外壁塗膜構造および外壁仕上げ方法
【課題】塗材・塗料の計量・混合が不要な外壁仕上げ方法及び塗膜構造で屋外曝露後でも透水性の低下がなく、下地の劣化を防ぐことで外皮塗膜の劣化を防ぐ外壁仕上げ方法及び塗膜構造の提供である。
【解決手段】メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層を形成し、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜を形成する。
【解決手段】メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層を形成し、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用仕上塗材の外壁塗膜構造と仕上げ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の躯体保護、意匠性の付与及び美観性向上のため、建築外皮には各種塗装仕上げが行われている。特に直射日光に曝される南面や、幹線道路に面する部位においては、紫外線による劣化や、自動車から排出される排気ガス及び塵埃による汚れの程度が大きく、施工直後の鮮やかな色調に代表される美観が短期間のうちに低下するという課題や塗材の劣化に伴う雨水などの透水で下地モルタルが中性化し、これが外皮塗膜の劣化を促進する課題があった。
【０００３】
１５〜１００℃のガラス転移温度を有するポリオール化合物にポリイソシアネート化合物を添加し、ポリカプロラクトンジオール及び／又はポリカプロラクトントリオールと、テトラアルコキシシランの低縮合化合物とを含有する塗料組成物は耐候性が高く、経時においてもひび割れが起こらず、汚染防止効果がある塗膜となることが開示されている。（特許文献１）
【０００４】
（Ａ）反応性シリル基を有する合成樹脂エマルション、（Ｂ）ポリオキシアルキレン鎖を有するポリシロキサン化合物、（Ｃ）顔料、（Ｄ）ポリオキシアルキレン鎖を有するアニオン性分散剤、を主成分とし、（Ａ）の固形分１００重量部に対し、（Ｂ）を０．１〜８．０重量部、（Ｃ）を５〜６００重量部、（Ｄ）を０．１〜１０重量部含有する水性塗料組成物が耐汚染性に優れるとともに、経時的に割れを生じることのない塗膜を形成でき、有光沢塗料においては塗膜の光沢が高く、さらには貯蔵安定性に優れることが開示されている。（特許文献２）
【０００５】
メチルメタアクリレートモノマーを３０〜６０重量％含む不飽和基含有重合性単量体により合成され且つガラス転移温度が１０℃以上３０℃未満のアクリル樹脂エマルションと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシラン、顔料、充填材、増粘剤、成膜助剤とからなることを特徴とする水系塗材組成物で耐候性と耐汚染性に優れ、低温下で施工しても塗材表面の意匠に基づく凹凸によるひび割れが生じることがなく、さらには安定した耐水性を有する。（特許文献３）
しかし、モルタル等の下地への透水性を改善しない限り、下地が動くことによる外皮塗材の塗膜劣化を及ぼし、さらなる耐久性を求めるとことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２５９３５４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８１５５９号公報
【特許文献３】特願２００９−０９６６８４号
【特許文献４】特許第２８７５９９３号公報
【特許文献５】特開平９−７１４１８号公報
【特許文献６】特開平１０−６７５１６号公報
【特許文献７】特開２０００−２４７６３８号公報
【特許文献８】特開２００８−２２２８５３号公報
【特許文献９】特開２００８−８８４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする課題は、塗材・塗料の計量・混合が不要な外壁仕上げ方法及び塗膜構造で屋外曝露後でも透水性の低下がなく、下地の劣化を防ぐことで外皮塗膜の劣化を防ぐ外壁仕上げ方法及び塗膜構造の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層が形成され、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成されることを特徴とする外壁塗膜構造で、透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【０００９】
請求項２の発明は、前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項１記載の外壁塗膜構造で、仕上がりが凹凸感を有し意匠性が高く透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【００１０】
