JPH01190764A - 弾性塗料用下塗り組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、建築物、構築物の弾性塗料の下地に塗る、
下塗り用組成物に関するものである。近年、建築用仕上
塗材は肉厚感のある意匠性、防水機能性を付与するため
、新築、塗り替え共に厚膜化する傾向にある。

特に、外装仕上塗材の厚膜化は、建築物件の保護機能性
面からも望ましい傾向である。しかしながら、塗膜の厚
膜化を可能にするためには、基材に対する塗膜の付着性
を向上させる必要がある。

本発明は、このような目的を達成させるに適した、下塗
り用組成物に関するものである。

〔従来の技術および課題〕

塗膜の厚さが３０μｍ程度の薄膜であれは、塗膜強度が
基材に対する付着強度以上になることはまれであって、
多くの場合は、薄膜が連続膜として基材から剥がれる前
に塗膜が破断する。しかしながら、１〜２ｍｍ程度迄厚
膜化すると、塗膜強度はその付着強度以上に増大し、連
続膜として基材から剥がれる例がしばしばある。

厚塗り塗膜の中でも、とくに伸度が１００〜５００％、
強度が７〜３０ｋｇ／ｃｍ２の標準的弾性塗材について
は、平面付着強度かＪＩＳ、Ａ−６９１０伸長形に示さ
れている常態付着強度、７ｋｉ＋／ｃｍ２に合格すると
しても塗膜の一端から１８０゜方向にピーリングすると
、連続膜として基材より剥がれる例もよく知られた現象
である。

従って、厚塗り塗膜、とくに弾性仕上塗材を外装に使用
する際は、そのプライマーとして使用する下地処理剤（
シーラー剤）の選定は、長期保護機能性を特長とする弾
性塗料の特徴を引き出すために重要なことである。

現在、弾性塗料のシーラー剤は、コンクリート、モルタ
ル等のセメント系基材への浸透性、下地補強性の面から
、ポリアクリル酸エステル系およびその共重合体、ポリ
塩化ビニルおよびその共重合体、その地温素化ポリオレ
フィン等を樹脂の主成分とし、媒体として、トルエン、
キシレン等の芳香族系有機溶剤、酢酸エチルおよびケ１
−ン類等の脂肪族系有機溶剤を使用した、いわゆる有機
溶剤系溶液型樹脂が市販使用されている。

近年、省資源、脱公害の目的あるいはシンナー類に絡む
犯罪防止の面からも、各種塗料類は有機溶剤系より水性
系への転換が望まれている。シーラー剤の水性系転換に
対する先駆的なものとしては、従来の有機溶剤系溶液型
樹脂を、ある種の界面活性剤水溶液中に乳化分散させた
ものがあり、市販もされている。

しかしながら、水溶液中に乳化分散させることにより有
機溶剤を減量でき、省資源の方向に進み得たとは言え、
存在する有機溶剤臭は無臭とは言い難く、消費者が期待
する水系樹脂のイメージからは遠い。従って、塗り替え
用途に弾性仕上塗材を使用する際のシーラー剤として使
用するには、施主および近隣住人への有機溶剤臭による
不快感が伴い、望ましいことではない。

無臭のシーラー剤としては、弾性仕上塗材以外の塗料、
すなわちフラット塗料、砂壁状塗料等の薄膜塗材、ある
いは樹脂量が少なく（ＰＶＣ７５〜９０％）、１８０°
方向のピーリングにより連続膜として剥がれることのな
い硬いタイプの厚塗材用として、有機溶剤を含まない水
分散型樹脂エマルションが従来より使用されている。

＝３− しかしながら、それ等エマルジョンは基材への浸透性に
劣ることと、上塗りの弾性塗材との密着性に劣ることよ
り、基材に対する複合膜としての付着性がＪＩＳ、Ａ−
６９１０伸長形に示される、常態付着強度７ｋｇ／ｃｍ
２以上、浸水後付着力強度５ｋｇ／ｃｍ２以上の規格に
は合格しないことを確認した。

