JPS58113255A - 水性被覆組成物 - 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】 本発明は、４ＩＫセメント製品用に適した厚膜塗装可能
な水性被覆組成物に関する。

モルタル、コンクリート、スレート等セメント製品基材
を使用した建材が、例えば瓦、屋根板、外装、ブロック
堺等に多く利用されている。建築物の寿命が延びるに従
い、これら建材には耐久性の高い仕上げが要求されて負
ており、さらに建材の量産化に伴い塗鍼仕上ケメスピー
ド化が要求されて傘ているが、従来このような要求を満
す被覆組成物はいまだ開発されていない。すなわち従来
、例えば未養生セメント製品への塗装は１〜２週間放置
後、セメント製品の表面のｐＨ及び含水率を調整し１そ
の後被覆組成物を塗装しないとハクリ、変色等塗膜欠陥
が生じたりする欠点があった。また、従来の被覆組成物
、例えばアクリルエマルジョン樹脂とセメントとを主成
分とする被覆組成物を塗布し、さらに耐候性の優れ良溶
剤型塗料を上塗塗装すると、下塗塗膜に耐溶剤性がない
ため、光沢が低下し九り塗膜にシワが生じた抄する欠点
があっ九。

以上の如〈従来のセメント製品に適用する被覆組成物に
は性能上及び適用上種々の欠陥が存在していた。

本発明は、上記の如専従来技術に＠み、優れ走性能の被
覆組成物を提供することを目的とする本のである。この
ような目的は （ａｌｌ）　　アクリル酸又はメタクリル酸エステル共
重合エマルジョン樹脂（エステルＦ′ｉ炭素数１〜８の
アルキル基）あるいは前記アクリル酸又はメタクリル酸
エステルとスチレンとの共重合エマルジョン樹脂（スチ
レン含量は３０重量％以下）固形分・・・・・・２〜１
５重ｔ％ （ＩＩ）　　ビスフェノール型エポキシエマルジョン樹
脂固形分　　　・・・・・・　１〜５重ｔπ（ｌｔＤ　
　充填剤　　　　　・・・・・・２５〜７０重量イｄｖ
）　　セメント　　　　・・・・・・２０〜６０＠Ｊ写
（■）着色顔料　　　　・・・・・・　１〜５重量％付
−前記エボキンエマルジョン樹脂ノｏ、ｓ〜１．２当量
のポリアミド樹脂又は脂肪多価アミン硬化剤、及びさら
に必要に応じ各種添加剤少量からなり、かっＣ（＋）＋
（ｉ＋）　）／Ｇψの重量比が（０，１５〜０．２８）
の範囲であイ。

混合物１００重量部 ならびに （ｂ）水　１５〜７０重量部 からなる粘度５０〜１ｏｏｏボイズの水性被覆組成物に
より達成される。

本発明の被覆組成物は、硬化セメント製品は４ちろん未
養生のセメント製品にもただちに塗装出来るため施工期
間が短縮出来、ま九常温もしくは強制乾燥で厚膜塗膜が
可能であるため、現地塗装だけでなく工場ライン塗装も
可能であ抄、さらに有機と無機の特定複合材を特定割合
で配合しているので長期耐久性、密着性、耐アルカリ性
の優れた塗膜が得られ、また上塗塗料として水系あるい
は溶剤型塗料を塗り重ねても、前述の如き塗膜欠陥のな
い塗膜を得ることが可能である。

本発明において用いられるアクリル酸又はメタクリル酸
エステル共重合エマルジョン樹脂を構成する成分である
アクリル酸の炭素数１〜８のアルキルエステルモノマー
、メタクリル酸の炭素数１〜８のアルキルエステルモノ
マーのアルキルエステルとしてはメチル、エチル、ｎ−
ブチル、イソブチル、ターンヤ＋７−７’チル、２−エ
チルヘキシル、ベンジル、プロピル、イソプロピル、冠
−ブチル等が代表的なものとして用いられる。炭素数９
以りのエステ、ルは乳化重合時にゲル物が発生したり、
エマル２３７粒子の疎水性が高くなり、セメント混和用
エマルジョン樹脂の合成には不適である。又、これらの
アクリル酸（又はメタクリル酸）エステルとスチレンと
の共重合エマルジョン樹脂も用いられるが、スチレンを
３０重量％以上用いると、出来たエマルジョン塗膜の耐
候性が著しく低下する九め耐久性の必要な屋外用エマル
ジョン樹脂とし°Ｃは好ましくない。