請求項３の発明は、メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層を形成し、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成することを特徴とする外壁仕上げ方法で、作業が容易で、透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【００１１】
請求項４の発明は、前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項３記載の外壁仕上げ方法で、作業が容易で仕上がりが凹凸感を有し意匠性が高く透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、作業が容易に行え、透水が低減し、下地に対する劣化を抑え、凹凸感を有し意匠性を有する塗膜構造、仕上げ方法となる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は建築用仕上塗材、外装合成樹脂エマルション系仕上塗材においで屋外曝露経時後でも透水性低下が少なく、下地のモルタル等の中性化を遅らせ、下地の動き等による外皮塗膜の劣化を抑制するものである。
ＪＩＳＡ６９０９に規定される建築用仕上塗材は適用範囲として「この規格は、セメント、合成樹脂などの結合材、顔料、骨材などを主原料とし、主として建築物の内外壁又は天井を吹付け、ローラー塗り、こて塗りなどによって立体的な造形性をもつ模様に仕上げる建築用仕上塗材について規定する。」とされ、このうち外装用途で、合成樹脂エマルションを使用したものである。本発明で使用するものは薄付け、厚付け両者に適応するものを言う。
この外装合成樹脂エマルション系仕上塗材は凹凸を有するため、透水性に不利なもので透水性の低減が課題となる。この課題を本発明は向上させた。
【００１４】
本発明の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材は特許文献３に記載されたもので、アクリル樹脂エマルジョンは、アクリル酸エステル系共重合樹脂、酢酸ビニル・アクリル酸エステル系共重合樹脂、シリコン変性アクリル系樹脂等の水性アクリル樹脂エマルジョンが使用でき、そのガラス転移温度は１０℃以上５０℃未満である。また、メチルメタアクリレートモノマーを３０〜７０重量％含むアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、及びこれらのモノエステルや、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン等のスチレン類、酢酸ビニル等のビニルエステル類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類などの不飽和基含有重合性単量体によって合成される。市販アクリルエマルジョンとして、ウルトラゾールＡ２５（ガンツ化成株（株）、商品名、固形分４８％、ガラス転移温度４８℃、メチルメタクリレートモノマー７０重量％配合）、アクロナールＡ７５４（ＢＡＳＦジャパン（株）、商品名、固形分４８％、ガラス転移温度１４℃、メチルメタアクリレートモノマー５０重量％以上配合）、ＹＪ１０７０Ｄａｑ（固形分４６．５％、ガラス転移点４１℃、メチルメタクリレートモノマー４０重量％以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名）などがある。
【００１５】
骨材にはその表面に水酸基を有する骨材を使用し、得られる意匠と凹凸感によって、その粒度を任意に選択することが出来る。特に硅砂が最適である。一般的には東北硅砂７号（東北硅砂（株）、商品名、比重１．５、平均粒径１５０μｍ）を使用する。硅砂以外には、ガラス、シリカ、タルク、クレーなどが使用可能である。また骨材は充填材と粒径によって区別され、その粒径は１００μｍ以上のものを言う。骨材の配合は塗材全体に対して、３０〜６０重量％が適し、塗膜表面に凹凸感の意匠が容易に得られ、塗付作業・塗膜強度も得られる。
【００１６】
ビニル基を有するトリアルコキシシランは、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランや３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが使用可能であり、市販にはＫＢＭ−５０３（信越化学（株）、商品名、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ−５１０３（信越化学株式会社製、商品名、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン）等がある。トリアルコキシシランの配合は塗材全体に対して０．２〜２重量％が適し、この範囲では塗膜表面のひび割れる抑制でき、保存性等が良好なものとなる。
【００１７】
この他、下地の隠蔽や着色のための顔料、粘度及び塗布性の調整としての充填剤、保水性や作業性のための増粘剤、塗材中の巻き込み等による泡を消失させるために消泡剤、充填材や顔料等を均一に分散させるための分散剤、塗膜の製膜性の調整のための製膜助剤が配合することができる。
