JP2006117812A - 無機板用水分散性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】 耐水性、耐温水性等の特性に加え、基材及び上塗り塗料双方との密着性にも優れる無機板用水分散性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】 無機板用水分散性樹脂組成物は、アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル等からなる主単量体成分(a)と、酸基含有重合性不飽和モノマー(b)と、シリル基含有重合性不飽和モノマー(c)とを含む特定組成の不飽和単量体混合物が、単量体総量に対して0.3〜6重量%の反応性界面活性剤(d)の存在下で乳化重合されたビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンと、式:M2O・xSiO2(式中、Mはアルカリ金属、xは2.0〜7.5の正の数を示す)で表される水溶性珪酸塩(B)とを、前記(A)と(B)の比率(固形分重量比)が(A)/(B)=1/10〜10/1となる割合で含む。
【選択図】 なし

Description

本発明は水分散性樹脂組成物に関し、より詳しくは、フレキシブルボード、珪酸カルシウム板、ALC板などの窯業系サイディング基材や、モルタル、コンクリート基材などの無機質系多孔質板の表面処理剤、プライマー等として特に好適な無機板用水分散性樹脂組成物に関する。
フレキシブルボード、珪酸カルシウム板、ALC板、石膏スラグパーライト、木片セメント板、プレキャストコンクリート板などの窯業系サイディング基材や、モルタル、コンクリート基材等の無機質系多孔質基材は、耐久性向上および美観のために、通常表面塗装が施される。この塗装に際しては、塗料を直接基材へ塗布すると基材への付着性が不良となったり、吸い込みムラが生じたりするので、基材にプライマー塗装が施される。したがって、この目的に用いられるプライマーには、浸透・含浸性、耐水性、耐アルカリ性、更には耐温水および沸騰水性、耐侯性、耐冷熱繰り返し性、使用時までの安定性はもちろん、基材及び上塗り塗料双方との密着性が良好であることが要求される。
従来、このようなプライマーとして、水溶性珪酸塩と合成樹脂とを含む水分散性樹脂組成物が知られている。例えば、特開平7−144979号公報には、水溶性珪酸塩と、アクリル系合成樹脂エマルジョン及び/又は水溶性樹脂溶液とを含む無機板用プライマー組成物が開示されており、アクリル系合成樹脂としては、アクリル酸エステル共重合体、スチレン・アクリル酸エステル共重合体等が記載されている。しかしながら、上記公報記載の組成物では、多孔質基材への樹脂組成物の含浸性が弱く、下地補強効果が乏しいため、多孔質基材との密着性、耐水性、特に耐温水性、耐沸騰水性、耐アルカリ性、耐冷熱繰り返し性等が不十分であるという問題点があった。
また、特開平7−102241号公報には、アクリルエマルジョン樹脂と珪酸リチウムとを含む無機質系多孔質基材用シーラーが記載されている。この公報の実施例によれば、アクリル樹脂として、メチルメタクリレート/ブチルアクリレート共重合体が用いられている。また、特開平2−308887号公報には、カルボキシル基及びアルコキシシリル基を有するビニル共重合体エマルジョンと珪酸リチウムとを、固形分重量比で前者:後者=40:60〜90:10の割合で含むシーラー用水性樹脂組成物が記されている。しかしながら、これらの公報に記載の組成物は、いずれも使用時までの保存安定性が悪く、多孔質基材との密着性が不十分であるという問題点があった。
特開平7−144979号公報 特開平7−102241号公報 特開平2−308887号公報
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、耐水性、耐アルカリ性、耐温水性、耐沸騰水性、耐侯性、耐冷熱繰り返し性、使用時までの安定性に加え、基材及び上塗り塗料双方との密着性にも優れる無機板用水分散性樹脂組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の特性に加え、無機質基材への含浸性に著しく優れる無機板用水分散性樹脂組成物を提供することにある。
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特定組成の単量体混合物を反応性界面活性剤の存在下で乳化重合して得られる合成樹脂エマルジョンと水溶性珪酸塩とを特定の割合で配合することにより、またさらに特定量のシリコーン界面活性剤を添加、混合することにより、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル、スチレン系モノマー、(メタ)アクリロニトリル及びアミド結合含有ビニルモノマーからなる群より選択された少なくとも1種のモノマーからなる主単量体成分(a)と、0.1〜10重量%の酸基含有重合性不飽和モノマー(b)と、0.1〜5重量%のシリル基含有重合性不飽和モノマー(c)とからなる不飽和単量体混合物が、該不飽和単量体混合物の総量に対して0.3〜6重量%の反応性界面活性剤(d)の存在下で乳化重合されたビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンと、下記式(1)
2O・xSiO2 (1)
(式中、Mはアルカリ金属を示し、xは2.0〜7.5の正の数を示す)
で表される水溶性珪酸塩(B)とを、固形分重量比で前記(A)と(B)の比率が(A)/(B)=1/10〜10/1となる割合で含む無機板用水分散性樹脂組成物を提供する。
この水分散性樹脂組成物は、さらに、ビニル共重合体(A)と水溶性珪酸塩(B)の総量(固形分)に対して0.1〜10重量%のシリコーン界面活性剤を含んでいてもよい。前記シリコーン界面活性剤として、例えば、下記式(2)
Figure 2006117812
(式中、R1は水素原子又はアルキル基を示す。m及びnは正の整数を示す。a及びbは、それぞれ、0〜100の整数を示す)
で表される変性シリコーン、下記式(3)
Figure 2006117812
(式中、R2は水素原子又はアルキル基を示す。pは正の整数を示す。c及びdは、それぞれ、0〜100の整数を示す)
で表される変性シリコーン、及び下記式(4)
Figure 2006117812
(式中、R3はヒドロキシル基又はアルコキシ基を示し、R4は水素原子又はアルキル基を示す。A1及びA2は、それぞれ、−C24−基、又は−C36−基を示す。q及びrは正の整数を示し、e、f、g、hは、それぞれ、0〜100の整数を示す)
で表される変性シリコーンよりなる群から選択された少なくとも1種の変性シリコーンを使用できる。
