JP2004196914A - Aqueous sealer composition for inorganic base material, and method for preparing surface of inorganic base material using the same - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、無機質基材表面のシーラー塗装に使用される無機質基材用水系シーラー組成物、および該組成物を用いた無機質基材の下地処理方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来から、無機質基材は、不燃建材板として内外装、屋根等に広く使用されている。しかしながら、無機質基材は、その材質がアルカリ性であるため、基材表面にアルカリ分の染み出し〔白華（エフロレッセンス）〕を発生する恐れがあり、これを防止する必要がある。さらに、該基材表面の粉化を防止し、脆部を固化・強化等する必要もある。したがって、無機質基材表面を塗装する場合、一般的に、まず表面にシーラー塗装を施し、さらに美観等を目的として上塗り塗装を施すことにより塗装作業を行う。
【０００３】
上記無機質基材のシーラー塗装は、従来から、含浸シーラー塗装を行った後に下塗り塗装を行う２工程により行われている。そのような２工程のシーラー塗装は、具体的には、まず、シーラー塗膜と無機質基材とを強固に付着するために、無機質基材表面に多量の溶剤で希釈されたイソシアネート溶液やエポキシ樹脂溶液を含浸シーラーとして塗布し、その後基材を隠ぺいする下塗り塗料を塗布することにより行われている。このような２工程のシーラー塗装から得られるシーラー塗膜は、基材への付着性は良好であり、かつ、シーラー塗装をした後、時間的な制限なく上塗り塗装を行うことができる。しかしながら、このようなシーラー塗装は、その塗装作業が２工程であるため、作業効率が悪いという問題があった。
【０００４】
その他のシーラー塗装方法としては、溶剤系常温硬化（反応）型樹脂塗料（２液型アクリルウレタン樹脂塗料）を無機質基材に塗布する１工程の塗装方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
このような溶剤系塗料を用いた１工程の塗装方法は、得られるシーラー塗膜と無機質基材との付着性が良好であり、さらに作業効率も良好である。しかしながら、シーラー塗膜を形成した後、上塗り塗装をするまでの時間に制限があった。
【０００５】
一方、近年、有機溶剤による大気汚染、水質汚染、土壌汚染などの環境汚染や、人体への影響が危惧されており、シーラー塗装においても溶剤を使用しない塗料が求められてきている。
そのようなシーラー塗装に用いられる含浸シーラーとして、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーを多量の水に希釈した水系含浸シーラーが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この水系含浸シーラーを無機質基材に塗布した後、さらにその後基材を隠ぺいする塗料として樹脂エマルジョン塗料を塗布すれば、溶剤を用いることなくシーラー塗装を行うことができる。
【０００６】
このような２工程の水系シーラー塗装から得られるシーラー塗膜は、基材への付着性は良好であり、かつ、シーラー塗装をした後、時間的な制限なく上塗り塗装を行うことができる。しかしながら、このような溶剤を使用しない水系のシーラー塗装においても、塗装作業を２工程で行う必要があるため、作業効率が悪いという問題が依然としてあった。
【０００７】
また、上記水系含浸シーラーと樹脂エマルジョンとを混合して水系シーラー組成物を調製すれば、シーラー塗装を１工程で行うことができる。しかしながら、そのような混合物は、混合後すぐにゲル化物が生成されるので、塗装が困難であった。したがって、シーラー塗装を１工程で行うことができ、かつ、塗装作業の作業性および安全性が高く、無機質基材への付着性に優れ、さらにシーラー塗膜を形成した後、上塗り塗装をするまでの時間に制限のないインターバルフリーの水系のシーラー組成物が求められていた。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２８０８３９９号公報
【特許文献２】
特許第３２０１６６０号公報
【０００９】
【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、塗装作業の作業性および安全性が高く、無機質基材への付着性に優れ、さらにシーラー塗膜を形成した後、上塗り塗装をするまでの時間に制限のないインターバルフリーの無機質基材用水系シーラー組成物、および該組成物を用いた無機質基材の下地表面処理方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【発明の概要】
本発明に係る無機質基材用水系シーラー組成物は、
（Ａ）乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーと、
（Ｂ）エマルジョン樹脂液と
を混合してなり、
上記エマルジョン樹脂液（Ｂ）のｐＨが９未満であることを特徴とする。
【００１１】
上記エマルジョン樹脂液（Ｂ）が、（メタ）アクリルレートから誘導される成分単位からなる重合体、または該成分単位と（メタ）アクリルレートに共重合可能な単量体から誘導される成分単位とを有する共重合体を含有する、アクリル樹脂のエマルジョン溶液であることが好ましい。
また、上記アクリル樹脂が、活性水素を有する官能基を側鎖に有しないことも好ましい。
【００１２】
上記乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）が、メチレンビス（4-シクロヘキシルイソシアネート）、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート、およびトリレンジイソシアネートのうちいずれか１種または２以上と、非イオン系界面活性剤とが結合した乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーであることが好ましい。
【００１３】
上記乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）の塗膜形成成分重量（ａ）と、エマルジョン樹脂液（Ｂ）の塗膜形成成分重量（ｂ）の重量比（ａ／ｂ）が５／２５〜１００／２５であるが好ましい。
本発明に係る無機質基材の下地処理方法は、上記の無機質基材用水系シーラー組成物からなるシーラー塗膜を無機質基材の表面に形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るシーラー塗膜付き無機質基材は、上記の無機質基材用水系シーラー組成物からなるシーラー塗膜が、無機質基材の表面に形成されていることを特徴とする。
本発明に係る無機質基材の塗装方法は、上記の無機質基材用水系シーラー組成物からなるシーラー塗膜を無機質基材表面に形成させた後、さらに該塗膜表面に、上塗り塗装を施すことを特徴とする。
【００１５】
また、上記上塗り塗装用の塗料組成物が、アクリル系塗料組成物、エポキシ系塗料組成物、またはウレタン系塗料組成物であることが好ましい。
本発明に係る塗膜付き無機質基材は、上記の無機質基材の塗装方法により製造されることを特徴とする。
【００１６】
【発明の具体的説明】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る無機質基材用水系シーラー組成物は、
（Ａ）乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーと、（Ｂ）エマルジョン樹脂液とを混合してなる。
【００１７】
以下、上記各成分について説明する。
( Ａ）乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー
本発明に用いられる乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）は、イソシアネート化合物と、非イオン系界面活性剤とが結合した乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーそのもの、あるいはこれをイソシアネート化合物に溶解させて用いられる。このようなプレポリマー１００重量％には、イソシアネート基が、５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％の量で残存していることが望ましい。残存するイソシアネート基が、上記範囲にあると、シーラー塗膜と無機質基材との接着性が優れ、さらにシーラー塗膜の強度が向上するため好ましい。
【００１８】
上記イソシアネート化合物としては、メチレンビス（4-シクロヘキシルイソシアネート）［ＨＭＤＩ］、ヘキサメチレンジイソシアネート［ＨＤＩ］、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート［ＭＤＩ］、トリレンジイソシアネート［ＴＤＩ］、キシリレンジイソシアネート［ＸＤＩ］、イソホロンジイソシアネート［ＩＰＤＩ］などが挙げられる。これらのうちでは、ＨＭＤＩ、ＨＤＩ、ＭＤＩ、ＴＤＩ好ましく、水との反応性の緩やかな無黄変型のＨＭＤＩ、ＨＤＩがさらに好ましい。そのような無機質基材用下地処理組成物から得られるシーラー塗膜は、無機質基材と強固に付着し、強度がより高くなり好ましい。