【００１８】
上記構成で配合された仕上げ塗材の施工にあたっては、パターンローラー、金鏝、吹き付けガン等を使用して、目的としている意匠となるように施工器具を選択し、その意匠に適した塗付量で仕上げる。仕上げ塗材の適正粘度としては、３００〜７００Ｐａ・ｓが好ましく、水を加えることで調整する。
【００１９】
本発明で用いる親水性を有する光触媒塗料は、光触媒の構成により必要により、適宜仕上げ塗材の分解を抑制する層を加える。層は仕上げ塗材との密着と光触媒の分解作用に耐えるものであり、無機物、シリケート、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アクリルシリコン樹脂、ベルオキシチタン等が可能で、光触媒の結合材と密着性が良く、光触媒機能を落とさないものを選択する。光触媒の機能は、有機物分解作用、親水性等の機能を有するが親水機能を有するチタン系の光触媒塗料であれば、本発明に使用することができる。建築仕上塗材層の上に連続塗膜で成膜する光触媒塗料であり、建築仕上げ塗材層の有機成分を分解しない対策を有する光触媒塗料である。前記分解を抑制する層が不要な例として特許文献８や特許文献９の光触媒の一部をフッ素樹脂やリン酸カルシウムアパタイト等で被塗物の分解を抑制する構造のものである。光触媒塗料としてはアナターゼ型酸化チタンが光触媒機能を効率が良く、開発されたものが、一般である。特許文献４〜７のベルオキシチタン系のものも使用できる。前記分解を抑制する層が不要なものとしては特許文献８、９のもの等を上げることができる。市販品として サガンコート（鯤コーポレーション、商品名、ぺルオキソチタン系）、ピュアコートＡＮプラス（ピアレックステクノロジーズ、商品名、フッ素樹脂被覆系）ＮＵ−ＣＯＡＴ ＡＰ（（株）ニュートラル、商品名、セラミックアパタイト被覆系）が上げられる。
【００２０】
上記、光触媒塗料をスポンジローラーやウールローラー、吹き付けガン（カップガン）を用いて施工することで成膜して親水性を有する光触媒塗料層を形成する。
以下 実施例・比較例にて具体的に記す。
【００２１】
仕上げ塗材Ａ
アクロナールＡ７５４を２８重量部、テキサノールＣＳ−１２（チッソ（株）、商品名）１重量部、東北硅砂７号を４０重量部、サイラエースＳ−７１０（チッソ（株）、商品名、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）１重量部、Ｒ−８２０（石原産業（株）、商品名、酸化チタン）３重量部、ホワイトンＳＢ（白石カルシウム（株）、商品名、炭酸カルシウム、平均粒径２μｍ）５重量部、増粘剤は水溶性セルロースエーテルｈｉメトローズ９０ＳＨ−４０００を０．８重量部を配合し、仕上げ塗材Ａとした。
【００２２】
仕上げ塗材Ｂ
仕上げ塗材ＡのアクロナールＡ７５４をウルトラゾールＡ２５に変え、テキサノールＣＳ−１２を３重量部に変えた以外同じで、仕上げ塗材Ｂとした。
【００２３】
仕上げ塗材Ｃ
仕上げ塗材ＡのアクロナールＡ７５４をＹＪ１０７０Ｄａｑ ２９重量部に変え、テキサノールＣＳ−１２を３重量部に変えた以外同じで、仕上げ塗材Ｃとした。
【００２４】
仕上げ塗材Ｄ
仕上げ塗材ＡのアクロナールＡ７５４をＹＪ１５５５Ｄ（固形分５６％、Ｔｇ１６℃、メチルメタクリレートモノマー未使用、ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名）２５重量部に変え、テキサノールＣＳ−１２を１重量部に変えた以外同じで、仕上げ塗材Ｄとした。
【００２５】
光触媒処理１
仕上げ塗材乾燥後、ＰＴＡ（鯤コーポレーション、商品名、下地保護層）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２時間乾燥後ＴＰＸ（鯤コーポレーション、商品名、屋外用コーティング材）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２４時間２３℃相対湿度５０％で静置した。
【００２６】
光触媒処理２
仕上げ塗材乾燥後、ピュアコートＡＮプラス（ピアレックステクノロジーズ（株）、商品名）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２時間乾燥後ピュアコートＡＮプラス（ピアレックステクノロジーズ（株）、商品名）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２４時間２３℃相対湿度５０％で静置した。
【００２７】
光触媒処理２
仕上げ塗材乾燥後、ＮＵ−ＣＯＡＴ ＡＰ（（株）ニュートラル、製品名）をカップガンで噴霧塗布１００ｇ／ｍ２で塗布し、２４時間２３℃相対湿度５０％ＲＨで静置した。
【実施例１】
【００２８】
仕上げ塗材Ａとし、光触媒処理１を行い実施例１とした。
【実施例２】
【００２９】
仕上げ塗材Ｂとし、光触媒処理２を行い実施例２とした。
【実施例３】
【００３０】
仕上げ塗材Ｃとし、光触媒処理３を行い実施例３とした。
