(57)【要約】本発明は、樹脂エマルション（Ａ）、平均粒子径が１〜３００μｍの中空ビーズ（Ｂ）、及び増粘剤（Ｃ）を含む断熱塗材であって、該中空ビーズ（Ｂ）の配合量が断熱塗材固形分中２０〜９８容量％、該増粘剤（Ｃ）の配合量が断熱塗材固形分中０．０１〜５重量％で、粘度が２〜１００Ｐａ・ｓである断熱塗材を、（Ｉ）多孔性形状を有するローラー、もしくは、（ＩＩ）ノズル口径０．３〜１５ｍｍの吹き付け塗装ガンを用いて１回またはそれ以上塗り重ねることにより、厚膜の凹凸状の塗面を形成することを特徴とする断熱塗装仕上げ方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂エマルション（Ａ）、平均粒子径が１〜３００μｍの中空ビーズ（Ｂ）、及び増粘剤（Ｃ）を含む断熱塗材であって、該中空ビーズ（Ｂ）の配合量が断熱塗材固形分中２０〜９８容量％、該増粘剤（Ｃ）の配合量が断熱塗材固形分中０．０１〜５重量％で、粘度が２〜１００Ｐａ・ｓである断熱塗材を、
（Ｉ）多孔性形状を有するローラー、もしくは、
（ＩＩ）ノズル口径０．３〜１５ｍｍの吹き付け塗装ガン
を用いて１回またはそれ以上塗り重ねることにより、厚膜の凹凸状の塗面を形成することを特徴とする断熱塗装仕上げ方法。
【請求項２】
中空ビーズ（Ｂ）が樹脂系バルーンである請求項１に記載の断熱塗装仕上げ方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の断熱塗装仕上げ方法に使用される断熱塗材。
【請求項４】
難燃剤を含有する請求項３記載の断熱塗材。
【発明の詳細な説明】
技術分野：
本発明は、厚塗り性、意匠性に優れた断熱塗膜を形成できる断熱塗装仕上げ方法に関する。
背景技術：
従来、建築物の内部の温度変化を制御するために、建物の壁の内外面にスチレン発泡体やガラスウールなど断熱部材を面状に配置することが広く実施されている。一方、断熱性を付与する塗装材としても無機又は有機の微細発泡体又は微細中空発泡体を骨材として使用したものが知られている。このような断熱性を付与する塗装材としては、例えば、樹脂発泡体粒子を含有する断熱塗材（特開昭６０−９４４７０号公報、特開平１１−１２３３６２号公報、特開平１１−９０３２８号公報、特開２０００−７３００１号公報等）などが提案されている。
該断熱塗材によれば、断熱性を有する塗膜を形成することができるが、発泡体粒子は、一般的に粒径が大きく塗面に意匠性を付与することが困難であり、意匠性を容易に付与できる断熱塗装方法の開発が望まれていた。
発明の開示：
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、中空ビーズを含有する特定の断熱塗材を特定の方法を使用して塗装することにより、断熱性を有し、さらにさざ波状等の大きな凹凸模様を有する意匠性に優れた塗面を形成できることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、
１．樹脂エマルション（Ａ）、平均粒子径が１〜３００μｍの中空ビーズ（Ｂ）、及び増粘剤（Ｃ）を含む断熱塗材であって、該中空ビーズ（Ｂ）の配合量が断熱塗材固形分中２０〜９８容量％、該増粘剤（Ｃ）の配合量が断熱塗材固形分中０．０１〜５重量％で、粘度が２〜１００Ｐａ・ｓである断熱塗材を、
（Ｉ）多孔性形状を有するローラー、もしくは、
（ＩＩ）ノズル口径０．３〜１５ｍｍの吹き付け塗装ガン
を用いて１回またはそれ以上塗り重ねることにより、厚膜の凹凸状の塗面を形成することを特徴とする断熱塗装仕上げ方法、
２．中空ビーズ（Ｂ）が樹脂系バルーンである１項に記載の断熱塗装仕上げ方法、
３．１項または２項に記載の断熱塗装仕上げ方法に使用される断熱塗材、
４．難燃剤を含有する３項記載の断熱塗材、
に関する。
本発明方法で用いられる樹脂エマルション（Ａ）は、従来公知のものが制限なく使用でき、例えばアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン・ブタジエン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルウレタン系樹脂（２液形も含む）などが挙げられ、これらは単独あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。特に該樹脂エマルション（Ａ）として、非架橋系では（メタ）アクリル酸アルキルエステル、スチレン、酢酸ビニル、不飽和酸等より選ばれた１種又は２種以上のビニルモノマーを乳化重合してなる（共）重合体エマルションが好適であり、また架橋系ではカルボニル基含有アクリル（共）重合体及びヒドラジン化合物を含む架橋型エマルション（例えば、特開平４−２４９５８７号等）や、該エマルションと水性ポリウレタン樹脂との併用（例えば、特開平５−３３９５４２号等）が乾燥性等の点から好適である。
