JPH11130995A - 水性塗料組成物、無機質化粧板用水性塗料組成物、水性塗料組成物から形成されている塗膜および該塗膜で被覆された無機質化粧板並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】基材樹脂と水とからなる水性塗料に、フラ
イアッシュを含有させた水性塗料組成物、無機質化粧板
用水性塗料組成物、該組成物から形成されている塗膜、
該塗膜で被覆された無機質化粧板。上記の水性塗料組成
物を、シーラーが塗布された無機質化粧板の表面に塗布
し硬化させる塗膜付き無機質化粧板の製造方法。上記水
性塗料組成物を、スプレー法、ロールコーター法、フロ
ーコーター法、刷毛塗法のうちの何れかの方法にて塗布
することが好ましい。 【効果】該塗料から塗膜硬度が高く、擦傷防止能に優れ
た塗膜が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、塗膜硬度が高く、擦傷防
止能に優れた塗膜が得られるような水性塗料組成物、無
機質化粧板用水性塗料組成物、これらの塗料組成物から
形成されている塗膜および該塗膜で被覆された無機質化
粧板並びにその製造方法に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】従来より、例えば、建築物の外装
材として不燃性の無機質化粧板など各種材質の化粧板が
用いられている。

【０００３】この無機質化粧板の表面には、建築物の美
観を高め、無機質化粧板の強度を高める等のために、通
常、各種色調の塗料が塗布されることがある。このよう
な用途に用いられる塗料としては、該塗料を塗布硬化し
てなる塗膜の硬度が高く、擦傷防止能に優れており、該
塗膜付き化粧板の運搬時、施工時などに、該化粧板の塗
膜に擦り傷が付き難く、施工時の取扱い容易性に優れて
いることが望ましい。また、建築物外部に塗装されて、
砂混じりの雨風を受けても塗膜に擦傷が生じ難く、寒暖
環境下などに晒されても塗膜にクラックが生じ難いもの
であることが望ましい。

【０００４】また、このような塗料としては、溶剤系、
水系、混合系など種々のタイプの塗料が挙げられるが、
現場施工等を行っても有機溶剤含量がゼロまたは少ない
ため比較的周囲の環境を汚染せず、火災発生の恐れがな
く、人体への安全性に優れる点で、水系塗料が好まし
い。

【０００５】このような水系塗料（水性塗料）におい
て、得られる塗膜の擦傷防止能を向上させるには、例え
ば、その塗膜硬度を高める（上げる）ことが考えられ
る。そしてこのようなより高硬度の塗膜を得るには、各
種水性塗料調製時に、ＭＭＡ（メチルメタアクリレー
ト）を主体とする複数の単量体を共重合したエマルジョ
ンポリマーを樹脂分として含有させた水性塗料を用いた
り、また例えば、酢酸ビニルとアクリル単量体をベース
にしてスチレンを添加し、これらを共重合することによ
り得られるスチレン変性エマルジョンポリマーを樹脂分
として含有する水性塗料を用いることが考えられる。

【０００６】しかしながらこのような水性塗料をそのま
ま用いる場合には、造膜温度（乾燥硬化温度）が上昇す
るだけでなく、得られる塗膜は脆くなり、塗膜にクラッ
クが発生しやすくなるという問題点がある。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、塗膜強度が高
く、擦傷防止効果のある塗膜が得られるような水性塗料
組成物、特に無機質化粧板用水性塗料組成物を提供する
ことを目的としている。

【０００８】さらに本発明は、この塗料組成物から形成
されている塗膜および該塗膜で被覆された無機質化粧板
並びにその製造方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【発明の概要】本発明に係る水性塗料組成物及び無機質
化粧板用水性塗料組成物（両者をまとめて単に「水性塗
料組成物」ともいう。）は、何れも、基材樹脂と水とか
らなる水性塗料に、フライアッシュを含有させたことを
特徴としている。

【００１０】本発明においては、上記の水性塗料組成物
を、シーラーが塗布された無機質化粧板の表面に塗布し
硬化させて塗膜付き無機質化粧板を製造することが好ま
しい。この場合、上記水性塗料組成物は、スプレー法、
ロールコーター法、フローコーター法、刷毛塗法のうち
の何れかの方法にて塗装することが好ましい。