【００１９】
上記のようなイソシアネート化合物は、単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。
上記非イオン系界面活性剤としては、高級アルコールにエチレンオキシドを付加して得られる非イオン界面活性剤が用いられる。その非イオン系界面活性剤としては、下記一般式
ＲＯ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ
（Ｒは、炭素数１〜１８のアルキル基であり、ｎ＝２〜１８の整数である。）
で示されるポリエチレングリコールエーテル等が使用される。
【００２０】
このポリエチレングリコールエーテルには自己乳化性があるため、該ポリエチレングリコールエーテルとイソシアネート化合物との重合反応物は、水による乳化希釈が可能となる。
この乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）は、本発明の無機質基材用水系シーラー組成物から形成されるシーラー塗膜（１００重量％）に、１０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％の量で含有されることが望ましい。このプレポリマー（Ａ）の含量が上記範囲であると、無機質基材に対する接着性、さらに強度や耐久性に優れるシーラー塗膜を形成することができる。
【００２１】
このような乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）としては、具体的には、ハイビゾールＬ含浸シーラー（中国塗料（株）製）などが挙げられる。
（Ｂ）エマルジョン樹脂液
本発明に用いられるエマルジョン樹脂液（Ｂ）は、そのｐＨが９．０未満、好ましくは８．０以下、さらに好ましくは３．０〜８．０に調整されていることが望ましい。エマルジョン樹脂液（Ｂ）のｐＨが上記範囲であることにより、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）と混合しても、混合後すぐにゲル化物が生成されることがないため、得られた無機質基材用水系シーラー組成物を用いてシーラー塗装を１工程で行うことができる。
【００２２】
このようなｐＨの調整されたエマルジョン樹脂液（Ｂ）は、エマルジョン樹脂液に、酢酸溶液、アンモニア溶液等を適宜選択して目的のｐＨとなるように適量添加することにより得られる。また、エマルジョン樹脂液（Ｂ）調製時に使用される水のｐＨを予め調整しておいてもよい。
そのようなエマルジョン樹脂液（Ｂ）としては、アクリル樹脂エマルジョン溶液等が挙げられ、このアクリル樹脂エマルジョン溶液に含有されるアクリル樹脂は、（メタ）アクリレートの単独重合体、または（メタ）アクリレートと（メタ）アクリレートに共重合可能な単量体との共重合体であることが好ましい。
【００２３】
アクリル樹脂が、（メタ）アクリレートと（メタ）アクリレートに共重合可能な単量体との共重合体である場合、（メタ）アクリレートから誘導される成分単位が２０〜９９．９重量％、好ましくは４０〜９９．５重量％、該成分単位に共重合可能な単量体から誘導される成分単位が０．１〜８０重量％、好ましくは０．５〜６０重量％の量で構成される。但し、アクリル樹脂中の全成分単位量を１００重量％とする。
【００２４】
このアクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５，０００〜３０万、好ましくは５万〜２０万であることが望ましい。
本発明で用いられるアクリル樹脂が、上記組成または分子量であることにより、強度の高いシーラー塗膜を形成し、さらにシーラー塗膜と後述する上塗り塗膜とを強固に付着させることができる。
【００２５】
また、上記アクリル樹脂のガラス転移点Ｔｇは、２０〜７０℃、好ましくは３０〜５０℃が望ましい。このようなアクリル樹脂を用いることによって、塗装板のブロッキング対策から好ましい。
また、このアクリル樹脂は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基等の活性水素を有する官能基を側鎖に有しないアクリル樹脂であることが好ましい。アクリル樹脂がこのような官能基を側鎖に有しないことにより、該アクリル樹脂と前記の乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーとが反応しないため、無機質基材用水系シーラー組成物を調製した後、約８時間まで使用することができる。
【００２６】
本発明に用いられるアクリル樹脂は、上記成分組成、上記重量平均分子量、およびガラス転移点等となるようにモノマーを適宜選択し、公知の方法、たとえば溶液ラジカル重合法などにより製造される。
上記重合または共重合可能なモノマーとしては、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレートに共重合可能な単量体が用いられる。
【００２７】
上記（メタ）アクリレートとして、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ-プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸（ｎ-，ｉ-，ｔ-）ブチル、（メタ）アクリル酸n-ヘキシル、（メタ）アクリル酸２-エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ-オクチル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等の（メタ）アクリル酸の炭素数１〜１８のアルキルエステルまたはシクロアルキルエステル；
（メタ）アクリル酸メトキシブチル、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシブチル等の（メタ）アクリル酸の炭素数２〜１８のアルコキシエステル；
ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のジアルキルアミノエステル；
グリシジルメタクリレートなどを挙げることができる。
【００２８】
本発明においては、表１に示される、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ-ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n-ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレートを用いることが好ましい。
【００２９】
これらモノマーは、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３０】
【表１】
一方、（メタ）アクリレートに共重合可能なモノマーとしては、スチレン、酢酸ビニル、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、アクリル酸、アクリル酸アミド、ビニルトルエン、アクリロニトリル、脂肪族カルボン酸金属（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
本発明においては、スチレン、酢酸ビニル、メタクリル酸、アクリル酸を用いることが好ましい。
【００３２】
本発明に用いられるアクリル樹脂系エマルジョンは、上記アクリル樹脂を、乳化剤を用いてエマルジョンとすることにより調製することができる。また乳化重合により直接アクリルエマルジョンを調製することもできる。乳化剤としては、特に限定されず、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤から適宜選択して使用される。
【００３３】
また、光回折散乱法で測定したアクリル樹脂系エマルジョンの平均粒子径は、特に限定されないが０．０５〜０．２μｍ、該エマルジョンの不揮発分は、該エマルジョン１００重量％に対し、４０〜５０重量％程度が好ましい。
このアクリル樹脂は、本発明の無機質基材用水系シーラー組成物から形成されるシーラー塗膜（１００重量％）に、２０〜８５重量％、好ましくは３０〜７５重量％の量で含有されることが望ましい。このアクリル樹脂の含量が上記範囲であると、耐ブロッキング性が向上するため好ましい。
【００３４】
このようなアクリル樹脂系エマルジョンとしては、具体的には、ウルトラゾールＮ−８０（商品名；ガンツ化成品（株）製）等を用いることができる。
その他の成分
本発明の無機質基材用水系シーラー組成物は、上記成分のほかに、希釈水、下地を隠ぺいする目的で使用される着色顔料、充填剤として使用される体質顔料を適量含有することができる。
【００３５】
上記希釈水としては、特に限定されず、井戸水、水道水などを使用することができる。
また、上記着色顔料としては、通常、酸化チタン・カーボンブラック・酸化鉄（弁柄）等が挙げられる。また、体質顔料としては、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、マイカ等が挙げられる。
【００３６】
これら着色・体質顔料の重量（ｃ）は、特に制限するものではないが、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）と、エマルジョン樹脂液（Ｂ）との合計塗膜形成成分重量（ｄ）に対し、重量比率（ｃ／ｄ）が、０／２５〜５０／２５、好ましくは５／２５〜３０／２５となるように含有することが望ましい。
【００３７】
