JP5378641B2 - コンクリート用水性プライマー - Google Patents

Description

本発明は、工場、倉庫、店舗、駐車場、その他各種建造物における床面、壁面、屋根面等を塗装するのに適したコンクリート用水性プライマーに関する。

各種工場、倉庫、店舗、展示場、病院、駅舎などの大型建造物や駐車場の床面や壁面は、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。特に、工場や店舗、駐車場などの床面は、高い耐久性や耐溶剤性をも望まれる。

しかし、施工されているコンクリートの質は様々で、表面強度にかなりの幅が見られる。強化コンクリートや機械で締め固められたコンクリートは表面強度が高く緻密で毛細管等の空隙が少ないため、通常のプライマーでは塗膜の付着性を確保し難い。そのため、特許文献１や特許文献２に記載のプライマーの如き特殊なものを必要としていた。逆に水分量が多く表面強度の低いコンクリートは、緻密度が低く毛細管等の空隙も多く、コンクリートの表層部分から剥離しやすいという問題点がある。
このような場合、有機溶剤系のプライマーにおいては、希釈倍率を高めてコンクリート面の毛細管に滲み込ませることによって表面を強化し剥離を防ぐことが可能であった。

これまで、大半を占めていた有機溶剤系のプライマーも、近年の種々の法律、規制、環境問題の観点より、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の低減が叫ばれ、溶剤型から水性タイプへの切り替えが進んでいる。そのため、多くの現場において、水性タイプの各種プライマー（水性プライマー）を用いて塗装が行われている（例えば、特許文献３参照。）。
しかし、一般の水性プライマーでは、粒子を有するため、希釈倍率を高めてもコンクリート面の毛細管に滲み込まず、表面強度を高めるには至らなかった。また水溶性であっても耐水性や含浸性が十分ではなく、有機溶剤系のプライマーに比べて遥かに低い性能の物であった。

特開２００３−３２７９０３号公報 特開２００４−５１８４２号公報 特開２００２−３６４１２８号公報

したがって、本発明は、ＶＯＣ低減を実現しつつ、施工現場での表面強度の低いコンクリート床等に対しても高い付着性（密着性）と耐久性、さらには高い耐溶剤性を兼ね備えるコンクリート用水性プライマーを提供することを目的とする。

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、（１）塩基性窒素原子を含む反応性基を有するアクリル系ビニル重合体および（２）ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂からなる不揮発分と、（３）水溶性溶剤および（４）水からなる溶剤と、（５）酸と、からなり、
（１）アクリル系ビニル重合体の質量平均分子量が１０００〜５００００の範囲内で、活性水素当量が２００〜１０００の範囲内であり、
（２）エポキシ樹脂のエポキシ当量が、１００〜２８０の範囲内であり、
（３）水溶性溶剤が、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノプロピルエーテル、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ｔ−ブチルセロソルブ、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、ジメチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ソルフィット、メトキシブタノール、アセトン、ジアセトアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる群より選ばれるいずれかの溶剤であり、
（５）酸が、塩酸、硝酸、蟻酸、酢酸およびシュウ酸からなる群より選ばれるいずれかの酸であり、
前記不揮発分の配合割合ｘ（質量％）が、８〜３２質量％の範囲内であり、かつ、
前記配合割合ｘ（質量％）と、前記溶剤中における水の含有割合ｙ（質量％）との関係が、下記式（Ａ）および（Ｂ）を満たすことを特徴とするコンクリート用水性プライマー。
ｙ≦−１．４１ｘ＋７７．５ ・・・式（Ａ）
ｙ≧−０．６ｘ＋３３．２ ・・・式（Ｂ）

本発明のコンクリート用水性プライマーによれば、その適切な材料選択と配合割合により、表面強度の低いコンクリート面に塗装した場合に、その表面に含浸するため、高い付着性（密着性）を確保することができる。また、このように含浸することとともに、その適切な材料選択と配合割合から、極めて高い耐久性が実現され、かつ、高い耐溶剤性をも実現することができる。

