JP3375699B2 - 無機板用プライマー組成物 - Google Patents
無機板用プライマー組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密着性およびリコート
性に優れ、かつ混和安定性、高温安定性が良好であり、
無機板の表面補強効果に優れた無機板用プライマー組成
物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、珪カル板、パルプセメント板、石
膏スラグ板、石綿パーライト板、木片セメント板、セメ
ント系押し出し成形板、ＡＬＣ板などの無機質系窯業建
材の表面は、そのままでは表面強度、羽毛立ち、吸い込
みの大きさ、バラツキなどに問題があった。そこで従来
これらの建材表面にはプライマーを塗布することによ
り、前記欠点を改良していた。 【０００３】プライマーとしては、ウレタン樹脂系、エ
ポキシ樹脂系、塩化ビニル系などの溶剤系プライマーが
知られており、代表的なものとしては、湿気硬化型ウレ
タン樹脂系が知られている。このものは、表面補強効果
および止水性能では優れているが、プライマー処理した
まま放置しておくと塗膜硬化が進みすぎて当初良好であ
った仕上げ剤との密着性が低下してくるという問題と、
溶剤系であるため安全衛生上の問題がある、希釈剤とし
て溶剤を使うため高価であるなどの問題がある。一方、
水系プライマーでは、アクリル樹脂エマルジョンを主成
分とするものが知られている。このものは、溶剤を全く
使用しないと言う面では優れているが、無機板の表面補
強効果は不十分である。これは溶剤系に比べ無機板の含
浸性が劣るためと考えられる。 【０００４】無機板への含浸性を向上させるため、アク
リル樹脂をベースとし、樹脂の組成中にカルボキシル基
を含むアクリル樹脂エマルジョンに、水溶性珪酸塩を配
合する方法が提案されている（特開昭６３−３１０７８
２号公報）。この方法は、無機板への含浸性は良好であ
るが、しかし、アクリル樹脂エマルジョンと水溶性珪酸
塩との混和安定性は、アクリル樹脂の組成中にカルボキ
シル基を含むため、ある程度改良されているもののいま
だ十分でなく、また無機板への補強効果も満足すべきも
のではない。 【０００５】一般に、従来のアクリル樹脂エマルジョン
に、水溶性珪酸塩を併用することで、従来のアクリル樹
脂エマルジョン系に比べれば、無機板の表面補強効果は
優れているが溶剤系にはやや劣り、また仕上げ剤との密
着不足、エマルジョンと水溶性珪酸塩との混和不良、混
合後の経時の安定性に問題がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
プライマーの欠点を克服し、合成樹脂エマルジョンまた
は水溶性合成樹脂溶液と水溶性珪酸塩との混和安定性お
よび高温安定性が良好であり、無機板の表面補強効果に
優れ、密着性、リコート性に優れた無機板用プライマー
組成物を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明によって、上記目
的を達成し得る無機板用プライマー組成物が提供され
る。すなわち、本発明は、（Ａ）樹脂成分が、（メタ）
アクリル酸エステルからなる主単量体、または（メタ）
アクリル酸エステルとスチレンからなる主単量体、カル
ボキシル基含有ビニル単量体、ヒドロキシル基含有ビニ
ル単量体およびシリル基含有ビニル単量体の共重合体か
らなる合成樹脂エマルジョンおよび／または水溶性樹脂
溶液と、（Ｂ）一般式（Ｉ） Ｍ2 Ｏ・ＸＳｉＯ2 ・ａｑ （Ｉ） （式中、Ｍは周期律表第１Ａ族に属するアルカリ金属を
表し、Ｘは２〜４．５の正の値、ａｑは水溶液を表
す。）で表される水溶性珪酸塩とを固形分比で（Ａ）：
（Ｂ）＝１０：１〜１：１０で配合してなる無機板用プ
ライマー組成物に関する。 【０００８】本発明において使用される（Ａ）成分の合
成樹脂エマルジョンは、樹脂成分が（メタ）アクリル酸
エステルからなる主単量体または（メタ）アクリル酸エ
ステルとスチレンからなる主単量体、カルボキシル基含
有ビニル単量体、ヒドロキシル基含有ビニル単量体およ
びシリル基含有ビニル単量体を必須成分とした単量体混
合物を水媒体中で乳化重合して得られるものである。 【０００９】主単量体として使用される（メタ）アクリ
ル酸エステルとしては、エチルアクリレート、メチルア
クリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレー
ト、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリ
レート、シクロヘキシルアクリレートなどが挙げられ
る。（メタ）アクリル酸エステルの使用量は、全単量体
の７５〜９５重量％、好ましくは８０〜９０重量％であ
るのがよい。 【００１０】本発明においては、主単量体として（メ
タ）アクリル酸エステルとスチレンを併用してもよい。
（メタ）アクリル酸エステルとスチレンからなる主単量
体の使用量は、全単量体の７５〜９５重量％、好ましく
