(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤型のラッカー塗料による旧塗膜面に、（Ａ）カルボニル基含有共重合体エマルション及び（Ｂ）顔料を含有し、且つカルボニル基と架橋反応する架橋剤を含まない水性塗料であって、該塗料中における顔料体積濃度が３０〜７０％で、形成塗膜の伸び率が２０℃雰囲気で３０〜１５０％である弾性ベース塗料用水性塗料を塗布した後、その上に溶剤系の上塗り塗料を塗布してなる塗装仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に建築物の内外壁面の塗装に用いられる弾性ベース塗料として有用な水性塗料、及びこれを用いて良好な仕上り外観と高耐久性を有する複層を形成することが可能な塗装仕上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来建築物壁面等の塗装には、下塗材、主材、上塗材などの塗装材を用いて装飾性のある凹凸模様などに仕上げる複層仕上げ塗装が一般的に行われている。かかる仕上げ塗装法としては、模様形成を目的とする主材の種類によって合成樹脂エマルシヨン系複層仕上げ方法や、セメント系又はポリマーセメント系複層仕上げ方法などが挙げられる。前者は、通常、シーラー、下塗材、主材、上塗材を用いて４層塗膜を構成するものであり、該シーラーは基材と下塗層との付着性向上を、下塗材は基材を均一に調整することを目的とし、主材は仕上り面に立体模様を形成することを、上塗材は美観や耐久性付与を目的として塗装されるものである。かかる方法は凹凸の変化の大きい意匠性の高い模様を形成することができるという利点があるが、塗装工程が多く、コストや工期の面で問題がある。
【０００３】
一方、後者の方法は、通常、シーラー、セメント系主材、上塗材を用いた３層塗膜を構成するものであり、前者の方法に比べて１工程少ないので有利である。しかしながら通常のセメント系塗装材は、硬質で弾性に乏しいため、建築物壁面などの基材面に発生するひびワレが生じるという問題があった。この様なひびワレを放置すると雨水や炭酸ガスがこのひびワレから侵入し、建築物の鉄筋の腐食及びそれに伴うコンクリート剥落等が起こる原因となる。またセメントを結合材とする塗装材なので、水／セメント、合成エマルション／セメントの混合物は１〜４時間で固まるため、必要な量をその度調合する必要があり、材料管理の面でも非常に手間がかかる。また、液／粉を混合する時のセメントの飛散及び混合物中に「まま粉」などが出やすく、作業上も多くの問題点がある。さらに該塗装材では、セメント粉中に大きな粒子があるため形成する塗膜の肌がザラザラとなり、上塗りを該面上に塗布してもかかるザラザラ感をひろって滑らかな模様塗面とならず、最終の仕上り外観が劣るという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、弾性ベース塗料として有用な水性塗料、及びこれを用いて従来の塗装工程をさらに簡略化して２層構成とし、しかも良好な仕上り外観を有し、基材面のひびワレ等にも追随しうる高耐久性塗膜を形成できる塗装仕上げ方法の提供を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の組成を有し且つ弾性を有せしめた塗料を塗装した後、上塗塗装することにより良好な仕上り外観を有する高耐久性塗膜が得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、（Ａ）カルボニル基含有共重合体エマルション及び（Ｂ）顔料を含有し、且つカルボニル基と架橋反応する架橋剤を含まない水性塗料であって、該塗料中における顔料体積濃度が３０〜７０％で、形成塗膜の伸び率が２０℃雰囲気で３０〜１５０％であることを特徴とする弾性ベース塗料用水性塗料；及び被塗面に、（Ａ）カルボニル基含有共重合体エマルション及び（Ｂ）顔料を含有し、且つカルボニル基と架橋反応する架橋剤を含まない水性塗料であって、該塗料中における顔料体積濃度が３０〜７０％で、形成塗膜の伸び率が２０℃雰囲気で３０〜１５０％である弾性ベース塗料用水性塗料を塗布した後、その上に上塗塗料を塗布してなる塗装仕上げ方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
本発明においてカルボニル基含有共重合体エマルション（Ａ）としては、（ａ）カルボニル基含有不飽和単量体を０．１〜３０重量％、（ｂ）単量体（ａ）と共重合可能な水溶性不飽和単量体０〜１０重量％、並びに（ｃ）その他の不飽和単量体を６０〜９９．９重量％含有する単量体混合物を、乳化剤の存在下で乳化重合させることにより得られる共重合体エマルションが好適に使用できる。
【０００９】
