JP2004149730A

JP2004149730A - Water-based undercoat material composition

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Publication number: JP2004149730A
Application number: JP2002319183A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kaneshiro; 文雄金城
Original assignee: SK Kaken Co Ltd
Current assignee: SK Kaken Co Ltd
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: JP4331931B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based undercoat material composition excellent in adhesion between various substrates and upper coat materials and capable of preventing occurrence of swelling and crack. <P>SOLUTION: The water-based undercoat material composition consists essentially of (A) a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion containing at least vinyl chloride and vinylidene chloride as a monomer component constituting a resin and having 20-50°C glass transition temperature and (B) an acrylic synthetic resin emulsion containing at least one kind of polar group-containing monomer selected from a group consisting of a hydroxy group-containing monomer, an epoxy group-containing monomer, a carboxyl group-containing monomer, an amino group-containing monomer, an alkoxysilyl group-containing monomer and a nitrile group-containing monomer in an amount of 1-15 wt.% based on total monomer component as a monomer component constituting a resin and having -30 to 20°C glass transition temperature, and the composition is obtained by mixing 100 pts. wt. solid content of the component A with 20-100 pts. wt. solid content of the component B. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な水性下塗材組成物に関するものである。本発明の水性下塗材組成物は、特に、シーリング目地部を含む建築物壁面に対して好適に使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
建築物、土木構造物等では、その躯体の保護や美観性向上のために塗装仕上げが行われる。このような塗装仕上げにおいては、通常下塗材を塗装した後、上塗材が塗装される。このとき使用される下塗材は、各種下地の悪影響を抑え、上塗材の下地への密着性を確保する役割を担う材料である。
【０００３】
従来、下塗材としては主に、有機溶剤を媒体とする溶剤系塗料が使用されてきた。しかし、溶剤系塗料では、塗装時に多量の有機溶剤が大気中へ放出されてしまうおそれがある。一般に、塗料中の有機溶剤は、光化学スモッグや地球温暖化の原因物質のひとつとして挙げられている物質であることから、このような物質を使用することは近年の環境保護意識の高まりからすれば好ましいものとは言えない。このような背景から、下塗材についても水性塗料への転換が切望されている。
【０００４】
水性下塗材組成物としては、塩化ビニリデン系合成樹脂エマルションを含む水性下塗材組成物が種々提案されている。このような下塗材組成物は、そのバインダーに含まれる塩素のはたらきによって、良好な密着性が確保できるものである。
塩化ビニリデン系合成樹脂エマルションを含む水性下塗材組成物は、特開平１−１９０７６４号公報、特開昭６１−２２１２５３号公報等に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１９０７６４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開昭６１−２２１２５３号公報（特許請求の範囲）
【０００６】
しかし、上述の特許文献に記載の水性下塗材組成物では、特に、蓄熱しやすい基材等に適用した場合に、塗膜に膨れが発生しやすいという問題があった。
また、シーリング目地部を含む建築物壁面に対して使用した場合には、シーリング目地部において割れが生じるおそれがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような問題点に鑑みなされたものであり、各種基材及び上塗材との密着性に優れ、膨れ、割れの発生を防止することができる水性下塗材組成物を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意研究を行った結果、特定の塩化ビニリデン系合成樹脂エマルションとアクリル系合成樹脂エマルションとを必須成分とする水性下塗材組成物に想到し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の水性下塗材組成物は以下の特徴を有するものである。
１．（Ａ）樹脂を構成する単量体成分として、少なくとも塩化ビニル及び塩化ビニリデンを含み、ガラス転移温度が２０〜５０℃である塩化ビニリデン系合成樹脂エマルション、
