JP5954868B2 - 無機建材用多成分系水性シーラー組成物 - Google Patents
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Description
1.主剤成分(I)及び硬化剤成分(II)を組み合わせてなる多成分系の水性の組成物であって、
主剤成分(I)が、水希釈性のカルボキシル基含有樹脂(A)、顔料分(B)及び水を含み、水希釈性のカルボキシル基含有樹脂(A)が、固形分あたりの酸価が25〜250mgKOH/gの範囲内にあり、
硬化剤成分(II)が水希釈性のエポキシ基含有樹脂(C)を含み、該水希釈性のエポキシ基含有樹脂(C)が、ビスフェノール型エポキシ樹脂であって、固形分あたりのエポキシ当量が150〜1500の範囲内にあることを特徴とする工業用製造ラインで無機建材に塗装するための多成分系水性シーラー組成物、
2.
主剤成分(I)に含まれるカルボキシル基含有樹脂(A)が、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(a1)、ビニル芳香族化合物(a2)、及び(a1)及び(a2)以外の(メタ)アクリロイル基含有化合物を共重合成分として含むアクリル樹脂である1項に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物、
3.
主剤成分(I)に含まれる顔料分(B)が、タルクを含む1項または2項に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物、
4.
主剤成分(I)が4級アンモニウム塩をさらに含む1項ないし3項のいずれか1項に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物、
5.
成分(I)及び成分(II)の使用割合が、成分(I)に含まれるカルボキシル基1当量を基準として成分(II)に含まれるエポキシ基が0.2〜1.5当量の範囲内にある1項ないし4項のいずれか1項に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物、
6.
無機質材を成形、養生した後、水性シーラー組成物を塗装する無機建材の製造方法において、該水性シーラー組成物として1項ないし5項のいずれか1項に記載の多成分系水性シーラー組成物を用いることを特徴とする無機建材の製造方法、に関する。
本発明において、主剤成分(I)に含まれるカルボキシル基含有樹脂(A)は、水希釈性を有するものである。本明細書において水希釈性とは、水に溶解又は分散可能な状態にあることを意味するものであり、エマルション型、ディスパーション型、水溶性のいずれであってもよい。
本発明において、上記主剤成分(I)に含まれる顔料分(B)としては、従来公知のものを制限なく使用することができ、例えば、チタン白、赤錆、オーカー、カーボンブラック等の着色顔料:硫酸バリウム、タルク等、タンカル、マイカ等の体質顔料を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明において、上記主剤成分(I)は、カルボキシル基含有樹脂(A)、顔料分(B)及び水を含むものであり、主剤成分(I)の固形分は35〜65質量%、好ましくは45〜60質量%の範囲内にあることが適しており、顔料分(B)の配合量はカルボキシル基含有樹脂(A)の固形分100質量部に対して、1〜250質量部、好ましくは20〜200質量部の範囲内が適当である。また、顔料分として着色顔料と体質顔料を併用する場合は着色顔料/体質顔料質量比で1/99〜99/1、好ましくは20/80〜50/50の範囲内にあり、体質顔料としてタルクとタンカルを併用する場合はタルク/タンカル比で1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10の範囲内にあることが適している。
本発明において、エポキシ基含有樹脂(C)は固形分あたりのエポキシ当量が150〜1500の範囲内にあることを特徴とする。硬化剤成分(II)がかかる樹脂(C)を含むことによって、前述の主剤成分(I)と混合後でも長時間塗装に適した粘度のシーラー組成物が得られ、無機建材などの製造ラインにも適用可能であると共に、主剤成分(I)と共に架橋塗膜を形成せしめ、防湿性、耐透水性、耐久性に優れたシーラー皮膜が得られるのである。
上記分子中に少なくとも2個のエポキシ基を含有する樹脂を水希釈性とするには公知の方法が用いられ、例えば、該樹脂をノニオン性、カチオン性、又はアニオン性の分散剤を用いて水中に分散することにより得ることができる。
