JP2009057471A - 泡状プライマー組成物及びこれを用いたプライマーの施工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】プライマー塗布作業における塗布ムラや塗布もれを防止して防水材やシール材の下地材に対する安定した接着性を確保し、また、厚塗り塗布による発泡を抑制して接着性の低下を防ぎ、更には、塗布作業時の液ダレや周囲への飛散による汚れを抑制し、作業性に優れた効率のよい作業が出来る泡状プライマー組成物及びこれを用いたプライマーの施工方法を提供する。
【解決手段】樹脂(A1)と溶媒(A2)と界面活性剤(A3)と噴射剤(B)とを含有する泡状プライマー組成物である。また、この泡状プライマー組成物を被着体の被施工部に泡状に噴射して塗装し、硬化させる、プライマーの施工方法である。
【選択図】なし

Description

本発明は、建築や土木などの防水工事等における施工に有用な泡状プライマー組成物、及びこれを用いたプライマーの施工方法に関する。
従来、防水工事や気密性を保つためのシール工事などにおいては、防水材やシール材の施工に先立って、主に防水材やシール材と下地材の密着性を向上させ、防水性や気密性を保持するための下地材へのプライマー塗布作業が広く行なわれている。特に、建築、土木の分野においては、主に防水を目的としてシーリング材を施工することが行なわれており、このシーリング材を施工する場合には、例えば、コンクリート、アルミニウムサッシなどの各種目地下地に対する接着性をより強固にするため、被着体となる下地をプライマーで処理することが行なわれている。また、シーリング材自体の接着性が良くても、コンクリートやサッシなどの下地が切りくずやほこりで汚れている場合があり、その際に下地の清掃が不充分なときには接着不良が発生するため、その防止のためにもプライマー処理が必要となっている(特許文献1参照。)。このように広く行なわれているプライマー塗布作業ではあるが、塗布作業が行なわれる部位としては、下地材が平面状のときもあれば曲面状や凹状や溝状、段差状などになっている場合があり、また更にはこれらの平面状、凹状、溝状、段差状などの下地材が垂直になっている場合も多くあり、塗布し難い箇所もみられる。そして、このような部位に、樹脂、各種の添加剤などを有機溶剤や水中に溶解又は分散させた液体状のプライマーを刷毛やローラー又はスプレー等で塗布している。塗布すべき部位が平面で水平になっている場合は良いのであるが、曲面状や凹状や溝状、段差状などになっている場合などは塗りにくかったりして塗り残しが生じたり、また、刷毛塗りなどでは刷毛を速く移動させ過ぎると、下地上にプライマー溶液がのっていない部分や、のっていてもプライマー溶液が少なかったりする所謂塗りムラが生じたりする場合がある。更には、垂直であったり曲面状であったりすると、液体状のプライマーはタレ(流れ落ち)てしまって、作業後タレたプライマーをふき取って後々の汚れの原因とならないようにしたりすることがある。このように、防水材やシール材と下地である被着体の接着性を確保するためのプライマー施工ではあるが、塗りムラ、塗り残しなどにより、安定した接着性を確保することが難しくなることがある。また、液体状のプライマーがタレて、そこに塵等が付着し汚れたり、硬化したのちに変色するなどして、意匠上も問題となることがある(特許文献2参照。)。
特開昭64−43576号公報 特開平4−148662号公報
本発明の目的は、プライマー塗布作業における塗布ムラや塗布もれを防止して防水材やシール材の下地材に対する安定した接着性を確保し、また、厚塗り塗布による発泡を抑制して接着性の低下を防ぎ、更には、塗布作業時の液ダレや周囲への飛散による汚れを抑制し、作業性に優れた効率のよい作業が出来る泡状プライマー組成物及びこれを用いたプライマーの施工方法を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明は次の(1)〜(9)である。
(1) 樹脂(A1)と溶媒(A2)と界面活性剤(A3)と噴射剤(B)とを含有すること、を特徴とする泡状プライマー組成物。
(2) 前記樹脂(A1)が、反応性官能基を含有する樹脂である、前記(1)の泡状プライマー組成物。
(3) 前記反応性官能基を含有する樹脂が、イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーである、前記(2)の泡状プライマー組成物。
(4) 前記溶媒(A2)が、有機溶剤である、前記(1)〜(3)のいずれかの泡状プライマー組成物。
(5) 前記溶媒(A2)が、反応性官能基を含有する樹脂に反応性を有しない有機溶剤である、前記(2)又は(3)の泡状プライマー組成物。
(6) 前記界面活性剤(A3)が、非イオン界面活性剤である、前記(1)〜(5)のいずれかの泡状プライマー組成物。
(7) 前記噴射剤(B)が、ジメチルエーテル、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、石油ガス(LPG)、プロパン、イソブタン及びn−ブタンからなる群から選ばれる少なくとも1種以上を含有する噴射剤である、前記(1)〜(6)のいずれかの泡状プライマー組成物。
(8) 更に添加剤を含有する、前記(1)〜(7)のいずれかの泡状プライマー組成物。
(9) 前記(1)〜(8)のいずれかの泡状プライマー組成物を被着体の被施工部に泡状に噴射して塗装し、硬化させること、を特徴とするプライマーの施工方法。
