JPH0959078A - セメント系基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンクリートの打放し感を損なうことなく、保
護層を形成する。 【解決手段】重量平均粒子径０．１μｍ以下の無機系顔
料を含む合成樹脂塗料により形成された塗膜を有するこ
とを特徴とするセメント系基材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透明性および紫外線
遮蔽性能に優れた塗膜を有するセメント系基材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート、石綿スレート、モ
ルタル、ＡＬＣ板、ケイ酸カルシウム系材料、石膏、ス
ラグ系材料の如きセメント系基材は建築、建材用途に広
く使用されており、かかる材料に美粧性を付与したり、
耐久性を向上させる目的で溶液型のアクリル樹脂系、ア
クリルウレタン樹脂系、フッ素樹脂系塗料が塗装されて
きた。

【０００３】しかし、かかる塗料を塗装して得られる塗
膜は、一般に、セメント系基材の外観を変化させる場合
がほとんどで、例えば「コンクリートの打放し感」を実
現することは困難であった。また、セメント系基材は、
一般に表面が不均一であり薄く均一に塗装することは困
難であり、透明性の仕上げ材を塗装すると不均一による
ムラ、例えば、濡れ肌色が発生することが通例であっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
技術の欠点がなく、透明であっても濡れ肌色にならず、
また紫外線遮蔽性能に優れた塗膜を有するセメント系基
材を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、重量平均粒子
径０．１μｍ以下の無機系顔料を含む合成樹脂塗料によ
り形成された塗膜を有することを特徴とするセメント系
基材である。

【０００６】本発明は、また、下塗り材、中塗り材およ
び上塗り材により形成された塗膜を有するセメント系基
材であり、中塗り材が重量平均粒子径０．１μｍ以下の
無機系顔料を含む合成樹脂塗料であることを特徴とする
セメント系基材である。

【０００７】本発明における合成樹脂塗料は、通常の合
成樹脂塗料が幅広く採用できる。好ましい合成樹脂塗料
には、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、シリコーン
樹脂、ポリブタジエン樹脂、フッ素樹脂などを主成分と
する合成樹脂塗料がある。これらの樹脂は、１種単独で
用いてもよく、２種以上を併用してもよい。より好まし
くは、耐候性に優れるフッ素樹脂を主成分とする塗料で
ある。

【０００８】フッ素樹脂としては、塗料用フッ素樹脂が
幅広く採用できる。好ましくは、フルオロオレフィン
と、これと共重合し得る他の単量体を共重合して得られ
るフッ素系共重合体である。

【０００９】かかるフルオロオレフィンとしてはテトラ
フルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキ
サフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニ
ルなどが挙げられ、テトラフルオロエチレン、クロロト
リフルオロエチレンなどのパーハロオレフィンが好まし
い。

【００１０】フルオロオレフィンと共重合し得る他の単
量体としては、エチレン性不飽和化合物が好ましく使用
される。エチレン性不飽和化合物としては、例えばビニ
ルエーテル、アリルエーテル、カルボン酸ビニルエステ
ル、カルボン酸アリルエステル、オレフィンなどが例示
される。

【００１１】ビニルエーテルとしてはシクロヘキシルビ
ニルエーテルなどのシクロアルキルビニルエーテル、ノ
ニルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテ
ル、ヘキシルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテ
ル、ｔ−ブチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエ
ーテルが例示される。アリルエーテルとしてはエチルア
リルエーテル、ヘキシルアリルエーテルなどのアルキル
アリルエーテルが例示される。

【００１２】カルボン酸ビニルエステルやカルボン酸ア
リルエステルのカルボン酸としては酢酸、酪酸、ピバリ
ン酸、クロトン酸、安息香酸などが挙げられる。また、
分枝状アルキル基を有するカルボン酸のビニルエステル
として、市販されているベオバ−９、−１０（いずれも
シェル化学社製）などが使用できる。オレフィン類とし
てはエチレン、イソブチレンなどが例示される。

