JPH07118570A

JPH07118570A - 塗装用水性プライマー

Info

Publication number: JPH07118570A
Application number: JP28882493A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yonekawa; 芳明米川; Yasuhiko Sasagawa; 泰彦笹川; Yasuhisa Watabe; 康久渡部; Yasuaki Yokoyama; 泰明横山
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】とくに密着性に優れるとともに、環境条件の
変動に対する耐久性にも優れ、また耐水性、耐薬品性、
耐候性等も良好な塗装用水性プライマーを提供する。【構成】（Ａ）アクリル酸エステル単量体および／ま
たはメタクリル酸エステル単量体１０〜１００重量％と
他の単量体９０〜０重量％との重合体からなる平均粒子
径０．００３〜０．１μｍの重合体微粒子水性エマルジ
ョン１００重量部（固形分換算）、（Ｂ）フッ素系界面
活性剤０〜５重量部および（Ｃ）無機顔料０〜１００重
量部を含有することを特徴とする塗装用水性プライマ
ー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、重合体微粒子水性エマ
ルジョンを含有する塗装用水性プライマーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木構造材、一般建築物、自動
車、電気製品、家具等に使用されるセメントコンクリー
ト、セメントモルタル、スレート、ガラス等のよう業
材、木材、合板等の木質材、金属材、プラスチック材等
の各種構造材を塗装する際には、構造材と塗料との密着
性を高めるために、予め構造材にプライマーを塗布、乾
燥したのち、上塗り塗料を塗布する方法がとられてい
る。このようなプライマーとしては、ウレタン系樹脂、
アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等を用いた溶剤型プ
ライマーと、アクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル
系樹脂エマルジョン等を用いた水性プライマーとが知ら
れているが、公害防止、火災に対する安全性などの観点
から、有機溶剤を使用しない水性化への移行が急速に進
んでいる。しかしながら、従来の水性プライマーは、一
般に構造材への浸透性が悪く、構造材との密着性が不十
分であり、また上塗り塗料との密着性も必ずしも十分と
は言えないなどの問題があり、構造材および上塗り塗料
の両者に対して、これらの材質が全く異なる場合でも、
高い密着性を示す水性プライマーの開発が強く求められ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
技術課題を背景として、とくに塗装用水性プライマーを
構成する重合体エマルジョンの粒子径および重合体組成
と構造材への浸透性との関係について鋭意研究した結果
見い出されたものであり、アクリル樹脂系を含む従来の
水性プライマーに比べてとくに密着性に優れるととも
に、温度、雰囲気等の環境条件の変動に対する耐久性に
も優れ、また耐水性、耐薬品性、耐候性等も良好な塗装
用水性プライマーを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）アクリ
ル酸エステル単量体および／またはメタクリル酸エステ
ル単量体１０〜１００重量％と他の単量体９０〜０重量
％との重合体からなる平均粒子径０．００３〜０．１μ
ｍの重合体微粒子水性エマルジョン１００重量部（固形
分換算）、（Ｂ）フッ素系界面活性剤０〜５重量部およ
び（Ｃ）無機顔料０〜１００重量部を含有することを特
徴とする塗装用水性プライマー、を要旨とする。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。これによ
り、本発明の目的、構成および効果が明確になるであろ
う。本発明の塗装用水性プライマーを構成する重合体微
粒子水性エマルジョンは、アクリル酸エステル単量体お
よび／またはメタクリル酸エステル単量体（以下、これ
らをまとめて「アクリル系エステル単量体」という。）
を主成分とする重合体からなるものである。

【０００６】本発明で言うアクリル系エステル単量体
は、アクリル酸またはメタクリル酸の脂肪族、脂環族あ
るいは芳香族の非置換アルコールとのエステルである。
ここで、「非置換」とは、アルコール性水酸基および炭
化水素基以外の基を持たないことを意味する。

【０００７】アクリル系エステル単量体の例としては、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリ
ル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、
（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ
−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンチル、（メタ）
アクリル酸イソペンチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキ
シル、（メタ）アクリル酸イソヘキシル、（メタ）アク
リル酸ｎ−ヘプチル、（メタ）アクリル酸イソヘプチ
ル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）
アクリル酸ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソオク
チル、（メタ）アクリル酸ｎ−ノニル、（メタ）アクリ
ル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸ｎ−デシル、（メ
タ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ウ
ンデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ドデシル、（メタ）
アクリル酸パルミチル、（メタ）アクリル酸ステアリ
ル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸
シクロヘキシル等を挙げることができる。これらのアク
リル系エステル単量体は単独でまたは２種以上を混合し
て使用することができる。

