JP3825374B2 - Primer composition - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床面や壁面、屋根面等を塗装するためのプライマー組成物に関し、特に表面の強度を高める加工を施したコンクリート面や、タイル面を塗装するのに適したプライマー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種工場、倉庫、店舗、展示場、病院、駅舎などの大型建造物の床面や壁面は、意匠性や実用性の観点から、塗装が施されることがある。塗装に際しては、床面や壁面と表面塗装層との密着を高めるため、一般にプライマー塗料による下塗り塗装が施される。
【０００３】
ところで、機械工場などの工場や、倉庫では、重量物を扱うことが多く、フォークリフト等の運搬装置や工作装置が行き交い、また物を落としたりすることも想定されるため、特に床面を強化することが行われており、そのための特殊なコンクリートが用いられたり、コンクリートの表面に特殊な表面加工を施したりしている。
【０００４】
このように表面に何らかの加工が施されたコンクリート面や、タイル面等は、表面が緻密であり、プライマー塗料が付着しづらく、そのままでは密着性を確保するのが困難であった。したがって、通常、表面を機械的に研磨して粗面を形成したり、緻密な層を敢えて削り取ったり等の処理の後にプライマー塗料を塗布することで、密着性を高めることが行われている。
しかし、プライマー塗料を塗布する前のこれら機械的な前処理は、極めて労力を有し、しかも特殊な加工が施された表面にダメージを与えてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、表面の強度を高める加工を施したコンクリート面や、タイル面であっても、表面に機械的なダメージを与える前処理を施すことなく、そのまま、あるいは、必要に応じて簡単な洗浄作業を行うのみで、良好な密着性を確保し得るプライマー組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、少なくとも、エポキシ樹脂と、アミン硬化剤と、溶剤と、を含むプライマー組成物であって、
前記アミン硬化剤が、下記構造式Ａで表されるアミン硬化剤（Ａ）と、疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）とを含み、その混合比（Ａ／Ｂ）が質量基準で、４／１〜１／１５の範囲内であることを特徴とするプライマー組成物である。
【０００７】
・構造式Ａ
【化２】
上記構造式Ａ中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、水素、または、炭素数１〜５のアルキル基、または−Ｒ4−ＮＨ2を表し、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、炭素数１〜５のアルキレン基を表す。
【０００９】
上記構造式Ａで表されるアミン硬化剤（以下、「特定のアミン硬化剤」という場合がある。）は、化学構造中のＮＨ2基とＯＨ基とが、塗布対象となる基材表面の無機元素とキレートするものと推定される。したがって、当該特定のアミン硬化剤を含む本発明のプライマー組成物によれば、表面の強度を高める加工を施したコンクリート面や、タイル面等、緻密な表面状態の基材に対しても、高い密着性を確保することができるものと推定される。
【００１０】
本発明のプライマー組成物において、より高い基材との密着性を確保するためには、さらに、シランカップリング剤を含むことが好ましい。該シランカップリング剤としては、イソシアネート基、エポキシ基、メタクリル基、メルカプト基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも１の基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。
【００１１】
本発明のプライマー組成物においては、塗膜に耐水性を付与すべく、前記アミン硬化剤として、前記特定のアミン硬化剤（Ａ）とともに疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）を含ませる。このとき前記特定のアミン硬化剤（Ａ）と、疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）との混合比（Ａ／Ｂ）としては、質量基準で、４／１〜１／１５の範囲内とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のプライマー組成物を、必須成分と任意成分とに分けて説明した上で、用途について言及する。
【００１３】
Ａ：必須成分
＜アミン硬化剤＞
既述の如く、本発明においては、アミン硬化剤として特定のアミン硬化剤、すなわち下記構造式Ａで表されるアミン硬化剤（Ａ）と、疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）とを含むことを特徴とする。
【００１４】
・構造式Ａ
【化３】
上記構造式Ａ中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、水素、または、炭素数１〜５のアルキル基、または−Ｒ4−ＮＨ2を表し、Ｒ3およびＲ4は、それぞれ独立に、炭素数１〜５のアルキレン基を表す。
【００１６】
構造式Ａにおいて、Ｒ1およびＲ2は、水素、または、炭素数１〜５のアルキル基であるが、アルキル基の場合、不飽和結合を有していてもよい。Ｒ1およびＲ2としては、水素、または、炭素数１〜３のアルキル基であることが好ましく、炭素数が少ないほどより好ましい。Ｒ1およびＲ2として好ましい構造を例示すると、Ｈ、ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5、Ｃ2Ｈ3等が挙げられる。
【００１７】
