JPS634874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、特に建材用に適した水性被覆組成物
に関するものである。 建築物の寿命が延びるに従い、これら建材には
耐火性だけでなく耐久性等の高い仕上げが要求さ
れてきており、さらに建材の量産化に伴い塗装仕
上げのスピード化が要求されてきているが、従来
このような要求を満す被覆組成物はいまだ開発さ
れていない。すなわち従来、セメントを主成分と
する被覆組成物あるいは半水セツコウを主成分と
する被覆組成物、いわゆるセツコウプラスターが
代表的なものとして知られているが、前者は可使
時間が短かく、また水和反応により硬化被覆が形
成されるため、得られた被覆は体積収縮によるク
ラツクが生じやすく、さらにエフロレツセンス等
の欠陥が生じやすい欠点があつた。また後者は、
一般的に下地への密着強度が弱く、そのため下地
に足掛りのための金網を張つたりする必要がある
等の欠点があつた。 本発明は、上記の如き従来技術に鑑み、優れた
性能の被覆組成物を提供することを目的とするも
のである。 このような目的は (a)(i) アクリル酸又はメタクリル酸エステル共重
合エマルジヨン樹脂（エステルは炭素数１〜
８のアルキル基）あるいは前記アクリル酸又
はメタクリル酸エステルとスチレンとの共重
合エマルジヨン樹脂（スチレン含量は30重量
％以下）固形分 ……２〜15重量％ (ii) ビスフエノール型エポキシエマルジヨン樹
脂固形分 ……１〜５重量％ (iii) 充填剤 ……25〜70重量％ (iv) α型又はβ型半水セツコウ ……20〜60重量％ (v) 着色顔料 ……１〜５重量％ (vi) 前記エポキシエマルジヨン樹脂の0.8〜1.2
当量のポリアミド樹脂又は脂肪族多価アミン
硬化剤、及びさらに必要に応じ各種添加剤少
量からなり、かつ〔(i)＋(ii)〕／(iv)の重量比が
0.15〜0.28の範囲である、PH7.5〜9.5の混合
物100重量部 ならびに (b) 水 15〜70重量部 からなる粘度50〜1000ポイズの水性被覆組成物に
より達成される。 本発明の被覆組成物は、常温もしくは強制乾燥
でクラツク等の塗膜欠陥を生じることなく厚膜塗
膜が可能であるため、現地塗装だけでなく工場ラ
イン塗装も可能であり、さらに有機と無機の特定
複合材を特定割合で配合しているので長期耐久
性、密着性、耐アルカリ性、耐火性、吸音性、吸
湿性等の優れた塗膜が得られる。 本発明において用いられるアクリル酸又はメタ
クリル酸エステル共重合エマルジヨン樹脂を構成
する成分であるアクリル酸の炭素数１〜８のアル
キルエステルモノマー、メタクリル酸の炭素数１
〜８のアルキルエステルモノマーのアルキルエス
テルとしてはメチル、エチル、ｎ―ブチル、イソ
ブチル、ターシヤリーブチル、２―エチルヘキシ
ル、ベンジル、プロピル、イソプロピル、sec―
ブチル等が代表的なものとして用いられる。炭素
９以上のエステルは乳化重合時にゲル物が発生し
たり、エマルジヨン粒子の疎水性が高くなり不適
である。又、これらのアクリル酸（又はメタクリ
ル酸）エステルとスチレンとの共重合エマルジヨ
ン樹脂も用いられるが、スチレンを30重量％以上
用いると、出来たエマルジヨン塗膜の耐侯性が著
しく低下するため耐久性の必要な屋外用エマルジ
ヨン樹脂としては好ましくない。 特に好ましいアクリル酸又はメタクリル酸エス
テルとしてはメタクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチル
ヘキシルであり、またスチレンを使用する場合は
20重量％以下が特に好ましい。また必要ならばア
クリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸２−ヒド
ロキシエチル等の官能基モノマーを数重量％共重
合することも可能である。本発明に用いられるア
クリル酸（又はメタクリル酸）エステル共重合エ
マルジヨン樹脂又はアクリル酸（又はメタクリル
酸）エステルとスチレンとの共重合エマルジヨン
樹脂は半水セツコウと混和されるため、半水セツ
コウ混和安定性に優れているものがよく、そのた
めには乳化重合時の乳化剤としてアルキルフエノ
ールポリエチレンエーテル、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
アリルエーテル、ポリエチレングリコールオレイ
ルエーテル等のエーテル類；ソルビタンアルキル
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、ポリグリコール脂肪酸エステル等のエ
ステル類；ポリプロピレングリコールポリエチレ
ングリコール重合体、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミンな
どのノニオン界面活性剤単独又はアニオン界面活
性剤との併用でもノニオン界面活性剤が多くアニ
オン界面活性剤は少量で使用することが必要であ