単量体（ａ）は、１分子中に少くとも１個のカルボニル基を有する単量体であり、その具体例としては、アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、ホルミルスチロール、４〜７個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン（例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン）等が挙げられる。このうち特にダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミドが好適である。
【００１０】
単量体（ｂ）は、単量体（ａ）と共重合可能であり、そのままで又は、中和もしくは４級塩化によって強い親水性を示すモノマーであって、アニオン性、カチオン性、ノニオン性のいずれのモノマーであってもよい。
単量体（ｂ）としては、アニオン系では、例えば（メタ）アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホエチルメタクリレート及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩など；カチオン系では、例えば（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、さらにグリシジル（メタ）アクリレートとアミン類との付加物など；ノニオン系ではポリオキシエチレン鎖を有する（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００１１】
単量体（ｃ）としては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸の炭素数１〜２４個のアルキル又はシクロアルキルエステル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸の炭素数２〜８個のヒドロキシアルキルエステル；スチレン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物；Ｎ−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、（メタ）アクリロニトリルなどが挙げられ、これらは所望の性能に応じて適宜使用される。
【００１２】
本発明では上記エマルション（Ａ）に架橋反応しうる架橋剤成分を含まない。特にエマルション（Ａ）中のカルボニル基と架橋反応するヒドラジン化合物等の架橋剤を含まないものである。架橋剤成分を用いると被塗面や上塗塗料の組合せによって仕上り外観が低下する場合があるので望ましくない。よって得られる形成塗膜が非架橋塗膜であることが好ましい。
【００１３】
本発明のビヒクル成分としては、上記エマルション（Ａ）のみでもよいし、さらにこのものに従来塗料分野で使用されている、公知のエマルション、例えば酢酸ビニルエマルション、アクリル樹脂エマルション、酢ビ−アクリルエマルション、エチレン−酢ビエマルションなどを固形分量で全ビヒクル成分中に占める割合が５０重量％以下となる量配合したものであってもよい。該エマルションとしてエポキシ樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション、アルキド樹脂エマルションなどの架橋性樹脂のエマルションを用いる場合には、被塗面や上塗塗料の組合せによって仕上り外観が低下する可能性があるので適宜選択して使用することが望ましい。
【００１４】
本発明において顔料（Ｂ）としては、例えば酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラなどの着色顔料、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、ケイ藻土、ケイ砂、バライトなどの体質顔料や骨材等が挙げられ、適宜選択して使用できる。
【００１５】
上記顔料（Ｂ）は、塗装中における顔料体積濃度（以下、「ＰＶＣ」と略称することがある）が３０〜７０％、好ましくは４０〜６０％となるように配合される必要がある。ここで「顔料体積濃度（ＰＶＣ）」は樹脂及び顔料の混合物固形分に占める顔料分の体積割合であり、次式から得られるものである。
【００１６】
【数１】
0004128243.tif 000002
【００１７】
上記ＰＶＣが３０％未満では得られる塗膜の肉持ち感が乏しくなり下地調整能が低下し、一方ＰＶＣが７０％を越えると得られる塗膜の緻密性が低下し該塗膜上に上塗りを塗り重ねると上塗塗料の吸い込みムラが発生しやすく良好な仕上り外観が得られず、また該塗膜自体の膜物性も低下するので好ましくない。
【００１８】
また本発明では本発明塗料による形成塗膜の伸び率が２０℃雰囲気で３０〜１５０％、好ましくは４０〜１４０％であることが必要である。ここで塗膜の伸び率は、恒温槽付万能引張試験機（島津製作所製、オートグラフＡＧ２０００Ｂ型）を用い、２０℃において引張速度２００ｍｍ／分で測定したときの値であり、測定に使用する試料はＪＩＳ−Ａ−６９０９に従って作成したものである
【００１９】
上記伸び率が３０％未満では、得られる塗膜が基材面のひびワレなどに十分追随できず、一方１５０％を越えると該塗膜上に塗り重ねる上塗塗料の種類によっては上塗塗膜にワレが生じる場合があるので好ましくない。