構造式Ａにおいて、Ｒ3およびＲ4は、不飽和結合を有していてもよい。Ｒ3およびＲ4としては、炭素数１〜３のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が少ないほどより好ましい。Ｒ3およびＲ4として好ましい構造を例示すると、ＣＨ2、Ｃ2Ｈ4等が挙げられる。
構造式Ａの中には、−ＮＨ2基が少なくとも１つは含まれるが、２つ以上であること（すなわちＲ1および／またはＲ2が−Ｒ4−ＮＨ2であること）が好ましい。
【００１８】
上記特定のアミン硬化剤は、親水性が高いため、これのみをアミン硬化剤として用いた本発明のプライマー塗料を、耐水性が要求される環境に適用した場合には、十分な耐水性が得られない場合がある。したがって、耐水性が要求される環境に適用するために、前記アミン硬化剤として、疎水性のアミン硬化剤を含ませる。
【００１９】
ここで疎水性のアミン硬化剤とは、イミダゾリン環を有さず、疎水性を示す各種アミン硬化剤を指し、例えば、芳香族アミン、脂肪族アミン、芳香族ポリアミドアミン、脂肪族ポリアミドアミン、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド等が挙げられる。
【００２０】
疎水性のアミン硬化剤における疎水性の指標としては、煮沸接触角試験を用いることができる。煮沸接触角試験において６０゜以上となるものを指す。疎水性のアミン硬化剤は、煮沸接触角試験において６０゜以上となるものが好ましく、７０゜以上となるものがより好ましく、７５゜以上となるものがさらに好ましい。
【００２１】
煮沸接触角試験は、以下のようにして行う。
まず、測定対象物としてのアミン硬化剤を、アミン当量＝１：１になるようにビスフェノ―ルＡ型エポキシ樹脂（例えば、後述の実施例１において用いたもの）に混合して、これをブリキ板に５ミルアプリケータ塗布し（ウェット膜厚１２５μｍ）、１８時間室温乾燥させたものを供試体とした。
この供試体を沸騰水に浸漬させ、４時間煮沸して取り出して水分を拭い取り、５分後に、常法通り水との接触角を測定した。
【００２２】
疎水性のアミン硬化剤の好ましい具体例としては、旭電化社製アデカハードナーＥＨ４５１Ｂ、ＨＥ−４６０２、ＥＨ−３１３６、ＥＨ−５５１、ＥＨ−３２２、ＥＨ−４１６３、コグニスジャパン社製バーサミドＪＰ２３２ＸＢ６０、富士化成工業（株）製トーマイド４３７、トーマイド４２３等が挙げられるが、勿論これらに限定されるものではない。
【００２３】
また、具体的な接触角の値の一例を以下に示す。商品名の直後の数値が煮沸接触角試験による接触角の値であり、括弧内は当該試験において、上記供試体を煮沸する前に測定した接触角の値である。
・ＥＨ−３１３６： ７０゜（７５゜）
・バーサミドＪＰ２３２ＸＢ６０： ９２゜（６１゜）
・トーマイド４３７： ８９゜（７０゜）
・トーマイド４２３： ９２゜（６６゜）
参考までに、本発明で用いられる特定のアミン硬化剤（以降の実施例１で用いたアミン硬化剤Ｘ）の接触角についても明示しておく。
・アミン硬化剤Ｘ： ８１゜（５４゜）
【００２４】
前記特定のアミン硬化剤（Ａ）と、疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）との混合比（Ａ／Ｂ）としては、質量基準で、４／１〜１／１５の範囲内とすることが好ましく、３／２〜３／７の範囲内とすることがより好ましい。疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）の割合が多すぎると、本発明の主要な効果である基材との密着性がやや低くなる場合があり、疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）の割合が少なすぎると、疎水性のアミン硬化剤を添加することによる耐水性向上効果がほとんど得られなくなり、共に好ましくない。
【００２５】
本発明のプライマー塗料において、以上説明したアミン硬化剤の含有量としては、エポキシ当量に対して、アミンの活性水素当量で６０〜１４０の範囲から選択され、８０〜１２０の範囲が好ましい。
【００２６】
＜エポキシ樹脂＞
本発明で用いるエポキシ樹脂は、一般にビスフェノール型のものが用いられる。用途により適宜適当なエポキシ当量（エポキシ基１ｍｏｌ当たりの質量：ｇ／ｅｑ）のものを選択して使用できるが、一般的にはエポキシ当量が１８０ｇ／ｅｑ以上１５００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは２３０ｇ／ｅｑ以上１０００ｇ／ｅｑ以下のものが推奨される。エポキシ当量が１８０ｇ／ｅｑ未満では加工性、耐食性、硬化性が劣り、１５００ｇ／ｅｑを越えると高粘度になり溶剤希釈性、浸透性、作業性が損なわれ、共に好ましくない。これらビスフェノール型エポキシ樹脂の中でも特にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が最も汎用され、高反応性でかつ低価格であり好ましい。
【００２７】
＜溶剤＞
本発明のプライマー組成物は、上記エポキシ樹脂と、前記アミン硬化剤と、さらに必要に応じて後述の任意成分と、を適当な溶剤に溶解・分散させることにより調製することができる。当該溶剤の種類としては、水以外の公知の溶剤を使用することができる。具体的には、脂肪族または芳香族炭化水素類、アルコール類、エーテル類、エステル類、アルコールエーテル類などが用いられるが、これらに限定されるものではない。ただし、このとき溶剤に水分が含まれると、上記本発明のエポキシ樹脂硬化剤用添加剤が加水分解を起こし、貯蔵安定性を損ねる場合があるため注意が必要である。
【００２８】
好ましい溶剤の具体例としては、例えば、キシレン、トルエン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられる。
【００２９】
本発明のプライマー組成物における固形分濃度としては、液としての保存性が確保され、かつ、プライマーとしての塗布適性が良好であれば、特に制限はないが、プライマー組成物全量に対して、５〜８０質量％の範囲から選択され、１０〜５０質量％の範囲が好ましく、１５〜３０質量％の範囲がより好ましい。
【００３０】
Ｂ：任意成分