特に好ましいアクリル酸又はメタクリル酸エステルとし
てはメタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸２ニエチルヘキシルであり、ま九
スチレンを使用する場合は２０重着％以下が特に好まし
いＵま九必要ならばアクリル酸、メタクリル酸、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル等の官能基モノマーを数重
量％共重合することも可能である。本発明に用いられる
アクリル酸（又はメタクリル酸）エステル共重合エマル
ジョン樹脂又はアクリル酸（又はメタクリル酸）エステ
ルとスチレンとの共重合エマルジョン樹脂はセメントと
混和されるため、耐アルカリ性を有し、セメント混和安
定性に優れているものがよく、そのためには乳化重合時
の乳化剤としてアルキルフェノールポリエチレンエーテ
ル、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、ホリエチレングリコ
ールオレイルエーテル等のエーテル類；ソルビタンアル
キルエステル、ポリオキシエチレンンルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリグリコール脂肪酸エステル等のエステル類
；ボリグロビレングリコールポリエチレングリコール重
合体、ポリオ“ｔジエチレンアルキルアミド、ポリオキ
シエチレンアルキルアミンなどのノニオン界面活性剤単
独又はアニオン界面活性剤との併用でもノニオン界面活
性剤が多くアニオン界面活性剤は少量で使用することが
必要である。

これらアクリルエマルジョン樹脂の分子量は５万〜３０
万好ましくは１０万〜２０万であるのが有利である。ま
た最低造膜温度は５℃以下が好ましく、それ以上になる
と成膜時にクラック、ワレが生じやすくなる。またアク
リルエマルジョン樹脂は固形分４０重ｔ％の時の粘度が
１００　ｃｐｓ　　以下が好ましい。それ以上になると
水の量を多くし粘度を下げる必要があり、そのため固形
分が低下し塗膜乾燥時のヤセによりクラック、ワレが生
じやすくなる。

これらの樹脂は上記混合物（ａ）中において固形分２〜
１５重竜％の割合で配合される。樹脂が２重量％未満で
あると塗膜の初期硬度、耐候性が低下し、エフロレッセ
ンスが生じ易くなる。一方樹脂が１５重１ｔＸを越える
と厚換塗装（約１〜１０■）が出来ず、クラック、ワレ
が生じ易くなる。

また本発明において用いられるビスフェノール減エイキ
ンエマルジョン樹脂としては、ビスフェノールＡとエピ
クロルヒドリンから得られる芳香族ジグリシジルエーテ
ル類で平均分子量３５０〜１０００の樹脂を乳化剤を用
いて、水分散型にしたものであ抄、樹脂固形分として、
上記混合物（ａ）中に１〜５重量％が用いられる。樹脂
が１重量％未満であると、素地との密着性が低下し、４
重量％を越えると、形成された塗膜の耐候性が著しく低
下する。

また本発明において用いられる充填剤は体質顔料として
は炭酸カルシウム、硫酸ノ（リウム、炭酸マグネシウム
、メルク、クレー等の無機質系粒状物が例示で角、骨材
としては砕砂等である。この充填剤は、もろさの改良、
増量のため、及び塗布後組成物が未だ流動性を保持して
いる間に比重差によね上記樹脂成分を塗膜表面へ浮上さ
せるため配合されるものであや、比重の大飯い粒径５０
〜ｔｏｏ。

μ好ましくは５０〜５００μのものを用いる。

充填剤は、上記混合物（、）中において２５〜７０重量
％の割合で配合される。これはこの範囲において、厚嗅
塗膜においてもクラック、ワレのない塗膜が得られるか
らである。

