JP2002226763A - 無機建材用水性塗料組成物、塗膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐透水性、耐透湿性および耐ブロッキング性
に優れる塗膜を形成する無機質材用水性塗料組成物に関
する。 【解決手段】 オレフィン性不飽和カルボン酸樹脂及び
ビニル系乳化重合体を必須塗膜形成用樹脂成分として含
有することを特徴とする無機建材用水性塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な無機建材用
水性塗料組成物及びそれを使用した塗膜形成方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、建物の無機外壁塗装材
として、無機材料を板状に成形した後、一次養生、第一
下塗り塗装、乾燥、オートクレーブ養生、切削加工、プ
レヒートを行った後、第二下塗り塗装、及び乾燥を行な
って、下塗り塗装板を製造し、次いでこのものの表面に
上塗り塗料を塗装することにより建材用塗装板を製造し
ているか、もしくは上記プレヒート後、上記第二下塗り
塗装を行なわないで直接上塗り塗料を塗装し、次いで乾
燥を行うことにより建材用塗装板を製造しているのが一
般的である。

【０００３】しかしながら、上記した塗膜形成方法にお
いて、塗料として有機溶剤系塗料を使用した場合には有
機溶剤の揮発による悪影響や、また、水性塗料を使用し
た場合にも廃水処理などに手間やコストがかかるといっ
た問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本発明の目的は従来の
下塗り塗膜における上記の欠陥を解消することであり、
鋭意研究の結果、特定の無機建材用水性塗料組成物を使
用することにより、従来からの問題点を全て解決できる
ことを見出し、本発明を完成した。

【０００５】即ち、本発明は、オレフィン性不飽和カル
ボン酸樹脂及びビニル系乳化重合体を必須塗膜形成用樹
脂成分として含有することを特徴とする無機建材用水性
塗料組成物に関する。

【０００６】また、無機建材表面に、オレフィン性不飽
和カルボン酸樹脂及びビニル系乳化重合体を必須塗膜形
成用樹脂成分として含有する無機建材用水性塗料組成物
を塗装することを特徴とする塗膜形成方法に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明塗料で使用するオレフィン性不飽和カルボ
ン酸樹脂としては、オレフィン性成分としては、エチレ
ン、プロピレン等が挙げられ、また、不飽和カルボン酸
成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられるが、本発明に
とり好ましいものは、エチレンであり、アクリル酸、メ
タクリル酸である。本発明におけるオレフィン性不飽和
カルボン酸樹脂としては、オレフィン成分と不飽和カル
ボン酸成分の共重合割合がの共重合割合が７５：２５〜
９０：１０のものが好ましく、８０：２０〜８７：１３
のものがより好ましく、８０：２０〜８５：１５のもの
が特により好ましい。不飽和カルボン酸成分の少ないも
のは無機建材や上塗りとの接着性能を満足させるのが困
難になり、一方多いものは防湿性に問題を生じさせる恐
れがある。オレフィン性不飽和カルボン酸樹脂の分子量
としては５０００〜５万のものが好ましく、特に好まし
いものは１万〜５万のものである。分子量が低いと耐久
性が劣り、大きいものは製造が困難な割に効果に寄与す
る点が少ない。本発明者のオレフィン性不飽和カルボン
酸樹脂は、水性媒体に分散されてラテックス（エマルシ
ョン）状態にされているものが、後述する合成樹脂との
混合、無機建材への特性付与の効率の面から好ましい。
上記の様なラテックス型のオレフィン性不飽和カルボン
酸樹脂として、市販品が利用でき、市販品の例としては
ハイテックＳ−３１２１、同７０２４、同３１２５、同
３１２３及び同３１２７（何れも東邦化学工業株式会社
製商品名）等を挙げることができる。

【０００８】本発明塗料で使用するビニル系乳化重合体
は、ビニル系単量体を乳化重合して得られるものであ
り、分子量が数十万〜数百万という様な高分子量のもの
である。これらビニル系乳化重合体は、無機建材に防湿
性等の性能を付与させることができ、更に無機建材や上
塗り塗膜との接着性能をることができる。ビニル系乳化
重合体も、上記オレフィン性不飽和カルボン酸樹脂の場
合と同様に、水性媒体に分散されてラテックス（エマル
ション）状態のもの、すなわち乳化重合して得られたそ
のものが、本発明にとり好ましい。

