トップ :: B 処理操作 運輸 :: B05 霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般

【発明の名称】 塗装仕上げ方法
【発明者】 【氏名】佐野 真

【氏名】河合 弘幸

【氏名】鈴木 研哉

【要約】 【課題】特に建築物の内外壁面の塗装に水性塗料組成物を用いて防水性、耐汚染性に優れた塗膜を得る塗装仕上げ方法を提供する。

【構成】被塗面に、共重合体のガラス転移温度が−20℃以下である共重合体水分散液(A)を含む下地調整材(I)を塗装した後、該塗面上に、共重合体のガラス転移温度が−60〜0℃である共重合体水分散液(B)及び共重合体のガラス転移温度が15〜50℃である共重合体水分散液(C)を固形分質量比が(B)/(C)比で20/80〜80/20の割合で含む上塗り塗料(II)を塗装することを特徴とする塗装仕上げ方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被塗面に、共重合体のガラス転移温度が−20℃以下である共重合体水分散液(A)を含む下地調整材(I)を塗装した後、該塗面上に、共重合体のガラス転移温度が−60〜0℃である共重合体水分散液(B)及び共重合体のガラス転移温度が15〜50℃である共重合体水分散液(C)を固形分質量比が(B)/(C)比で20/80〜80/20の割合で含む上塗り塗料(II)を塗装することを特徴とする塗装仕上げ方法。
【請求項2】
下地調整材(I)が、共重合体水分散液(A)並びに顔料を含み、共重合体水分散液(A)が直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するアクリレート(a)及びカルボニル基含有重合性不飽和モノマー(b)を共重合成分として含有し、直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するアクリレート(a)の共重合割合が50質量%以上であり、組成物中の顔料体積濃度が15〜45%の範囲内である請求項1に記載の塗装仕上げ方法。
【請求項3】
共重合体水分散液(A)が、直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を有するアクリレート(a)50〜90質量%、カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(b)0.01〜10質量%、直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するメタクリレート及び/又はビニル芳香族化合物(c1)5〜25質量%、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(c2)0.05〜5質量%、並びに上記モノマー(a)、(b)、(c1)及び(c2)以外のその他の重合性不飽和モノマー0〜44.94質量%を共重合することにより得られるものである請求項1または2に記載の塗装仕上げ方法。
【請求項4】
共重合体水分散液(A)の共重合体の重量平均分子量が、250,000以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の塗装仕上げ方法
【請求項5】
上塗り塗料(II)が、共重合体水分散液(B)及び/又は(C)と架橋反応することが可能な架橋剤を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の塗装仕上げ方法。
【請求項6】
上塗り塗料(II)がさらに顔料を含有し、その含有量が顔料体積濃度で5〜20%である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の塗装仕上げ方法。
【請求項7】
上塗り塗料(II)が親水化付与剤を含有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の塗装仕上げ方法。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、特に建築物の内外壁面の塗装に水性塗料組成物を用いた塗装仕上げ方法に関する。
【背景技術】
【0002】
建築物の内外壁面等の塗装には、シーラー、下塗材と順に塗装した後、上塗材を塗装する方法が一般的に行われている。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、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。
【0003】
一般に、下地調整材は、塗装することにより、防水性を付与するものである。塗料としては、例えばアクリル樹脂系、アクリルゴム系、塩化ゴム系、スチレン−ブタジエンゴム系、エポキシ系などのエマルション型や溶剤型のものが挙げられる。また、下地にはひび割れや不陸、巣穴などが起こりやすく、下地調整材としては基材のひび割れ等に追従できる弾性を有するものが必要とされている。
【0004】