【００１３】上記フルオロオレフィンと共重合し得る他
の単量体は、１種のみを用いる他、例えばビニルエーテ
ル中の２種を用いたり、ビニルエーテルとカルボン酸ビ
ニルエステルの２種を用いるなど、２種以上の単量体を
併用できる。フッ素系共重合体としては、硬化反応性部
位を有しない共重合体でもよいが、好ましくは硬化反応
性部位を有する共重合体である。

【００１４】かかる硬化反応性部位は硬化剤と反応して
架橋結合を形成するものであればよい。硬化反応性部位
は硬化剤との組み合わせにより、適宜選択でき、代表的
な例としてはヒドロキシル基、カルボキシル基、グリシ
ジル基、エポキシ基、アミノ基などである。かかる硬化
反応性部位の導入法としては、共重合反応時に硬化反応
性部位を有する単量体を共重合する方法が挙げられる。

【００１５】また重合後に後反応により、硬化反応性部
位を導入することもできる。この方法としては、例えば
以下の（１）〜（４）の方法がある。

【００１６】（１）カルボン酸ビニルエステルを共重合
した重合体をケン化することにより、ヒドロキシル基を
導入する方法。 （２）ヒドロキシル基を有する重合体に多価カルボン酸
あるいはその無水物を反応せしめてカルボキシル基を導
入する方法。 （３）ヒドロキシル基を有する重合体にイソシアネート
アルコキシシランを反応せしめて加水分解性シリル基を
導入する方法。 （４）ヒドロキシル基を有する重合体に多価シリルイソ
シアネート化合物を反応せしめてイソシアネート基を導
入する方法。

【００１７】かかる硬化反応性部位を有する単量体とし
ては、ヒドロキシエチルビニルエーテル、４−ヒドロキ
シブチルビニルエーテルなどのヒドロキシアルキルビニ
ルエーテル、シクロヘキサンジメタノールのモノビニル
エーテルなどのヒドロキシシクロアルキルビニルエーテ
ル、２−ヒドロキシエチルアリルエーテルなどのヒドロ
キシアルキルアリルエーテル、１０−ウンデセン酸など
のカルボキシル基を有する単量体、トリエトキシビニル
シランなどの加水分解性シリル基を有する単量体、グリ
シジルビニルエーテル、グリシジルアリルエーテル、β
−メチルグリシジルビニルエーテルなどのエポキシ基を
有する単量体、アミノプロピルビニルエーテル、アミノ
プロピルアリルエーテルなどのアミノ基を有する単量体
などが例示される。

【００１８】フッ素系共重合体の全重合単位中に含まれ
るフルオロオレフィンに基づく重合単位の割合は、通常
２０〜８０モル％であり、好ましくは４０〜６０モル％
である。フッ素系共重合体の全重合単位中に含まれる硬
化反応性部位を有する重合単位の割合は、通常０．１〜
５０モル％であり、好ましくは１〜３０モル％である。
上記共重合体中のヒドロキシル基やカルボキシル基など
の硬化反応性部位の数は水酸化カリウムの化学的反応当
量に換算して樹脂固形分に対し、１〜１５０ｍｇ／ｇに
相当するものが好ましく、さらに１０〜１３０ｍｇ／ｇ
が好ましい。

【００１９】フッ素樹脂を主成分とする塗料は、上記フ
ッ素樹脂と硬化剤を組み合わせることにより調合でき
る。かかる硬化剤として塗料用硬化剤として知られたも
のが使用できる。具体的には、アミノプラスト、尿素樹
脂などのメラミン系硬化剤、多価イソシアネート系硬化
剤、ブロック多価イソシアネート系硬化剤などが例示さ
れる。また、高温焼付けを必要とせず、現場施工が可能
である多価イソシアネート系硬化剤が好ましく採用され
る。特に無黄変タイプの多価イソシアネート系硬化剤が
好ましく採用される。