は８０〜９０重量％であるのがよい。（メタ）アクリル
酸エステルとスチレンの使用割合は、（メタ）アクリル
酸エステル５〜９５重量％、好ましくは１０〜９０重量
％と、スチレン５〜９５重量％、好ましくは１０〜９０
重量％であるのがよい。 【００１１】前記主単量体と共に使用されるカルボキシ
ル基含有ビニル単量体の具体例としては、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などが挙げられ
る。カルボキシル基含有ビニル単量体の使用量は、全単
量体の０．５〜１５重量％、好ましくは２〜５重量％で
あるのがよい。カルボキシル基含有ビニル単量体を用い
ることにより、水溶性珪酸塩との混和性が改良される。
カルボキシル基含有ビニル単量体の使用量が全単量体の
０．５重量％未満では、水溶性珪酸塩との混和性が十分
でなく、１５重量％より多いと耐水性が低下する。 【００１２】主単量体およびカルボキシル基含有ビニル
単量体と併用されるヒドロキシル基含有ビニル単量体と
しては、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルの末端または側鎖などに官能基としてヒドロキシル基
を含むものである。具体例としては、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、２−ヒドロキシメタアクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、Ｎ−メチロールアク
リルアマイドなどが挙げられる。ヒドロキシル基含有ビ
ニル単量体を用いることにより、無機板との水素結合に
より無機板の表面補強効果を上げると共に仕上げ剤との
密着性を改良するものである。ヒドロキシル基含有ビニ
ル単量体の使用量は、全単量体の２〜１０重量％、好ま
しくは３〜９重量％であることが望ましい。ヒドロキシ
ル基含有ビニル単量体の使用量が２重量％未満では、本
発明の効果が得られず、また１０重量％より多いと耐水
性が低下するので好ましくない。 【００１３】主単量体、カルボキシル基含有ビニル単量
体およびヒドロキシル基含有ビニル単量体と併用される
シリル基含有ビニル単量体としては、不飽和結合を有す
るラジカル反応性のものであって、下記の一般式（II） 【化１】 または一般式(III） 【化２】 （両式中、Ｒ1 は水素またはメチル基、Ｒ2 は２価の炭
化水素基、Ｒ3 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ4 はメ
トキシ基、エトキシ基またはアセトキシ基、ａは０〜３
である）で表されるものである。 【００１４】具体的には、例えばビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリスー（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、ビニルトリアセトキシシラン、アリルトリアセトキ
シシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメ
チルエトキシシラン、ビニルジメチルアセトキシシラ
ン、ビニルイソブチルジメトキシシラン、ビニルトリイ
ソプロポキシシランなどのビニルアルコキシシランもし
くはアリルアルコキシシラン類、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチル
ジメトキシシランなどのγ−メタクリロキシアルキルア
ルコキシシランもしくはγ−アクリロキシアルキルアル
コキシシラン類が挙げられる。シリル基含有ビニル単量
体を用いることで、成膜後にシリル基のエステル化反応
により塗膜強度を向上させることができる。シリル基含
有ビニル単量体の使用量は、全単量体の０．１〜２重量
％、好ましくは０．３〜１．５重量％であることが望ま
しい。シリル基含有ビニル単量体の使用量が０．１重量
％未満では、塗膜の強度を向上させることができず、ま
た２重量％より多い場合は重合安定性、樹脂の成膜性な
どが悪くなるため好ましくない。 【００１５】乳化重合は、公知の方法に準じて水中に上
記の単量体混合物と共に適宜の乳化剤ないし重合開始剤
を添加し、通常窒素気流下、反応させればよい。 【００１６】また、本発明で使用される水溶性樹脂溶液
とは、前記（メタ）アクリル酸エステルからなる主単量
体または（メタ）アクリル酸エステルとスチレンからな
る主単量体、カルボキシル基含有ビニル単量体、ヒドロ
キシル基含有ビニル単量体およびシリル基含有ビニル単
量体を水溶性溶剤（エタノールなど）中でアゾビスイソ
ブチロニトリルのごときアゾ化合物、ベンゾイルパーオ
キサイドのごとき過酸化物などの重合開始剤の存在下で
重合し、水を添加してディスパージョンにしたものであ
る。 【００１７】このようにして得られる合成樹脂エマルジ
ョンまたは水溶性樹脂溶液は、樹脂成分の酸価が２〜３
０であることが好ましい。酸価が２未満では水溶性珪酸
塩との混和性に問題があり、また酸価が３０を超える場
