JPH11199825A - 水性シーラー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】下地基材に対する含浸性に優れ、引火の危険や
毒性が少なく、臭気の低い水性シーラー組成物であっ
て、しかも形成されるシーラー膜が、下地基材との密着
性に優れ、耐水性、耐湿性、耐アルカリ性等が良好で、
更に、上塗り塗膜の種類に関係なく良好な密着性を示す
水性シーラー組成物を提供する。 【解決手段】（ａ）グリシジル基含有不飽和単量体１〜
４０重量％、（ｂ）不飽和カルボン酸及びその塩から選
ばれた少なくとも一種の単量体０．１〜２０重量％、
（ｃ）アミド基含有不飽和単量体１〜１０重量％、
（ｄ）ヒドロキシル基及びハロゲン原子を含有する不飽
和単量体０．１〜２０重量％、並びに（ｅ）その他の重
合性不飽和単量体１０〜９６重量％からなる混合物を単
量体成分とする共重合体を含む水性樹脂液を有効成分と
する水性シーラー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性シーラー組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の内外装用として用いられる各種
建築資材、例えば、スレート、珪酸カルシウム板、セメ
ントモルタル板等の無機質材料には、通常、各種の上塗
り塗料が塗布されている。

【０００３】しかしながら、これらの建築資材を下地と
し、この上に直接上塗り塗料を塗布すると、塗膜の剥離
や変質が生じ易く、塗料本来の性能が発揮できないこと
が多い。また、多くの下地材料にはアルカリ分が含まれ
る為に、経時的に基材からアルカリ分が溶出して、上塗
り塗膜が侵されるという問題点がある。さらに、塗装下
地が脆い場合や、下地塗膜の劣化やチョーキングが起き
ている場合には、上塗り塗料を塗布する前に、予め下地
を調整しておく必要がある。

【０００４】これらの弊害を防止して下地材料の影響を
封じ込めるために、通常、上塗り塗膜を形成する前に、
下地調整のために、シーラーと称される下塗り剤が塗布
されている。

【０００５】従来、このような目的で用いられるシーラ
ー、即ち、下地調整剤としては、有機溶剤系樹脂組成物
が使用されてきたが、毒性の問題や引火の危険性より、
近年水性化への転換が進められている。又、近年、弾性
を有する水系上塗り塗料が多く使用され、この皮膜との
密着性も重要になり、その点からも、水性のシーラー組
成物が要望されている。

【０００６】従来から一般に用いられている水性タイプ
のシーラーとしては、水溶性のアクリル樹脂を用いたも
の等が知られている。このシーラーは、下地に対する含
浸性は良好ではあるが、形成される塗膜は、耐水性、耐
アルカリ性等の点で十分には満足のいくものではない。

【０００７】又、塩素化オレフィン系の溶剤組成物を水
に乳化した塗料も知られているが、これはシーラーとし
ての性能面では優れているものの、貯蔵安定性が悪く、
しかも大量に溶剤を含有しているために危険性は依然改
良されていない。

【０００８】エポキシ系の水性タイプのシーラーも近年
一部市場に現れてきたが、二液性のものは取扱い上不便
であり、一液性のものは保存安定性の点で満足のいくも
のではない。さらに、エポキシ系のシーラーは、非常に
高価であり、価格面でも満足のいくものではない。

【０００９】また、従来のシーラーでは、上塗り塗料の
種類によってシーラー膜との密着性に差が生じるため
に、上塗り塗料による使い分けがなされている。例え
ば、水性のアクリル系弾性塗料を上塗り塗料とする場合
には、水溶性のアクリル樹脂をシーラーとすると十分な
密着性が得られないために、通常、塩素化オレフィン系
のシーラー組成物が用いられている。この様に、従来の
シーラー組成物には、使用できる上塗り塗料の種類が限
定されるという欠点があるために、上塗り塗料の種類に
関係なく、良好な密着性が得られる汎用性の高いシーラ
ーが望まれている。

【００１０】また、既に上塗り塗膜が形成されている建
築物のモルタル面、コンクリート面、外壁、屋根等につ
いて、補修のために、再度、シーラーを塗布して、上塗
り塗膜を塗装する場合には、劣化した塗膜上にシーラー
を塗布することになるために、残存する塗膜とシーラー
との密着性が良好であることも重要である。この点から
も、シーラー組成物は、塗膜の種類に関係なく良好な密
着性を有することが要求されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
下地基材に対する含浸性に優れ、引火の危険性や毒性が
少なく、臭気の低い水性シーラー組成物であって、しか
も形成されるシーラー膜が、下地基材との密着性に優
れ、耐水性、耐湿性、耐アルカリ性等が良好で、更に、
上塗り塗膜の種類に関係なく良好な密着性を示す水性シ
ーラー組成物を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した如
き課題に鑑みて鋭意研究を重ねてきた。その結果、グリ
シジル基含有不飽和単量体、不飽和カルボン酸及びその
塩から選ばれた少なくとも一種の単量体、アミド基含有
不飽和単量体、並びにヒドロキシル基とハロゲン原子を
含有する不飽和単量体、という特定の官能基を有する単
量体の混合物から得られる共重合体を樹脂成分として含
む水性樹脂液は、重合体中の各種の官能基が相互に作用
して、上塗り塗料の種類の関係なく各種の塗料と良好な
密着性を示し、しかも耐水性、耐湿性、耐アルカリ性等
に優れたシーラー膜を形成できることを見出し、ここに
本発明を完成するに至った。

