JPS62241973A - 表面被覆材 - 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〕 本発明は吸水性基質の表面に塗布するのに適した表面被
覆材に関するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

コンクリート壁などの吸水性基質の表面に塗布する表面
被覆材としてポリマー微粒子を使用することは公知（例
えば特開昭５２−１２２４５号公報）である。また、油
性高分子溶液を用いる方法或いは油性ｆθ水性物質溶液
を用いる方法も知られている。

しかし、特開昭５２−１２２４５号公報に開示された方
法はコンクリート壁への浸透性及び付着性が十分でない
、又、油性高分子溶液或いは油性ｔａ水性物質溶液を用
いた場合は、コンクリート壁へのｔｌ透性は良いが、防
水性或いは耐薬品性（塩素イオンや炭酸ガスが安全衛生
上好ましくない）の点で十分ではない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は合成樹脂エマルシランを用いた場合の浸透
性並びに付着性及び塗膜形成性について検討した結果、
転相法によりポリマーを微粒子化した自己分散型水性樹
脂を用いることにより極めて良好な結果が得られること
を見出し、本発明を完成するに到った。

即ち、本発明は、転相法で製造した水性樹脂分散物を含
有することを特徴とする表面被覆材に係わるものである
。

本発明の表面被覆材の平均粒子径は０．００１〜０．２
μが好ましく、更に好ましくは０．００１〜０．０５μ
である。平均粒子径が０．２μより大きくなると浸透性
が不十分となり、又ｏ、ｏｏｔ　μより小さい粒子径の
ものは製造が困難である。

本発明に使用される水性樹脂分散物としては、アクリル
系及びウレタン系から選ばれる１種又は２種以上の水性
樹脂分散物等が挙げられる。

アクリル系水性樹脂分散物の製造法としては、例えば塩
生成基を有する重合可能な二重結合を有する単量体と、
それと共重合し得る重合可能な二重結合を有する単量体
を、塊状重合後、親水性有機溶剤に溶解するか、又は親
水性有機溶剤中で溶液重合を行って得られたポリマー溶
液に、必要に応じて中和剤を加えて塩生成基をイオン化
し、水を加えて親水性有機溶剤を留去する方法がある。

塩生成基を有し重合可能な二重結合を有する単量体とし
ては、アニオン性ｉ量体、カチオン性単量体、両性単量
体等がある。更に詳しくはアニオン性単量体としては、
不飽和カルボン酸モノマー、不飽和スルホン酸モノマー
、不飽和リン酸モノマー等があり、カチオン性単量体と
しては不飽和３級アミン含有モノマー、不飽和アンモニ
ウム塩含有モノマー等があり、両性単量体としては、Ｎ
−（３−スルホプロピル）−Ｎ−メタクロリルオキシエ
チルーＮ、Ｎ−ジメチルアンモニウムベタイン、Ｎ−（
３−スルホプロピル）−Ｎ−メタクロリルアミドプロピ
ルーＮ、Ｎ−ジメチルアンモニウムベタイン、■−（３
−スルホプロピル）−２−ビニルピリジニウムベタイン
等がある。

具体的に説明すると、アニオン性単量体のうち不飽和カ
ルボン酸モノマーとしては、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、フマール酸、
シトラコン酸、又はそれらの無水物等がある。

不飽和スルホン酸モノマーとしては、スチレンスルホン
酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホニ
ツクアシッド、３−スルホプロピル（メタ）アクリンク
アシッドエステル、ビス−（３−スルホプロピル）−イ
タコニックアシッドエステル等及びその塩がある。又、
その他２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸の硫酸
モノエステル及びその塩がある。

不飽和リン酸モノマーとしては、ビニルホスホン酸、ビ
ニルホスフェート、アシッドホスホキシエチル（メタ）
アクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホキシプ
ロピル（メタ）アクリレート、アシッドホスホキシプロ
ピル（メタ）アクリレート、ビス（メタアクリロキシエ
チル）ホスフェート、ジフェニル−２−メタクリロイロ
キシエチルホスフエート、ジフェニル−２−アクリロイ
ロキシエチルホスフェート、ジブチル−２−メタクリロ
イロキシエチルホスフエート、ジブチル−２−アクリロ
イロキシエチルホスフェート、ジオクチル−２−（メタ
）アクリロイロキシエチルホスフェート等がある。

