JPS5837345B2 - 速硬性の塗膜形成用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、速硬性の塗膜形戒用組或物に関するものであ
り、その目的とするところは、塗膜の厚みや自然条件の
如何にかＳわらず、諸種の性質、特に耐水性に優れた塗
膜を形成する速硬性の組成物を提供せんとするにある。

合或樹脂エマルジョンの成膜の原理は、水分の蒸発にあ
り、従って水分が充分に蒸発しない間は、実用に耐えう
るような諸種の性質、例えば特に耐水性に優れた塗膜は
得られない。

例えば建造物表面に防水塗膜を形或させる処理を行う場
合に、合成樹脂エマルジョンを含む組或物を建造物の表
面に厚塗りする方法があるが、この場合、水分が蒸発し
て防水塗膜を形成するのに塗膜の厚みや、自然の気象条
件に大きく左右され、普通は耐水性の良い塗膜を得るま
でにはきわめて長時間を要する。

例えば気象条件にもよるが、通常数十μの膜厚の塗膜を
得る場合は数時間から数十時間、又膜厚が数百μ、数千
μと厚くなると１日以上の時間を要する。

従って、多湿時や低温時には使用しがたいとか、せっか
く塗布施工した後でも充分な成膜以前に降雨などがあれ
が塗布物が流出してしまうなどの欠点をまぬがれ得ない
。

かかる欠点を解消し、前記目的を達或せしめんために、
本発明者らは長年研究を続けた結果、合成樹脂エマルジ
ョンを含む組或物を用いて塗膜を形成させる場合、単に
自然乾燥にゆだねるめではなく、伺らかの添加物を利用
することにより、例えば特に耐水性の良い塗膜を得るま
での時間を人為的に調節すると共に速やかに塗膜を形戒
しうる組或物を見い出し本発明を完或した。

即ち、本発明は、（４）アクリル樹脂またはエチレンー
酢酸ビニル共重合樹脂を分散してなり、かつノニオン性
界面活性剤を含有するエマルジョンと（Ｂ）セメントな
らびにカルシウム、マグネシウム、亜鉛及びアルミニウ
ムの水難溶性の酸化物又は水酸化物から選ばれる化合物
の一種又は二種以上と（Ｑカルシウム、マグネシウム、
亜鉛、ストロンチウム及びアルミニウムの水溶性塩の一
種又は二種以上とからなり、 且つ囚の樹脂分１００重量部に対して、（Ｂ）及び（Ｑ
がそれぞれ０．１〜２０重量部であることを特徴とする
速硬性の塗膜形或用組或物に関するものである。

本発明の速硬性の塗膜形成用組或物に於いて、（４）成
分のエマルジョン中のノニオン界面活性剤は、本発明組
戊物を安定化させると共に、作業性の向上に寄与するも
のであり、又（Ｂ）成分のセメントならびにカルシウム
、マグネシウム、亜鉛及びアルミニウムの水難溶性の酸
化物又は水酸化物は生成塗膜の耐水性の向上に寄与する
ものである。

又（Ｑ或分のカルシウム、マグネシウム、亜鉛、ストロ
ンチウム及びアルミニウムの水溶性塩は、成膜性能を向
上させるもので、上記（Ｂ）戒分と相まって速硬性に寄
与するものである。

かかる本発明の速硬性の塗膜形成用組或物は、塗膜の厚
みや、自然条件にかかわらず、水分が分離することなく
迅速に耐水性のよい塗膜を形成し得るので、例えば塗料
、特に外部用塗料、構造物の防水用組成物、コーティン
グ材、その他の表面処理剤等に適用される。

本発明の速硬性の塗膜形成用組或物の構戒成分の具体例
をあげると、（４）戒分のエマルジョンは、アクリル樹
脂またはエチレンー酢酸ビニル共重合樹脂を分散してな
る合成樹脂エマルジョンであり、又そのエマルジョンは
ノニオン性界面活性剤を含有しているものである。

ここで用いられるアクリル樹脂とはアクリル酸およびそ
のエステル、メタクリル酸およびそのエステルなどの重
合体および共重合体ならびにそれらと酢酸ビニル、スチ
レン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、プロピ
オン酸ビニル等の一種もしくは二種以上との共重合体か
らなる樹脂である。

ノニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチ
レンのアルキルまたはアルキルフエニールエーテル、ポ
リオキシエチレンのソルビタン脂肪酸またはアシルエス
テル、オキシエチレンオキシプロピレンブロツクポリマ
ーなどがある。