本発明のプライマー組成物においては、各種目的に応じ、シランカップリング剤や、従来公知のその他の成分を、任意成分として添加することができる。
（１）シランカップリング剤
本発明のプライマー組成物において、より高い基材との密着性を確保するためには、さらに、シランカップリング剤を含むことが好ましい。該シランカップリング剤としては、イソシアネート基、エポキシ基、メタクリル基、メルカプト基およびアミノ基からなる群より選ばれる少なくとも１の基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。
【００３１】
好ましい具体的なシランカップリング剤としては、上記官能基のいずれかを有するものであれば、市販されている各種のものが問題なく使用できるが、例えば日本ユニカー株式会社の商品を例に挙げると、以下のものが例示される。
【００３２】
（イソシアネート基を有するシランカップリング剤）
・Ａ−１３１０｛化学構造：Ｏ＝Ｃ＝ＮＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3｝
・Ｙ−５１８７｛化学構造：Ｏ＝Ｃ＝ＮＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣＨ3）3｝
【００３３】
（エポキシ基を有するシランカップリング剤）
・Ａ−１８６｛化学構造は、下記｝
【００３４】
【化４】
・Ａ−１８７｛化学構造は、下記｝
【００３６】
【化５】
（メタクリル基を有するシランカップリング剤）
・Ａ−１７４｛化学構造：ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＯＯＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣＨ3）3｝
【００３８】
（メルカプト基を有するシランカップリング剤）
・Ａ−１８９｛化学構造：ＨＳＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣＨ3）3｝
・Ａ−１２８９｛化学構造：(Ｃ2Ｈ5Ｏ)3ＳｉＣ3Ｈ6Ｓ4Ｃ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3｝
・ＡＺ−６１２９｛化学構造：ＨＳＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣＨ3）3｝
【００３９】
（アミノ基を有するシランカップリング剤）
・Ａ−１１００｛化学構造：Ｈ2ＮＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3｝
・Ａ−１１０２｛化学構造：Ｈ2ＮＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3｝
・Ａ−１１０６｛Ａ−１１００の水溶液｝
・Ａ−１１２２｛化学構造：Ｈ2ＮＣ2Ｈ4ＮＨＣ3Ｈ6Ｓｉ（ＯＣＨ3）3｝
・Ｙ−９６６９｛化学構造は、下記｝
【００４０】
【化６】
これらシランカップリング剤の添加量としては、プライマー組成物全量に対して、３５質量％以下であることが好ましく、１〜２５質量％の範囲であることがより好ましく、２〜１５質量％の範囲であることがより好ましい。シランカップリング剤の添加量が多すぎると、経済的に不利なばかりか、塗膜の強度が低くなり、却って付着力が低下してしまう場合があるため、好ましくない。
【００４２】
（２）その他の成分
本発明において、任意成分として添加可能なその他の成分は、その目的や性質に応じて、硬化促進剤、粘度調整剤、可塑剤、レベリング剤、消泡剤、沈殿防止剤、着色剤、安定剤、防錆剤、防黴剤、蛍光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加剤、セルロースアセテートブチレートなどの繊維系樹脂、その他の充填剤等が挙げられる。また、隠蔽性、防錆性、緻密性の向上を目的にフィラーを添加することもできる。該フィラーの種類は、特に限定されないが、一般的な塗料に使用される酸化チタン、黄色酸化鉄、カーボンブラックなどの着色顔料、シリカ、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの体質顔料、亜鉛、燐酸アルミニウムなどの防錆顔料が使用できる。
【００４３】
＜用途＞
本発明のプライマー組成物は、既述のように各種成分を混合して塗料を調製した後、ハケ、ローラーバケ等を用いた手による塗装が通常行われるが、機械によるスプレー吹き付け塗装も可能であり、このようにして塗装された塗液は、エポキシ樹脂がアミン硬化剤により硬化して、充分な付着力を示す塗膜となる。
【００４４】
本発明のプライマー組成物は、既述の如く特定のアミン硬化剤を用いているため、無機材と化学結合を形成すると推定され、アンカー効果の期待できない、タイルや表面に加工を施したコンクリートにも付着が良好である。
【００４５】
被塗面としては、コンクリート、モルタル、タイル、木材等の床面または壁面が挙げられる。特に密着性が問題となりやすい、表面の強度を高める加工を施したコンクリート面や、タイル面に対して本発明のプライマー組成物は、高い効果を発揮する。
【００４６】
ここで、表面の強度を高める加工を施したコンクリート面とは、鉱物系や金属系の骨材を含む無機系仕上剤により表面を改質したもの等、各種処理により表面が通常のコンクリート面よりも高強度ないし緻密になっているものを言う。例えば、日本塗り床工業会編「塗り床ハンドブック」ｐ．８５〜ｐ．９１に、モノリシック工法、浸透形塗り床工法、テラゾー工法等として記載されている。具体的には、例えば株式会社エービーシー商会製のフェロコン（登録商標）、フェロコン（登録商標）ハードＳ、フェロコン（登録商標）ハードＣ、カラクリート（登録商標）、カラーハードＥＭ、ベスコン（登録商標）カラー、ハードナモリタＬ、セラミキュア等によるコンクリート処理面が挙げられる。
【００４７】
本発明のプライマー組成物により形成された塗膜の上には、通常、上塗り塗装が施される。上塗り塗装に使用可能な塗料に制限はなく、本発明のプライマー組成物により形成された塗膜は、如何なる上塗り塗膜とも密着性に優れるが、特にエポキシ樹脂系の上塗り塗料が相性が極めて良好であり、密着性にも特に優れ、好ましい。