さらに、その他の添加剤として、塗料安定化の目的で使用される顔料分散剤、顔料沈殿防止剤（増粘剤）、消泡剤、防腐・防カビ剤等を適量含有することができる。
なお、上記その他の成分は、特に限定されないが、通常、アクリル樹脂系エマルジョン（Ｂ）に配合されることが好ましい。
【００３８】
無機質基材用水系シーラー組成物の調製方法
本発明の無機質基材用水系シーラー組成物は、（Ａ）乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーと、（Ｂ）エマルジョン樹脂液とが混合されてなる。具体的には、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー樹脂液（Ａ）と上記希釈水とをまず混合攪拌して乳化液を作成し、その後、この乳化液にエマルジョン樹脂液（Ｂ）をさらに添加し、攪拌して調製することが好ましい。このようにして調製される本発明の無機質基材用水系シーラー組成物は、上記乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマーと、上記アクリル樹脂等の樹脂成分と、水とを含有してなる。
【００３９】
上記無機質基材用水系シーラー組成物は、上記（Ａ）成分の塗膜形成成分重量（ａ）と、上記（Ｂ）成分の塗膜形成成分重量（ｂ）との重量比（ａ／ｂ）が、５／２５〜１００／２５、好ましくは２０／２５〜６０／２５となるように、該（Ａ）成分と該（Ｂ）成分とを混合して調製されることが望ましい。
上記重量比が５／２５未満であると、無機質基材用水系シーラー組成物から得られるシーラー塗膜と無機質基材との付着性が弱く好ましくない。一方、上記重量比が１００／２５より大きいと、無機質基材用水系シーラー組成物の硬化が遅くなり、耐ブロッキングに問題が生じ好ましくない。
【００４０】
また、希釈水は、特に制限されるものではないが、[乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー樹脂液（Ａ）の塗膜形成成分重量＋エマルジョン樹脂液（Ｂ）の塗膜形成成分重量]／希釈水の重量、で表わされる重量比が、５５／５０〜５５／５００、好ましくは５５／１００〜５５／４００であることが望ましい。
【００４１】
また、本発明の無機質基材用水系シーラー組成物は、ｐＨが９．０未満、好ましくは８．０以下、さらに好ましくは３．０〜８．０に調整されていることが望ましい。上記範囲にｐＨを調整するには、上記（Ｂ）成分のｐＨが調整されていればよいが、上記（Ａ）成分および必要に応じて用いられる希釈水から選ばれる１種または２種以上の成分のｐＨを調整し、その後、上記のようにこれら全成分を混合することにより行ってもよい。または、ｐＨが調整されている上記（Ｂ）成分に、ｐＨが調整されていない（Ａ）成分および必要に応じて用いられる希釈水を混合した後、ｐＨ調整剤を添加してｐＨ調節を行ってもよい。このｐＨ調整液としては、酢酸溶液、アンモニア溶液等が挙げられる。
【００４２】
しかしながら、このような無機質基材用水系シーラー組成物中においても、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー（Ａ）と水とが反応し、徐々に尿素樹脂が生成する。そのため、上述のように無機質基材用水系シーラー組成物を調製した後、常温保管（約２５℃）で約８時間以内、好ましくは４時間以内にシーラー塗装に用いることが望ましい。混合後８時間を経過すると、該シーラー組成物のイソシアネート基が水またはエマルジョン樹脂液中の乳化剤と反応するため好ましくない。一方、低温保管（約１０℃）の場合、プレポリマー（Ａ）と水との反応が進まないため、２４時間程度までシーラー塗装に用いることができる。
【００４３】
このような無機質基材用水系シーラー組成物の粘度は、岩田カップで６〜３０秒、好ましくは、７〜２０秒であることが望ましい。この範囲の粘度とすることにより、所望の塗布量に容易に調整することができる。
無機質基材の下地処理方法
本発明の無機質基材の下地処理方法は、４０〜６０℃程度になるよう熱風乾燥機等でプレヒートされた無機質基材表面に、上記無機質基材用水系シーラー組成物を塗布し、シーラー塗膜を形成することにより行う。上記無機質基材としては、スレート板、繊維セメント板、珪酸カルシウム板等が挙げられ、表面形状は、平面、凹凸のいずれであってもよい。また、塗装方法としては、スプレー、フローコーター、ロールコーター等の塗装機などにより塗布する方法が挙げられる。
【００４４】
この水系シーラー組成物の塗布量は、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー樹脂液（Ａ）の塗膜形成成分重量と、エマルジョン樹脂液（Ｂ）の塗膜形成成分重量との合計が、５〜１００ｇ／ｍ2、好ましくは、１０〜４０ｇ／ｍ2となる量が望ましい。５ｇ／ｍ2未満では、シーラー塗膜と無機質基材との付着が弱く、１００ｇ／ｍ2より大きいと、シーラー塗膜（湿潤状態）の乾燥が遅く作業性に問題がある。
【００４５】
上記のように塗布した後、熱風乾燥機等を用い、熱風８０〜１２０℃で３〜１０分間程度で乾燥し、無機質基材表面にシーラー塗膜を形成する。乾燥後のシーラー塗膜の膜厚は、通常１０〜１００μｍ（厚）程度である。
無機質基材の塗装方法
本発明の無機質基材の塗装方法は、上記の無機質基材の下地処理方法によって得られたシーラー塗膜の表面に、さらに上塗塗料組成物を塗布し、上塗り塗膜を形成することにより行われる。このような上塗塗料組成物としては、溶剤系塗料組成物、水系塗料組成物のいずれも使用可能であり、これらの塗料組成物は光硬化性であっても良い。
【００４６】
上記溶剤系塗料組成物としては、耐アルカリ性、耐候性などの観点からアクリル樹脂塗料組成物、エポキシ樹脂塗料組成物、ウレタン樹脂塗料組成物、フェノール樹脂塗料組成物、フッ素樹脂塗料組成物、シリコーン樹脂塗料組成物、アクリルシリコーン樹脂塗料組成物等の合成樹脂塗料組成物を用いることができる。また、上記水系塗料組成物としては、アクリル樹脂塗料組成物、酢酸ビニル塗料組成物、スチレン樹脂塗料組成物、ウレタン樹脂塗料組成物、シリコーン樹脂塗料組成物、アクリルシリコーン樹脂塗料組成物、エポキシ樹脂塗料組成物、フッ素樹脂塗料組成物等の合成樹脂エマルション系塗料組成物を用いることができる。
【００４７】
本発明に用いられる上塗塗料組成物としては、水系塗料組成物であることが好ましい。下塗り塗料として、本発明の無機質基材用水系シーラー組成物を用い、上塗塗料として、水系塗料組成物を用いることにより、シーラー塗装において溶剤を用いることがないため、環境汚染や人体に対する影響を及ぼすことがなく好ましい。
【００４８】
上記の水系塗料組成物としては、アクリル樹脂塗料組成物、エポキシ樹脂塗料組成物またはウレタン樹脂塗料組成物が好ましい。これらの組成物を用いることにより、シーラー塗膜と上塗塗膜とを強固に付着することができる。
このような上塗塗料組成物を用い、シーラー塗膜表面に、ライン塗装、現場施工などにより上塗塗装を施す。このライン塗装の塗装方法では、通常スプレー、フローコーター、ロールコーター等が使用可能である。現場施工では、前記シーラー処理板を住宅の外壁等現場にて施工し、その後、上塗塗装を施せばよい。該上塗塗料組成物の塗布量は、３０〜２００ｇ／ｍ2、好ましくは、５０〜１２０ｇ／ｍ2の量となるように塗布することが好ましい。また、上塗層（硬化膜）の膜厚は、通常１５〜１００μｍ（厚）、好ましくは２５〜６０μｍ（厚）程度である。
【００４９】
本発明の無機質基材用下地処理組成物を塗装後、上塗塗料組成物を塗装するまでの時間は、特に制限されずインターバルフリーであり、該下地処理組成物を塗装し、シーラー塗膜を形成した直後から可能であるが、１週間から半年程度経過した後が好ましい。シーラー塗膜形成直後に上塗塗装する場合に比べて、上記期間経過した後に上塗塗装することにより、美観の向上（リシン塗装、多色塗装）や基材の保護という効果が得られる。
【００５０】
上記のように上塗塗料を塗布した後、熱風乾燥、紫外線照射等で乾燥・硬化し、シーラー塗膜の表面に上塗塗膜を形成することができる。
また、本発明においてはシーラー塗膜表面に上塗り塗膜を形成する態様について説明したが、シーラー塗膜と上塗り塗膜との間に、中塗り塗膜が形成されていてよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、塗装作業の作業性および安全性が高く、無機質基材への付着性に優れ、さらにシーラー塗膜を形成した後、上塗り塗装をするまでの時間に制限のないインターバルフリーの無機質基材用水系シーラー組成物、および該組成物を用いた無機質基材の下地表面処理方法を提供することができる。
【００５２】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例、比較例で「部」とあるのはすべて重量部を意味する。
なお、実施例および比較例で得られた無機質基材用水系シーラー組成物、および上塗塗装板は以下の基準に従って評価した。
（１）無機質基材用水系シーラー組成物の安定性
無機質基材用水系シーラー組成物を調製後２０℃の恒温槽内に保管し、調製後８時間経過後の該水系シーラー組成物の状態を評価した。
（２）上塗塗装板の初期付着性試験
シーラー塗膜の付着性（基材とシーラー塗膜との付着性、およびシーラー塗膜と上塗塗膜との付着性）は、ＪＩＳ Ｋ ５４００に基づき、碁盤目試験（２ｍｍ幅の碁盤目（２５目）、セロテープ（Ｒ）剥離試験）を行ない、塗膜の残存率で評価した。
【００５３】
（３）上塗塗装板の耐凍害試験
