JPS5956463A - 水性塗料をプラスチックス類叉はゴム類基材に塗布するための下塗り塗装剤の製造方法 - 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】 本発明は水性塗料の下塗り塗装剤に関する。

さらに詳しくは、水性塗料に対して密着性の悪るい下地
基材に、下塗りすることによって水性塗料の密着性を向
上させることのできる下塗り塗装剤にかかるものである
。

従来、住宅、建築物、橋梁、車輌、機械などの構造物や
建造物などには、その保護と装飾の目的で塗料が塗装さ
れていた。

ところが最近プラスチックス類やゴム類が、これらの構
造物や建造物などに多（用いられるようになり、これら
についてもたとえばその表面に光沢や色彩を施こしたり
、風雨や有害光線から防御するために塗装されている。

また、防水シートなどについては耐候性、耐摩耗性、耐
油性、耐オゾン性などを向上させるために塗装が行なわ
れている。

しかしながら、これらは伸縮性やフレキシビリティ−が
あるうえに、表面にはパラフィン、ワックス、シリコー
ン、ステアリン酸塩などの接着性を妨げる物質が存在し
ていることが多（、その上に塗装することはかなり困難
なことであったので、従来は溶剤型表面仕上剤が使用さ
れていた。

しかるに、近年、大気汚染、作業者の安全衛生、火災、
あるいは価格などの事情により、水性塗料に切替えたい
という要望が増え、とくに使用の便利さ、樹脂の選択の
自由などからエマルジョン塗料を使いたいという要求か
つよ（、種々試みられたが密着性が不良のため多くのト
ラブルが発生した。

また水性塗料のうち、とくにエマルジョン塗料と、溶剤
系塗料とを較べると前者はその塗料粘度を、樹脂の重合
度や濃度と殆んど無関係に設定することができるが、後
者では樹脂の重合度を高くしたり、濃度を大きくすると
塗料粘度が上がりすぎて作業性が悪る（て使えなかった
りする欠点がある。

また、後者の場合、樹脂の種類によっては特殊な溶剤を
用いなければならないという欠点があるので、強くエマ
ルジョン塗料の使用が望まれている。

本発明者らは、この問題点を特殊な下塗り塗装剤を用い
ることにより解決したものであって、プラスチックス類
あるいはゴム類でできている被塗装体に、この下塗り塗
装剤を施こした上に、水性塗料を塗装するときわめて良
（密着するのである。

すなわち、本発明は架橋性を有する単量体と、アクリレ
ートまたはメタクリレートと、所望に応じて、これらの
単量体と共重合する単量体との共重合体（Ａ）と、粘着
付与剤樹脂（Ｂ）とを乳化状態で分散含有する水性塗料
用下塗り塗装剤とその製法である。

本発明で用いる架橋性を有する単量体としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイ
ン酸などのカルボキシル基含有単量体、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、２−ヒドロキシメタクリレートな
どの水酸基含有単量体、グリシジルメタクリレートなど
のエポキシ基含有１１体、アクリルアミド、メタクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ダイア七トン
アクリルアミドなどのアミド基やメチロール基を含有す
る単量体、ジビニルベンゼン、ジアリルマレエート、ジ
アリルフタレート、テトラアリルオキシエタンなどの重
合性の二重結合を２つ以上有する化合物などが挙げられ
る。

本発明で用いるアクリレートまたはメタクリ１ レートとしては、一般式０Ｈ２＝　０−００ＯＲ２で表
わされるもので、Ｒ工はＨまたはＯＨ３、Ｒ２は０ｎＨ
２□１□であるのが好ましい。具体的には、エチルアク
リレート、ブチルアクリレート、２エチルへキシルアク
リレート、インノニルアクリレート、インノニルアクリ
レート、メチルメタクリレート、ベンジルアクリレート
、シクロヘキシルメタクリレートなどである。

本発明で所望に応じて用いる共重合性の単量体としては
、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エチレン、スチレ
ン、塩化ビニル、α位で分岐した高級脂肪酸のビニルエ
ステル、アクリロニトリルなどである。