なお、本発明のプライマー組成物により形成された塗膜のみとし、上塗り塗装を施さない使用態様も勿論可能であり、特に屋内使用では、ある程度の塗膜耐久性を示す。
【００４８】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
＜比較例１＞
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：４５０〜５００ｇ／ｅｑ、商品名：アラルダイトＡＥＲ６０７１×７５（旭チバ（株）製）４２質量部と、顔料（商品名：富士タルク工業製タルクＦＭおよび石原産業製タイペークＲ９３０＝２：１（質量基準））３０質量部と、アミン硬化剤として下記構造式で示されるアミン硬化剤Ｘ３１質量部と、
【００４９】
【化７】
を、溶剤（トルエン、キシレンおよびエチレングリコールモノプロピルエーテルの１：１：１混合溶剤）１２５質量部に混合し、十分に攪拌して、実施例１のプライマー組成物を調製した。得られたプライマー組成物の固形分濃度は、６８質量％であった。
【００５４】
＜比較例２＞
比較例１において、アミン硬化剤としてのアミン硬化剤Ｘを、疎水性のアミン硬化剤Ｙ（コグニスジャパン社製バーサミドＪＰ２３２ＸＢ６０、脂肪族ポリアミドアミン）に変更したこと以外は、比較例１と同様にして比較例２のプライマー組成物を調製した。
【００５５】
＜実施例１〜４および比較例３＞
比較例１において、アミン硬化剤を、比較例１で用いたアミン硬化剤Ｘと、比較例２で用いた疎水性のアミン硬化剤Ｙとの、下記表１に示す混合割合の物に変更したこと以外は、比較例１と同様にして実施例１〜４および比較例３のプライマー組成物を調製した。
【００５６】
［プライマー塗膜の形成］
得られた実施例１〜４および比較例１〜３のプライマー組成物を、試験用のタイル片（片面が鏡面状、１０×１０ｃｍ）の鏡面にハケ塗り法で０．１ｋｇ／ｍ2（ＷＥＴ質量）の塗布量で塗布し、室温で３時間風乾させてプライマー塗膜を形成した。
【００５７】
（上塗り塗膜の形成）
実施例１〜４および比較例１〜３のプライマー組成物を用いて形成されたそれぞれのプライマー塗膜のさらに上層として、溶剤型エポキシ系塗料（アトミクス（株）製、フロアトップ＃８５００）をハケ塗り法で０．１５ｋｇ／ｍ2（ＷＥＴ質量）の塗布量で塗布し、室温で７日間風乾させて上塗り塗膜を形成した。
【００５８】
［密着性試験］
実施例１〜４および比較例１〜３のプライマー組成物を用いて得られたタイル片の塗膜面に、２ｍｍ角の碁盤目をカッターナイフで刻み、その上からセロハンテープ（ニチバン社製、セロテープ（登録商標）Ｌパック）を用いて、通常のセロハンテープ剥離と同様の手法で、テープ剥離を実施した（１次密着）。
【００５９】
なお、密着性試験の評価指標は以下の通りである。
◎：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、９８個以上。
○：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、９５〜９７個。
△：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、８０〜９４個。
×：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、７９個以下。
これらの結果は、表１にまとめて示す。
【００６１】
［耐水性試験］
実施例１〜４および比較例１〜３のプライマー組成物を用いて得られたタイル片を２４時間煮沸し、室温で自然冷却・乾燥した翌日、上記密着性試験同様テープ剥離を実施した。
【００６２】
なお、耐水性試験の評価指標は以下の通りである。
◎：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、９５個以上。
○：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、８０〜９５個。
△：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、７０〜８０個。
×：テープ剥離後の残存碁盤目の数が、６９個以下。
これらの結果は、表１にまとめて示す。
【００６３】
表１
【表１】
以上の結果からわかるように、本発明のプライマー組成物を用いて塗装を施した場合には、タイルのように密着性に不利な緻密な表面状態であっても高い密着性を確保することができる。特に、シランカップリング剤を用いると、その種類によっては一層密着性の高いものとなる。さらに、アミン硬化剤として、特定のアミン硬化剤と疎水性のアミン硬化剤とを混合して使用することにより、耐水性を一段と向上させることができることがわかる。
以上のことは、タイルよりは密着性の点で不利ではない、表面の強度を高める加工を施したコンクリート面についても、同様に論ずることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表面の強度を高める加工を施したコンクリート面や、タイル面であっても、表面に機械的なダメージを与える前処理を施すことなく、そのまま、あるいは、必要に応じて簡単な洗浄作業を行うのみで、良好な密着性を確保し得るプライマー組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a primer composition for painting a floor surface, a wall surface, a roof surface, and the like, and more particularly, to a primer composition suitable for painting a concrete surface or a tile surface that has been processed to increase the strength of the surface.