本発明方法で用いられる中空ビーズ（Ｂ）は、形成塗膜に断熱性を付与するために配合されるものである。該中空ビーズ（Ｂ）は、薄いシェル内に空洞を有したものであり、一般的にバルーンと呼ばれる。空洞には気体（代表的には空気）が封入されるが、場合によっては減圧または真空であってもよい。シェルの材質により、無機質バルーン、樹脂バルーンが知られている。本発明においては、該中空ビーズ（Ｂ）として断熱性効果に優れるために樹脂バルーンが好適であり、シェル組成としては各種樹脂が使用できる。該樹脂の構成単位としては、例えばアクリロニトリル、アクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられ、これらのホモポリマーであってもよいし、またはこれらのうち２種以上を使用した共重合物であってもよい。また、これらに適当な架橋剤、例えばジビニルベンゼン、（ポリ）エチレングリコール（ジ）メタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアクリルホルマール等を少量加えてもよい。
無機質バルーンとしては、例えばガラスバルーン、シラスバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、アルミノシリケートバルーン等挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、２種以上選択して使用してもよい。また上記樹脂バルーンと無機質バルーンを適宜組み合わせて使用してもよい。
上記中空ビーズ（Ｂ）の表面は、分散性や隠ぺい性の向上、又は着色等の目的で、有機物、無機物、顔料等によるコーティングを適宜施してあってもよい。
上記中空ビーズ（Ｂ）は、球形、偏平球形、うろこ型等いずれの形状でもよく、平均粒子径（長径）は１〜３００μｍ、好ましくは１〜２８０μｍ、さらに好ましくは１〜２５０μｍのものが好適に使用できる。平均粒子径（長径）が１μｍ未満では粒子の中空率の低下に伴い断熱性効果が低下し、一方３００μｍを超えると中空ビース（Ｂ）が大きくなりすぎるために、ローラー、吹き付け塗装時に目詰まりを起こしやすくなるので好ましくない。また、本発明においては、平均粒子径が異なる２種以上の中空ビーズを併用して使用することもできる。
本発明において上記中空ビーズ（Ｂ）の配合量は、断熱塗材固形分中２０〜９８容量％、好ましくは３０〜９５容量％となるようにすることが好ましい。上記中空ビーズ（Ｂ）の配合量が２０容量％未満では断熱性効果が低下し、９８容量％を越えると結合剤としての樹脂エマルション（Ａ）の量が少なくなり塗膜強度、耐水性等が低下するので好ましくない。本発明においては、このように中空ビーズ（Ｂ）の配合により塗膜に断熱性を付与できることに加えて、塗料の比重が小さくなるため塗装作業性、厚塗り性に対しても有利に作用する。
増粘剤（Ｃ）は組成物の粘度を向上させ、さらにチクソトロピックな粘性を付与することで、中空ビーズ（Ｂ）等の塗料構成成分の浮遊沈降分離を防止するとともに、塗装時に厚塗り性を付与するために添加されるものである。具体的には、水溶性ケイ酸アルカリ、モンモリロナイト、有機モンモリロナイト、コロイド状アルミナ等の無機系増粘剤；メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素誘導体系増粘剤；プルロニックポリエーテル、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルウレタン変性物、ポリエーテルエポキシ変性物等のポリエーテル系増粘剤；ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸（メタ）アクリル酸エステル共重合体等のポリアクリル酸系増粘剤；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルベンジルアルコール共重合物等のポリビニル系増粘剤；アルギン酸ソーダ等のアルギン酸系増粘剤；カゼイン酸ソーダ、カゼイン酸アンカゼイン、モニウム等のタンパク質系増粘剤；ビニルメチルエーテル−無水マレイン酸共重合物の部分エステル、乾性油脂肪酸アリルアルコールエステル−無水マレイン酸の反応物のハーフエステル等の無水マレイン酸共重合体系増粘剤等が挙げられる。