本発明で用いる粘着付与剤樹脂としては、ＹＳポリスタ
ー＃２［０（安原油脂社製のテルペン／フェノール樹脂
−環球法軟化点１３０°０）、ＯＫＭ１６３４（昭和ユ
ニオン■製の油溶性アルキルフェノール樹脂：環球法軟
化点８８〜１０４°ａ）、エステルガムＨＰ（荒用化学
工業■製の水添ロジンのペンタエリスリトールエステル
ン、α−ピネンまたはβ−ピネン等のテルペン樹脂、脂
肪族炭化水素樹脂、脂肪族石油樹脂、アルコンＰ６５（
荒用化学工業■製の芳香族系石油樹脂：環球法軟化点６
５°０）等の芳香族系石油樹脂、その他キシレン樹脂、
エポキシ樹脂、エチレン／酢酸ビニル樹脂等が挙げられ
る。また、エラストマーと呼ばれているスチレンブタジ
ェンブロックポリマー、スチレンイソプレンブロックポ
リマー、エチレン−イソプレン−スチレンブロックポリ
マーなども用いることができる。

乳化重合をするための乳化剤や、乳化配合物を作るため
の乳化剤や、重合液を作るための乳化剤としては、ポリ
オキシエチレンノニルフェノールエーテル、ポリオキシ
プロピレンポリオキシエチレンブロツクボリマー、ラウ
リルアルコールポリエチレングリコールエーテルなどの
非イオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェ
ノールエーテル硫酸ナトリウム、ソジウムアルキルアリ
ルポリエーテルスルホネート、ラウリル硫酸エステルソ
ーダ塩、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウムなど
のアニオン系界面活性剤が単独または組合せて使用され
る。

本発明の下塗り水性塗装剤は、架橋性を有する単量体と
アクリレートまたはメタクリレートと、所望に応じてこ
れらと共重合する単量体を常法によって乳化重合した共
重合体（Ａ）の水性エマルジョンと粘着付与剤樹脂を乳
化混合してえられるが、前記共重合体囚の水性エマルジ
ョンを製造するとき、重合容器中に装入した共重合用単
量体に粘着付与剤樹脂を添加溶解又は分散し、乳化剤、
重合開始剤を加えて加温して乳化重合してもえられる。

しかしながら、本発明者らは研究の結果、さらに優れた
製法である第２の発明を完成した。

本願の第２の発明は架橋性を有する単量体と、アクリレ
ートまたはメタクリレートと、所望に応じてこれらの単
量体と共重合する単量体の混合物に、粘着付与剤樹脂を
溶解または分散した配合物、またはこの配合物を乳化剤
を含有する水中に分散した乳化配合物を、水と乳化剤と
重合触媒を含有する重合液に、連続的に添加しつつ重合
を行なうことを特徴とする水性塗料用下塗り塗装剤の製
造方法である。ここにおいて、単量体の混合物に、粘着
付与剤樹脂を溶解または分散した配合物、またはこの配
合物を乳化剤を含有する水中に分散した乳化配合物の全
量のうち３０重量％以下を、水と乳化剤と重合触媒を含
有する重合液にあらかじめ添加して初期重合を行ない、
ついで残部を連続的に添加しつつ重合を行なうと、均質
な分散状態の水性塗料用下塗り塗装剤かえられる。

上記の方法で本発明の水性塗料用下塗り塗装剤がえられ
、このままでもクリヤーな下塗り塗装剤として十分使用
できるが、必要に応じ、下記の処方のようにこれに着色
顔料、体質顔料などを加えて使用することもできる。こ
の場合は、顔料、充填剤のほか、高沸点溶剤、可塑剤、
防腐剤、レベリング剤、増粘剤、アンチクレータ−剤、
界面活性剤、水溶性樹脂などを適宜添加することができ
る。