【００１３】即ち、本発明は、下記の水性シーラー組成
物を提供するものである。

【００１４】１．（ａ）グリシジル基含有不飽和単量体
１〜４０重量％、（ｂ）不飽和カルボン酸及びその塩か
ら選ばれた少なくとも一種の単量体０．１〜２０重量
％、（ｃ）アミド基含有不飽和単量体１〜１０重量％、
（ｄ）ヒドロキシル基及びハロゲン原子を含有する不飽
和単量体０．１〜２０重量％、並びに（ｅ）その他の重
合性不飽和単量体１０〜９６重量％からなる混合物を単
量体成分とする共重合体を、樹脂成分として含む水性樹
脂液を有効成分とする水性シーラー組成物。

【００１５】２．その他の不飽和単量体（ｅ）が、アク
リル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエス
テルの少なくとも一種からなる単量体、又はアクリル酸
アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルの
少なくとも一種とスチレンとを前者：後者（重量比）＝
４０：６０〜９０：１０の割合で含む単量体混合物であ
る項１に記載の水性シーラー組成物。

【００１６】３．水性樹脂液液が、単量体（ａ）〜
（ｅ）を有機溶剤中で溶液重合して得られる共重合体を
水に溶解又は分散させたものである項１又は２に記載の
水性シーラー組成物。

【００１７】４．有機溶剤が、水に対する溶解度が２０
％以上の親水性溶剤である項３に記載の水性シーラー組
成物。

【００１８】５．水性樹脂液液が、単量体（ａ）〜
（ｅ）を乳化重合して得られた水性分散液である項１又
は２に記載の水性シーラー組成物。

【００１９】６．水性樹脂液が、単量体重量に対して重
合開始剤を０．５〜１０重量％と乳化剤を４〜２０重量
％用いて乳化重合法によって得られたものであり、共重
合体の平均粒子径が０．１μｍ以下である項５に記載の
水性シーラー組成物。

【００２０】７．更に、皮膜形成助剤を含有する項１〜
６のいずれかに記載の水性シーラー組成物。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明のシーラー組成物の有効成
分である水性樹脂液は、（ａ）グリシジル基含有不飽和
単量体、（ｂ）不飽和カルボン酸及びその塩から選ばれ
た少なくとも一種の単量体、（ｃ）アミド基含有不飽和
単量体、（ｄ）ヒドロキシル基及びハロゲン原子を含有
する不飽和単量体、並びに（ｅ）その他の重合性不飽和
単量体、からなる単量体混合物を単量体成分として得ら
れる共重合体を樹脂成分とし、これを水中に溶解又は分
散させたものである。

【００２２】本発明において使用する（ａ）〜（ｅ）の
各単量体について以下に説明する。

【００２３】（ａ）グリシジル基含有不飽和単量体は、
分子内にグリシジル基を有するエチレン性不飽和単量体
であればよく、その例としては、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート、グリシジル（メタ）ア
リルエーテル、グリシジルビニルエーテル、３，４−エ
ポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート、３，４−
エポキシシクロヘキシビニルエーテル、３，４−エポキ
シシクロヘキシル（メタ）アリルエーテル等を例示でき
る。

【００２４】単量体（ａ）の使用量は、全単量体中１〜
４０重量％程度とし、好ましくは、５〜３０重量％程度
とする。使用量が１％未満では上塗り塗膜に対する密着
性が不十分となり、一方、４０％を上回ると、重合中に
ゲル化したり、液の安定性が低下するので好ましくな
い。

【００２５】（ｂ）不飽和カルボン酸及びその塩の少な
くとも一種からなる単量体において、不飽和カルボン酸
としては、炭素数３〜５個のモノ又ジオレフィン性不飽
和カルボン酸を用いることが好ましく、モノカルボン酸
及び多カルボン酸のいずれでもよい。また、その塩とし
ては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等を
例示できる。単量体（ｂ）の好ましい具体例としては、
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、
クロトン酸等の不飽和カルボン酸及びこれらの塩を挙げ
ることができ、これらを１種単独又は２種以上組み合わ
せて用いることができる。

【００２６】単量体（ｂ）の使用量は、全単量体中０．
１〜２０重量％程度とし、好ましくは５〜１０重量％程
度とする。使用量が０．１重量％未満では水に溶解又は
分散させることが不可能となり、一方、２０重量％を上
回ると形成されるシーラー膜の耐水性が不十分となるの
で好ましくない。

【００２７】（ｃ）アミド基含有不飽和単量体として
は、分子内にアミド基を有するエチレン性不飽和単量体
を用いることができる。アミド基含有エチレン性不飽和
単量体の例としては、アクリル酸アミド、メタクリル酸
アミド、イタコン酸アミド、Ｎ−メチロールアクリルア
ミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−メチルア
クリルアミド、Ｎ−イソブチルアクリルアミド、Ｎ−エ
トキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミ
ド、マレイン酸アミド等を例示でき、これらを１種単独
又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【００２８】単量体（ｃ）の使用量は、全単量体中１〜
１０重量％程度、好ましくは１〜５重量％程度とする。
使用量が１重量％未満では上塗り塗膜の密着性を十分に
向上させることができず、一方１０重量％を上回ると形
成されるシーラー膜の耐水性が不十分となるので好まし
くない。