下地調整材として、例えば特許文献1には、特定の顔料濃度に調整した一液型水性エマルジョン塗料をベース塗料に用いて、基材面のひび割れに追随でき、各種基材及び旧塗膜等との付着性にも優れ且つ弾性力を有する塗膜層を形成する方法が記載されているが、低温下の弾性が不十分であると、気温の低下による基材の変化に追従することができず、塗膜にひび割れが生じることがあった。
【0005】
一方、上塗り塗料としては、一般にアクリル樹脂エマルションをビヒクル成分とする水性塗料が主流であり、耐久性、美観に優れたものが使用されている。しかしながら、アクリル樹脂エマルションを用いた塗料は、一般に塗装後の成膜過程においてエマルション粒子同士の融着を必要とする。つまり、造膜性の関係から樹脂のガラス転移温度を高くすることが困難であり、そのために耐汚染性、耐水性ともに劣るものであった。
【0006】
また、下地のひび割れ等に追従した下地調整材の上に塗る上塗り塗料には、ある程度の柔軟性が必要とされている。そこで樹脂のガラス転移温度を低減させる方法や、可塑剤の導入により塗膜を形成させる方法が用いられてきたが、塗膜乾燥後も表面粘着が残るため汚染物質が付着することがあり、逆に樹脂のガラス転移温度を高くすると、弾性下地調整材上で上塗り塗膜にひび割れが生じることがあった。
【0007】
低温環境下でも高弾性と高架橋密度を両立させ、さらに高耐候性の保護塗膜を形成できる塗装仕上げ方法として例えば、特許文献2には、下地調整材及び上塗り塗料として、特定の組成を有する2液型のイソシアネート硬化塗料を用いる方法が記載されている。
【0008】
しかしながら、かかる塗装仕上げ方法では、耐候性、耐久性、光沢に非常に優れた塗膜を形成しうるものであるが、基材のひび割れに下地塗膜、上塗り塗膜共に追従できない場合があった。
【0009】
【特許文献1】特開平6−190332号公報
【特許文献2】特開2001−262013号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の目的は、基材のひび割れなどに追従でき、防水性に優れ且つ汚染物質の付着し難い塗膜を得る塗装仕上げ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、上記した課題に鋭意検討した結果、ガラス転移温度が−20℃以下の共重合体水分散液(A)を含む下地調整材(I)を塗装した後、該塗面上に、ガラス転移温度の異なる2種類の共重合体水分散液を特定の割合で含む上塗り塗料(II)を塗装することにより、上記した課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。即ち本発明は、共重合体のガラス転移温度が−20℃以下である共重合体水分散液(A)を含む下地調整材(I)を塗装した後、該塗面上に、共重合体のガラス転移温度が−60〜0℃である共重合体水分散液(B)及び共重合体のガラス転移温度が15〜50℃である共重合体水分散液(C)を固形分質量比が(B)/(C)比で20/80〜80/20の割合で含む上塗り塗料(II)を塗装することを特徴とする塗装仕上げ方法に関する。
【発明の効果】
【0012】
本発明の塗装仕上げ方法は、建築物の内外壁面の基材のひび割れに追従できる弾性塗膜上に柔軟性があり、且つ非粘着性の塗膜を形成する上塗り塗料を塗装することで、各種基材及び旧塗膜等との付着性に優れ且つ汚染物質の付着を抑え、良好な仕上がり外観を持つ塗膜を得ることができ、建築物の美観を長期にわたって維持するのに非常に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明は、被塗面に共重合体のガラス転移温度が−20℃以下である共重合体水分散液(A)を含む下地調整材(I)を塗装した後、該塗面上に、共重合体のガラス転移温度が−60〜0℃である共重合体水分散液(B)及び共重合体のガラス転移温度が15〜50℃である共重合体水分散液(C)を固形分質量比が(B)/(C)比で20/80〜80/20の割合で含む上塗り塗料(II)を塗装することを特徴とする塗装仕上げ方法に関するものである。
【0014】
本発明において適用できる被塗面としては、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、木材、石材、プラスチック、金属などが挙げられ、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、エポキシ樹脂系などの塗膜面を挙げることができる。また、これら上記被塗面は、それぞれ適宜素地調整や、必要に応じて従来公知のシーラーを用いてシーラー塗装したものであってもよい。
【0015】
下地調整材(I)
本発明における下地調整材(I)に適用される共重合体水分散液(A)は、共重合体のガラス転移温度(以下、単に「Tg」と略すことがある)が−20℃以下であり、好ましくは−30〜−60℃の範囲内となるように選択されることが望ましい。Tgが−20℃を超えると、防水性が低下するので好ましくない。
【0016】
本発明において、Tgは、下記式により算出される値である。
【0017】