【００３１】
比較例１
実施例１の仕上げ塗材Ａを仕上げ塗材Ｄとした以外同じに行い、比較例１とした。
【００３２】
比較例２
実施例１の光触媒処理を無処理とした以外同じに行い、比較例２とした。
【００３３】
比較例３
実施例３の光触媒処理を無処理とした以外同じに行い、比較例３とした。
【００３４】
比較例４
比較例１の光触媒処理を無処理とした以外同じに行い、比較例４とした。
【００３５】
表１に評価結果を記す。
【表１】
【００３６】
試験体作製方法
下地にＪＳ−４１０（アイカ工業（株）、商品名、溶剤型塩化ゴム系シーラー）を０．２ｋｇ／ｍ２塗布して、４時間乾燥させた後、実施例・比較例の仕上げ塗材を０．９ｋｇ／ｍ２にて金鏝で塗付し、２３℃相対湿度５０％で１２時間静置し、同一の仕上げ塗材を２．０ｋｇ／ｍ２にて金鏝で平滑に塗付し、２３℃相対湿度５０％で１４日間静置した。その後、表に記した光触媒処理を行い試験体とした。
【００３７】
評価方法
１）耐汚染性
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（８０×２６５ｍｍ厚さ４ｍｍ）を使用し、（実施例・比較例の仕上げ塗材にて）試験体作製方法の通り試験体を作製した。この試験体を水平面に対して７０°の角度で縦長状に設置し、試験体の塗膜面の上部から高さ３００ｍｍの位置に、水平面に対して１０°の角度で設置され、波板（波の幅３２ｍｍ、長さ５００ｍｍ）に降った雨水が試験体の塗膜上部に落下し、試験体の塗膜下部に自重で流下するように配設させ、２ヶ月間屋外に曝露し、雨水によって汚れた塗膜部分と、曝露前との色差を色彩色差計（コニカミノルタセンシング（株）製ＣＭ−２６００ｄ）にて測定し、この色差を耐汚染性（ΔＥ）とした。ΔＥが３．０未満を○、ΔＥが３．０〜５．０未満を△、ΔＥが５．０以上を×とした。
【００３８】
２）耐候性
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（７０×７０ｍｍ厚さ８ｍｍ）を使用し、試験体作製方法の通り試験体を作製した。アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１５１（岩崎電気（株）、商品名、結露型超促進耐候性試験機、参考 メーカー資料では屋外曝露２０年分が約１０００時間で再現できる記載。）にてＵＶ照射をし、その後７０℃、相対湿度９０％で２４時間結露状態にすることをサイクルとし、トータルで５００時間曝露促進し（１０年の促進相当）、被曝前塗膜との色差を色彩色差計（耐汚染性に同じ）にて測定し、色差を耐候性評価値とし、ΔＥが０．５未満を○、ΔＥが０．５以上を×とした。
【００３９】
３）透水性Ｂ法
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（４００×２００ｍｍ厚さ４ｍｍ）を使用し、試験体作製方法の通り試験体を作製し、ＪＩＳＡ６９０９に準じ、試験体を水平に保持し、透水試験器具をシリコーンシーリング剤でとめ付け、４８時間以上放置した後、２３±２℃の水を試験体の表面から２５０ｍｍの高さまで入れ、そのときの水頭の高さと２４時間後の水頭の高さの差を求める。
３個の試験の平均値をとり、０．３ｍｌ以下を○、０．３より大きく０．５ｍｌ未満を△、０．５ｍｌ以上を×とした。
【００４０】
４）曝露促進後の透水性Ｂ法
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（４００×２００ｍｍ厚さ４ｍｍ）を使用し、試験体作製方法の通り試験体を作製し、試験体をＵアイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１５１にて、ＵＶ照射条件は、６３℃、相対湿度５０％で２４時間ＵＶ照射し、その後その後７０℃、相対湿度９０％で２４時間結露状態にすることをサイクルとし、トータルで１５００時間曝露促進させ、透水性試験Ｂ法の試験を行った。方法は前記透水性Ｂ法に同じで、３個の試験の平均値をとり、０．３ｍｌ以下を○、０．３より大きく０．５ｍｌ未満を△、０．５ｍｌ以上を×とした。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用仕上塗材の外壁塗膜構造と仕上げ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の躯体保護、意匠性の付与及び美観性向上のため、建築外皮には各種塗装仕上げが行われている。特に直射日光に曝される南面や、幹線道路に面する部位においては、紫外線による劣化や、自動車から排出される排気ガス及び塵埃による汚れの程度が大きく、施工直後の鮮やかな色調に代表される美観が短期間のうちに低下するという課題や塗材の劣化に伴う雨水などの透水で下地モルタルが中性化し、これが外皮塗膜の劣化を促進する課題があった。
【０００３】
