JP3201660B2 - 多孔性無機質材の下地処理方法 - Google Patents

多孔性無機質材の下地処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大気汚染防止及び塗装
作業性向上並びに化粧塗膜の付着性及び耐凍結融解性に
優れた水系樹脂による多孔性無機質材の下地処理方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】先ず技術開発の背景について説明する
と、一般的に多孔性無機質材としては、石綿及び無石綿
スレート板、硅酸カルシウム板、石膏系無機質板など種
々のものがある。これらの基材は、多孔質でもろく、表
面は粉状に取れ易く、また塩基性物質であるため被塗面
にアルカリ物質が溶解、溶出し易い特性がある。ところ
が、これらの特性は、多孔性無機質材に下地処理なしに
化粧塗料を塗装すると、塗装塗膜が養生テープ除去時や
経時での水侵入または凍結融解で剥がれたり、さらに
は、塗膜表面が材中のアルカリ物質の溶解、溶出で発生
するエフロによる白化現象で、塗膜外観を著しく損うな
どの塗膜劣化の原因となっている。
【0003】そのため、従来から化粧塗料を塗装する前
に、溶剤系2液型エポキシ樹脂又は、溶剤系イソシアネ
ートプレポリマーを多量の溶剤で希釈塗布含浸し、材の
表層を強化する下地処理方法が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の下地処
理方法では、多量の溶剤を使用するため大気を汚染する
ばかりでなく、塗装作業者の人体にも悪影響を及ぼし、
さらに火災の危険性もあった。
【0005】そこで、本発明の目的は、大気汚染を防止
し、作業性の向上を図るとともに化粧塗膜の付着性と耐
凍融解性に優れた多孔性無機質材の下地処理方法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、乳化性
親水基含有イソシアネートプレポリマーに、水を添加希
釈した下地処理剤を多孔性無機質材に塗布することにあ
る。また、本発明の他の特徴は、乳化性親水基含有イソ
シアネートプレポリマー100重量部に、水を50〜7
00重量部添加希釈した下地処理剤を使用することにあ
る。さらに他の特徴は、前記の下地処理剤を、水添加希
釈後8時間以内に塗布することにある。
【0007】本発明における多孔性無機質材とは、波
板、フレキシブル板、平板、軟質板などの石綿及び無石
綿スレート板、セメントパーライト板、硅酸カルシウム
板、セメント硅酸カルシウム板、石膏ボード、モルタ
ル、コンクリート、パルプセメント板、木毛セメント
板、発泡気泡コンクリート、あるいはガラス繊維で強化
されたセメント板などである。
【0008】また、本発明における乳化性親水基含有イ
ソシアネートプレポリマーとは、親水的に変性されたポ
リイソシアネートで化学的に組み込まれたエチレンオキ
シドユニットを有するポリエーテル鎖を含有するポリイ
ソシアネートである。
【0009】この乳化性親水基含有イソシアネートプレ
ポリマーに供されるイソシアネートには、公知のヘキサ
メチレンジイソシアネート〔HMD1〕、トリス(6−
イソシアネートヘキシル)イソシアヌレート〔HDIト
リマー〕、及びポリメチレンポリフェニルイソシアネー
ト〔MDI〕等がある。
【0010】一方、乳化性親水基には、高級アルコール
にエチレンオキシドを付加して得られる非イオン界面活
性剤で、その一般式は、RO(CH2 CH2 O)n
H(Rは、アルキル基である)で示されるポリエチレン
グリコールエーテル等が使用される。
【0011】すなわち、このポリエチレングリコールエ
ーテルに自己乳化性があるためイソシアネートとの重合
反応物は、水による乳化希釈が可能となる。
【0012】そして、乳化性親水基含有イソシアネート
プレポリマーの製造方法は、特開昭62−185707
号公報によって公知であり、この公報には、水性ポリウ
レタン分散液の連続的製造方法並びに被覆組成物、また
は、接着剤としてのそれらの使用が開示してある。しか
し、この公報に開示してある水性ポリウレタン分散液、
即ち、ウレタンエマルジョンは、アクリルエマルジョン
と同様、多孔性無機質材に塗布した場合、含浸、浸透性
がなく、材表面で塗膜となり、付着試験でフィルム状に
剥離し、材の表層を強化することができず下地処理剤と
しては不適である。