1/Tg=W1/T1+W2/T2+…Wn/Tn
式中、W1、W2…Wnは各モノマーの質量%〔=(各モノマーの配合量/モノマー全質量)×100〕であり、T1、T2…Tnは各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(絶対温度)である。なお、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度は、Polymer Hand Book (4th edition,J.Brandrup・E.H.Immergut 編)による値であり、該文献に記載されていないモノマーのガラス転移温度は、該モノマーのホモポリマーを重量平均分子量が5万程度になるようにして合成し、そのガラス転移温度を示差走査型熱分析により測定したときの値を使用する。
【0018】
また、共重合体水分散液(A)は、直鎖状又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するアクリレート(a)(以下、単に「アルキル基含有アクリレート(a)」と略すことがある)及びカルボニル基含有重合性不飽和モノマー(b)を共重合成分とするものであり、共重合体中におけるアルキル基含有アクリレート(a)の共重合割合が50質量%を超えるものであることが望ましい。
【0019】
上記共重合体水分散液(A)において、アルキル基含有アクリレート(a)の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート等が挙げられ、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
【0020】
該アルキル基含有アクリレート(a)を特定量共重合させることにより、下地調整材(I)により形成される塗膜の低温における伸び率、常温における塗膜の強靭性並びに基材表面との付着性を向上させる効果がある。
【0021】
上記カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(b)としては、(メタ)アクロレイン、ホルミルスチロール、炭素数4〜7の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など)、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシアリルエステル、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド等が挙げられ、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
【0022】
上記下地調整材(I)には、さらに必要に応じて顔料を含有することができる。顔料としては、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;バリタ粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、珪藻土、タルク、炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト等の体質顔料等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
【0023】
本発明において、上記顔料の使用量としては、塗膜の強靭性、塗膜のひび割れ追従性などの点から、顔料体積濃度(以下、単に「PVC」と略すことがある)で、15〜60%の範囲内、好ましくは15〜45%、さらに好ましくは25〜42%の範囲内に調整されることが望ましい。
【0024】
本明細書においてPVCは、塗料中の全樹脂分と全顔料との合計固形分に占めるその顔料分の体積割合である。本明細書において、顔料の体積を算出する際のもとになる顔料の比重は「塗料原料便覧第6版」(社団法人日本塗料工業会)によるものであり、また、樹脂固形分の比重は1と近似するものとする。
【0025】
本発明において上記共重合体水分散液(A)は、アルキル基含有アクリレート(a)、カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(b)以外に、これら以外のその他の重合性不飽和モノマー(c)を必要に応じて共重合することができる。
【0026】
上記その他の重合性不飽和モノマー(c)の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、n−ペンチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート等の直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するメタクリレート;スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族化合物;2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐状の炭素数が7以上のアルキルを含有する(