（Ｂ）成分のセメントとしては、普通ボルトランドセメ
ント、中庸熱ボルトランドセメント、早強ポルトランド
セメント、アルミナセメント、高炉セメントなどであり
、カルシウム、マグネシウム、亜鉛及びアルミニウムの
水難溶性の酸化物または水酸化物としては、たとえば酸
化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化
マグネシウムなどであり、本発明においてはセメントが
本発明の特徴をより良く具現化するため好ましく用いら
れる。

（Ｃ）戒分のカルシウム、マグネシウム、亜鉛、ストロ
ンチウム及びアルミニウムの水溶性塩として一例をあげ
れば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミ
ニウム、塩化ストロンチウム、硫酸アルミニウム、硫酸
マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウムな
どの無機酸の塩であり、酢酸カルシウム、酢酸亜鉛等の
飽和有機酸の塩であり、アクリル酸カルシウム、アクリ
ル酸マグネシウム、アクリル酸アルミニウム、アクリル
酸亜鉛、アクリル酸ストロンチウム、クエン酸カルシウ
ム、クエン酸マグネシウム、マレイン酸カルシウム、マ
レイン酸マグネシウム、グルコン酸カルシウム、ブロピ
オン酸カルシウムなどの不飽和有機酸の塩であるが、特
に本発明の特徴を具現化するためには不飽和有機酸の塩
が好ましく用いられる。

本発明は、上記或分を必須成分とするが、そのほかに可
塑剤、或膜助剤、消泡剤、凍結安定剤、増粘剤、充填剤
、分散剤、架橋剤などを添加することも可能であり、使
用目的に応じて良好な効果が得られる。

次に本発明の速硬性の塗膜形或組戒物の戒分割合につい
て述べる。

（４）成分のエマルジョンの樹脂分濃度は通常４０〜６
５％程度であり、含有されるノニオン性界面活性剤の量
は、当該エマルジョンの樹脂分１００重量部（以下部と
略す）に対して好ましくは０．１〜１０部、さらに好ま
しくは０．５〜５部であり、エマルジョンの製造の際に
既に存在している場合は、あらためて添加する必要はな
い。

（Ｂ）或分のセメントおよび水難溶性の酸化物又は水酸
化物の量は（４）成分のエマルジョンの樹脂分１００重
量部に対して０．１〜２０部、好ましくは１〜１０部で
あり、（Ｃ）戒分の水溶性塩は同じく０．１〜２０部、
好ましくは０．５〜１０部である。

（４）成分のエマルジョン中のノニオン性界面活性剤の
含有量が０．１部未満のときは、組戒物の安定性が悪く
なり、又可使時間が短かくなるため、作業が困難になる
傾向にある。

又１０部をこえるときは、塗膜の耐水性が低下する傾向
にある。

（Ｂ）戒分のセメントおよび水難溶性の酸化物又は水酸
化物が０．１部未満であったり、（Ｑ成分の水溶性塩が
０．１部未満であったりするときは、速やかに耐水性塗
膜を得ることがむずかしく、又耐水性のある塗膜が得ら
れない。

一方それらが２０部をこえて用いられるときは可使時間
が極端に短かくなって作業しがたくなる。

本発明に於ける組成物の粘度は塗布手段に応じて設定す
ればよいが、通常３００ｃｐｓ以上のものが使用され、
その上限は１０万ｃｐｓ程度である。

本発明の速硬性の塗膜形成組成物は、適用すべき面に刷
毛塗り、こて塗り、吹付等の手段により塗布され、数十
μから数百、数千μの膜厚の塗膜が形成される。

本発明の組或物を建造物表面等に塗布する場合、本発明
の組成物は、速硬性を有することから、該組或物のうち
（Ｂ）或分のセメントならびに水難溶性の酸化物又は水
酸化物及び（Ｑ成分の水溶性塩は塗布作業直前に囚成分
のエマルジョンに配合してから塗布することが好ましい
が、あらかじめ組成物を調整してこれを施工場所に搬送
し使用することも勿論可能である。

配合法としては、例えば （１）前記（４）成分と（Ｂ）成分の混合物に（Ｃ）成
分を配合する方法、 （２） （Ａ）成分と（Ｑ或分の混合物に（８）成分
を配合する方法、 （３）ｃＡ）成分に（Ｂ）戒分と（Ｑ成分の混合物を配
合する方法などがよい。