本発明のコンクリート用水性プライマーは、（１）アクリル系ビニル重合体（以下、「アクリルアミン」と称する。）および（２）エポキシ樹脂からなる不揮発分と、（３）水溶性溶剤および（４）水からなる溶剤と、（５）酸と、からなるものである。
以下、まず成分毎に分けて、本発明を詳細に説明する。

［不揮発分・・・（１）アクリルアミン、および（２）エポキシ樹脂］
本発明のコンクリート用水性プライマーにおいては、（１）アクリルアミン、および（２）エポキシ樹脂からなる不揮発分を必須の構成要素として含む。

＜（１）アクリルアミン＞
本発明に用いるアクリルアミンとは、塩基性窒素原子を含む反応性基を有するアクリル系ビニル重合体を言い、一分子中に少なくとも１個の塩基性窒素原子を含む反応性基を有するアクリル系ビニル単量体を、公知の方法によって重合乃至共重合することにより調製することができる。

塩基性窒素原子を含む反応性基としては、具体的には例えば、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、各種カルボン酸アミド基、各種スルホンアミド基、シアノ基等が挙げられ、これらの内の少なくとも一種以上を有するアクリル系ビニル重合体を、本発明においては好適に用いることができる。

本発明に用いるアクリルアミンの調製に供することができる前記アクリル系ビニル単量体の具体例としては、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（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、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類；Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等のＮ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド類；ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等のトリアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチル（メタ）アクリルアミド等のカルボン酸アミド基含有ビニル系単量体；ｐ−スチレンスルホンアミド、Ｎ−メチル−ｐ−スチレンスルホンアミド等の各種スルホンアミド基含有ビニル系単量体；（メタ）アクリロニトリル等のシアノ基含有ビニル系単量体；等を挙げることができる。

本発明に用いるアクリルアミンを調製するには、これらアクリル系ビニル単量体を単独で使用しても、２種以上混合して使用しても構わない。なかでも好ましいのは、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類、Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド類、カルボン酸アミド基含有ビニル系単量体、シアノ基含有ビニル系単量体であり、さらに好ましいのは、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート類、Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド類である。

本発明に用いるアクリルアミンとして、上記アクリル系ビニル単量体と他のビニル系単量体とを共重合させたものも、適宜用いることもできる。かかる共重合体についても、本発明においては、「アクリルアミン」の概念に含めるものとする。ただし、他のビニル系単量体の割合があまりに多すぎると、アクリルアミンとしての作用が不十分になり、本発明の意図する効果が発現しづらくなるため、全重合体中における上記アクリル系ビニル単量体の共重合割合（モル比）としては、５０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。

共重合可能なビニル系単量体の具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の各種（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有ビニル系単量体；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水基含有ビニル系単量体；ｐ−スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有ビニル系単量体；酢酸ビニル、安息香酸ビニル等の各種ビニルエステル類；フッ素含有ビニル単量体；等が挙げることができる。これら共重合可能なビニル系単量体は、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用しても構わない。

本発明に用いるアクリルアミンの活性水素当量としては、２００〜１０００ｇ／ｅｑの範囲内であり、３００〜５００ｇ／ｅｑの範囲内であることが好ましい。活性水素当量が小さ過ぎると耐水性が低下し、逆に多過ぎると水の溶解性が低下する。

本発明に用いるアクリルアミンの質量平均分子量としては、１０００〜５００００の範囲内であり、８０００〜３００００の範囲内であることが好ましい。アクリルアミンの分子量が大き過ぎると水の溶解性が低下し、逆に小さ過ぎると耐水性が低下する。

＜（２）エポキシ樹脂＞
本発明に用いるエポキシ樹脂とは、硬化剤として作用するものであり、分子内にエポキシ基を２個以上含む高分子化合物、およびそのエポキシ基の開環反応によって得られる合成樹脂を指し、一般的にエポキシ樹脂と称されるエピクロロヒドリンと多価フェノールとの反応性生物が好適に用いられる。本発明で用いるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が用いられる

