色が水平方向に流れる場合には、竪の筋ムラは上から下まで全域の透過像を乱すので非常に目障りである。これに比して、横の筋ムラは１線上にしか影響しないのでほとんど気づかれない。この点からも横引きは竪引きよりも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２２】  実施例を兼ねて本発明の詳細を説明する。被塗装物は通りに面した商店の窓ガラスであって、１枚の高さが２．４ｍ、幅が１．８ｍである。コーティング塗料は溶剤希釈型で赤外線および紫外線遮断機能を有し、エポキシ系高分子にＳｂ化合物微粉末を懸濁させたものである。これに硬化剤を添加混練後１時間以内に塗布作業を終了させるという制約条件がある。【００２３】  塗工具の棒状コテは図１に示すごとく、断面を方形に裁断したスポンジ刃１をホルダ２にて把持するものである。スポンジ刃はメラミン樹脂の連続気泡発泡体であって、気泡の密度は２５ｍｍあたり約２００個、伸び率は１２％である。スポンジ刃は、断面寸法を厚さ４０ｍｍ、幅６０ｍｍとし、４ｍｍの締め代をもって内幅３６ｍｍのホルダに圧入保持されている。スポンジ刃およびホルダの長さは２８０ｍｍであり、手作業にて塗装を行なうのに適した大きさとしてある。ホルダはアルミ合金であり、これを直接手で持って作業する。なお、ホルダを持ちやすいように把手を付加してもよいが、手に伝わる刃先の感触を把手が遮断しないように配慮せねばならない。【００２４】  スポンジ刃の方形断面は、スポンジ母材より切り出したままの状態で使用する。スポンジ刃は塗料の含浸、塗料の絞り出し塗布という基本的な塗工具機能を有するが、それらよりも塗膜の「均しコテ」としての機能を第１とすることが本発明の特徴である。スポンジ刃の露出している２つの稜線を刃先として、塗膜の均しを行い、これが損耗すればホルダより抜き出して反転圧入し、残りの２稜線を使用する。４つの稜線がすべて損耗すれば、新しいスポンジ刃に換装する。図２は本実施例にて使用したメラミンスポンジの刃先稜線を拡大模写したものである。刃先では、切断された気泡壁がランダムに並んでブラシ状を呈している。【００２５】  本実施例では、棒状コテを塗布と均しに兼用している。しかしこれを均し専用として、塗布には他の形状の道具を使用することもできる。さらに、塗布作業を別の作業者が行なうこともあり得る。棒状コテを均し専用とするときには、刃先形状を塗料の物性、およびスポンジの特性に合わせて変更することができる。たとえば、塗料の流動性が高い、あるいはスポンジの腰が強い場合には図３の様な鋭角の刃先が好適である。また刃先の厚さを小さくして、液保持性に優れた他の材料で裏当てしてもよい。このように、棒状コテの構造は、塗装対象と作業条件、塗料などの諸条件にあわせて適宜選択すべきものである。【００２６】  また本実施例では手作業で塗装を行なっているが、これを特許文献２のように機械化しても本発明は有効に適用できる。その場合には塗料を供給塗布するアプリケータが、本発明の均しコテに先行する形式が実用的である。均しコテを横引きで操作する機構は、竪引きに比してやや複雑となるが現在の機械技術では格別の困難は無く、公知の機構を組み合わせれば容易に実現できる。【００２７】  被塗装ガラス面は通常の水洗乾燥の後、さらに油性汚れに対応する洗浄剤にて清浄化する。乾燥後、ガラス窓縁辺に養生テープにてマスキングを行ない、シール下に塗料溶剤を浸入させないように防護する。本実施例では養生テープの６ｍｍ幅を等分してシールを３ｍｍ、ガラスを３ｍｍマスクした。【００２８】  調合ずみ塗料を棒状コテに含ませ、これでガラス面の全面を軽く押さえ、軽く撫でることによって塗料を全面に隈なく付着させる。次に棒状コテのひとつの稜線を窓ガラスの左側縁辺の上端に沿わせ、この姿勢と押圧力を維持しつつ窓ガラスの上縁に沿って右方へ掃引して塗膜を平坦に均す。右側の縁辺に到ると、停止することなく、棒状コテの進行方向前面側に保持されている余剰の塗料を、拭い取るように養生テープの上に移す。【００２９】  引き続き、棒状コテを窓ガラスの左側縁辺に戻し、上記の第１パスに数ｍｍの幅を重ねて同様に掃引し、この操作を窓ガラスの下端まで続ける。パスの重なり部分には何らかの畝状の痕跡が避けられないが、作業者の技量によって殆んど視認できない程度に抑制することができる。このパスのつなぎ目についても前記の理由により、竪引きに比して横引きは有利である。【００３０】  同一条件の窓ガラスに対して同一の塗装を、棒状コテを異なる材質としたもの、及び均し仕上げの掃引方向を異ならせたものについて行い、固化後のコーティングを評価した。その評価結果は表１に示す通りである。評価結果から明らかなように、本実施例の塗料においてはメラミンスポンジの棒状コテを用い横引きにて均したコーティングでは、容易に視認できるような筋ムラを生じておらず、その高い実用性が確認できた。【００３１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本願発明実施例の棒状コテの断面図である。
【図２】本願発明で使用するメラミンスポンジ刃先の模写図である。
【図３】棒状コテの刃先形状の変形例である。
【符号の説明】
【００３３】１  スポンジ刃
２  ホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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