カチオン性単量体としては、不飽和３級アミン含有モノ
マー及び不飽和アンモニウム塩含有上ツマー等があるが
、具体的には、ビニルピリジン、２−メチル−５−ビニ
ルピリジン、２−エチル−５−ビニルピリジンの如きモ
ノビニルピリジンｌ；Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノスチレン
、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノメチルスチレンの如きジアル
キルアミノ基を有するスチレン類、Ｎ、Ｎ−ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエ
チルアクリレート、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノエチルメタ
クリレート、Ｎ、Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、
Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート、Ｎ、Ｎ
−ジエチルアミノプロピルメタクリレート、Ｎ、Ｎ−ジ
エチルアミノプロピルアクリレートの如きアクリル酸又
はメタクリル酸のジアルキルアミノ基を有するエステル
類；２−ジメチルアミノエチルビニルエーテルの如きジ
アルキルアミノ基を有するビニルエーテル類；Ｎ〜（Ｎ
ｏ。

Ｎｏ−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ−
（Ｎ’、Ｎ’−ジメチルアミノエチル）アクリルアミド
、Ｎ−（Ｎ″、Ｎ”−ジエチルアミノエチル）メタクリ
ルアミド、Ｎ−（Ｎ’、Ｎ”−ジエチルアミノエチル）
アクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’　、Ｎ’−ジメチルアミノ
プロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’　、　Ｎ’−
ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’
　。

Ｎ”−ジエチルアミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ
−（Ｎ’、Ｎ’−ジエチルアミノプロピル）アクリルア
ミドの如きジアルキルアミノ基を有するアクリルアミド
あるいはメタクリルアミド類、或いはこれらをハロゲン
化アルキル（アルキル基の炭素数１ないし１８、ハロゲ
ンとして塩素、臭素、ヨウ素）、ハロゲン化ベンジル、
例えば塩化ベンジルまたは臭化ベンジル、アルキルまた
はアリールスルホン酸、例えばメタンスルホン酸、ベン
ゼンスルホン酸またはトルエンスルホン酸、のアルキル
エステル（アルキル基の炭素数１ないし１８）、および
硫酸ジアルキル（アルキル基の炭素数１ないし４）の如
き公知の四級化剤で四級化したもの等が挙げられる。

塩生成基を存する重合可能な二重結合を有する単量体と
、それと共重合し得る重合可能な二重結合を有する単量
体の配合割合は前者２〜２５重量％、後者９８〜７５重
量％である。塩生成基を有する重合可能な二重結合を有
する単量体の量が２重量％未満では均一で安定な粒径の
小さい自己分散型水性樹脂分散物が得られない。一方、
２５重量％を越えると、実用性のある耐水性を有する樹
脂が得られない。

塩生成基を有する重合可能な二重結合を有する単量体と
共重合し得る重合可能な二重結合を有する単量体として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸イソアミル
、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキ
シル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ドデシルなどのアクリル酸エステル類、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ−アミル、メタクリル酸ｎ−ヘキシ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシ
ルなどのメタクリル酸エステル類、スチレン、ビニルト
ルエン、２−メチルスチレン、１−ブチルスチレン、ク
ロルスチレンなどのスチレン糸上ツマ−、アクリル酸ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピルなどの
ヒドロキシ基含有モノマー、Ｎ−メチロール（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルア
ミドなどのＮ−置換（メタ）アクリル系モノマー、アク
リル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのエポ
キシ基含有モノマー、並びにアクリロニトリルなどの１
種又は２種以上から選択することができる。

本発明に用いられる親水性有機溶剤としては、ケトン系
溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、又はエーテ
ル系溶剤から選ばれる１種又は２種以上が特に好ましい
。

ケトン系溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチル
ケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン等が挙げら
れ、好ましくは、アセトン、メチルエチルケトンである
。

アルコール系溶剤としては、例えばメタノール、エタノ
ール、ｎ−プロパツール、イソプロパツール、ｎ−ブタ
ノール、第２級ブタノール、第３級ブタノール、イソブ
タノール、ジアセトンアルコール、２−イミノエタノー
ル等が挙げられ、好ましくはインプロパツール、ｎ−プ
ロパツール、ｎ−ブタノール、第２級ブタノール、第３
級ブタノール、イソブタノールである。