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアルコール、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン変性体、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖含有(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(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等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;パーフルオロアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル化合物;アリル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタンジ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルエタントリ(メタ)アクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリ(メタ)アクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン等の1分子中に少なくとも2個の重合性不飽和基を有する多ビニル化合物等;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等のイソシアナート基含有重合性不飽和モノマー;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基含有重合性不飽和モノマー;エポキシ基含有重合性不飽和モノマー又は水酸基含有重合性不飽和モノマーと不飽和脂肪酸との反応生成物、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等の酸化硬化性基含有重合性不飽和モノマー等が挙げられ、これらは単独であるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0027】
本発明においては、上記その他の重合性不飽和モノマー(c)として、上記下地調整材(I)から形成される塗膜の耐水性等の点から、直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するメタクリレート及び/又はビニル芳香族化合物(c1)を、顔料分散性の点からカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(c2)を使用することが望ましい。
【0028】
上記共重合体水分散液(A)の好ましいモノマー組成としては、アルキル基含有アクリレート(a)が、
50〜85質量%、好ましくは65〜85質量%、
カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(b)が、
0.01〜10質量%、好ましくは0.05〜8質量%、
直鎖又は分岐状の炭素数が6以下のアルキル基を含有するメタクリレート及び/又はビニル芳香族化合物(c1)が、
5〜25質量%、好ましくは5〜20質量%、
カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(c2)が、
0.05〜5質量%、好ましくは1.0〜3.0質量%、
(a)、(b)、(c1)及び(c2)以外のその他の重合性不飽和モノマーが、
0〜44.94質量%、好ましくは0〜28.95質量%
を挙げることができる。
【0029】
上記モノマーの重合方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、一般的な乳化重合法に従い、乳化剤としての界面活性剤の存在下に、上記重合性不飽和モノマーを共重合することにより容易に製造することができる。また、乳化重合体を使用することにより最終的に得られる下地調整材(I)の有機溶剤量を低減させ、また共重合体の分子量を高く設定することができ、好適である。
【0030】
上記共重合体水分散液(A)は、共重合体の重量平均分子量が25万以上、好ましくは27万〜30万の範囲であることが、塗膜の防水性の点から望ましい。ここで、重量平均分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを使用し、流量1.0ml/min、測定温度40℃でゲルパーミュレーションクロマトグラフィ(以下GPC)により測定した重量平均分子量をポリスチレンの重量平均分子量を基準にして換算したときの値である。GPC装置には「HLC8120GPC」(東ソー(株)社製、商品名)が使用でき、溶媒のGPCに用いるカラムとしては、「TSKgel G−2500H×L」、「TSKgel G−3000H×L」、「TSKgel G−2500H×L」、「TSKgel G−2000H×L」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を使用する。