【００２０】本発明における重量平均粒子径０．１μｍ
以下の無機系顔料（以下、超微粒子顔料という）は、上
記合成樹脂塗料により形成されるセメント系基材上の塗
膜に、透明であっても濡れ肌色にならず、また紫外線遮
蔽性能を与えるためのものであり、透明または透明に近
い顔料から選ばれる。

【００２１】超微粒子顔料の粒子径は、大きすぎると紫
外線遮蔽性能を損ない、また透明であっても濡れ肌色と
なるため、重量平均粒子径で０．１μｍ以下であり、好
ましくは０．０５μｍ以下であり、より好ましくは、重
量平均粒子径０．００５〜０．０３μｍの範囲である。

【００２２】超微粒子顔料としては、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化スズ、酸化セリウム、酸化カルシウム、酸化
アンチモン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化ジルコニ
ウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化トリウ
ム、酸化ニッケル、酸化パラジウム、酸化モリブデンが
挙げられる。好ましくは、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
スズ、酸化セリウムである。

【００２３】合成樹脂塗料により形成される塗膜中の超
微粒子顔料の含有割合は、通常５０〜１５０重量％（樹
脂固形分に対して）含まれることが適当であり、好まし
くは７５〜１２０重量％である。含有割合が少なすぎる
と紫外線遮蔽性能が低減し、また塗装後の外観が濡れ肌
色になるため好ましくない。含有割合が多すぎると透明
性が損なわれ、「コンクリートの打放し感」が損なわれ
るため好ましくない。

【００２４】合成樹脂塗料により形成される塗膜の乾燥
膜厚は、１０〜２００μｍが好ましく、より好ましくは
２０〜１００μｍである。

【００２５】本発明におけるセメント系基材上の塗膜
は、超微粒子顔料を含む塗膜の１層のみからなっていて
もよく、超微粒子顔料を含む塗膜および超微粒子顔料を
含まない塗膜の２層、超微粒子顔料を含まない塗膜、超
微粒子顔料を含む塗膜および超微粒子顔料を含まない塗
膜の３層など２層以上からなっていてもよい。２層以上
の場合、超微粒子顔料の種類の異なる塗膜の２層以上で
もよく、合成樹脂塗料の種類の異なる塗膜の２層以上で
もよい。

【００２６】セメント系基材上の塗膜に、透明であって
も濡れ肌色にならず、また紫外線遮蔽性能を効果的に与
えるためには、この塗膜を下塗り材、中塗り材および上
塗り材により形成された塗膜の３層とすることが好まし
い。この場合、超微粒子顔料は上記３層すべてに配合し
てもよいが、上記中塗り材のみにに配合することが好ま
しい。

【００２７】下塗り材は、透明であり、少量の塗布量に
て、プライマーとして機能し、セメント系基材と中塗り
材との密着性を確保するものから選ばれる。例えば、ビ
ニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ケ
イ素化合物またはその縮合物、ポリブタジエン樹脂、フ
ッ素樹脂などを主成分とする塗料が好ましい。特に、少
量の塗布量にて密着性が実現しやすいケイ素化合物また
はその縮合物、またはシリコーン樹脂を主成分とするケ
イ素系塗料、またはエポキシ樹脂を主成分とするエポキ
シ樹脂系塗料が特に好ましい。

【００２８】エポキシ樹脂としては、アミン類やポリア
ミド樹脂などの硬化剤を併用するものの他、両末端にあ
るエポキシ基にアクリルモノマーやアミンを結合させた
変性エポキシ樹脂が使用できる。シリコーン樹脂は、ア
ルキド変性、アクリル変性、エポキシ変性などの変性シ
リコーン樹脂も使用できる。