本発明において、硬化剤成分(II)は上記水希釈性のエポキシ基含有樹脂(C)を含むものであり、固形分濃度が20〜70質量%、好ましくは30〜60質量%の範囲内に調整されることが適している。また、該樹脂(C)以外の水希釈性の改質用樹脂、硬化触媒、可塑剤、消泡剤、表面張力調整剤、粘性調整剤、造膜助剤、防腐剤などの添加剤を必要に応じて含ませることができる。
上記の通り得られる本発明の水性シーラー組成物は、主剤成分(I)と硬化剤成分(II)とからなる多成分系の組成物であり、両成分は別個に保管され、使用直前に混合され塗装に供されるものである。
本発明方法において無機質材とは、セメントを主成分とし、これにパルプやロックウールなどの補強繊維、珪砂などの珪酸質材料、さらには無機質充填剤を配合した組成物を、抄造法あるいはプレス成形などの手段により成形して水硬化させてなる無機質硬化材(例えば、珪酸カルシウム板、石綿セメント板、木片セメント板、パルプセメント板、軽量気泡コンクリート板)などが挙げられる。
製造例1
温度計、サーモスタット、攪拌器、還流冷却器、及び滴下装置を備えた容量2リットルの反応容器に、脱イオン水50部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.05部を仕込み、82℃まで昇温した。別容器に、脱イオン水54部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ4.5部、重合開始剤としてペルオキソ硫酸アンモニウム0.2部を添加し、よく攪拌後、その中に下記モノマー混合物を加えて攪拌しモノマー乳化物を得た。
スチレン 47部
メチルメタクリレート 9.85部
2エチルヘキシルアクリレート 38部
アクリル酸 5.15部
この乳化物を4時間かけて反応容器に滴下した。その後82℃で2時間熟成した後、40℃まで冷却して、乳白色のアクリル樹脂エマルション(A−1)を得た。
得られたアクリル樹脂エマルションの固形分は47.9%、固形分あたりの酸価は40mgKOH/g、ガラス転移温度は22.5℃、エマルション粒子の平均粒子径は130nmであった。
上記製造例1において、モノマー組成を下記とする以外は製造例1と同様にしてアクリル樹脂エマルション(A−2)を得た。
スチレン 47部
メチルメタクリレート 11.15部
2エチルヘキシルアクリレート 38部
アクリル酸 3.85部
得られたアクリル樹脂エマルションの固形分は47.9%、固形分あたりの酸価は30mgKOH/g、ガラス転移温度は22.5℃、エマルション粒子の平均粒子径は130nmであった。
上記製造例1において、モノマー組成を下記とする以外は製造例1と同様にしてアクリル樹脂エマルション(A−3)を得た。
スチレン 47部
メチルメタクリレート 13.33部
2エチルヘキシルアクリレート 38部
アクリル酸 30.8部
得られたアクリル樹脂エマルションの固形分は47.9%、固形分あたりの酸価は13mgKOH/g、ガラス転移温度は22.5℃、エマルション粒子の平均粒子径は130nmであった。
製造例4
温度計、サーモスタット、攪拌器、還流冷却器、及び滴下装置を備えた容量2リットルの反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、ジエチレングリコールモノエチルエーテル30部を仕込み、120℃まで昇温した。
別容器に、下記モノマーおよび開始剤として、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート1.5部を添加してよく攪拌し、モノマー混合液を得た。
スチレン 30部
エチルアクリレート 10部
n−ブチルアクリレート 29.2部
アクリル酸 30.8部
このモノマー混合液を3時間かけて反応容器に滴下した。その後120℃で2時間熟成した後、40℃まで冷却した。40℃以下に冷却したところに、トリエチルアミン8部を添加してよく攪拌後、脱イオン水165部を添加して淡褐色の水溶性アクリル樹脂溶液(A−4)を得た。得られた水溶性アクリル樹脂溶液の固形分は30.1%、固形分あたりの酸価は240mgKOH/g、ガラス転移温度は25.3℃であった。
製造例5
容器に、下記成分を仕込み、ペイントシェーカーで分散して顔料ペーストを製造した。
水 80部
顔料分散剤(注1) 9部
消泡剤(注2) 1部
チタン白 50部
黄色酸化鉄 5部
カーボンブラック 0.4部
タルク 30部
タンカル 60部
合計 235.4部
(注1)顔料分散剤:「BYK190」(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)社製)
(注2)消泡剤「BYK024」(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)社製)。
