JPS62205169A - エマルシヨン塗料組成物 - 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 本発明は塗料組成物にかかり、さらに詳しくは特定の溶
剤封入型アクリル松脂エマルションを樹脂成分として含
む、素材密着性に優れた塗料組成物に関するものである
。

従来の技術 建築用素材例えばモルタル、コンクリート、スレート等
の塗装に於ては通常下地Ｍ’ｌｌおよび素材と上塗双方
に対する密着性改善の目的でプライマーが適用され、次
に防水目的の塗料、塗膜粘着性を消滅させ、耐汚染性を
良好ならしめるためのトップコートが順次適用されてい
る。しかしながらこのような方法では多数の塗料が必要
であり、工数、工程が繁雑となる。そこで必要な塗膜層
を可及的に少なくし、経済的な防水処理を可能ならしめ
るための提案が多数なされている。それらの内注目すべ
き技術の一つに、特開昭５２−１３６２２９号記載の発
明がある。同発明ではα、β−モノエチレン性不飽和カ
ルボン酸０．１〜１０重量％、アルキルアクリレート２
０〜９９．５重量％、その他の共重合可能なビニルモノ
マー７０重量％以下からなるモノマー混合物１００重量
部に対し、沸点が１００℃以上の有機溶剤および／また
は可塑剤３〜５０重量部を混合したものを乳化重合して
得られた合成樹脂エマルション１００重量部に対し、無
機充填剤１０〜１５０重量部、短センイ１〜５０重量部
を加えた粘度が５００ｃｐｓ以上である塗膜組成物を適
用し、トップコートがなくても塗膜表面の粘着性がなく
、強伸度バランスがとれ、防水性、美装仕上効果を発揮
する防水層を与えようとするものである。素材に対する
プライマー塗装のことについては何ら言及しておらず、
実施例でも上記組成物をスレート板にスプレー塗装して
塗膜評価を行なっているにすぎない。しかしながら同特
許には合成樹脂エマルションを用いる先行技術として、
素材に合成樹脂の溶液またはエマルションを塗布してプ
ライマ一層を形成し、その」二に合成樹脂エマルション
に基づく防水用塗料組成物を塗装し、さらにその皮膜の
表面粘着性をなくす必要から、Ｔｇの高いトップコート
を塗布して仕上げる技術があったこと、このトップコー
ト層の形成を必要とする従来の防水施工法の欠点を改良
するために兇明がなされたこと等、トップコートの有無
のみに力点を置いており、プライマ一層は実際の防水施
工に於ては依然必要である。

事実同特許に示された塗膜の伸度３００〜４００％程度
のものでは傷をひろげ、且つ低い抗張力で伸びが生じ、
素材に対する密着性が充分なものではなく、その改善目
的にはプライマ一層が必須であることを本発明者らは見
出している。

発明が解決しようとする問題点 そこで、トップコートのみならず、プライマ一層をも必
要としない建築用素材の塗料組成物が得られるならば工
数、工程の簡易化とあいまって経済的に極めて有利であ
り、また特につや感のあるｆ！！、Ｖ！Ｘ形成が美装目
的からも望まれており、かかる要望に応えることが本発
明目的である。

問題点を解決するための手段 本発明に従えば上記目的が少なくとも１種のα。

β−エチレン性不飽和単量体１００重量部と、有機溶剤
１０〜８０重景部の混液を乳化重合して得られるＴｇが
３０〜１００℃で数平均分子量が２ｏ、ｏｏｏ以上の合
成樹脂エマルションであり、且つ塗膜伸び率２００％以
下、抗張力４０ｋｇ／ｃ＋（以上の塗膜を与えろる樹脂
エマルションを樹脂ビヒクルとして含む密着性に優れた
塗料組成物により達成せられる。

本発明で用いられる合成樹脂エマルションは水性媒体中
で少なくとも１種のα、β−エチレン性不飽和単量体１
００重量部に対し、有機溶剤１０〜５０重量部を混合し
た液を乳化重合させて得られ、樹脂のＴｇが３０〜１０
０℃で数平均分子量が２０，０００以上の範囲内にあり
、且つ塗膜伸び率２００％以下、抗張力４０ｋｇ／ｃｄ
以上の塗膜を与えうる特徴を有するものである。

アクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は構成モノマー
のα、β−エチレン性不飽和単量体の種類および址を変
えることにより制御可能であるが。