【００１１】本発明に係る塗膜は、上記塗料組成物から
形成されている。本発明に係る塗膜付き化粧板は、上記
塗料組成物からなる塗膜にて被塗物（基材）、特に無機
質基材の表面を被覆してなっている。

【００１２】このように本発明に係る水性塗料組成物に
は、フライアッシュが含有されており、該水性塗料組成
物を各種成形体（例：無機質化粧板）の表面に塗布硬化
してなる塗膜は、硬度が高く、クラックが生じ難く、擦
傷防止能に優れており、例えば、該塗膜付き化粧板の運
搬時、施工時などにも該化粧板の塗膜面に擦り傷が付き
難く、化粧板施工時の取扱い容易性に優れている。

【００１３】

【発明の具体的説明】以下、本発明に係る水性塗料組成
物、無機質化粧板用水性塗料組成物について具体的に説
明する。以下、両者をまとめて単に「水性塗料組成物」
とも言う。

【００１４】［水性塗料組成物］本発明に係る水性塗料
組成物および無機質化粧板用水性塗料組成物（水性塗料
組成物）は、何れも基材樹脂と水とからなる水性塗料
に、フライアッシュを含有させてなっている。

【００１５】このような水性塗料組成物では、基材樹脂
が水（媒体）にエマルジョン（基材樹脂粒子径：例０．
１〜数μｍ程度）あるいはコロイダルディスパージョン
（基材樹脂粒子径：例０．０１〜０．１μｍ）として分
散していてもよく、あるいは水溶化（基材樹脂粒子径：
例０．０１μｍ未満）していてもよく、さらにはこれら
の複合タイプ等であってもよく、該樹脂の分散状態や該
組成物の性状（例：スラリー）などは、特に限定されな
い。

【００１６】＜基材樹脂＞本発明に係る水性塗料組成物
に使用される基材樹脂としては、水性（水系、水溶性と
も言う。）塗料に通常使用されている水性樹脂を用いる
ことができ、具体的には、例えば、水性ポリエステル樹
脂、水性酢酸ビニル樹脂、水性アクリル樹脂、水性アク
リル-スチレン共重合樹脂、水性塩素化ポリオレフィ
ン、水性エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、水性酢酸ビ
ニル-アクリル共重合樹脂、水性エチレン-塩化ビニル共
重合樹脂、水性酢酸ビニル-バーサチック酸ビニルエス
テル（Veova）共重合樹脂、水性スチレン-ブタジエン共
重合樹脂、水性アルキド樹脂、水性メラミン樹脂、水性
尿素樹脂、水性フェノール樹脂、水性エポキシ樹脂、水
性ポリブタジエン、水性ウレタン樹脂、水性フッ素樹
脂、水性アクリルシリコーン樹脂等の水性樹脂が挙げら
れる。これらの水性樹脂は、１種または２種以上組み合
わせて用いてもよい。

【００１７】本発明においては、これらの水性樹脂のう
ちでは、水性アクリル樹脂、水性酢酸ビニル樹脂、水性
ウレタン樹脂、水性アクリルシリコーン樹脂、水性フッ
素樹脂、水性塩素化ポリオレフィンが好ましい。このよ
うな水性樹脂の分子量は、樹脂の種類、塗料のタイプ
（水性化方法）等にもより異なり、一概に決定されな
い。

【００１８】このような基材樹脂は、本発明の水性塗料
組成物中に合計で、通常、５〜３０重量％、好ましくは
１０〜２５重量％の量で含まれていることが望ましい。

【００１９】＜水＞水は、上記樹脂の分散媒、あるいは
溶媒としての機能を有し、本発明の水性塗料組成物中に
おけるその含量は、樹脂の水性化方法などにもより異な
り特に限定されないが、水溶液タイプでは、通常１０〜
７０重量％、ディスパージョンタイプでは、通常５〜１
５重量％、エマルジョンタイプでは、通常５重量％未満
の量で含まれていることが多い。

【００２０】＜フライアッシュ＞フライアッシュ（ｆｌ
ｙ ａｓｈ）は、煙道ガス中の細かい灰の粒子で、この
フライアッシュとしては、例えば、微粉炭燃焼ボイラー
の集塵器で捕集される粒子状の灰が用いられ、通常、球
形に近い形状を有している。本発明では、このようなフ
ライアッシュのうちでは、通常、その粒度（平均粒径）
が１００μｍ以下、好ましくは３５μｍ以下のものが望
ましい。このような平均粒径のフライアッシュは、上記
方法で捕集された粒子状の灰を濾過、分級して調製でき
る。