実施例1〜7及び比較例1〜2
容器に、下記表1の主剤成分に記載の各成分を配合し、攪拌混合して各主剤成分を得た。次いで各主剤成分に下記表1記載の硬化剤成分を配合し、攪拌混合して2液型の水性シーラー組成物用試料(I−1)〜(I−9)を得た。尚表1記載の数値は実際に配合した量である。
(注4)増粘剤:「プライマルASE−60」、商品名、ロームアンドハース社製、ポリカルボン酸系増粘剤、固形分27%、
(注5)水希釈性エポキシ樹脂(II−1):「エピコート3520WY55」、商品名、ジャパンエポキシレジン社製、固形分あたりのエポキシ当量520、固形分55%、
(注6)水希釈性エポキシ樹脂(II−2):「アデカレジンEM−101−50」、商品名、旭電化社製、ノニオン性親水成分を含むポリエチレングリコール変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂を分散安定樹脂とし、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を水分散してなるエマルジョン、固形分あたりのエポキシ当量1070、固形分50%、
実施例8〜14
上記実施例1〜7及び比較例1〜2で製造した2液型水性シーラー組成物を用いて下記性能試験に供した。結果を表2に示す。
上記シーラー組成物(I−1)〜(I−9)を主剤成分と硬化剤成分を混合してから60分以内に、ブリキ板に乾燥膜厚が70μmになるよう塗装し、100℃で20分乾燥させたのち、アマルガムで塗膜をはがしてフリー塗膜を得た。このフリー塗膜を使用してJIS Z 0208に準じて透湿試験を行い、記載の透湿度(g/m2・24Hr)を水蒸気透過性とした。表中値が低いほど良好である。
(*2)透水性(耐透水性)
上記シーラー組成物(I−1)〜(I−9)を主剤成分と硬化剤成分を混合してから60分以内に、スレート板に固形分塗布量が70g/m2となるように塗装して100℃で20分乾燥し、再び、固形分塗布量が70g/m2となるように塗装して100℃で20分乾燥し、試験板を作成した。この試験板を使用してJIS A 6909 7.12透水試験B法に準じて耐透水性試験を行い、透水量(ml/24hr)を測定した。表中値が低いほど良好である。
(*3)気中水中凍結融解(耐久性)
上記透水性試験と同様の方法で試験板を作成し、JIS K 5600−7−4(1999)耐湿潤冷熱繰り返し性に記載のサイクル試験を300回行い、塗膜外観を評価した。
○:ワレなどの塗膜欠陥なし
×:ワレなどの塗膜欠陥が認められる。
Claims (6)
- 主剤成分(I)及び硬化剤成分(II)を組み合わせてなる多成分系の水性の組成物であって、
主剤成分(I)が、水希釈性のカルボキシル基含有樹脂(A)、顔料分(B)及び水を含み、水希釈性のカルボキシル基含有樹脂(A)が、固形分あたりの酸価が25〜250mgKOH/gの範囲内にあり、
硬化剤成分(II)が水希釈性のエポキシ基含有樹脂(C)を含み、該水希釈性のエポキシ基含有樹脂(C)が、ビスフェノール型エポキシ樹脂であって、固形分あたりのエポキシ当量が150〜1500の範囲内にあることを特徴とする工業用製造ラインで無機建材に塗装するための多成分系水性シーラー組成物。 - 主剤成分(I)に含まれるカルボキシル基含有樹脂(A)が、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(a1)、ビニル芳香族化合物(a2)、及び(a1)及び(a2)以外の(メタ)アクリロイル基含有化合物を共重合成分として含むアクリル樹脂である請求項1に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物。
- 主剤成分(I)に含まれる顔料分(B)が、タルクを含む請求項1または2に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物。
- 主剤成分(I)が4級アンモニウム塩をさらに含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物。
- 成分(I)及び成分(II)の使用割合が、成分(I)に含まれるカルボキシル基1当量を基準として成分(II)に含まれるエポキシ基が0.2〜1.5当量の範囲内にある請求項1ないし4のいずれか1項に記載の無機建材用多成分系水性シーラー組成物。
- 無機質材を成形、養生した後、水性シーラー組成物を塗装する無機建材の製造方法において、該水性シーラー組成物として請求項1ないし5のいずれか1項に記載の多成分系水性シーラー組成物を用いることを特徴とする無機建材の製造方法。
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