本発明の無機板用水分散性樹脂組成物は、耐水性、耐アルカリ性、耐温水性、耐沸騰水性、耐侯性、耐冷熱繰り返し性、保存安定性に優れる。また、基材及び上塗り塗料双方との密着性にも優れる。さらに、シリコーン界面活性剤を含む水分散性樹脂組成物は、無機質基材に対して優れた浸透、含浸性を示し、特に密着性に優れる。
本発明において、ビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンは、主単量体成分(a)と、酸基含有重合性不飽和モノマー(b)と、シリル基含有重合性不飽和モノマー(c)とからなる不飽和単量体混合物を反応性界面活性剤(d)の存在下で乳化重合して得られるエマルジョンである。
主単量体成分(a)は、アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)、スチレン系モノマー(a-2)、(メタ)アクリロニトリル(a-3)及びアミド結合含有ビニルモノマー(a-4)からなる群より選択された少なくとも1種のモノマーからなる。
アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらの1種又は2種以上が適宜組み合わされ使用される。なかでも、アルキル基の炭素数が1〜10の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。
スチレン系モノマー(a-2)としては、スチレンのほかに、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。これらのモノマーは1種又は2種以上組み合わせて使用できる。
アミド結合含有ビニルモノマー(a-4)としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、α−エチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタクリルアミド、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
上記の主単量体成分(a)のうち、アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)、スチレン系モノマー(a-2)、(メタ)アクリロニトリル(a-3)は、共重合後、プライマーとして用いられたとき、皮膜に硬さ、柔軟性、可撓性を、個々の要求に応じて付与し、皮膜の耐久性を保持する特徴を与える。また、アミド結合含有ビニルモノマー(a-4)を共重合に用いると、ビニル共重合体(A)と水溶性珪酸塩(B)との相溶性が高められ、水性プライマーの保存安定性が向上する。
主単量体成分(a)としては、良好な成膜性を得るためには、少なくとも前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)を用いるのが好ましく、特に前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)とスチレン系モノマー(a-2)とを併用するのが好ましい。また、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)、又は(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)及びスチレン系モノマー(a-2)とともに、(メタ)アクリロニトリル(a-3)及び/又はアミド結合含有ビニルモノマー(a-4)を用いるのも好ましい。
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a-1)の量は、前記主単量体成分(a)の総量に対して、例えば30〜100重量%、好ましくは35〜80重量%、さらに好ましくは40〜70重量%程度である。スチレン系モノマー(a-2)の量は、前記主単量体成分(a)の総量に対して、例えば0〜70重量%、好ましくは20〜65重量%、さらに好ましくは30〜60重量%程度である。また、(メタ)アクリロニトリル(a-3)の量は、前記主単量体成分(a)の総量に対して、通常0〜20重量%(例えば1〜20重量%)、好ましくは0〜10重量%(例えば1〜10重量%)程度であり、アミド結合含有ビニルモノマー(a-4)の量は、前記主単量体成分(a)の総量に対して、通常0〜20重量%(例えば1〜20重量%)、好ましくは0〜10重量%(例えば1〜10重量%)程度である。
酸基含有重合性不飽和モノマー(b)としては、例えばカルボキシル基、スルホン酸基およびリン酸基等から選ばれる少なくとも1つの酸基を分子内に有するエチレン性不飽和化合物を使用できる。
酸基含有重合性不飽和モノマー(b)のうち、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、α−エチルアクリル酸、β−エチルアクリル酸、β−プロピルアクリル酸、β−イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸およびフマール酸等が挙げられる。スルホン酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、p−ビニルベンゼンスルホン酸、p−アクリルアミドプロパンスルホン酸、t−ブチルアクリルアミドスルホン酸等が挙げられる。リン酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレートのリン酸モノエステル、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートのリン酸モノエステルなどが挙げられ、これらは商品名「ライトエステルPM」(共栄社化学社製)として市販されている。酸基含有重合性不飽和モノマー(b)は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
酸基含有重合性不飽和モノマー(b)は、得られる樹脂エマルジョンの保存安定性、機械的安定性、凍結に対する安定性等の諸安定性を向上させ、塗膜形成時における無機質基材との密着性を高め、水溶性珪酸塩(B)との混和性を助けるための必須成分である。
上記モノマー(b)の中でも、上記諸安定性向上や密着性付与効果の観点から、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーが好ましい。カルボキシル基含有重合性不飽和モノマーの量は、酸基含有重合性不飽和モノマー(b)の総量に対して、50重量%以上であるのが好ましく、より好ましくは80重量%以上である。