この場合時期は、或分の種類や配合割合により一既に云
い得ないが、通常は塗装前数時間以内、具体的には５時
間以内であることが好ましい。

配合後あまり長時間保存するとゲル化し、塗装が困難と
なる傾向にある。

父上記各混合物を二液混合型スプレーを用いて実施する
ことも可能である。

かくして例等気象条件に左右されることなく所望の時間
、特に短時間、例えばＯ、２時間〜数時間で耐水性のあ
る塗膜を得ることができる。

なお、本発明に係わる組或物を建造物表面などに適用す
るに当って、あらかじめ下地処理剤などで該表面を処理
しておくとか、或は本発明組戒物によって得られた塗膜
の表面にさらに表面保護層を設けるなどの使い方は勿論
可能であるばかりでなく、かかる処理を行うことによっ
て本発明の組或物より得られる塗膜の性能効果を助長し
、良い効果を発揮する。

次に本発明の詳細を実施例を用いて説明する。

実施例中の部および％はすべて重量部および重量％であ
る。

試験法は次に示す通りである。

（１）ゲル化時間（水分を含んだままで塑性状態に達す
るまでの時間）： （Ｂ）成分と（Ｃ）成分の双方を施工前に同時に、又は
各一方をあらかじめ添加しておいて、しかる後施工前に
残り一方を添加した後、混合物の粘度が１０万ｃｐｓを
越える時間で示した（２０’Ｃ）。

（２）初期耐水性： 組成物を吹きつけた後、３時間経過後に塗膜表面から下
地まで達するようにカッターナイフで十字カットを入れ
、このサンプルを水中下に３０分含浸させて塗膜の耐水
性を観察した。

（３）膜物性： １）水浸後 ＪＩＳ Ａ ６０２１に示されている型ワタに吹きつ
けて３時間経過後に水中下に３０分含浸させた後、ＪＩ
Ｓ Ａ ６０２１に従って皮膜の養生及び物性測定を
行った（測定温度２０℃）。

１［）無処理品 ＪＩＳ Ａ ６０２１に準じた（測定温度２０’Ｃ）
。

（４）湿潤面での成膜性： 厚さ２０山のコンクリート板を水中下に２４時間含浸さ
せてから取り出し、これに組成物を吹きつけて指触によ
り成膜性をみた。

（５）透水性： ＪＩＳ Ａ ６９１０ 「複層模様吹付材」に準じて透
水試験を行った。

（６）ウエザオ試験： ＪＩＳ Ａ ６９１０に準じた（２５０Ｈｒ）。

実施例 １ アクリル酸ブチル６０部、スチレン３０部、酢酸ビニル
６部、アクリル酸４部より或る七ノマー組戒にドデシル
ベンゼンスルホン酸ソーダ２部、過硫酸アンモン０．３
部、水１００部を混合し、７０℃で４時間通常の方法で
重合し、樹脂分濃度４９％の重合体エマルジョンを製造
した後、アンモニア水でｐＨ ６． ５に調節した。

（これをエマルジョンＡと称する） 上記エマルジョンＡの樹脂分１００部に花王ア１−ラス
■製のノニオン性界面活性剤、エマルケンＰＰ−２５０
（オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー
）、０．２部、消泡剤としてＦｏａｍａｓ ｔｅｒ （
サンノプコ■製）０．１部を添加し、さらに（Ｂ）の成
分としてボルトランドセメントを５部、増粘剤としてサ
ンノプコ■製のＭｏｄｉｃｏｌＶＤＯ、２部を加えた。

上記配合物を１ケ月室温で放置したものにエアースプレ
ーを用いての吹付作業を行う直前に（Ｑの成分として塩
化カルシウムを３部加えた。

〔吹付時の粘度は２０００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、３０ｒ
ｐｍ，ローター／ｌｆ；．２、２ ０ ’Ｃ ）であっ
た〕この組成物の可使時間は約１時間で、それ以後は粘
度が上昇し、エアースプレーでの吹付が不可能であった
。

この組戒物をＪＩＳ Ａ ６０２１ 「屋根防水用塗膜
材」に示されている型わく、或は縦１５Ｃ７７Ｌ．横３
０ｃｒｒＬ１厚さ１ｃｒＩＬのスレート板等にエアース
プレーガンを用いて吹きつけ、膜厚が１．２間の防水層
を得、前記試験を行った。

試験結果を表−１に示す。

実施例 ２ メタクリル酸メチル６０部、アクリル酸エチル３０部、
アクリ口ニトリル８部、メタクリル酸２部より成る七ノ
マー組或にドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ２部、過
硫酸アンモン０．２部、水１００部を混合し、７２℃で
５時間通常の方法で重合し、樹脂分濃度４７％の重合体
エマルジョンを製造した後、アンモニア水でｐＨ ７．
０に調節した（これをエマルジョンＢと称する）。

他の戒分の配合処方は表−１に示す通りで、ボルトラン
ドセメント２部、酸化マグネシウム１部を吹付作業直前
に加えた以外は実施例１と同様の方法で試験した（吹付
時の粘度１２００ｃｐｓ）。