【０００９】ビニル系乳化重合体を得るために用いられ
るビニル系単量体には、芳香族ビニル単量体、脂肪族共
役ジエン系単量体、不飽和カルボン酸単量体及びその他
の共重合可能な単量体が挙げられ、それらを重合して得
られる、例えば、スチレン・ブタジエン系ラテックス、
メチルメタクリレート・ブタジエン系ラテックス等の合
成ゴム系ラテックスやスチレン・アクリル系エマルショ
ン等がビニル系乳化重合体として挙げられる。芳香族ビ
ニル単量体は、得られるビニル系乳化重合体に適度な固
さと耐水性を付与し得るものであり、例えばスチレン、
α-メチルスチレン、モノクロルスチレン、ビニルトル
エンなどから選ぶことができる。とりわけスチレンが好
適であり、スチレンを３０％構成単量体として含有する
ビニル系乳化重合体は、本発明の目的とする効果を効率
的に発揮させることができるので特に好ましい。脂肪族
共役ジエン系単量体は、得られるビニル系乳化重合体に
適度な柔軟性を付与するものであり、例えば1,3-ブタジ
エン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2-クロロ-1,3-ブタジ
エンなどを挙げることができ、特に1,3-ブタジエンが好
適である。

【００１０】不飽和カルボン酸単量体は、得られるビニ
ル系乳化重合体の接着力を高めるとともに、ビニル系乳
化重合体ラテックスのコロイドとしての安定性を向上さ
せるために有効なものであり、例えば前記したアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸等の
不飽和カルボン酸、イタコン酸モノエチルエステル、フ
マル酸モノブチルエステル及びマレイン酸モノブチルエ
ステル等の少なくとも１個のカルボキシル基を有する不
飽和ポリカルボン酸アルキルエステルなどであり、さら
には同様の目的でその他の酸性単量体として、アクリル
アミドプロパンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナ
トリウム塩、メタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩
等の不飽和スルホン酸又はその塩等をあげることがで
き、これらのうちアクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸、フマル酸等が本発明に好適に用いられる。

【００１１】共重合可能な他の単量体としては、アクリ
ル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル及
びアクリル酸ブチル等の不飽和カルボン酸アルキルエス
テル、アクリロニトリル及びメタクリロニトリル等の不
飽和ニトリル、アクリル酸β-ヒドロキシエチル、アク
リル酸β-ヒドロキシプロピル、及びメタクリル酸β-ヒ
ドロキシエチル等の不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキ
ルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メ
チロールアクリルアミド及びジアセトンアクリルアミド
等の不飽和カルボン酸アミド及びその誘導体、アクリル
酸グリシジル及びメタクリル酸グリシジル等の不飽和カ
ルボン酸グリシジルエステル、並びにアクロレイン及び
アリルアルコール等のビニル化合物等をあげることがで
きる。これらの単量体のうち、不飽和カルボン酸アルキ
ルエステルとしてメタクリル酸メチル、不飽和ニトリル
としてアクリロニトリル、不飽和カルボン酸ヒドロキシ
アルキルエステルとしてアクリル酸β-ヒドロキシエチ
ル及び不飽和カルボン酸アミド及びその誘導体としてア
クリルアミドが好適に用いられる。

【００１２】本発明のビニル系乳化重合体としてはガラ
ス転移点(Ｔg)が１０℃以上のものが好ましく、ガラス
転移点(Ｔg)は測定方法により多少の差異があるが、本
質的なものではなく、誤差の範囲とみなされるが、本発
明においては示差熱量計で測定されたものを基準とし
た。ガラス転移温度が１０℃未満のものは離解性が著し
く劣るものとなり本発明の目的には適さないものになる
ことがある。

【００１３】本発明塗料は、上記したオレフィン性不飽
和カルボン酸樹脂とビニル系乳化重合体とを混合するこ
とにより製造できるが、その混合割合は、本発明の目的
を効率よくまた効果的に発揮はさせるために、オレフィ
ン性不飽和カルボン酸樹脂１００重量部に対しビニル系
乳化重合体を１０〜１００重量部とするのが好ましい。
両者を混合するために、前記したように、オレフィン性
不飽和カルボン酸樹脂及びビニル系乳化重合体はラテッ
クス(エマルション)状態のものであるのが好ましい。

【００１４】オレフィン性不飽和カルボン酸樹脂とビニ
ル系乳化重合体のいずれもがラテックス(エマルション)
であれば、ラテックス(エマルション)の固形分を樹脂分
とみなして、両者の樹脂分が前記の割合になるように両
者を混合することにより得られる。

【００１５】本発明塗料において、塗装固形分は１〜５
０重量％、好ましくは３〜４５重量％の濃度で使用され
る。固形分が１重量％未満になると塗装膜厚を確保する
ために塗装回数が多くなるので塗装作業性が悪くなり、
一方５０重量％を越えると基材に対する浸透性が劣るた
め基材（オートクレーブ前シーラーが塗布されている場
合はオートクレーブ前シーラー）との付着性が悪くな
る。