通常Ｔｇは低いほど低温時の伸びが良く、Ｔｇが高くな
ると硬くなり、また最低成膜温度（ＭＦＴ）も高くなる
ため造膜不良をおこし均一な膜にならず、通常の塗料に
は３０℃よりかなり低いＴｇ値のアクリル樹脂が用いら
れている。

前述の特開昭５２−１３６２２９号発明に於ても、Ｔｇ
値は一３０℃以上としているが、実施例に示されている
樹脂のＴｇは一１３℃〜１２℃の範囲内であり、伸度の
極めて良好なものが選択されている。同特許ではこのよ
うに低温伸び率の良いアクリル樹脂を用いながら高温強
度を得るため。

無機充填剤および短センイの特定量を組合せ、それによ
り強伸度のバランスを得ているのである。

しかも既に述べた如く、抗張力も２０℃で、たかだか３
８ｋｇ／Ｊ程度のものであるから、素材密着性は充分で
なく、プライマ一層を必要とする。

本発明者らは素材密着性につき検討した結果、抗張力と
伸び率が重要であり、抗張力が低いと塗膜の凝集破壊を
おこしてもろい塗膜になるし、伸び率が高すぎると素材
面からはがれ易くなること、また樹脂のＴｇおよび数平
均分子量も重要な役割をはたし、Ｔｇが３０℃未満では
塗膜が軟かく凝集力が低いため付着力低下するし、数平
均分子量が２０，０００より小さくても凝集力が低くな
り付着力の低下をきたし、さらには耐候性、耐水性等塗
膜性能上も好ましくないことを知った。さらにＴｇが３
０〜１００℃といった樹脂は通常、伸びが低く、硬すぎ
るし、Ｍ　Ｆ　Ｔが高すぎて造膜不可と考えられている
が、有機溶剤を封入することにより造膜性を付与し、且
つ素材への浸透効果もあり均一な膜になしうろことを知
り、それら知見に基づき本発明が完成されたものである
。

即ち、本発明の合成樹脂エマルションの樹脂はＴｇが３
０°〜１００℃の範囲内で、数τ■Ｌ均分子敏は２０，
０００以上のものである。より好ましい範囲としてはＴ
ｇ５０°〜８０゛Ｃで数平均分子址は約３０，０００以
上である。このように高い’ｒ　ｇ値にかかわらず、溶
剤が造膜助剤効果をもつため造膜性が良く、素材への浸
透効果もあり、耐汚染性、付着性、初期耐水性に優れた
塗膜を与えることができる。また重合度が高いため、膜
が強く、膜凝集力に優れていて素材密着性、耐水性、耐
候性が良好である。

さらに、かかる樹脂エマルションは、塗膜伸び率が２０
０％以下、好ましくは１００％以下、抗張力が４０ｋｇ
／ｆｆ１以上、好ましくは５０ｋｇ／、−ｄ以」−の塗
膜を４えることができる特徴をもつ。このような特徴は
′１゛ｇが高く、且つ高分子ＩＩｔの樹脂を溶剤封入の
形で作ることにより達成せられ、ヌ・３１密着性と共に
建築用素材に対し、極めて良好な強伸度のバランスを与
えるものである。

本発明の合成樹脂エマルションを構成する七ツマ−とし
ては例えば、当業者衆知の如く、分子内に１コ以」二の
重合可能なエチレン性不飽和結合を有する下記の如き単
量体のＩ■独もしくは任意の組合せが好適に使用せられ
る。

１）ヒドロキシル基含有単量体 例えば２−ヒドロキシエチルアクリレ−１−、ヒドロキ
シプロピルアクリレート５２−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒド
ロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリ
レート、アリルアルコール、メタアリルアルコール等・ ２）重合性アミド 例えばアクリル酸アミド、メタクリル酸アミド等 ３）重合性ニトリル 例えばアクリロニトリル、メタクリレートリル等 ４）アルキルアゲリレートもしくはメタクリレート 例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチル
アクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、２−エチル
ヘキシルアクリレート等 ５）重合性芳香族化合物 例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン
、ｔ−ブチルスチレン等 ６）α−オレフィン 例えばエチレン、プロピレン等 ７）ビニル化合物 例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等８）ジエン化
合物 例えばブタジェン、イソプレン等 該重合体は所望により、架橋重合体とすることもできる
。その場合には、前記のエチレン性不飽和単量体に相互
に反応性の基、例えば、エポキシとカルボキシル；アミ
ンとカルボキシル；エポキシとカルボン酸無水物；アミ
ンと酸塩化物；アルキレンイミンとカルボニル；オルガ
ノアルコキシシランとカルボキシル；ヒドロキシルとイ
ンシアナート等を担持せしめるか、あるいは、前記の重
合性単量体以外に５分子内に２コ以上のラジカル重合可
能なエチレン性不飽和基を有する化合物（以下架橋性単
量体と称す）を共重合せしめる。