１５〜１００℃のガラス転移温度を有するポリオール化合物にポリイソシアネート化合物を添加し、ポリカプロラクトンジオール及び／又はポリカプロラクトントリオールと、テトラアルコキシシランの低縮合化合物とを含有する塗料組成物は耐候性が高く、経時においてもひび割れが起こらず、汚染防止効果がある塗膜となることが開示されている。（特許文献１）
【０００４】
（Ａ）反応性シリル基を有する合成樹脂エマルション、（Ｂ）ポリオキシアルキレン鎖を有するポリシロキサン化合物、（Ｃ）顔料、（Ｄ）ポリオキシアルキレン鎖を有するアニオン性分散剤、を主成分とし、（Ａ）の固形分１００重量部に対し、（Ｂ）を０．１〜８．０重量部、（Ｃ）を５〜６００重量部、（Ｄ）を０．１〜１０重量部含有する水性塗料組成物が耐汚染性に優れるとともに、経時的に割れを生じることのない塗膜を形成でき、有光沢塗料においては塗膜の光沢が高く、さらには貯蔵安定性に優れることが開示されている。（特許文献２）
【０００５】
メチルメタアクリレートモノマーを３０〜６０重量％含む不飽和基含有重合性単量体により合成され且つガラス転移温度が１０℃以上３０℃未満のアクリル樹脂エマルションと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシラン、顔料、充填材、増粘剤、成膜助剤とからなることを特徴とする水系塗材組成物で耐候性と耐汚染性に優れ、低温下で施工しても塗材表面の意匠に基づく凹凸によるひび割れが生じることがなく、さらには安定した耐水性を有する。（特許文献３）
しかし、モルタル等の下地への透水性を改善しない限り、下地が動くことによる外皮塗材の塗膜劣化を及ぼし、さらなる耐久性を求めるとことができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２５９３５４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８１５５９号公報
【特許文献３】特願２００９−０９６６８４号
【特許文献４】特許第２８７５９９３号公報
【特許文献５】特開平９−７１４１８号公報
【特許文献６】特開平１０−６７５１６号公報
【特許文献７】特開２０００−２４７６３８号公報
【特許文献８】特開２００８−２２２８５３号公報
【特許文献９】特開２００８−８８４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする課題は、塗材・塗料の計量・混合が不要な外壁仕上げ方法及び塗膜構造で屋外曝露後でも透水性の低下がなく、下地の劣化を防ぐことで外皮塗膜の劣化を防ぐ外壁仕上げ方法及び塗膜構造の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層が形成され、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成されることを特徴とする外壁塗膜構造で、透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【０００９】
請求項２の発明は、前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項１記載の外壁塗膜構造で、仕上がりが凹凸感を有し意匠性が高く透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【００１０】
請求項３の発明は、メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層を形成し、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成することを特徴とする外壁仕上げ方法で、作業が容易で、透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【００１１】
請求項４の発明は、前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項３記載の外壁仕上げ方法で、作業が容易で仕上がりが凹凸感を有し意匠性が高く透水性の低下を抑え、外皮塗膜の劣化、汚染を防止する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、作業が容易に行え、透水が低減し、下地に対する劣化を抑え、凹凸感を有し意匠性を有する塗膜構造、仕上げ方法となる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は建築用仕上塗材、外装合成樹脂エマルション系仕上塗材においで屋外曝露経時後でも透水性低下が少なく、下地のモルタル等の中性化を遅らせ、下地の動き等による外皮塗膜の劣化を抑制するものである。
ＪＩＳＡ６９０９に規定される建築用仕上塗材は適用範囲として「この規格は、セメント、合成樹脂などの結合材、顔料、骨材などを主原料とし、主として建築物の内外壁又は天井を吹付け、ローラー塗り、こて塗りなどによって立体的な造形性をもつ模様に仕上げる建築用仕上塗材について規定する。」とされ、このうち外装用途で、合成樹脂エマルションを使用したものである。本発明で使用するものは薄付け、厚付け両者に適応するものを言う。