酸基含有重合性不飽和モノマー(b)の使用量は、不飽和単量体混合物の総量[=モノマー成分(a)、(b)及び(c)の総量]に対して0.1〜10重量%である。モノマー(b)の使用量が0.1重量%未満では、合成樹脂エマルジョンの諸安定性が悪く、無機質基材との密着性が劣り、水溶性珪酸塩(B)との混和性が不十分で、水分散性樹脂組成物の貯蔵安定性に支障をきたす。一方、10重量%を超えると、水分散性樹脂組成物の耐水性、耐アルカリ性が低下する。モノマー(b)の前記使用量は、好ましくは0.5〜5重量%である。
シリル基含有重合性不飽和モノマー(c)としては、分子内にシリル基を有する不飽和モノマーであれば特に限定されないが、例えば、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基(C1-4アルコキシ−シリル基等)を含有するモノマー(シリル基含有アクリル系モノマー等)が挙げられる。
これらシリル基含有重合性不飽和モノマー(c)を共重合に用いることによって、無機質基材との親和性が増し、密着性が改善されるとともに、塗膜の耐水性、とりわけ耐温水性、耐沸騰水性が向上する。また、耐侯性も向上する。
シリル基含有重合性不飽和モノマー(c)の使用量は、不飽和単量体混合物の総量に対して0.1〜5重量%であり、より好ましくは0.5〜3重量%である。モノマー(c)の使用量が0.1重量%未満では上記特徴が出ず、5重量%より多い場合は、凝集により重合安定性、貯蔵安定性、造膜性の低下につながる。
本発明の乳化重合において用いられる反応性界面活性剤(d)は、特に制限されるものではなく、重合性不飽和基等の反応性基を含む基と、ノニオン系親水基やアニオン系親水基などの界面活性作用を発現する基とを有するいかなる反応性界面活性剤を用いてもよい。前記重合性不飽和基等の反応性基を含む基としては、例えば、ビニル基、アリル基、メタリル基、アリルオキシ基、メタリルオキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。
代表的な反応性界面活性剤には、例えば、下記式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)又は(11)で表される化合物が含まれる。
Figure 2006117812
(式中、A3は炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基、R5は水素原子又はメチル基、R6は炭素数7〜24の炭化水素基又は炭素数7〜24のアシル基、Xは水素原子、又はノニオン系若しくはアニオン系の親水基、sは0〜100の整数を示す)
Figure 2006117812
(式中、A4は炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基、R7は炭素数1〜18の炭化水素基、R8は水素原子又は炭素数1〜18の炭化水素基、tは2〜200の整数、Mはアルカリ金属又はNH4を示す)
Figure 2006117812
(式中、A5は炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基、R9は水素原子又はメチル基、R10は水素原子又はアルキル基、uは0〜100の整数、Mはアルカリ金属又はNH4を示す)
Figure 2006117812
(式中、R11は置換基を有していてもよい炭化水素基、R12は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金属又はNH4を示す)
Figure 2006117812
(式中、R13は置換基を有していてもよい炭化水素基、R14は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金属又はNH4を示す)
Figure 2006117812
(式中、Φは多官能フェニル基、A6、A7は、それぞれ炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基、R15は水素原子又はメチル基、v、wは、それぞれ1〜100の整数、Mはアルカリ金属又はNH4を示す)
Figure 2006117812
(式中、A8は炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基、R16は水素原子又はメチル基、Mはアルカリ金属又はNH4を示す)
前記式(5)において、A3における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基としては、例えば、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン基、又はこれらに、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、ヒドロキシル基、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ基等のC1-4アルコキシ基など)などの置換基が結合したアルキレン基などが挙げられる。R6における炭素数7〜24の炭化水素基としては、例えば、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル基などのアルキル基;オクテニル、デセニル基などのアルケニル基;4−メチルフェニル、4−プロピルフェニル、4−オクチルフェニル、4−ノニルフェニル、4−デシルフェニル、4−ドデシルフェニル、4−テトラデシルフェニル、4−ヘキサデシルフェニル基などのアルキルアリール基などが挙げられる。R6における炭素数7〜24のアシル基としては、オクタノイル、ノナノイル、ドデカノイル、テトラデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、4−ノニルベンゾイル基などの脂肪族、脂環式又は芳香族アシル基が挙げられる。sは、好ましくは0〜50程度の整数である。
Xにおけるノニオン系若しくはアニオン系の親水基としては、例えば、ポリオキシアルキレン基や、スルホン酸基、カルボキシル基等を含む種々の基が挙げられるが、代表的な基として、下記式(12)
Figure 2006117812
(式中、A9は炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基、Mはアルカリ金属又はNH4、xは0〜100の整数を示す)
で表される基が例示される。A9における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基としては、前記A3における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基と同様のものが挙げられる。Mにおけるアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。xは、好ましくは0〜30程度の整数である。