これらは単独で、もしくは２種以上適宜選択して使用できるが、本発明においては、厚塗り性と凹凸形状を有する仕上り性が得られるために、該増粘剤（Ｃ）として繊維素誘導体系増粘剤、ポリアクリル酸系増粘剤、ポリエーテル系増粘剤等が特に好適に使用できる。
上記増粘剤（Ｃ）は、断熱塗材固形分中に、増粘剤（Ｃ）の有効成分が０．０１〜５重量％、好ましくは０．２〜３重量％になるように配合することが好適である。０．０１重量％未満では増粘効果が不足し厚塗り性が得られず、５重量％を越えると耐水性が低下し、膨れや剥がれ等の原因となるので好ましくない。
本発明に使用される断熱塗材は、着色、隠蔽性の向上、塗膜物性の改善、耐水性の向上等の点から、必要に応じて顔料を配合することができる。使用される顔料としては、従来公知のものが使用でき、例えば酸化チタン、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、酸化鉄などの着色顔料；クレー、タルク、マイカ、シリカ、炭酸カルシウムなどの体質顔料などが挙げられる。顔料の配合量は、断熱塗材固形分中０．０１〜３０容量％、好ましくは０．０１〜２０容量％となるようにするのが好適である。該顔料の配合量が、０．０１容量％未満では隠蔽性が不十分であり、３０容量％を超えると塗膜の耐候性、断熱性が低下しやすいので望ましくない。またカーボンブラックは太陽光の熱を吸収しやすいため夏場などに建物の温度上昇を招き易く、特に断熱塗材を上塗り塗装に用いる場合は配合しないことが望ましい。本発明の断熱塗材を濃彩色仕上げとする場合には、２種以上の着色顔料を組み合わせることによる減法混色や、特定の黒系顔料を用いて低明度の塗色を得ることが望ましい。該黒系顔料としては、例えばＣｕ／Ｃｒ複合酸化物、Ｃｒ／Ｆｅ複合酸化物やＣｏ／Ｃｒ／Ｆｅ複合酸化物等の無機顔料、ペリレンブラック、アゾメチアゾ系の有機顔料などが挙げられる。
本発明に使用される断熱塗材には、火災時の着火、延焼を防止する目的で難燃剤を配合することが望ましい。該難燃剤には、有機系の難燃剤が好適である。無機系の難燃剤では断熱性を低下させる場合があるので望ましくない。該有機系の難燃剤としては、例えばスルファミン酸グアニジン、メラミンシアヌレート、メレムなどの窒素系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン、トリクレジルホスフェート、トリエチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、酸性リン酸エステルなどのリン系難燃剤、テトラブロモビスフェノールＡ、オクタブロモジフェニルオキサイド、デカブロモジフェニルオキサイド、ヘキサブロモシクロドデカン、トリス（トリブロモアルキル）ホスフェートなどの臭素系難燃剤などが挙げられ、これらは１種又は２種以上混合して用いることができる。また該難燃剤は、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどの助剤成分を含んでいてもよい。
該難燃剤の含有量は、樹脂固形分１００重量部に対して、２〜８０重量部、好ましくは５〜７０重量部の範囲内が適当である。該難燃剤の含有量が２重量部未満では、難燃効果が得られず、一方８０重量部を越えると塗膜が脆くなり、断熱性も低下する恐れがあるので望ましくない。
本発明に使用される断熱塗材には、さらに必要に応じて有機溶剤、水、造膜助剤、消泡剤、分散剤、繊維状物質、防腐剤、防黴剤、防藻剤などを添加することができる。
本発明に使用される断熱塗材は、その粘度が２〜１００Ｐａ・ｓ、好ましくは５〜５０Ｐａ・ｓ（ＢＲＯＯＫ  ＦＩＥＬＤ型粘度計、２０ｒｐｍ：２０℃にて）であるのが好ましい。該塗料粘度が２Ｐａ・ｓ未満では厚塗り性が不足し、１００Ｐａ・ｓを越えると、塗装作業性が低下し、ローラー塗装、吹き付け塗装が著しく困難になると同時に、均一な凹凸模様面を得るのが困難になるので好ましくない。