[0002]
[Prior art]
The floor and walls of large buildings such as various factories, warehouses, stores, exhibition halls, hospitals, and station buildings may be painted from the viewpoint of design and practicality. In painting, primer coating is generally applied to improve adhesion between the floor or wall surface and the surface coating layer.
[0003]
By the way, in factories and warehouses such as machine factories, heavy objects are often handled, and transportation devices such as forklifts and machine tools are expected to come and go, and it is also assumed that objects will be dropped, so the floor is particularly strengthened. For this purpose, special concrete is used, and the surface of the concrete is subjected to special surface treatment.
[0004]
As described above, the concrete surface, tile surface, and the like that have been subjected to some processing on the surface have a dense surface, and the primer paint is difficult to adhere, and as it is, it is difficult to ensure adhesion. Therefore, usually, adhesion is improved by applying a primer coating after a process such as mechanically polishing the surface to form a rough surface or dare to remove a dense layer.
However, these mechanical pretreatments before applying the primer paint are very labor intensive and damage the surface that has been specially processed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention can be applied to a concrete surface or a tile surface that has been processed to increase the strength of the surface as it is or without any pretreatment that causes mechanical damage to the surface. An object of the present invention is to provide a primer composition that can ensure good adhesion only by performing a clean operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention is a primer composition comprising at least an epoxy resin, an amine curing agent, and a solvent,
Wherein the amine curing agent, an amine curing agent represented by the following structural formula A with (A), viewed contains a hydrophobic amine curing agent (B), the mixing ratio (A / B) is by weight, 4 / 1 to 1/15 of the primer composition characterized by the above-mentioned.
[0007]
・ Structural formula A
[Chemical 2]
In the structural formula A, R 1 and R 2 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or —R 4 —NH 2 , and R 3 and R 4 each independently represent Represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
[0009]
The amine curing agent represented by the structural formula A (hereinafter may be referred to as “specific amine curing agent”) has NH 2 groups and OH groups in the chemical structure formed on the surface of the substrate to be coated. Presumably chelating with inorganic elements. Therefore, according to the primer composition of the present invention containing the specific amine curing agent, it is high even for a substrate having a dense surface state such as a concrete surface or a tile surface subjected to processing for increasing the strength of the surface. It is estimated that adhesion can be secured.
[0010]
In the primer composition of the present invention, it is preferable that a silane coupling agent is further included in order to ensure adhesion with a higher substrate. The silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group, an epoxy group, a methacryl group, a mercapto group, and an amino group.
[0011]
In the primer composition of the present invention, a hydrophobic amine curing agent (B) is included together with the specific amine curing agent (A) as the amine curing agent in order to impart water resistance to the coating film. At this time, the mixing ratio (A / B) of the specific amine curing agent (A) and the hydrophobic amine curing agent (B) is within a range of 4/1 to 1/15 on a mass basis. The
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the primer composition of the present invention will be described by dividing it into essential components and optional components, and then the application will be mentioned.
[0013]
A: Essential component <Amine curing agent>
As described above, the present invention includes a specific amine curing agent as the amine curing agent, that is, an amine curing agent (A) represented by the following structural formula A and a hydrophobic amine curing agent (B). It is characterized by.
[0014]
・ Structural formula A
[Chemical 3]
In the structural formula A, R 1 and R 2 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or —R 4 —NH 2 , and R 3 and R 4 each independently represent Represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
[0016]
In Structural Formula A, R 1 and R 2 are hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and in the case of an alkyl group, they may have an unsaturated bond. R 1 and R 2 are preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably the smaller the number of carbon atoms. Examples of preferred structures for R 1 and R 2 include H, CH 3 , C 2 H 5 , C 2 H 3 and the like.
[0017]
In Structural Formula A, R 3 and R 4 may have an unsaturated bond. R 3 and R 4 are preferably alkylene groups having 1 to 3 carbon atoms, and the smaller the number of carbon atoms, the more preferable. Examples of preferred structures as R 3 and R 4 include CH 2 and C 2 H 4 .
The structural formula A includes at least one —NH 2 group, but preferably two or more (that is, R 1 and / or R 2 is —R 4 —NH 2 ).
