JP3455065B2

JP3455065B2 - 重ね塗り塗り替え用塗料組成物

Info

Publication number: JP3455065B2
Application number: JP16632697A
Authority: JP
Inventors: 基之高木; 正雄前川; 章文勝島
Original assignee: 日本エヌエスシー株式会社
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: JPH10183051A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装仕上げされた
建築物の壁や天井等において、劣化した塗膜を塗り替え
る際に用いられる重ね塗り塗り替え用塗料組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、建築物の壁や天井等の内装材の表
面を、塗料によって塗装仕上げする場合が多く、建造物
の塗り替えに対する塗料の需要が高まっている。このよ
うな塗り替え作業では、単に旧塗膜の上に新たに塗料を
塗布しても、塗料の旧塗膜に対する浸透性，密着性が悪
いため、両者を強固に一体化することはできない。この
ため、従来は、予め旧塗膜上に溶剤系シーラーを塗布し
て旧塗膜を侵し、その上に塗料を塗布して両者の層間密
着性を高めるという手法が用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、旧塗膜
の多く（特にウレタン塗膜やアルキド塗膜）は、劣化に
よって表面の架橋が進みすぎて溶剤に侵されにくくなっ
ており、溶剤系シーラーを塗布しても、充分に旧塗膜表
面を侵すことはできない。また、建造物の塗り替えは、
通常住宅密集地において行われることが多いため、臭
気，吸入毒性，引火等の問題から、溶剤系シーラーの使
用はできるだけ避けることが必要である。そこで、各種
の旧塗膜に対し密着良好な水性シーラーの開発が望まれ
ており、さらに一歩進んで、シーラーと上塗り塗料性能
を兼ね備えた塗料の開発が望まれている。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、各種の劣化した旧塗膜に対し、優れた浸透性，
密着性を示す重ね塗り塗り替え用塗料組成物の提供をそ
の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、劣化した旧塗膜上に塗工される重ね塗り
塗り替え用塗料組成物であって、水性媒体中に、下記の
（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の三成分を主原料
とする共重合体が含有され、この共重合体の分子構造
は、上記（Ａ）成分から誘導される構造単位が共重合体
の５重量％以上、上記（Ｂ）成分から誘導される構造単
位が共重合体の０．５重量％以上、上記（Ｃ）成分から
誘導される構造単位が共重合体の９４．５重量％以下を
占めるように設定されている重ね塗り塗り替え用塗料組
成物を第１の要旨とする。

【０００６】（Ａ）下記の一般式（１）で表されるカチ
オン性アルカリ架橋型単量体。

【０００７】

【化３】

【０００８】（Ｂ）下記の一般式（２）で表されるアル
コキシシラン単量体。

【０００９】

【化４】（Ｃ）エチレン性不飽和単量体。

【００１０】また、本発明は、上記水性液に、エチレン
性不飽和単量体を重合させてなる重合体が分散含有され
ている重ね塗り塗り替え用塗料組成物を第２の要旨と
し、上記２種類の水性液のいずれかに、顔料が分散含有
されている重ね塗り塗り替え用塗料組成物を第３の要旨
とする。

【００１１】すなわち、本発明者らは、水性であって、
各種の劣化塗膜に対し優れた浸透性，密着性を有する水
性塗料組成物を見いだすべく、水溶性樹脂、なかでもア
クリル系樹脂を中心に一連の研究を行った。その結果、
前記一般式（１），（２）で表される特殊な単量体（Ａ
成分，Ｂ成分）とＣ成分であるエチレン性不飽和単量体
とを特定の割合で共重合させると、得られる鎖状重合体
は水に対して良好な溶解性を示し、旧塗膜に対し優れた
浸透性を示すことがわかった。しかも、その水溶液が水
の揮散により架橋して極めて緻密な皮膜を形成するの
で、充分な耐水性，防水性，耐久性を発揮し、強固な塗
膜となることを見いだした。さらに、単に緻密な皮膜を
形成するだけではなく、前記一般式（１）のカチオン性
に起因して、通常アニオン電荷を帯びる旧塗膜をポリマ
ー中に捕捉するため、強固な浸透補強性を発揮すること
がわかった。