式(6)において、A4における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基としては、前記A3における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基と同様のものが挙げられる。R7、R8における炭素数1〜18の炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル基などのアルキル基;ビニル、アリル、ヘキセニル、オクテニル、ノネニル、デセニル基などのアルケニル基;ベンジル、2−フェニルエチル、3−フェニルプロピル、4−フェニルブチル基などのアラルキル基などが挙げられる。これらの中でも炭素数4〜18の炭化水素基が特に好ましい。Mにおけるアルカリ金属は前記と同様である。pは好ましくは2〜50程度の整数である。
式(7)において、A5における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基としては、前記A3における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基と同様のものが挙げられる。R10におけるアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル基などの炭素数1〜20程度のアルキル基等が挙げられる。uは、好ましくは0〜50程度の整数である。Mにおけるアルカリ金属は前記と同様である。
式(8)及び式(9)において、R11、R13における置換基を有していてもよい炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル基などのアルキル基;ビニル、アリル、ヘキセニル、オクテニル、デセニル基などのアルケニル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などのアリール基;ベンジル、2−フェニルエチルなどのアラルキル基;又はこれらに、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)、ヒドロキシル基、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ基等のC1-4アルコキシ基など)などの置換基が結合した炭化水素基などが挙げられる。Mは前記と同様である。
式(10)において、A6、A7における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基としては、前記A3における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基と同様のものが挙げられる。v、wは、好ましくは1〜50程度の整数である。Mにおけるアルカリ金属は前記と同様である。式(10)で表される反応性界面活性剤として、日本乳化剤(株)製の商品名「アントックスMS−60」等が市販されている。
式(11)において、A8における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基としては、前記A3における炭素数2〜4の置換若しくは無置換のアルキレン基と同様のものが挙げられる。Mにおけるアルカリ金属は前記と同様である。
反応性界面活性剤(d)は、前記モノマー成分(a)、(b)及び(c)と共重合、またはグラフトし、重合後は高分子量の重合体の構成単位として存在する。そのため非反応性の一般乳化剤が重合後も水相中にフリーに水溶性のまま低分子の形で存在し、最終的に得られた樹脂分散液のキャストフィルムがそのために耐水性と接着性の劣るものとなるのに対し、反応性界面活性剤を用いて得られた樹脂分散液のキャストフィルムは高度な耐水性と接着性を発揮する。
反応性界面活性剤(d)の乳化重合における使用量は、不飽和単量体混合物の総量に対して、0.3〜6重量%である。この使用量が0.3重量%未満の場合は、乳化重合の安定性が悪く、重合中にグリッツが発生しやすく、また重合後得られた樹脂分散液の安定性が劣り、水溶性珪酸塩(B)との混和性も劣る。また6重量%を超えると、耐水性、特に耐温水性、耐沸騰水性、耐アルカリ性、密着性、冷熱繰り返し性などに支障をきたす可能性がある上、経済性などにおいて問題となる場合も想定され、好ましくない。
これら反応性界面活性剤(d)とともに、乳化能を有する親水性モノマー、例えばビニルスルホン酸ソーダ、メタアリルスルホン酸ソーダ(SMAS)やパラスチレンスルホン酸ソーダ(NaSS)の乳化重合時での併用は、塗膜の耐水性を低下させることなく、重合安定性や貯蔵安定性、水溶性珪酸塩(B)との混和安定性を向上させる効果があり、好ましい場合が多い。これらの乳化能を有する親水性モノマーの使用量は、前記不飽和単量体混合物の総量に対して、0〜6重量%(例えば0.3〜6重量%)程度である。
本発明では、また、耐水性、耐アルカリ性、耐温水性、耐沸騰水性、保存安定性、基材等との密着性などの特性を損なわない範囲で、前記以外の重合性不飽和モノマーを共重合させてもよい。このような重合性不飽和モノマーの使用量は、モノマー成分(a)、(b)及び(c)の総量に対して、例えば20重量%以下、好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは5重量%以下である。
乳化重合は、前記モノマー成分(a)、(b)及び(c)を水性分散液中で、ラジカル重合開始剤及び反応性界面活性剤(d)の存在下、撹拌下に加熱することによって実施できる。反応温度は例えば30〜100℃程度、反応時間は例えば1〜10時間程度が好ましい。水と反応性界面活性剤とを仕込んだ反応容器にモノマー混合液又はモノマープレ乳化液を一括添加又は暫時滴下することによって反応温度の調節を行うとよい。
ラジカル重合開始剤としては、通常アクリル樹脂の乳化重合で使用される公知の開始剤が使用できる。具体的には、水溶性のフリーラジカル重合開始剤として、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素などや、これらの酸化剤と、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ロンガリット、アスコルビン酸等の還元剤との組み合わせからなるいわゆるレドックス系開始剤などが、それぞれ水溶液の形で使用される。
また、乳化重合の際、メルカプタン系化合物や低級アルコール等の分子量調節のための助剤(連鎖移動剤)を併用することは、乳化重合を進める上で、また例えば無機質基材にへの接着力を改善する上で好ましい場合も多く、適宜状況に応じて行われる。