【００２１】また、このようなフライアッシュは、１０
０メッシュの篩い通過分が６０％以上、好ましくは１０
０メッシュの篩い通過分が９０％以上であることが望ま
しい。

【００２２】このような粒度のフライアッシュを用いる
と、塗装作業性に優れ、塗装時に用いられる塗装機ノズ
ルに目詰まりが生じ難い、通常、エマルジョン系の水性
塗料組成物が得られ、該エマルジョン系の水性塗料組成
物を塗布硬化してなる塗膜の外観は平滑性に優れる。

【００２３】このフライアッシュは、本発明の水性塗料
組成物中に、該水性塗料組成物中の樹脂固形分１００重
量部に対して、通常、１〜１００重量部、好ましくは６
０〜９０重量部の量で含まれていることが良好な耐擦り
傷性および骨材分の良好な密着性などが得られる点で望
ましい。なお本発明の水性塗料組成物中におけるこのフ
ライアッシュ含量が１重量部未満（樹脂固形分１００重
量部に対して）では、耐すり傷性不良となる傾向があ
り、１００重量部（樹脂固形分１００重量部に対して）
を超えると骨材分の密着不良となる傾向がある。また、
このフライアッシュは、水性塗料組成物１００重量％中
に、通常５〜３０重量％、好ましくは１０〜２０重量％
の量で含まれていることが好ましい。

【００２４】［水性塗料組成物の製造］このような水性
塗料組成物は、従来より公知の方法を適宜利用すること
により製造することができ、例えば、上記基材樹脂とフ
ライアッシュと、後述するような着色顔料、体質顔料、
増粘剤、分散剤、消泡剤、成膜助剤、防腐剤などとを所
定の割合で一度にあるいは任意の順序で加えて攪拌・混
合し、得られた混合物(a)を、分散媒あるいは溶媒とし
ての水に分散あるいは溶解すればよい。なお、この水と
共に有機溶剤を併用してもよい。

【００２５】［その他の配合成分］本発明に係る水性塗
料組成物には、通常の水系塗料に配合されるような着色
顔料、体質顔料、増粘剤、分散剤、消泡剤、成膜助剤、
防腐剤、沈降防止剤、艶消し剤などが含まれていてもよ
い。

【００２６】着色顔料としては、従来公知の無機質系、
有機質系の各種顔料を用いることができ、無機質系の着
色顔料としては、例えば、カーボンブラック、二酸化チ
タン、酸化鉄、水酸化鉄、ベンガラ、酸化クロム、黄
鉛、群青、各種合金、ホワイトカーボン、アルミナ、溶
融アルミナ、酸化亜鉛、磁性酸化鉄、窒化ホウ素、炭化
珪素、粘土類等が挙げられる。有機質系の着色顔料とし
ては、例えば、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、縮合多
環式顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔
料、シアニンブルー、シアニングリーン等が挙げられ
る。なお、染料等の各種着色剤も含まれていてもよい。

【００２７】体質顔料（増量剤）としては、例えば、ア
ルミナホワイト、水酸化アルミニウム、カオリン、クレ
ー、ホワイトカーボン、タルク、炭酸カルシウム類、炭
酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、ベント
ナイト等が挙げられる。

【００２８】増粘剤（シックナー）としては、例えば、
メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、アル
ギン酸ソーダ、アルミニウムの有機酸塩、有機ベントナ
イト、シリカゲル等が挙げられる。

【００２９】分散剤（界面活性剤）は、顔料沈降防止
剤、色分かれ防止剤、レベリング剤等の役割も有するこ
とが多いが、このような分散剤としては、例えば、β-
ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリカルボン
酸形高分子活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸ソー
ダ、ラウリルアルコールソーダ塩、ポリオキシ（アリ
ル）エーテル等が挙げられる。

【００３０】消泡剤としては、例えば、シリコーン、ビ
ニル系重合物、高級アルコール、リン酸トリブチル、パ
インオイル、および界面活性剤等が挙げられる。防腐剤
としては、例えば、ベンツイミダゾール系殺菌剤［例：
ＴＢＺ｛２-（４-チアゾリル-ベンズイミダゾー
ル）｝］、銅、亜鉛等の有機化合物（例：ナフテン酸
塩、オレイン酸フェニル）、サリシルアニリド、ペンタ
クロロフェノール等が挙げられる。