【００１２】なお、上記水溶性樹脂に対し、適当な水分
散エマルジョンあるいは顔料を分散含有させるようにし
ても、上記と同様の効果をあげることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１４】本発明に用いる媒体としては、水が最適で
ある。しかし、共重合させるカチオン性アルカリ架橋型
単量体の溶解性を高めたり、あるいは基材に対する浸透
性を高めたりすることを目的として、水に易溶性の有機
溶剤を併用しても差し支えない。また、水に易溶性の有
機溶剤のみを用いてもよい。このような有機溶剤として
は、メタノール，エタノール，プロパノール，アセト
ン，メチルエチルケトン，ジオキサン，エチレングリコ
ール，プロピレングリコール，グリセリン，メチルカル
ビトール，エチルカルビトール，ブチルカルビトール，
メチルセロソルブ，エチルセロソルブ，酢酸，前記アル
コールの酢酸エステル類，前記カルビトールの酢酸エス
テル類および上記セロソルブの酢酸エステル類等があげ
られる。このような有機溶剤を併用する場合には、得ら
れるシーラー組成物の安全性の観点から、媒体全体の５
０重量％（以下「％」と略す）の範囲で使用することが
好ましく、特に２０％以下の範囲で使用することが好ま
しい。なお、上記有機溶剤を使用した場合には、重合反
応終了後に、蒸留等によってこれを回収するようにして
もよい。

【００１５】また、前記一般式（１）で表されるカチオ
ン性アルカリ架橋型単量体（Ａ成分）としては、ジメチ
ルアミノメチルアクリルアミドエピクロルヒドリン付加
物のハロゲン化塩，ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミドエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およびア
ルキルスルホン酸塩、ジメチルアミノプロピルメタクリ
ルアミドエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およ
びアルキルスルホン酸塩，ジメチルアミノメチルアクリ
ルエステルエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩，
ジメチルアミノメチルメタクリルエステルエピクロルヒ
ドリン付加物のハロゲン化塩，ジメチルアミノプロピル
アクリルエステルエピクロルヒドリン付加物のハロゲン
化塩，ジメチルアミノプロピルメタクリルエステルエピ
クロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およびアルキルス
ルホン酸塩、あるいはそれらに対応するエポキサイド体
があげられる。このようなエポキサイド体としては、前
記一般式（１）においてＱが下記の式（３）で示される
化合物があげられる。

【００１６】

【化５】

【００１７】そして、上記カチオン性アルカリ架橋型単
量体は、全単量体に対し５％以上の割合で配合させるこ
とが必要である。すなわち、カチオン性アルカリ架橋型
単量体が５％未満では、得られる皮膜の架橋密度，耐水
性，耐溶剤性，耐湿性が不足し、充分な機械特性が発現
されず、また旧塗膜との密着性、特に耐水密着性が著し
く低下するためである。

【００１８】一方、前記一般式（２）で表されるアルコ
キシシラン単量体（Ｂ成分）としては、ビニルトリエト
キシシラン，ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シ
ラン，３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン，３−メタクリロキシプロピルジメチルメトシキシラ
ン等があげられる。上記アルコキシシラン単量体は、全
単量体に対し０．５％以上の割合で配合することが必要
である。すなわち、アルコキシシラン単量体が０．５％
未満では、上記カチオン性アルカリ架橋型単量体の場合
と同様、得られる皮膜の機械特性，旧塗膜との密着性、
特に耐水密着性が低下するためである。

【００１９】さらに、上記Ａ成分，Ｂ成分とともに用い
られるエチレン性不飽和単量体（Ｃ成分）としては、酢
酸ビニル，アクリル酸アルキルエステル，メタクリル酸
アルキルエステル類，スチレン，アクリロニトリル，メ
タクリロニトリル等の疎水性単量体があげられる。これ
らは単独で用いても２種以上を併用するようにしてもよ
い。なお、上記エチレン性不飽和単量体によって重合体
を作製する場合には、上記疎水性単量体とともに、アク
リル酸，メタクリル酸，アクリル酸またはメタクリル酸
のアミド類，メチロール化アミド類，アルコキシメチル
化アミド類，アルキルアミノエステル類，前記一般式
（１）で表されるカチオン性アルカリ架橋型単量体，モ
ノクロル酢酸ビニル，１−クロロ−２−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート等の親水性単量体が併用される。これ
らも、単独で用いても２種以上を併用してもよい。上記
親水性単量体は、いうまでもなく、生成重合体が水性媒
体に可溶性とならないような範囲内で使用される。上記
エチレン性不飽和単量体は、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成
分とともに共重合させるだけでなく、共重合させる分と
は別に単独で乳化重合させてエマルジョン樹脂を得、こ
れを（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）の共重合体を含有する媒体
に混合することが好適である。