本発明に用いるエポキシ樹脂のエポキシ当量（エポキシ基１ｍｏｌ当たりの質量：ｇ／ｅｑ）としては、１００ｇ／ｅｑ以上２８０ｇ／ｅｑ以下の範囲内であり、１４０ｇ／ｅｑ以上２５０ｇ／ｅｑ以下の範囲内であることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ以上２００ｇ／ｅｑ以下の範囲内であることがさらに好ましい。

エポキシ当量が低過ぎると、加工性、耐食性が不十分となりやすく、また硬化剤としての物性が十分に発揮できない懸念がある。一方、エポキシ当量が高過ぎると、水への溶解性が低下してエマルジョンになり、浸透性、作業性が損なわれ、また、水溶性が低下してプライマーとしての液状が不安定となる懸念がある。

本発明においては、液状のエポキシ樹脂が好適に用いられる。本発明において特に好適に用いられるエポキシ樹脂の具体例としては、ジャパンエポキシレジン株式会社製のエピコート８２８（商品名、ビスフェノールＡ型、エポキシ当量１８４〜１９４ｇ／ｅｑ）等を挙げることができる。

［溶剤・・・（３）水溶性溶剤、および（４）水］
本発明に用いる溶剤は、（３）水溶性溶剤および（４）水であり、両者を併用する。
＜（３）水溶性溶剤＞
本発明に用いる水溶性溶剤とは、水との相溶性を示す有機溶剤を指し、水と混合した際に分離することが無いのは勿論のこと、さらに濁ることの無い性質の有機溶剤が対象となる。本発明に使用可能な水溶性溶剤に相当するか否かは、水と１：１（容量比）で混合した際に、分離や白濁が確認されないことを指標とする。

本発明に使用可能な水溶性溶剤は、具体的には、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノプロピルエーテル、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ｔ−ブチルセロソルブ、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、ジメチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ソルフィット、メトキシブタノール、アセトン、ジアセトアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートである。なかでも、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブを好適なものとして挙げることができる。

なお、イソプロピルアルコールのような低級アルコールについては、エポキシ樹脂との相溶性に難があるため、これのみを用いる場合には、予めアクリルアミン（後述するように、酸により水溶性を付与したもの）とエポキシ樹脂とを十分に混合してから水溶性溶剤を投入することが望まれる。

＜（４）水＞
本発明に用いる水としては、水道水、地下水、脱イオン水、蒸留水、純水等如何なる水をも使用することができる。不純物の混入による影響を排除するためには、脱イオン水や純水を用いることが望ましいが、一般的には、そこまでの精密性は要求されない。

［（５）酸］
本発明に用いる酸とは、前記アクリルアミンを中和することで塩を調製して、水溶性を付与することを目的とするものであり、使用可能な酸としては、強酸を用いた方が、被塗物の表面をエッチングすることによる付着性向上効果が期待できる点で、好ましい。
本発明において使用可能な酸は、具体的には、塩酸、硝酸、蟻酸、酢酸およびシュウ酸からなる群より選ばれるいずれかの酸である。

［配合割合］
本発明のコンクリート用水性プライマーにおいて、（１）塩基性窒素原子を含む反応性基を有するアクリル系ビニル重合体および（２）ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂の合計（以下、「特定不揮発分」と称する。）の配合割合ｘとしては、８〜３２質量％の範囲内であることが要求される。この上限としては、３０質量％以下であることが好ましい。一方、下限としては、１０質量％以上であることがであることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましい。前記特定不揮発分の配合割合ｘが少な過ぎると、コンクリートに吸い込まれてしまって表面を強化するには至らず、一方、逆に多過ぎると、粘度が高くなってしまいコンクリート表面に吸い込まれず、やはり表面を強化するには至らない。

本発明のコンクリート用水性プライマーは、適切な特定不揮発分の配合割合で上記（１）〜（５）の必須成分を含むことで本発明に特有の優れた効果を発現するものであるが、その配合割合が適切でない場合には、十分な効果が発揮されず、特定不揮発分の配合割合によっては、必要な水分割合が変動することが、本発明者の鋭意研究の末確認された。