本発明は、被塗面に、上記で得られた断熱塗材を下記（Ｉ）もしくは（ＩＩ）の塗装具を用いて１回または複数回塗装し、厚膜凹凸状の塗面を形成する断熱塗装仕上げ方法を提供するものである。
（Ｉ）多孔性形状を有するローラー
（ＩＩ）ノズル口径０．３〜１５ｍｍの吹き付け塗装ガン
方法（Ｉ）において、多孔性形状のローラーとは、例えばポリウレタン等の素材の発泡体の薄膜部分をカセイソーダで溶解させ、太い繊維状ネット部分を残存させたローラーカバーを有するもの等が挙げられ、該ローラーとしては、砂骨材ローラー、マスチックローラー、パターンローラー、デザインローラー、スチップルデザインローラー、モルトローラー、くばりローラー等が挙げられる。該ローラーの使用によれば、塗装時において一度に多くの塗料を含むことができるために厚塗りが容易であり、また同時に仕上がり面に凹凸状の意匠性を付与することができる。
方法（ＩＩ）において、使用可能な吹き付け塗装ガンとしては、例えば万能ガン、多用ガン、リシンガン、タイルガン、スタッコガン、ジュラクガン、エアレスガン等が挙げられる。該塗装ガンを用いて吹き付け塗装を行うことにより、容易に厚塗りが可能で、かつ凹凸状の仕上がり面を得ることができる。本発明においては、塗装ガンのノズル口径は０．３〜１５ｍｍであることが望ましい。０．３ｍｍ未満では断熱塗材が詰まりやすく、また仕上がり面の凹凸が小さくなり意匠性に劣るため好ましくない。１５ｍｍを越えると垂れやすくなるなど仕上がり性が低下するので好ましくない。
本発明方法では、上記（Ｉ）、（ＩＩ）により凹凸状の塗面を形成することができるが、塗装直後の乾燥前に、塗料の付着していないローラー、コテなどを使って表面の凹凸模様を適宜調整してもよい。
本発明において、凹凸状の塗面とは、目視で立体形状による意匠性を感じる塗面のことで、例えばさざ波状、ゆず肌状、スチップル状、吹き付けタイル状、スタッコ状、ローラーの形状により決定されるパターン等が挙げられる。凹凸状の塗面は、厚塗りされる断熱塗材に意匠性を与えるほか、旧塗膜のテクスチャーの変更、下地の隠蔽などの作用も果たす。
本発明方法による塗装膜厚は、断熱性効果や凹凸塗面の形成等の点から、乾燥膜厚で、被塗面から凸面までの平均膜厚が０．１〜２０ｍｍ、好ましくは０．２〜１５ｍｍとなるように塗装するのが好ましい。０．１ｍｍ未満では断熱性が不十分であり、２０ｍｍを越えると施工性が劣るため好ましくない。凹凸の程度は、目視における意匠性の点で、膜厚方向における凸部から凹部までの平均深さで０．０２ｍｍ以上が適当である。０．０２ｍｍ未満では凹凸感に乏しく意匠性に劣るため好ましくない。
本発明方法においては、被塗面や仕上り面、塗装環境等により方法（Ｉ）、方法（ＩＩ）を適宜選択してよく、また方法（Ｉ）、（ＩＩ）を組み合わせてもよい。
本発明方法は特に建築物内外壁に有用であり、被塗面としては、コンクリート、モルタル、スレート；陶磁器、タイル等のセラミック類；プラスチック、木材、石材、金属などの素材面や、これら素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、塩化ビニル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系などの旧塗膜面が挙げられ、これらはそれぞれ適宜素地調整を行っておくことが望ましい。
本発明方法においては、上記素材面に上記断熱塗材を直接塗装することもできるが、シーラーやプライマー層を予め素材面に設けておいてもよい。これらは、必要に応じて素材面に塗装されるものであり、素材と断熱塗膜との付着性向上や素材からのエフロ防止などを目的として用いられる。具体的には、例えばアクリル樹脂系、塩化ビニル樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、エポキシ樹脂系、塩化ゴム系などから選ばれる１種又は２種以上組合せた樹脂成分を有するシーラーやプライマーが挙げられる。これらを塗装する際において高度の耐水性が要求される場合は、適宜塗り重ねてもよい。