また本発明において用いられるセメントとしてはポルト
ランドセメント、高炉セメント、ンリカセメント、アル
ミナセメント等が例示で舞るが、その種類は特に制限は
ない。セメント−は本発明においては上記の混合物体）
中において２０〜６０重量％の割合で配合される。

セメントが２０重量％未満だと厚嗅時クラック、ワレが
生じやすくなり、また密着性が低下する。一方６０重量
％を越えると塗膜がも口くナリ、またエフロレッセンス
が生じやすくなる。

ま九本発明において用いられる着色顔料としては一般の
無機質顔料が代表的であるが、色によっては、耐アルカ
リ性及び耐候性を有する有機顔料でもよい。たとえば黒
く着色する場合には、カーボンブラック、酸化鉄等、赤
の場合には弁柄等、縁の場合には酸化クロム等、青の場
合にはシアニンブルー等、白の場合には二酸化チタン等
が例示できる。着色顔料は上記の混合物（１）中におい
て１〜５重量％の割合で配合され、この範囲内での配合
により充分に着色する事が出来る。

また本発明に用いられるエポキシ樹脂用硬化剤としては
、ジアミン又はジアミン誘導体等と二塩基酸又は二塩基
酸−導体等の重縮合によって得られるポリアミド樹脂あ
るいはエチレンジアミン、ジエチレントリアミ／、トリ
エチレンテトラミン等の脂肪族多価アミンアルイハフェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂等で変性した脂肪族多価アミ
シが適当である。硬化剤の使用量はエポキシ樹脂のエポ
キシ基の０．８〜゛１．２当量になる様に使用する必要
がある。０．８当量未満及び１．２当量を越えると本来
のエポキシ樹脂の特性例えば密着性、可撓性が著しく低
下しその他耐久性等の性能も低下するので好ましくない
。

また本発明において用いられる添加剤としては、たとえ
ば顔料分散性、塗装作業性及び保存性等を良好なものと
するだめの分散剤、消泡剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤
があり塗膜の成膜性をよくするための成嘆助剤等が例示
で斂る。

さらに、上記混合物（ａ）中（１）アクリルｅｓ＜又は
メタクリル酸）エステル共重合エマルジョン樹脂又はア
クリル酸（又はメタクリル酸）エステルとスチレンとの
共重合エマルジョン樹脂の固形分と（ｉｌ）エポキシエ
マルジョン樹脂の固形分との和と、（ｉｖ）セメントと
の重量比はＣ（１）＋（Ｉｔ）　ｍｌ　１０ψ＝０．１
５〜０．２８である。この比率が０，１５より小さい場
合には、！！を膜の初期硬度が出すエフロレッセンスが
発生し、塗膜性能の良い状態での厚膜を形成することが
出来ず、一方この比率が０．２８より犬＾い場合には厚
膜時、クラック、ワレが生じやすくなる。

また前記（（１）＋（Ｖ）　）／　（（１）＋（ｉｌ）
＋（ｖ）　）　ノ重量比は％に０．２〜０．４５が好ま
しく、この比率が０．２より小さい場合は密着性が低下
し、一方この比率が０．４５よ抄大角い場合には耐候性
が低下゛する。

本発明の水性被覆組成物は、上記混合物（ａ）ものであ
る。この範囲内であればセメントの硬化及び塗装作業性
が良好であるからである。

なお、水の量が１５重量部未満だとセメント混和時にア
クリルエマルジョンが凝集しヤスくなり、一方７０重量
部を越えると固形分が低下し乾燥時にヤセを生じクラッ
ク、ワレが生じやすくなる。

なお、本発明者等はエマルジョン樹脂として酢酸ビニル
樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニ
ル樹脂等の酢酸ビニル系エマルジョン樹脂あるいはスチ
レン−ブタジェン系エマルジョン樹脂等塗料業界におい
て代表的に使用されているエマルジョン樹脂についても
検討したが、例えば前者においては耐候性、耐アルカリ
性が劣り、さらに長期耐久性に欠け、また後者において
は耐候性等が劣り、本発明においては適当でないことが
判明した。