そのため、本発明者は、上記必須成分の内、配合割合がその性能に大きな影響を与える成分について、配合を振った試験を綿密に行い、これを解析した結果、前記特定不揮発分の配合割合をｘ（質量％）、前記溶剤中における水の含有割合をｙ（質量％）と置いた時に、下記式（Ａ）および式（Ｂ）を満たすことが適切であることを見出した。
ｙ≦−１．４１ｘ＋７７．５ ・・・式（Ａ）
ｙ≧−０．６０５ｘ＋３３．２ ・・・式（Ｂ）
上記の式（Ｂ）の代わりに、下記式（Ｂ’）を満たすことがより好ましい。
ｙ≧−ｘ＋５５ ・・・式（Ｂ’）

本発明における特定不揮発分の配合割合ｘ（質量％）と前記溶剤中における水の含有割合ｙ（質量％）との関係を示すグラフを図１に示す。図１に示されるグラフにおいて、横軸は特定不揮発分の配合割合ｘ（質量％）、縦軸は溶剤中における（４）水の含有割合ｙ（質量％）であり、式（Ａ）、式（Ｂ）および式（Ｂ’）の２つの不等式の右辺の関数式（順に、ｙ_A、ｙ_Bおよびｙ_B’）の直線が描かれている。

また、図１中には、特定不揮発分の配合割合ｘ（質量％）の本発明で規定する上下限を垂直の実線で、好ましい上下限を一点鎖線で、より好ましい下限を二点鎖線で、それぞれ示している。
図中、網掛け部および斜線部が、本願発明で規定するｘおよびｙの両割合の領域であり、網掛け部が、式（Ｂ’）で規定する好ましい領域である。すなわち、当該網掛け部および斜線部（好ましくは網掛け部）に位置するｘおよびｙの値となるように、配合割合を調整することで、本願発明に特有の優れた特性を有するコンクリート用水性プライマーを得ることができる。

なお、ｙ＞−１．４１ｘ＋７７．５となる領域においては、粘度が高くなってしまいコンクリート表面に吸い込まれ難くなる点、および溶剤量が多くなってしまう点で好ましくなく、ｙ＜−０．６０５ｘ＋３３．２となる領域においては、主剤と硬化剤とを混合した際に樹脂が水に溶解せずエマルジョンになり、コンクリート表面に吸い込まれ難くなって付着性が低下する点で好ましくない。

上記本願発明に必須の構成要素である配合割合を満たせば、本願発明のコンクリート用水性プライマーの範疇に含まれるが、それ以外の成分の配合割合についても以下に言及する。
本発明のコンクリート用水性プライマーにおける特定不揮発分である（１）アクリルアミンと（２）エポキシ樹脂の配合割合としては、エポキシ樹脂のエポキシ当量Ｅに対してアクリルアミンの活性水素当量Ｈに相当する比率（エポキシ樹脂：アクリルアミン＝Ｅ：Ｈ，質量比）にすることが望ましいが、実際にはそれよりも多少隔たっていても構わない。具体的には、エポキシ樹脂：アクリルアミン（質量比）としては、Ｅ：０．６Ｈ〜Ｅ：１．４Ｈの範囲内が好ましく、Ｅ：０．８Ｈ〜Ｅ：１．２Ｈの範囲内がより好ましい。（１）アクリルアミンの配合割合が少な過ぎると水への親和性が劣り付着性が低下してしまい、（２）エポキシ樹脂が少な過ぎると耐水性が劣り付着性が低下してしまうため、それぞれ好ましくない。

本発明のコンクリート用水性プライマーにおける（５）酸の配合量としては、（１）アクリルアミンの活性水素が完全に中和される量以上であることが好ましく、小過剰であることがより好ましい。より具体的な（５）酸の配合量としては、（１）アクリルアミンの活性水素が完全に中和される量を１００ｍｏｌ％とした場合に１００〜１４０ｍｏｌ％の範囲であることが好ましく、１０５〜１２０ｍｏｌ％の範囲であることがより好ましい。（５）酸の配合量が少な過ぎると水溶性が低下し、逆に多過ぎると耐水性が低下して腐食性が強くなってしまうため、それぞれ好ましくない。
実際には、用いる（１）アクリルアミンに対して、中和点に達するまで（５）酸を滴下すればよく、中和点の目安はｐＨで４〜６の範囲である。