（Ｂ）樹脂を構成する単量体成分として、水酸基含有単量体、エポキシ基含有単量体、カルボニル基含有単量体、アミノ基含有単量体、アルコキシシリル基含有単量体、ニトリル基含有単量体からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の極性基含有単量体を、全単量体成分に対し１〜１５重量％含み、ガラス転移温度が−３０〜２０℃であるアクリル系合成樹脂エマルション、
を必須成分とし、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し、（Ｂ）成分を固形分で２０〜１００重量部含有することを特徴とする水性下塗材組成物。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の水性下塗材組成物は、
（Ａ）樹脂を構成する単量体成分として、少なくとも塩化ビニル及び塩化ビニリデンを含み、ガラス転移温度が２０〜５０℃である塩化ビニリデン系合成樹脂エマルション（以下「（Ａ）成分」という）、及び
（Ｂ）樹脂を構成する単量体成分として、水酸基含有単量体、エポキシ基含有単量体、カルボニル基含有単量体、アミノ基含有単量体、アルコキシシリル基含有単量体、ニトリル基含有単量体からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の極性基含有単量体を、全単量体成分に対し１〜１５重量％含み、ガラス転移温度が−３０〜２０℃であるアクリル系合成樹脂エマルション（以下「（Ｂ）成分」という）
を必須成分とするものである。
【００１１】
まず、（Ａ）成分について説明する。
（Ａ）成分は、単量体成分として、少なくとも塩化ビニル及び塩化ビニリデンを含むものであり、これら単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得ることができる。
塩化ビニル及び塩化ビニリデンと共重合可能な単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、ｎ−ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル；
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有単量体；
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；
酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用することができる。
【００１２】
このうち、カルボキシル基含有単量体を単量体成分として使用すれば、（Ａ）成分の機械的安定性、（Ｂ）成分との相溶性を高めることができる。このカルボキシル基含有単量体の比率は、（Ａ）成分を構成する全単量体中に対し、通常０．１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。
【００１３】
（Ａ）成分における必須の単量体成分である塩化ビニルと塩化ビニリデンについては、その単量体重量比率が１００：２０〜５０となるように使用することが望ましい。このような比率で両成分を使用すれば、安定かつ効果的に塩素を導入することが可能となる。
【００１４】
（Ａ）成分は、塩化ビニルと塩化ビニリデンによって塩素が導入されるため、優れた密着性が発揮できるものである。（Ａ）成分における塩素含有量は、（Ａ）成分の樹脂固形分に対し２５〜５０重量％であることが望ましい。塩素含有量が２５重量％より低い場合は、十分な密着性が確保できないおそれがある。塩素含有量が５０重量％より高い場合は、（Ａ）成分の造膜性が低下し、塗膜に割れが生じやすくなる。また、塗膜が高温に晒されたときに膨れが発生しやすくなる。
【００１５】
（Ａ）成分は、上述の成分を乳化重合することによって製造することができる。乳化剤としては、通常の乳化重合に使用可能なものであれば特に限定されず、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等を使用することができる。重合性二重結合を含有する反応性界面活性剤を使用することもできる。
（Ａ）成分では、アンモニア等の塩基性物質を加えることによってｐＨを調整することができる。（Ａ）成分のｐＨは通常５〜１０（好ましくは６〜８）である。
【００１６】
（Ａ）成分のガラス転移温度（以下「Ｔｇ」ともいう）は２０〜５０℃である。本発明では（Ａ）成分のＴｇがこのような範囲内であることにより、塗膜の膨れ発生を防止し、十分な密着性を確保することができる。Ｔｇが２０℃より低い場合は、塗膜に膨れが発生しやすくなる。Ｔｇが５０℃より高い場合は、割れが生じやすくなる。また上塗材との密着性を確保することが困難となる。
なお、本発明におけるＴｇは、Ｆｏｘの計算式により求められる値である。
【００１７】
本発明では、塩素含有量が異なる２種以上の（Ａ）成分を併用することによって、密着性と膨れ防止性をいっそう高めることができる。この場合においては、（Ａ）成分全体の樹脂固形分に対する塩素含有量が２５〜５０重量％となるように、複数種の（Ａ）成分を組み合わせればよい。
【００１８】
具体的に、（Ａ）成分として２種の合成樹脂エマルションを使用する場合には、（Ａ−１）成分として、樹脂固形分に対する塩素含有量が１０〜７０重量％である塩化ビニリデン系合成樹脂エマルション、（Ａ−２）成分として、樹脂固形分に対する塩素含有量が前記（Ａ−１）成分よりも１０重量％以上低い塩化ビニリデン系合成樹脂エマルションを、（Ａ）成分全体の樹脂固形分に対する塩素含有量が２５〜５０重量％となるように混合して使用することが望ましい。
【００１９】
本発明における（Ｂ）成分は、その樹脂を構成する単量体成分として、水酸基含有単量体、エポキシ基含有単量体、カルボニル基含有単量体、アミノ基含有単量体、アルコキシシリル基含有単量体、ニトリル基含有単量体からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の極性基含有単量体を含むものである。（Ｂ）成分においては、このような単量体によって極性基が導入される。本発明では、このような極性基によって（Ａ）成分と（Ｂ）成分との相溶性が高まり、緻密な塗膜が形成されるため、優れた密着性、膨れ防止性を発揮することが可能となる。
【００２０】
具体的に、上述の極性基含有単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート等の水酸基含有単量体；
グリシジル（メタ）アクリレート、ジグリシジルフマレート、３，４−エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシビニルシクロヘキサン、アリルグリシジルエーテル、ε−カプロラクトン変性グリシジル（メタ）アクリレート、β−メチルグリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有単量体；
アクロレイン、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、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のカルボニル基含有単量体；