【００１６】本発明塗料は、上記したオレフィン性不飽
和カルボン酸樹脂及びビニル系乳化重合体の混合物をそ
のまま使用することもできるが、通常は必要に応じて着
色顔料、体質顔料、有機溶剤、水溶性樹脂、コロイダル
ディスパージョン、可塑剤、消泡剤、分散剤、増粘剤、
表面張力調整剤、沈降防止剤、造膜助剤、防腐剤、コロ
イダルシリカ、加水分解性シラン基及び／又はヒドロキ
シシラン基含有化合物などを配合して使用する。

【００１７】上記した顔料としては、チタン白、バリ
タ、タルク、タンカル、マイカ、赤錆、オーカー、カー
ボンブラックなど特に制限なく使用できる。

【００１８】本発明塗料は、セメントを主成分とし、こ
れにパルプやロックウールなどの補強繊維、珪砂等の珪
酸質材料、、さらには無機質充填剤を配合した組成物
を、抄造法あるいはプレス成形などの手段により成形し
て水硬化させてなる無機質硬化材（例えば、珪酸カルシ
ウム板、石綿セメント板、木片セメント板、パルプセメ
ント板、軽量気泡コンクリート板）などに塗装すること
ができる。

【００１９】本発明塗料は、無機建材に塗装する塗料と
して、特に無機建材表面に直接もしくはプライマー処理
した基材に塗装する、いわゆるシーラー（下塗り塗料）
として使用することが好ましい。

【００２０】本発明の塗料の塗布量（固形分換算）は、
１〜２００ｇ／ｍ² 、好ましくは５〜１５０ｇ／ｍ²
の範囲である。塗布量が１ｇ／ｍ² 未満になると耐透
水性、耐透湿性が低下し、一方２００ｇ／ｍ² を越え
ると耐ブロッキング性等が低下するので好ましくない。

【００２１】次いで、本発明塗料の塗装方法は、特に制
限なしに従来から公知の塗装方法、例えば、ローラー、
刷毛、スプレー、浸漬、フローコーター（カーテンフロ
ーコーターなど）等の方法で行うことができる。

【００２２】本発明塗料の乾燥は、例えば、通常の乾燥
炉、熱風乾燥炉、ジェットヒーターなどで、雰囲気温度
５０℃〜２００℃好ましくは７０℃〜１５０℃で１０秒
〜３０分好ましくは２０秒〜２０分、さらに好ましくは
３０秒〜１０分程度乾燥させるのがよい。

【００２３】本発明塗料の塗装は、無機建材をオートク
レーブ養生が施されないものであっても、またオートク
レーブ養生が施されるものであっても構わない。オート
クレーブ養生が施される場合には、オートクレーブ養生
が施される前もしくは後に塗装することができる。

【００２４】本発明塗料をシーラー塗装として使用した
場合にその表面に上塗り塗料を塗装することができる。

【００２５】上塗り塗料は従来から公知の上塗り塗料を
特に制限なしに使用することができる。上塗り塗料とし
ては、例えばアクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、塩化ビ
ニル樹脂系、繊維素樹脂系、シリコーン系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素樹脂系及びこれ
らの２種以上の変性樹脂やブレンド樹脂等を使用するこ
とができる。また、上塗り塗料はラッカータイプもしく
は架橋タイプのものいずれにおいても使用することがで
きる。上塗としては上記樹脂系の塗料を顔料化した塗料
を塗布する場合と、さらにその上に顔料の入らないクリ
ア塗料を塗布する場合があるが、何れの場合でも本発明
のシーラーを下塗りとして使用することができる。ま
た、上塗り塗料は水性、有機溶剤系、無溶剤系のいずれ
の塗料形態であっても構わない。

【００２６】

【実施例】 次に、実施例を掲げて本発明を詳細に説明
する。尚、実施例及び比較例中の部、％は重量基準であ
る。

【００２７】実施例１ ポリスチレンラテックス(商品名『Ｌ８８０１』: 旭化
成株式会社製、Ｔg＝１０９℃、固形分４８％)が固形分
換算で２５部及びエチレンアクリル酸共重合エマルジョ
ン(商品名『Ｓ−３１２１』: 東邦化学株式会社製、分
子量２７５００、アクリル酸／エチレン共重合比率＝１
５／８５)が固形分換算で１００部の混合物を調成して
実施例１の塗料を得た。

【００２８】実施例２ 実施例１で使用したポリエチレンアクリル酸共重合エマ
ルジョンＳ−３１２１の代わりにハイテックＳ−７０２
４(商品名: 東邦化学株式会社製、分子量１６０００、
アクリル酸／エチレン共重合比率＝１５／８５)を使用
した他は実施例１と全く同じにして実施例２の塗料を得
た。。