る。これらアクリルエマルジヨン樹脂の分子量は
５万〜30万好ましくは10万〜20万であるのが有利
である。また最低造膜温度は５℃以下が好まし
く、それ以上になると成膜時にクラツク、ワレが
生じやすくなる。またアクリルエマルジヨン樹脂
は固形分40重量％の時の粘度が100cps以下が好ま
しい。そ以上になると水の量を多くし粘度を下げ
る必要があり、そのため固形分が低下し塗膜乾燥
時のヤセによりクラツク、ワレが生じやすくな
る。 これらの樹脂は上記混合物(a)中において固形分
２〜15重量％の割合で配合される。樹脂が２重量
％未満であると塗膜の初期硬度、耐侯性、耐水性
が低下する。一方樹脂が15重量％を越えると厚膜
塗装（約１〜10mm）が出来ず、クラツク、ワレが
生じ易くなる。 また本発明において用いられるビスフエノール
型エポキシエマルジヨン樹脂としては、ビスフエ
ノールＡとエピクロルヒドリンから得られる芳香
族ジグリシジルエーテル類で平均分子量350〜
1000の樹脂を乳化剤を用いて、水分散型にしたも
のであり、樹脂固形分として、上記混合物(a)中に
１〜５重量％が用いられる。樹脂が１重量％未満
であると、素地との密着性が低下し、５重量％を
越えると、形成された塗膜の耐侯性が著しく低下
する。 また本発明において用いられる充填剤は体質顔
料としては炭酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸
マグネシウム、タルク、クレー等の無機質系粒状
物が例示でき、骨材としては硅砂等である。充填
剤は、上記混合物(a)中において25〜70重量％の割
合で配合される。これはこの範囲において、厚膜
塗膜においてもクラツク、ワレのない塗膜が得ら
れるからである。 また本発明において用いられる半水セツコウは
α型又はβ型であり、この半水セツコウが二水セ
ツコウの針状結晶に転移し、硬化することを利用
したものである。硬化機構は結晶の交絡によるも
のであり、二水セツコウの針状結晶への転移は見
掛けの体積膨張を伴うためにセメントのように体
積収縮によるクラツクが生じにくく、またエフロ
レツセンスの発生も格段に少なくなる。また後述
するエポキシ樹脂用硬化剤等のアルカリ成分によ
り半水セツコウの硬化を遅緩出来、可使時間が長
くなり作業性が良好となる。半水セツコウは本発
明においては上記の混合物(a)中において20〜60重
量％の割合で配合される。半水セツコウが20重量
％未満だと厚膜時クラツク、ワレが生じやすくな
る。一方60重量％を越えると塗膜がもろくなり、
また耐水性が著しく低下する。 また本発明において用いられる着色顔料として
は一般の無機質顔料が代表的であるが、色によつ
ては、耐アルカリ性及び耐侯性を有する有機顔料
でもよい。たとえば黒く着色する場合には、カー
ボンブラツク、酸化鉄等、赤の場合には弁柄等、
緑の場合には酸化クロム等、青の場合にはシアニ
ンブルー等、白の場合には二酸化チタン等が例示
できる。着色顔料は上記の混合物(a)中において１
〜５重量％の割合で配合され、この範囲内での配
合により充分に着色する事が出来る。 また本発明に用いられるエポキシ樹脂用硬化剤
としては、ジアミン又はジアミン誘導体等と二塩
基酸又は二塩基酸誘導体等の重縮合によつて得ら
れるポリアミド樹脂あるいはエチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン
等の脂肪族多価アミンあるいはフエノール樹脂、
エポキシ樹脂等で変性した脂肪族多価アミンが適
当である。硬化剤の使用量はエポキシ樹脂のエポ
キシ基の0.8〜1.2当量になる様に使用する必要が
ある。0.8当量未満及び1.2当量を越えると本来の
エポキシ樹脂の特性例えば密着性、可撓性が著し
く低下しその他耐久性等の性能も低下するので好
ましくない。 また本発明において用いられる添加剤として
は、たとえば顔料分散性、塗装作業性及び保存性
等を良好なものとするための分散剤、消泡剤、増
粘剤、防腐剤、防カビ剤また塗膜の成膜性をよく
するための成膜助剤等が例示できる。 さらに、上記混合物(a)中(i)アクリル酸（又はメ
タクリル酸）エステル共重合エマルジヨン樹脂又
はアクリル酸（又はメタクリル酸）エステルとス
チレンとの共重合エマルジヨン樹脂の固形分と(ii)
エポキシエマルジヨン樹脂の固形分との和と、(iv)
半水セツコウとの重量比は〔(i)＋(ii)〕／(iv)＝0.15
〜0.28である。この比率が0.15より小さい場合に
は、塗膜の初期硬度が出ず、耐水性が低下し塗膜
性能の良い状態での厚膜を形成することが出来
ず、一方この比率が0.28より大きい場合には厚膜
時、クラツク、ワレが生じやすくなる。 また前記〔(ii)＋(vi)〕／〔(i)＋(ii)＋(vi)〕の重
量比
は特に0.2〜0.45が好ましく、この比率が0.2より
小さい場合は密着性が低下し、一方この比率が
0.45より大きい場合には耐侯性が低下する。 また混合物(a)のPHは7.5〜9.5が適当である。PH