合は耐水性が低下するため好ましくない。また、合成樹
脂エマルジョンまたは水溶性樹脂溶液の樹脂成分は、そ
の樹脂成分中にカルボキシル基とヒドロキシル基を含む
ため、水溶性珪酸塩との混和性をよくし、さらに経時で
の安定性を改良するものである。合成樹脂エマルジョン
と水溶性樹脂溶液は、混合して使用してもよい。 【００１８】本発明において使用される一般式（Ｉ） Ｍ2 Ｏ・ＸＳｉＯ2 ・ａｑ （Ｉ） （式中、Ｍは周期律表第１Ａ族に属するアルカリ金属を
表し、Ｘは２〜４．５の正の値、ａｑは水溶液を表
す。）で表される水溶性珪酸塩としては、例えば市販品
の日本化学工業（株）社製のＪ珪酸ソーダ１号，２号，
３号、珪酸ソーダ４号、Ａ珪酸カリ、２Ｋ珪酸カリ、珪
酸リチウム３０、珪酸リチウム４０などがあり、何も特
定するものではなく、一般式（Ｉ）で示されるものであ
ればよい。一般式（Ｉ）中のＸの値を２〜４．５の範囲
に限る理由は、密着性と耐水性のバランスのとれた皮膜
が提供できるからである。Ｘが２未満では安定性にやや
問題があり、Ｘが４．６以上だと連続膜が得にくく、密
着性が悪くなるからである。 【００１９】本発明のプライマー組成物は、（Ａ）成分
の合成樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂溶液と（Ｂ）
成分の水溶性珪酸塩とを混合することによって調整され
る。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合割合は、固定分比で
（Ａ）:（Ｂ）＝１０:１〜１：１０であり、（Ａ）成分
の固形分比が１０より多いと基材への浸透性、補強効果
が悪くなり、（Ａ）成分の固形分比が１より少ないと耐
水性、補強効果が悪くなるため好ましくない。 【００２０】本発明で言う無機板としては、珪カル板、
パルプセメント板、石膏スラグ板、石綿パーライト板、
木片セメント板、セメント系押し出し成形板、ＡＬＣ板
などが挙げられる。本発明のプライマー組成物は、上記
無機板への利用に効果がある。 【００２１】 【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例中、
部は特にことわりのない限り、重量基準である。 【００２２】実施例１合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ２８０部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製）* ２部 供給物２ スチレン （ＳＭ） ２４５部 ２−エチルヘキシルアクリレート （２ＥＨＡ） ２１０部 ２−ヒドロキシメタアクリレート （２ＨＥＭＡ） ２０部 メタクリル酸 （ＭＡａ） １０部 ＫＢＭ−５０３（信越化学株式会社製）** ４部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １８０部 ＊アニオン系界面活性剤（ポリオキシアルキルエーテル
のスルフォン酸塩） **γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４９.６
％の(Ａ）成分を得る。 【００２３】プライマー組成物の調整 （Ａ）成分３００部に水２００部を加え、（Ｂ）成分の
珪酸ソーダ４号（日本化学工業株式会社製，Ｘ＝４）を
５００部加えてプライマー組成物を得た（固形分比
（Ａ）：（Ｂ）＝１：１）。 【００２４】実施例２合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ３００部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ４部 供給物２ スチレン ２６０部 ２−エチルヘキシルアクリレート １３０部 ２−ヒドロキシメタアクリレート ３５部 メタクリル酸 １０部 ＫＢＭ−５０３（信越化学株式会社製） ２部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 ２００部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し、７５℃まで昇温す
る。７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反
応を開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供
給物２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解した
ものを３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了
後、冷却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４