本発明の水性塗料用下塗り塗装剤はエマルジョン塗料の
下塗り剤として好適に使用できるが、水溶性塗料にも同
様にすぐれた効果を示す。

下塗り塗装剤の処方の例を示す。

水　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５　　　重
量部Ｔａｍｏｌ　８５０　　　　　　　　　　　　　４
．５　　／’Ｎ０ＰＯＯＮＸＥ　　　　　　　　　　　
　　　１．Ｑ　　ｙｔバインオイル　　　　　　　　　
３．０〃エチレングリコール　　　　　２５〃 炭カル　　　　　　　　　　１００〃 本発明の処方前のクリヤー な下塗り塗装剤　　　　　　　　５５０〃チタン白Ｒ−
÷１０２　　　　　　１５０　　　ｐ２％チローゼＮＨ
２Ｏ００Ｋ　　　　　　１００　　　／／防腐剤　　　
　　　　　　　　　１．５〃本発明の下塗り塗装剤の対
象となる下地基材としては、ＮＲ，ＳＢＲ，ブチルゴム
、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴムなどの天
然ゴムあるいは合成ゴム類、アスファルト、ゴムアスフ
ァルトなどの瀝青類、セルロースアセテートなどのセル
ロース誘導体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ塩化ビ
ニル、ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン、ポリエ
チレンなど］、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレ
ン系樹脂（ポリスチレン、ＡＢＳ、　Ａｓなど］、ポリ
オキシメチレンポリカーボネート、エポキシ樹脂、フェ
ノール系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂
、尿素樹脂などのプラスチックス類である。

上塗り用の水性塗料としては、アクリル系重合体、酢酸
ビニル系重合体、および酢酸ビニル−アクリル（メタク
リル）、スチレン−アクリル（メタクリル５、酢酸ビニ
ルーベオバ（ベオバはシェル化学社製の分岐カルボン酸
ビニルの商品名である）、酢酸ビニル−エチレン、酢酸
ビニル−エチレン−塩化ビニル、酢酸ビニルーエチレン
ーベオバ、酢酸ビニル−エチレン−アクリル（メタクリ
ル］、塩化ビニル−エチレン、ブタジェン−アクリル、
スチレン−ブタジェン、アクリロニトリル−ブタジェン
、アクリルニトリル−ブタジェン−スチレン系の各共重
合体の水性エマルジョンの１種または２種以上をベヒク
ルとしたエマルジョン塗料およびラテックス重合体の混
合物、シェラツク、シェラツク変性スチレン樹脂、ロジ
ン変性マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル酸樹脂、ア
クリル酸エステル−アクリル酸（メタクリル酸ン樹脂、
スチレン−マレイン酸樹脂、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘
導体、水溶性メラミン、水溶性アルキッド、水溶性エポ
キシ、ポリビニルアルコール、カゼインなどの水溶性樹
脂の１種または２種以上をベヒクルとした水溶性塗料が
適当である。

次に実施例と比較例を挙げて本発明を説明する。

実施例１ ２−エチルへキシルアクリレート６４重量部、シクロへ
キシルメタクリレート３０重量部、アクリル酸５重量部
、グリシジルメタクリレート１重量部の混合物１００重
量部に、ｙｓポリスター＃２１３０の５重量部を完全に
溶解して配合物を作った。

次に冷却器、ガス導入口、単量体添加口、温度計、攪拌
機を備えた内容３００容量部のステンレス製重合容器を
用意し、これにイオン交換水１００重量部とイソプロピ
ルアルコール５重量部、ヒドロキシエチルセルロース０
．５重量部、過硫酸アンモ２０．５重量部、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル（非イオン界面活性剤
）４重量部を均一に溶解させて重合溶液を調製した。つ
いで、上記配合物を上記重合溶液中に乳化分散させ、内
温を徐々に上昇させ、７０°０で６時間反応を行なわせ
て、苛性ソーダ水溶液でｐＨを７．５に調整した。