アミノメチル（メタ）アクリレート、アミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−ビニルピリジン等のアミノ基含有単量体；
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシラン等のアルコキシシリル基含有単量体；
アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル基含有単量体；
等が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用することができる。この中でも特に、水酸基含有単量体、エポキシ基含有単量体から選ばれる１種以上を使用することが望ましい。
【００２１】
（Ｂ）成分における上述の極性基が、塗膜形成時ないしは塗膜形成後に架橋反応を起すものであれば、強靭な塗膜が形成され、密着性、膨れ防止性を向上させることができる。このような架橋反応の組合せとしては、例えば、エポキシ基とカルボキシル基、水酸基とイソシアネート基、カルボニル基とヒドラジド基、アルコキシル基どうし等が挙げられる。
【００２２】
具体的に、（Ｂ）成分の極性基含有単量体としてエポキシ基含有単量体を使用する場合には、（Ａ）成分が単量体成分としてカルボキシル基単量体を含むことが望ましい。このような態様であれば、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との架橋反応によって強靭な塗膜を形成することができる。
（Ｂ）成分が単量体成分として水酸基含有単量体を含む場合には、イソシアネート化合物を併用することができる。イソシアネート化合物としては、例えば、イソシアネート化合物を親水性界面活性剤によって変性した自己乳化型イソシアネート化合物等が使用できる。
また、（Ｂ）成分が単量体成分としてカルボニル基含有単量体を含む場合には、ヒドラジン化合物を併用することができる。ヒドラジン化合物としては、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、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等が使用できる。
【００２３】
上記極性基含有単量体の比率は、極性基の種類等にもよるが、（Ｂ）成分を構成する全単量体成分に対して１〜１５重量％の比率であることが望ましい。極性基含有単量体が１重量％少ない場合は、密着性が低下し、塗膜に膨れが発生しやすくなる。極性基含有単量体が１５重量％より多い場合は、耐水性が低下し、膨れが発生しやすくなる。
【００２４】
（Ｂ）成分は、少なくとも１種以上の上記極性基含有単量体と、これら単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得ることができる。
上記極性基含有単量体と共重合可能な単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレート、ｉ−ノニル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、ｎ−ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル；
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体；
（メタ）アクリルアミド等のアミド基含有単量体；
酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用することができる。
【００２５】
（Ｂ）成分は、上述の成分を乳化重合することによって製造することができる。乳化剤としては、通常の乳化重合に使用可能なものであれば特に限定されず、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等を使用することができる。重合性二重結合を含有する反応性界面活性剤を使用することもできる。
（Ｂ）成分では、アンモニア等の塩基性物質を加えることによってｐＨを調整することができる。（Ｂ）成分のｐＨは通常５〜９（好ましくは６〜８）である。
【００２６】
（Ｂ）成分のＴｇは、−３０〜２０℃、好ましくは−１０〜１０℃である。（Ｂ）成分のＴｇがこのような範囲内であることにより、塗膜の割れ発生を防止することができる。Ｔｇが２０℃より高い場合は、割れが生じやすくなる。Ｔｇが−３０℃より低い場合は、膨れが発生しやすくなる。
【００２７】
本発明の水性下塗材組成物は、上述の（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を混合することによって得られるものである。その混合比率は、（Ａ）成分の固形分１００重量部に対し、（Ｂ）成分を固形分で２０〜１００重量部、好ましくは３０〜８０重量部とする。（Ｂ）が２０重量部より少ない場合は、塗膜に割れが生じやすくなる。（Ｂ）が１００重量部より多い場合は、塗膜に膨れが発生しやすくなる。
また、本発明では、（Ｂ）成分を混合することにより適度な擬塑性を付与することができる。このため、垂直面に塗装を行っても垂れが発生しにくく、一度の塗装で十分な膜厚の塗膜を形成することが可能となる。
【００２８】
本発明組成物では、上述の成分以外に、通常下塗材に配合可能な添加剤を本発明の効果を阻害しない範囲内で添加することもできる。このような添加剤としては、例えば、顔料、染料、骨材、艶消し剤、繊維、増粘剤、レベリング剤、可塑剤、造膜助剤、凍結防止剤、防腐剤、抗菌剤、防黴剤、分散剤、消泡剤、触媒、架橋剤、ｐＨ調整剤等が挙げられる。
【００２９】
本発明組成物は、主に建築物や土木構造物の基材に対して適用することができる。このような基材としては、特に限定されず、例えば、コンクリート、モルタル、あるいはスレート板、押出し成形板、サイディングボード、ＡＬＣ板等の各種ボード類等が挙げられる。これら基材は既に塗膜が形成されたものであってもよい。
特に、本発明組成物は、シーリング材を含む基材に対して好適に使用することができる。一般に、基材として上述のような各種ボードが使用されている場合、ボードの継目部分においては、防水性等を付与するためにシーリング材が打設されている。本発明組成物は、このようなボードの継ぎ目部分を含む被塗面全面に対して適用しても、塗膜の割れ発生を防止することができる。
【００３０】
本発明組成物の塗装においては、公知の塗装器具を用いることができる。塗装器具としては、例えば、スプレー、ローラー、刷毛等を使用することができる。
塗付量は、通常１００〜２５０ｇ／ｍ^２である。塗装時には水を用いて下塗材を希釈することもできる。乾燥時間は、常温で概ね２〜２４時間程度である。
【００３１】