【０００８】これらのアクリル系エステル単量体のう
ち、炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アク
リル酸アルキルが好ましく、さらに好ましくはメタクリ
ル酸メチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸イソノニルである。

【０００９】アクリル系エステル単量体の全単量体中に
占める割合は１０〜１００重量％であり、好ましくは１
５〜１００重量％、さらに好ましくは２０〜９８重量％
である。アクリル系エステル単量体の使用量が１０重量
％未満では、プライマーとしての耐候性、耐水性等が不
十分となり、また構造材に対する密着性も低下する。

【００１０】本発明において、重合体微粒子水性エマル
ジョンを構成しうる他の単量体は、アクリル系エステル
単量体と共重合できるものである。このような他の単量
体としては、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系
単量体、エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアル
キルエステル単量体またはそのエステル誘導体、エチレ
ン性不飽和カルボン酸アミド単量体、エチレン性不飽和
酸単量体、エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量
体、エチレン性不飽和アルコール単量体またはそのエス
テル誘導体、エチレン性不飽和エーテル単量体、エチレ
ン性不飽和アミン単量体、エチレン性不飽和シラン単量
体、ハロゲン化ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単
量体等が使用される。

【００１１】前記芳香族ビニル系単量体の例としては、
スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチル
スチレン、α−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、
ｐ−クロロメチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ
−アミノスチレン、ｐ−ジメチルアミノスチレン、ｐ−
アセトキシスチレン、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリウ
ム、α−ビニルナフタレン、β−ビニルナフタレン、１
−ビニルナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２−
ビニルフルオレン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピ
リジン等を挙げることができ、とくにスチレンが好まし
い。

【００１２】前記シアン化ビニル系単量体の例として
は、（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニ
トリル、α−クロロメチルアクリロニトリル、α−メト
キシアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリ
ル、シアン化ビニリデン等を挙げることができ、とくに
アクリロニトリルが好ましい。

【００１３】前記エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロ
キシアルキルエステル単量体の例としては、ヒドロキシ
メチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレー
ト、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等を挙
げることができ、とくに２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレートが好ましく、またこれらのエステル誘導体
の例としては、メチルエステル、エチルエステル等のア
ルキルエステル等を挙げることができる。

【００１４】前記エチレン性不飽和カルボン酸アミド単
量体の例としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチ
ル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキ
シメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エトキシメチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロポキシメチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブトキシメチル（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシエチル（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−メトキシエチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−ｎ−プロポキシエチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−ｎ−ブトキシエチル（メタ）アクリルアミド等
を挙げることができる。

【００１５】前記エチレン性不飽和酸単量体としては、
エチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和スルホ
ン酸等を使用することができる。前記エチレン性不飽和
カルボン酸の例としては、（メタ）アクリル酸、クロト
ン酸、フマル酸、無水フマル酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、
無水シトラコン酸、メサコン酸等を挙げることができ、
とくに（メタ）アクリル酸が好ましく、また前記エチレ
ン性不飽和スルホン酸の例としては、ビニルスルホン
酸、イソプレンスルホン酸等を挙げることができる。こ
れらのエチレン性不飽和酸単量体は、例えばアンモニ
ア、アルカリ金属等で中和されていてもよい。また前記
エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量体の例として
は、ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチ
ル、イソプレンスルホン酸メチル、イソプレンスルホン
酸エチル等のアルキルエステル等を挙げることができ
る。

【００１６】前記エチレン性不飽和アルコール単量体お
よびそのエステル誘導体の例としては、（メタ）アリル
アルコール、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル、酢酸（メタ）アリル、カプロン
酸（メタ）アリル、ラウリン酸（メタ）アリル、ステア
リン酸（メタ）アリル、安息香酸（メタ）アリル、アル
キルスルホン酸ビニル、アルキルスルホン酸（メタ）ア
リル、アリールスルホン酸ビニル等を挙げることができ
る。