この外装合成樹脂エマルション系仕上塗材は凹凸を有するため、透水性に不利なもので透水性の低減が課題となる。この課題を本発明は向上させた。
【００１４】
本発明の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材は特許文献３に記載されたもので、アクリル樹脂エマルジョンは、アクリル酸エステル系共重合樹脂、酢酸ビニル・アクリル酸エステル系共重合樹脂、シリコン変性アクリル系樹脂等の水性アクリル樹脂エマルジョンが使用でき、そのガラス転移温度は１０℃以上５０℃未満である。また、メチルメタアクリレートモノマーを３０〜７０重量％含むアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸、及びこれらのモノエステルや、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン等のスチレン類、酢酸ビニル等のビニルエステル類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類などの不飽和基含有重合性単量体によって合成される。市販アクリルエマルジョンとして、ウルトラゾールＡ２５（ガンツ化成株（株）、商品名、固形分４８％、ガラス転移温度４８℃、メチルメタクリレートモノマー７０重量％配合）、アクロナールＡ７５４（ＢＡＳＦジャパン（株）、商品名、固形分４８％、ガラス転移温度１４℃、メチルメタアクリレートモノマー５０重量％以上配合）、ＹＪ１０７０Ｄａｑ（固形分４６．５％、ガラス転移点４１℃、メチルメタクリレートモノマー４０重量％以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名）などがある。
【００１５】
骨材にはその表面に水酸基を有する骨材を使用し、得られる意匠と凹凸感によって、その粒度を任意に選択することが出来る。特に硅砂が最適である。一般的には東北硅砂７号（東北硅砂（株）、商品名、比重１．５、平均粒径１５０μｍ）を使用する。硅砂以外には、ガラス、シリカ、タルク、クレーなどが使用可能である。また骨材は充填材と粒径によって区別され、その粒径は１００μｍ以上のものを言う。骨材の配合は塗材全体に対して、３０〜６０重量％が適し、塗膜表面に凹凸感の意匠が容易に得られ、塗付作業・塗膜強度も得られる。
【００１６】
ビニル基を有するトリアルコキシシランは、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランや３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが使用可能であり、市販にはＫＢＭ−５０３（信越化学（株）、商品名、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）、ＫＢＭ−５１０３（信越化学株式会社製、商品名、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン）等がある。トリアルコキシシランの配合は塗材全体に対して０．２〜２重量％が適し、この範囲では塗膜表面のひび割れる抑制でき、保存性等が良好なものとなる。
【００１７】
この他、下地の隠蔽や着色のための顔料、粘度及び塗布性の調整としての充填剤、保水性や作業性のための増粘剤、塗材中の巻き込み等による泡を消失させるために消泡剤、充填材や顔料等を均一に分散させるための分散剤、塗膜の製膜性の調整のための製膜助剤が配合することができる。
【００１８】
上記構成で配合された仕上げ塗材の施工にあたっては、パターンローラー、金鏝、吹き付けガン等を使用して、目的としている意匠となるように施工器具を選択し、その意匠に適した塗付量で仕上げる。仕上げ塗材の適正粘度としては、３００〜７００Ｐａ・ｓが好ましく、水を加えることで調整する。
【００１９】
本発明で用いる親水性を有する光触媒塗料は、光触媒の構成により必要により、適宜仕上げ塗材の分解を抑制する層を加える。層は仕上げ塗材との密着と光触媒の分解作用に耐えるものであり、無機物、シリケート、フッ素樹脂、シリコン樹脂、アクリルシリコン樹脂、ベルオキシチタン等が可能で、光触媒の結合材と密着性が良く、光触媒機能を落とさないものを選択する。光触媒の機能は、有機物分解作用、親水性等の機能を有するが親水機能を有するチタン系の光触媒塗料であれば、本発明に使用することができる。建築仕上塗材層の上に連続塗膜で成膜する光触媒塗料であり、建築仕上げ塗材層の有機成分を分解しない対策を有する光触媒塗料である。前記分解を抑制する層が不要な例として特許文献８や特許文献９の光触媒の一部をフッ素樹脂やリン酸カルシウムアパタイト等で被塗物の分解を抑制する構造のものである。光触媒塗料としてはアナターゼ型酸化チタンが光触媒機能を効率が良く、開発されたものが、一般である。特許文献４〜７のベルオキシチタン系のものも使用できる。前記分解を抑制する層が不要なものとしては特許文献８、９のもの等を上げることができる。市販品として サガンコート（鯤コーポレーション、商品名、ぺルオキソチタン系）、ピュアコートＡＮプラス（ピアレックステクノロジーズ、商品名、フッ素樹脂被覆系）ＮＵ−ＣＯＡＴ ＡＰ（（株）ニュートラル、商品名、セラミックアパタイト被覆系）が上げられる。