本発明下塗材組成物を塗装した後には、各種上塗材を塗装することができる。本発明では、塗料の種類、光沢の程度等を問わず、各種の広範な上塗材を使用することができる。具体的に使用可能な塗料としては、例えば、合成樹脂エマルションペイント、つや有り合成樹脂エマルションペイント、非水分散形樹脂エナメル等のフラット系塗料、ＪＩＳＡ６９０９に規定される建築用仕上塗材、例えば、リシン塗料、単層弾性塗材等の薄付け仕上塗材、スタッコ塗料等の厚付け仕上塗材及び複層仕上塗材等、その他多彩模様塗料、石材調仕上塗材、砂岩調仕上塗材等が挙げられる。
これら上塗材の結合剤としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂等、あるいはこれらの複合系等が使用可能である。これらは１種または２種以上で使用することができる。また、これら結合剤は架橋反応性を有するものであってもよい。架橋反応性を有する結合剤を使用した場合は、塗膜の耐水性、耐候性、耐薬品性等を向上させることができる。
これら上塗材は、水または弱溶剤を媒体とするものが好適である。このような上塗材は環境対応形の塗料として好ましいものである。
【００３２】
上塗材の塗装においては、公知の塗装器具を用いることができる。塗装器具としては、例えば、スプレー、ローラー、刷毛、コテ等を使用することができる。上塗材の塗付量は、使用する塗料や塗装器具の種類、仕上塗膜の表面形状等に応じて適宜設定すればよい。塗装時には、必要に応じ塗料を希釈することもできる。
【００３３】
【実施例】
以下に本発明の効果を明確にするため、実施例、比較例を挙げて説明する。なお、水性下塗材組成物の製造においては、表１に示す原料を使用した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
（実施例１）
塩化ビニリデン系合成樹脂エマルションＡ９１重量部、塩化ビニリデン系合成樹脂エマルションＢ９１重量部、アクリル系合成樹脂エマルションＡ９０重量部を常法にて均一に混合することにより、水性下塗材組成物１を製造した。
得られた水性下塗材組成物について以下の試験を行った。水性下塗材組成物１については、いずれの試験においても優れた結果を得ることができた。
【００３６】
（１）温水浸漬後の耐膨れ性試験
３００×３００×６ｍｍのフレキシルボードに、水性下塗材用組成物１を塗付量１５０ｇ／ｍ^２で刷毛塗りし、温度２３℃・相対湿度５０％雰囲気下（以下、標準状態という）で２時間乾燥養生後、この塗装面に、つや有合成樹脂エマルションペイント「ＳＫ水性ＥＬコート」（エスケー化研株式会社製）を塗付量３００ｇ／ｍ^２で刷毛塗りし、標準状態で１４日間養生した。
このようにして作製した試験体を５０℃の温水に２４時間浸漬の後、塗膜の表面状態を観察した。このとき、膨れが発生しなかったものを○、膨れが発生したものを×、として評価を行った。
【００３７】
（２）温水浸漬後の密着性試験
３００×３００×６ｍｍのフレキシルボードに、水性下塗材用組成物を塗付量１５０ｇ／ｍ^２で刷毛塗りし、温度２３℃・相対湿度５０％雰囲気下（以下、標準状態という）で２時間乾燥養生後、この塗装面に、つや有合成樹脂エマルションペイント「ＳＫ水性ＥＬコート」（エスケー化研株式会社製）を塗付量３００ｇ／ｍ^２で刷毛塗りし、標準状態で１４日間養生した。
このようにして作製した試験体を５０℃の温水に２４時間浸漬の後、温水から引き上げて標準状態にて乾燥させ、ＪＩＳＫ５６００５−６「クロスカット法」による密着性試験を行った。この試験では、残存している塗膜片の数によって評価を行った。
【００３８】
（３）耐割れ性試験
３００×３５０×６ｍｍのフレキシルボードに、３００×５０×６ｍｍのフレキシルボード４枚を均等に貼り付け、その間隙に形成された３本の目地部（３００×５０×６ｍｍ）に低モジュラス形シーリング材（２成分形シリコン系）を打設し、標準状態にて４日間養生した。その後、試験体表面の全面に対し水性下塗材用組成物１を塗付量１５０ｇ／ｍ^２で刷毛塗りし、標準状態にて２４時間放置した。このとき、割れが発生しなかったものを○、割れが発生したものを×、として評価を行った。
【００３９】
【表２】

【００４０】
（実施例２）
表２に示す混合比率にて水性下塗材組成物を製造し、実施例１と同様に試験を行った。実施例２では、いずれの試験においても優れた結果を得ることができた。
【００４１】
（実施例３）
表２に示す混合比率にて水性下塗材組成物を製造し、実施例１と同様に試験を行った。実施例３では、いずれの試験においても優れた結果を得ることができた。
【００４２】
（比較例１）
表２に示す混合比率にて水性下塗材組成物を製造し、実施例１と同様に試験を行った。比較例３では、耐割れ性試験において異常が認められた。
【００４３】
（比較例２〜５）
表２に示す混合比率にて水性下塗材組成物を製造し、実施例１と同様に試験を行った。比較例２〜５では、耐膨れ性試験及び密着性試験において異常が認められた。
【００４４】
（比較例６）
表２に示す混合比率にて水性下塗材組成物を製造し、実施例１と同様に試験を行った。比較例６では、耐割れ性試験において異常が認められた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の水性下塗材組成物は、各種基材及び上塗材との密着性に優れ、膨れ、割れの発生を防止することができるものである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel aqueous primer composition. The aqueous undercoat material composition of the present invention can be suitably used particularly for a building wall surface including a sealing joint.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In buildings, civil engineering structures, and the like, paint finishing is performed to protect the frame and improve aesthetics. In such a coating finish, a top coat material is usually applied after a base coat material is applied. The undercoating material used at this time is a material that plays a role in suppressing the adverse effects of various types of bases and ensuring the adhesion of the topcoating material to the bases.