【００１７】前記エチレン性不飽和エーテル単量体の例
としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニル
エーテル、メチル（メタ）アリルエーテル、エチル（メ
タ）アリルエーテル等を挙げることができる。

【００１８】前記エチレン性不飽和アミンの例として
は、ビニルジメチルアミン、ビニルジエチルアミン、ビ
ニルジフェニルアミン、（メタ）アリルジメチルアミ
ン、（メタ）アリルジエチルアミン等を挙げることがで
きる。

【００１９】前記エチレン性不飽和シランの例として
は、ビニルトリエチルシラン、メチルビニルジクロロシ
ラン、ジメチル（メタ）アリルクロロシラン、ビニルト
リクロロシラン等を挙げることができる。

【００２０】前記ハロゲン化ビニル系単量体の例として
は、塩化ビニル、塩化ビニリデン、１，２−ジクロロエ
チレン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、１，２−ジブロ
モエチレン等を挙げることができる。

【００２１】前記脂肪族共役ジエン系単量体の例として
は、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジ
エン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−ネ
オペンチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３
−ブタジエン、１，２−ジクロロ−１，３−ブタジエ
ン、２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、２−ブロ
モ−１，３−ブタジエン、２−シアノ−１，３−ブタジ
エン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等
を挙げることができ、とくに１，３−ブタジエンが好ま
しい。

【００２２】前記他の単量体は、単独でまたは２種以上
を混合して使用することができるが、エチレン性不飽和
酸単量体とエチレン性不飽和酸単量体以外の単量体とを
併用することが好ましい。

【００２３】前記他の単量体の全単量体中に占める割合
は０〜９０重量％であり、好ましくは０〜８５重量％、
さらに好ましくは２〜８０重量％である。他の単量体の
割合が９０重量％を超えると、重合体微粒子水性エマル
ジョンの成膜性が低下し、またプライマーとしての耐候
性、耐水性、構造材への密着性等も不十分となる。

【００２４】本発明における重合体微粒子水性エマルジ
ョンは、粒子径の均一性、生産性等の観点から、アクリ
ル系エステル単量体を、場合により他の単量体ととも
に、乳化重合する方法により製造することが好ましい。
以下、本発明の重合体微粒子水性エマルジョンを製造す
る乳化重合法について説明する。

【００２５】前記乳化重合は、通常、炭化水素系界面活
性剤からなる乳化剤を使用し、重合開始剤の存在下、必
要に応じて連鎖移動剤、各種電解質、ｐＨ調節剤などの
存在下で、アクリル系エステル単量体１０〜１００重量
％と他の単量体９０〜０重量％とからなる単量体を重合
することによって行なわれる。

【００２６】前記乳化重合に使用される炭化水素系界面
活性剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活
性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等の各種の
乳化剤を使用することができるが、アニオン界面活性剤
が好ましく、とくに好ましくは強酸型アニオン界面活性
剤である。前記強酸型アニオン界面活性剤としては、高
級アルコールの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン・
アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン
・アルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、脂肪油の
硫酸エステル塩、脂肪族アミンまたは脂肪族アミドの硫
酸塩、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩、脂肪族
アミドのスルホン酸塩、アルキルまたはアルケニルスル
ホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルス
ルホこはく酸塩、ホルマリン縮合ナフタレンスルホン酸
塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、ポリオキシ
エチレンアルキル（フェニル）エーテルリン酸エステル
塩等を挙げることができる。これらの強酸型アニオン界
面活性剤のうち、硫酸エステル塩類あるいはスルホン酸
塩類、具体的には、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、ジフェニルエーテルジ
スルホン酸ナトリウム、コハク酸ジアルキルエステルス
ルホン酸ナトリウムが好ましい。

【００２７】また、その他の炭化水素系界面活性剤のう
ち、ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレン
アルキルエステル、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ールエーテル、グ
リセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等を挙げ
ることができる。

【００２８】また、前記乳化重合に際しては、１個以上
の重合性不飽和結合を有する反応性乳化剤を使用するこ
ともできる。このような反応性乳化剤の例としては、下
記式（１）〜（４）で表される乳化剤を挙げることがで
きる。

