JPH1121514A - 水性艶消し塗料及びこれを用いた塗装仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建築物の内外壁面の塗装に有用な水性艶消し塗
料、及びこれを用いて良好な艶消し仕上げ外観と高耐久
性を有する複層を形成することが可能な塗装仕上げ方法
を提供する。 【解決手段】Ｔｇが−３０〜１５℃であるカルボニル基
含有共重合体のエマルジョン（Ａ）、及び１分子中少な
くとも２個のヒドラジド基を有するポリヒドラジド化合
物（Ｂ）を、該エマルジョン粒子中のカルボニル基１当
量に対し、ヒドラジド基の量が０．０２〜３．０当量と
なる量含有する樹脂分散液に、艶消し剤を含む顔料分
（Ｃ）を該塗料中における顔料体積濃度が２５〜４０％
となるよう含有せしめてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に建築物の内外
壁面の塗装に有用な水性艶消し塗料、及びこれを用いて
良好な艶消し仕上げ外観と高耐久性を有する複層を形成
することが可能な塗装仕上げ方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来建築塗装において使用されている水性
艶消し塗料は、顔料濃度が一般に５０〜７０％と高く、
そのため伸び率や破断強度が小さい。

【０００３】一般に内外装仕上げでは、（下塗材）主
材、上塗材などの塗装材を用いて装飾性のある凹凸模様
などに仕上げる複層仕上げ塗装が一般的に行われてい
る。該主材は、通常中塗り機能を有する有機フィラ−で
あり、該塗材による塗膜は屋外環境の熱や水分により膨
脹・収縮する。従って、この上に上記のような顔料濃度
が高く伸び率や破断強度が小さい塗料を塗装すると、形
成される上塗り塗膜は、下層塗膜の変形に追随できずワ
レやハガレが生じるという問題があり、かかる従来の水
性艶消し塗料は屋外に使用できなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決し屋外の複層仕上げにも対応できるように鋭意検
討した結果、特定のエマルジョンを使用し顔料濃度を制
限することにより、低顔料濃度でも十分隠蔽性を有し且
つ耐久性に優れた艶消し塗膜が形成しうることを見出し
本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち本発明は、Ｔｇが−３０〜１５℃
であるカルボニル基含有共重合体のエマルジョン
（Ａ）、及び１分子中少なくとも２個のヒドラジド基を
有するポリヒドラジド化合物（Ｂ）を、該エマルジョン
粒子中のカルボニル基１当量に対し、ヒドラジド基の量
が０．０２〜３．０当量となる量含有する樹脂分散液
に、艶消し剤を含む顔料分（Ｃ）を該塗料中における顔
料体積濃度が２５〜４０％となるよう含有せしめてなる
ことを特徴とする水性艶消し塗料、及び被塗面に下塗り
塗装しその上に上塗りとして該水性艶消し塗料を塗布し
てなる塗装仕上げ方法を提供するものである。

【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。

【０００７】本発明においてカルボニル基含有共重合体
エマルジョン（Ａ）としては、カルボニル基含有単量体
（ａ）を単量体組成中０．１〜３０重量％含有するもの
が好ましく、例えば、（ａ）カルボニル基含有単量体
０．１〜３０重量％、（ｂ）単量体（ａ）と共重合可能
な水溶性単量体０〜１０重量％、及び（ｃ）その他の単
量体を６０〜９９．９重量％含有する単量体混合物を、
分散剤の存在下で乳化重合させることにより得られる共
重合体エマルジョンが好適に使用できる。

【０００８】上記単量体（ａ）は、１分子中に少くとも
１個のカルボニル基を有する単量体であり、その具体例
としては、アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミ
ド、ダイアセトンメタクリルアミド、ホルミルスチロ−
ル、４〜７個の炭素原子を有する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）等が挙げられる。このうち特にダイ
アセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミ
ドが好適である。

【０００９】上記単量体（ｂ）としては、例えば（メ
タ）アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸などの不飽和
カルボン酸；スチレンスルホン酸ナトリウム塩、スルホ
エチルメタクリレ−ト及びそのナトリウム塩やアンモニ
ウム塩；（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロ
ピル（メタ）アクリルアミドなどの不飽和カルボン酸ア
ミド；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ−トなど
が挙げられる。