−２０℃気中に２時間放置し、その後２０℃の水中に１時間浸漬するサイクルを１サイクルとして、１５０サイクル実施する。その後、外観および付着性（基材とシーラー塗膜との付着性、およびシーラー塗膜と上塗塗膜との付着性）を評価した。
【００５４】
また、実施例、比較例で用いた成分は、次の通りである。
１．下塗塗料
＜無機質基材用水系シーラー組成物の調製に用いた成分＞
（Ａ）乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー
ハイビゾールＬ含浸シーラー（商品名；中国塗料（株）製）
・樹脂９７．１重量％、不揮発分１００％
・樹脂；下記式
【００５５】
【化１】
・乳化剤；ＣＨ3Ｏ(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)9Ｈ
（Ｂ）エマルジョン樹脂液
ウルトラゾールＮ−８０（商品名；ガンツ化成品（株）製）
・アクリルエマルション、ｐＨ５、樹脂４５重量％、不揮発分４５％
２．上塗塗料
ライン用水系上塗塗料（中国塗料（株）製・ハイビゾールＬ上塗エナメル）１００重量％に対し、水を１０重量％の量となるように添加希釈して上塗塗料を調製した。
【００５７】
ハイビゾールＬ上塗エナメル
・アクリルエマルション、樹脂２５重量％、不揮発分４０％
【００５８】
【実施例１】
水１７５部に乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー(A)３０．０部を添加し、さらにディスパーで１分程度攪拌し、水乳化性イソシアネート樹脂のエマルジョンを得た。そのエマルジョンの攪拌を継続し、そこにｐH５のエマルション樹脂（B）５５部を添加し、さらにディスパーで１分程度攪拌して水系シーラー組成物を調製した。その後、この板を熱風乾燥機で板面温度を４０〜５０℃にプレヒートし、この板面に水系シーラー組成物をスプレーで１１０g/ｍ2の量で塗布し、さらに、１００℃の熱風で５分間乾燥してシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を得た。
【００５９】
上記のようにして得られたシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板に、直ちに（インターバルなし）上記の上塗塗料を、スプレーにより１１０ｇ/ｍ2の量で塗布し、１００℃の熱風で５分間乾燥して上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００６０】
その結果、上塗塗装板の初期付着性、凍害試験は、良好であった。
【００６１】
【実施例２】
ｐH３のエマルション樹脂（B）を使用した以外は、前記実施例１と同様にしてシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を調製し、さらに上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００６２】
その結果、この上塗塗装板試験結果は、実施例１と同様に良好であり、また処理剤配合８時間後の液の状態も実施例１と同様に良好であった。
【００６３】
【実施例３】
ｐH８のエマルション樹脂（B）を使用した以外は、前記実施例１と同様にしてシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を調製し、さらに上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００６４】
その結果、この上塗塗装板試験結果は、実施例１と同様に良好であり、また処理剤配合８時間後の液の状態も実施例１と同様に良好であった。
【００６５】
【比較例１】
乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー樹脂液(A)を配合せず、ｐH５のエマルション樹脂液(B)５５部を水１４５部で希釈した以外は、実施例１と同様にしてシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を調製し、さらに上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００６６】
その結果、耐凍害試験で塗膜に剥離が発生し、さらに付着性は０％であった。
【００６７】
【比較例２】
ｐH９のエマルション樹脂（B）を使用した以外は、前記実施例１と同様にしてシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を調製し、さらに上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００６８】
その結果、この上塗塗装板試験結果は、実施例１とほぼ同等の結果であったが、
処理剤配合８時間後の液の状態は、実施例１と比較して少し増粘していた。
【００６９】
【比較例３】
水系シーラーとしてｐH１０のエマルジョン樹脂液（B）を処理した以外は。実施例１と同様としてシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を調製し、さらに上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００７０】
その結果、処理剤配合８時間経過後の液の状態は、塊状物が発生し、全体ゲル化していた。そのため、処理剤配合８時間経過後のシーラー組成物を用いて、塗装することができなかった。
【００７１】
【比較例４】
水９０部に、乳化性親水基含有イソシアネートプレポリマー(A)１０部を添加し、さらにディスパーで１分程度攪拌し、水乳化性イソシアネート樹脂のエマルジョンを得た。
その後、この板を熱風乾燥機で板面温度を４０〜５０℃にプレヒートし、この板面に得られた水乳化性イソシアネート樹脂のエマルションをスプレーで１１０g/ｍ2の量で塗布し、１００℃の熱風で２分間乾燥し、基材表面に塗膜を形成した。さらに、ｐH９のエマルション樹脂液（B）５５部を水９５部で希釈して得られた水希釈液を、塗膜表面に１１０ｇ/ｍ2の量で再度スプレー塗布し、１００℃の熱風で５分間乾燥してシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を得た。上塗りは、実施例１と同様に行い上塗塗装板を得た。
【００７２】
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００７３】
【比較例５】
溶剤系アクリル樹脂下塗塗料(中国塗料製・ハイビNO.200シーラー)１００部に、溶剤系イソシアネート樹脂液(中国塗料製・硬化剤７３−E)２０部、および芳香族炭化水素・ケトン・エステル混合溶剤(中国塗料製・ウレタンシンナーA)１００部を混合し溶剤系シーラー組成物を調製した。その後、この板を熱風乾燥機で板面温度を４０〜５０℃にプレヒートし、この板面にこの溶剤系シーラー組成物をスプレーで１１０g/ｍ2の量で塗布し、１００℃の熱風で５分間乾燥してシーラー塗膜付き珪酸カルシウム板を得た。上塗りは、実施例１と同様に行い上塗塗装板を得た。
このシーラー組成物の８時間後の安定性、さらに、上塗塗装板の初期付着性試験、耐凍害試験の結果を表２に示す。
【００７４】
【表２】
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-based sealer composition for an inorganic substrate used for sealer coating on the surface of an inorganic substrate, and a method for treating a base of an inorganic substrate using the composition.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND ART Conventionally, inorganic base materials have been widely used for interior and exterior surfaces, roofs, and the like as noncombustible building material boards. However, since the inorganic substrate is made of an alkaline material, there is a possibility that an alkaline exudation (eflorescence) may occur on the surface of the substrate, and it is necessary to prevent this. Further, it is necessary to prevent powdering of the surface of the base material and solidify and strengthen brittle portions. Therefore, when coating the surface of the inorganic base material, generally, a coating operation is performed by first applying a sealer coating to the surface and then applying a top coat for the purpose of aesthetics and the like.