【００３１】これらの任意成分は、必要により、それぞ
れ１種または２種以上組み合わせて用いられる。上記の
ような水性塗料組成物を無機質化粧板、硅酸カルシウム
セメント板などの各種成形体（被塗物）の表面に常法に
従って１回〜複数回塗布すれば、塗膜硬度が高く、擦傷
防止能に優れた塗膜付き無機質化粧板などが得られる。
すなわち、このような本発明に係る水性塗料組成物を各
種成形体の表面に塗布硬化してなる塗膜は、硬度が高
く、擦傷防止能に優れている。なお、このフライアッシ
ュに代えて砂を配合しても塗膜から容易に脱落してしま
い、耐擦り傷性は乏しい。また、このフライアッシュに
代えてプラスチック粒子を配合しても、擦り傷防止能は
低く、塗膜表面に簡単にネイルマーク（爪、釘等の引っ
掻き傷や爪跡）がついてしまう。

【００３２】なお、この本発明に係る水性塗料組成物
は、直接、無機質化粧板［例：ケイ酸カルシウム板（ケ
イカル板）、スレート板］等の被塗物表面に塗布しても
よく、また予めプライマー、シーラーなどの下地材（下
塗塗料）が塗布された無機質化粧板等の表面に塗布して
もよい。あるいは、既に従来の水性塗料による塗装が行
なわれ、あるいは本発明の水性塗料組成物による塗装が
行われている被塗物表面に、補修用として本発明の水性
塗料組成物を上塗りしてもよい。

【００３３】なお、この無機質化粧板の用途としては、
例えば、建築物外装材が挙げられ、この建築物外装材と
しては、外壁パネル、建築物外壁の一階と二階の突合せ
部分に当接される、横断面凹凸形状の長尺物（胴差し）
の他、鼻隠し、破風等が挙げられる。

【００３４】このように、本発明に係る水性塗料組成物
を、無機質化粧板等の被塗物表面に塗装するには、従来
より公知の方法を適宜用いることができ、例えば、スプ
レー（エアースプレー、エアレススプレー）、ロールコ
ーター、フローコーター、刷毛塗り、浸漬塗り等の塗装
方法が挙げられる。なお、エアレススプレー塗装の場合
には、用いられる塗装機の吐出チップの口径が小さいた
め、上記フライアッシュとしては、その粒度（平均粒
径）が１５μｍ以下のものが好ましい。

【００３５】またこのような水性塗料組成物（塗料）の
塗布量は、被塗物の種類、本発明の水性塗料組成物の塗
布に先立って下塗りされる下塗塗料の種類・組合わせな
どにもより異なり一概に決定されないが、例えば、無機
質化粧板の表面に塗布される水性塗料組成物は、例えば
１００〜５００ｇ／ｍ²の量で、５０〜５００μｍ厚／
回程度に塗布され、その乾燥膜厚は、３０〜３００μｍ
／回程度である。

【００３６】なお、乾燥方法としては、用いられる水性
塗料組成物中の水性樹脂の種類、造膜温度（乾燥硬化温
度）に応じて熱風乾燥、ＩＲ乾燥、常温自然乾燥などの
方法を採用できる。

【００３７】なお、プライマー、シーラー等の下塗塗料
としては、酢ビエマルジョン系、アクリルエマルジョン
系、セメント／エマルジョン系等が挙げられ、無機質化
粧板用としては、無機質基材の脆さをカバーでき、無機
質基材への含浸性に優れ、下塗塗膜の表面に塗布形成さ
れる本発明の水性塗料組成物からなる塗膜との耐剥離性
に優れる点などから、この下塗塗料としては、好ましく
は耐アルカリ性の良好な特殊変性アクリルエマルジョン
系塗料が用いられる。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係る水性塗料組成物には、フラ
イアッシュが含有されており、該水性塗料組成物を各種
成形体（例：無機質化粧板）の表面に塗布硬化してなる
塗膜は、硬度が高く、クラックが生じ難く、擦傷防止能
に優れており、例えば、該塗膜付き化粧板の運搬時、施
工時などに、該化粧板の塗膜に擦り傷が付き難く、施工
時の取扱い容易性に優れている。