【0031】
また、上記下地調整材(I)は、形成塗膜の耐水性、付着性、常温における塗膜の強靭性を向上させる目的からヒドラジン誘導体を、また、塗装作業性、顔料沈降防止等の点から増粘剤を配合しても良い。
【0032】
さらに、下地調整材(I)には、必要に応じて消泡剤、硬化触媒、顔料分散剤、芳香剤、防腐剤、脱臭剤、抗菌剤、中和剤、界面活性剤、水性撥水剤、防カビ剤、凍結防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、造膜助剤等を包含することができる。
【0033】
上記下地調整材(I)は、JIS A6021:2000の建築用塗膜防水材の品質に合格するレベルのものであり、防水性及び基材表面との付着性に優れ、低温環境下でも基材表面の経時による変化等に追随することが可能な柔軟で且つ強靭性を有する塗膜を形成することができる。
【0034】
上塗り塗料(II)
本発明において上塗り塗料(II)は、共重合体のTgが−60〜0℃、好ましくは−50〜−5℃の共重合体水分散液(B)と、共重合体のTgが15〜50℃、好ましくは20〜40℃の共重合体水分散液(C)を固形分質量比が(B)/(C)比で20/80〜80/20の割合で含むものであり、好ましくは、30/70〜70/30の範囲内である。共重合体水分散液(B)の含有量が固形分質量比で20未満だと防水性が劣り、80を超えるとタック性、屋外暴露汚染性に劣る。
【0035】
上記共重合体水分散液(B)及び(C)としては、特に制限なく従来公知のものが使用でき、例えば、一般的な乳化重合法に従い、乳化剤としての界面活性剤の存在下に、重合性不飽和モノマーを共重合することにより得られる乳化重合体を挙げることができる。また、乳化重合体を使用することにより最終的に得られる上塗り塗料(II)の有機溶剤量を低減させ、また共重合体の分子量を高く設定することができ、好適である。重合性不飽和モノマーとしては、共重合体水分散液(A)の説明で列記したものの中から、適宜選択して用いることができる。
【0036】
また、上記共重合体水分散液(B)として、上記下地調整材(I)で用いている共重合体水分散液(A)と同一または近い組成の共重合体水分散液を用いることにより、下地調整材(I)と上塗り塗料(II)の付着性を上げることができる。
【0037】
また、上塗り塗料(II)は、必要に応じて共重合体水分散液(B)及び/又は(C)と架橋反応することが可能な架橋剤を含有することができる。
【0038】
上記架橋剤としては、例えば、ヒドラジド系化合物、イソシアネート系化合物、フェノール樹脂系化合物、オキサゾリン系化合物、アミン系化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合物などを使用することができる。これらの架橋剤は、1種または2種以上混合して用いることができ、中でもヒドラジド系化合物が常温一液架橋でき、好適である。
【0039】
上記架橋剤として好適なヒドラジド系化合物としては、例えば、しゅう酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド等の合計炭素数2〜10、特に合計炭素数4〜6のジカルボン酸ジヒドラジド類;エチレン−1,2−ジヒドラジン、トリメチレン−1,3−ジヒドラジン、テトラメチレン−1,3−ジヒドラジン等の炭素数2〜4の脂肪族ジヒドラジン;クエン酸トリヒドラジド、ニトリロ酢酸トリヒドラジド、シクロヘキサントリカルボン酸トリヒドラジド、エチレンジアミン四酢酸テトラヒドラジド等の3官能以上のヒドラジド類これらのヒドラジド系化合物のうち、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等が好ましい。これらの化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。また、これらに限定されるものではない。
【0040】
上塗り塗料(II)は、必要に応じて顔料を含有することができる。顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ベンガラなどが挙げられ、これらは単独でまたは2種以上併用して用いることができる。これらのうち、特に酸化チタンが好適である。
【0041】
本発明において、上記上塗り塗料(II)に含まれる顔料の使用量は、PVCが5〜20%の範囲内、好ましくは10〜18%の範囲内に調整されることが、塗膜の隠蔽性、塗膜のツヤ感などの点から好適である。
【0042】
上記上塗り塗料(II)は、さらに必要に応じて親水化付与材を含有することができる。親水化付与剤としては、エチルシリケート、コロイダルシリカ、界面活性剤、フッ素オリゴマー、ポリビニルアルコール、親水性のシリコーンオイルなどが挙げられ、これらは単独でまたは2種以上併用して用いることができる。これらのうちエチルシリケートが好適である。また、親水化付与材を上塗り塗料(II)に配合させることにより、さらにタック性、屋外暴露汚染性に優れた塗膜を得ることができる。