【００２０】
本発明の水性塗料には、さらに必要に応じて界面活性剤、分散剤、消泡剤、増粘剤、造膜助剤、防腐剤、凍結防止剤、有機溶剤などの塗料用添加剤を配合することができる。
【００２１】
本発明はまた、被塗面に上記の通り得られる本発明の水性塗料を塗布した後、その上に上塗塗料を塗布してなる塗装仕上げ方法を提供する。
【００２２】
被塗面として従来公知の基材面や旧塗膜面に適用でき、該基材としては、特に制限されるものではないが、例えばコンクリート面、モルタル面、スレート板、ＰＣ板、ＡＬＣ板、コンクリートブロック面、木材、石材、プラスチック、金属などが挙げられ、また旧塗膜としてはこれら基材上に設けられたアクリル樹脂系、アクリルウレタン樹脂系、ポリウレタン樹脂系、フッ素樹脂系、シリコンアクリル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系などの旧塗膜が挙げられる。本発明方法は、被塗面が、耐溶剤性の低い有機溶剤型のラッカー塗料による旧塗膜面に対して、特に好適である。これらはそれぞれ適宜素地調整や、必要に応じてプライマー塗装などを行なっておくことが好ましい。
【００２３】
本発明では上記の通り得られる本発明の水性塗料を弾性ベース塗料として使用する。従来使用する弾性ベース塗料によっては、被塗面である旧塗膜面や上塗塗料の組合せによって仕上り外観が低下する場合があるが、本発明方法は、耐溶剤性が低い旧塗装面にも適用可能である。
【００２４】
本発明方法で使用される上塗塗料としては、特に制限なく従来公知の仕上り面の着色や光沢の付与、また耐候性、防水性などを付与しうる水系または有機溶剤系の塗料が適用でき、例えばアクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリルシリコン樹脂などを主成分とするものが挙げられる。
【００２５】
本発明の塗装仕上げ方法は、前記水性塗料を上記被塗面にローラー、エアスプレー、エアレススプレー、リシンガン、万能ガン、ハケなどの公知の塗装器具を用いて塗装して弾性ベース塗膜層を形成し、次いで該塗面上に上塗塗料を上記と同様の塗装器具で塗装して上塗塗膜層を形成することからなる。
【００２６】
本発明方法において、上記弾性ベース塗料用の水性塗料の塗布量は、０．１５〜１．５ｋｇ／ｍ2 、好ましくは０．３〜１．３ｋｇ／ｍ2 が適当である。該塗料の塗装は被塗面の全面にわたって平滑面、もしくは滑らかな凹凸面（ゆず肌状、クレーター状などの模様）などとなるように行われるのが好ましい。また上塗塗料の塗布量は、０．１〜０．５ｋｇ／ｍ2 程度が適当である。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、「部」及び「％」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を示す。
【００２８】
水性エマルションの製造例
製造例１
２リットルの４つ口フラスコに脱イオン水３１２部、Ｎｅｗｃｏ１７０７ＳＦ（日本乳化剤社製、界面活性剤、固形分３０％）２．３部を加え、窒素置換後、８０℃に保ち、下記組成のプレエマルションを滴下する直前に０．７部の過硫酸アンモニウムを加え、該プレエマルションを３時間にわたって滴下した。
【００２９】
脱イオン水                        ３３８部
ダイアセトンアクリルアミド          ３２部
アクリル酸                            ６部
スチレン                            ９７部
メチルメタクリレート              ２６０部
２−エチルヘキシルアクリレート    １００部
ｎ−ブチルアクリレート            １５０部
Ｎｅｗｃｏｌ  ７０７ＳＦ            ６２部
過硫酸アンモニウム                    １．２部
滴下終了後３０分より、３０分間０．７部の過硫酸アンモニウムを７部の脱イオン水に溶かした溶液を滴下し、さらに２時間８０℃に保持し、その後約４０〜６０℃に降温した後、アンモニア水でｐＨ８〜９に調整し、エマルションＡを得た。エマルションＡは固形分５１．２％，ｐＨ８．２であった。
【００３０】
製造例２
滴下するプレエマルションを下記組成とする以外は製造例１と同様の方法でエマルションＢを得た。エマルションＢは固形分５１．２％、ｐＨ８．２であった。
脱イオン水                        ３３８部
ダイアセトンアクリルアミド          １６部
アクリル酸                            ６部
スチレン                            ９７部
メチルメタクリレート              ２７６部
２−エチルヘキシルアクリレート    １００部
ｎ−ブチルアクリレート            １５０部
Ｎｅｗｃｏｌ  ７０７ＳＦ            ６２部