【００２９】

【化１】

【００３０】

【化２】

【００３１】

【化３】

【００３２】

【化４】

【００３３】〔式（１）〜（４）において、R¹、R²、R³
およびR⁴は高級アルキル基、ｎは０以上の整数、M は１
価の陽イオンである。〕

【００３４】前記乳化重合における乳化剤の使用量は、
界面活性剤の種類、単量体の種類や組成等に応じて攪拌
条件等を調節し、所要の平均粒子径となるように選択さ
れる。乳化剤の好ましい使用量は、一般に、全単量体に
対して０．５〜１０重量％である。乳化剤の使用量が
０．５重量部未満では、凝固物が発生するなどエマルジ
ョンの安定性が低下し、また所要の粒子径を達成するこ
とが困難となり、一方１０重量％を超えると、プライマ
ーとして、構造材および上塗り塗料との密着性が低下す
る傾向を示す。

【００３５】前記乳化重合において使用することができ
る重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過硫酸塩、過酸化水素などの無機系開始剤；
クメンハイドロパーオキシド、イソプロピルベンゼンハ
イドロパーオキシド、パラメンタンハイドロパーオキシ
ド等のハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシ
ド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ジラウロイルパーオ
キシド等のジアルキルパーオキシド、スルフィド、スル
フィン酸、アゾビスイソブチロニトリル、アソビスイソ
バレロニトリル、アゾビスイソカプロニトリル、アゾビ
ス（フェニルイソブチロニトリル）等のアゾ化合物等の
有機系開始剤を挙げることができる。これらの重合開始
剤の使用量は、全単量体に対して０．０３〜２重量％が
好ましく、とくに０．０５〜１重量％が好ましい。

【００３６】また前記乳化重合に際しては、重合を促進
させるために、還元剤やキレート化剤を添加することも
できる。前記還元剤としては、ピロ重亜硫酸ナトリウ
ム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸第
一鉄、グルコース、ホルムアルデヒドナトリウムスルホ
キシレート、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩、亜硫酸
水素ナトリウム等を挙げることができ、また前記キレー
ト化剤としては、グリシン、アラニン、エチレンジアミ
ン四酢酸ナトリウム等を挙げることができる。

【００３７】前記乳化重合において使用することができ
る連鎖移動剤としては、２，４−ジフェニル−４−メチ
ル−１−ペンテン成分を６０重量％以上含有するα−メ
チルスチレンダイマー、ターピノーレン、α−テルピネ
ン、γ−テルピネン、ジペンテン、オクチルメルカプタ
ン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプ
タン、ｎ−ヘキサデシルメルカプタン、ジメチルキサン
トゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィ
ド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、テトレ
メチルチウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラム
ジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジ
ペンタメチルチウラムジスルフィド等を挙げることがで
きる。これらの連鎖移動剤の使用量は、一般に全単量体
に対して１５重量％以下である。

【００３８】前記乳化重合は一般に、全単量体１００重
量部に対して水１００〜８００重量部を使用し、乳化
剤、重合開始剤、さらに必要に応じて連鎖移動剤、還元
剤、キレート化剤、電解質、ｐＨ調節剤等を適当量使用
して、一般に１０〜９０°Ｃ、好ましくは４０〜８０°
Ｃの重合温度で、通常５〜１５時間重合することによっ
て行われる。

【００３９】前記乳化重合における単量体の添加方法と
しては、一括添加法、分割添加法、連続添加法等の適宜
の方法を採用することができるが、とくに好ましい添加
方法は、全単量体のうちの主要割合、好ましくは９０〜
１００重量％を、重合中連続的にあるいは分割して添加
する方法である。前記連続添加あるいは分割添加に際し
ては、単量体を重合開始剤等の他の添加成分とともに添
加することができ、または前記他の添加成分を予め全量
添加しておき単量体のみを重合中に添加することができ
る。また、重合中に添加される単量体は、予め乳化して
おくこともできる。