【００２９】（ｄ）ヒドロキシル基及びハロゲン原子を
含有する不飽和単量体としては、分子内にヒドロキシル
基とハロゲン原子を有するエチレン性不飽和単量体を用
いることができる。ヒドロキシル基とハロゲン原子は、
隣接する炭素原子に結合していることが好ましい。この
様な単量体としては、例えば、下記一般式で表される化
合物を用いることができる。

【００３０】

【化１】

【００３１】（式中、Ｒ₁は、水素原子又はメチル基、
ＭはＣｌ、Ｂｒ及びＩから選ばれたハロゲン原子、ｎは
１〜３の整数を示す。） 単量体（ｄ）の好ましい具体例としては、例えば、３−
クロル−２−ヒドロキシプロピルメタクリレ−ト、３−
ブロム−２−ヒドロキシプロピルメタクリレ−ト、３−
ヨード−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート等を挙
げることができる。

【００３２】単量体（ｄ）の使用量は、全単量体中０．
１〜２０重量％程度とし、好ましくは５〜１０重量％程
度とする。使用量が０．１重量％未満では上塗り塗膜に
対して十分な密着性を得ることができず、一方２０重量
％を上回ると耐水性が低下するので好ましくない。

【００３３】（ｅ）その他の重合性不飽和単量体として
は、上記した単量体（ａ）〜（ｄ）と共重合可能な不飽
和単量体から、所望する特性に応じて適宜選択すればよ
い。

【００３４】この様な単量体としては、アクリル酸又は
メタクリル酸の炭素数１〜１０のアルキルエステル（ア
ルキル基としては、例えば、メチル、エチル、イソプロ
ピル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブ
チル、２−エチルヘキシル等）、ビニル芳香族化合物
（例えば、スチレン、スチレンスルフォン酸ソーダ
等）、ハロゲン化ビニル（例えば塩化ビニル、臭化ビニ
ル、塩化ビニリデンなど）、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、エチレン、ブタジエン、モノオレフィン
性不飽和スルホン酸（例えばビニルスルホン酸、メチル
アクリルアミドプロパンスルホン酸など）、ヒドロキシ
エチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレ−
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シ
クロヘキシルメタクリレート等を例示でき、これらを１
種単独又は２種以上組み合わせて使用することができ
る。これらの単量体の内で、特に、アクリル酸アルキル
エステル及びメタクリル酸アルキルエステルの少なくと
も一種からなる単量体、又はアクリル酸アルキルエステ
ル及びメタクリル酸アルキルエステルの少なくとも一種
とスチレンとを前者：後者（重量比）＝４０：６０〜９
０：１０の割合で含む単量体混合物を用いて、（メタ）
アクリル系共重合体又はスチレン（メタ）アクリル系共
重合体とする場合には、低コストで性能の優れたシーラ
ーが得られる点で有利である。

【００３５】重合性不飽和単量体（ｅ）の使用量は、全
単量体中１０〜９６重量％程度とすればよい。

【００３６】上記した（ａ）〜（ｅ）の各単量体の混合
物を単量体成分として得られる共重合体は、上記各単量
体成分に由来するグリシジル基、アミド基、ハロゲン原
子、ヒドロキシル基等の官能基を有するものとなる。こ
れらの官能基の内で、グリシジル基とアミド基は、主と
して上塗り塗膜との密着性の向上に寄与し、更に、基材
との密着性を向上させる働きもするものと考えられる。
また、建築物などの補修工事に用いる場合には、グリシ
ジル基とアミド基は、被処理物に残存する塗膜との密着
性を向上させる働きもするものと考えられる。また、単
量体（ｄ）中のヒドロキシ基とハロゲン原子は、基材等
に含まれるアルカリ分と反応して、グリシジル基に変換
され、密着性や耐久性をより向上させる働きをするもの
と考えられる。

【００３７】上記した単量体（ａ）〜（ｅ）を単量体成
分とする共重合体を含む水性樹脂液は、例えば、該単量
体混合物を有機溶剤中で溶液重合して得られた共重合体
を水に溶解又は分散させる方法、該単量体混合物を乳化
重合する方法などによって得ることができる。

【００３８】以下に、まず、単量体混合物を有機溶剤中
で溶液重合して共重合体を製造し、得られた共重合体を
水に溶解又は分散させて水性樹脂液とする方法について
説明する。

【００３９】溶液重合は、従来公知の方法に従って行え
ば良く、上記した単量体（ａ）〜（ｅ）を有機溶剤中で
溶液重合することによって共重合体が得られる。

【００４０】溶液重合において使用できる有機溶剤は、
水に対する溶解度が２０％以上の親水性溶剤であること
が好ましく、具体例としては、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアル
コール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、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
ブチルエーテル、プロピレングリコ−ルモノプロピルエ
ーテルなどを挙げることができる。これらの溶剤は、一
種単独又は二種以上混合して用いることができる。