[0003]
Conventionally, a solvent-based paint using an organic solvent as a medium has been mainly used as an undercoat material. However, in the case of a solvent-based paint, a large amount of an organic solvent may be released into the atmosphere during coating. In general, organic solvents in paints are substances that are listed as one of the causes of photochemical smog and global warming. Not good. From such a background, conversion of the undercoat material to a water-based paint is also desired.
[0004]
As an aqueous undercoat material composition, various aqueous undercoat material compositions including a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion have been proposed. In such an undercoat material composition, good adhesion can be ensured by the action of chlorine contained in the binder.
Aqueous undercoat material compositions containing a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion are disclosed in JP-A-1-190765, JP-A-61-222153, and the like.
[0005]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-190764 (Claims)
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-221253 (Claims)
[0006]
However, the aqueous undercoat material composition described in the above-mentioned patent documents has a problem that the coating film easily swells particularly when applied to a substrate or the like which easily stores heat.
In addition, when used on a building wall including a sealing joint, there is a possibility that a crack may occur at the sealing joint.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an aqueous undercoat material composition that has excellent adhesion to various base materials and an overcoat material, and that can prevent swelling and cracking. It is intended for that purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research, the present inventors have conceived of an aqueous undercoat material composition containing a specific vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion and an acrylic synthetic resin emulsion as essential components, and have completed the present invention.
[0009]
That is, the aqueous undercoat material composition of the present invention has the following characteristics.
1. (A) a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion containing at least vinyl chloride and vinylidene chloride as a monomer component constituting the resin, and having a glass transition temperature of 20 to 50 ° C;
(B) The monomer components constituting the resin include a hydroxyl group-containing monomer, an epoxy group-containing monomer, a carbonyl group-containing monomer, an amino group-containing monomer, an alkoxysilyl group-containing monomer, and a nitrile group. Acrylic resin containing at least one or more polar group-containing monomers selected from the group consisting of monomer-containing monomers in an amount of 1 to 15% by weight based on all monomer components, and having a glass transition temperature of -30 to 20 ° C. Synthetic resin emulsion,
An aqueous undercoating material composition comprising: (A) an essential component; and (B) a component (B) in an amount of 20 to 100 parts by weight on a solid basis relative to 100 parts by weight of a solid content of the component (A).
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The aqueous undercoat material composition of the present invention,
(A) a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion containing at least vinyl chloride and vinylidene chloride as a monomer component constituting the resin and having a glass transition temperature of 20 to 50 ° C (hereinafter referred to as “component (A)”); (B) The monomer components constituting the resin include a hydroxyl group-containing monomer, an epoxy group-containing monomer, a carbonyl group-containing monomer, an amino group-containing monomer, an alkoxysilyl group-containing monomer, and a nitrile group. Acrylic resin containing at least one or more polar group-containing monomers selected from the group consisting of monomer-containing monomers in an amount of 1 to 15% by weight based on all monomer components, and having a glass transition temperature of -30 to 20 ° C. Synthetic resin emulsion (hereinafter referred to as "component (B)")
Is an essential component.
[0011]
First, the component (A) will be described.
The component (A) contains at least vinyl chloride and vinylidene chloride as monomer components, and can be obtained by copolymerization of these monomers with a copolymerizable monomer.
Examples of monomers copolymerizable with vinyl chloride and vinylidene chloride include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl ( (Meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, i-nonyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) (Meth) acrylates such as acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate;
Hydroxyl-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth) acrylate;
Carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid and maleic acid;
Examples include vinyl acetate and styrene. These can be used alone or in combination of two or more.
[0012]
When the carboxyl group-containing monomer is used as the monomer component, the mechanical stability of the component (A) and the compatibility with the component (B) can be improved. The ratio of the carboxyl group-containing monomer is usually from 0.1 to 10% by weight, preferably from 1 to 5% by weight, based on all the monomers constituting the component (A).
[0013]
It is desirable to use vinyl chloride and vinylidene chloride, which are essential monomer components in the component (A), so that the monomer weight ratio is 100: 20 to 50. When both components are used in such a ratio, chlorine can be stably and effectively introduced.