かかる現状より、本発明者らは弾性仕上塗材との複合塗
膜として、ＪＩＳ、Ａ−６９１０伸長形に示される常態
付着強度、浸水後付着強度に合格する無臭のシーラー剤
を以下の方法により発明するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、無溶媒系の水性分散樹脂エマルジョンの特定
成分、特定粒径に着目して、鋭意検討することにより、
弾性塗料用のシーラー剤を、有機溶剤臭のない形で完成
させたものである。

ずなわち本発明は、 （Ａ）不飽和カルボン酸とアルキル基の炭素数が４〜１
０の（メタ）アクリル酸アルキルエステル−４＝ との共重合体、またはこれらとスチレンとの共重合体か
らなる、粒子径が０．０２〜０．２μｍで最低造膜温度
か３０°Ｃ以下の合成樹脂エマルジョン、および、 （Ｂ）塩化ビニリデンと　（メタ）アクリル酸アルキル
エステルの共重合体からなる、粒子径が０．０５〜０．
５μｍの樹脂エマルジョン、からなる組成物てあり、該
組成物の樹脂分中の塩化ヒニリデン含量が３０〜８５重
量％である、弾性塗料用下塗り組成物、 を提供するものである。

〔作　用〕

（１）（樹脂の成分）： 本発明で使用する樹脂の成分は、 （Ａ）不飽和カルホン酸とアルキル基の炭素数が４〜１
０の　（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合
体、またはこれらとスチレンとの共重合体からなる、粒
子径が０．０２〜０．２μｍで最低造膜温度が３０℃以
下の合成樹脂エマルジョン、および、 （Ｂ）塩化ビニリデンと　（メタ）アクリル酸アルキル
エステルの共重合体からなる、粒子径が０．０５〜０．
５μｍの樹脂エマルジョン、である。

（Ａ）成分の樹脂は、不飽和カルボン酸と（メタ）アク
リル酸アルキルエステルとの共重合体からなる。不飽和
カルボン酸としては、アクリル酸、（メタ）アクリル酸
、イタコン酸等が好適である。

（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、そのアルキル
基が炭素数４〜１０、より好ましくは４〜８の範囲のも
のである。好適な（メタ）アクリル酸アルキルエステル
の例としては、ブチルアクリレート、ブチルメタアクリ
レート、２−エチルへキシルアクリレート等がある。（
Ａ）成分の共重合体はまた、その成分として、スチレン
を含有することができる。このことにより、特に耐水性
、耐アルカリ性が改善される。

（Ａ）成分の樹脂における、各単量体成分の割合は、不
飽和カルボン酸　＝（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル　：　スチレン　は、 １〜１０　　　：　　　３５〜４５　　　：　　　５０
〜６５　、好ましくは、 ３〜７．３７〜４２　　：　　５２〜６０　である。

（Ａ）成分樹脂においては、最低造膜温度（以下、ＭＦ
Ｔという）が重要であることが判った。これらの樹脂エ
マルジョンは、ＭＦＴが０℃より低いものか実用的に使
用し易＜、ＭＦＴが０℃以上のものについては、通常、
造膜助剤を使用することにより低温造膜性を付与するこ
とが望ましい。造膜助剤としては一般に、エステル−ア
ルコール系のものか使用され、例えば、テキサノール（
イーストマンケミカル社）がある。しかしながら、ＭＦ
Ｔか高いものについては、過剰の造膜助剤を必要とし、
塗膜強度の発現が遅い場合や、多湿条件下や吸水性の激
しい基材に対して塗布した場合の造膜不良の原因となり
易い。したがって、ＭＦＴ３０°Ｃが上限である。