【００４０】本発明における重合体微粒子水性エマルジ
ョンは、重合体微粒子の平均粒子径が０．００３〜０．
１μｍであり、好ましくは０．００５〜０．０７μｍで
ある。ここで言う平均粒子径とは、重合体微粒子エマル
ジョンを酢酸ウラニルおよびオスミウム酸で処理し、こ
れを電子顕微鏡写真にとり、重合体微粒子１００個以上
について粒子径を数平均した値である。重合体微粒子水
性エマルジョンの平均粒子径が０．１μｍを超えると、
プライマーとしての構造材への浸透性、密着性等が低下
する。また重合体微粒子水性エマルジョンの平均粒子径
を０．００３μｍより小さくすることは、重合操作上、
エマルジョンの安定な分散状態を維持することが困難と
なり、実際的でない。本発明における重合体微粒子水性
エマルジョンの平均粒子径を所要範囲にするためには、
使用される乳化剤の種類と添加量、単量体相の粘性など
に応じて、とくに重合初期での攪拌方式、攪拌速度等の
重合条件を調節しなければならないが、その適切な条件
は実験により十分設定することができる。

【００４１】また、本発明における重合体微粒子水性エ
マルジョンは、アクリル系エステル単量体１０〜１００
重量％と他の単量体９０〜０重量％との重合体の溶液を
水性エマルジョンに転相することによっても製造するこ
とができ、その場合も、乳化剤の添加量、攪拌条件等を
調節することにより、所要の平均粒子径を有するエマル
ジョンを得ることができる。

【００４２】本発明における重合体微粒子水性エマルジ
ョンは、平均粒子径が従来の水性プライマーに使用され
るアクリル系樹脂エマルジョンの平均粒子径０．１２〜
０．２μｍに比べて著しく小さく、とくに構造材および
上塗り塗料との両者に対する密着性に極めて優れたもの
である。

【００４３】本発明の塗装用水性プライマーは、フッ素
系界面活性剤をさらに含有することができる。これによ
り、重合体微粒子水性エマルジョンの構造材への浸透性
が改善されて、プライマーとしての構造材への密着性が
さらに向上し、また温度等の環境条件の変動に対する耐
久性、耐水性等もより改善される。

【００４４】フッ素系界面活性剤は、親油性基がフッ素
化炭化水素からなるものであるが、その化学構造は、基
本的には炭化水素系界面活性剤と変わるものではない。
フッ素系界面活性剤としては、例えばカルボン酸塩基、
硫酸塩基、スルホン酸塩基、リン酸塩基等のアニオン性
基を有するアニオン界面活性剤、親水性基としてポリオ
キシエチレン基を有する非イオン性界面活性剤、親水性
基としてアミン塩基、第四級アンモニウム塩基等のカチ
オン性基を有するカチオン界面活性剤や、両性界面活性
剤を使用することができる。フッ素系界面活性剤は一般
に界面活性が高く、親油性基の炭素数が通常の界面活性
剤より小さくても十分な乳化作用を示すものが多い。

【００４５】前記フッ素系界面活性剤の例としては、パ
ーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキ
ル基含有硫酸エステル塩、パーフルオロアルキル基含有
スルホン酸塩、パーフルオロアルキル基含有スルホこは
く酸塩、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル
塩、パーフルオロアルキルトリアルキルアンモニウム
塩、パーフルオロアルキルポリオキシエチレン、パーフ
ルオロアルキルベタイン等を挙げることができる。

【００４６】フッ素系界面活性剤の含有量は、重合体微
粒子水性エマルジョン１００重量部（固形分換算）当た
り、一般に０〜５重量部であり、好ましくは０．０１〜
１．０重量部、さらに好ましくは０．０２〜０．５重量
部である。フッ素系界面活性剤の含有量が５重量部を超
えると、コストアップに見合う水性プライマーの性能向
上を達成できず、またプライマーとしての耐水性もかえ
って低下する。

【００４７】さらに、本発明の塗装用水性プライマー
は、無機顔料を含有することができ、これにより、耐ブ
ロッキング性、つや消し性、補強効果等をさらに向上さ
せることができる。

【００４８】前記無機顔料の例としては、カーボンブラ
ック、チタンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム、
水酸化アルミニウム、亜鉛華、硫酸バリウム、石膏、ク
レー、シリカ、珪砂等を挙げることができる。

【００４９】無機顔料の含有量は、重合体微粒子水性エ
マルジョン１００重量部（固形分換算）当たり、一般に
０〜１００重量部であり、好ましくは５〜７０重量部、
さらに好ましくは１０〜５０重量部である。無機顔料の
含有量が１００重量部を超えると、プライマーとしての
構造材および上塗り塗料との密着性が低下する。