[0003]
Conventionally, the sealer coating of the above-mentioned inorganic base material is performed by two steps of performing an undercoat coating after performing an impregnated sealer coating. In such a two-step sealer coating, first, an isocyanate solution or an epoxy resin diluted with a large amount of a solvent on the surface of the inorganic base material in order to firmly adhere the sealer coating film and the inorganic base material. It is performed by applying a solution as an impregnated sealer, and then applying an undercoat paint that conceals the substrate. The sealer coating film obtained from such two-step sealer coating has good adhesion to a substrate, and can be overcoated without any time limit after the sealer coating. However, such a sealer coating has a problem in that work efficiency is poor because the coating operation is performed in two steps.
[0004]
As another sealer coating method, a one-step coating method in which a solvent-based room temperature curing (reaction) type resin coating material (two-component acrylic urethane resin coating material) is applied to an inorganic base material has been proposed (for example, Patent Document 1). reference.).
The one-step coating method using such a solvent-based coating has good adhesion between the obtained sealer coating film and the inorganic base material, and also has good work efficiency. However, there is a limit on the time from the formation of the sealer coating film to the time of overcoating.
[0005]
On the other hand, in recent years, there has been a concern that environmental pollution such as air pollution, water pollution, and soil pollution due to organic solvents, and the effect on human bodies, may be feared.
As an impregnated sealer used for such sealer coating, a water-based impregnated sealer in which an isocyanate prepolymer containing an emulsifiable hydrophilic group is diluted with a large amount of water has been proposed (for example, see Patent Document 2). If the water-based impregnated sealer is applied to an inorganic base material and then a resin emulsion paint is applied as a paint for hiding the base material, sealer coating can be performed without using a solvent.
[0006]
The sealer coating film obtained from such a two-step aqueous sealer coating has good adhesion to a substrate, and can be overcoated without any time limit after the sealer coating. However, even in such a water-based sealer coating that does not use a solvent, there is still a problem that the work efficiency is poor because the coating operation needs to be performed in two steps.
[0007]
Further, if the aqueous sealer composition is prepared by mixing the aqueous impregnated sealer and the resin emulsion, sealer coating can be performed in one step. However, such a mixture was difficult to apply because a gel was formed immediately after mixing. Therefore, the sealer coating can be performed in one step, and the workability and safety of the coating work are high, the adhesion to the inorganic base material is excellent, and after the sealer coating film is formed, the top coat is applied. There has been a demand for an interval-free water-based sealer composition having no limit to the time.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2808399
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3201660
[0009]
[Object of the invention]
The present invention is intended to solve the problems associated with the prior art as described above, and has high workability and safety in coating work, excellent adhesion to an inorganic base material, and further has a sealer coating film. It is an object of the present invention to provide an interval-free inorganic base material-based water-based sealer composition having no limitation on the time until forming a top coat after formation, and a method for treating a base surface of an inorganic base material using the composition. .
[0010]
Summary of the Invention
Aqueous sealer composition for inorganic substrate according to the present invention,
(A) an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer;
(B) Emulsion resin liquid and
Mix
The emulsion resin liquid (B) has a pH of less than 9.
[0011]
The emulsion resin liquid (B) is a polymer comprising a component unit derived from a (meth) acrylate, or a component unit derived from a monomer copolymerizable with the component unit and the (meth) acrylate. It is preferably an emulsion solution of an acrylic resin containing a copolymer having the following formula:
It is also preferable that the acrylic resin does not have a functional group having active hydrogen in a side chain.
[0012]
The above-mentioned isocyanate prepolymer containing an emulsifiable hydrophilic group (A) comprises one or more of methylene bis (4-cyclohexyl isocyanate), hexamethylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and tolylene diisocyanate, An emulsifying hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer bonded to an ionic surfactant is preferable.
[0013]
The weight ratio (a / b) of the weight (a) of the coating film forming component of the isocyanate prepolymer (A) containing emulsifying hydrophilic group to the weight (b) of the coating film forming component of the emulsion resin liquid (B) is 5/25. １００100/25 is preferred.
The method for treating a base material of an inorganic substrate according to the present invention is characterized in that a sealer coating film comprising the above-mentioned aqueous sealer composition for an inorganic substrate is formed on the surface of the inorganic substrate.
[0014]
The inorganic substrate with a sealer coating film according to the present invention is characterized in that a sealer coating film comprising the above-mentioned aqueous sealer composition for an inorganic substrate is formed on the surface of the inorganic substrate.
The method for coating an inorganic substrate according to the present invention comprises, after forming a sealer coating film composed of the above-described aqueous sealing composition for an inorganic substrate on the surface of the inorganic substrate, further applying a topcoat to the surface of the coating film. It is characterized by.
[0015]
Further, it is preferable that the coating composition for the top coat is an acrylic coating composition, an epoxy coating composition, or a urethane coating composition.
The inorganic substrate with a coating film according to the present invention is characterized by being manufactured by the method for coating an inorganic substrate described above.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described specifically.
Aqueous sealer composition for inorganic substrate according to the present invention,
It is obtained by mixing (A) an isocyanate prepolymer containing an emulsifiable hydrophilic group and (B) an emulsion resin liquid.
[0017]
Hereinafter, each of the above components will be described.
( A) Emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer
The emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) used in the present invention is an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer itself in which an isocyanate compound and a nonionic surfactant are bonded, or is dissolved in an isocyanate compound. Used. It is desirable that 100% by weight of such a prepolymer has isocyanate groups remaining in an amount of 5 to 30% by weight, preferably 10 to 25% by weight. When the remaining isocyanate group is in the above range, the adhesion between the sealer coating film and the inorganic base material is excellent, and the strength of the sealer coating film is further improved.
[0018]
Examples of the isocyanate compound include methylene bis (4-cyclohexyl isocyanate) [HMDI], hexamethylene diisocyanate [HDI], 4,4′-diphenylmethane diisocyanate [MDI], tolylene diisocyanate [TDI], xylylene diisocyanate [XDI], and isophorone. And diisocyanate [IPDI]. Among these, HMDI, HDI, MDI, and TDI are preferable, and HMDI and HDI of a non-yellowing type having a moderate reactivity with water are more preferable. The sealer coating film obtained from such a base treatment composition for an inorganic substrate is preferably adhered to the inorganic substrate firmly and has higher strength.