【００４１】溶液重合は、公知の方法に従って行えばよ
く、通常は、上記単量体を溶解した有機溶剤に、重合開
始剤と連鎖移動剤を適宜添加して重合反応を行えばよ
い。重合開始剤、連鎖移動剤等の添加方法については、
特に限定はなく、重合開始時期に一括添加する方法、単
量体混合物に重合開始剤を溶解して滴下する方法、重合
開始剤を逐次添加する方法等から適宜選択でき、また、
これらの添加方法を２種以上複合化しても良い。

【００４２】溶液重合に使用する重合開始剤としては、
公知の開始剤を用いることができ、例えば、アゾビスイ
ソブチルニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾ系
重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパー
オキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化
物系重合開始剤、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなどの無機系過酸化物
系開始剤等を使用できる。これら開始剤は、１種単独又
は２種以上を適宜併用することができる。重合開始剤の
使用量は、単量体重量に対して０．１〜１０重量％程度
が適当である。

【００４３】連鎖移動剤についても特に限定はなく、公
知の連鎖移動剤を用いることができ、その例として、メ
ルカブタン類、α−メチルスチレン、ハロゲン化アルキ
ル等を挙げることができる。連鎖移動剤の使用量は、単
量体重量に対して、０．０３〜５重量％程度が適当であ
る。

【００４４】溶液重合の重合温度は、５０〜９０℃程度
が適当であり、重合率の点からは７０〜９０℃程度が好
ましい。重合時間は、３〜１２時間程度とすればよい。
重合反応時の単量体濃度は、通常、３０〜７０％程度、
好ましくは４０〜６０重量％程度とすればよい。

【００４５】この様にして得られる重合体は、重量平均
分子量が１０００〜１０００００程度のものが好まし
い。この様な範囲の分子量とすることによって、基材へ
の浸透性が良好となってシーラー膜と基材との密着性が
良好になり、基材の補強性にも優れたものとなる。

【００４６】この様にして得られた共重合体を、水に溶
解又は分散させることによって、水性樹脂液とすること
ができる。具体的には、単量体（ｂ）として不飽和カル
ボン酸の塩を用いた場合には、溶液重合によって得られ
た共重合体溶液に直接水を加えて混合すればよく、ま
た、単量体（ｂ）として不飽和カルボン酸を用いた場合
には、該共重合体溶液にアルカリ化合物を添加してカル
ボキシル基を中和し、これに水を加えて混合して、共重
合体を水に溶解又は分散させればよい。アルカリ化合物
としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機
水溶性アルカリ化合物、炭酸水素ナトリウム、ピロリン
酸等の水に溶解してアルカリ性を呈する無機塩、アンモ
ニア水、有機アミン等を用いることができる。アルカリ
化合物の量は、共重合体中のカルボキシル基を完全に中
和できる量であっても良いし、部分的に中和する量であ
っても良い。通常、中和率５０〜１００％程度とするこ
とが好ましい。

【００４７】水の使用量は、有機溶剤量より多くするこ
とが必要であり、通常、有機溶剤量の２倍容量程度以上
とすることが好ましい。

【００４８】この様な方法で得られた水性樹脂液中に含
まれる溶剤は、必要に応じて、蒸留等の方法で除去する
ことができる。

【００４９】次に、乳化重合法によって水性樹脂液を製
造する方法について説明する。

【００５０】乳化重合反応は、公知の条件に従って、乳
化剤の存在下に重合開始剤を用いて水媒体中で行えば良
い。乳化重合反応における各成分の添加方法について
は、特に限定はなく、一度に単量体を水媒体中に仕込む
方法、単量体と乳化剤を連続的に水媒体中に滴下するモ
ノマー滴下法、単量体と乳化剤に水を加えてエマルジョ
ン化させ、これを連続的に水媒体中に滴下するプレエマ
ルジョン滴下法等の方法を適宜採用できる。また、開始
剤の添加方法についても特に限定はなく、重合開始時期
に一括添加する方法、単量体混合物に重合開始剤を溶解
させて滴下する方法、逐次添加する方法等から適宜採用
できる。更に、これらの方法を２種以上複合化しても良
い。

【００５１】乳化剤としては、各種の公知の乳化剤を用
いることができる。乳化剤の具体例としては、ステアリ
ルアミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン系乳化剤；オレイン酸カリウム、ラウリ
ル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジア
ルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン
アルキルアリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル燐酸エステル、ポリオキシエチ
レンアルキルアリルエーテル燐酸エステル等のアニオン
系乳化剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエ
チレンオキシプロピレンブロックポリマー、ポリエチレ
ングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル等のノニオン系乳化剤；ラウリル
ベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両イ
オン性乳化剤等を挙げることができる。