【0013】ところが、この水性ポリウレタン分散液製
造方法の中間製品である乳化性親水基含有イソシアネー
トプレポリマーは、多孔性無機質材に対し含浸、浸透性
がよく、材の表層を強化することができ、さらに、水で
希釈可能な為、各種材に適した水希釈で塗布量調整が可
能である。
【0014】また、特公平4−15270号公報には、
接着剤組成物としての、乳化性親水基含有イソシアネー
トプレポリマーの使用方法があり、前述の反応・重合方
法も開示されている。
【0015】そこで、本発明によると、各種材の表層に
含浸、浸透した乳化性親水基含有イソシアネートプレポ
リマーは従来、公知の溶剤系イソシアネートプレポリマ
ーと同様、水分と反応し尿素結合ができ、これにより材
の表層は樹脂化され強化される。
【0016】この下地処理のあとに各種塗料で化粧され
たものは、付着性が良く養生テープ除去時に起こりがち
な塗膜剥離や、経時での水侵入や凍結溶解で剥がれた
り、エフロによる白化現象で塗膜が著しく損なわれるな
どの欠点が解消される。
【0017】また本発明によると、各種材に適するよう
に水希釈した乳化性親水基含有イソシアネートプレポリ
マーは、水添加混合時からイソシアネートと水との反応
が始まるのであるが、下地処理剤としての使用可能な時
間は、約8時間程度であり充分使用可能である。
【0018】下地処理剤の水希釈は、乳化性親水基含有
イソシアネートプレポリマー100重量部に水50〜7
00重量部である。それは、水希釈50重量部未満で
は、粘度濃度が高く含浸、浸透性が著しく低下し、材表
層を強化することができず、また材表面に浸透せずに残
った下地処理剤は、水分との接触面積が少ないため反応
が遅くなり硬化するまでに時間がかかり、化粧用塗料の
塗装に支障をきたすことになる。また逆に、水希釈70
0重量部を越えると濃度が低く含浸、浸透しても材表層
を充分に強化する結合材として働くことが出来なくなる
からである。なお、下地処理剤の水希釈は、各種材によ
り異なり、水100〜500重量部程度が好ましい場合
がある。例えば、コンクリート、モルタル、パルプセメ
ント板、木毛セメント板等は、強度が強く高く含浸、浸
透性が低いため、希釈率は好ましくは水300〜500
重量部である。また、例えばスレート板、セメントパー
ライト板、硅酸カルシウム板、セメント硅酸カルシウム
板等は、強度が低く含浸、浸透性が大きいため希釈率は
好ましくは、水100〜400重量部である。
【0019】水で希釈した下地処理剤の塗布量は、1平
方m当り50〜150g程度が好ましい。この塗布量
が、1平方m当り10g未満では強化の効果がなく、逆
に200gを越えると、下地処理剤が流れたり含浸、浸
透出来ずに表面に残り、硬化が遅くなり化粧用塗料の塗
装に支障を来たすことになることがある。
【0020】水で希釈した下地処理剤の塗装方法は、刷
毛塗り、スプレー塗り、スポンジロールコーター塗り
等、通常塗料を塗装する方法が可能である。ただしカー
テンフローコーターは、水希釈により粘度が低く、また
水と経時で徐々に反応し、炭酸ガスを発生するためカー
テン膜の作成が困難であり不適当である。
【0021】水で希釈した下地処理剤の使用可能時間
は、水混合後から8時間以内であるが、好ましくは、3
時間以内である。水混合後から8時間を越えると水とイ
ソシアネートとの反応により水性ポリウレタン分散液、
即ちウレタンエマルジョンが生成し分子量が大きくな
り、もはや多孔性無機質材に含浸、浸透出来ず材表面で
ウレタンエマルジョン塗膜となり材表層を強化する効果
が低下もしくはなくなり本来の目的を果さなくなる。
【0022】下地処理剤の乾燥方法は、多孔性無機質材
に下地処理剤を塗布する前に、材をプレヒートして下地
処理剤を塗布しても良く、材に下地処理剤を塗布後、加
熱乾燥しても良い。又、その両方でも良く常温のまま乾
燥しても良い。
【0023】なお、水系2液型エポキシエマルジョンも
あるが、2液型のため作業性が劣り、さらに、2液混合
後の使用可能時間が1〜2時間と著しく短く実用性に乏
しい。
【0024】
【発明の効果】本発明によると、多孔性無機質材の表層
を強化し、同時に大気汚染を防止し、作業性の向上を図
り、化粧塗膜の付着性及び耐凍結融解性に優れた効果を
有するものである。
【0025】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明
する。
【0026】下地処理剤の実施例、比較例は、第1表の