【００１０】上記単量体（ｃ）としては、例えばスチレ
ン、ビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物；メチル
（メタ）アクリレ−ト、エチル（メタ）アクリレ−ト、
プロピル（メタ）アクリレ−ト、ブチル（メタ）アクリ
レ−ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレ−ト、ラ
ウリル（メタ）アクリレ−トなどの（メタ）アクリル酸
の炭素数１〜２４個のアルキル又はシクロアルキルエス
テル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−トなど
の（メタ）アクリル酸の炭素数２〜８個のヒドロキシア
ルキルエステル；Ｎ−ビニルピロリドン、エチレン、ブ
タジエン、クロロプレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリ
ロニトリルなどが挙げられる。

【００１１】上記共重合体は、Ｔｇ（ガラス転移温度）
が−３０〜１５℃、好ましくは−１５〜０℃の範囲内と
なるようにする。共重合体のＴｇは、各共重合成分であ
るモノマ−のホモポリマ−のガラス転移温度を用いて下
記式から算出することができる。

【００１２】１／Ｔｇ＝Ｗ₁ ／Ｔ₁ ＋Ｗ₂ ／Ｔ₂ ＋ …
＋Ｗｎ／Ｔｎ ｛式中、Ｔｇは共重合体のガラス転移温度（絶対温
度）、Ｗ₁ 、Ｗ₂ 、…、Ｗｎは各モノマ−の重量分率、
Ｔ₁ 、Ｔ₂ 、…、Ｔｎは各ホモポリマ−のガラス転移温
度（絶対温度）｝ 該Ｔｇが−３０℃未満では、塗膜に粘着性が生じ耐汚染
性が低下し、一方１５℃を越えると、低温環境下におい
て塗膜に大きな収縮応力が作用し、ワレやハガレが生じ
ることになるので好ましくない。

【００１３】本発明において１分子中少なくとも２個の
ヒドラジド基を有するポリヒドラジド化合物（Ｂ）とし
ては、例えば、蓚酸ジヒドラジド、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など
の２〜１８個の炭素原子を有する飽和脂肪族カルボン酸
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などのモノオレフィ
ン性不飽和ジカルボン酸ジヒドラジド；炭酸ジヒドラジ
ド、ビスセミカルバジド；ポリイソシアネ−ト化合物に
ヒドラジンや上記例示のジヒドラジドを過剰に反応させ
て得られる多官能セミカルバジド（特開平８−１５１３
５８号、特開平８−２８３３７７号参照）などが挙げら
れる。

【００１４】上記ポリヒドラジド化合物（Ｂ）の含有量
は、前記エマルジョン粒子中のカルボニル基１当量に対
し、ヒドラジド基の量が０．０２〜３．０当量、好まし
くは０．１〜２．０当量となる量である。

【００１５】本発明のビヒクル成分としては、上記エマ
ルジョン（Ａ）及びポリヒドラジド化合物（Ｂ）を含有
する樹脂分散液のみでもよいし、さらにこのものに従来
塗料分野で使用されている、公知のエマルジョン、例え
ば酢酸ビニルエマルジョン、アクリル樹脂エマルジョ
ン、酢ビ−アクリルエマルジョン、エチレン−酢ビエマ
ルジョンなどを固形分量で全ビヒクル成分中に占める割
合が５０重量％以下となる量配合したものであってもよ
い。

【００１６】本発明において顔料（Ｃ）としては、例え
ば酸化チタン、カ−ボンブラック、ベンガラなどの着色
顔料；炭酸カルシウム（タンカル）、タルク、マイカ、
クレ−、ケイ藻土、ケイ砂、パライトなどの体質顔料や
骨材等が挙げられ、適宜選択して使用できる。特にケイ
藻土などを艶消し剤として使用できる。