乳化重合の方法としては、通常の一段連続モノマー均一滴下法、多段モノマーフィード法であるコア・シェル重合法、重合中にフィードするモノマー組成を連続的に変化させるパワーフィード重合法等、いずれの重合法もとることができる。
このようにして、ビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンが調製される。ビニル共重合体(A)の重量平均分子量は、特に限定されないが、一般的に5万〜100万程度であり、好ましくは20万〜80万程度である。また、ビニル共重合体(A)のガラス転移温度は、特に限定されるものではないが、一般に60℃以下、好ましくは−30℃〜60℃の範囲である。
かくして得られる合成樹脂エマルジョンの粒子径は、ビニル共重合体(A)及び水溶性珪酸塩(B)の使用時までの混和安定性と、基材への塗布後の皮膜状態での相溶性との兼ね合いから、0.01〜1μm程度が適切であり、0.03〜0.8μmがより好ましい。
合成樹脂エマルジョンには、塩基性化合物等の添加剤を添加してもよい。塩基性化合物としては、アンモニア、各種アミン類、アルカリ金属塩等が挙げられる。塩基性化合物を加えることによって合成樹脂エマルジョン中に含まれる酸の一部又は全量が中和され、合成樹脂エマルジョンの安定性が確保される。なお、塩基性化合物等の添加剤は、合成樹脂エマルジョンと水溶性珪酸塩とを混合した後に添加してもよい。
次に、前記式(1)で表される水溶性珪酸塩(B)について説明する。式(1)中のMはアルカリ金属を示す。該アルカリ金属のなかでも、Li、Na、Kが好ましい。また、式(1)中のxは2.0〜7.5の正の数を示す。xが2.0未満であると、得られるプライマー組成物の耐水性が劣り、一方、xが7.5を超えると得られるプライマー組成物の基材への密着性が劣る。好ましいxの値は2.0〜4.5の範囲である。
水溶性珪酸塩(B)は、通常水溶液として用いられる。水溶性珪酸塩(B)の水溶液は完全に溶解した状態であるのが好ましい。コロイド状のものを用いた場合には、基材への浸透性や密着性が劣る。水溶性珪酸塩(B)は単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
本発明の水分散性樹脂組成物は、ビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンと水溶性珪酸塩(B)とを、前記(A)と(B)の比率(固形分重量比)が(A)/(B)=1/10〜10/1となるような割合で含む。ビニル共重合体(A)の配合量が上記範囲よりも大きいと、上塗り塗料との密着性は良くなるが、無機質基材との密着性が悪くなる。一方、ビニル共重合体(A)の配合量が上記範囲より小さいと、無機質基材との密着性は良くなるが、上塗り塗料との密着性が悪くなる。より適切な配合割合は、(A)/(B)=1/5〜5/1である。
本発明の水分散性樹脂組成物は、ビニル共重合体(A)のエマルジョンと水溶性珪酸塩(B)に加えて、シリコーン界面活性剤を含んでいてもよい。シリコーン界面活性剤の含有量は、例えば、前記(A)及び(B)の総量(固形分)に対して0.1〜10重量%程度である。シリコーン界面活性剤は、水分散性樹脂組成物の表面張力を低下させ、プライマーに濡れ、湿潤、浸透、乳化、分散、消泡などの優れた特性を付与し、プライマーの無機質基材への浸透、含浸性を向上させ、密着性を高めるとともに上塗り適性を改善する。添加量が0.1重量%より少ない場合は、基材への濡れ、浸透、含浸性が向上せず、前記改善効果が小さい。また、10重量%より多く用いた場合は、逆にワキ、発泡の原因となり、フクレ発生などの弊害が伴い、却って好ましくない。シリコーン界面活性剤のより好ましい添加量は、前記(A)及び(B)の総量(固形分)に対して0.5〜5重量%である。シリコーン界面活性剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。
シリコーン界面活性剤としては、界面活性作用を有するシリコーン化合物であれば特に限定されないが、例えば、分子内にポリオキシアルキレン基(ポリエーテル基)を有するポリエーテル変性シリコーンなどが例示される。前記ポリオキシアルキレン基には、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基などが含まれる。
シリコーン界面活性剤は、ポリオキシアルキレン基等の親水性基の位置によって、ペンダント型(側鎖変性シリコーン)、末端変性型(末端変性シリコーン)、末端側鎖変性型(末端側鎖変性シリコーン)、ABN型(オルガノシロキサン部位と親水性部位とが交互に結合しているもの)などに分類される。
好ましいシリコーン界面活性剤として、前記式(2)、(3)、(4)で表される変性シリコーンが挙げられる。式(2)で表される変性シリコーンはペンダント型、式(3)で表される変性シリコーンは末端変性型、式(4)で表される変性シリコーンはABN型にそれぞれ含まれる。
式(2)中、R1におけるアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル基などの炭素数1〜20程度のアルキル基等が挙げられる。好ましいR1は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。m及びnは、好ましくは、それぞれ1〜100の整数である。a及びbは、それぞれ、0〜100の整数を示し、好ましくは0〜50である。
式(3)中、R2におけるアルキル基は前記R1と同様である。好ましいR2は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。pは、好ましくは1〜100の整数である。c及びdは、それぞれ、0〜100の整数を示し、好ましくは0〜50である。
式(4)中、R3におけるアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロピルオキシ、ブトキシ、イソブチルオキシ、s−ブチルオキシ、t−ブチルオキシ、ヘキシルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ、ヘキサデシルオキシ基などの炭素数1〜20程度のアルコキシ基等が挙げられる。好ましいR3はヒドロキシル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基である。R4におけるアルキル基は前記R1と同様である。好ましいR4は水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。A1及びA2は、それぞれ、−C24−基、又は−C36−基を示す。q及びrは、好ましくは、それぞれ1〜100の整数である。e、f、g、hは、それぞれ、0〜100の整数を示し、好ましくは0〜50の整数である。