かかる架橋性単量体としては、多価アルコールの重合性
不飽和モノカルボン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽
和アルコールエステル、および２コ以上のビニル基で置
換された芳香族化合物などがあり。具体例としてはエチ
レングリコールジアクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート。

トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチ
レングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレング
リコールジメタグリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート１、トリメチロールプロパントリメタク
リレート、Ｌ、４−ブタンジオールジアクリレート、ネ
オペンチルゲルコールジアクリレート、１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジア
クリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリ
スリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールト
リメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタク
リレート、グリセロールジメタクリレート、グリセロー
ルジアクリレート。

グリセロールアリロキシジメタクリレート、１゜１．１
−トリスヒドロキシメチルエタンジアクリレート、１，
１．１−トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレー
ト、１，１．１−トリスヒドロキシメチルエタンジメタ
クリレート、１，１゜１−トリスヒドロキシメチルエタ
ントリメタクリレート、１，１．１−トリスヒドロキシ
メチルプロパンジアクリレート、１，１．１−トリスヒ
ドロキシメチルプロパントリアクリレート、１，１゜１
−トリスヒドロキシメチルプロパンジメタクリレート、
１，１．Ｌ−トリスヒドロキシメチルプロパントリメタ
クリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソ
シアヌレ−１−、トリアリルトリメリテート、ジアリル
テレフタレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼ
ン等があげられる。

これらは所望Ｔｇ値をつるため適宜選択せられる。

また有機溶剤としてはトルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素、ミネラルスピリット等の脂肪族炭化水素、ケト
ン、アルコール、エステル等アクリル樹脂の溶剤となり
うるものであれば任意の有機溶剤が使用せられる。

重合性単量体と有機溶剤の混合比は単量体１００重量部
に対し、右１−溶剤１０〜８０重量部の範囲で選択せら
れる。というのは溶剤量が１０％未満ではエマルション
の造膜性が悪く、クラックが発生するし、また８０％を
こえると乳化重合安定性が低下する。

乳化重合は通常の重合手法に準じ実施することができる
。

このようにして得られる本発明の樹脂エマルションを樹
脂ビヒクルとして含む塗料組成物は素材密着性が良好で
あるからそのままクリヤー塗料として、あるいはプライ
マーとして使用することができるが、本発明の特徴はこ
のものに顔料および充填剤を配合し、１コート用塗料と
して使用する場合に最もよく発揮せられる。

先行技術の如く、！ａ膜の強度をこういった顔料、充填
剤にたよる必要はなく、また表面粘着性もないため、顔
料、充填剤は任意割合で使用することができ、またトッ
プコートも不必要である。さらにまた強度をもたせるた
めに短センイを配合する必要もなく、塗装作業性にも優
れている。

顔料として例えば酸価チタンのルチル型、アナターゼ型
、リトポン、酸化鉄、酸化クロームなどの無機質顔料、
その他有機顔料など通常の塗料用顔料が用いられ、また
フィラーとしてはバライタ、マイカ、炭酸カルシウム、
珪砂なと通常の塗料用充填剤が好適に使用せられる。

また所望により、酸化ポリエチレン系、アマイド系、三
次元架橋を有するアクリル系、シリカ系などのチクロト
ロピック付与効果のある任意の増粘材を加えることも可
能である。

このように無機質充填剤の量にあまり影響されずに強度
が保たれるため、ＰＶＣを２５％以下といった低い値に
保持でき、艶有塗料となし、且つ所望の塗膜強度が維持
せられる。

従って本発明の塗料組成物は建築用素材に対し、プライ
マーもトップコートも必要とせず、１コートにより耐水
性、耐候性、耐薬品性等に優れ、耐汚染性にも優れた強
じんな塗膜を与えることができ、素材密着性の上でも申
し分のない塗装が可能となる。