[0019]
The above isocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more.
As the nonionic surfactant, a nonionic surfactant obtained by adding ethylene oxide to a higher alcohol is used. As the nonionic surfactant, the following general formula
RO (CHTwoCHTwoO)nH
(R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and n is an integer of 2 to 18.)
And the like.
[0020]
Since the polyethylene glycol ether has a self-emulsifying property, the polymerization reaction product of the polyethylene glycol ether and the isocyanate compound can be emulsified and diluted with water.
The emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) is used in an amount of 10 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight, in a sealer coating film (100% by weight) formed from the aqueous base composition for an inorganic substrate of the present invention. It is desirably contained in an amount of% by weight. When the content of the prepolymer (A) is within the above range, it is possible to form a sealer coating film having excellent adhesion to an inorganic substrate, and further excellent strength and durability.
[0021]
Specific examples of such an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) include Hivisol L-impregnated sealer (China Paint Co., Ltd.).
(B) Emulsion resin liquid
It is desirable that the pH of the emulsion resin liquid (B) used in the present invention is adjusted to less than 9.0, preferably 8.0 or less, and more preferably 3.0 to 8.0. When the pH of the emulsion resin liquid (B) is within the above range, even if the emulsion resin liquid (B) is mixed with the emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A), a gel is not generated immediately after mixing, so that The sealer coating can be performed in one step using the aqueous sealer composition for an inorganic substrate.
[0022]
The emulsion resin solution (B) having such a pH adjusted can be obtained by appropriately selecting an acetic acid solution, an ammonia solution, and the like and adding an appropriate amount to the emulsion resin solution so as to obtain a desired pH. Further, the pH of water used at the time of preparing the emulsion resin liquid (B) may be adjusted in advance.
Examples of such an emulsion resin liquid (B) include an acrylic resin emulsion solution, and the acrylic resin contained in the acrylic resin emulsion solution is a homopolymer of (meth) acrylate or (meth) acrylate and (meth) acrylate. It is preferably a copolymer of a (meth) acrylate and a monomer copolymerizable with the acrylate.
[0023]
When the acrylic resin is a copolymer of a (meth) acrylate and a monomer copolymerizable with the (meth) acrylate, the component unit derived from the (meth) acrylate is preferably 20 to 99.9% by weight, and more preferably Is comprised in an amount of 40 to 99.5% by weight, and 0.1 to 80% by weight, preferably 0.5 to 60% by weight of a component unit derived from a monomer copolymerizable with the component unit. . However, the unit amount of all components in the acrylic resin is 100% by weight.
[0024]
It is desirable that the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin is 5,000 to 300,000, preferably 50,000 to 200,000.
When the acrylic resin used in the present invention has the above-described composition or molecular weight, a high-strength sealer coating film can be formed, and the sealer coating film and a later-described overcoat coating film can be firmly adhered.
[0025]
The glass transition point Tg of the acrylic resin is preferably from 20 to 70 ° C, and more preferably from 30 to 50 ° C. The use of such an acrylic resin is preferable from the standpoint of blocking the coated plate.
In addition, the acrylic resin is preferably an acrylic resin having no functional group having an active hydrogen such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, or a mercapto group in a side chain. Since the acrylic resin does not have such a functional group in the side chain, the acrylic resin does not react with the emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer, so that after preparing an aqueous sealer composition for an inorganic substrate, Can be used for up to about 8 hours.
[0026]
The acrylic resin used in the present invention is produced by a known method, for example, a solution radical polymerization method, by appropriately selecting a monomer so as to have the above component composition, the above weight average molecular weight, the glass transition point, and the like.
As the above polymerizable or copolymerizable monomer, (meth) acrylate and a monomer copolymerizable with (meth) acrylate are used.
[0027]
As the above (meth) acrylate, specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid (n- , I-, t-) butyl, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, C1-C18 alkyl or cycloalkyl esters of (meth) acrylic acid such as stearyl (meth) acrylate and cyclohexyl (meth) acrylate;
C2-C18 alkoxy esters of (meth) acrylic acid such as methoxybutyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, and ethoxybutyl methacrylate;
Dialkylamino esters of (meth) acrylic acid such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and dimethylaminopropyl (meth) acrylate;
Glycidyl methacrylate and the like can be mentioned.
[0028]
In the present invention, as shown in Table 1, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-methacrylate It is preferable to use -butyl, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, lauryl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and glycidyl methacrylate.
[0029]
These monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0030]
[Table 1]
On the other hand, monomers copolymerizable with (meth) acrylate include styrene, vinyl acetate, maleic acid, itaconic acid, methacrylic acid, acrylic acid, acrylamide, vinyltoluene, acrylonitrile, aliphatic carboxylic acid metal (meth) acrylate And the like.
In the present invention, it is preferable to use styrene, vinyl acetate, methacrylic acid, and acrylic acid.
[0032]
The acrylic resin emulsion used in the present invention can be prepared by converting the acrylic resin into an emulsion using an emulsifier. Also, an acrylic emulsion can be directly prepared by emulsion polymerization. The emulsifier is not particularly limited, and is appropriately selected from an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier.
[0033]
The average particle size of the acrylic resin emulsion measured by the light diffraction scattering method is not particularly limited, but is 0.05 to 0.2 μm, and the nonvolatile content of the emulsion is 40 to 50% by weight based on 100% by weight of the emulsion. % Is preferable.
This acrylic resin is contained in an amount of 20 to 85% by weight, preferably 30 to 75% by weight, in a sealer coating film (100% by weight) formed from the aqueous sealer composition for an inorganic substrate of the present invention. Is desirable. It is preferable that the content of the acrylic resin is in the above range because the blocking resistance is improved.
[0034]
As such an acrylic resin-based emulsion, specifically, Ultrasol N-80 (trade name; manufactured by Ganz Chemical Co., Ltd.) or the like can be used.
Other ingredients
The water-based sealer composition for an inorganic base material of the present invention can contain, in addition to the above components, appropriate amounts of dilution water, a coloring pigment used for the purpose of concealing the base, and an extender pigment used as a filler.
[0035]
The dilution water is not particularly limited, and well water, tap water, and the like can be used.
In addition, examples of the coloring pigment include titanium oxide, carbon black, and iron oxide (petal oxide). Examples of the extender include calcium carbonate, clay, silica, and mica.
[0036]
The weight (c) of these coloring and extender pigments is not particularly limited, but the total weight of the film-forming components (d) of the emulsifying hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) and the emulsion resin liquid (B). The weight ratio (c / d) is desirably 0/25 to 50/25, preferably 5/25 to 30/25.
[0037]
Further, as other additives, an appropriate amount of a pigment dispersant, a pigment settling inhibitor (thickening agent), an antifoaming agent, an antiseptic / antifungal agent, etc. used for the purpose of stabilizing the paint can be contained.
The other components are not particularly limited, but are usually preferably blended in the acrylic resin emulsion (B).
[0038]
Method for preparing aqueous sealer composition for inorganic substrate
The aqueous sealer composition for an inorganic substrate of the present invention is obtained by mixing (A) an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer and (B) an emulsion resin liquid. Specifically, the emulsifying hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer resin liquid (A) and the above-mentioned dilution water are first mixed and stirred to prepare an emulsion, and then the emulsion resin liquid (B) is further added to this emulsion. Then, it is preferable to prepare by stirring. The water-based sealer composition for an inorganic substrate of the present invention thus prepared contains the emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer, the resin component such as the acrylic resin, and water.