【００２０】
上記、光触媒塗料をスポンジローラーやウールローラー、吹き付けガン（カップガン）を用いて施工することで成膜して親水性を有する光触媒塗料層を形成する。
以下 実施例・比較例にて具体的に記す。
【００２１】
仕上げ塗材Ａ
アクロナールＡ７５４を２８重量部、テキサノールＣＳ−１２（チッソ（株）、商品名）１重量部、東北硅砂７号を４０重量部、サイラエースＳ−７１０（チッソ（株）、商品名、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）１重量部、Ｒ−８２０（石原産業（株）、商品名、酸化チタン）３重量部、ホワイトンＳＢ（白石カルシウム（株）、商品名、炭酸カルシウム、平均粒径２μｍ）５重量部、増粘剤は水溶性セルロースエーテルｈｉメトローズ９０ＳＨ−４０００を０．８重量部を配合し、仕上げ塗材Ａとした。
【００２２】
仕上げ塗材Ｂ
仕上げ塗材ＡのアクロナールＡ７５４をウルトラゾールＡ２５に変え、テキサノールＣＳ−１２を３重量部に変えた以外同じで、仕上げ塗材Ｂとした。
【００２３】
仕上げ塗材Ｃ
仕上げ塗材ＡのアクロナールＡ７５４をＹＪ１０７０Ｄａｑ ２９重量部に変え、テキサノールＣＳ−１２を３重量部に変えた以外同じで、仕上げ塗材Ｃとした。
【００２４】
仕上げ塗材Ｄ
仕上げ塗材ＡのアクロナールＡ７５４をＹＪ１５５５Ｄ（固形分５６％、Ｔｇ１６℃、メチルメタクリレートモノマー未使用、ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名）２５重量部に変え、テキサノールＣＳ−１２を１重量部に変えた以外同じで、仕上げ塗材Ｄとした。
【００２５】
光触媒処理１
仕上げ塗材乾燥後、ＰＴＡ（鯤コーポレーション、商品名、下地保護層）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２時間乾燥後ＴＰＸ（鯤コーポレーション、商品名、屋外用コーティング材）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２４時間２３℃相対湿度５０％で静置した。
【００２６】
光触媒処理２
仕上げ塗材乾燥後、ピュアコートＡＮプラス（ピアレックステクノロジーズ（株）、商品名）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２時間乾燥後ピュアコートＡＮプラス（ピアレックステクノロジーズ（株）、商品名）をカップガンで噴霧塗布６０ｇ／ｍ２で塗布し、２４時間２３℃相対湿度５０％で静置した。
【００２７】
光触媒処理２
仕上げ塗材乾燥後、ＮＵ−ＣＯＡＴ ＡＰ（（株）ニュートラル、製品名）をカップガンで噴霧塗布１００ｇ／ｍ２で塗布し、２４時間２３℃相対湿度５０％ＲＨで静置した。
【実施例１】
【００２８】
仕上げ塗材Ａとし、光触媒処理１を行い実施例１とした。
【実施例２】
【００２９】
仕上げ塗材Ｂとし、光触媒処理２を行い実施例２とした。
【実施例３】
【００３０】
仕上げ塗材Ｃとし、光触媒処理３を行い実施例３とした。
【００３１】
比較例１
実施例１の仕上げ塗材Ａを仕上げ塗材Ｄとした以外同じに行い、比較例１とした。
【００３２】
比較例２
実施例１の光触媒処理を無処理とした以外同じに行い、比較例２とした。
【００３３】
比較例３
実施例３の光触媒処理を無処理とした以外同じに行い、比較例３とした。
【００３４】
比較例４
比較例１の光触媒処理を無処理とした以外同じに行い、比較例４とした。
【００３５】
表１に評価結果を記す。
【表１】
【００３６】
試験体作製方法
下地にＪＳ−４１０（アイカ工業（株）、商品名、溶剤型塩化ゴム系シーラー）を０．２ｋｇ／ｍ２塗布して、４時間乾燥させた後、実施例・比較例の仕上げ塗材を０．９ｋｇ／ｍ２にて金鏝で塗付し、２３℃相対湿度５０％で１２時間静置し、同一の仕上げ塗材を２．０ｋｇ／ｍ２にて金鏝で平滑に塗付し、２３℃相対湿度５０％で１４日間静置した。その後、表に記した光触媒処理を行い試験体とした。
【００３７】
評価方法
１）耐汚染性
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（８０×２６５ｍｍ厚さ４ｍｍ）を使用し、（実施例・比較例の仕上げ塗材にて）試験体作製方法の通り試験体を作製した。この試験体を水平面に対して７０°の角度で縦長状に設置し、試験体の塗膜面の上部から高さ３００ｍｍの位置に、水平面に対して１０°の角度で設置され、波板（波の幅３２ｍｍ、長さ５００ｍｍ）に降った雨水が試験体の塗膜上部に落下し、試験体の塗膜下部に自重で流下するように配設させ、２ヶ月間屋外に曝露し、雨水によって汚れた塗膜部分と、曝露前との色差を色彩色差計（コニカミノルタセンシング（株）製ＣＭ−２６００ｄ）にて測定し、この色差を耐汚染性（ΔＥ）とした。ΔＥが３．０未満を○、ΔＥが３．０〜５．０未満を△、ΔＥが５．０以上を×とした。