【００１７】上記顔料（Ｃ）は、塗料中における顔料体
積濃度（以下、「ＰＶＣ」と略称することがある）が２
５〜４０％、好ましくは３０〜３５％となるよう配合さ
れる必要がある。ここで「顔料体積濃度（ＰＶＣ）」は
樹脂及び顔料の混合物固形分に占める顔料分の体積割合
であり、次式から得られるものである。

【００１８】

【数１】

【００１９】上記ＰＶＣが２５％未満では、塗膜の艶消
し効果や隠蔽性が不十分となり、一方ＰＶＣが４０％を
越えると、塗膜の伸び率や破断強度が小さくなり、下層
塗膜の変形に追随できず塗膜にワレやハガレが生じるの
で好ましくない。

【００２０】本発明塗料には、さらに必要に応じて界面
活性剤、分散剤、消泡剤、増粘剤、造膜助剤、防腐剤、
凍結防止剤、有機溶剤などの塗料用添加剤を配合するこ
とができる。

【００２１】本発明の塗装仕上げ方法は、被塗面に下塗
り塗装し、その上に上記本発明の水性艶消し塗料を上塗
りとして塗布してなるものである。

【００２２】上記被塗面としては、例えばコンクリ−ト
面、モルタル面、スレ−ト板、パ−ライト板、石材、木
材、紙、プラスチック、金属などの素材面、さらにこれ
らに素地面調整や密着性改善のためのプライマ−を塗布
したものが挙げられる。該プライマ−としては、従来公
知のアクリル系、スチレン−アクリル系、塩化ビニル
系、塩化ビニル−酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル
系など樹脂を主成分とする水系あるいは有機溶剤系の塗
料が使用できる。

【００２３】上記下塗り塗装としては、平滑面あるいは
立体的なテクスチャ−を形成し、基材面のひびワレ等へ
の追随などを目的として用いられる従来公知の弾性材な
どを特に制限なく塗布できる。該弾性材としては、合成
樹脂エマルション系、セメント系、ポリマ−セメント系
などの複層仕上げ用主材や下地調整塗材が挙げられ、特
に、カルボニル基含有共重合体エマルジョン（Ｄ）及び
顔料（Ｅ）を含有する塗料であって、顔料体積濃度が３
０〜７０％で且つ形成塗膜の伸び率が２０℃雰囲気で３
０％以上、好ましくは３０〜１５０％である弾性ベ−ス
用塗料が、基材面のひびワレ等への追随や上塗りである
艶消し塗膜の耐ワレ性、仕上り性等の点から望ましい。

【００２４】該カルボニル基含有共重合体エマルジョン
（Ｄ）としては、前記本発明塗料に用いられるエマルジ
ョン（Ａ）の説明で挙げられたカルボニル基含有単量体
を含む単量体類から適宜選択される単量体混合物を、分
散剤の存在下で乳化重合させることにより得られる共重
合体エマルジョンが使用できる。該エマルジョンには、
必要に応じて、前記ポリヒドラジド化合物（Ｂ）の説明
で挙げられたジヒドラジド類を適宜添加してもよい。ま
た上記顔料（Ｅ）としては、前記本発明塗料に用いられ
る顔料（Ｃ）の説明で挙げられた顔料類から適宜選択し
て使用できる。上記弾性ベ−ス用塗料において、顔料体
積濃度が３０％未満では得られる塗膜の肉持感が乏しく
なり下地調整能が低下し、一方７０％を越えると塗膜の
緻密性や物性が低下し上塗り塗料の吸い込みムラが発生
するので望ましくない。また形成塗膜の伸び率が２０℃
雰囲気で３０％未満では被塗面に対する追随性が不十分
となるので望ましくない。

【００２５】本発明方法では、上記下塗り塗料及び前記
本発明塗料を、夫々、ロ−ラ−、エアスプレ−、エアレ
ススプレ−、リシンガン、万能ガン、ハケなどの公知の
塗装器具を用いて塗装できる。これらの塗布量は、下塗
りが０．２〜１．５ｋｇ／ｍ² 、好ましくは０．３〜
１．３ｋｇ／ｍ² 、上塗りが０．１〜０．５ｋｇ／
ｍ²、好ましくは０．２〜０．４ｋｇ／ｍ² の範囲が適
当である。