【００３９】

【実施例】以下、本発明について、実施例に基づいてさ
らに具体的に説明するが、本発明はこのような実施例に
より何等限定されるものではない。

【００４０】

【実施例１】以下の実施例、比較例で用いた各成分は、
以下の通り。 「ゼオン１０３ＥＰＦ」：アクリル樹脂の白色粉末
（プラスチゾル用ブレンドレジン）、平均粒径約７０μ
ｍ、新第一塩ビ（株）製。

【００４１】「アクリトーンフロアＫｃ−１」：硅砂
粉１５％（粒径測定不可）、８号硅砂８５％（粒径０．
０１ｍｍ以下）、三菱レイヨン（株）製。 「フライアッシュ」：平均粒径３０μｍ、１００メッ
シュアンダー（１００メッシュ通過分が９０％以上）、
シリカ（５０％）とアルミナ（２８％）を含むグレー色
粉末、関西電力（株）製。

【００４２】「ハイビゾールＬクリヤ」：アクリルエ
マルジョン塗料、樹脂固形分（不揮発分）３５重量％、
中国塗料（株）製。 「エマコールブラックＣＮ」：着色剤、山陽色素
（株）製。

【００４３】下記の実施例、比較例における試験方法
は、以下のとおり。

【００４４】＜塗装条件＞ 塗装機 ：エアースプレー（高粘度ガ
ン） プレヒート（板面温度）：４０〜５０℃ 粘度（岩田カップ／秒）：２０〜３０秒 塗布量（ｇ／尺²） ：１０ｇ／尺² 乾燥 ：８０℃×１５分

【００４５】＜外観評価＞耐擦り傷性（鉛筆硬度）を、
評価対象被塗物のポリ化粧合板（合板表面が合成樹脂被
覆されているもの）と押出部材との２種について評価し
た。

【００４６】［耐擦り傷性（鉛筆硬度）の評価基準］ ４（○）・・・・鉛筆硬度２Ｈ以上で擦らないと表面に
擦り傷がつかない。 ３（○〜△）・・・・鉛筆硬度Ｈで擦ると表面に擦り傷
がつく。

【００４７】 ２（△）・・・・鉛筆硬度ＨＢ〜Ｆで擦ると表面に傷が
つく。 １（×）・・・・鉛筆硬度Ｂ以下で擦っても表面に傷が
つく。

【００４８】

【実施例１】上記条件で、対象被塗物のポリ化粧合板と
押出部材の各表面に、ベース塗料「ハイビゾールＬクリ
ヤ」（アクリルエマルジョン、樹脂固形分３５重量％、
中国塗料（株）製）６０重量部、着色剤「エマコールブ
ラックＣＮ」（山陽色素（株）製）１２．５重量部、粘
度調整用の水１２．５重量部、および骨剤「フライアッ
シュ」（平均粒径３０μｍ、１００メッシュアンダー、
関西電力（株）製）１５重量部（全成分合計１００重量
部）からなる水性塗料組成物を塗装し、外観評価を行っ
た。

【００４９】耐擦り傷性は、ポリ化粧合板、押出部材の
何れの表面に塗装した場合においても、鉛筆硬度２Ｈ以
上で擦らないと表面に擦り傷がつかず、評価４となっ
た。塗料組成および評価結果を併せて表１に示す。

【００５０】

【比較例１〜３】実施例１において、塗料の配合組成を
表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして
耐擦り傷性を評価した。

【００５１】結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材樹脂と水とからなる水性塗料に、フラ
   イアッシュを含有させたことを特徴とする水性塗料組成
   物。
2. 【請求項２】基材樹脂と水とからなる水性塗料に、フラ
   イアッシュを含有させたことを特徴とする無機質化粧板
   用水性塗料組成物。
3. 【請求項３】請求項１に記載の水性塗料組成物から形成
   されている塗膜。
4. 【請求項４】請求項３に記載の塗膜で被覆された無機質
   化粧板。
5. 【請求項５】請求項１に記載の水性塗料組成物を、シー
   ラーが塗布された無機質化粧板の表面に塗布し硬化させ
   ることを特徴とする塗膜付き無機質化粧板の製造方法。
6. 【請求項６】上記水性塗料組成物を、スプレー法、ロー
   ルコーター法、フローコーター法、刷毛塗法のうちの何
   れかの方法にて塗布することを特徴とする請求項５に記
   載の塗膜付き無機質化粧板の製造方法。