本発明によれば、プライマー塗布作業における塗布ムラや塗布もれを防止して防水材やシール材の下地材に対する安定した接着性を確保し、また、厚塗り塗布による発泡を抑制して接着性の低下を防ぎ、更には、塗布作業時の液ダレや周囲への飛散による汚れを抑制し、作業性に優れた効率のよい作業が出来るという優れた効果を奏するものである。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明におけるプライマー(A)を構成する樹脂(A1)としては、溶媒が揮散して又は反応硬化して塗膜を形成するものであれば如何なる樹脂でも使用することができるが、塗膜を形成して下地である被着体と強固に密着するものが好ましい。具体的には、実質的に反応性を有さない樹脂を有機溶剤や水などの溶媒(A2)中に溶解又は分散したものであって、有機溶剤や水などの溶媒(A2)の大気中などへの揮散により塗膜を形成するもの、また、反応性(を有する)官能基を含有する樹脂であって反応の進行に伴って塗膜が形成されるもの、更には、前記溶媒の大気中などへの揮散と反応の進行がともに生じて塗膜が形成されるものなどを挙げることができる。
実質的に反応性を有さない樹脂としては、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ケイ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂など多くの合成樹脂を挙げることができる。
反応性官能基を含有する樹脂としては、例えば、空気中の水分との反応により、又はラジカル発生剤などの混合によるラジカル重合や酸化重合により、或いは主剤と硬化剤との架橋反応などにより架橋、高分子化して硬化するものであり、具体的には、イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー、架橋性シリル基含有樹脂、ポリサルファイド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂などを挙げることができる。また、場合によりこれら反応性官能基を含有する樹脂と更に硬化触媒とからなる一液型、又はこれら反応性官能基を含有する樹脂やエポキシ樹脂、活性水素含有ウレタン樹脂、活性水素含有フッ素樹脂などと硬化剤や硬化触媒などとからなる二液型を挙げることが出来る。
これらはいずれも単独で或いは2種以上を混合して使用する事が出来る。
これらのうち、作業性が優れていることにより、反応性官能基を含有する樹脂が好ましく、空気中の水分との反応により硬化する(湿気硬化性の)、イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー又は架橋性シリル基含有樹脂が更に好ましい。
イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーは、水分と反応して尿素結合を形成して架橋、硬化するイソシアネート基を分子中に1個以上含有する化合物であり、具体的には有機イソシアネートと後述する活性水素基含有化合物とをイソシアネート基過剰で反応させて得られるものである。
有機イソシアネートとしては、有機ポリイソシアネートと、有機ポリイソシアネートと有機モノイソシアネートとの混合物が挙げられ、有機ポリイソシアネートとしては、具体的には例えば、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート等のトルエンジイソシアネート類、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート等のジフェニルメタンジイソシアネート類、1,2−フェニレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート等のフェニレンジイソシアネート類、2,4,6−トリメチルフェニル−1,3−ジイソシアネート、2,4,6−トリイソプロピルフェニル−1,3−ジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート等のナフタレンジイソシアネート類、クロロフェニレン−2,4−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニル−4,4′−ジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート等のキシリレンジイソシアネート類などの芳香脂肪族ジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トルエンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネートが挙げられる。更に、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、クルードトルエンジイソシアネートなどの有機ポリイソシアネートも使用できる。また、これらの有機ポリイソシアネートを変性して得られる、ウレトジオン結合、イソシアヌレート結合、アロファネート結合、ビュレット結合、ウレトンイミン結合、カルボジイミド結合、ウレタン結合、ウレア結合などを1以上含有する変性イソシアネートも使用できる。
また、有機モノイソシアネートとしては、n−ブチルモノイソシアネート、n−ヘキシルモノイソシアネート、n−ヘキサデシルモノイソシアネート、n−オクタデシルモノイソシアネート、p−イソプロピルフェニルモノイソシアネート、p−ベンジルオキシフェニルモノイソシアネート等の有機モノイソシアネートが挙げられる。
これらはいずれも単独で或いは2種以上を組み合わせて使用できる。
活性水素基含有化合物としては、ポリオールやポリアミン、或いはイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーの変性用としてモノオール、モノアミンなど公知の活性水素基含有化合物を使用することが出来る。活性水素基含有化合物の数平均分子量は、100以上、更に100〜10,000、特に200〜3,000が好ましい。数平均分子量が100未満では得られるプライマーの伸びが悪化し、10,000を超えると粘度が高くなりすぎて好ましくない。具体的には、ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、動植物系ポリオールなどが挙げられる。