試験結果を表−１に示す。

実施例 ３ エチレン７０部、酢酸ビニル３０部のモノマー組或で界
面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェノール
サルフエートソーダ塩２部、保護コロイドとして、ポリ
ビニルアルコール３部を用いて常法によりエチレンー酢
酸ビニル系エマルジョンを得た（樹脂分濃度は４８％で
ある）。

配合処方を表−１に示す通りで水酸化カルシウム１部及
びアクリル酸アルミニウム４部を吹付作業直前に加えた
以外は実施例１と同様の方法で試験した。

吹け時の粘度は４０００ｃｐｓである。

試験結果を表−１に示す。

実施例 ４ 実施例１で説明したエマルジョンＡの樹脂分１００部に
エマルゲン９１０（花王アトラス■製のノニオン性界面
活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル
）、０．５部、ボルトランドセメンｌ−２０部を添加し
た組或物に、アクリル酸アルミニウム１部を吹け作業直
前に加えた組戒物を用いて実施例１と同様の方法で試験
した。

吹け時の粘度は１５００ｃｐｓである。

試験結果を表−１に示す。

実施例 ５ 実施例１で説明したエマルジョンＡの樹脂分１００部に
エマルゲン９１０、２部、炭酸カルシウム３０部、カオ
リン３０部、ＦｏａｍａｓｔｅｒＯ．２部及び白セメン
トを１０部添加してよく混練した。

一週間後にこの組戒物を現場で施工するに際し、吹け作
業直前にアクリル酸マグネシウム８部を加えてよく攪拌
した。

吹付時の粘度は７５００ｃｐｓであった。

このものを２階建での屋上にあるベントハウスの屋根（
下地モルタルで縦１０ｍ１横５ｍ）上に膜厚が１．４間
となるように吹きつけた。

３０分後には著しく増粘してゲル化状態を示し、４時間
後に耐水テストとして水道よりホースを用いて１０分間
程皮膜に水をかけた結果、再乳化して合或樹脂エマルジ
ョン等が流れることもなく、初期耐水性は良好であった
。

尚、１週間を経て塗膜を観察した結果、亀裂、ヒビ割れ
、ピンホール等がなく、均一で弾性のある防水膜を形或
していた。

比較例 １ 実施例１で説明したエマルジョンＡにセメントまたは水
難溶性の酸化物および水酸化物ならびに水溶性塩を加え
ずに表−２に示す配合より或る組成物を実施例１と同じ
方法で試験した。

結果は表−２に示すように初期耐水性試験で十字カット
面から塗膜が完全に溶出してしまい不良であった。

比較例 ２ 実施例２で説明したエマルジョンＢに水溶性塩を添加せ
ずに、表−２に示す組或物を用いて実施例１と同じ方法
で試験した。

尚本例の塗装は刷毛塗りで行った。

結果は表−２に示すように初期耐水性、水浸後の膜物性
等、何れも戒膜過程で水に遭うと流されてしまって不良
であった。

比較例 ３ 実施例３で説明したエチレン酢酸ビニル系エマルジョン
にセメントまたは水難溶性の酸化物および水酸化物を添
加せずに表−２に示す組成物を用いて実施例１と同じ方
法で行った。

尚本例の塗装は刷毛塗りで行った。

結果は表−２に示すようにゲルタイムが１分と短かく、
吹付作業が不可能であり、また完全に凝固せずに半凝固
状態である為、初期耐水性試験で塗膜は完全には流され
ないか、固形分が溶出して再乳化した。

その結果、水浸漬後の膜物性は伸び、強さ共極端に低下
し不良であった。

比較例 ４〜６ エマルジョンＡまたはエマルジョンＢを用いて表−２に
示す配合より成る組成物を実施例１と同じ方法で試験し
た。

結果は表−２に示される様にいずれも満足できるもので
はなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＩＣＡ） アクリル樹脂またはエチレンー酢酸ビニル
   共重合樹脂を分散してなり、かつノニオン性界面活性剤
   を含有するエマルジョンと （Ｂ） セメントならびにカルシウム、マグネシウム
   、亜鉛及びアルミニウムの水難溶性の酸化物又は水酸化
   物から選ばれる化合物の一種又は二種以上と （ｑ カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ストロンチウ
   ム及びアルミニウムの水溶性塩の一種又は二種以上とか
   らなり、 且つ（４）の樹脂分１００重量部に対して、（Ｂ）及び
   （Ｃ）がそれぞれ０．１〜２０重量部であることを特徴
   とする速硬性の塗膜形戒用紐成物。