過硫酸アンモニウム                    １．２部
【００３１】
製造例３
滴下するプレエマルションを下記組成とする以外は製造例１と同様の方法でエマルションＣを得た。エマルションＣは固形分５１．２％、ｐＨ８．２であった。
【００３２】
脱イオン水                        ３３８部
アクリル酸                            ６部
スチレン                            ９７部
メチルメタクリレート              ２９２部
２−エチルヘキシルアクリレート    １００部
ｎ−ブチルアクリレート            １５０部
Ｎｅｗｃｏｌ  ７０７ＳＦ            ６２部
過硫酸アンモニウム                    １．２部
弾性ベース塗料用水性塗料の作成
実施例１〜４及び比較例１〜４
上記製造例で得たエマルションに、表１に示す成分を配合し、攪拌混合して各水性塗料を得た。各塗料の特性値を表１に示す。尚表１中における（注１）〜（注５）は下記の通りである。
【００３３】
（注１）体質顔料：比重２．７の炭酸カルシウム
（注２）増粘剤：２．５％ヒドロキシエチルセルロース
（注３）消泡剤：「ＳＮデホーマ−Ａ６３」（サンノブコ社製）
（注４）分散剤：「ノブコサントＫ」（サンノブコ社製）
（注５）形成塗膜の伸び率（％）：ＪＩＳ  Ａ  ６９０９に準じて試験片を作成、該乾燥塗膜の伸び率を、引張試験機オートグラフＡＧ２０００Ｂ型（島津製作所製）を用い、２０℃雰囲気で引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎにて測定した。
【００３４】
【表１】
0004128243.tif 000003
【００３５】
塗装
実施例５〜１１及び比較例５〜７
上記で得た各弾性ベース塗料用水性塗料を水で塗装適性粘度に調整した後、モルタル板（９０×３００×２０ｍｍ）上に砂骨ローラーで塗布量が約１．０ｋｇ／ｍ2 となるように塗装し、２０℃、７５ＲＨ％で１日乾燥させた。次に各ベース塗膜上に各種上塗塗料を表２に示す組合せで、エアレススプレーにより塗布量が約０．２ｋｇ／ｍ2 となるように塗装し、２０℃、７５ＲＨ％で７日間乾燥させて塗装仕上げ板を得た。これらの塗装板の性能試験結果を表２に示す。
【００３６】
実施例１２〜１９及び比較例８〜１２
モルタル板（９０×３００×２０ｍｍ）上に各種上塗塗料をエアレススプレーにより塗布量が約０．２ｋｇ／ｍ2 となるように塗装し２０℃、７５ＲＨ％で７日間乾燥させて塗板を作成し旧塗膜試験板とした。各旧塗膜面上に、上記で得た各弾性ベース塗料用水性塗料を水で塗装適性粘度に調整して中毛ローラーで塗布量が約０．３〜０．５ｋｇ／ｍ2 となるように塗装し、２０℃、７５ＲＨ％で１日乾燥させた。次に各ベース塗膜上に各種上塗塗料を表３に示す組合せで、エアレススプレーにより塗布量が約０．２ｋｇ／ｍ2 となるように塗装し、２０℃、７５ＲＨ％で７日間乾燥させて塗装仕上げ板を得た。これらの塗装板の性能試験結果を表３に示す。
【００３７】
尚、表２、３における（＊１）〜（＊５）の上塗塗料、性能試験方法は下記の通りである。
【００３８】
（＊１）アクアグロス白：アクリル樹脂系水性上塗塗料、関西ペイント社製
（＊２）セラアクリル白：アクリル樹脂系溶剤型上塗塗料、関西ペイント社製
（＊３）アレスレタン白：ポリウレタン樹脂系溶剤型上塗塗料、関西ペイント社製
（＊４）アレスシリコン白：アクリルシリコン樹脂系溶剤型上塗塗料、関西ペイント社製
（＊５）アレスフロン白：フッ素樹脂系溶剤型上塗塗料、関西ペイント社製
試験方法
（注６）仕上り外観：各塗装板の塗膜表面の仕上り外観を目視で評価した。均一にムラなく滑らかに仕上っており塗膜外観に異常のないものを○とし、素地面をひろってムラが発生したり、またチヂミが生じたりして均一に仕上っていないものを×とした。
【００３９】
（注７）温冷繰返し作用に対する抵抗性：ＪＩＳ  Ａ  ６９０９に準じて、塗装板を２０℃の水中に１８時間浸漬した後、直ちに−２０℃の恒温槽中で３時間冷却し、次いで５０℃の恒温槽中で３時間加温する、この２４時間を１サイクルとした操作を１０回繰り返した後の塗装面を目視観察し、下記基準で評価した。
【００４０】
○：ハガレ、ひびワレ、フクレなどが全くなく、かつ著しい変色及び光沢低下もない。
【００４１】
×：上記欠陥が１つでもある。
【００４２】
【表２】
0004128243.tif 000004
【００４３】
【表３】
0004128243.tif 000005
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、基材面のひびワレに追随し旧塗膜面にも適用しうる弾性ベース塗料用水性塗料が得られ、上塗塗料が溶剤系で、被塗面が耐溶剤性の低い有機溶剤型のラッカー塗料による旧塗膜面である場合に発生する可能性があるチヂミを防止でき、これを用いて良好な仕上り外観と高耐久性を有する複層塗装仕上げが可能である。特に建築物の内外壁面の塗装に有用である。