【００２０】本発明の重ね塗り塗り替え用塗料組成物
は、以上の媒体および単量体を用い、例えばつぎのよう
にして製造することができる。すなわち、まず重合媒体
である水もしくは有機溶剤あるいは水と有機溶剤の混合
物中に、重合開始剤を添加し、酸によって系を酸性に維
持しながら、前記カチオン性アルカリ架橋型単量体，ア
ルコキシシラン単量体およびエチレン性不飽和単量体を
６０〜９０℃で１〜５時間かけて重合させる。なお、必
要であれば、予め、分子量調節を目的として２−メルカ
プトエタノール等の連鎖移動剤を添加する。また、重合
後に必要に応じて、各種の添加剤、例えばブチルセロソ
ルブ，ブチルカルビトール，アセテート等の造膜助剤，
消泡剤，顔料，増粘防止剤等を添加することができる。
このようにして、目的とする重ね塗り塗り替え用塗料組
成物を得ることができる。

【００２１】なお、エチレン性不飽和単量体を別個に乳
化重合する場合には、公知の乳化重合の方法に従えばよ
い。そして、得られたエマルジョンを、上記共重合体
（Ａ＋Ｂ＋エチレン性不飽和単量体からなる共重合体）
含有媒体に混合することにより、目的とする重ね塗り塗
り替え用塗料組成物を得ることができる。

【００２２】また、上記製法において、媒体は重合反応
を阻害しないようなものを選択使用することが必要であ
る。そして、重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、
アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビスアミ
ノジプロパン塩酸塩，過硫酸アンモン等があげられる。
さらに、上記媒体を酸性に維持するのは、重合中に系が
ゲル化することを防止するために重要で、ｐＨ調整用の
酸としては、ギ酸，酢酸，シュウ酸等の有機酸や、塩
酸，硫酸，硝酸等の無機酸があげられる。

【００２３】さらに、上記製法において、顔料を配合す
る場合には、アルカリ性を呈する顔料の使用はできるだ
け避けることが好ましい。顔料がアルカリ性では、配合
の際、凝集の起こる可能性があるからである。したがっ
て、顔料としては、酸化チタン，クレー等が好適であ
る。

【００２４】上記のようにして得られた本発明の重ね塗
り塗り替え用塗料組成物は、劣化した旧塗膜上に塗工さ
れる。上記塗料組成物は、塗工されることにより、それ
自身のカチン電荷により旧塗膜をトラップして浸透補強
効果を発揮し、さらに水揮散による皮膜架橋により緻密
な皮膜を形成して耐水性，耐溶剤性，耐久性に優れた塗
膜となる。この塗料組成物は、このままシーラー的機能
を有する上塗り塗料として用いることができる。また、
この塗料組成物を塗布した上に、さらに塗料を塗布する
こともできる。この場合は、上記塗料組成物が、旧塗膜
と新塗膜間の接着材として有効に作用する。

【００２５】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２６】

【実施例１〜６、比較例１〜６】撹拌翼，温度計および
還流冷却器を取り付けた重合用フラスコに、イソプロピ
ルアルコールを１００重量部（以下「部」と略す）と、
下記の表１，表２に示す組成からなる単量体原料を投入
するとともに、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニ
トリル１部と連鎖移動剤であるラウリルメルカプタン１
部を添加し、撹拌下、８０℃で５時間重合反応を行っ
た。そして、さらに減圧蒸留装置を用いてイソプロピル
アルコールを完全に水置換して目的とする重ね塗り塗り
替え用塗料組成物を得た。各組成物は、いずれも均一な
溶液で、重合体濃度は３０％であった。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【実施例７〜９】実施例６の試料を用い、下記の表３に
従って顔料，重合体エマルジョン等を配合して目的とす
る重ね塗り塗り替え用塗料組成物を得た。

【００３０】

【表３】

【００３１】

【比較例７，８】実施例６品を用いずに比較例２品を用
いた。それ以外は上記実施例８，９と同様の配合組成に
して比較例７，８品を得た。

【００３２】これらの実施例品，比較例品について、つ
ぎに示す方法に従って、重ね塗り塗り替え用塗料として
の適性を評価した。これらの結果を後記の表４〜表６に
示す。