５％の（Ａ）成分を得る。 【００２５】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分２１０部に水１３０部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を６３０部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：２）。 【００２６】比較例１合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ２８０部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ２部 供給物２ スチレン ２４５部 ２−エチルヘキシルアクリレート ２１０部 メタクリル酸 １０部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １５０部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４９.９
％の(Ａ）成分を得る。 【００２７】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分３００部に水２００部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を５００部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：１）。 【００２８】比較例２合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ２８０部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ２部 供給物２ スチレン ２４５部 ２−エチルヘキシルアクリレート ２１０部 ２−ヒドロキシメタアクリレート ２０部 メタクリル酸 １０部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １８０部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４９.４
％の(Ａ）成分を得る。 【００２９】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分３００部に水２００部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を５００部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：１）。 【００３０】比較例３合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ３００部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ４部 供給物２ スチレン ２６０部 ２−エチルヘキシルアクリレート １３０部 メタクリル酸 １０部 ＫＢＭ−５０３（信越化学株式会社製） ２部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １６０部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４５％の
（Ａ）成分を得る。 【００３１】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分２１０部に水１３０部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を６３０部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：２）。 【００３２】実施例１〜２および比較例１〜３で得られ
たプライマー組成物の混和安定性、高温安定性およびプ
ライマー組成物の密着性、リコート性の試験結果を表１
に示した。なお、試験方法は、下記に準じて行った。 試験方法 (Ｂ)成分混和安定性 (Ｂ)成分を加えたときの粗粒発生
の有無を確認した。 高温安定性 ６０℃、一週間放置したときの安
定性を確認した。 密着性 珪カル板（比重１．０）に１００
ｇ／ｍ2 になるようにプライマー組成物を塗布し、１３
０℃、３分乾燥したのち、室温まで冷却した。その後仕
上げ剤（ＨＩビニレックス）を塗布し、１３０℃、５分
乾燥後、室温まで冷却し、セロハンテープにより密着性
を評価した。 リコート性 密着性試験と同様の養生方法でシ
ーラー塗工板を作製し、セロハンテープによりリコート
性を評価した。 【００３３】 【表１】 【００３４】 【発明の効果】本発明によって得られるプライマー組成
物は、合成樹脂エマルジョンと水溶性珪酸塩との混和安
定性が良好であり、高温安定性にも優れている。また、
プライマーとして使用した場合、無機板との密着性、リ
コート性に優れており、無機板の表面補強に有効であ
る。
性に優れ、かつ混和安定性、高温安定性が良好であり、
無機板の表面補強効果に優れた無機板用プライマー組成
物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、珪カル板、パルプセメント板、石