【００３８】
２）耐候性
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（７０×７０ｍｍ厚さ８ｍｍ）を使用し、試験体作製方法の通り試験体を作製した。アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１５１（岩崎電気（株）、商品名、結露型超促進耐候性試験機、参考 メーカー資料では屋外曝露２０年分が約１０００時間で再現できる記載。）にてＵＶ照射をし、その後７０℃、相対湿度９０％で２４時間結露状態にすることをサイクルとし、トータルで５００時間曝露促進し（１０年の促進相当）、被曝前塗膜との色差を色彩色差計（耐汚染性に同じ）にて測定し、色差を耐候性評価値とし、ΔＥが０．５未満を○、ΔＥが０．５以上を×とした。
【００３９】
３）透水性Ｂ法
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（４００×２００ｍｍ厚さ４ｍｍ）を使用し、試験体作製方法の通り試験体を作製し、ＪＩＳＡ６９０９に準じ、試験体を水平に保持し、透水試験器具をシリコーンシーリング剤でとめ付け、４８時間以上放置した後、２３±２℃の水を試験体の表面から２５０ｍｍの高さまで入れ、そのときの水頭の高さと２４時間後の水頭の高さの差を求める。
３個の試験の平均値をとり、０．３ｍｌ以下を○、０．３より大きく０．５ｍｌ未満を△、０．５ｍｌ以上を×とした。
【００４０】
４）曝露促進後の透水性Ｂ法
下地としてＪＩＳＡ５４３０規定のフレキシブルボード（４００×２００ｍｍ厚さ４ｍｍ）を使用し、試験体作製方法の通り試験体を作製し、試験体をＵアイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１５１にて、ＵＶ照射条件は、６３℃、相対湿度５０％で２４時間ＵＶ照射し、その後その後７０℃、相対湿度９０％で２４時間結露状態にすることをサイクルとし、トータルで１５００時間曝露促進させ、透水性試験Ｂ法の試験を行った。方法は前記透水性Ｂ法に同じで、３個の試験の平均値をとり、０．３ｍｌ以下を○、０．３より大きく０．５ｍｌ未満を△、０．５ｍｌ以上を×とした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層が形成され、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成されることを特徴とする外壁塗膜構造。
【請求項２】
前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項１記載の外壁塗膜構造。
【請求項３】
メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層を形成し、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成することを特徴とする外壁仕上げ方法。
【請求項４】
前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項３記載の外壁仕上げ方法。
【請求項１】
メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層が形成され、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成されることを特徴とする外壁塗膜構造。
【請求項２】
前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項１記載の外壁塗膜構造。
【請求項３】
メチルメタクリレートを３０〜７０重量％含み、ガラス転移温度が１０℃以上５０℃未満であるアクリル樹脂エマルジョンと、表面に水酸基を有する骨材、ビニル基を有するトリアルコキシシランを含む建築用仕上塗材層を形成し、さらにその表面層に親水性を有する光触媒機能を有する塗膜が形成することを特徴とする外壁仕上げ方法。
【請求項４】
前記建築用仕上塗材がＪＩＳＡ６９０９の外装合成樹脂エマルション系仕上塗材に適応するものであることを特徴とする請求項３記載の外壁仕上げ方法。
【公開番号】特開２０１１−７２９５９（Ｐ２０１１−７２９５９Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９５４０（Ｐ２００９−２２９５４０）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（０００１００６９８）アイカ工業株式会社 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（０００１００６９８）アイカ工業株式会社 (566)
【Ｆターム（参考）】
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