【００２９】ケイ素化合物またはその縮合物としては、
例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、メチルトリイソブトキシシラン、メチルトリ
ブトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトライソブトキシシラン、テトラブトキシ
シラン、メチルトリフェノキシシラン、テトラフェノキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、メチルトリ（アクリロイルオキシエト
キシ）シラン、メチルトリ（グリシジルオキシ）シラ
ン、オクチルトリエトキシシラン、ラウリルトリエトキ
シシラン、ステアリルトリメトキシシラン、ステアリル
トリエトキシシランなどのケイ素化合物またはその縮合
物が挙げられる。

【００３０】また、これらのケイ素化合物またはその縮
合物を成分とする市販品の吸水防止剤、例えばアロンウ
ォーターシャット（東亜合成化学工業社製）、エクセラ
（関西ペイント社製）、アクアシール（住友精化社
製）、ディックガード（大日本インキ化学工業社製）な
ども下塗り材として使用できる。

【００３１】また、下塗り材の塗装は、セメント系基材
の外観を損なわない程度に塗装することが好ましい。ま
た、通常の下塗り材の目的である中塗り材との密着性の
確保、および基材保護などの機能を有する程度に塗装す
ることが好ましい。具体的には、ＪＩＳ−Ａ６９１０の
透水性試験における２４時間後の透水量が０．１５〜
２．００ｇとなるように塗装することが好ましい。さら
には、外観を考慮して、膜厚が１０μｍ以下程度になる
ことが好ましい。

【００３２】中塗り材は、一般に表面が不均一であるセ
メント系基材に上記下塗り材を少量塗布した場合に発生
しやすい吸い込みムラを修正する機能、および水、酸・
アルカリ・溶剤などの薬品類、腐食性ガスなどに対して
セメント系基材を保護する機能を有するものから選ばれ
る。

【００３３】例えば、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹
脂、シリコーン樹脂、ケイ素化合物またはその縮合物、
ポリブタジエン樹脂、フッ素樹脂などを主成分とする塗
料が好ましい。耐久性を考慮するとフッ素樹脂を主成分
とするフッ素樹脂系塗料またはポリウレタン樹脂を主成
分とするポリウレタン樹脂系塗料がより好ましい。

【００３４】中塗り材が超微粒子顔料を含む場合、中塗
り材により形成される塗膜中の超微粒子顔料の含有割合
は、通常５０〜１５０重量％（樹脂固形分に対して）含
まれることが適当であり、好ましくは７５〜１２０重量
％である。含有割合が少なすぎると紫外線遮蔽性能が低
減し、また塗装後の外観が濡れ肌色になるため好ましく
ない。含有割合が多すぎると透明性が損なわれ、「コン
クリートの打放し感」が損なわれため好ましくない。中
塗り材により形成される塗膜の乾燥膜厚は、５〜６０μ
ｍが好ましく、より好ましくは１０〜３０μｍである。

【００３５】上塗り材は、中塗り材とともに、塗膜の劣
化要因である紫外線、水、酸・アルカリ・溶剤などの薬
品類、腐食性ガスなどに対してセメント系基材を保護す
る一般的な中塗り材、上塗り材の機能を有するものから
選ばれる。

【００３６】例えば、ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、シリコーン
樹脂、ケイ素化合物またはその縮合物、ポリブタジエン
樹脂、フッ素樹脂などを主成分とする塗料が使用でき、
耐久性を考慮するとフッ素樹脂を主成分とするフッ素樹
脂系塗料またはポリウレタン樹脂を主成分とするポリウ
レタン樹脂系塗料が好ましい。

【００３７】中塗り材および上塗り材として好ましく用
いられるフッ素樹脂としては、上述のフルオロオレフィ
ンと、これと共重合し得る他の単量体を共重合して得ら
れるフッ素系共重合体が、ポリウレタン樹脂としては、
そのポリオール成分がアクリルポリオールやポリエステ
ルポリオールであるものが使用できる。中塗り材が超微
粒子顔料を含む場合、上塗り材に超微粒子顔料が含まれ
ていなくともよい。