膏スラグ板、石綿パーライト板、木片セメント板、セメ
ント系押し出し成形板、ＡＬＣ板などの無機質系窯業建
材の表面は、そのままでは表面強度、羽毛立ち、吸い込
みの大きさ、バラツキなどに問題があった。そこで従来
これらの建材表面にはプライマーを塗布することによ
り、前記欠点を改良していた。 【０００３】プライマーとしては、ウレタン樹脂系、エ
ポキシ樹脂系、塩化ビニル系などの溶剤系プライマーが
知られており、代表的なものとしては、湿気硬化型ウレ
タン樹脂系が知られている。このものは、表面補強効果
および止水性能では優れているが、プライマー処理した
まま放置しておくと塗膜硬化が進みすぎて当初良好であ
った仕上げ剤との密着性が低下してくるという問題と、
溶剤系であるため安全衛生上の問題がある、希釈剤とし
て溶剤を使うため高価であるなどの問題がある。一方、
水系プライマーでは、アクリル樹脂エマルジョンを主成
分とするものが知られている。このものは、溶剤を全く
使用しないと言う面では優れているが、無機板の表面補
強効果は不十分である。これは溶剤系に比べ無機板の含
浸性が劣るためと考えられる。 【０００４】無機板への含浸性を向上させるため、アク
リル樹脂をベースとし、樹脂の組成中にカルボキシル基
を含むアクリル樹脂エマルジョンに、水溶性珪酸塩を配
合する方法が提案されている（特開昭６３−３１０７８
２号公報）。この方法は、無機板への含浸性は良好であ
るが、しかし、アクリル樹脂エマルジョンと水溶性珪酸
塩との混和安定性は、アクリル樹脂の組成中にカルボキ
シル基を含むため、ある程度改良されているもののいま
だ十分でなく、また無機板への補強効果も満足すべきも
のではない。 【０００５】一般に、従来のアクリル樹脂エマルジョン
に、水溶性珪酸塩を併用することで、従来のアクリル樹
脂エマルジョン系に比べれば、無機板の表面補強効果は
優れているが溶剤系にはやや劣り、また仕上げ剤との密
着不足、エマルジョンと水溶性珪酸塩との混和不良、混
合後の経時の安定性に問題がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
プライマーの欠点を克服し、合成樹脂エマルジョンまた
は水溶性合成樹脂溶液と水溶性珪酸塩との混和安定性お
よび高温安定性が良好であり、無機板の表面補強効果に
優れ、密着性、リコート性に優れた無機板用プライマー
組成物を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明によって、上記目
的を達成し得る無機板用プライマー組成物が提供され
る。すなわち、本発明は、（Ａ）樹脂成分が、（メタ）
アクリル酸エステルからなる主単量体、または（メタ）
アクリル酸エステルとスチレンからなる主単量体、カル
ボキシル基含有ビニル単量体、ヒドロキシル基含有ビニ
ル単量体およびシリル基含有ビニル単量体の共重合体か
らなる合成樹脂エマルジョンおよび／または水溶性樹脂
溶液と、（Ｂ）一般式（Ｉ） Ｍ2 Ｏ・ＸＳｉＯ2 ・ａｑ （Ｉ） （式中、Ｍは周期律表第１Ａ族に属するアルカリ金属を
表し、Ｘは２〜４．５の正の値、ａｑは水溶液を表
す。）で表される水溶性珪酸塩とを固形分比で（Ａ）：
（Ｂ）＝１０：１〜１：１０で配合してなる無機板用プ
ライマー組成物に関する。 【０００８】本発明において使用される（Ａ）成分の合
成樹脂エマルジョンは、樹脂成分が（メタ）アクリル酸
エステルからなる主単量体または（メタ）アクリル酸エ
ステルとスチレンからなる主単量体、カルボキシル基含
有ビニル単量体、ヒドロキシル基含有ビニル単量体およ
びシリル基含有ビニル単量体を必須成分とした単量体混
合物を水媒体中で乳化重合して得られるものである。 【０００９】主単量体として使用される（メタ）アクリ
ル酸エステルとしては、エチルアクリレート、メチルア
クリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレー
ト、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリ
レート、シクロヘキシルアクリレートなどが挙げられ
る。（メタ）アクリル酸エステルの使用量は、全単量体
の７５〜９５重量％、好ましくは８０〜９０重量％であ
るのがよい。 【００１０】本発明においては、主単量体として（メ
タ）アクリル酸エステルとスチレンを併用してもよい。
（メタ）アクリル酸エステルとスチレンからなる主単量
体の使用量は、全単量体の７５〜９５重量％、好ましく
は８０〜９０重量％であるのがよい。（メタ）アクリル
酸エステルとスチレンの使用割合は、（メタ）アクリル
酸エステル５〜９５重量％、好ましくは１０〜９０重量
％と、スチレン５〜９５重量％、好ましくは１０〜９０
重量％であるのがよい。 【００１１】前記主単量体と共に使用されるカルボキシ
ル基含有ビニル単量体の具体例としては、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などが挙げられ