シリコーン界面活性剤は、例えば、商品名「SILWET」[日本ユニカー(株)製]等として市販されている。
本発明の水分散性樹脂組成物は、ビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンと水溶性珪酸塩(B)と、必要に応じてシリコーン界面活性剤とを混合することによって得られる。添加順序は問わない。この混合の際に、メチルセロソルブ、カルビトール、トリエチレングリコール、テキサノール等の造膜助剤を用いてもよい。また、樹脂組成物には、必要に応じて、消泡剤、増粘剤、凍結安定剤、他の湿潤剤、顔料、水溶性樹脂、浸透助剤などの公知の添加剤を配合してもよい。
本発明の水分散性樹脂組成物によれば、ビニル共重合体(A)と水溶性珪酸塩(B)との相溶性が良いために、基材への塗布時や皮膜形成状態のいずれにおいてもプライマー組成物の均質状態を保つことができる。さらに、シリコーン界面活性剤の添加、混合により、プライマーの表面張力が低下し、より一層基材への濡れ、浸透、含浸特性が高まり、その結果、基材との密着性が非常に良好であり、かつ上塗り塗料との密着性も良好である。
水分散性樹脂組成物中のビニル共重合体(A)の含有量は、用途に応じて適宜設定できるが、一般には、5〜70重量%程度である。
本発明の水分散性樹脂組成物は、フレキシブルボード、珪酸カルシウム板、ALC板、石膏スラグパーライト、木片セメント板、プレキャストコンクリート板などの窯業系サイディング基材や、モルタル、コンクリート基材等の無機質系多孔質基材(多孔質無機質板)のプライマーとしての使用に適している。特に多孔質無機質板のプライマーとして好適である。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。以下において「部」及び「%」は特に断りのない限り、すべて重量基準である。
実施例1
撹拌機、温度計、滴下ロート、還流冷却器を備えた通常のアクリル系樹脂エマルジョン製造用の反応容器に、水300部と下記式(13)
Figure 2006117812
で表される反応性界面活性剤[商品名「アデカリアソープSE−10N」、旭電化工業(株)製](d1)2部を仕込み、75℃に昇温した。別途、次に示すモノマー、乳化剤及び水の混合液を高圧ホモジナイザーを用いて均一に乳化し、モノマー乳化液として滴下ロートに仕込んだ。
(モノマー乳化液)
反応性界面活性剤(d1) 10部
SM(スチレン)(a1) 220部
2EHA(アクリル酸2−エチルヘキシル)(a2) 198部
MAA(メタクリル酸)(b1) 8部
シリル基含有重合性不飽和モノマー[商品名「A−174」、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、日本ユニカー(株)製](c1) 7部
水 200部
また、別途、次に示す滴下用開始剤水溶液を別の滴下ロートに仕込んだ。
(滴下用開始剤水溶液)
過硫酸カリウム 1部
水 50部
次に、前記反応容器内に、前記モノマー乳化液の5%を添加し、75℃に加熱後、前記滴下用開始剤水溶液の5%を投入し、10分間プレ重合反応を行った。この間反応容器の内温は自動的に80℃に上昇した。その後、残りのモノマー乳化液及び滴下用開始剤水溶液を80℃で3時間かけて一定速度で同反応容器内に滴下した。滴下終了後80℃に保持して1時間熟成反応を行い、室温に冷却した後、アンモニア水(25%)4部を反応容器内に投入し、水性樹脂分散液(合成樹脂エマルジョン)を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.2重量%、pHは8.2であった。
次に、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.334である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.2重量%、pH11.3であった。
実施例2
撹拌機、温度計、滴下ロート、還流冷却器を備えた通常のアクリル系樹脂エマルジョン製造用の反応容器に、水300部と前記式(13)で表される反応性界面活性剤[商品名「アデカリアソープSE−10N」、旭電化工業(株)製](d1)2部を仕込み、75℃に昇温した。別途、次に示すモノマー、乳化剤及び水の混合液を高圧ホモジナイザーを用いて均一に乳化し、モノマー乳化液として滴下ロートに仕込んだ。
(モノマー乳化液)
反応性界面活性剤(d1) 5部
NaSS(パラスチレンスルホン酸ソーダ) 5部
SM(スチレン)(a1) 220部
2EHA(アクリル酸2−エチルヘキシル)(a2) 198部
MAA(メタクリル酸)(b1) 8部
シリル基含有重合性不飽和モノマー[商品名「A−174」、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、日本ユニカー(株)製](c1) 7部
水 200部
また、別途、次に示す滴下用開始剤水溶液を別の滴下ロートに仕込んだ。
(滴下用開始剤水溶液)
過硫酸カリウム 1部
水 50部
次に、前記反応容器内に、前記モノマー乳化液の5%を添加し、75℃に加熱後、前記滴下用開始剤水溶液の5%を投入し、10分間プレ重合反応を行った。この間反応容器の内温は自動的に80℃に上昇した。その後、残りのモノマー乳化液及び滴下用開始剤水溶液を80℃で3時間かけて一定速度で同反応容器内に滴下した。滴下終了後80℃に保持して1時間熟成反応を行い、室温に冷却した後、アンモニア水(25%)4部を反応容器内に投入し、水性樹脂分散液(合成樹脂エマルジョン)を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.3重量%、pHは8.1であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.335である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.2重量%、pH11.0であった。
実施例3
実施例1において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、同量の下記式(14)
Figure 2006117812
で表される反応性界面活性剤[商品名「アクアロンHS−10」、第一工業製薬(株)製](d2)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液(合成樹脂エマルジョン)を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.5重量%、pHは8.2であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.336である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.2重量%、pH11.2であった。