【００３８】本発明のセメント系基材上に形成される塗
膜は、現場施工されることが多いため、中塗り材および
上塗り材の合成樹脂塗料としては、高温焼付を必要とせ
ず、優れた仕上り外観が得られる二液常温硬化型塗料が
好ましい。かかる二液常温硬化型塗料としては、ポリウ
レタン樹脂やフッ素樹脂を主成分とする塗料などがあ
り、特に耐候性に優れるフッ素樹脂を主成分とする塗料
が好ましい。

【００３９】本発明のセメント系基材としては、コンク
リート、石綿スレート、モルタル、ＡＬＣ板、ケイ酸カ
ルシウム系材料、石膏、スラグ系材料などのセメント系
材料からなる基材であり、基材の例としては例えば建築
物、建材などの構築部材などが挙げられる。

【００４０】

【実施例】 「例１（実施例）」 メチルトリメトキシシラン（以下、表１においてＡと略
す）３０ｇをイソプロパノール７０ｇに溶解し、乾燥養
生した舗装用コンクリート普通平板上にスプレーにて下
塗り塗料として乾燥膜厚５μｍに塗装した。次いで、ク
ロロトリフルオロエチレン／シクロヘキシルビニルエー
テル／エチルビニルエーテル／ヒドロキシビニルエーテ
ル＝５０／２０／２０／１０モル％を共重合して得られ
るフッ素樹脂６０重量％を含む有機溶剤溶液（以下、表
１においてＢと略す）３０ｇに１８ｇの酸化亜鉛超微粒
子（重量平均粒子径：０．０１μｍ）を分散剤、消泡剤
と共にボールミルにて混合・分散し、硬化剤のコロネー
トＥＨ（日本ポリウレタン社製、無黄変タイプイソシア
ネート系硬化剤）３．４ｇを加えスプレー粘度まで希釈
し、中塗り塗料として乾燥膜厚２０μｍに塗装した。

【００４１】さらに、ルミフロンＬＦ−２００の５７ｇ
に消泡剤を加え混合し、硬化剤コロネートＥＨ６．４ｇ
を加えスプレー粘度まで希釈し、上塗り塗料として乾燥
膜厚２０μｍに塗装した。この塗装試験体の外観を表１
に示した。

【００４２】「例２〜５（実施例）、例６〜７（比較
例）」 下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料として各種塗料を
調整し、例１と同様にして作成した試験体の外観を比較
し、その結果を表１に示した。ここで、外観良好とは基
材舗装用コンクリート普通平板の質感が保持される場合
を示す。また、耐候性試験方法としては試験体を７日間
乾燥させた後サンシャインウエザーメータにて４０００
時間照射した。試験後の光沢保持率が８０％以上を○、
６１〜７９％を△、６０％以下を×とした。

【００４３】表中の合成樹脂Ｃは、大日本インキ化学工
業社製アクリディクＢＵ−９５５（ポリオール成分がア
クリルポリオールである塗料用ポリウレタン樹脂６０重
量％を含む有機溶剤溶液）である。表中の顔料の粒径
は、重量平均粒子径である。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】本発明のセメント系基材は、セメント系
基材の質感を損なわず、さらに紫外線を遮蔽する保護層
を形成できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量平均粒子径０．１μｍ以下の無機系顔
   料を含む合成樹脂塗料により形成された塗膜を有するこ
   とを特徴とするセメント系基材。
2. 【請求項２】下塗り材、中塗り材および上塗り材により
   形成された塗膜を有するセメント系基材であり、中塗り
   材が重量平均粒子径０．１μｍ以下の無機系顔料を含む
   合成樹脂塗料であることを特徴とするセメント系基材。
3. 【請求項３】下塗り材がケイ素系塗料またはエポキシ樹
   脂系塗料であり、中塗り材がフッ素樹脂系塗料またはポ
   リウレタン樹脂系塗料であり、上塗り材である請求項２
   のセメント系基材。