[0039]
The weight ratio (a / b) of the weight (a) of the film-forming component of the component (A) and the weight (b) of the film-forming component of the component (B) is as follows. However, it is desirable that the component (A) and the component (B) are mixed so as to be 5/25 to 100/25, preferably 20/25 to 60/25.
When the weight ratio is less than 5/25, the adhesion between the sealer coating film obtained from the aqueous sealer composition for an inorganic substrate and the inorganic substrate is weak, which is not preferable. On the other hand, when the weight ratio is greater than 100/25, the curing of the aqueous sealer composition for an inorganic base material becomes slow, which causes a problem in blocking resistance, which is not preferable.
[0040]
Further, the dilution water is not particularly limited, but [weight of coating film forming component of emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer resin liquid (A) + weight of coating film forming component of emulsion resin liquid (B)] / The weight ratio represented by the weight of the dilution water is desirably 55/50 to 55/500, preferably 55/100 to 55/400.
[0041]
The pH of the aqueous sealer composition for an inorganic substrate of the present invention is preferably adjusted to less than 9.0, preferably 8.0 or less, and more preferably 3.0 to 8.0. In order to adjust the pH to the above range, the pH of the component (B) may be adjusted, but one or two or more types selected from the component (A) and the dilution water used as needed. This may be done by adjusting the pH of the components and then mixing all of these components as described above. Alternatively, after the component (B) whose pH is not adjusted and the dilution water used as necessary are mixed with the component (B) whose pH is adjusted, the pH is adjusted by adding a pH adjuster. You may. Examples of the pH adjusting solution include an acetic acid solution, an ammonia solution and the like.
[0042]
However, even in such an aqueous sealer composition for an inorganic base material, the emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) reacts with water to gradually generate a urea resin. Therefore, after preparing the aqueous sealer composition for an inorganic base material as described above, it is desirable to use the composition for a sealer coating within about 8 hours, preferably within 4 hours at room temperature storage (about 25 ° C.). Eight hours after mixing, it is not preferable because the isocyanate group of the sealer composition reacts with water or the emulsifier in the emulsion resin liquid. On the other hand, in the case of low-temperature storage (about 10 ° C.), the reaction between the prepolymer (A) and water does not proceed, so that it can be used for sealer coating for up to about 24 hours.
[0043]
It is desirable that the viscosity of the aqueous sealer composition for an inorganic base material is 6 to 30 seconds, preferably 7 to 20 seconds for an Iwata cup. By setting the viscosity in this range, it is possible to easily adjust to a desired coating amount.
Base treatment method for inorganic substrate
The method for treating a base material of an inorganic substrate according to the present invention comprises applying the above-mentioned aqueous sealer composition for an inorganic substrate to a surface of the inorganic substrate preheated by a hot air dryer or the like so as to have a temperature of about 40 to 60 ° C. Is formed. Examples of the inorganic substrate include a slate plate, a fiber cement plate, a calcium silicate plate, and the like, and the surface shape may be any of a flat surface and an uneven surface. Examples of the coating method include a method of applying with a coating machine such as a spray, a flow coater, and a roll coater.
[0044]
The amount of the aqueous sealer composition applied is such that the total of the weight of the coating film forming component of the emulsifying hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer resin liquid (A) and the weight of the coating film forming component of the emulsion resin liquid (B) is 5 to 5. 100g / mTwo, Preferably 10 to 40 g / mTwoIs desirable. 5g / mTwoIf less than 100 g / m, adhesion between the sealer coating film and the inorganic base material is weak.TwoIf it is larger, drying of the sealer coating film (wet state) is slow and there is a problem in workability.
[0045]
After the application as described above, using a hot air drier or the like, the coating is dried at a temperature of 80 to 120 ° C. for about 3 to 10 minutes to form a sealer coating on the surface of the inorganic base material. The film thickness of the sealer coating after drying is usually about 10 to 100 μm (thickness).
Coating method of inorganic substrate
The method of coating the inorganic substrate of the present invention is performed by further applying a topcoat composition on the surface of the sealer coating film obtained by the above-described inorganic substrate base treatment method, and forming a topcoat film. . As such a top coating composition, any of a solvent-based coating composition and a water-based coating composition can be used, and these coating compositions may be photocurable.
[0046]
As the solvent-based coating composition, from the viewpoint of alkali resistance, weather resistance, etc., acrylic resin coating composition, epoxy resin coating composition, urethane resin coating composition, phenol resin coating composition, fluororesin coating composition, silicone resin A synthetic resin coating composition such as a coating composition and an acrylic silicone resin coating composition can be used. Further, as the water-based coating composition, acrylic resin coating composition, vinyl acetate coating composition, styrene resin coating composition, urethane resin coating composition, silicone resin coating composition, acrylic silicone resin coating composition, epoxy resin coating A synthetic resin emulsion-based coating composition such as a composition or a fluororesin coating composition can be used.
[0047]
The top coating composition used in the present invention is preferably an aqueous coating composition. As an undercoat, using the water-based sealer composition for an inorganic substrate of the present invention, and as an overcoat, by using the water-based paint composition, no solvent is used in the sealer coating, thereby affecting environmental pollution and the human body. It is preferable because it does not occur.
[0048]
As the water-based coating composition, an acrylic resin coating composition, an epoxy resin coating composition, or a urethane resin coating composition is preferable. By using these compositions, the sealer coating film and the top coat film can be firmly adhered.
Using such a top coat composition, a top coat is applied to the surface of the sealer coating film by line coating, on-site construction, or the like. In the coating method of this line coating, a spray, a flow coater, a roll coater or the like can be usually used. In the on-site construction, the sealer-treated plate may be constructed on a site such as an outer wall of a house, and then a top coat may be applied. The coating amount of the top coating composition is 30 to 200 g / m.Two, Preferably 50 to 120 g / mTwoIt is preferred to apply so that the amount is as follows. The thickness of the overcoat layer (cured film) is usually about 15 to 100 μm (thick), and preferably about 25 to 60 μm (thick).
[0049]
After applying the undercoating composition for an inorganic substrate of the present invention, the time until application of the overcoat composition is not particularly limited and is interval-free, and the undercoating composition is applied to form a sealer coating film. Although it is possible immediately after the completion, it is preferable that about one week to half a year has elapsed. Compared with the case where the top coat is applied immediately after the formation of the sealer coating film, by applying the top coat after the elapse of the above-described period, the effect of improving the aesthetic appearance (lysine coating, multicolor coating) and protecting the base material can be obtained.
[0050]
After the top coat is applied as described above, it is dried and cured by hot-air drying, ultraviolet irradiation, or the like to form a top coat on the surface of the sealer coat.
Further, in the present invention, the aspect in which the top coat is formed on the surface of the sealer coat has been described, but an intermediate coat may be formed between the sealer coat and the top coat.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, the workability and safety of the coating operation are high, the adhesion to the inorganic base material is excellent, and after forming the sealer coating film, the interval-free time is not limited to the time required for the top coating. It is possible to provide an aqueous sealer composition for an inorganic substrate, and a method for treating a base surface of an inorganic substrate using the composition.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the following Examples and Comparative Examples, “parts” means parts by weight.