【００５２】更に、ラジカル重合性の炭素−炭素二重結
合を有する界面活性剤（以下、「反応性乳化剤」とい
う）を乳化剤として用いることもできる。反応性乳化剤
は、通常の乳化剤の様にエマルジョン粒子に物理的に吸
着したものではなく、重合時に共重合されて重合鎖に組
み込まれる。このため、反応性乳化剤を用いて得られる
エマルジョンは、乳化剤の存在による耐水性の低下等の
弊害がなく、しかも反応性乳化剤は皮膜中に均一に存在
するため、上塗塗膜の密着性も良好となる。反応性乳化
剤としては、具体的には、ビニル基、アリル基、プロペ
ニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等のラジカ
ル重合性の炭素−炭素二重結合を有する基を含む界面活
性剤が適当であり、界面活性剤の種類としては、ノニオ
ン系、アニオン系等の各種のものがある。この様な反応
性乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテルを基本構造として疎水基にラジカル
重合性のプロペニル基を導入したノニオン系界面活性
剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫
酸エステル塩を基本構造として疎水基にラジカル重合性
のプロペニル基を導入したアニオン系界面活性剤、アル
キルアリルスルホコハク酸ナトリウム等を挙げることが
できる。反応性乳化剤の具体例としては、アクアロンＨ
Ｓ−１０、アクアロンＨＳ−２０、アクアロンＨＳ−１
０２５、アクアロンＲＮ−２０、アクアロンＲＮ−３
０、アクアロンＲＮ−５０（いずれも商標、第一工業製
薬（株）製）、エレミノールＪＳ−２（商標、三洋化成
工業（株）製）、ラテムルＳ−１８０（商標、花王
（株）製）等を挙げることができる。

【００５３】乳化剤の使用量は、単量体重量に対して１
〜２０重量％程度、好ましくは２〜５重量％程度とすれ
ばよい。

【００５４】重合開始剤としてはアゾビスイソブチルニ
トリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾ系開始剤、ベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物系開始剤、過
酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫
酸ナトリウム等の無機系過酸化物系開始剤などを使用で
きる。又、ロンガリット、Ｌアスコルビン酸、有機アミ
ン等の還元剤を併用したレドックス開始剤を用いても良
い。これらの開始剤は、１種単独で用いるか或いは２種
以上を併用することができる。

【００５５】重合開始剤の使用量は、単量体重量に対し
て０．０５〜１０重量％程度、好ましくは０．１〜３重
量％程度とすればよい。

【００５６】又、必要に応じて、連鎖移動剤として各種
のメルカプタン類、α−メチルスチレン、ハロゲン化ア
ルキル等を用いることができる。連鎖移動剤は、重合体
の機械的安定性向上、重合容器への付着防止等に有効で
ある。連鎖移動剤の使用量は、単量体重量に対して０．
０１〜１０重量％程度、好ましくは０．０５〜３重量％
程度とすればよい。

【００５７】重合温度は、３０〜９０℃程度とすればよ
く、重合率の点からは６０〜８０℃程度とすることが好
ましい。重合時間は、３〜１２時間程度、好ましくは３
〜８時間程度とすればよい。重合反応時の単量体濃度
は、通常、３０〜７０％程度、好ましくは４０〜６０％
程度とすればよい。得られる水性樹脂液は、通常、樹脂
濃度３０％において、２５℃における粘度が１〜１００
０ｃＰ程度の範囲のものが好ましい。

【００５８】乳化重合法では、単量体重量に対して重合
開始剤量を０．５重量％程度以上、即ち、０．５〜１０
重量％程度とし、乳化剤量を４重量％程度以上、即ち、
４〜２０重量％程度とする場合には、平均粒子径が０．
１μｍ程度以下の小粒径の乳化重合物を得ることができ
る。得られる小粒径の乳化重合物は、基材への浸透性が
良好であり、シーラー膜と基材との密着性や、基材の補
強性に優れたものとなる。

【００５９】乳化重合法によって得られた水性樹脂液
は、共重合体中のカルボキシル基を中和することによっ
て、重合物の機械的安定性を向上させることができる。
中和に用いるアルカリ化合物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の無機水溶性アルカリ化合物、炭
酸水素ナトリウム、ピロリン酸等の水に溶解してアルカ
リ性を呈する無機塩、アンモニア水、有機アミン等を挙
げることができる。アルカリ化合物の量は、共重合体中
のカルボキシル基を完全に中和できる量であっても良い
し、部分的に中和する量であっても良く、通常、中和率
５０〜１００％程度とすることが好ましい。この範囲の
中和率では、通常、水性樹脂液のｐＨは５程度以上とな
る。

【００６０】本発明のシーラー組成物は、上記した水性
樹脂液を必須成分とするものである。水性樹脂液中の樹
脂分は、１０〜３０％程度とすることが好ましい。

【００６１】また、本発明のシーラー組成物には、更
に、必要に応じて、公知の添加剤、例えば顔料、充填
剤、湿潤剤、分散剤、防腐剤、防かび剤、可塑剤などを
通常のシーラー組成物と同程度の範囲で配合してもよ
い。

【００６２】また、該水性樹脂液中の共重合体のＴｇが
高く、常温で造膜し難い場合には、必要に応じて、皮膜
形成助剤等を添加することができる。皮膜形成助剤とし
ては、公知のものを使用でき、例えば、フタル酸ジブチ
ル、フタル酸ジオクチル等の芳香族二塩基酸のジアルキ
ルエステル；コハク酸ジブチル、コハク酸ジオクチル等
の脂肪族ジアルキルエステル；エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のセロソ
ルブ系化合物；プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロ
ピレングリコールエーテル系化合物；ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテル等のカルビトール系化合物；トリエチレン
グリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル等のトリグリコールエーテル系
化合物；ソルフィット（（株）クラレ製の商品名）等の
グリコールエーテル；上記グリコールエーテルのアセテ
ート、ソルフィットＡＣ（（株）クラレ製の商品名）等
を使用できる。皮膜形成助剤の使用量は、水性樹脂液中
の樹脂量に対して１〜１０重量％程度とすればよい。