[0018]
Since the above specific amine curing agent has high hydrophilicity, sufficient water resistance can be obtained when the primer coating of the present invention using only this as an amine curing agent is applied to an environment where water resistance is required. It may not be possible. Therefore, in order to apply to an environment water resistance is required, as the amine curing agent, Ru contained a hydrophobic amine curing agent.
[0019]
Here, the hydrophobic amine curing agent refers to various amine curing agents having no imidazoline ring and exhibiting hydrophobicity, such as aromatic amine, aliphatic amine, aromatic polyamide amine, aliphatic polyamide amine, aromatic Group polyamide, aliphatic polyamide and the like.
[0020]
A boiling contact angle test can be used as an index of hydrophobicity in a hydrophobic amine curing agent. This refers to those that are 60 ° or more in the boiling contact angle test. The hydrophobic amine curing agent is preferably 60 ° or more, more preferably 70 ° or more, and further preferably 75 ° or more in the boiling contact angle test.
[0021]
The boiling contact angle test is performed as follows.
First, an amine curing agent as an object to be measured is mixed with bisphenol A type epoxy resin (for example, one used in Example 1 described later) so that the amine equivalent is 1: 1, and this is tinplate. A test piece was prepared by applying a 5 mil applicator to the plate (wet film thickness 125 μm) and drying at room temperature for 18 hours.
This specimen was immersed in boiling water, boiled for 4 hours, taken out, wiped off moisture, and after 5 minutes, the contact angle with water was measured as usual.
[0022]
Preferable specific examples of the hydrophobic amine curing agent include Asahi Denka Co., Ltd. Adeka Hardener EH451B, HE-4602, EH-3136, EH-551, EH-322, EH-4163, Cognis Japan Versamide JP232XB60, Fuji Kasei Examples thereof include tomide 437 and tomide 423 manufactured by Kogyo Co., Ltd., but are not limited thereto.
[0023]
An example of specific contact angle values is shown below. The numerical value immediately after the product name is the value of the contact angle according to the boiling contact angle test, and the values in parentheses are the values of the contact angle measured before boiling the specimen in the test.
・ EH-3136: 70 ° (75 °)
・ Versamide JP232XB60: 92 ° (61 °)
・ Tomide 437: 89 ° (70 °)
・ Tomide 423: 92 ° (66 °)
For reference, the contact angle of a specific amine curing agent (amine curing agent X used in Example 1 hereinafter) used in the present invention is also clearly shown.
Amine curing agent X: 81 ° (54 °)
[0024]
The mixing ratio (A / B) of the specific amine curing agent (A) and the hydrophobic amine curing agent (B) may be in the range of 4/1 to 1/15 on a mass basis. Preferably, it is more preferably in the range of 3/2 to 3/7. If the proportion of the hydrophobic amine curing agent (B) is too large, the adhesiveness to the base material, which is the main effect of the present invention, may be slightly lowered, and the proportion of the hydrophobic amine curing agent (B) is small. If the amount is too small, the effect of improving water resistance by adding a hydrophobic amine curing agent can hardly be obtained, which is not preferable.
[0025]
In the primer paint of the present invention, the content of the amine curing agent described above is selected from the range of 60 to 140 in terms of the active hydrogen equivalent of the amine with respect to the epoxy equivalent, and preferably in the range of 80 to 120.
[0026]
<Epoxy resin>
As the epoxy resin used in the present invention, a bisphenol type resin is generally used. An epoxy equivalent having an appropriate epoxy equivalent (mass per mol of epoxy group: g / eq) can be selected and used depending on the application, but generally the epoxy equivalent is 180 g / eq or more and 1500 g / eq or less, preferably 230 g / eq. More than 1000 g / eq is recommended. When the epoxy equivalent is less than 180 g / eq, processability, corrosion resistance and curability are inferior, and when it exceeds 1500 g / eq, the viscosity becomes high and the solvent dilution property, penetrability and workability are impaired. Among these bisphenol-type epoxy resins, bisphenol A-type epoxy resins are most widely used, and are preferred because they are highly reactive and inexpensive.
[0027]
<Solvent>
The primer composition of the present invention can be prepared by dissolving and dispersing the above-mentioned epoxy resin, the amine curing agent, and optional components described later as required in an appropriate solvent. As the type of the solvent, a known solvent other than water can be used. Specifically, aliphatic or aromatic hydrocarbons, alcohols, ethers, esters, alcohol ethers and the like are used, but are not limited thereto. However, if moisture is contained in the solvent at this time, the epoxy resin curing agent additive of the present invention causes hydrolysis and may impair storage stability.
[0028]
Specific examples of preferable solvents include xylene, toluene, propylene glycol methyl ether acetate, methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol monopropyl ether, and the like.
[0029]
The solid content concentration in the primer composition of the present invention is not particularly limited as long as the storage stability as a liquid is ensured and the coating suitability as a primer is good, but it is 5 with respect to the total amount of the primer composition. It is selected from the range of ˜80% by mass, preferably 10˜50% by mass, and more preferably 15˜30% by mass.