【００２６】

【実施例】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「％」はそれぞれ「重量部」
及び「重量％」を示す。

【００２７】水性エマルジョンの製造 製造例１ ２リットルの４つ口フラスコに脱イオン水３１２部、Ｎ
ｅｗｃｏｌ７０７ＳＦ（日本乳化剤社製、界面活性剤、
固形分３０％）２．３部を加え、窒素置換後、８０℃に
保ち、下記組成のプレエマルジョンを滴下する直前に
０．７部の過硫酸アンモニウムを加え、該プレエマルジ
ョンを３時間にわたって滴下した。

【００２８】 脱イオン水 ３３８部 ダイアセトンアクリルアミド ３２部 アクリル酸 ６部 スチレン ９７部 メチルメタクリレ−ト １４９部 ２−エチルヘキシルアクリレ−ト １００部 ｎ−ブチルアクリレ−ト ２５８部 Ｎｅｗｃｏｌ ７０７ＳＦ ６２部 過硫酸アンモニウム １．２部 滴下終了後３０分より、３０分間０．７部の過硫酸アン
モニウムを７部の脱イオン水に溶かした溶液を滴下し、
さらに２時間８０℃に保持し、その後約４０〜６０℃に
降温した後、アンモニア水でｐＨ８〜９に調整し、エマ
ルジョンＡを得た。エマルジョンＡは固形分５０．２
％、ｐＨ８．２であった。

【００２９】製造例２〜５ 滴下するプレエマルジョンを表１に記載の組成とする以
外は製造例１と同様の方法でエマルジョンＢ〜Ｅを得
た。各エマルジョンの固形分、ｐＨを表１に併せて示
す。

【００３０】

【表１】

【００３１】水性艶消し塗料の作成 実施例１ 容量０．５リットルのステンレス容器に下記組成を配合
し、攪拌機にて２０〜４０分間撹拌して顔料ペ−ストを
作成した。

【００３２】 上水 ５０ 部 「ノプコスパ−ス４４Ｃ」（サンノプコ社製、顔料分散剤） ２．１部 「ＳＮデホ−マ−３６４」（サンノプコ社製、消泡剤） ５ 部 ２．５％ヒドロキシエチルセルロ−ス（増粘剤） ４０ 部 チタン白（比重３．９） １１１ 部 珪藻土 （比重２．３） ３３ 部 得られた顔料ペ−スト２４１．１部に対して、上記製造
例１で得た固形分５０．２％のエマルジョンＡを２００
部、アジピン酸ジヒドラジド２部、及びイソ酪酸（２、
２、４−トリメチル−３−ヒドロキシペンチル）エステ
ル１０部を配合し、１０〜２０分間撹拌して塗料を得
た。

【００３３】実施例２、３及び比較例１〜５ 実施例１において、顔料ペ−ストの組成・配合量及びエ
マルション種を表２に示す通りとする以外は、実施例１
と同様に行って各塗料を得た。各塗料による塗膜の伸び
率等を表２に併せて示す。尚、表中のクレ−及びタンカ
ルの比重は夫々２．６及び２．７である。

【００３４】（注１）形成塗膜の伸び率（％）、破断強
度（ｋｇ／ｃｍ² ）、収縮応力（ｋｇ／ｃｍ² ）：ＪＩ
Ｓ Ａ ６９０９に準じて試験片を作成し、該乾燥塗膜
の伸び率、破断強度、収縮応力を、引張試験機オ−トグ
ラフＡＧ２０００Ｂ型（島津製作所製）を用いて測定し
た。伸び率、破断強度は２０℃雰囲気で引張速度２００
ｍｍ／ｍｉｎの条件で、収縮応力は２０℃から−２０℃
に冷却して測定した。

【００３５】

【表２】

【００３６】弾性ベ−ス用塗料の作成 上記製造例で得たエマルジョンに表３に示す組成を配合
し、撹拌・混合して各弾性ベ−ス用塗料を得た。各塗料
による塗膜の伸び率を表３に併せて示す。