【0043】
上記フッ素オリゴマーとしては、フッ素含有重合性不飽和モノマー(d1)、酸基含有重合性不飽和モノマー(d2)及び該モノマー(d2)以外の親水性基含有重合性不飽和モノマー(d3)を共重合成分として含有するものを使用することができる。
【0044】
フッ素含有重合性不飽和モノマー(d1)は、分子中にフッ素と重合性不飽和基を含有する化合物を挙げることができる。酸基含有重合性不飽和モノマー(d2)としては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、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等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;モノ(アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート等のリン酸基含有重合性不飽和モノマーを挙げることができ、単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。該モノマー(d2)以外の親水性基含有重合性不飽和モノマー(d3)としては、水酸基、アミド基、モルホリノ基、アルコキシポリオキシアルキレン基、アミド基を挙げることができる。共重合体水分散液(B)及び又は共重合体水分散液(C)との相溶性の点から、フッ素オリゴマーは、酸基含有重合性不飽和モノマー(d2)と該モノマー(d2)以外の親水性基含有重合性不飽和モノマー(d3)の合計の共重合割合が30質量%以上、特に60〜95質量%の範囲内であることが望ましい。
【0045】
エチルシリケートを配合する場合、その配合量としては、上塗り塗料(II)の樹脂固形分に対して、1〜30質量%、好ましくは5〜20質量%の範囲内が好適である。
【0046】
コロイダルシリカを配合する場合、その配合量としては、上塗り塗料(II)の樹脂固形分に対して、1〜50質量%、好ましくは5〜30質量%の範囲内が好適である。
【0047】
界面活性剤を配合する場合、その配合量としては、上塗り塗料(II)の樹脂固形分に対して、1〜15質量%、好ましくは5〜10質量%の範囲内が好適である。
【0048】
フッ素オリゴマー(D)を配合する場合、その配合量としては、上塗り塗料(II)の樹脂固形分に対して、0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%の範囲内が好適である。
【0049】
上塗り塗料(II)は、さらに必要に応じて分散剤、消泡剤、増粘剤、増膜助剤、紫外線吸収剤、光安定剤、防腐剤、凍結防止剤、有機溶剤などの塗料添加剤を含有することができる。
【0050】
本発明の塗装仕上げ方法は、被塗面に下地調整材(I)を塗装した後、該塗面上に上塗り塗料(II)を塗装することを特徴とする方法であり、被塗面にシーラーを塗装した後、下地調整材(I)、上塗り塗料(II)の順で塗装しても良い。下地調整材(I)、上塗り塗料(II)ともに、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、刷毛などの従来公知の方法が特に制限なく採用できる。
【0051】
本発明の塗装仕上げ方法の塗布量としては、下地調整材(I)としては、例えば100〜2000g/m好ましくは、200〜1500g/mの範囲内及び、上塗り塗料(II)は、10〜200g/m、好ましくは30〜160g/mの範囲内とすることができる。
【0052】
塗膜の乾燥方法としては、加熱乾燥、強制乾燥、常温乾燥のいずれかを採用することができる
本発明の塗装仕上げ方法により得られる塗膜は、JIS A6909:2003の複層仕上塗材の品質に合格するレベルのものであり、耐水性、耐汚染性に優れた塗膜である。
【実施例】
【0053】
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、別記しない限り「質量部」及び「質量%」を示す。
【0054】
共重合体水分散液の製造
製造例1
脱イオン水300g、Newcol707SF(商品名、日本乳化剤社製、ポリオキシエチレン鎖を有するアニオン性界面活性剤、不揮発分30%)0.1gをフラスコに仕込み、窒素ガスを導入しながら85℃まで昇温した。
脱イオン水287g、スチレン80g、メタクリル酸16g、n−ブチルアクリレート664g、ダイアセトンアクリルアミド40g、Newcol707SF53gを配合し、ディスパーで5分攪拌を行い、プレエマルションを作成した。また、触媒として過硫酸アンモニウム1.5gを脱イオン水120gに溶解させた水溶液を作成した。
フラスコ中に、プレエマルションのうち3質量%分と触媒水溶液のうち30質量%分を添加し、攪拌した。添加20分後から、プレエマルションの残り97質量%分と触媒水溶液の残り70質量%分を4時間かけて滴下した。滴下終了後、脱イオン水56gを加え、これをさらに75℃で2時間エージングさせた後、40℃以下に降温した。次いでアンモニア水でpH8〜9になるよう調整し、固形分濃度50質量%、重量平均分子量30万、pH8.3、ガラス転移温度−40℃の共重合体水分散液(A−1)を得た。