In addition, the aqueous sealer composition for inorganic base materials obtained in Examples and Comparative Examples and the top-coated plate were evaluated according to the following criteria.
(1) Stability of aqueous sealer composition for inorganic substrate
After preparing the aqueous sealer composition for an inorganic base material, it was stored in a thermostat at 20 ° C., and the state of the aqueous sealer composition after 8 hours from the preparation was evaluated.
(2) Initial adhesion test of top-coated board
The adhesion of the sealer coating film (the adhesion between the substrate and the sealer coating film, and the adhesion between the sealer coating film and the topcoat coating film) was determined in accordance with JIS K 5400 in a cross-cut test (a cross-cut of 2 mm width (25 cross-cut)). Eye) and cellotape (R) peeling test) to evaluate the residual ratio of the coating film.
[0053]
(3) Frost resistance test of top-coated board
One cycle is left in air at −20 ° C. for 2 hours and then immersed in water at 20 ° C. for 1 hour, and 150 cycles are performed. Thereafter, the appearance and adhesion (adhesion between the substrate and the sealer coating film and adhesion between the sealer coating film and the topcoat coating film) were evaluated.
[0054]
The components used in Examples and Comparative Examples are as follows.
1. Primer paint
<Ingredients used for preparing aqueous sealer composition for inorganic substrate>
(A) Emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer
Hivisol L impregnated sealer (trade name; manufactured by Chugoku Paint Co., Ltd.)
・ Resin 97.1% by weight, nonvolatile content 100%
・ Resin; the following formula
[0055]
Embedded image
・ Emulsifier; CHThreeO (CHTwoCHTwoO)9H
(B) Emulsion resin liquid
Ultrasol N-80 (trade name; manufactured by Ganz Chemical Co., Ltd.)
Acrylic emulsion, pH 5, resin 45% by weight, nonvolatile content 45%
2. Topcoat paint
Water was added and diluted to an amount of 10% by weight with respect to 100% by weight of a water-based topcoat for lines (Hivisol L topcoat enamel manufactured by Chugoku Paint Co., Ltd.) to prepare a topcoat.
[0057]
Hivisol L Topcoat Enamel
・ Acrylic emulsion, resin 25% by weight, nonvolatile content 40%
[0058]
Embodiment 1
30.0 parts of an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) was added to 175 parts of water, and further stirred for about 1 minute with a disper to obtain an emulsion of a water-emulsifiable isocyanate resin. The emulsion was continuously stirred, 55 parts of the emulsion resin (B) having a pH of 5 was added thereto, and the mixture was further stirred for about 1 minute with a disper to prepare an aqueous sealer composition. Then, the plate is preheated to a surface temperature of 40 to 50 ° C. by a hot air drier, and an aqueous sealer composition is applied to the plate surface by spraying at an amount of 110 g / m 2, and further heated with 100 ° C. hot air for 5 minutes. It dried and obtained the calcium silicate board with a sealer coating film.
[0059]
Immediately (without an interval) the above-mentioned top coat paint was sprayed on the calcium silicate plate with the sealer coating film obtained above at 110 g / m 2 by spraying.TwoAnd dried with hot air at 100 ° C. for 5 minutes to obtain an overcoated plate.
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0060]
As a result, the initial adhesion and the frost damage test of the topcoat plate were good.
[0061]
Embodiment 2
A calcium silicate plate with a sealer coating was prepared in the same manner as in Example 1 except that the emulsion resin (B) having a pH of 3 was used, and a topcoat plate was further obtained.
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0062]
As a result, the test result of the overcoated board was as good as in Example 1, and the state of the liquid 8 hours after compounding the treating agent was as good as in Example 1.
[0063]
Embodiment 3
A calcium silicate plate with a sealer coating was prepared in the same manner as in Example 1 except that the emulsion resin (B) having a pH of 8 was used, and a topcoat plate was obtained.
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0064]
As a result, the test result of the overcoated board was as good as in Example 1, and the state of the liquid 8 hours after compounding the treating agent was as good as in Example 1.
[0065]
[Comparative Example 1]
Silicic acid with a sealer coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the emulsifying hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer resin solution (A) was not blended and 55 parts of an emulsion resin solution (B) having a pH of 5 was diluted with 145 parts of water. A calcium plate was prepared, and a topcoat plate was obtained.
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0066]
As a result, peeling occurred in the coating film in the frost damage test, and the adhesion was 0%.
[0067]
[Comparative Example 2]
A calcium silicate plate with a sealer coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the emulsion resin (B) having a pH of 9 was used, and a topcoat plate was further obtained.
Table 2 shows the stability of the sealer composition, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0068]
As a result, the results of the test of this top coat board were almost the same as those in Example 1,
The state of the liquid 8 hours after the treatment agent was blended was slightly thicker than in Example 1.
[0069]
[Comparative Example 3]
Except that the emulsion resin solution (B) at pH 10 was treated as an aqueous sealer. A calcium silicate plate with a sealer coating film was prepared in the same manner as in Example 1, and a topcoat plate was further obtained.
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0070]
As a result, the state of the liquid after the lapse of 8 hours from the mixing of the treating agent was such that lumps were generated and the whole was gelled. Therefore, coating could not be performed using the sealer composition 8 hours after the treatment agent was blended.
[0071]
[Comparative Example 4]
To 90 parts of water, 10 parts of an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer (A) was added, and further stirred for about 1 minute with a disper to obtain an emulsion of a water-emulsifiable isocyanate resin.
Thereafter, the plate was preheated to a temperature of 40 to 50 ° C. with a hot air drier, and the obtained emulsion of water-emulsifiable isocyanate resin was sprayed on the plate at 110 g / m 2.TwoAnd dried with hot air at 100 ° C. for 2 minutes to form a coating film on the substrate surface. Further, a water dilution obtained by diluting 55 parts of the emulsion resin liquid (B) having a pH of 9 with 95 parts of water was applied to the surface of the coating film at 110 g / m 2.TwoAgain, and dried with hot air at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a calcium silicate plate with a sealer coating film. The overcoat was performed in the same manner as in Example 1 to obtain an overcoated board.
[0072]
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0073]
[Comparative Example 5]
Solvent-based isocyanate resin liquid (hardening agent 73-E, manufactured by China Coatings Co., Ltd.) 20 parts, mixed with aromatic hydrocarbon, ketone, ester A solvent-based sealer composition was prepared by mixing 100 parts of a solvent (urethane thinner A manufactured by China Paint Co.). Thereafter, the plate was preheated to a temperature of 40 to 50 ° C. using a hot air dryer, and the solvent-based sealer composition was sprayed on the plate at 110 g / m 2.TwoAnd dried with hot air at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a calcium silicate plate with a sealer coating film. The overcoat was performed in the same manner as in Example 1 to obtain an overcoated board.
Table 2 shows the stability of the sealer composition after 8 hours, and the results of the initial adhesion test and the frost resistance test of the topcoat plate.
[0074]
[Table 2]
Claims (10)
（Ｂ）エマルジョン樹脂液と
を混合してなる水系シーラー組成物であって、
上記エマルジョン樹脂液（Ｂ）のｐＨが９未満であることを特徴とする無機質基材用水系シーラー組成物。(A) an emulsifiable hydrophilic group-containing isocyanate prepolymer;
(B) an aqueous sealer composition obtained by mixing an emulsion resin liquid,
An aqueous sealer composition for an inorganic substrate, wherein the pH of the emulsion resin liquid (B) is less than 9.
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