又、エステル系溶剤としては酢酸エステル等、エーテル
系溶剤としてはジオキサン、テトラヒドロフラン等が挙
げられる。

親水性有機溶剤の選定に当っては水の沸点より低い沸点
及び共沸点を示すものが好ましいが、必要によっては高
沸点親水性有機溶剤を併用してもよい。

高沸点親水性有機溶剤としては、フェノキシエタノール
、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレング
リコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジエチレングリコール七ツメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエ
チレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブ
タノール等がある。

前記各原料を使用して均一で安定な自己分散型水性樹脂
分散物を得るには、例えば、攪拌機、還流冷却器、滴下
ロート、温度計、チン素ガス導入管のついた反応器を準
備し、あらかじめ反応器に親水性有機溶剤を仕込み、滴
下ロートには共重合混合モノマー、ラジカル開始剤を全
モノマーに対し０．０５〜５．０重量％及び必要によっ
ては連鎖移動剤を仕込み、チッ素ガス気流中で５０℃〜
溶剤還流下で反応を完結せしめた後、必要に応じ塩生成
基を中和するための中和剤を加え（塩生成基は四級アン
モニウム塩或いは両性基の場合は中和剤を加える必要が
ない）、続いてイオン交換水を加える。

次に減圧下で好ましくは５０℃以下で低沸点親水性有機
溶剤を留去する。

また別の処方として３級アミンを含有するポリマーにつ
いては、溶剤中で反応完結後、公知の四級化剤を用い３
級アミノ基を四級化し、続いてイオン交換水を加える。

次に減圧下で好ましくは５０℃以下で低沸点親水性有機
溶剤を留去する。

ここ、に用いる開始剤としては、公知のラジカル開始剤
が用いられる。例えば、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド
に代表されるヒドロ過酸化物類、過酸化ジｔ−ブチルに
代表される過酸化ジアルキル類、過酸化アセチルに代表
される過酸化ジアシル類、過酢酸ｔ−ブチルに代表され
ろ過酸エステル類、メチルエチルケトンペルオキシドに
代表されるケトンペルオキシド類、及び２，２”−アゾ
ビス（インブチロニトリル）　、２．２°−アゾビス（
２，４−ジメチルワレロニトリル）　、１．１’−アゾ
ビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等に代表
されるアゾ重合開始剤が挙げられる。

このような方法で得られた自己分散を水性樹脂は透過光
でほぼ完全な透明性を有しており、レーザー光を照射す
るとコロイド特有のチンダル現象を有している。

上記の方法で得られた均一で安定な粒子径の小さい自己
分散型水性樹脂の数平均分子量は、２０００〜２００，
０００が好適である。

本発明の表面被覆材を塗布する対象としては、無機又は
有機系の吸水性基質が挙げられ、具体的には、無機系の
ものとして、石綿スレート、パルプセメント、ＡＬＣ等
の如きセメント系建材、石膏ボード、繊維強化石膏板等
の石膏系建材及び窯業系建材、パイル、ヒユーム管等の
コンクリート二次製品、コンクリート建築物の外壁、人
工軽量、骨材、スラグ骨材、陶磁器タイル等の裏地、耐
火煉瓦などがあり、有機系のものとして、パーティクル
ボード、集成材、ハードボード等の木質系建材、及びポ
リスチレンフオーム、ポリエチレンフオーム等の吸音断
熱材、更にはパルプ製品などがある。

本発明の表面被覆材に繊維物質、不織布、紙、皮革、ゴ
ム、木材、金属、アスフテルト、ガラス、ガラス繊維及
びプラスチックスなどを含浸させるか、或いはこれらの
表面に本発明の被覆材を塗布して乾燥させることにより
表面コーティング、接着、風合い改良などの性能向上の
効果を得ることができる外、バーコードラベル（ＰＯＳ
ラベル）用コーティング剤、土木建築関係、イン率、塗
料、各種バインダー、接着剤、紙加工剤、セメント混和
剤、並びにゴムラテックスや樹脂エマルションが一般に
応用されている分野で有利に利用することができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ （供試体の作成） 小野田普通ポルトランドセメント、標準砂（山口県豊浦
産）及び水を１対１対０．５重量部の割合に配合し、万
能混合攪拌機（５０Ｍ−０３−Ｒ型：■三英製作所製）
にて低速１分、高速２分混練し、４　Ｘ　４　Ｘ１６ｃ
ｍの型枠に詰め成型し、２日後に脱型し、８０℃、３時
間乾燥し、乾燥後冷却し、デシケータ−内に保存した。