通りで、配合中の数値は重量部をもって表わす。また多
孔性無機質材は、硅酸カルシウム板を使用し、下地処理
剤は刷毛塗りで1平方m当り100g塗布し、熱風乾燥
機60℃で10分間乾燥させた。
【0027】但し、第1表中の試験方法は次の通りとし
た。
【0028】1)エチレンオキシド変性HDI系イソシ
アネートプレポリマー:コロネートHX(イソシアヌレ
ート環を有するヘキサメチレンジイソシアネート重合
体、NCO含有量21.0%−日本ポリウレタン工業
製)95重量部を温度計、撹拌機、窒素シール管を備え
た500ml容器に仕込み、ノニポール160(一般式R
O(CH2 CH2 O)nHで示されるヒドロキシル
価64−三洋化成工業製)5重量部を加え昇温し、
70℃を保持しながら3 時間反応させ、淡黄色透明
エチレンオキシド変性HDI系イソシアネートプ レ
ポリマーを得た。このプレポリマーは、NCO含有量
が、20.0%であ り、水添加により自己乳化性が
あった。
【0029】2)エチレンオキシド変性MDI系イソシ
アネートプレポリマー:ミリオネートMR100(ポリ
メチレンポリフエニルイソシアネート重合体NCO含有
量31.0%−日本ポリウレタン工業製)90重量部を
温度計、撹拌機、窒素シール管を備えた500ml容器に
仕込みノニポール160、10重量部を加え昇温し、7
0℃を保持しながら3時間反応させ、暗褐色透明エチレ
ンオキシド変性MDI系イソシアネートプレポリマーを
得た。このプレポリマーは、NCO含有量が、27.5
%であり、水添加により自己乳化性があった。
【0030】3)コロネートHX 4)ミリオネートMR−100 5)ウレタンシンナーの配合 キシレン 70重量部 MIBK(メチルイソブチルケトン) 10重量部 酢酸ブチル 20重量部 6)臭気: 下地処理剤のシンナー臭の有無を判定す
る。
【0031】7)含浸・浸透性: 下地処理剤・塗布試
験板の表面状態を観察する。
【0032】浸透深さ: 顕微鏡で試験板断面の下地処
理剤の浸透深さを測定する。
【0033】8)化粧塗料・塗装適性: 上記7)試験
板の上に市販のハイビゾールEX(アクリルエマルジョ
ン塗料 中国塗料製)を、1平方当り100g塗布し、
その外観を観察する。但し、比較例10)の試験板は硅
酸カルシウム板に直接ハイビゾールEXを塗布する。
【0034】9)付着性: 上記8)の試験板を用い2
mm間隔、25マス目、クロスカットし、その後セロハ
ンテープを圧着剥離する。残存マス目/全マス目で表示
する。
【0035】10)耐凍結融解性: 上記8)の試験板
を−20℃気中凍結2時間、+20℃水中融解1時間を
1サイクルとして150サイクル行いその外観を観察す
る。
【0036】11)耐エフロ性: 容器に水を張りその
中に脱脂綿を敷き、その上に上記8)の試験板の塗面を
上にして静置する。但し、試験板の塗面に水が来ないよ
うに水量を調整する。
【0037】1ケ月放置後の外観を観察する。
【0038】以 上
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加賀爪 俊雄 滋賀県野洲郡野洲町三上2306番7号 中 国塗料株式会社工業用塗料本部技術部内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 41/00 - 41/72 C09D 1/00 - 10/00 C09D 101/00 - 201/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乳化性親水基含有イソシアネートプレポ
    リマーに、水を添加希釈した下地処理剤を多孔性無機質
    材に塗布することを特徴とする水系樹脂による多孔性無
    機質材の下地処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、乳化性親水基含有イ
    ソシアネートプレポリマー100重量部に、水を50〜
    700重量部添加希釈した下地処理剤を使用することを
    特徴とする多孔性無機質材の下地処理方法。
  3. 【請求項3】 請求項1における下地処理剤は、水添加
    希釈後8時間以内に塗布することを特徴とする多孔性無
    機質材の下地処理方法。
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