[0030]
B: Optional component In the primer composition of the present invention, a silane coupling agent and other components known in the art can be added as optional components according to various purposes.
(1) Silane coupling agent In the primer composition of this invention, in order to ensure adhesiveness with a higher base material, it is preferable that a silane coupling agent is further included. The silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group, an epoxy group, a methacryl group, a mercapto group, and an amino group.
[0031]
As a preferred specific silane coupling agent, any one of the above functional groups can be used without any problem as long as it has any of the above functional groups. The following are exemplified.
[0032]
(Silane coupling agent having an isocyanate group)
A-1310 {Chemical structure: O = C = NC 3 H 6 Si (OC 2 H 5 ) 3 }
· Y-5187 {chemical structure: O = C = NC 3 H 6 Si (OCH 3) 3}
[0033]
(Silane coupling agent having epoxy group)
A-186 {chemical structure below}
[0034]
[Formula 4]
A-187 {Chemical structure is below}
[0036]
[Chemical formula 5]
(Silane coupling agent having a methacryl group)
· A-174 {chemical structure: CH 2 = C (CH 3 ) COOC 3 H 6 Si (OCH 3) 3}
[0038]
(Silane coupling agent having a mercapto group)
A-189 {Chemical structure: HSC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 }
· A-1289 {chemical structure: (C 2 H 5 O) 3 SiC 3 H 6 S 4 C 3 H 6 Si (OC 2 H 5) 3}
AZ-6129 {Chemical structure: HSC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 }
[0039]
(Silane coupling agent having amino group)
A-1100 {Chemical structure: H 2 NC 3 H 6 Si (OC 2 H 5 ) 3 }
A-1102 {Chemical structure: H 2 NC 3 H 6 Si (OC 2 H 5 ) 3 }
A-1106 {A-1100 aqueous solution}
A-1122 {Chemical structure: H 2 NC 2 H 4 NHC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 }
・ Y-9669 {Chemical structure is below}
[0040]
[Chemical 6]
The addition amount of these silane coupling agents is preferably 35% by mass or less, more preferably in the range of 1 to 25% by mass, and in the range of 2 to 15% by mass with respect to the total amount of the primer composition. It is more preferable that If the amount of the silane coupling agent added is too large, it is not preferable because it is not only economically disadvantageous, but also the strength of the coating film is lowered and the adhesive force may be lowered.
[0042]
(2) Other components In the present invention, other components that can be added as optional components include a curing accelerator, a viscosity modifier, a plasticizer, a leveling agent, an antifoaming agent, and a precipitation inhibitor depending on the purpose and properties. , Colorants, stabilizers, rust inhibitors, antifungal agents, fluorescent agents, ultraviolet absorbers, antioxidants and other additives, fiber resins such as cellulose acetate butyrate, and other fillers. Moreover, a filler can also be added for the purpose of improving concealability, rust prevention, and denseness. The type of the filler is not particularly limited, but is a color pigment such as titanium oxide, yellow iron oxide, or carbon black used in general paints, an extender pigment such as silica, talc, precipitated barium sulfate, or calcium carbonate, zinc Antirust pigments such as aluminum phosphate can be used.
[0043]
<Application>
As described above, the primer composition of the present invention is prepared by mixing various components as described above, and is usually applied by hand using brushes, roller buckets, etc., but spray spray coating by a machine is also possible. Yes, the coating liquid applied in this way becomes a coating film that exhibits sufficient adhesion by curing the epoxy resin with an amine curing agent.
[0044]
Since the primer composition of the present invention uses a specific amine curing agent as described above, it is presumed that it forms a chemical bond with an inorganic material and cannot be expected to have an anchor effect. Has good adhesion.
[0045]
Examples of the coated surface include floor surfaces or wall surfaces of concrete, mortar, tile, wood, and the like. In particular, the primer composition of the present invention exerts a high effect on a concrete surface or a tile surface subjected to processing for increasing the strength of the surface where adhesion is likely to be a problem.
[0046]
Here, the concrete surface that has been processed to increase the strength of the surface is a surface that has been modified by various treatments, such as a surface that has been modified with an inorganic finishing agent that includes mineral or metal aggregates. Also refers to those that are high in strength or dense. For example, “Coating Floor Handbook” edited by Japan Painted Floor Industry Association p. 85-p. No. 91 is described as a monolithic construction method, a penetration type coated floor construction method, a terrazzo construction method, or the like. Specifically, for example, Ferrocon (registered trademark), Ferrocon (registered trademark) Hard S, Ferrocon (registered trademark) Hard C, Caracreet (registered trademark), Color Hard EM, Vescon (registered trademark) manufactured by ABC Shokai Co., Ltd. Concrete treatment surfaces such as color, hard namorita L, ceramic cure and the like can be mentioned.
[0047]
On the coating film formed by the primer composition of the present invention, a top coating is usually applied. There is no limitation on the paint that can be used for the top coating, and the coating film formed by the primer composition of the present invention is excellent in adhesion to any top coating film, but especially the epoxy resin-based top coating has extremely good compatibility. Yes, it is particularly excellent in adhesion and is preferable.