【００６３】本発明のシーラー組成物は、常温硬化性を
有するものであり、常法に従って、例えば、モルタル
面、コンクリート面、外壁、屋根等の屋外の補修用の下
地調整剤として好適に使用できる。更に、強制乾燥して
用いることも可能であり、例えば、外壁材、スレート瓦
等を製造する際に下地調整剤として用いることもでき
る。

【００６４】

【発明の効果】本発明の水性シーラーは、以下の様な優
れた特性を有するものである。

【００６５】（１）本発明シーラー組成物の有効成分で
ある水性樹脂液は、共重合体中に含まれる官能基の相互
作用により、耐久性、上塗り密着性が非常に良好であ
る。

【００６６】（２）水性樹脂液の保存安定性が良好であ
る。

【００６７】（３）使用する上塗り塗料の種類に限定さ
れることなく、良好な上塗り密着性を得ることができ、
汎用性が高いシーラーである。

【００６８】（４）補修用として用いた場合にも、補修
部分に残存する塗膜との密着性が良好である。特に、溶
剤を完全に留去しない場合には、良好な密着性を有する
ものとなる。これは、水性シーラー中に含まれる溶剤が
残存する塗膜を一部侵し、塗膜とシーラー膜が一体化す
ることによるものと思われる。

【００６９】（５）乳化重合で得た樹脂液は無溶剤であ
り、また、溶液重合で得た共重合体溶液を水相に転相す
る方法で樹脂液を得る場合にも、溶剤含有量が非常に少
ない水性樹脂液を得ることができ、溶剤を留去すれば無
溶剤化することも可能である。このため、従来の溶剤系
シーラーの欠点であった火災の危険等の間題を解消でき
る。

【００７０】（６）エポキシ系シーラーと比べると毒性
が低い。

【００７１】（７）凍結性が低く、しかも自己硬化性を
有するために、寒冷地でも造膜性と凍結防止性を有す
る。このため、従来の水性シーラーでは、困難とされた
寒冷地での使用が可能である。

【００７２】（８）溶液重合で得た共重合体溶液を水相
に転相する方法では、比較的分子量が低い共重合体を得
ることができる。このため、得られる水性樹脂液は、基
材となるモルタル、コンクリート、スレート等の無機基
材への浸透性が良好であり、基材の補強性やシーラー膜
の基材への密着性が従来の溶剤系のシーラーと同程度に
優れている。

【００７３】（９）乳化重合する方法において、乳化剤
及び重合開始剤の使用量を多くすることによって、小粒
径の共重合体を得ることが可能となり、得られた水性樹
脂液は、基材への浸透性が良好であり、基材の補強性や
シーラー膜の基材への密着性が良好となる。また、乳化
剤として、反応性乳化剤を用いる場合には、上塗り密着
性が非常に良好になる。

【００７４】以上の様に、本発明のシーラーは、従来の
溶剤系シーラーや水系シーラーが抱えていた問題点を一
挙に解決したものであり、建築物の内外装材料用のシー
ラーとして優れた特性を有するものである。特に、常温
硬化性を有することから、建築物の現場での補修時に用
いるシーラーとして、極めて高い有用性を有するもので
ある。

【００７５】

【実施例】以下、実施例によって本発明を詳細に説明す
る。尚、実施例中「部」とあるのは、「重量部」を意味
する。

【００７６】（実施例１）撹拌器、還流冷却器、滴下ロ
ート及び温度計を備えた四ツ口フラスコにイソプロピル
アルコール１００部を仕込んだ後、窒素ガスを吹き込み
ながら撹拌下に８０℃まで昇温した。その後、メタクリ
ル酸１５部、グリシジルメタクリレート１０部、メチル
メタクリレート３５部、ブチルアクリレート３５部、ア
クリルアミド１部、及び３−クロル−２−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート（商標：トポレンＭ、新中村化学
（株）製）４部からなる単量体混合物に、重合開始剤と
してのアゾビスイソブチロニトリルビス（ＡｌＢＮ）１
部を添加した後、この混合物を上記イソプロピルアルコ
ール中に３時間かけて滴下した。

【００７７】その後８５℃まで昇温し、更にＡｌＢＮ１
部を加えて７時間反応を続けた。得られた共重合体溶液
は、粘度１０００ｃＰ（２５℃）の透明な粘稠液であ
り、共重合体の重量平均分子量は１００００であった。

【００７８】この共重合体溶液を冷却後、２０％アンモ
ニア水１５部及びイオン交換水２５０部を添加し、撹拌
して、共重合体を水に溶解させて、溶剤を含有する水溶
性シーラー組成物を得た。

【００７９】（実施例２）実施例１で用いた単量体混合
物に代えて、アクリル酸１９部、グリシジルメタクリレ
ート１０部、スチレン４０部、ブチルメタクリレート３
０部、３−クロル−２−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート（トポレンＭ）１０部及びメタクリルアミド１部か
らなる単量体混合物を用いる以外は、実施例１と同様に
して、共重合体溶液を調製した。得られた共重合体溶液
中の共重合体の重量平均分子量は２００００であった。

【００８０】この共重合体溶液を冷却後、２５％アンモ
ニア水１５部及びイオン交換水２５０部を添加し撹拌し
て、共重合体を水に分散させて、溶剤を含有する水分散
シーラー組成物を得た。