以下実施例により本発明を説明する６ 参考例−１ ５つロフラスコに、温度計、攪拌器、窒素導入管、滴下
ロートを２つ備え、イオン交換水６０部を仕込み、内温
を８０℃に保つ。キジロール４０部、スチレンモノマー
４６部、イソブチルメタクリレート５３部、メタクリル
酸１部、ドデシルベンゼンスルフオン酸ナトリウム３部
、イオン交換水４０部をステンレスビーカーに仕込み、
高速攪拌して乳化物を生成する。この乳化物と過硫酸ア
ンモニウム水溶液（濃度１０％）１０部を別々に滴下ロ
ートで同時に２時間かけて仕込む。滴下中は、窒素を導
入し攪拌しながら８０℃で反応を行なった。

滴下終了後、さらに８０℃で２時間攪拌して反応を終了
した。２０℃に冷却した後、アンモニア水を加えてｐＨ
＝８に調整してエマルジョンを得た。

このエマルジョンをエマルジョン−１とする。

エマルジョン−１の特数値は不ｔＩＬ発分４１％。

数平均分子！４０，０００、Ｔｇ　（Ｃａ　１　ｃｄ、
）＝７０℃ 参考例２〜５ 参考例−１と同様の方法で行い、モノマー、有機溶剤の
組成を表−１の如く変更して、エマルジョンを得た。、
：れらのエマルジョンをエマルジョン２〜５とする。

エマルジョン４は架橋性単量体としてエチレングリコー
ルジメタクリレーートを使用したので、三次元架橋した
、分子量８１１定のできない高分子斌物エマルジョンを
得た。

参考例−６ 参考例２と同様の方法で行い、過硫酸アンモニウム水溶
液（濃度１０％）２０部に変更して分子量を調整してエ
マルジョンを得た。このエマルジョンをエマルジョン６
とする。

分散ペーストの調整 ＳＭＡ−１４４０（アルコケミカル社製）１５部、酸化
チタン１００部、炭酸カルシウム（ルミナス丸尾カルシ
ウム社製）１００部、水７０部を混合分散して１分散ペ
ーストを得た。

実施例−１ 分散ペースト３０部、エマルジョン１１００部、消泡剤
１部、増粘剤２部を混合攪拌して、塗料組成物を得た。

コノ塗料組成物はＰＶＣ＝１２、粘度３００Ｐ（ボイズ
）であった。

乾燥塗膜の光沢は、６０６グロスで７０．伸び率５％、
抗張カフ０ｋｇ／ｃｄであった。

この塗料組成物をスレート板にドクターブレードで２部
ｗに塗布し、室温で２週（ｊ■乾燥後、アドヒージョン
テスターで付着力を測定したところ２０ｋｇ／ｃａｒで
あった。又ピーリング付着性評価は、素材から剥離し、
密着性は良好であった。

この峨料組成物は、そのままでタイルガンを用いて、凹
凸模様仕上げ材になる。又水で希釈して粘度を調整する
ことにより、ローラー塗り、スプレー塗り、ハケ塗り等
の使用が可能で、下地調整材、建築内外装仕上げ材とな
り、１つの塗料で単層仕上げ、複層模様仕」二げが可能
となった。

実施例２〜５ 実施例−１と同様の方法で、塗料組成物を得た。

配合は表−２に示す通りである。

物性評価は表−２の結果を得た。

比較例１〜２ 表−２に示した配合で実施例−１と同様の方法で塗料組
成物を調整した。

物性評価は表−２の結果を得た。

（以下余白） 試験方法 １．伸び率、抗張力の測定 ＪＩＳ　　Ａ　６９１０に準拠して塗料を２１に塗布し
、１４日間室温で乾燥した後、ダンベル状２号形に成形
したものを試験片とした。

２、付着力の測定 塗料をスレート板にドクターブレードで２１に塗布し、
室温で２週間乾燥後、アドヒージョンテスターで付着力
を測、定した。

特許出願代理人

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和単量
   体１００部と有機溶剤１０〜８０重量部の混液を乳化重
   合して得られるＴｇが３０〜１００℃で数平均分子量２
   ０，０００以上の合成樹脂エマルションであり、且つ塗
   膜伸び率２００％以下、抗張力４０ｋｇ／ｃｍ＾２以上
   の塗膜を与えうる、樹脂エマルションを樹脂ビヒクルと
   して含む密着性に優れた塗料組成物。
2. （２）顔料および充填剤を配合してなる特許請求の範囲
   第１項記載の組成物。
3. （３）顔料および充填剤の割合がＰＶＣで３５％以下で
   ある特許請求の範囲第２項記載の組成物。