これらはいずれも単独で或いは2種以上を組み合わせて使用できる。
これらのうち、作業性、接着性、耐水性、耐候性などが優れている点から、ポリエーテルポリオールが好ましい。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロオルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸等のポリカルボン酸、酸エステル、又は酸無水物等の1種以上と、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド或いはプロピレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の低分子アルコール類、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン等の低分子アミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等の低分子アミノアルコール類の1種以上との脱水縮合反応で得られる、ポリエステルポリオール又はポリエステルアミドポリオールが挙げられる。
また例えば、低分子アルコール類、低分子アミン類、低分子アミノアルコール類を開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル(ラクトン)モノマーの開環重合で得られるラクトン系ポリエステルポリオールが挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、前述のポリエステルポリオールの合成に用いられる低分子アルコール類とホスゲンとの脱塩酸反応、或いは前記低分子アルコール類とジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等とのエステル交換反応で得られるものが挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、前述のポリエステルポリオールの合成に用いられる低分子アルコール類、低分子アミン類、低分子アミノアルコール類を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環重合させたポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリテトラメチレンエーテルポリオール、これらを共重合したポリエーテルポリオール、更に、前述のポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールを開始剤としたポリエステルエーテルポリオールが挙げられる。また、イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーの変性用として、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコールなどのモノアルコール類(開始剤)に前記プロピレンオキサイドなどを開環重合させたポリオキシアルキレンモノオールなども使用できる。
これらのうち、特にポリオキシプロピレンポリオールが好ましい。
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、水酸基含有ポリブタジエン、水素添加した水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水素添加した水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレンなどが挙げられる。
アクリルポリオールとしては、例えば、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル等の水酸基を含有したアクリル酸系化合物のモノマー及び/又は水酸基を含有したメタクリル酸系化合物のモノマーと、これら以外のエチレン性不飽和化合物の1種以上とを、ラジカル重合開始剤の存在下又は不存在下に、そして溶剤の存在下又は不存在下にバッチ式重合又は連続重合等の公知のラジカル重合の方法により反応させて得られるものが挙げられる。
動植物系ポリオールとしては、例えば、ヒマシ油系ジオールが挙げられる。
また、活性水素基を有するものであれば、例えば、ダイマー酸系ジオール、水素添加ダイマー酸系ジオールの他に、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ロジン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂、ポリビニルアルコール等の樹脂類も高分子ポリオールとして使用できる。
イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーの合成には、オクテン酸亜鉛などの、亜鉛、錫、鉛、ジルコニウム、ビスマス、コバルト、マンガン、鉄等の金属とオクチル酸、ナフテン酸等の有機酸との塩、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機金属と有機酸との塩、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン等の有機アミンやその塩などの公知のウレタン化触媒を用いることができる。これらのうちジブチル錫ジラウレートが好ましい。また、更に公知の有機溶媒を用いることもできる。
イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーは、一括仕込み反応法、多段階仕込み反応法のいずれでも合成できるが、プレポリマーの分子中にイソシアネート基を残す必要がある。有機イソシアネートのイソシアネート基と活性水素基含有化合物の活性水素基とのイソシアネート基/活性水素基の当量比は1.1〜5.0が好ましく、更に1.3〜2.0が好ましい。このようにして得られるイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーのイソシアネート基含有量は0.1〜15.0質量%が好ましく、特に0.3〜10.0質量%が好ましく、最も好ましくは0.5〜6.0質量%である。イソシアネート基含有量が0.1質量%未満の場合は、分子量が大きくなりすぎて粘度が増大し作業性が低下する。また、樹脂中の架橋点が少ないため、十分な接着性が得られない。イソシアネート基含有量が15.0質量%を超える場合は、樹脂の分子量が小さすぎて、ゴム弾性が悪化し、また炭酸ガス発生による発泡の原因となる。
前記架橋性シリル基含有樹脂としては、一般にシリコーン樹脂と変成シリコーン樹脂と呼ばれているものを挙げることができ、水分と反応して或いは硬化剤と(縮)重合してシロキサン結合を形成することにより架橋してゴム状硬化物を形成する、分子内に架橋性シリル基を0.5個以上含有する樹脂である。このうち、分子内に架橋性シリル基を0.5個以上含有する変成シリコーン樹脂が好ましい。
シリコーン樹脂は主鎖がオルガノポリシロキサンであり、分子内に0.5個以上の架橋性シリル基を含有する。
具体的には、主成分として末端にシラノール基を持つオルガノポリシロキサンと架橋成分として架橋性シリル基含有低分子化合物とを含有する一液型シリコーン樹脂と、主剤として末端にシラノール基を持つオルガノポリシロキサンと硬化剤としてアミノキシアルキルシランとを含有する二液型シリコーン樹脂が代表例として挙げられる。架橋性シリル基含有低分子化合物としては、アシルオキシアルキルシラン、アミノキシアルキルシラン、アルコキシアルキルシランなどが挙げられる。
変成シリコーン樹脂としては、例えば、特開昭52−73998号公報、特開昭55−9669号公報、特開昭59−122541号公報、特開昭60−6747号公報、特開昭61−233043号公報、特開昭63−112642号公報、特開平3−79627号公報、特開平4−283259号公報、特開平5−70531号公報、特開平5−287186号公報、特開平11−80571号公報、特開平11−116763号公報、特開平11−130931号公報中に開示されているものを挙げることができる。具体的には、分子内に0.5個以上の架橋性シリル基を含有する、主鎖がポリオキシアルキレン系重合体、ビニル変性ポリオキシアルキレン系重合体、ビニル系重合体、ポリイソプレンやポリブタンジエン等のジエン系重合体、ポリエステル系重合体、アクリル及び/又はメタクリル(以下、(メタ)アクリルという。)酸エステル系重合体、ポリサルファイド重合体、これらの共重合体、任意の2種以上の混合物等が挙げられる。
変成シリコーン樹脂の主鎖は、硬化後の引張接着性、モジュラス等の物性の点から、ポリオキシアルキレン系重合体及び/又はビニル変性ポリオキシアルキレン系重合体が好ましく、ポリオキシプロピレン系重合体及び/又は(メタ)アクリル変性ポリオキシプロピレン系重合体が更に好ましい。ここにおいて、変性とは共重合や反応で変性するだけでなく、ブレンドも含まれる。
架橋性シリル基は、プライマーの硬化性や硬化後の物性等の点から、分子内に0.5〜5個含まれるのが好ましい。
更に、架橋性シリル基は、架橋しやすく製造しやすい次の一般式(1)で示されるものが好ましい。
Figure 2009057471
(式中、Rは炭化水素基であり、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキル基が好ましく、メチル基が最も好ましい。Xで示される反応性基はハロゲン原子、水素原子、水酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミド基、酸アミド基、メルカプト基、アルケニルオキシ基及びアミノオキシ基より選ばれる基であり、Xが複数の場合には、Xは同じ基であっても異なった基であってもよい。このうちXはアルコキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が最も好ましい。aは0、1又は2の整数であり、0又は1が最も好ましい。)
架橋性シリル基の主鎖への導入は、例えば、以下の公知の方法で行うことができる。
(1)末端に水酸基等の官能基を有するポリオキシアルキレン系重合体に、この官能基に対して反応性を示す活性基及び不飽和基を有する有機化合物(例えばアリルイソシアネート)を反応させ、次いで、得られる反応生成物に加水分解性基を有するヒドロシランを作用させてヒドロシリル化する。
(2)末端に水酸基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基等の官能基を有するポリオキシアルキレン系重合体に、この官能基に対して反応性を示す官能基及び架橋性シリル基を有する化合物を反応させる。
この反応性官能基及び架橋性シリル基を有する化合物としては、アミノ基含有シラン類、メルカプト基含有シラン類、エポキシ基含有シラン類、ビニル型不飽和結合含有シラン類、塩素原子含有シラン類、イソシアネート基含有シラン類、ハイドロシラン類などが挙げられる。
(3)重合性不飽和結合と架橋性シリル基を有する化合物(例えばCH=CHSi(OCH33)と(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体とを共重合させる。