実施例4
実施例1において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、同量の下記式(15)
Figure 2006117812
(式中、Rはアルキル基を示し、q=10である)
で表される反応性界面活性剤[商品名「アデカリアソープSR−10」、旭電化工業(株)製](d3)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液(合成樹脂エマルジョン)を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.2重量%、pHは8.1であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.334である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.0重量%、pH11.2であった。
実施例5
実施例1において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、2.5倍量の下記式(16)
Figure 2006117812
で表される反応性界面活性剤[商品名「ラテムルS−180A」、花王(株)製](d4)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液(合成樹脂エマルジョン)を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は43.5重量%、pHは8.0であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.329である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度14.6重量%、pH11.1であった。
実施例6
実施例1において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、2.5倍量の下記式(17)
Figure 2006117812
(式中、Rはアルキル基を示す)
で表される反応性界面活性剤[商品名「エレミノールJS−2」、三洋化成工業(株)製](d4)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液(合成樹脂エマルジョン)を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は43.6重量%、pHは8.2であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.329である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度14.7重量%、pH11.1であった。
実施例7
実施例1で得られた水分散性樹脂組成物に、シリコーン界面活性剤[商品名「SILWET L−77」、日本ユニカー(株)製、前記式(2)で表されるペンダント型]を、前記水分散性樹脂組成物の固形分100部に対して1部添加して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。
実施例8
実施例1で得られた水分散性樹脂組成物に、シリコーン界面活性剤[商品名「SILWET L−77」、日本ユニカー(株)製、前記式(2)で表されるペンダント型]を、前記水分散性樹脂組成物の固形分100部に対して0.5部添加して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。
実施例9
実施例1で得られた水分散性樹脂組成物に、シリコーン界面活性剤[商品名「SILWET FZ−2163」、日本ユニカー(株)製、前記式(2)で表されるペンダント型]を、前記水分散性樹脂組成物の固形分100部に対して0.5部添加して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。
実施例10
実施例1で得られた水分散性樹脂組成物に、シリコーン界面活性剤[商品名「SILWET SS−2801」、日本ユニカー(株)製、前記式(3)で表される末端変性型]を、前記水分散性樹脂組成物の固形分100部に対して0.5部添加して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。
実施例11
実施例1で得られた水分散性樹脂組成物に、シリコーン界面活性剤[商品名「SILWET FZ−2208」、日本ユニカー(株)製、前記式(4)で表されるABN型]を、前記水分散性樹脂組成物の固形分100部に対して0.5部添加して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。
実施例12
実施例5で得られた水分散性樹脂組成物に、シリコーン界面活性剤[商品名「SILWET FZ−2163」、日本ユニカー(株)製、前記式(2)で表されるペンダント型]を、前記水分散性樹脂組成物の固形分100部に対して0.5部添加して、目的の水分散性樹脂組成物を得た。
比較例1
実施例1において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、同量の非反応型乳化剤(商品名「ハイテノール08E」、第一工業製薬(株)製)(d′)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.5重量%、pHは8.3であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.336である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.3重量%、pH11.2であった。
比較例2
実施例2において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、同量の非反応型乳化剤(商品名「ハイテノール08E」、第一工業製薬(株)製)(d′)を用いた以外は、すべて実施例2と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.3重量%、pHは8.0であった。
次に、実施例2と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.335である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.0重量%、pH11.0であった。
比較例3