本発明方法では、上記の通り凹凸状の意匠性を有する断熱厚膜が形成され、それ自身で仕上げ塗膜とすることは可能であるが、さらに必要に応じてこの上に上塗り塗料を塗装することができる。上塗り塗料は光沢、耐候性、耐久性、耐汚染性、熱線反射性の向上等の目的で塗装する。上塗り塗料には、従来公知のものが適用できるが、濃彩色仕上げとする場合には、太陽光の熱線吸収を低減する目的で、前述のようにカーボンブラックの使用を極力避けて、２種以上の着色顔料を組み合わせることによる減法混色や、特定の黒系顔料を用いて低明度の塗色を得ることが望ましい。上塗り塗料の塗装は、スプレー、ローラー、刷毛などの方法で０．１〜３ｋｇ／ｍ２の塗布量で行なうことができる。
発明を実施するための最良の形態：
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。実施例中「％」及び「部」は特に断らない限り重量基準で示す。
断熱塗材の作成
製造例１〜１０
表１に示す成分を配合し、撹拌混合して各水性断熱塗材を作成した。表１中における（注１）から（注１１）は下記の通りである。なお、下記（＊１）に示す方法にて試験片を作成し、下記評価基準にて断熱性を評価した。
2002083326.tif 000002
（注１）アクリル樹脂エマルション；架橋剤としてアジピン酸ジヒドラジドを含むカルボニル基含有アクリル樹脂エマルション、固形分５０％
（注２）フッ素樹脂エマルション；フッ素含有共重合体を含む樹脂エマルション、固形分５０％
（注３）樹脂系中空ビーズ；塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体をシェル材質とする平均粒子径５０μの球状中空粒子、真比重０．０４、空洞内は空気
（注４）ガラス系中空ビーズ；硼珪酸ガラスをシェル材質とする平均粒子径５０μｍの球状中空粒子、真比重０．３、空洞内は空気
（注５）発泡ポリスチレン粒子；平均粒子径１．５ｍｍ、真比重０．０４、空洞内は空気
（注６）酸化チタン；ルチル型酸化チタン顔料、比重４．１
（注７）分散剤；ポリアクリル酸アンモニウム塩系分散剤
（注８）消泡剤；鉱物油系消泡剤
（注９）増粘剤Ｘ；ヒドロキシエチルセルロースの３％水溶液
（注１０）増粘剤Ｙ；ポリアクリル酸系増粘剤、有効成分３０％
（注１１）難燃剤；オクタブロモジフェニルオキサイド
（＊１）断熱性；製造例１〜１０で得られた各断熱塗材を離型紙上に乾燥膜厚２ｍｍとなるよう平滑にフィルムアプリケーターにて塗装し、２０℃、６５％ＲＨの恒温室内で７日間乾燥後、離型紙から塗膜を剥がし試験片を作成した。この試験片の熱伝導率を「ＫｅｍｔｈｅｒｍＱＴＭ−Ｄ３」（京都電子工業社製）で測定し、得られた値より断熱性を評価した。
○：０．２ｋｃａｌ／ｍｈ℃未満
×：０．２ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上。
塗装
実施例１〜７及び比較例１〜７
スレート板表面に「ＥＰシーラー白」（関西ペイント社製、商品名、水性シーラー）を塗装して乾燥させた面に、表２に示す各断熱塗材、塗装方法の組み合わせでそれぞれ１回塗装し、２０℃・６５％ＲＨ恒温恒湿室で２４時間乾燥して試験板とし、下記方法にて各試験板の厚塗り性、意匠性、耐候性を評価した。尚、実施例３及び実施例７の試験板については難燃性も評価した。これら試験板を垂直に立て、横からロウソクの炎を塗膜表面に２０秒間当てた後、ロウソクを離した直後の状態を評価した結果、実施例３では塗膜に炎が移ったが、実施例７では直ちに消炎し、難燃効果を認めた。
（注１２）万能ガン：ノズル口径５ｍｍ
（＊１）厚塗り性；各種塗装方法において、１回の塗装で得られる平均膜厚で厚塗り性を評価した。
○：０．２ｍｍ以上
×：０．２ｍｍ未満
（＊２）意匠性；試験体の仕上がり面を目視で評価した。
○：立体的な凹凸模様により意匠感がある
×：意匠感に乏しい
（＊３）耐候性；サンシャインウェザーメーター促進試験２５０時間後の塗膜状態を目視評価した。
○：異常は見られない
×：割れ、膨れ、変色、チョーキングなどの異常が見られる
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産業上の利用可能性：
本発明方法によれば、樹脂エマルション、中空ビーズ及び増粘剤を含有する特定粘度の断熱塗材を多孔性形状を有するローラー、または特定の吹き付け塗装ガンを用いて塗装することにより厚塗りが可能で、塗装作業性、意匠性に優れた断熱塗膜を形成することが可能であり、建築物内外壁に好適に利用することができる。
【国際調査報告】
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