【００３３】＜適性評価方法＞予め塩化ゴム系シーラーを塗布したスレート板上に、そ
れぞれアクリル系合成樹脂エマルジョン塗料，ウレタン
塗料（溶剤型），アルキド系塗料を塗布し、室温下で７
日間乾燥した。ついで、ＪＩＳＡ６０２１に規定す
るアルカリ水に１４日間浸漬し、さらにオゾン濃度７５
ｐｐｈｍ，温度４０度に調整したオゾン劣化試験機で１
０日間、サンシャインウェザーメーターで３０日間処理
を行ったものを劣化塗板とした。

【００３４】つぎに、上記各劣化塗板に、実施例１〜８
品および比較例１〜７品をそれぞれ１５％に水希釈した
ものを約１００ｇ／ｍ²塗布し、室温下で２日間乾燥さ
せたのち、この上にアクリル系合成樹脂エマルジョン塗
料を約４００ｇ／ｍ²塗布した。そして、室温下で７日
間乾燥させたのち水浸漬を行い、５日後に引き上げて、
旧塗膜と新塗膜の層間密着状態を評価した。なお、評価
は、下記の４段階評価とした。

【００３５】○ …外観に異常なく、密着性良好。 △ …外観に異常はないが、密着性不良。 × …フクレを生じる。 ××…著しいフクレもしくは剥離を生じる。

【００３６】

【表４】

【００３７】

【表５】

【００３８】

【表６】

【００３９】上記の結果から、実施例品はいずれも比較
例品に比べてシーラーとして優れた性能を示すことがわ
かる。

【００４０】また、上記と同様の３種類の劣化塗板上
に、前記実施例９品および比較例８品を約４００ｇ／ｍ
²塗布し、室温下で７日間乾燥させたのち水浸漬を行っ
て５日後に引き上げた。そして、上記と同様にして旧塗
膜と新塗膜の層間密着状態を評価した。これらの結果を
下記の表７に示す。

【００４１】

【表７】

【００４２】上記の結果から、実施例品は比較例品に比
べて重ね塗り塗り替え用塗料として優れた性能を示すこ
とがわかる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明の重ね塗り塗り替
え用塗料組成物は、２種類の特殊な単量体とエチレン性
不飽和単量体とを特定の割合で配合してなる共重合体を
含有しているため、得られる鎖状重合体が水に対して良
好な溶解性を示し、しかもその水溶液が水の揮散により
極めて緻密な皮膜を形成する。しかも、単に緻密な皮膜
で汚染物の滲出を防止するだけではなく、前記一般式
（１）のカチオン性に起因して、通常アニオン電荷を帯
びる旧塗膜をポリマー中に捕捉するため、旧塗膜への浸
透補強性が大きく、旧塗膜と新塗膜との密着性に優れて
いる。そして、本発明の重ね塗り塗り替え用塗料組成物
は、乾燥が進み皮膜中の水分が失われていくとともに皮
膜の架橋が進んで複雑な三次元網状構造を形成するの
で、得られる皮膜は、耐水性，耐溶剤性が非常に高く、
機械的強度にも優れ、強固な皮膜となって優れた塗工効
果を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０９Ｄ 133/24 Ｃ０９Ｄ 133/24 (72)発明者勝島章文大阪府大阪市都島区友渕町１丁目６番１ −107 (56)参考文献特開平３−229765（ＪＰ，Ａ) 特開平３−229766（ＪＰ，Ａ) 特開平２−222471（ＪＰ，Ａ) 特開平３−24148（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 143/04,133/14,133/24 C08F 220/34,220/60,230/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】劣化した旧塗膜上に塗工される重ね塗り
塗り替え用塗料組成物であって、水性媒体中に、下記の
（Ａ）成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の三成分を主原料
とする共重合体が含有され、この共重合体の分子構造
は、上記（Ａ）成分から誘導される構造単位が共重合体
の５重量％以上、上記（Ｂ）成分から誘導される構造単
位が共重合体の０．５重量％以上、上記（Ｃ）成分から
誘導される構造単位が共重合体の９４．５重量％以下を
占めるように設定されていることを特徴とする重ね塗り
塗り替え用塗料組成物。（Ａ）下記の一般式（１）で表されるカチオン性アルカ
リ架橋型単量体。【化１】（Ｂ）下記の一般式（２）で表されるアルコキシシラン
単量体。【化２】（Ｃ）エチレン性不飽和単量体。
【請求項２】請求項１記載の水性液中に、エチレン性
不飽和単量体を重合させてなる重合体が分散含有されて
いることを特徴とする重ね塗り塗り替え用塗料組成物。
【請求項３】請求項１または２に記載の水性液中に顔
料が分散含有されていることを特徴とする重ね塗り塗り
替え用塗料組成物。