(4)重合性不飽和結合と官能基を有する化合物(例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)を(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に添加して共重合させ、次いで生成する共重合体を前記の反応性官能基及び架橋性シリル基を有する化合物(例えば、イソシアネート基と−Si(OCH33基を有する化合物)と反応させる。
前記ポリサルファイド樹脂は、ポリサルファイド骨格と末端にメルカプト基を有する重合体である。
メルカプト基を末端に有するポリサルファイド樹脂としては、一般式:HS−(R′−Sy)z−R″−SHで示される構造のものが好ましい。この一般式中のyは1〜4の整数であり、その平均値は1.5〜2.5である。zは1〜120であり、好ましくは6〜50である。また、この一般式中のR′及びR″は2価の脂肪族炭化水素基であり、具体的には−C24−、−C36−、−C48−等が挙げられるが、特にエーテル結合を有するものが好ましく、具体的には例えば以下のものが挙げられる。
−C2 4 −O−C2 4
−C3 6 −O−C3 6
−C48−O−C48
−C2 4 −O−CH2 −O−C24
−C36−O−CH2−O−C36
−C48−O−CH2−O−C4 8
上記メルカプト基を末端に有するポリサルファイド樹脂の数平均分子量は、200〜20,000、特に1,000〜8,000の範囲が好ましい。
ポリサルファイド樹脂は、過酸化カルシウムなどの金属酸化物を配合したものを大気中に暴露することにより、湿気により過酸化水素が生成し、樹脂を常温で酸化、硬化させる一液硬化型として使用できるし、また、ポリサルファイド樹脂を主剤とし、二酸化鉛やポリイソシアネートなどを硬化剤とし、これらを使用の際に混合することにより硬化させる二液硬化型としても使用できる。
前記不飽和ポリエステル樹脂としては、無水マレイン酸やフマル酸などの不飽和二塩基酸とプロピレングリコールなどのグリコール類をエステル化した不飽和ポリエステル樹脂を、反応性希釈剤のスチレンモノマーなどの重合性モノマーに溶解したものなどが挙げられる。
硬化触媒として有機過酸化物を主としたものとコバルトなどの金属塩を混合することにより、常温でラジカル重合、硬化させる二液硬化型としても使用できる。
前記アルキッド樹脂としては、無水フタル酸などの多塩基酸とグリセリンなどの多価アルコールとのエステル化物を骨格とし、これを大豆油などの乾性油で変性した純アルキッド樹脂や、これを更にロジンなどで変性した変性アルキッド樹脂などが挙げられる。硬化剤としてナフテン酸コバルトなどの乾燥用硬化触媒を混合することにより常温で酸化、硬化させる二液硬化型としても使用できる。
前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂や、これらを水素添加したエポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ウレタンプレポリマーの末端をエポキシ化したウレタン変性エポキシ樹脂、フッ素化エポキシ樹脂、ポリブタジエン或いはNBRを含有するゴム変性エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテル等の難燃型エポキシ樹脂などが挙げられる。
また、エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミン、ポリアミノアミド、イミダゾール、ジシアンジアミド、エポキシ変性アミン、マンニッヒ変性アミン、マイケル付加変性アミン、ケチミン、酸無水物、アルコール類、フェノール類などが挙げられる。
本発明におけるプライマー(A)を構成する溶媒(A2)としては、具体的には、樹脂(A1)を溶解又は分散するものであり、有機溶剤が好適であり、反応性官能基を有する樹脂に反応性を有さない有機溶剤が更に好適であり、塗布作業に適した粘度に調節するために或いは下地材である被着体に浸透性を有するために使用される。具体的には例えば、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、n−へキサノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−ペンタノン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル等のエーテル系溶剤、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶剤、工業ガソリン、ミネラルスピリット、リグロイン、灯油等の石油系溶剤、水などが挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのうち、樹脂(A1)としてイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーを用いる場合は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、脂環族炭化水素系溶剤、石油系溶剤等を好適に使用することができるが、溶解性、分散性又は安全性に優れている点でケトン系溶剤、エステル系溶剤が好ましく、更にメチルエチルケトン、酢酸エチルが好ましい。
樹脂(A1)として架橋性シリル基含有樹脂を用いる場合は、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、脂環族炭化水素系溶剤、石油系溶剤等を好適に使用することができるが、溶解性、分散性又は安全性に優れている点でアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤が好ましく、更にメタノール、エタノール、メチルエチルケトン、酢酸エチルが好ましい。