[0014]
The component (A) can exhibit excellent adhesion since chlorine is introduced by vinyl chloride and vinylidene chloride. The chlorine content of the component (A) is desirably 25 to 50% by weight based on the resin solid content of the component (A). If the chlorine content is lower than 25% by weight, sufficient adhesion may not be ensured. When the chlorine content is higher than 50% by weight, the film forming property of the component (A) is reduced, and the coating film is liable to crack. In addition, when the coating film is exposed to a high temperature, swelling is likely to occur.
[0015]
The component (A) can be produced by emulsion polymerization of the above components. The emulsifier is not particularly limited as long as it can be used for ordinary emulsion polymerization. For example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used. Reactive surfactants containing polymerizable double bonds can also be used.
In the component (A), the pH can be adjusted by adding a basic substance such as ammonia. The pH of the component (A) is usually 5 to 10 (preferably 6 to 8).
[0016]
The glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tg”) of the component (A) is from 20 to 50 ° C. In the present invention, when the Tg of the component (A) is within such a range, the occurrence of blistering of the coating film can be prevented, and sufficient adhesion can be ensured. When Tg is lower than 20 ° C., the coating film tends to swell. When Tg is higher than 50 ° C., cracks are likely to occur. Also, it is difficult to ensure the adhesion to the topcoat material.
Note that Tg in the present invention is a value obtained by a Fox calculation formula.
[0017]
In the present invention, by using two or more components (A) having different chlorine contents in combination, the adhesion and the prevention of blistering can be further improved. In this case, a plurality of types of component (A) may be combined so that the chlorine content of the entire component (A) relative to the resin solid content is 25 to 50% by weight.
[0018]
Specifically, when two types of synthetic resin emulsions are used as the component (A), the vinylidene chloride-based synthetic resin having a chlorine content of 10 to 70% by weight based on the resin solid content is used as the component (A-1). An emulsion, a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion having a chlorine content of at least 10% by weight lower than the component (A-1) as the component (A-2) as the component (A-2), based on the total resin solid content of the component (A) It is desirable to mix and use so that the chlorine content is 25 to 50% by weight.
[0019]
The component (B) in the present invention includes, as monomer components constituting the resin, a hydroxyl group-containing monomer, an epoxy group-containing monomer, a carbonyl group-containing monomer, an amino group-containing monomer, and an alkoxysilyl group. It contains at least one or more polar group-containing monomers selected from the group consisting of monomer-containing monomers and nitrile group-containing monomers. In the component (B), a polar group is introduced by such a monomer. In the present invention, the compatibility between the component (A) and the component (B) is enhanced by such a polar group, and a dense coating film is formed, so that it is possible to exhibit excellent adhesion and anti-swelling properties. It becomes.
[0020]
Specifically, examples of the above-described polar group-containing monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and ethylene glycol mono (meth). Hydroxyl-containing monomers such as acrylate and glycerol mono (meth) acrylate;
Glycidyl (meth) acrylate, diglycidyl fumarate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, 3,4-epoxyvinylcyclohexane, allyl glycidyl ether, ε-caprolactone-modified glycidyl (meth) acrylate, β-methylglycidyl (meth) ) Epoxy group-containing monomers such as acrylates;
Carbonyl group-containing monomers such as acrolein, diacetone (meth) acrylamide, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, and vinyl butyl ketone;
Aminomethyl (meth) acrylate, aminoethyl (meth) acrylate, N-methylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, Amino group-containing monomers such as N-diethylaminoethyl (meth) acrylate and 2-vinylpyridine;
alkoxysilyl group-containing monomers such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltriethoxysilane;
Nitrile group-containing monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile;
And the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is particularly desirable to use one or more selected from a hydroxyl group-containing monomer and an epoxy group-containing monomer.
[0021]
If the above-mentioned polar group in the component (B) causes a crosslinking reaction during or after the formation of the coating film, a tough coating film is formed, and the adhesion and the prevention of blistering can be improved. Examples of such a combination of crosslinking reactions include epoxy groups and carboxyl groups, hydroxyl groups and isocyanate groups, carbonyl groups and hydrazide groups, and alkoxyl groups.
[0022]
Specifically, when an epoxy group-containing monomer is used as the polar group-containing monomer of the component (B), the component (A) desirably contains a carboxyl group monomer as a monomer component. In such an embodiment, a tough coating film can be formed by a crosslinking reaction between the component (A) and the component (B).
When the component (B) contains a hydroxyl group-containing monomer as a monomer component, an isocyanate compound can be used in combination. As the isocyanate compound, for example, a self-emulsifying isocyanate compound obtained by modifying an isocyanate compound with a hydrophilic surfactant can be used.
When the component (B) contains a carbonyl group-containing monomer as a monomer component, a hydrazine compound can be used in combination. Examples of the hydrazine compound include oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, and sebacic acid dihydrazide.