る。カルボキシル基含有ビニル単量体の使用量は、全単
量体の０．５〜１５重量％、好ましくは２〜５重量％で
あるのがよい。カルボキシル基含有ビニル単量体を用い
ることにより、水溶性珪酸塩との混和性が改良される。
カルボキシル基含有ビニル単量体の使用量が全単量体の
０．５重量％未満では、水溶性珪酸塩との混和性が十分
でなく、１５重量％より多いと耐水性が低下する。 【００１２】主単量体およびカルボキシル基含有ビニル
単量体と併用されるヒドロキシル基含有ビニル単量体と
しては、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルの末端または側鎖などに官能基としてヒドロキシル基
を含むものである。具体例としては、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、２−ヒドロキシメタアクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、Ｎ−メチロールアク
リルアマイドなどが挙げられる。ヒドロキシル基含有ビ
ニル単量体を用いることにより、無機板との水素結合に
より無機板の表面補強効果を上げると共に仕上げ剤との
密着性を改良するものである。ヒドロキシル基含有ビニ
ル単量体の使用量は、全単量体の２〜１０重量％、好ま
しくは３〜９重量％であることが望ましい。ヒドロキシ
ル基含有ビニル単量体の使用量が２重量％未満では、本
発明の効果が得られず、また１０重量％より多いと耐水
性が低下するので好ましくない。 【００１３】主単量体、カルボキシル基含有ビニル単量
体およびヒドロキシル基含有ビニル単量体と併用される
シリル基含有ビニル単量体としては、不飽和結合を有す
るラジカル反応性のものであって、下記の一般式（II） 【化１】 または一般式(III） 【化２】 （両式中、Ｒ1 は水素またはメチル基、Ｒ2 は２価の炭
化水素基、Ｒ3 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ4 はメ
トキシ基、エトキシ基またはアセトキシ基、ａは０〜３
である）で表されるものである。 【００１４】具体的には、例えばビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリスー（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、ビニルトリアセトキシシラン、アリルトリアセトキ
シシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメ
チルエトキシシラン、ビニルジメチルアセトキシシラ
ン、ビニルイソブチルジメトキシシラン、ビニルトリイ
ソプロポキシシランなどのビニルアルコキシシランもし
くはアリルアルコキシシラン類、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチル
ジメトキシシランなどのγ−メタクリロキシアルキルア
ルコキシシランもしくはγ−アクリロキシアルキルアル
コキシシラン類が挙げられる。シリル基含有ビニル単量
体を用いることで、成膜後にシリル基のエステル化反応
により塗膜強度を向上させることができる。シリル基含
有ビニル単量体の使用量は、全単量体の０．１〜２重量
％、好ましくは０．３〜１．５重量％であることが望ま
しい。シリル基含有ビニル単量体の使用量が０．１重量
％未満では、塗膜の強度を向上させることができず、ま
た２重量％より多い場合は重合安定性、樹脂の成膜性な
どが悪くなるため好ましくない。 【００１５】乳化重合は、公知の方法に準じて水中に上
記の単量体混合物と共に適宜の乳化剤ないし重合開始剤
を添加し、通常窒素気流下、反応させればよい。 【００１６】また、本発明で使用される水溶性樹脂溶液
とは、前記（メタ）アクリル酸エステルからなる主単量
体または（メタ）アクリル酸エステルとスチレンからな
る主単量体、カルボキシル基含有ビニル単量体、ヒドロ
キシル基含有ビニル単量体およびシリル基含有ビニル単
量体を水溶性溶剤（エタノールなど）中でアゾビスイソ
ブチロニトリルのごときアゾ化合物、ベンゾイルパーオ
キサイドのごとき過酸化物などの重合開始剤の存在下で
重合し、水を添加してディスパージョンにしたものであ
る。 【００１７】このようにして得られる合成樹脂エマルジ
ョンまたは水溶性樹脂溶液は、樹脂成分の酸価が２〜３
０であることが好ましい。酸価が２未満では水溶性珪酸
塩との混和性に問題があり、また酸価が３０を超える場
合は耐水性が低下するため好ましくない。また、合成樹
脂エマルジョンまたは水溶性樹脂溶液の樹脂成分は、そ
の樹脂成分中にカルボキシル基とヒドロキシル基を含む
ため、水溶性珪酸塩との混和性をよくし、さらに経時で
の安定性を改良するものである。合成樹脂エマルジョン
と水溶性樹脂溶液は、混合して使用してもよい。 【００１８】本発明において使用される一般式（Ｉ） Ｍ2 Ｏ・ＸＳｉＯ2 ・ａｑ （Ｉ） （式中、Ｍは周期律表第１Ａ族に属するアルカリ金属を