【００８１】（比較例１）実施例１で用いた単量体混合
物に代えて、アクリル酸３０部、グリシジルメタクリレ
−ト１０部、メチルメタクリレート３５部及びブチルア
クリレート３５部からなる単量体混合物を用いる以外
は、実施例１と同様にして、共重合体溶液を調製した。
得られた共重合体溶液中の共重合体の重量平均分子量は
１００００であった。

【００８２】この共重合体溶液を冷却後、２５％アンモ
ニア水３０部及びイオン交換水２５０部を添加し撹拌し
て、共重合体を水に溶解させて、溶剤を含有する水分散
シーラー組成物を得た。

【００８３】（比較例２）実施例１で用いた単量体混合
物に代えて、アクリル酸５部、グリシジルメタクリーレ
ート１５部、メチルメタクリレート４０部及びブチルア
クリレート４０部からなる単量体混合物を用いる以外
は、実施例１と同様にして、共重合体溶液を調製した。
得られた共重合体溶液中の共重合体の重量平均分子量は
１５０００であった。

【００８４】この共重合体溶液を冷却後、実施例１と同
様にして、アンモニア及びイオン交換水を添加して撹拌
したが、共重合体が沈殿し、安定な水性樹脂液を得るこ
とができなかった。

【００８５】（比較例３）実施例１で用いた重合性単量
体に代えて、メタクリル酸１０部、メチルメタクリレー
ト４５部及びブチルアクリレート４５部からなる単量体
混合物を用いる以外は、実施例１と同様にして、共重合
体溶液を調製した。得られた共重合体溶液中の共重合体
の重量平均分子量は１３０００であった。

【００８６】この共重合体溶液を冷却後、２５％アンモ
ニア水１０部及びイオン交換水２５０部を添加し撹拌し
て、共重合体を水に溶解させて、溶剤を含有する水分散
シーラー組成物を得た。

【００８７】（実施例３）撹拌器、還流冷却器、滴下ロ
ート、温度計を備えた四ツ口フラスコに、イオン交換水
２００部と反応性乳化剤としてのアルキルアリルスルホ
コハク酸ナトリウム（エレミノールＪＳ−２、三洋化成
（株）製）１０部を仕込んだ後、窒素ガスを吹き込みな
がら撹拌下に７５℃まで昇温した。その後、アクリル酸
５部、グリシジルメタクリレート１０部、メチルメタク
リレ−ト４０部、ブチルアクリレート３５部、アクリル
アミド５部、３−クロル−２−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート（トポレンＭ）５部からなる重合性単量体混
合物に、重合開始剤としての過硫酸アンモニウム（ＡＰ
Ｓ）０．５部を添加した後、この混合物を上記フラスコ
中に３時間かけて滴下した。その後８０℃まで昇温して
更に２時間反応を続けた。冷却後２０％アンモニア水５
部を添加して、固形分３３．３％、粘度５００ｃＰ（２
５℃）、ｐＨ８．０、平均粒子径０．０５μｍの水性樹
脂液からなるシーラー組成物を得た。

【００８８】（実施例４）実施例３で用いた単量体混合
物に代えて、メタクリル酸１部、グリシジルメタクリレ
ート１０部、メチルメタクリレート４０部、ブチルメタ
クリレート４０部、３−クロル−２−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート（トポレンＭ）８部及びアクリルアミ
ド１部からなる単量体混合物を用い、反応性乳化剤に代
えて、汎用のアニオン性乳化剤であるアルキルフェニル
エーテルサルフェート（エレミノールＥＳ−７０、三洋
化成（株）製）を４部用い、重合開始剤（ＡＰＳ）の使
用量を０．３部として、実施例３と同様の方法で乳化重
合を行った。得られた樹脂液を冷却後、２５％アンモニ
ア水を１部を添加して、固形分３３．２％、粘度２００
ｃＰ（２５℃）、ｐＨ８．０、平均粒子径０．１５μｍ
の水性樹脂液からなるシーラー組成物を得た。

【００８９】（比較例４）実施例３で用いた単量体混合
物に代えて、アクリル酸１０部、グリシジルメタクリレ
ート１０部、メチルメタクリレート４０部及びブチルア
クリレート４０部からなる単量体混合物を用いて、実施
例３と同様の方法で乳化重合を行った。得られた樹脂液
を冷却後、２５％アンモニア水を１０部を添加して、固
形分３３．３％、粘度１００ｃＰ（２５℃）、ｐＨ８．
０、平均粒子径０．０９μｍの水性樹脂液からなるシー
ラー組成物を得た。

【００９０】（比較例５）実施例４で用いた単量体混合
物に代えて、アクリル酸５部、グリシジルメタクリレー
ト１５部、メチルメタクリレート４０部及びブチルアク
リレート４０部からなる単量体混合物を用い、実施例４
と同様の方法で乳化重合を行った。得られた樹脂液を冷
却後、２５％アンモニア水を１０部を添加して、固形分
３３．３％、粘度２００ｃＰ（２５℃）、ｐＨ８．０、
平均粒子径０．１２μｍの水性樹脂液からなるシーラー
組成物を得た。