［水性プライマーの調製］
本発明のコンクリート用水性プライマーは、上記の如く各成分を適切な配合割合で配合することで得ることができる。ただし、（１）アクリルアミンは、そのままでは（３）水溶性溶剤や（４）水に溶解し難いので、予め（５）酸と混合し中和して、塩を作って水溶性にしてから他の成分と混合することが好ましい。このとき、まず（３）水溶性溶剤に溶解してから（４）水に溶解することが望ましい。

図２に、本発明のコンクリート用水性プライマーについて、（ａ）（ｂ）２種類の調製手順のブロック図を示す。
溶解性や作業性等を考慮すると、図２（ａ）で示される順（丸付き数字で示される順）で混合することが特に好ましい。また、図２（ｂ）で示されるように、（３）水溶性溶剤については、その一部（Ｂ）を予めエポキシ樹脂に混合しておいて、その残り（Ａ）に（５）酸で中和された（１）アクリルアミンと（４）水が添加された溶液と混合することにしてもよい。なお、図中矢印は、混合乃至添加の操作を表し、丸付き数字はその作業の順番を表す。

（１）アクリルアミンと（２）エポキシ樹脂とを混合すると、経時により硬化が進行してしまうので、両者の混合は、塗布作業の直前に行うことが望ましい。そのために、両者が別体になるように２液混合型のプライマーとして調製しておき、２液別体のまま市場で取引・流通させることが望ましい。具体的には、図２（ｂ）で示される破線で囲まれたＡ液と、一点鎖線で囲まれたＢ液との２液型のプライマーとしておき、塗装作業に際して、Ａ液に（４）水を添加・混合した上でＢ液を混合することで塗装に供し得る本発明のプライマーが調製される。その他の添加剤を添加する場合には、これら２液のいずれか若しくは双方に添加しておけばよい。

ただし、２液型のプライマーとする場合に、図２（ｂ）で示される組み合わせに限定されるものではなく、少なくとも（１）アクリルアミンと（２）エポキシ樹脂とが別体になっていて、両液の安定性が確保されていれば如何なる組み合わせであっても構わない。

なお、既述の通り、（３）水溶性溶剤としてイソプロピルアルコールのような低級アルコールのみを用いる場合には、（５）酸により水溶性が付与された（１）アクリルアミンと（２）エポキシ樹脂とを予め十分に混合しておいてから（３）水溶性溶剤および（４）水を投入することが望まれる。したがって、２液混合型のプライマーとするには、（３）水溶性溶剤としてイソプロピルアルコールのような低級アルコールのみとするのは不利である。

［用途］
本発明のコンクリート用水性プライマーは、上記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、主剤としてのアクリルアミンが硬化剤としてのエポキシ樹脂により硬化して、充分な付着力を示す塗膜となる。

本発明のコンクリート用水性プライマーは、表面強度の低いコンクリート面に塗装した場合に、その表面に含浸するため、高い付着性（密着性）を確保することができる。
被塗面としては、コンクリート面のほか、石膏ボード、スレート板、モルタル、タイル、木材等の床面または壁面が挙げられる。特に付着性が問題となりやすい、塗料を吸い込み易い多孔質表面となっている各種表面や表面強度の低い各種表面に対して本発明のコンクリート用プライマー組成物は、高い効果を発揮する。

本発明のコンクリート用水性プライマー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、本発明の水性プライマーにより形成された塗膜は、如何なる上塗り塗膜とも付着性に優れるが、特にエポキシ樹脂系の上塗り塗料との相性が極めて良好であり、付着性にも特に優れ、好ましい。
なお、本発明の水性プライマー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、十分な塗膜耐久性を示す。

以下に実施例を挙げ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。
なお、以下の実施例において、「部」とは、特に断りのない限り「質量部」を意味するものである。