【００５０】また、本発明の塗装用水性プライマーに
は、必要に応じてシラン化合物を添加することができ、
それにより、プライマーとしての構造材との密着性等を
さらに改善することができる。前記シラン化合物の例と
しては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピル
トリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラ
ン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリ
メトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−
ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシ
シラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オ
クタデシルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルト
リメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシ
ラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリアセトキシシラン、３，３，３−トルフロロプロ
ピルトリメトキシシラン、３，３，３−トルフロロプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、３，４−エポキシシ
クロヘキシルエチルトリメトキシシラン、３，４−エポ
キシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエ
チルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメ
チルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アミノ
シラン等を挙げることができる。これらのシラン化合物
は、添加後、その一部または全部を縮合させてもよい。

【００５１】好ましいシラン化合物は、テトラメトキキ
シラン、テトラエトキキシラン、メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメト
キシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランであ
る。

【００５２】これらのシラン化合物は、単独でまたは２
種以上を混合して使用することができ、その添加量は、
重合体微粒子水性エマルジョン１００重量部（固形分換
算）当たり、一般に０．１〜８０重量部である。

【００５３】また、本発明の塗装用水性プライマーに
は、必要に応じて、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、耐水化
剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、成膜助剤等の他の添加
剤を配合して、性状を最適化することができる。

【００５４】本発明の塗装用水性プライマーは、各種の
構造材および上塗り塗料に対して幅広く適用することが
できる。このような構造材としては、例えばセメントコ
ンクリート、セメントモルタル、ポリマーセメントモル
タル、スレート等のセメント系材料；スチレン樹脂、ス
チレン−アクリロニトリル樹脂、耐衝撃性スチレン樹
脂、ＡＢＳ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、アクリロニト
リル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹
脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿
素樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂；鉄、スチール、ス
テンレススチール、亜鉛、ブリキ、銅、アルミニウム、
鉛等の金属や、木材、合板、加硫ゴム、ガラス、瓦、石
膏、陶磁器等を挙げることができるが、本発明の塗装用
水性プライマーは、セメントコンクリート、セメントモ
ルタル、ポリマーセメントモルタル、スレート等のセメ
ント系材料に適用したとき、特に顕著な作用効果を奏す
る。

【００５５】また、本発明の塗装用水性プライマー上に
塗布される上塗り塗料としては、例えば酢酸ビニル樹脂
系塗料、塩化ビニル樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、
シリコーンアクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料、フ
ェノール樹脂系塗料、尿素樹脂系塗料、メラミン樹脂系
塗料、（アミノ）アルキド樹脂系塗料、エポキシ樹脂系
塗料、不飽和ポリエステル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系
塗料、合成ゴム系塗料、塩化ゴム系塗料、環化ゴム系塗
料、セルロース系塗料等を挙げることができる。これら
の上塗り塗料は、溶剤型でもエマルジョン型でもよい。

【００５６】以下実施例および比較例により、本発明を
さらに具体的に説明する。但し、本発明は、その要旨を
超えない限り、これらの実施例に何ら制約されるもので
はない。

【実施例】

実施例１〜５、比較例１〜６内容積５リットルのセパラブルフラスコに、窒素ガス雰
囲気下で表１または表２に示す単量体および乳化剤を使
用し、重合開始剤として過硫酸アンモニウム０．５部、
キレート化剤としてエチレンジアミン四酢酸ナトリウム
０．０２部および重合安定剤を添加して、水２５０部中
のエマルジョンを調製したのち、攪拌下、重合温度６０
〜８０°Ｃで、単量体を重合中連続添加しつつ乳化重合
して、重合体微粒子水性エマルジョンを製造した。重合
転化率はいずれも９９．５％以上であり、またエマルジ
ョンの安定性が良好で、凝固物は殆ど認められなかっ
た。次いで、各重合体微粒子水性エマルジョンに、表１
または表２に示す配合成分を添加して水性プライマーを
調製し、下記密着性試験Ｉ〜III を実施した。試験結果
を、表１（実施例１〜５）および表２（比較例１〜６）
に示す。