えられたエマルジョンは凝集物がなく、きわめて安定で
あった。このエマルジョンはそのまま、あるいは顔料な
どを添加して水性塗料用下塗り塗装剤として使用できる
。

実施例２ アクリル酸３重量部、グリシジルメタクリレート１重量
部、２−エチルへキシルアクリレート５０重量部、ブチ
ルアクリレート４６重量部の混合物１００重量部に、Ｙ
Ｓポリスター＃　２１３０の４０重量部を完全に溶解し
て配合物を作った。次に冷却器、ガス導入口、単量体添
加口、温度計、攪拌機を備えた内容３００容量部のステ
ンレス製重合容器を用意し、これにイオン交換水１００
重量部を仕込み、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテルの４重量部を溶解した。ついで、窒素ガスを系内
に流し攪拌しながら、内温を７５００に上昇し、上記配
合物と、過硫酸アンモ７１重量部をイオン交換水２０重
量部に溶解した触媒水溶液を４時間にわたって滴下し乳
化重合を行なった。この間、内温を７５〜８０００１こ
保った。

滴下終了後、さらに２時間内温を８０’Ｏに保って後期
重合を行ない、苛性ソーダ水溶液でｐＨを７．５に調整
した。えられたエマルジョンは凝集物がなく、きわめて
安定であった。

このエマルジョンは水性塗料用下塗り塗装剤としてきわ
めてすぐれたものである。

実施例３ アクリル酸３重量部、グリシジルメタクリレート１重量
部、２−エチルへキシルアクリレート５０重量部、シク
ロへキシルアクリレート４６重量部の混合物１００重量
部に、ｙｓポリスター＃２１３０の５重量部を完全に溶
解し、これにラウリル硫酸ソーダ（アニオン界面活性剤
］の３重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル０２重量部、イオン交換水５０重量部を添加攪拌し
て乳化し、乳化配合物を作った。次に、実施例２と同様
の重合容器にイオン交換水５０重量部を仕込み、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテルの２重量部を溶解
した。

ついで、窒素ガスを系内に流し攪拌しながら、内温を７
５°ＯＩこ上昇し、上記乳化配合物と、過硫酸アンモ７
１重量部をイオン交換水２０＠　置部に溶解した触媒水
溶液を４時間にわたって滴下して乳化重合を行ない、そ
れ以降は実施例２と全（同様にして、本発明のエマルジ
ョンをえた。

えられたエマルジョンは凝集物がな（、きわめて安定で
あった。

このエマルジョンは水性塗料用下塗り塗装剤としてきわ
めてすぐれたものである。

実施例４ アクリル酸３重量部、グリシジルメタクリレート１重量
部、２−エチルへキシルアクリレート５０重量部、ブチ
ルアクリレート４６重量部の混合物１００重量部に、Ｙ
Ｓポリスター＃　２１３０の４０重量部を完全に溶解し
て配合物を作った。次に実施例２と全く同様にして、重
合容器にイオン交換水を仕込み、ポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテルを溶解した。ついで窒素ガスを系
内に流し攪拌しながら、内温を７５°０に上昇し、上記
配合物の１０％および過流酸アンセン１重量部をイオン
交換水２０重量部に溶解した触媒水溶液を添加し、内温
を７５°０に保持して重合を開始し、３０分間重合を行
ない、ついで残りの配合物と、過硫酸アンセン４重量部
をイオン交換水４０重量部に溶解した触媒水溶液を４時
間に亘って連続滴下して重合を行なった。この間、内温
を７５〜８０°０に保った。滴下終了後、さらに２時間
内温を８０°Ｃに保って後期重合を行ない、苛性ソーダ
水溶液でｐＨを７．５に調整した。えられたエマルジョ
ンはａ果物がなく、きわめて安定であった。

このエマルジョンは水性塗料用下塗り塗装剤としてきわ
めてすぐれたものである。

実施例５ アクリル酸６重量部、グリシジルメタクリレート１重量
部、２−エチルへキシルアクリレート５０重量部、シク
ロへキシルアクリレート４６重量部の混合物１００重量
部に、ｙｓポリスター＃２１３０の５重量部を完全に溶
解し、これにラウリル硫酸ソーダの３重量部、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテルの２重量部、イオン
交換水の５０重量部を添加攪拌して乳化配合物を作った
。