[0023]
The ratio of the polar group-containing monomer depends on the type of the polar group and the like, but is preferably 1 to 15% by weight based on all the monomer components constituting the component (B). When the amount of the polar group-containing monomer is less than 1% by weight, the adhesiveness is reduced, and the coating film tends to swell. When the content of the polar group-containing monomer is more than 15% by weight, water resistance is reduced, and swelling is likely to occur.
[0024]
The component (B) can be obtained by copolymerizing at least one or more of the above-mentioned polar group-containing monomers and a monomer copolymerizable with these monomers.
Examples of the monomer copolymerizable with the polar group-containing monomer include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i- Butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, i-nonyl (meth) acrylate, n-decyl ( (Meth) acrylates such as meth) acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate and lauryl (meth) acrylate;
Carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid and maleic acid;
Amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide;
Examples include vinyl acetate and styrene. These can be used alone or in combination of two or more.
[0025]
The component (B) can be produced by emulsion polymerization of the above components. The emulsifier is not particularly limited as long as it can be used for ordinary emulsion polymerization. For example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant and the like can be used. Reactive surfactants containing polymerizable double bonds can also be used.
In the component (B), the pH can be adjusted by adding a basic substance such as ammonia. The pH of the component (B) is usually 5 to 9 (preferably 6 to 8).
[0026]
The component (B) has a Tg of -30 to 20C, preferably -10 to 10C. When the Tg of the component (B) is within such a range, the occurrence of cracks in the coating film can be prevented. If Tg is higher than 20 ° C., cracks are likely to occur. When Tg is lower than −30 ° C., swelling is likely to occur.
[0027]
The aqueous undercoat material composition of the present invention is obtained by mixing the above components (A) and (B). The mixing ratio of the component (B) is 20 to 100 parts by weight, preferably 30 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the component (A). When (B) is less than 20 parts by weight, the coating film is liable to crack. When (B) is more than 100 parts by weight, blisters tend to occur in the coating film.
Further, in the present invention, appropriate pseudoplasticity can be imparted by mixing the component (B). For this reason, dripping is unlikely to occur even when coating is performed on a vertical surface, and a coating film having a sufficient film thickness can be formed by a single coating.
[0028]
In the composition of the present invention, in addition to the above-described components, additives that can be generally blended with the undercoat material can be added within a range not to impair the effects of the present invention. Such additives include, for example, pigments, dyes, aggregates, matting agents, fibers, thickeners, leveling agents, plasticizers, film-forming auxiliaries, antifreezing agents, preservatives, antibacterial agents, fungicides Agents, dispersants, defoamers, catalysts, crosslinking agents, pH adjusters, and the like.
[0029]
The composition of the present invention can be mainly applied to base materials of buildings and civil engineering structures. Such a substrate is not particularly limited, and examples thereof include concrete, mortar, and various boards such as a slate plate, an extruded plate, a siding board, and an ALC plate. These substrates may have a coating film already formed.
In particular, the composition of the present invention can be suitably used for a substrate containing a sealing material. Generally, when the above-mentioned various boards are used as a base material, a sealing material is cast at a joint portion of the board in order to impart waterproofness or the like. Even when the composition of the present invention is applied to the entire surface to be coated including the seam portion of such a board, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the coating film.
[0030]
In the coating of the composition of the present invention, known coating equipment can be used. As the coating device, for example, a spray, a roller, a brush, or the like can be used.
The coating amount is usually 100 to 250 g / m ² . At the time of painting, the undercoat material can be diluted with water. The drying time is about 2 to 24 hours at room temperature.
[0031]
After applying the undercoat material composition of the present invention, various overcoat materials can be applied. In the present invention, various types of overcoat materials can be used irrespective of the type of paint and the degree of gloss. Specific examples of paints that can be used include, for example, synthetic resin emulsion paint, glossy synthetic resin emulsion paint, flat paints such as non-aqueous dispersion type resin enamel, and architectural finish coating materials specified in JIS A 6909, for example. , Lysine paint, thin finish paint such as single-layer elastic paint, thick finish paint such as stucco paint, multi-layer finish paint, etc., other multi-colored paint, stone finish finish, sandstone finish finish And the like.
As a binder for these overcoating materials, for example, vinyl acetate resin, polyester resin, alkyd resin, vinyl chloride resin, epoxy resin, acrylic resin, urethane resin, acrylic silicone resin, fluororesin, or the like, or a composite thereof is used. It is possible. These can be used alone or in combination of two or more. Further, these binders may have crosslinking reactivity. When a binder having crosslinking reactivity is used, the water resistance, weather resistance, chemical resistance, and the like of the coating film can be improved.
These overcoating materials are preferably those using water or a weak solvent as a medium. Such a topcoat material is preferable as an environmentally friendly paint.
[0032]
In the coating of the topcoat material, a known coating tool can be used. As the coating device, for example, a spray, a roller, a brush, an iron, and the like can be used. The amount of the topcoat material to be applied may be appropriately set according to the type of paint or coating equipment to be used, the surface shape of the finished coating film, and the like. At the time of painting, the paint can be diluted as needed.