Of course, it is possible to use only the coating film formed by the primer composition of the present invention and not to apply the top coat. Especially, when used indoors, it exhibits a certain degree of coating film durability.
[0048]
【Example】
Next, an Example is given and this invention is demonstrated more concretely. However, the present invention is not limited to the following examples.
< Comparative Example 1>
42 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent: 450 to 500 g / eq, trade name: Araldite AER6071 × 75 (manufactured by Asahi Ciba Co., Ltd.)) and pigment (trade name: talc FM manufactured by Fuji Talc Kogyo and Ishihara Sangyo) Typeke R930 = 2: 1 (mass basis) 30 parts by mass, and amine curing agent X31 parts by mass represented by the following structural formula as an amine curing agent,
[0049]
[Chemical 7]
Was mixed with 125 parts by mass of a solvent (a 1: 1: 1 mixed solvent of toluene, xylene and ethylene glycol monopropyl ether) and sufficiently stirred to prepare a primer composition of Example 1. The solid content concentration of the obtained primer composition was 68% by mass.
[0054]
<Comparative example 2 >
In Comparative Example 1, the same procedure as in Comparative Example 1, except that the amine curing agent X as the amine curing agent was changed to a hydrophobic amine curing agent Y (Versamide JP232XB60 manufactured by Cognis Japan, aliphatic polyamidoamine). The primer composition of Comparative Example 2 was prepared.
[0055]
<Examples 1 to 4 and Comparative Example 3 >
In Comparative Example 1, the amine curing agent was changed to a mixture ratio of the amine curing agent X used in Comparative Example 1 and the hydrophobic amine curing agent Y used in Comparative Example 2 shown in Table 1 below. Except for this, the primer compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Example 3 were prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
[0056]
[Formation of primer coating]
The obtained primer compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were coated with 0.1 kg / m 2 (WET) on the mirror surface of a test tile piece (mirror surface is 10 × 10 cm). The primer coating film was formed by air drying at room temperature for 3 hours.
[0057]
(Formation of top coat)
As an upper layer of each primer coating film formed using the primer compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 , solvent-type epoxy paint (manufactured by Atomics Co., Ltd., floor top # 8500) is brushed. The top coat film was formed by coating at a coating amount of 0.15 kg / m 2 (WET mass) by a coating method and air-drying at room temperature for 7 days.
[0058]
[Adhesion test]
A 2 mm square grid is cut with a cutter knife on the coating surface of the tile pieces obtained using the primer compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 , and then cellophane tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd., Using a cellophane (registered trademark) L pack), tape peeling was performed in the same manner as normal cellophane tape peeling (primary adhesion).
[0059]
The evaluation index of the adhesion test is as follows.
A: The number of remaining grids after peeling off the tape is 98 or more.
◯: The number of residual grids after tape peeling is 95 to 97.
(Triangle | delta): The number of the remaining grids after tape peeling is 80-94 pieces.
X: The number of remaining grids after tape peeling is 79 or less.
These results are summarized in Table 1.
[0061]
[Water resistance test]
Tile pieces obtained using the primer compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were boiled for 24 hours, naturally cooled and dried at room temperature, and the tape peeling was carried out in the same manner as the above adhesion test.
[0062]
The evaluation indices for the water resistance test are as follows.
(Double-circle): The number of the remaining grids after tape peeling is 95 or more.
○: The number of remaining grids after tape peeling is 80 to 95.
(Triangle | delta): The number of the remaining grids after tape peeling is 70-80 pieces.
X: The number of residual grids after tape peeling is 69 or less.
These results are summarized in Table 1 .
[0063]
Table 1
[Table 1]
As can be seen from the above results, when coating is performed using the primer composition of the present invention, it is possible to ensure high adhesion even in a dense surface state that is disadvantageous to adhesion like a tile. it can. In particular, when a silane coupling agent is used, the adhesiveness becomes higher depending on the type. Furthermore, it turns out that water resistance can be improved further by mixing and using a specific amine hardening | curing agent and a hydrophobic amine hardening | curing agent as an amine hardening | curing agent.
The above can be similarly discussed for a concrete surface that has been processed to increase the strength of the surface, which is not disadvantageous in terms of adhesion compared to tiles.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even a concrete surface or tile surface that has been processed to increase the strength of the surface, without being subjected to pretreatment that causes mechanical damage to the surface, or Thus, it is possible to provide a primer composition that can ensure good adhesion only by performing a simple cleaning operation as required.
Claims (3)
前記アミン硬化剤が、下記構造式Ａで表されるアミン硬化剤（Ａ）と、疎水性のアミン硬化剤（Ｂ）とを含み、その混合比（Ａ／Ｂ）が質量基準で、４／１〜１／１５の範囲内であることを特徴とするプライマー組成物。
・構造式Ａ
Wherein the amine curing agent, an amine curing agent represented by the following structural formula A with (A), viewed contains a hydrophobic amine curing agent (B), the mixing ratio (A / B) is by weight, 4 A primer composition characterized by being in the range of / 1 to 1/15 .
・ Structural formula A
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