以上の如舞木発明の水性被覆組成物は通常の塗装方法た
とえば吹付塗装、ローラー塗装、流し塗り等によりセメ
ント基材表面等に塗布される。本発明の水性被覆組成物
は１〜１０箇程度の厚膜でも良好な被覆を施すことが出
来、常温あるいは１００℃以下の温度で強制乾燥させる
。

以下実施例によ抄本発明を説明する。なお実施例中で部
及び％は重量基準である。

実施例１〜３及び比較例１〜４ 第１表の水性被覆組成物を石綿スレート板表面に乾燥膜
厚的１．５　ｍｓになるように吹付塗布し、常温で７日
間放置することにより塗膜を硬化せしめた。

得られた着色セメント瓦の密着性、エフロレッセンス促
進試験、凍結融解サイクル試験、促進耐候性試験の各試
験結果を第１表の下段に示した。なお試験方法及び評価
は下記の通り行なった。

（１）密着性 試験方法：塗膜の２■ゴパン目セロフ アンテープハクリ試験 評価：◎・・・５０１５０、○・・・４９１５０〜２６
１５０、×・・・２５１５０以下 （２）　　エフロレッセンス促進試験 試験方法：飽和消石灰雰囲気にて 〔５℃×１６時間→ ２０℃×８時間〕２０サイ クル 評価：◎・・・全く異常なし、○・・・極く一部異常あ
り、×・・・全面異常 あり （３）凍結融解サイクル試験 試験方法：［−２０℃×１６時間凍結→室温×８時間〕
３５サイク ル 評価：◎・・・全く異常なし、Ｏ・・・極〈一部異常あ
り、×・・・全面異常 あね（クラック有） （４）促進耐候性試験 試験方法：サンシャインカーボン ２０００時間照射 評価：◎・・・全く異常なし、Ｏ・・・極〈一部異常あ
り、×・・・全面異常 有（チョーキング有） 第１表よ妙明らかな如く本発明の水性被覆組成物は優れ
た塗膜性能を有していたが、セメントを過剰に添加した
比較例１、エポキシ樹脂を含まない比較例２、スチレン
を過剰に含むアクリル樹脂を使用した比較例３、酢酸ビ
ニル樹脂を使用した比較例４はいずれも塗膜性能が劣っ
ていた。

実施例４〜６ 実施例１，２．３の水性被覆組成物を未硬化セメント板
表面に乾燥膜厚め１．５−になるように吹付塗布し、８
０℃で１５分間加熱後、温度４０℃、湿度９８％中に１
２時間蒸気養生した。得られた塗膜は実施例１．２．３
と同様優れた塗膜性能を有していた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　（ａ）中　アクリル酸又はメタクリル酸エステ
   ル共重合エマルジョン樹脂（エステル は炭素数１〜８のアルキル基）あるい は前記アクリル酸又はメタクリル酸エ ステルとスチレンとの共重合エマルジ ョン樹脂（スチレン含量は３０重量％ 以下）固形分　　・・・・・・２〜１５重量％（１）　
   　ビスフェノール型エポキシエマルジョン樹脂固形分　
   ・・・・・・　１〜５重量％（ＩｉＤ　　充填剤　　　
   　・・・・・・２５〜７０重量％Ｑψ　セメント　　　
   ・・・・・・２０〜６０重量％（ｖ）着色顔料　　　・
   ・・・・・　１〜５重量にＭ　前記エポキシエマルジョ
   ン樹脂の ０．８〜１．２当量のポリアミド樹脂又は脂肪族多価ア
   ミン硬化剤、及びさらに 必要に応じ各種添加剤少量からなり、 かつ［（１）　＋　（ｌｉ）　）　／嗜Ｖ）の重量比が
   （０，１５〜０．２８）の範囲である混合物１００重量
   部 ならびに （ｂ）水　１５〜７０重量部 からなる粘度５０〜１０００ボイズの水性被覆組成物。
2. （２）　　前記Ｃ（１）＋（ｖｌ　）／（１）＋（Ｍ）
   ＋（ｖｌ　〕の重量比が０．２〜０．４５の範囲である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の水性
   波−組酸物。
3. （３）前記アクリル共重合エマルジョン樹脂の最低造膜
   温度が５℃以下であることを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の水性被覆組成物。