溶媒(A2)は樹脂(A1)100質量部に対し、10〜20,000質量部、更に100〜10,000質量部、特に100〜2,000質量部配合するのが好ましい。20,000質量部を超えるとプライマーとしての効果が著しく少なくなる。
本発明におけるプライマー(A)を構成する界面活性剤(A3)は、泡(微細気泡を含み、流動性のある又は流動性のない、乳濁状気泡)を形成させるために使用するものであり、大きく分けると非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤及び両性界面活性剤になる。これらの界面活性剤を用いて検討した結果、好ましい泡状に噴射して施工できるプライマーには非イオン界面活性剤が優れていることが判明した。また、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤及び両性界面活性剤のそれぞれ単独の場合には、好ましい泡状に噴射して施工することが難しく、起泡性に劣っていた。また、泡が形成されても泡の安定性(持続性)に欠け、噴射後直ぐに消泡してしまって下地(被着体)に均一に塗れにくくなる。
これらの界面活性剤(A3)はいずれも単独で或いは2種以上を混合して使用出来る。
非イオン界面活性剤としては、具体的には、ポリグリセリンアルキルエーテル系非イオン界面活性剤、ポリグリセリン脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系非イオン界面活性剤、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、ポリオキシアルキルアミノエーテル系非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、フッ素系非イオン界面活性剤などを挙げることができる。これらのうち、樹脂(A1)としてイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーや架橋性シリル基含有樹脂を用いる場合は、非イオン界面活性剤は分子中に活性水素基を含有しないものが好ましく、具体的には例えば、テトライソステアリン酸ジグリセリル(阪本薬品工業社製、S−face IS−204P)、ポリオキシエチレンジオレートなどのポリオキシエチレン脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコールジステアレート(NIKKO CHEMICALS社製、NIKKOL EGDS)、ポリエチレングリコールジイソステアレート(NIKKO CHEMICALS社製、NIKKOL CDIS-400)などのポリエチレングリコール脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコールジメチルエーテル(三洋化成工業社製、サンファインDM−200)などのポリオキシエチレンアルキルエーテル系非イオン界面活性剤、パーフルオロアルキル化合物(AGCセイミケミカル社製、サーフロン381、サーフロン386、サーフロン393)などのフッ素系非イオン界面活性剤を好適に挙げることができる。これらのうちフッ素系非イオン界面活性剤が更に好ましい。
陽イオン界面活性剤としては、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライドなどの第四級アンモニウム化合物などを挙げることができる。
陰イオン界面活性剤としては、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などのフッ素系界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウロイルメチルタウリンナトリウムなどを挙げることができる。
両性界面活性剤としては、アミノ酸型、ベタイン型、硫酸エステル型、リン酸エステル型が挙げられる。具体的には、アミノ酸型両性界面活性剤としては、N−ラウリル−β−アラニン、N−ステアリル−β−アラニン等が挙げられ、ベタイン型としては、N,N,N−トリメチルアミノプロピオン酸、N−ラウリル−N,N−ジメチルアミノプロピオン酸、N−ミリスチル−N,N−ジメチルアミノプロピオン酸、N−パルミチル−N,N−ジメチルアミノプロピオン酸、N−ステアリル−N,N−ジメチルアミノプロピオン酸、N−ヘキシル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、N−オクチル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、N−デシル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、N−ウンデシル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、N−ラウリル−N,N−ジメチルアミノ酢酸(ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン)、N−ミリスチル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、N−パルミチル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、N−ステアリル−N,N−ジメチルアミノ酢酸、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、1−(2−カルボキシエチル)ピリジニウムベタイン、1−(2−カルボキシエチル)−α−ピコリニウムベタイン等が挙げられ、硫酸エステル型としては、N−ラウリル−N,N−ジメチルアミノプロピル硫酸等が挙げられ、硫酸エステル型としては、N−デシル−N,N−ジメチルアミノプロピルスルホン酸、N−ラウリル−N,N−ジメチルアミノプロピルスルホン酸、N−パルミチル−N,N−ジメチルアミノプロピルスルホン酸、N−ラウリル−N,N−ジn−プロピルアミノプロピルスルホン酸等が挙げられ、更にリン酸エステル型としてはP−ラウリル−P,P−ジメチルホスホプロピルスルホン酸等が挙げられる。