が7.5未満ではセツコウの硬化が速く可使時間が
短かくなり作業性が低下する。逆にPH9.5を越え
ると樹脂、添加剤等がアルカリケン化するため好
ましくない。 本発明の水性被覆組成物は、上記混合物(a)100
重量部に対して水15〜70重量部を配合し組成物粘
度50〜1000ポイズにしたものである。この範囲内
であれば塗膜の硬化性及び塗装作業性が良好であ
るからである。なお、水の量が15重量部未満だと
半水セツコウ混和時にアクリルエマルジヨンが凝
集しやすくなり、一方70重量部を越えると固形分
が低下し乾燥時にヤセを生じクラツク、ワレが生
じやすくなる。 なお、本発明者等はエマルジヨン樹脂として酢
酸ビニル樹脂、酢酸ビニル―アクリル樹脂、エチ
レン―酢酸ビニル樹脂等の酢酸ビニル系エマルジ
ヨン樹脂あるいはスチレン―ブタジエン系エマル
ジヨン樹脂等塗料業界において代表的に使用され
ているエマルジヨン樹脂についても検討したが、
例えば前者においては耐侯性、耐アルカリ性が劣
り、さらに長期耐久性に欠け、また後者において
は耐侯性等が劣り、本発明においては適当でない
ことが判明した。 以上の如き本発明の水性被覆組成物は石綿セメ
ント板、パルプセメント板、木毛セメント板、木
片セメント板、パーライト板、ケイカル板、炭マ
グ板、セツコウボード板あるいは合板等の建材に
塗装することが出来る。塗装方法としては、例え
ば吹付塗装、流し塗り等により建材基材表面に塗
装されるが、１〜10mm程度の厚膜塗膜も可能であ
るのでパターンローラー等を利用した凹凸模様仕
上げも可能であり、常温あるいは100℃以下の温
度で強制乾燥させる。 以下実施例により本発明を説明する。なお実施
例中で部及び％は重量基準である。 実施例１〜３及び比較例１〜４ 第１表の水性被覆組成物を石綿スレート板表面
に乾燥膜厚約1.5mmになるように吹付塗布し、常
温で７日間放置することにより塗膜を硬化せしめ
た。 得られた石綿スレート板の密着性、耐水性試
験、凍結融解サイクル試験、促進耐侯性試験の各
試験結果を第１表の下段に示した。なお試験方法
及び評価は下記の通り行なつた。 (1) 密着性 試験方法：塗膜の２mmゴバン目セロフアンテー
プハクリ試験 評価：◎…50／50、〇…49／50〜26／50、×…
25／50以下 (2) 耐水性試験 試験方法：水道水に１ケ月浸漬 評価：◎…全く異常なし、〇…極く一部異常あ
り、×…全面異常あり (3) 凍結融解サイクル試験 試験方法：〔−20℃×16時間凍結→室温×８時
間〕35サイクル 評価：◎…全く異常なし、〇…極く一部異常あ
り、×…全面異常あり（クラツク有） (4) 促進耐侯性試験 試験方法：サンシヤインカーボン2000時間照射 評価：◎…全く異常なし、〇…極く一部異常あ
り、×…全面異常有（チヨーキング有） 第１表より明らかな如く本発明の水性被覆組成
物は優れた塗膜性能を有していたが、半水セツコ
ウを過剰に添加した比較例１、エポキシ樹脂を含
まない比較例２、スチレンを過剰に含むアクリル
樹脂を使用した比較例３、酢酸ビニル樹脂を使用
した比較例４はいずれも塗膜性能が劣つていた。

【表】

【表】 実施例 ４〜６ 実施例１、２、３の水性被覆組成物を未硬化セ
ツコウ板表面に乾燥膜厚約1.5mmになるように吹
付塗布し、指触乾燥させ、次いで80℃で20分間加
熱後、室温で４日間放置した。得られた塗膜は実
施例１、２、３と同様優れた塗膜性能を有してい
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a)() アクリル酸又はメタクリル酸エステ
   ル共重合エマルジヨン樹脂（エステルは炭素
   数１〜８のアルキル基）あるいは前記アクリ
   ル酸又はメタクリル酸エステルとスチレンと
   の共重合エマルジヨン樹脂（スチレン含量は
   30重量％以下）固形分 ………２〜15重量％ () ビスフエノール型エポキシエマルジヨン
   樹脂固形分 ………１〜５重量％ () 充填剤 ………25〜70重量％ () α型又はβ型半水セツコウ
   ………20〜60重量％ () 着色顔料 ………１〜５重量％ () 前記エポキシエマルジヨン樹脂の0.8〜
   1.2当量のポリアミド樹脂又は脂肪族多価ア
   ミン硬化剤からなり、かつ［（）＋（）］／
   （）の重量比が0.15〜0.28の範囲であるΩ
   7.5〜9.5の混合物100重量部 ならびに (b) 水15〜70重量部 からなる粘度50〜1000ポイズの水性被覆組成物。 ２ 前記［（）＋（）］／［（）＋（）＋（
   ）］
   の重量比が0.2〜0.45の範囲であることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の水性被覆組成
   物。 ３ 前記アクリル共重合エマルジヨン樹脂の最低
   造膜温度が５℃以下であることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項記載の水性被覆組成物。