【００５７】密着性試験Ｉ（構造材／プライマー）各水性プライマーをスレート板からなる構造材に、１５
０ｇ／ｍ² の塗布量で刷毛塗りし、４８時間常温乾燥し
て、被試験体(I) を作製した。次いで、ＪＩＳＫ５４０
０に準拠して、被試験体(I) に２mm角の碁盤目を１００
個作り、セロハンテープによる剥離テスト（碁盤目テス
ト）を行って、プライマーが剥離しないで残存した碁盤
目の個数を算出した。

【００５８】密着性試験II（構造材／プライマー／上塗
り塗料）密着性試験Ｉで作製した被試験体(I) に、下記のように
して調製した上塗り塗料を、３００g/m²の塗布量でロー
ラ塗布し、７２時間常温乾燥して、被試験体(II)を作製
した。次いで、被試験体(II)について、密着性試験Ｉと
同様にして、ＪＩＳＫ５４００に準拠した碁盤目テス
トを行った。ここでは、構造材とプライマーとの剥離お
よびプライマーと上塗り塗料との剥離がいずれも起こら
ない碁盤目の個数を算出した。

【００５９】（上塗り塗料の調製法）酸化チタン２０重
量部、ヘキサメタリン酸ナトリウムの１０重量％水溶液
（分散剤）２．０重量部、スチレンマレイン酸の１０重
量％水溶液（分散剤）２．０重量部、エチレングリコー
ル（凍結防止剤）０．２９重量部、消泡剤（固形分５０
重量％、商品名ＳＮデフォーマー３８１、サンノプコ
（株）製）０．５３重量部および水２．０重量部を混合
して、顔料ペーストを調製した。この顔料ペースト２
６．８２重量部を、アクリル酸２−エチルヘキシル／ア
クリル酸ｎ−ブチル／メタクリル酸メチル／アクリル酸
共重合体からなる樹脂エマルジョン（固形分５０重量
％）７０重量部、可塑剤（商品名テキサノールＣＳ１
２、チッ素（株）製）１．０重量部、消泡剤（固形分５
０重量％、商品名ＳＮデフォーマー３８１、サンノプコ
（株）製）０．８重量部および増粘剤（固形分２０重量
％、商品名アロン２０Ｌ、東亜合成化学工業（株）製）
１．０重量部と混合して、上塗り塗料を調製した。

【００６０】密着性試験III （構造材／プライマー／上
塗り塗料）密着性試験IIで作製した被試験体(II)に、２０℃の水
中に１８時間浸漬、−２０℃の空気中で３時間放置お
よび５０℃の空気中で３時間放置のサイクルによる温
冷処理を５サイクル繰返したのち、密着性試験IIと同様
にして、ＪＩＳＫ５４００に準拠した碁盤目テストを行
った。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】表１および表２における反応性乳化剤(*1)
は、下記式（５）で表されるスルホン酸塩である。

【化５】

【００６４】表１から明らかなように、本発明の水性プ
ライマーは、構造材および上塗り塗料の両者に対して、
それらの材質が全く異なるにも係わらず、極めて高い密
着性を示し、しかもその密着性は、水中および空気中で
の温冷処理の繰返しにも十分耐えることができるととも
に、耐水性、耐薬品性、耐候性等も良好である。これに
対して、重合体微粒子水性エマルジョンの単量体組成、
平均粒子径、フッ素系界面活性剤の含有量あるいは無機
顔料の含有量が本発明の範囲外であるといずれも、とく
に塗装用水性プライマーとしての密着性が不十分とな
る。

【００６５】

【発明の効果】本発明の塗装用水性プライマーは、構造
材および上塗り塗料の両者に対する密着性が優れるとと
もに、温度、雰囲気等の環境条件の変動に対する耐久性
にも優れ、また耐水性、耐薬品性、耐候性等も良好であ
る。したがって、本発明の塗装用水性プライマーは、各
種の構造材および上塗り塗料に対するプライマーとし
て、長期にわたり優れた機能を発揮することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横山泰明東京都中央区築地二丁目11番24号日本合成ゴム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）アクリル酸エステル単量体および
／またはメタクリル酸エステル単量体１０〜１００重量
％と他の単量体９０〜０重量％との重合体からなる平均
粒子径０．００３〜０．１μｍの重合体微粒子水性エマ
ルジョン１００重量部（固形分換算）、（Ｂ）フッ素系
界面活性剤０〜５重量部および（Ｃ）無機顔料０〜１０
０重量部を含有することを特徴とする塗装用水性プライ
マー。