【００３７】

【表３】

【００３８】塗装 実施例４〜８及び比較例６〜１２ 上記で得た各弾性ベ−ス用塗料を水で塗装適性粘度に調
整した後、モルタル板（９０×３００×２０ｍｍ）上に
砂骨ロ−ラ−で塗布量が約１．０ｋｇ／ｍ² となるよう
に塗装し、２０℃、７５ＲＨ％で１日乾燥させた。次に
各ベ−ス塗膜上に各種水性艶消し塗料を表４に示す組合
せで、エアレススプレ−により塗布量が約０．２ｋｇ／
ｍ² となるように塗装し、２０℃、７５ＲＨ％で７日間
乾燥させて塗装仕上げ板を得た。これらの塗装板の性能
試験結果を表４に示す。

【００３９】試験方法 （注２）仕上り外観：各塗装板の塗膜表面の仕上り外観
を目視で評価した。均一にムラなく滑らかに仕上ってお
り塗膜外観に異常のないものを○とし、ムラが発生した
り、隠蔽性に劣っていたり、艶消し仕上げになっていな
いものを×とした。

【００４０】（注３）温冷繰返し作用に対する抵抗性：
ＪＩＳ Ａ ６９０９に準じて、塗装板を２０℃の水中
に１８時間浸漬した後、直ちに−２０℃の恒温槽中で３
時間冷却し、次いで５０℃の恒温槽中で３時間加温す
る、この２４時間を１サイクルとした操作を１０回繰返
した後の塗装面を目視観察し、下記基準で評価した。

【００４１】○：ハガレ、ひびワレ、フクレなどが全く
なく、かつ著しい変色及び光沢低下もない。

【００４２】×：上記欠陥が１つでもある。

【００４３】（注４）粘着性：各塗装板の塗膜表面の粘
着性を指触により下記基準で評価した。

【００４４】○：全く粘着性が認められない、或いは僅
かに粘着性が認められるが実用上問題ない。

【００４５】×：かなり粘着性が認められ、実用上問題
あり。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、低顔料濃度でも十分隠
蔽性を有し且つ耐久性に優れた艶消し塗膜が形成できる
水性艶消し塗料が得られ、これを用いて良好な艶消し外
観と高耐久性を有する複層塗装仕上げが可能である。特
に建築物の内外壁面の塗装に有用である。

【００４７】

【表４】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｚ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｔｇが−３０〜１５℃であるカルボニル
   基含有共重合体のエマルジョン（Ａ）、及び１分子中少
   なくとも２個のヒドラジド基を有するポリヒドラジド化
   合物（Ｂ）を、該エマルジョン粒子中のカルボニル基１
   当量に対し、ヒドラジド基の量が０．０２〜３．０当量
   となる量含有する樹脂分散液に、艶消し剤を含む顔料分
   （Ｃ）を該塗料中における顔料体積濃度が２５〜４０％
   となるよう含有せしめてなることを特徴とする水性艶消
   し塗料。
2. 【請求項２】 被塗面に下塗り塗装し、その上にＴｇが
   −３０〜１５℃であるカルボニル基含有共重合体のエマ
   ルジョン（Ａ）、及び１分子中少なくとも２個のヒドラ
   ジド基を有するポリヒドラジド化合物（Ｂ）を、該エマ
   ルジョン粒子中のカルボニル基１当量に対し、ヒドラジ
   ド基の量が０．０２〜３．０当量となる量含有する樹脂
   分散液に、艶消し剤を含む顔料分（Ｃ）を該塗料中にお
   ける顔料体積濃度が２５〜４０％となるよう含有せしめ
   てなる水性艶消し塗料を上塗として塗布してなる塗装仕
   上げ方法。
3. 【請求項３】 下塗り塗装として、カルボニル基含有共
   重合体エマルジョン（Ｄ）及び顔料（Ｅ）を含有する塗
   料であって、顔料体積濃度が３０〜７０％で且つ形成塗
   膜の伸び率が２０℃雰囲気で３０％以上である弾性ベ−
   ス用塗料を塗布してなる請求項２記載の塗装仕上げ方
   法。