次に実施例２と同様にして、重合容器にイオン交換水ト
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを仕込み溶
解した。ついで窒素ガスを系内に流し攪拌しながら、内
温を７５°ａに上昇し、上記乳化配合物の１０％、およ
び過硫酸アンモ７１重量部をイオン交換水２０重量部に
溶解した触媒水溶液を添加し、内温を７５°０に保持し
て重合を開始し、３０分間重合を行ない、ついで残りの
乳化配合物と、過硫酸アンモ２４重量部をイオン交換水
４０重量部に溶解した触媒水溶液を４時間に亘って連続
滴下して重合を行なった。この間内温を７５〜８０°０
に保った。滴下終了後、さらに２時間内温を８０°ａに
保って後期重合を行ない、背骨ソーダ水溶液でｐＨを７
，５に調整した。

えうしたエマルジョンは凝集物がな（、きわめて安定で
あった。

このエマルジョンは水牲塗刺用下塗り塗装剤としてきわ
めてすぐれたものである。

比較例１ 実施例１と同様の重合容器にイオン交換水５０重量部を
仕込み、ポリオキシエチレンラウリルエーテル３重量部
と、ポリビニルアルコール１重量部を溶解した。

ついで、窒素ガスを系内に流し攪拌しながら、内温を７
５°ａに上昇し、酢酸ビニ／Ｉ／４５重量部と、過硫酸
カリ０．３重量部をイオン交換水１０重量部に溶解した
触媒水溶液を４時間にわたって滴下して乳化重合を行な
った。この間、内温を７５〜８０°０に保った。滴下終
了後、さらに２時間内温を８０°Ｏに保って後期重合を
行ないｐＨを６．５！こ調整した。

えられたエマルジョンは凝集物がなくきわめて安定であ
り、コンクリートなどの素地にプライマーとして塗布す
ると、上塗りの水性塗料は密着性がよ（、また素地から
のアルカリ分の滲出を封鎖するので上塗り塗料の変色や
剥れもない。しかし、ゴムやプラスチックなどの基材の
プライマーとしては、比較試験でも明らかなように不適
当であった。

次に本発明の効果を明らかにするためζこ比較試験の結
果を第１表に示す。

ここで用いた上塗り塗装剤は次のとおりである。

１エマルジヨン塗料処方 （重量部ン 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７０チローゼＨ４０００Ｐの３％水溶液　　　　　３０
（ヒドロキシエチルセルロースノ ヘキサメタリン酸ソーダの１０％　　　　　５水溶液（
分散剤ツ タモール７３１の２５％水溶液　　　　　　　５（界面
活性剤ノ ノプコ８０３４　（消泡剤）　　　　　　　３タイベー
ク’Ｂ−９５０（ＴｉＯ２）　　　　　　２８０ポリア
クリル酸エステルエマル　　　　５４０ジヨン（５０％
） テキサノール（造膜助剤）３０ プロピレングリコール　　　　　　　３７０００ ２水溶性アルキツド樹脂塗料処方 水溶性アルキッド樹脂　　　　　　３５５ｎ−ブタノー
ル　　　　　　　　　　５ナフテン酸鉛（乾燥剤］　　
　　　　１ナフテン酸コバルト（乾燥剤）　　　　２ナ
フテン酸ジルコニウム（乾燥剤）２ タイベークＲ−９３０（ＴｉＯ２）　　　　　　２８５
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
５００００ （試験方法） １試験体の作成 塗装下地として、ＢＰＤＭ　ニブチルゴム＝８：２でブ
レンドしたゴムシートおよびポリエチレンシートまたは
ポリエチレンフオームを用い、その表面に実施例１〜５
および比較例１でえたエマルジョンをそのままクリヤー
プライマーとして、２５〜４０ｆ／ｎ（固形分換算）の
塗布量で塗布し、常温で乾燥し、その上に前記上塗り塗
装剤を１５０〜２００９７ｍ２の塗布量で塗布乾燥して
試験体をえた。