[0033]
【Example】
Hereinafter, in order to clarify the effects of the present invention, examples and comparative examples will be described. In the production of the aqueous undercoat material composition, the raw materials shown in Table 1 were used.
[0034]
[Table 1]

[0035]
(Example 1)
Aqueous undercoat material composition 1 was produced by uniformly mixing 91 parts by weight of vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion A, 91 parts by weight of vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion B, and 90 parts by weight of acrylic synthetic resin emulsion A by a conventional method.
The following tests were performed on the obtained aqueous undercoat material composition. Regarding the aqueous undercoat material composition 1, excellent results could be obtained in any of the tests.
[0036]
(1) the flexibility le board耐膨is testing 300 × 300 × 6 mm after immersion in hot water, then brushing the aqueous basecoat material composition 1 in coat-weight 150 g / ^{m 2,} temperature 23 ° C. · 50% relative humidity After drying and curing for 2 hours under an atmosphere (hereinafter referred to as a standard state), a glossy synthetic resin emulsion paint “SK aqueous EL coat” (manufactured by SK Chemical Co., Ltd.) was applied to the painted surface at a coating amount of 300 g / m ² . It was brushed and cured under standard conditions for 14 days.
After immersing the test specimen thus prepared in warm water at 50 ° C. for 24 hours, the surface condition of the coating film was observed. At this time, the evaluation was made as ○ when no swelling occurred and x when swelling occurred.
[0037]
(2) Adhesion test after immersion in warm water A 300 × 300 × 6 mm flexible board was brush-coated with a water-based undercoat material composition at a coating amount of 150 g / m ² under an atmosphere of a temperature of 23 ° C and a relative humidity of 50%. After drying and curing for 2 hours under a standard condition (hereinafter referred to as a standard condition), the coated surface is brush-coated with a glossy synthetic resin emulsion paint “SK aqueous EL coat” (manufactured by SK Chemical Co., Ltd.) at a coating amount of 300 g / m ^2. And cured under standard conditions for 14 days.
The test specimen thus prepared was immersed in warm water at 50 ° C. for 24 hours, pulled up from the warm water, dried in a standard state, and subjected to an adhesion test according to JIS K5600 5-6 “Cross-cut method”. In this test, evaluation was made based on the number of remaining coating film pieces.
[0038]
(3) Crack Resistance Test Four 300 × 50 × 6 mm flexile boards were evenly stuck to a 300 × 350 × 6 mm flexile board, and three joint portions (300 × 50 .Times.6 mm), a low modulus type sealing material (two-component silicon type) was cast, and cured under standard conditions for 4 days. Thereafter, the composition 1 for an aqueous undercoat material was brush-coated on the entire surface of the specimen at a coating amount of 150 g / m ² , and allowed to stand in a standard state for 24 hours. At this time, the case where no crack occurred was evaluated as ○, and the case where cracks occurred was evaluated as x.
[0039]
[Table 2]

[0040]
(Example 2)
Aqueous undercoat material compositions were produced at the mixing ratios shown in Table 2 and tested in the same manner as in Example 1. In Example 2, excellent results could be obtained in any of the tests.
[0041]
(Example 3)
Aqueous undercoat material compositions were produced at the mixing ratios shown in Table 2 and tested in the same manner as in Example 1. In Example 3, excellent results could be obtained in any of the tests.
[0042]
(Comparative Example 1)
Aqueous undercoat material compositions were produced at the mixing ratios shown in Table 2 and tested in the same manner as in Example 1. In Comparative Example 3, an abnormality was observed in the crack resistance test.
[0043]
(Comparative Examples 2 to 5)
Aqueous undercoat material compositions were produced at the mixing ratios shown in Table 2 and tested in the same manner as in Example 1. In Comparative Examples 2 to 5, abnormalities were observed in the swelling resistance test and the adhesion test.
[0044]
(Comparative Example 6)
Aqueous undercoat material compositions were produced at the mixing ratios shown in Table 2 and tested in the same manner as in Example 1. In Comparative Example 6, abnormalities were observed in the crack resistance test.
[0045]
【The invention's effect】
The aqueous undercoat material composition of the present invention has excellent adhesion to various base materials and overcoat materials, and can prevent swelling and cracking.

Claims

(A) a vinylidene chloride-based synthetic resin emulsion containing at least vinyl chloride and vinylidene chloride as a monomer component constituting the resin and having a glass transition temperature of 20 to 50 ° C;
(B) The monomer components constituting the resin include a hydroxyl group-containing monomer, an epoxy group-containing monomer, a carbonyl group-containing monomer, an amino group-containing monomer, an alkoxysilyl group-containing monomer, and a nitrile group. Acrylic resin containing at least one or more polar group-containing monomers selected from the group consisting of monomer-containing monomers in an amount of 1 to 15% by weight based on all monomer components, and having a glass transition temperature of -30 to 20 ° C. Synthetic resin emulsion,
An aqueous undercoating material composition comprising: (B) an essential component, and 20 to 100 parts by weight of the solid component (B) based on 100 parts by weight of the solid component (A).