（試験方法） 市販の乳化重合法により得られた水性ポリアクリルエマ
ルション及び転相法に基づき合成したエマルションの１
５％水液１００　ｍｌを直径約６ｃ＋ｗのビーカーに入
れ、これに上記モルタル供試体を６０分間浸漬し、６０
分後取り出し、下部１．５ｃｍの所を４ｘ４ｃｍの面と
平行に切断し、５０℃で３時間乾燥した。エマルション
の浸透深さ及びｔａ水性能、付着性及び耐水性に付き以
下の様な方法で測定した。

結果を表１に示す。

・浸透深さの測定 切断面に赤インクを徐々に滴下し、赤インクで着色しな
い部分、即ちエマルション中のポリマー成分が浸透し、
造膜した部分の顕微鏡写真を撮り、浸透深さくμ）を測
定した。

尚、念の為、切断面をＸ線マイクロアナライザー（ＪＣ
ＸＡ−７３３型二日本電子技術サービス１１製）を用い
て分析した結果、ポリマーが浸透している事、即ち？８
水性を示す個所はポリマー成分である事が確認された。

・ｆＧ水性能の測定 浸透深さを測定した試料を４０℃で５時間乾燥し、冷却
後、赤インクで着色しなかった部分に極く少量の水を滴
下し、水滴が球形を示すもの、或いは水をはじくものを
Ｏ印、撥水性がない即ち水滴がモルタルに吸収されるも
のをＸ印として表示した。尚参考の為モルタル表面にポ
リマーの付着したものにも水を滴下し撥水性の有無を調
べたが、全エマルション共ｔｏ水性が認められた。

・付着性 ＪＩＳ　Ｋ　５４００−１９７９年「塗料一般試験法」
中に記載の基盤目試験法に準じて行った。但し２Ｘ２ｃ
ｍを２　ｍ／ｍ間隔にカットし、合計１００の基盤目を
作り１００％付着したものを１００で表示した。

・耐水性 ２５℃の水中に７日間浸漬後、モルタル表面のポリマ一
層の状態を観察した。

実施例２ 水性ポリスチレン−ブチルメタクリレート系共重合物エ
マルション（平均粒径０．０７８μ）に転相法で得られ
た水性ウレタン系エマルション（平均粒径０．００５２
μ）を種々の割合に配合し、ＪＩＳ八１へ０４−１９６
０年「建築用セメント防水剤の試験方法」に準じて作成
したモルタル供試体（高さ４ｃａｉ、直径１５ｃｍの円
柱形）の片面に塗膜厚みが５０μとなる様に計算した塗
布量を刷毛にて塗布した（この際、塗膜にピンホールが
生じない様に細心の注意をしながら塗布した）。

このモルタルを２０℃で７日間乾燥した後、ＪＩＳ＾１
４０４−１９ｆｆＯ年に準じ、透水試験機（圓井製作所
■製）により３　ｋｇ／ｃｍ”の水圧にて２４時間透水
させ、透水後のモルタル供試体の吸水量を測定し透水率
（％）を以下の計算式に従って計算した。従って透水率
（％）が低い値を示すものが防水性が大である。

透水率（％）＝ 結果を表２に示す。

表２に示す結果より本発明の表面被覆材をモルタル表面
に塗布する事により、極めて防水性の高い緻密な膜が形
成されることがわかる。

表　　　　２ 本固形分比

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、転相法で製造した水性樹脂分散物を含有することを
   特徴とする表面被覆材 ２、平均粒子径が０．００１〜０．２μである特許請求
   の範囲第１項記載の表面被覆材。 ３、平均粒子径が０．００１〜０．０５μである特許請
   求の範囲第２項記載の表面被覆材。 ４、水性樹脂分散物がアクリル系及びウレタン系から選
   ばれる１種又は２種以上の水性樹脂分散物である特許請
   求の範囲第１項記載の表面被覆材。