＜実施例および比較例に供するアクリルアミン溶液の調製＞
ブチルセロソルブ３０部と、エチルセロソルブ１８部と、イソプロピルアルコール１２部とを混合した水溶性溶剤（計６０部）を加温して８０℃に保持し、これにスチレン２部、アクリル酸メチル１２部、メタクリル酸ブチル８部およびアクリルアミド１０部を加えて３００分間重合させた。重合反応後、溶液温度を室温で３０℃まで下げて、アクリルアミンを４０部含むアクリルアミン溶液Ｘを得た。得られたアクリルアミン溶液Ｘ中のアクリルアミンの活性水素当量は３５０ｇ／ｅｑ、質量平均分子量は１００００であった。
なお、得られたアクリルアミン溶液Ｘは、各実施例および比較例において主剤を調製するに際し、３０℃に保持した状態で蟻酸を添加してｐＨを４．５〜５．５に中和して水溶性としている。

＜実施例および比較例に用いる硬化剤の調製＞
ジャパンエポキシレジン株式会社製のエピコート８２８（ビスフェノールＡ型、エポキシ当量１８４〜１９４ｇ／ｅｑ）を７５部に、エチルセロソルブ２５部を添加して、比較例１に用いる硬化剤Ｈを得た。

［比較例１］
＜主剤の調製＞
上記アクリルアミン溶液Ｘ１００部を攪拌しつつ３０℃に保持し、これに蟻酸を添加して中和した。添加した蟻酸の量は２部であり、中和後のｐＨは４．９であった。これにイソプロピルアルコール３部および水６０部を添加して、比較例１に用いる主剤Ｍ１を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ１を１６０部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例１の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは３０．６質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは４８．８質量％であった。

［比較例２］
＜主剤の調製＞
前記アクリルアミン溶液Ｘ１００部を攪拌しつつ３０℃に保持し、これに蟻酸を添加して中和した。添加した蟻酸の量は２部であり、中和後のｐＨは５．１であった。これにイソプロピルアルコール３部および水２００部を添加して、比較例２に用いる主剤Ｍ２を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ２を３００部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例２の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１７．２質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは７６．０質量％であった。

［比較例３］
＜主剤の調製＞
前記アクリルアミン溶液Ｘ１００部を攪拌しつつ３０℃に保持し、これに蟻酸を添加して中和した。添加した蟻酸の量は２部であり、中和後のｐＨは４．８であった。これにイソプロピルアルコール３部、エチレングリコールモノプロピルエーテル２０部および水１８０部を添加して、比較例３に用いる主剤Ｍ３を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ３を３００部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例３の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１７．２質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは６８．４質量％であった。

［実施例１］
比較例３において、主剤の調製の際に添加する溶剤の内、エチレングリコールモノプロピルエーテルの量を６０部に、水の量を１４０部に、それぞれ変えたこと以外は、比較例３と同様にして実施例１に用いる主剤Ｊ１を得て、さらに比較例３と同様に硬化剤Ｈと混合して、実施例１のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１７．２質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは５３．２質量％であった。

［実施例２］
比較例３において、主剤の調製の際に添加する溶剤の内、エチレングリコールモノプロピルエーテルの量を１００部に、水の量を１００部に、それぞれ変えたこと以外は、比較例３と同様にして実施例２に用いる主剤Ｊ２を得て、さらに比較例３と同様に硬化剤Ｈと混合して、実施例２のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１７．２質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは３８．０質量％であった。

［実施例３］
比較例３において、主剤の調製の際に添加する溶剤の内、エチレングリコールモノプロピルエーテルの量を１４０部に、水の量を６０部に、それぞれ変えたこと以外は、比較例３と同様にして実施例３に用いる主剤Ｊ３を得て、さらに比較例３と同様に硬化剤Ｈと混合して、実施例３のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１７．２質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは２２．８質量％であった。

［比較例４］
比較例３において、主剤の調製の際に添加する溶剤の内、エチレングリコールモノプロピルエーテルの量を１８０部に、水の量を２０部に、それぞれ変えたこと以外は、比較例３と同様にして比較例４に用いる主剤Ｍ４を得て、さらに比較例３と同様に硬化剤Ｈと混合して、比較例４の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１７．２質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは７．６質量％であった。