表し、Ｘは２〜４．５の正の値、ａｑは水溶液を表
す。）で表される水溶性珪酸塩としては、例えば市販品
の日本化学工業（株）社製のＪ珪酸ソーダ１号，２号，
３号、珪酸ソーダ４号、Ａ珪酸カリ、２Ｋ珪酸カリ、珪
酸リチウム３０、珪酸リチウム４０などがあり、何も特
定するものではなく、一般式（Ｉ）で示されるものであ
ればよい。一般式（Ｉ）中のＸの値を２〜４．５の範囲
に限る理由は、密着性と耐水性のバランスのとれた皮膜
が提供できるからである。Ｘが２未満では安定性にやや
問題があり、Ｘが４．６以上だと連続膜が得にくく、密
着性が悪くなるからである。 【００１９】本発明のプライマー組成物は、（Ａ）成分
の合成樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂溶液と（Ｂ）
成分の水溶性珪酸塩とを混合することによって調整され
る。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合割合は、固定分比で
（Ａ）:（Ｂ）＝１０:１〜１：１０であり、（Ａ）成分
の固形分比が１０より多いと基材への浸透性、補強効果
が悪くなり、（Ａ）成分の固形分比が１より少ないと耐
水性、補強効果が悪くなるため好ましくない。 【００２０】本発明で言う無機板としては、珪カル板、
パルプセメント板、石膏スラグ板、石綿パーライト板、
木片セメント板、セメント系押し出し成形板、ＡＬＣ板
などが挙げられる。本発明のプライマー組成物は、上記
無機板への利用に効果がある。 【００２１】 【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例中、
部は特にことわりのない限り、重量基準である。 【００２２】実施例１合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ２８０部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製）* ２部 供給物２ スチレン （ＳＭ） ２４５部 ２−エチルヘキシルアクリレート （２ＥＨＡ） ２１０部 ２−ヒドロキシメタアクリレート （２ＨＥＭＡ） ２０部 メタクリル酸 （ＭＡａ） １０部 ＫＢＭ−５０３（信越化学株式会社製）** ４部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １８０部 ＊アニオン系界面活性剤（ポリオキシアルキルエーテル
のスルフォン酸塩） **γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４９.６
％の(Ａ）成分を得る。 【００２３】プライマー組成物の調整 （Ａ）成分３００部に水２００部を加え、（Ｂ）成分の
珪酸ソーダ４号（日本化学工業株式会社製，Ｘ＝４）を
５００部加えてプライマー組成物を得た（固形分比
（Ａ）：（Ｂ）＝１：１）。 【００２４】実施例２合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ３００部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ４部 供給物２ スチレン ２６０部 ２−エチルヘキシルアクリレート １３０部 ２−ヒドロキシメタアクリレート ３５部 メタクリル酸 １０部 ＫＢＭ−５０３（信越化学株式会社製） ２部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 ２００部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し、７５℃まで昇温す
る。７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反
応を開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供
給物２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解した
ものを３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了
後、冷却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４
５％の（Ａ）成分を得る。 【００２５】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分２１０部に水１３０部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を６３０部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：２）。 【００２６】比較例１合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ２８０部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ２部 供給物２ スチレン ２４５部 ２−エチルヘキシルアクリレート ２１０部 メタクリル酸 １０部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １５０部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４９.９