本発明におけるプライマー(A)を構成する界面活性剤(A3)は、全組成の0.01〜15.0質量%、好ましくは0.1〜10.0質量%であり、この範囲において良好に泡状に噴出して施工できる。
本発明における噴射剤(B)は、エアゾール(スプレー)に通常使用される如何なる液化可能なガスであってもよく、従来公知の各種のものを使用することが出来る。具体的には、ジメチルエーテル、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、石油ガス(LPG)、プロパン、イソブタン、n−ブタンを好適に例示することができる。これらは単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
噴射剤(B)は、全組成の5〜20質量%、好ましくは5〜15質量%である。5質量%未満では泡状に噴出するには問題があり、20質量%を超えると泡状に噴射されたプライマー中の樹脂分が低下し安定な接着性を確保するためには望ましくない。
本発明における添加剤としては、例えば、接着性向上剤、貯蔵安定性改良剤(脱水剤)、耐候安定剤、硬化触媒、染料などが挙げられる。これらの添加剤は、プライマーの目的と用途によって適宜組み合わせて任意に添加することができる。
接着性向上剤は、プライマーの硬化後の接着性を向上させるために使用するものであり、カップリング剤、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アルキルチタネート類、有機イソシアネート、活性水素基含有カップリング剤と有機イソシアネート化合物との反応物などが挙げられる。
カップリング剤としては、シラン系、アルミニウム系、ジルコアルミニウム系などの各種カップリング剤及び/又はその部分加水分解縮合物を挙げることができ、これらのうち特にシランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤は、その具体例としては、アミノシランカップリング剤やメルカプトシランカップリング剤等の活性水素基含有シランカップリング剤やこれ以外のシランカップリング剤が挙げられ、アミノシランカップリング剤としては、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、アミノメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)メチルトリブトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノイソブチルトリメトキシシラン、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。メルカプトシランカップリング剤としては、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメチルメトキシシラン、2−メルカプトエチルメチルジメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシランなどが挙げられる。これら以外のシランカップリング剤としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルメチルジメトキシシラン等のエポキシシランカップリング剤、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のビニル基や(メタ)アクリロイル基を含有したシランカップリング剤、及びメチルシリケート、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン等の炭化水素基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
シランカップリング剤の部分加水分解縮合物としては、前記に挙げたシランカップリング剤の部分加水分解縮合物で、その数平均分子量が250〜2500のものが挙げられる。このような部分加水分解縮合物はシランカップリング剤を単独又は複数混合し、必要量の水を加え、また必要に応じて塩酸、硫酸等の縮合触媒を少量加え、常温〜100℃で生成するメタノールを除去しながら縮合を進めることにより容易に得られる。
メチルシリケートの部分加水分解縮合物でメトキシシリル基を含有する化合物は日本コルコート社製のメチルシリケート47、メチルシリケート51、メチルシリケート55、メチルシリケート58、メチルシリケート60が挙げられ、またメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等の部分加水分解縮合物でメトキシシリル基を含有する化合物としては信越化学社製のAFP−1、AFP−6、KR213、KR217、KR9218;東芝シリコーン社製のTRS165、TR3357;日本ユニカー社製のY−1587、FZ−3701、FZ−370等が挙げられる。また、N−(2−アミノエチル)−3−プロピルトリアルコキシシランとジメチルジアルコキシシランとの部分加水分解縮合物として日本ユニカー社製のC1−031−07、3−アミノプロピルトリアルコキシシランとの部分加水分解縮合物として日本ユニカー社製のC1−031−09などが挙げられる。