【００９１】（比較例６）実施例４で用いた単量体混合
物に代えて、メタクリル酸１０部、メチルメタクリレー
ト４５部及びブチルアクリレ−ト４５部からなる単量体
混合物を用い、実施例４と同様の方法で乳化重合を行っ
た。得られた樹脂液を冷却後、２５％アンモニア水を１
０部を添加して、固形分３３．２％、粘度１０００ｃＰ
（２５℃）、ｐＨ８．０、平均粒子径０．２０μｍの水
性樹脂液からなるシーラー組成物を得た。

【００９２】試験例１ 実施例１〜４及び比較例１〜６で得た水性シーラー組成
物を用いて、下記の方法で基材及び上塗り塗膜に対する
密着性試験を行った。結果を下記表１及び２に示す。

【００９３】試験方法 ＊基材密着性（常態） モルタル面、スレート面、珪酸カルシウム板面、及びコ
ンクリート面の各々を基材とし、シーラー組成物を固形
分２０％に調整して、各基材面に塗布量１００ｇ／ｍ²
（ｗｅｔ）となるように塗装し、常温で２時間放置し
た。その後、シーラー膜に４ｍｍ間隔で碁盤目状に２５
個の升目をカッターで入れ、粘着テープ（ニチバン製、
セロテープ）を圧着した後、一気に引き剥がして残存す
る升目の個数を求めた。評価基準は、次の通りである。

【００９４】 ◎ ２４〜２５／２５ ○ ２１〜２３／２５ △ １６〜２０／２５ × １１〜１５／２５ ×× １０／２５以下 ＊基材密着性（耐水） 基材密着性（常態）試験と同様の方法でシーラー膜を形
成した基材を水に１ケ月浸漬し、引き上げて２０℃で１
ケ月放置した後、基材密着性（常態）試験と同様の方法
でシーラー膜の密着性を評価した。

【００９５】＊上塗り密着性（常態） シーラー組成物を固形分２０％に調整し、モルタル（７
ｃｍ×７ｃｍ×２ｃｍ）を基材として、塗布量１００ｇ
／ｍ²（ｗｅｔ）となるように塗装し、室温養生（２０
℃）を２時間行い、次いで、表１に示す各上塗り塗料
を、塗布量３００ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）となるように塗装
し、２０℃にて２週間放置した。

【００９６】その後、エポキシ樹脂系接着剤を用いて、
上塗り塗膜に鋼製アタッチメント（接着面積４０×４０
ｍｍ）を接着し、引張試験機により、基材又は塗膜が破
壊されるまで、基材面に垂直方向に変位速度３ｍｍ／分
でアタッチメントを引っ張り、破壊された箇所を下記の
基準で評価した。

【００９７】 ◎ 基材側のみの素材破壊 ○ 基材側の素材破壊又は基材側の界面破壊 △ シーラー又は上塗りが凝集破壊 × シーラーと上塗り界面で破壊 ＊上塗り密着性（耐水） 上塗り密着性（常態）試験と同様の方法で上塗り塗膜を
形成した基材を水に１ケ月浸漬し、引き上げて２０℃で
１ケ月放置した後、上塗り密着性（常態）試験と同様の
方法で引張試験を行って評価した。

【００９８】

【表１】

【００９９】

【表２】

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）グリシジル基含有不飽和単量体１〜
   ４０重量％、（ｂ）不飽和カルボン酸及びその塩から選
   ばれた少なくとも一種の単量体０．１〜２０重量％、
   （ｃ）アミド基含有不飽和単量体１〜１０重量％、
   （ｄ）ヒドロキシル基及びハロゲン原子を含有する不飽
   和単量体０．１〜２０重量％、並びに（ｅ）その他の重
   合性不飽和単量体１０〜９６重量％からなる混合物を単
   量体成分とする共重合体を、樹脂成分として含む水性樹
   脂液を有効成分とする水性シーラー組成物。
2. 【請求項２】その他の不飽和単量体（ｅ）が、アクリル
   酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル
   の少なくとも一種からなる単量体、又はアクリル酸アル
   キルエステル及びメタクリル酸アルキルエステルの少な
   くとも一種とスチレンとを前者：後者（重量比）＝４
   ０：６０〜９０：１０の割合で含む単量体混合物である
   請求項１に記載の水性シーラー組成物。
3. 【請求項３】水性樹脂液液が、単量体（ａ）〜（ｅ）を
   有機溶剤中で溶液重合して得られる共重合体を水に溶解
   又は分散させたものである請求項１又は２に記載の水性
   シーラー組成物。
4. 【請求項４】有機溶剤が、水に対する溶解度が２０％以
   上の親水性溶剤である請求項３に記載の水性シーラー組
   成物。
5. 【請求項５】水性樹脂液液が、単量体（ａ）〜（ｅ）を
   乳化重合して得られた水性分散液である請求項１又は２
   に記載の水性シーラー組成物。
6. 【請求項６】水性樹脂液が、単量体重量に対して重合開
   始剤を０．５〜１０重量％と乳化剤を４〜２０重量％用
   いて乳化重合法によって得られたものであり、共重合体
   の平均粒子径が０．１μｍ以下である請求項５に記載の
   水性シーラー組成物。
7. 【請求項７】更に、皮膜形成助剤を含有する請求項１〜
   ６のいずれかに記載の水性シーラー組成物。