２耐アルカリ性試験 Ｊ工Ｓ　Ｋ−５４００１こ準じ飽和水酸化カルシウム溶
液を用い、塗面の状態（変色、われ、ふ（れ、はがれ等
の異状の有無］を調べる。

６促進耐候性試験 Ｊ工ｉ９　Ａ−１４１５に準じて、ＷＳ型ウつザオメー
ターを用い、塗面の状態を調べる。

４耐冷熱繰返し試験 ：ｆ工Ｓ　Ａ−６９１０に準じて塗面の状態を調べる。

５付着性試験 クロスカットしてセロハンテープによるハクリ試験をし
、５段階に評価する。

評価 ５：全くはがれない。

４：切り跡が少し太（なる。

３：切り跡に沿ってわずかにはがれる。

２：切り跡に沿ってはがれ部分が太い。

１：はがれ面積が大きい。

６耐湿性試験 試験片を４０°０．９８％ＲＨの多湿試験機の中につり
下げ、７日間放置して塗膜状態を調べた後、５の付着性
試験をして評価する。

比較試験１〜５は本発明の下塗り塗装剤を用いた場合の
試験である。

比較試験６は比較例１に示す従来用いられていたコンク
リート用の下塗り塗装剤を用いた場合の試験である。

比較試験例７は下塗り塗装剤を用いない場合である。

この試験結果から明らかなように、本発明の下塗り塗装
剤は、きわめてすぐれた基体との密着性を示し、その下
塗り効果により各種性能はきわめてすぐれた試験結果を
示す。これに対し、比較例１の従来用いられていたコン
クリート用の下塗り塗装剤はゴムやプラスチックなどの
基体との密着性が悪ろく、その為各種性能もきわめて劣
っている。従つ゛て下塗り効果は全くない。

また、下塗り塗装剤を用いない場合は、比較例１の場合
より以上に劣っていることも比較試験の中から明らかで
ある。

特許出願人　ヘキスト合成株式会社。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　架橋性を有する単量体と、アクリレートまたはメタ
   クリレートと、所望に応じて、これらの単量体と共重合
   する単量体との共重合体（Ａ）と、粘着付与剤樹脂（Ｂ
   ）とを乳化状態で分散含有する水性塗料用下塗り塗装剤
   。 ２　架橋性を有する単量体と、アクリレートまたはメタ
   クリレートと、所望に応じて、これらの単量体と共重合
   する単量体の混合物に粘着付与剤樹脂を配合し、この配
   合物を水と乳化剤と重合触媒を含有する重合液に連続的
   に添加しつつ重合を行なうことを特徴とする水性塗料用
   下塗り塗装剤の製造方法。 ３　粘着付与剤樹脂が単量体混合物に溶解又は分散した
   配合物を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の水性塗
   料用下塗り塗装剤の製造方法。 ４　単量体混合物と粘着付与剤樹脂とが、あらかじめ乳
   化剤を含有する水中番こ分散した乳化配合物を、水と乳
   化剤と重合触媒を含有する重合液中に連続的に添加しつ
   つ重合を行なう特許請求の範囲第２項記載の水性塗料用
   下塗り塗装剤の製造方法。 ５　単量体混合物をこ粘着付与剤樹脂を分散または溶解
   した配合物の３０重量％以下を、水と乳化剤と重合触媒
   を含有する重合液にあらかじめ添加して初期重合を行な
   い、ついで残部を連続的に添加しつつ重合を行なう特許
   請求の範囲ｇＪ２項又は第６項記載の水性塗料用下塗り
   塗装剤の製造方法。 ６　単量体混合物に粘着付与剤樹脂を配合した配合物を
   、乳化剤を含有する水中に分散した乳化配合物の６０重
   量％以下を、水と乳化剤と重合触媒を含有する重合液に
   あらかじめ添加して初期重合を行ない、ついで残部を連
   続的に添加しつつ重合を行なう特許請求の範囲第２項又
   は第４項記載の水性塗料用下塗り塗装剤の製造方法。