【0055】
製造例2
製造例1の方法に従って、配合組成を表1に記載のとおりに変更する以外は上記製造例1と同様にして、ガラス転移温度25℃の共重合体水分散液(A−2)を得た。
【0056】
製造例3
製造例1の方法に従って、配合組成を表1に記載のとおりに変更する以外は上記製造例1と同様にして、ガラス転移温度10℃の共重合体水分散液(A−3)を得た。
【0057】
製造例4
製造例1の方法に従って、配合組成を表1に記載のとおりに変更する以外は上記製造例1と同様にして、ガラス転移温度70℃の共重合体水分散液(A−4)を得た。
【0058】
【表1】


【0059】
上塗り塗料の製造及び性能評価
製造例5〜25
表2に記載の配合に従って上塗り塗料を得た。尚、表2における(注1)〜(注5)は下記の通りである。また、下記、上塗り塗料(B−1)〜(B−17)を塗装した塗膜を、下記基準にて評価し、表2に記載した。
【0060】
(*1)表面粘着性:各上塗り塗料を6ミルドクターブレードを用いて乾燥膜厚が30〜40μmになるようにガラス板に塗装し、気温20℃、相対湿度60%の条件下で乾燥させて各試験塗板を得た。1日後に塗膜表面粘着性を指触にて評価した。
◎:タック無し
○:僅かにタック感あり(実用上問題なし)
△:タック有り(実用上問題あり)
×:粘着性あり
【0061】
(*2)水接触角:上記(*1)と同様にして各試験塗板を作製した。表面水接触角計にて3点平均をとり測定値を得た。
◎:55°未満
○:55°以上70°未満
△:70°以上75°未満
×:75°以上
【0062】
(*3)隠蔽率:隠蔽率試験紙に各上塗り塗料を6ミルドクターブレードを用いて乾燥膜厚が30〜40μmになるように塗装し、気温20℃、相対湿度60%の条件下で3日間乾燥させた。白部および黒部での三刺激値Yを色差計(ミノルタ社製、CR−300)を用いて測定し、黒部/白部の比率を計算し百分率で表現した。(JIS K 5600−4−1に準拠)
◎:99%以上
○:95%以上99%未満
△:90%以上95%未満
×:90%未満
【0063】
(*4)鏡面光沢度:各上塗り塗料を6ミルドクターブレードを用いて乾燥膜厚が30〜40μmになるようにガラス板に塗装し、気温23℃で14日間乾燥させて各試験塗板を得た後に、光沢度計(ビックケミー社製、ミクロトリグロス)を用いて60°グロス値を測定した(JIS K 5600−4−7に準拠)。
◎:80%以上
○:70%以上80%未満
△:60%以上70%未満
×:60%未満
【0064】
【表2】


【0065】
【表3】


【0066】
(注1)「TITANIX JR−603」:商品名、テイカ株式会社製、二酸化チタン、比重4.1
(注2)「ES−48」:商品名、コルコート株式会社製、エチルシリケート誘導体、有効成分100%
(注3)「F−120」:商品名、触媒化成株式会社製、コロイダルシリカ、粒子径6nm、固形分30%
(注4)「リピジュア AF10」:ライオン株式会社製、ポリマー系両性界面活性剤、有効成分100%
(注5)「フッ素オリゴマー」:撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル70部を仕込み、撹拌しながら110℃まで昇温した後、四つ口フラスコ内液の温度を110℃に保ったまま下記に示す単量体、溶媒及び重合開始剤の混合物を滴下ポンプを利用して3時間かけて一定速度で滴下した。滴下終了後1.5時間110℃に保ち、その後、追加の重合開始剤0.5部をプロピレングリコールモノメチルエーテル10部に溶解させた開始剤溶液を1.5時間かけて一定速度で滴下し、さらに3時間110℃に保ち、撹拌を続け、アクリルオリゴマーを得た。得られた樹脂の重量平均分子量は約4,200、酸価は78mgKOH/gであった。また、不揮発分含有率は43%であった。
CH=CHCOOCHCH 20部
アクリル酸 10部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 70部
tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート 1.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 50部。
【0067】
下塗り塗料の製造
製造例26〜27
表3記載の配合に従って下塗り塗料を得た。尚、表3中における(注6)〜(注9)は下記の通りである。
【0068】
【表4】


【0069】
(注6)体質顔料:重質タンカルA、商品名、堺化学工業株式会社製、比重2.6
(注7)消泡剤:SNデフォーマー、商品名、サンノプコ株式会社製
(注8)顔料分散剤:ノプコサントK、商品名、サンノプコ株式会社製
(注9)増粘剤:2.5%ヒドロキシエチルセルロース水溶液
実施例1〜12及び比較例1〜9