実施例1において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、同量の非反応型乳化剤(商品名「ハイテノールN08」、第一工業製薬(株)製)(d′′)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.4重量%、pHは8.2であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.335である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.2重量%、pH11.1であった。
比較例4
実施例2において、反応性界面活性剤(商品名「アデカリアソープSE−10N」)(d1)の代わりに、同量の非反応型乳化剤(商品名「ハイテノールN08」、第一工業製薬(株)製)(d′′)を用いた以外は、すべて実施例2と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.2重量%、pHは8.2であった。
次に、実施例2と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.334である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.1重量%、pH11.2であった。
比較例5
実施例1において、モノマーとしてMAA(b1)8部の代わりに、MMA(メタクリル酸メチル)(a3)8部を用いた点以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行ったが、反応途中でゲル化した。
比較例6
実施例1において、モノマーとしてシリル基含有重合性不飽和モノマー(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)(c1)7部の代わりに、MMA(メタクリル酸メチル)(a3)7部を用いた点以外は、すべて実施例1と同様にして乳化重合を行い、水性樹脂分散液を得た。
この水性樹脂分散液の固形分濃度は44.2重量%、pHは8.3であった。
次に、実施例1と同様、上記で得られた水性樹脂分散液85重量部に、珪酸ソーダ水溶液[式(1)におけるx=4、濃度30重量%、商品名「珪酸ソーダ4号」、(株)トクヤマ製]375重量部を混合し、水540重量部で希釈して、水分散性樹脂組成物を得た。ビニル共重合体と珪酸塩の比率(固形分重量比)は、前者/後者=0.334である。この水分散性樹脂組成物は、固形分濃度15.1重量%、pH11.2であった。
性能評価試験
実施例及び比較例において得られた各水分散性樹脂組成物について、以下のようにしてプライマーとしての性能評価試験を行った。試験結果を表1に示す。
(1)保存安定性
水分散性樹脂組成物を密閉容器に入れ、この密閉容器を50℃の熱風乾燥機中で7日間放置した。放置後の状態を目視観察し、保存安定性を下記の基準で評価した。
○:変化無し
△:やや増粘した
×:分離したり、凝集物が発生した
(2)温水ブリスター試験
板温55℃の珪酸カルシウム板に塗布量110g/m2になるように水分散性樹脂組成物を塗布し、ジェット乾燥機にて120℃で3分間乾燥した。次に、この上に、水性アクリル壁用塗料[商品名「アレスアクアグロス」、関西ペイント(株)製]の20%水希釈物を200g/m2塗布し、120℃で3分間乾燥した。その後、塗板のサイドと裏面をアルミ箔とエポキシ樹脂でシールし、60℃の温水に7日間浸漬し、その後のブリスターの発生状態を目視観察し、5点法で評価した。
5:ブリスターまったくなし
4:ブリスターの発生状態が全面積の20%未満
3:ブリスターの発生状態が全面積の20%以上50%未満
2:ブリスターの発生状態が全面積の50%以上80%未満
1:ブリスターの発生状態が全面積の80%〜100%
(3)温水密着性試験
上記温水ブリスター試験後(60℃の温水に7日間浸漬直後)の各塗板の表面の水を布で拭き取り、ニチバン製のセロテープ(登録商標)にて塗膜の密着性試験を行い、5点法で評価した。
5:まったく剥離なし
4:全面積の20%未満が剥離
3:全面積の20%以上50%未満が剥離
2:全面積の50%以上80%未満が剥離
1:全面積の80%〜100%が剥離
(4)表面張力
水分散性樹脂組成物の表面張力を白金プレートによるウイルヘルミ法で測定した。
Figure 2006117812

Claims (3)

  1. アルキル基の炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル、スチレン系モノマー、(メタ)アクリロニトリル及びアミド結合含有ビニルモノマーからなる群より選択された少なくとも1種のモノマーからなる主単量体成分(a)と、0.1〜10重量%の酸基含有重合性不飽和モノマー(b)と、0.1〜5重量%のシリル基含有重合性不飽和モノマー(c)とからなる不飽和単量体混合物が、該不飽和単量体混合物の総量に対して0.3〜6重量%の反応性界面活性剤(d)の存在下で乳化重合されたビニル共重合体(A)を含む合成樹脂エマルジョンと、下記式(1)
    2O・xSiO2 (1)
    (式中、Mはアルカリ金属を示し、xは2.0〜7.5の正の数を示す)
    で表される水溶性珪酸塩(B)とを、固形分重量比で前記(A)と(B)の比率が(A)/(B)=1/10〜10/1となる割合で含む無機板用水分散性樹脂組成物。
  2. さらに、ビニル共重合体(A)と水溶性珪酸塩(B)の総量(固形分)に対して0.1〜10重量%のシリコーン界面活性剤を含む請求項1記載の無機板用水分散性樹脂組成物。
  3. シリコーン界面活性剤が、下記式(2)
    Figure 2006117812
    (式中、R1は水素原子又はアルキル基を示す。m及びnは正の整数を示す。a及びbは、それぞれ、0〜100の整数を示す)
    で表される変性シリコーン、下記式(3)
    Figure 2006117812
    (式中、R2は水素原子又はアルキル基を示す。pは正の整数を示す。c及びdは、それぞれ、0〜100の整数を示す)
    で表される変性シリコーン、及び下記式(4)
    Figure 2006117812
    (式中、R3はヒドロキシル基又はアルコキシ基を示し、R4は水素原子又はアルキル基を示す。A1及びA2は、それぞれ、−C24−基、又は−C36−基を示す。q及びrは正の整数を示し、e、f、g、hは、それぞれ、0〜100の整数を示す)
    で表される変性シリコーンよりなる群から選択された少なくとも1種である請求項2記載の無機板用水分散性樹脂組成物。
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