【００２９】実施例３ 実施例１で使用したポリスチレンラテックスの代わりに
ＳＢＲラテックス(商品名『Ｌ１５３７』: 旭化成株式
会社製、Ｔg＝１６℃、固形分５０％)を使用した他は実
施例１と全く同じにして実施例３の塗料を得た。

【００３０】実施例４ 実施例１で使用したポリスチレンラテックスの代わりに
ＳＢＲラテックス(商品名『Ｌ１６３８』: 旭化成株式
会社製、Ｔg＝１６℃、固形分４８％)を使用した他は実
施例１と全く同じにして実施例４の塗料を得た。

【００３１】実施例５ 実施例１で使用したポリスチレンラテックスとエチレン
アクリル酸共重合エマルジョンの比率を固形分で１２：
１００にした他は実施例１と全く同じにして実施例５の
塗料を得た。 実施例６ 実施例１で使用したポリスチレンラテックスとエチレン
アクリル酸共重合エマルジョンの比率を固形分で１０
０：１００にした他は実施例１と全く同じにして実施例
６の塗料を得た。

【００３２】実施例７ 実施例１で使用したポリスチレンラテックスの代わり
に、アクリルエマルジョン(スチレン／2-エチルヘキシ
ルアクリレート共重合エマルジョン、Ｔg＝３０℃)にし
た他は実施例１と全く同じにして実施例７の塗料を得
た。

【００３３】比較例１ ポリスチレンラテックス(商品名『Ｌ８８０１』: 旭化
成株式会社製、Ｔg＝１０９℃、固形分４８％)のみのも
のを比較例１として使用した。

【００３４】比較例２ エチレンアクリル酸共重合エマルジョン(商品名『Ｓ−
３１２１』のみのものを比較例１として使用した。

【００３５】実施例および比較例の試験結果 上記の塗料を用いて下記の評価条件で評価を行った。そ
の結果を表１に示す。

【００３６】耐透水性：上記塗料をスレート板に膜厚５
０μｍになるよう塗装して試験板を得た。この試験板を
使用してＪＩＳ Ｋ ５４００のロート法で耐透水性を評
価した。１ｍｌ／２４時間以下を○とし、３ｍｌ／２４
時間以下のものを△とし、３ｍｌ／２４時間以上のもの
を×とした。

【００３７】耐透湿性：上記塗料をブリキ板に膜厚５０
μｍになるよう塗装したのち、アマルガムで塗膜をはが
してフリー塗膜を得た。このフリー塗膜を使用してＪＩ
Ｓ Ｚ ０２０８の透湿試験を行った。透湿度が５０ｇ／
ｍ²・２４時間以下のものを○とし、２００ｇ／ｍ²・２
４時間以下のものを△とし、２００ｇ／ｍ²・２４時間
以上のものを×とした。

【００３８】耐ブロッキング性： 耐透水性試験と同様
にして作成した試験板の塗装面同士を接触させて４０℃
雰囲気下、１ｋｇ／ｃｍ²の荷重をかけた。まったくブ
ロッキングのなかったものを◎とし、やや抵抗があるが
容易にはがれて跡が残らないものを○とし、抵抗があっ
てはがした後に跡が残るものを△とし、強くブロッキン
グしてはがれないものを×とした。

【００３９】上塗付着性： 耐透水性試験と同様にして
作成した試験板にアクリル系水性塗料ＩＭコート５１１
１（関西ペイント）を膜厚５０μｍになるよう塗装し
た。この試験板にカッターナイフで４ｍｍ間隔に５×５
マスの碁盤目状に切れ目をいれセロテープ（登録商標）
を貼り付けて剥離した。剥離したマス目のないものを◎
とし、カッターナイフの切れ目にそって少し剥離が見ら
れる程度のものを○とし、２マス以下の剥離のものを△
とし、３マス以上の剥離があるものを×とした。 表１

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】 本発明の水性シーラーは、上記した構
成を有することから特に耐透水性、耐透湿性、耐ブロッ
キング性、付着性等の被膜性能に優れた効果を発揮する
ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 135/00 Ｃ０９Ｄ 135/00 Ｆターム(参考） 4D075 DB11 DC02 EB22 4J038 CA041 CA042 CA061 CA062 CB061 CB062 CB091 CB092 CC041 CC042 CG141 CG142 GA06 MA13 MA14 NA04 NA27 PA19 PB05 PC04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オレフィン性不飽和カルボン酸樹脂及び
   ビニル系乳化重合体を必須塗膜形成用樹脂成分として含
   有することを特徴とする無機建材用水性塗料組成物。
2. 【請求項２】 無機建材表面に、オレフィン性不飽和カ
   ルボン酸樹脂及びビニル系乳化重合体を必須塗膜形成用
   樹脂成分として含有する無機建材用水性塗料組成物を塗
   装することを特徴とする塗膜形成方法。