上記、製造例26及び27で製造した下塗り塗料(C−1)又は(C−2)を塗装した塗膜上に、上記製造例4〜21で製造した上塗り塗料(B−1)〜(B−21)を塗装した塗膜を、下記基準にて評価した。結果を表5に示す。
【0070】
(*5)屋外暴露:フレキシブル板(300mm×90mm×5mm)にエコカチオンシーラー(関西ペイント社製、建築外装用水性シーラー)を塗装した後に各下塗り塗料を膜厚1mmになるように塗装し、ついで各上塗り塗料を乾燥膜厚が30〜40μmになるように塗装し、気温20℃、相対湿度60%の条件下で7日間乾燥させて各試験塗板を得た。試験塗板を関西ペイント東京事業所内(東京都大田区)のビル屋上にて曝露試験を行った。曝露期間3ヶ月での色差変化ΔEを測定した(色差計:ミノルタ社製、CR−300)。
◎:5未満
○:5以上10未満
△:10以上15未満
×:15以上
【0071】
(*6)温冷繰り返し試験:上記(*5)と同様にして各試験塗板を作製し、JIS A 6909−7−10に準じて、試験塗板を23℃の水中に18時間浸漬 → −20℃で3時間冷却 → 50℃で3時間加温する、という24時間のサイクルを1サイクルとする試験を行い、試験後の塗板の評価を行った。
◎:20サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがなく、且つ、著しい変色及び光沢低下がない
○:10サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがみられ、且つ、著しい変色及び光沢低下などがみられる
△:7サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがみられ、且つ、著しい変色及び光沢低下などがみられる
×:5サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがみられ、且つ、著しい変色及び光沢低下などがみられる
【0072】
(*7)凍結融解繰り返し試験:上記(*5)と同様にして各試験塗板を作製し、試験塗板を5℃冷水に2時間浸漬 → −20℃環境下に1時間静置を1サイクルとし、繰り返し試験を行った後、塗面状態を観察した。
◎:200サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがなく、且つ、著しい変色及び光沢低下がない
○:100サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがみられ、且つ、著しい変色及び光沢低下などがみられる
△:50サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがみられ、且つ、著しい変色及び光沢低下などがみられる
×:20サイクル実施後に、試験体の表面にひび割れ、はがれ及び膨れがみられ、且つ、著しい変色及び光沢低下などがみられる
【0073】
(*8)耐疲労性能:JIS A 5430に規定する厚さ8mmのフレキシブル板を長さ約200mm、幅約80mmに切断し、その裏面中央部幅方向に深さ6mmのV形の切込みを入れた下地板に各下塗り塗料900μmになるように塗装し、次いで各上塗り塗料を40μmになるように塗装し、24時間後に該塗板を、JIS A 6021−6−10に準拠した方法で試験し、評価した。
○:合格
×:不合格
【0074】
(*9)ゼロスパン伸び試験:フレキシブル板の裏面の中央部に幅が1mm、深さ3mmの溝をつけた板の表面に対して各下地調整用水性塗料を乾燥膜厚が1mmとなるように塗装し、温度23℃、相対湿度50%の条件で2週間、乾燥及び養生した後、その後、フレキシブル板の裏面の中央部の溝を塗膜を傷つけないように指で加圧し、フレキシブル板のみを割ったものを試験体とし、この試験体をインストロン引張試験機(商品名「オートグラフAG2000B型」島津製作所社製)に取り付け−10℃雰囲気で引張速度20mm/分の条件で引張試験を行った。
◎:5mm以上
○:4mm以上5mm未満
△:2mm以上4mm未満
×:2mm未満
【0075】
(*10)付着性:温度23℃、相対湿度65%の条件下で、フレキシブル板(300mm×90mm×5mm)にエコカチオンシーラー(関西ペイント社製、建築外装用水性シーラー)を塗装した後、4時間放置した後、各下塗り塗料を膜厚1mmになるように塗装した。24時間放置した後、各上塗り塗料を乾燥膜厚が40μmになるように塗装し、14日間乾燥後、JIS A 6909−7−9に準拠した方法で評価した。
◎:1.5N/mm以上
○:1.2N/mm以上1.5N/mm未満
△:0.8N/mm以上1.2N/mm未満
×:0.8N/mm未満
【0076】
【表5】


【出願人】 【識別番号】000001409
【氏名又は名称】関西ペイント株式会社
【出願日】 平成18年7月3日(2006.7.3)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−12373(P2008−12373A)
【公開日】 平成20年1月24日(2008.1.24)
【出願番号】 特願2006−183009(P2006−183009)