また（Ａ＞成分樹脂においては、後述するように粒子径
も重要な因子である。

（Ｂ）成分樹脂は、塩化ビニリデンと（メタ）アクリル
酸および／まなは（メタ）アクリル酸アルキルエステル
との共重合樹脂組成物から成る樹脂エマルジョンである
。

本発明の組成物においては、（Ａ）および（Ｂ）樹脂成
分合計中の塩化ビニリデンの含有量か３０〜８５重量％
の範囲のものが好適である。より好ましくは、該樹脂組
成物中の塩化ビニリデン含量は、４０〜７０重量％が弾
性塗料との付着性に対し適切である。塩化ビニリデン台
足が３０重重量以下では弾性塗材との付着強度が低下し
、ＪＩＳ、Ａ−６９１０伸長形に示されている規格値に
合格しない。

一方、塩化ビニリデン含量が８５重量％をこえると、結
晶性が高く成膜性に劣る。また紫外線による脱塩酸、あ
るいはアルカリ基材表面でのアルカリによる脱塩酸によ
り極性基効果が低下し、弾性塗料との付着性も低下し、
Ｊ　Ｉ　Ｓ、Ａ−６９１０伸長形に示されている規格値
に合格しない。

上塗りの弾性塗料との密着性は、前記の塩化し＝８− ニリデンとアクリル酸エステルまたはメタアクリル酸エ
ステルとの共重合エマルション、特に塩化ビニリデンの
極性効果により付着性を発揮させる。

（Ａ）および（Ｂ）樹脂両エマルジョンは、混合組成物
とすることにより、各々の効果をシステム的に発現する
ものである。

その混合割合は、（Ａ）／（Ｂ）の混合比率として、５
／９５〜９５１５　が好適であった。

（Ａ）成分エマルジョンの比率が５％未満の場合は、浸
透性不良による基材との付着性不良（Ｊ　ＩＳ、Ａ、６
９１０に示される付着性不合格）となった。また、（Ｂ
）成分エマルジョンの比率が５％未満では、弾性塗料と
の付着性に対し必要な塩化ビニリチン含量３０％以上に
することができず、付着性は不良となった（ＪＩＳ、Ａ
−６９１０に示す付着性不合格）。

（２）（基材への浸透性） （Ａ）および（Ｂ）成分の共重合体エマルジョンの内、
とくに　（Ａ）成分の樹脂エマルジョンの粒子径を、０
．０２〜０，２μ拍にコン■・ロールすることによりシ
ーラー効果（浸透性）を発揮させた。

浸透性の面からいえば、−船釣には、エマルジョンの粒
子径はより小さい方が望ましい。しかしながら、エマル
ジョンの粒子を小さく調製するために乳化剤を増量する
と粒子径は小さくなるが、エマルジョン粘度が高く取扱
いが不自由であったり、耐水性が低下する傾向にある。

また、微粒子エマルジョンは機械的、化学的安定性が低
下する傾向があり、浸透の過程で凝集したり、スプレー
により塗布する場合に、ノスルの先端で詰まったり基材
への浸透性が低下したりするので、０．０２μｍより以
下では必ずしも好適とはいい難い。

粒子径が０．２μｍをこえると粒子径が大きく、浸透性
の悪い塩化ビニリデン−アクリルエマルジョンにブレン
ドしても、浸透性が向上しない。従って、本発明に供す
る（Ａ）成分の樹脂エマルジョンの粒子径は、０．０２
〜０．２μｍの範囲のものが望ましい。

（Ｂ）成分樹脂エマルジョンの粒径は、０．０５〜０５
μＭである。０，０５μｍより小さいと機械的強度か劣
り、０．５μｍより大きいと基材への浸透性および耐水
性か劣る。

（３）（臭気の除去）： エマルジョン重合法により水分散樹脂エマルションとす
ることにより、有機溶剤の使用を不必要とし、臭気の問
題を解決した。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに説明する。

〔実施例〕

（Ａ　　″′−樹脂エマルジョンの調製表１−の処方に
従い、８０℃で４時間反応し、固形分濃度５０％の（メ
タ）アクリル酸／アクリル酸エステル系樹脂エマルショ
ン（樹脂エマルジョンＡＩ＞およびメタアクリル酸／イ
タコン酸／アクリル酸エステル／スチレン共重合樹脂エ
マルション（エマルジョンＡ２）を得た。