［比較例５］
＜主剤の調製＞
前記アクリルアミン溶液Ｘ１００部を攪拌しつつ３０℃に保持し、これに蟻酸を添加して中和した。添加した蟻酸の量は２部であり、中和後のｐＨは５．１であった。これにイソプロピルアルコール３部を添加して、比較例５に用いる主剤Ｍ５を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ５を１００部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例５の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは４５．８質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは０．０質量％であった。

［比較例６］
＜主剤の調製＞
水とエチレングリコールモノプロピルエーテルとを同一質量比で混合して、溶剤濃度調整剤Ｃを調製した。
比較例５における主剤の調製の際に、さらに溶剤濃度調整剤Ｃを１７．５部添加したこと以外は、比較例５と同様にして比較例６に用いる主剤Ｍ６を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ６を１１７．５部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例６の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは４０．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは１０．９質量％であった。

［比較例７］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を３７．１４部にしたこと以外は、比較例６と同様にして比較例７に用いる主剤Ｍ７を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ７を１３７．１４部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例７の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは３５．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは１８．５質量％であった。

［実施例４］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を６３．３４部にしたこと以外は、比較例６と同様にして実施例４に用いる主剤Ｊ４を得た。

＜コンクリート用水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｊ４を１６３．３４部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、実施例４のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは３０．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは２５．１質量％であった。

［実施例５］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を１００部にしたこと以外は、比較例６と同様にして実施例５に用いる主剤Ｊ５を得た。

＜コンクリート用水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｊ５を２００部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、実施例５のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは２５．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは３０．７質量％であった。

［実施例６］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を１５５部にしたこと以外は、比較例６と同様にして実施例６に用いる主剤Ｊ６を得た。

＜コンクリート用水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｊ６を２５５部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、実施例６のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは２０．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは３５．６質量％であった。

［実施例７］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を２４６．６部にしたこと以外は、比較例６と同様にして実施例７に用いる主剤Ｊ７を得た。

＜コンクリート用水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｊ７を３４６．６部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、実施例７のコンクリート用水性プライマーを調製した。このコンクリート用水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１５．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは３９．８質量％であった。

［実施例８］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を４３０部にしたこと以外は、比較例６と同様にして実施例８に用いる主剤Ｊ８を得た。

＜コンクリート用水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｊ８を５３０部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、実施例８の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは１０．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは４３．６質量％であった。

［比較例８］
＜主剤の調製＞
比較例６における主剤の調製の際に、溶剤濃度調整剤Ｃの添加量を５８０部にしたこと以外は、比較例６と同様にして比較例８に用いる主剤Ｍ８を得た。

＜水性プライマーの調製＞
得られた主剤Ｍ８を６８０部と、２０部の硬化剤Ｈを混合して、比較例８の水性プライマーを調製した。この水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘは５．０質量％、溶剤中における水の含有割合ｙは４７．０質量％であった。

以上の実施例および比較例で得られた各水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘを横軸、溶剤中における水の含有割合ｙの値を縦軸にそれぞれプロットしたグラフを図３に示す。

［評価試験］
以上得られた実施例１〜８および比較例１〜８の各水性プライマーについて、以下の評価試験を行った。

（被塗面）
表面強度の低い表面を得るべく、標準水分量よりも過剰の水を加えたコンクリートを打設し、１０日間養生した後脱型し、その後２０日間経過させた。得られたコンクリート壁面を被塗面とした。この被塗面は、引っかき試験機で０．３５〜０．４５ｍｍの範囲内のものであり、表面強度が低いものであった。

なお、引っかき試験機とは、測定面に一定の荷重（本評価試験に供した被塗面の測定においては１．０ｋｇ）が加わるように設計されたピンを備えるものであり、日本建築仕上学会で検討され、作製されたものである。この引っかき試験機のピンで測定面を引っ掻き、その際に生じた引っ掻き傷の幅を測定することで、コンクリート表面の強度を測定する。