％の(Ａ）成分を得る。 【００２７】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分３００部に水２００部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を５００部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：１）。 【００２８】比較例２合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ２８０部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ２部 供給物２ スチレン ２４５部 ２−エチルヘキシルアクリレート ２１０部 ２−ヒドロキシメタアクリレート ２０部 メタクリル酸 １０部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １８０部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４９.４
％の(Ａ）成分を得る。 【００２９】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分３００部に水２００部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を５００部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：１）。 【００３０】比較例３合成樹脂エマルジョンの合成 供給物１ 水 ３００部 ハイテノール０８Ｅ（第一工業株式会社製） ４部 供給物２ スチレン ２６０部 ２−エチルヘキシルアクリレート １３０部 メタクリル酸 １０部 ＫＢＭ−５０３（信越化学株式会社製） ２部 ハイテノール０８Ｅ ８部 水 １６０部 供給物１を撹拌機および流入容器を有する反応容器中に
仕込み、供給物２の５％を投入し７５℃まで昇温する。
７５℃になったら過硫酸カリウム１部を投入し、反応を
開始する。１５分プレ反応後、８０℃に昇温後、供給物
２と過硫酸カリウム１．５部を水４５部に溶解したもの
を３時間で滴下し、１時間熟成する。熟成が終了後、冷
却し４部のアンモニア水で中和し、固形分濃度４５％の
（Ａ）成分を得る。 【００３１】プライマー組成物の調整 (Ａ)成分２１０部に水１３０部を加え、(Ｂ)成分の珪酸
ソーダ４号（日本化学工業株式会社製）を６３０部加え
てプライマー組成物を得た（固形分比（Ａ）：（Ｂ）＝
１：２）。 【００３２】実施例１〜２および比較例１〜３で得られ
たプライマー組成物の混和安定性、高温安定性およびプ
ライマー組成物の密着性、リコート性の試験結果を表１
に示した。なお、試験方法は、下記に準じて行った。 試験方法 (Ｂ)成分混和安定性 (Ｂ)成分を加えたときの粗粒発生
の有無を確認した。 高温安定性 ６０℃、一週間放置したときの安
定性を確認した。 密着性 珪カル板（比重１．０）に１００
ｇ／ｍ2 になるようにプライマー組成物を塗布し、１３
０℃、３分乾燥したのち、室温まで冷却した。その後仕
上げ剤（ＨＩビニレックス）を塗布し、１３０℃、５分
乾燥後、室温まで冷却し、セロハンテープにより密着性
を評価した。 リコート性 密着性試験と同様の養生方法でシ
ーラー塗工板を作製し、セロハンテープによりリコート
性を評価した。 【００３３】 【表１】 【００３４】 【発明の効果】本発明によって得られるプライマー組成
物は、合成樹脂エマルジョンと水溶性珪酸塩との混和安
定性が良好であり、高温安定性にも優れている。また、
プライマーとして使用した場合、無機板との密着性、リ
コート性に優れており、無機板の表面補強に有効であ
る。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 （Ａ）樹脂成分が、（メタ）アクリル酸
エステルからなる主単量体または（メタ）アクリル酸エ
ステルとスチレンからなる主単量体、カルボキシル基含
有ビニル単量体、ヒドロキシル基含有ビニル単量体およ
びシリル基含有ビニル単量体の共重合体からなる合成樹
脂エマルジョンおよび／または水溶性樹脂溶液と、
（Ｂ）一般式（Ｉ） Ｍ2 Ｏ・ＸＳｉＯ2 ・ａｑ （Ｉ） （式中、Ｍは周期律表第１Ａ族に属するアルカリ金属を
表し、Ｘは２〜４．５の正の値、ａｑは水溶液を表
す。）で表される水溶性珪酸塩とを固形分比で（Ａ）：
（Ｂ）＝１０：１〜１：１０で配合してなる無機板用プ
ライマー組成物。
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