同様にして、表１の処方に従い、比較例の樹脂エマルジ
ョン（Ｃ〜Ｈ）を調製した。

１ｌ− （Ｂ）成分樹脂エマルジョンの調製 表２の処方に従い、オートクレーブ中で７０°Ｃ１４時
間反応し、固形分濃度５０％の塩化ビニリデン−アクリ
ル酸エステル共重合体樹脂エマルジョン（■、Ｊ、Ｋ）
を調製した。

同様にして、表２の処方に従い、比較例の樹脂エマルジ
ョン（Ｌ、Ｍ）を調製した。

上記のようにして調製した（Ａ）成分樹脂エマルジョン
および（Ｂ）成分エマルジョンを、表３に示す割合で配
合し、表３に示す条件で塗布、乾燥後、ＪＩＳ、Ａ−６
９１０に基づき付着強度を測定した。結果をまとめて表
３に示す。

（以下余白） 表３から、以下の効果が明白に示される。

１　樹脂組成物中の塩化ビニリデン含量が、３０〜８５
％である場合、特にシーラーを塗布し数時間後に弾性塗
料を上塗りする場合は、ＪＩＳＡ−６９１０伸長形に従
って測定した付着強度は、ＪＩＳ規格をクリヤーする程
良好であった。（実施例Ｐ、Ｑ、Ｒ，ＳおよびＴ） ２、塩化ビニリチン含量が３０％未溝になると、シーラ
ー面と弾性塗料界面での密着不良により付着強度は低下
し、ＪＩＳ規格値をクリヤー出来ない。（比較例■） ３　塩化ビニリデン含量が８５％をこえると、結晶性が
高くなり、造膜性が低下する傾向にあり、またシーラー
を塗布した後、弾性塗料を上塗りする迄の時間が長い場
合、その間に紫外線照射（太陽光、殺菌灯等）を受けた
り、アルカリ水に浸漬する等がある場合は脱塩酸の傾向
が著しく、その結果上塗りの弾性塗料との密着性は低下
し、付着力もＪＩＳ、Ａ−６９１０伸長形の規格値をク
リヤー出来ない。（比較例Ｕ） ４、リジン塗料等に使用されている市販水性樹脂エマル
ジョンタイプのシーラー剤は、粒子径が大きいので浸透
性が小さい。また、極性基も含まないのて弾性塗料との
密着性も悪く、弾性塗料用のシーラーとしては適さない
。

５　粒子径が０．０２〜０．２μｍの微粒子エマルジョ
ンとの併用により、基材への浸透性が良く、シーラー効
果が向上することが判る。（実施例Ｐ〜Ｔと比較例Ｕ） ６、浸透性に対し、微粒子エマルジョンの併用はそれだ
けでシーラー剤としての効果を発揮するが、市販の浸透
剤、ネオコールｓｗｃ、ペレックスＯＴＰ、ダプロＷ−
７７、Ｕ−９９等の併用も尚−層の効果を発揮する。（
実施例Ｓ）７、樹脂エマルジョンの粒子径がクレーム範
囲外のものは、浸透性の向上に役立たない。（比較例Ｗ
） ８、比較例しおよびＭの樹脂は、エマルジョンの粒子径
の点から、所期の効果が得られなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）不飽和カルボン酸とアルキル基の炭素数が４〜１
   ０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体
   、またはこれらとスチレンとの共重合体からなる、粒子
   径が０．０２〜０．２μｍで最低造膜温度が３０℃以下
   の合成樹脂エマルジョン、および、 （Ｂ）塩化ビニリデンと（メタ）アクリル酸アルキルエ
   ステルの共重合体からなる、粒子径が０．０５〜０．５
   μｍの樹脂エマルジョン、からなる組成物であり、該組
   成物の樹脂分中の塩化ビニリデン含量が３０〜８５重量
   ％である、弾性塗料用下塗り組成物。