（被塗面への塗布）
各水性プライマーを刷毛により、塗布量が１５０ｇ／ｍ²程度となるように、およそ１００ｍｍ×５０ｍｍずつに並べるようにして塗布し、４時間自然乾燥させた。ただし、特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘの低い実施例８および比較例８については、十分な乾燥膜厚（３０μｍ以上）となるようにするべく２回塗りを行った。
次いで、これらの塗装面全てに上塗塗装としてアクアクリーンＵを、刷毛により、塗布量が１５０ｇ／ｍ²程度となるように塗布し、１８時間自然乾燥させた。

（付着性評価）
全ての塗装面について２ｍｍ角の碁盤目をカッターで切り、セロハンテープ（ニチバン製「セロテープ（登録商標）」２４ｍｍ幅）による碁盤目剥離試験を行い、各水性プライマーの付着性を評価した。評価は、剥離試験後に剥離しなかった碁盤目の数をカウントすることで行った。ただし、１の位は切り捨てて、１０の位以上のみで評価結果を示している。
評価結果を各実施例および比較例の配合とともに下記表１および表２に示す。

なお、上記表１および表２において、特定不揮発分の配合割合の値ｘ（質量％）について、式（Ａ）の右辺に代入して得られた値をｙａ、式（Ｂ）の右辺に代入して得られた値をｙｂとして示しており（太線で囲まれた欄）、これら表の見方として、溶剤中における水の含有割合（上記太線で囲まれた２つの欄に挟まれた欄）の値ｙ（質量％）が、これらｙａおよびｙｂ間にあることが、本発明のコンクリート用水性プライマーであることの１つの要件である（勿論、他の要件をも満たすことが条件。）。

表１および表２を見ればわかる通り、本発明のコンクリート用水性プライマーである実施例１〜８では、良好な付着性を示した。以上のことから、本発明のコンクリート用水性プライマーが、有機溶剤の使用割合が少なく水の割合が多いながらも、吸水性を有するようなコンクリート表面に対しても極めて高い付着性を示すことがわかる。また、実施例のコンクリート用水性プライマーは、揮発性の有機溶剤を用いていないのでＶＯＣ低減が実現され、付着性評価の結果から、施工現場での表面強度の低いコンクリート床等に対しても高い付着性（密着性）を実現できていることがわかる。

本発明における特定不揮発分の配合割合ｘ（質量％）と前記溶剤中における水の含有割合ｙ（質量％）との関係を示すグラフである。 本発明の水性プライマーについて、（ａ）（ｂ）２種類の調製手順を示すブロック図である。 実施例および比較例で得られた各水性プライマーの特定不揮発分の配合割合（ＮＶ）ｘを横軸、溶剤中における水の含有割合ｙの値を縦軸にそれぞれプロットしたグラフである。

Claims (1)

1. （１）塩基性窒素原子を含む反応性基を有するアクリル系ビニル重合体および（２）ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂のみからなる不揮発分と、（３）水溶性溶剤および（４）水のみからなる溶剤と、（５）酸と、からなり、
   （１）アクリル系ビニル重合体の質量平均分子量が１０００〜５００００の範囲内で、活性水素当量が２００〜１０００の範囲内であり、
   （２）エポキシ樹脂のエポキシ当量が、１００〜２８０の範囲内であり、
   （３）水溶性溶剤が、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールモノプロピルエーテル、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ｔ−ブチルセロソルブ、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、ジメチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ソルフィット、メトキシブタノール、アセトン、ジアセトアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートからなる群より選ばれるいずれかの溶剤であり、
   （５）酸が、塩酸、硝酸、蟻酸、酢酸およびシュウ酸からなる群より選ばれるいずれかの酸であり、
   前記不揮発分の配合割合ｘ（質量％）が、８〜３２質量％の範囲内であり、かつ、
   前記不揮発分の配合割合ｘ（質量％）と、前記溶剤中における水の含有割合ｙ（質量％）との関係が、下記式（Ａ）および（Ｂ）を満たすことを特徴とするコンクリート用水性プライマー。
   ｙ≦−１．４１ｘ＋７７．５ ・・・式（Ａ）
   ｙ≧−０．６ｘ＋３３．２ ・・・式（Ｂ）

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