活性水素基含有カップリング剤と有機イソシアネート化合物との反応物としては、具体的には、前記イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーの合成のための有機イソシアネートと同様の有機イソシアネートのイソシアネート基と前記シランカップリング剤として挙げたアミノシランカップリング剤やメルカプトアミノシランカップリング剤等の活性水素基含有シランカップリング剤と同様のシランカップリング剤の活性水素基とを反応させたものであり、分子中に加水分解性シリル基を1個以上有し、かつイソシアネート基を有しないか、或いはイソシアネート基を1個以上有する反応生成物である。イソシアネート基と活性水素基の反応当量比(イソシアネート基/活性水素基)は0.1以上/1が好ましく、更に0.5〜10/1が好ましい。0.1/1を下回ると耐水接着性が劣り、10/1を上回ると反応生成物中の加水分解性シリル基の含有量が少なくなり、特に下地が無機質系の材料の場合に接着性が低下する。反応の際には、トルエン、酢酸エチル等の公知の有機溶剤や、後述の硬化触媒と同様の公知のウレタン化触媒などを用いることができる。
接着性向上剤は、樹脂(A1)100質量部に対して、0〜30質量部、特に0.1〜10質量部配合するのが好ましい。
貯蔵安定性改良剤(脱水剤)は、プライマー中の水分を反応或いは吸着させて脱水することにより貯蔵安定性を改良する目的で必要に応じて使用されるものであり、具体的には例えば、ビニルトリメトキシシラン、パラトルエンスルフォニルイソシアネート、オルトギ酸エステルなどが挙げられる。
貯蔵安定性改良剤(脱水剤)は、樹脂(A1)100質量部に対して、0〜20質量部、特に0.1〜10質量部配合するのが好ましい。
耐候安定剤は、樹脂(A1)の硬化後の酸化や光劣化、熱劣化を防止して、耐候性だけでなく耐熱性を向上させるために使用する。具体的には、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、紫外線吸収剤、光硬化性化合物などが挙げられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ペンタエリストール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N′−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオナミド)]、ベンゼンプロパン酸3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシC7−C9側鎖アルキルエステル、2,4−ジメチル−6−(1−メチルペンタデシル)フェノールなどが挙げられる。
ヒンダードアミン系酸化防止剤としては、例えば、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、メチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどが挙げられる。また、三共社製の商品名サノールLS−292などの他、旭電化工業社製の商品名アデカスタブシリーズのLA−52、LA−57、LA−62、LA−67、LA−77、LA−82、LA−87などの分子量1,000未満の低分子量ヒンダードアミン系酸化防止剤、同じくLA−63P、LA−68LD或いはチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製の商品名CHIMASSORBシリーズの119FL、2020FDL、944FD、944LDなどの分子量1,000以上の高分子量ヒンダードアミン系酸化防止剤なども挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール等のトリアジン系紫外線吸収剤、オクタベンゾン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート系紫外線吸収剤などが挙げられる。
光硬化性化合物としては、アクリロイル基やメタクリロイル基等の光によって反応硬化する基を分子内に1個以上含有する化合物が挙げられ、具体的には例えば、イソシアネート基含有ウレタン樹脂に水酸基含有アクリレート化合物や水酸基含有メタクリレート化合物を反応させたウレタンアクリレートやウレタンメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートやトリメチロールプロパントリメタクリレート等のエステルアクリレートやエステルメタクリレート、ポリエチレンアジペートポリオールのアクリレートやメタクリレート等のポリエステルアクリレートやポリエステルメタクリレート、ポリエーテルポリオールのアクリレートやメタクリレート等のポリエーテルアクリレートやポリエーテルメタクリレート、或いはポリケイ皮酸ビニル類、アジド化樹脂などが挙げられ、分子量10,000以下、更に分子量5,000以下の単量体、オリゴマーが好ましく、特にアクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を1分子当たり平均して2個以上含有する物が好ましい。
耐候安定剤は、樹脂(A1)100質量部に対して、0〜30質量部、特に0.1〜20質量部配合するのが好ましい。
硬化触媒は、反応性官能基を含有する樹脂と水分との反応、硬化を促進させるための触媒であり、イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーや架橋性シリル基含有樹脂の硬化を促進させるための硬化触媒、ポリサルファイド樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の硬化を促進させるための(ラジカル重合)硬化触媒、アルキッド樹脂の硬化を促進させるための乾燥用硬化触媒などが挙げられる。
イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーや架橋性シリル基含有樹脂の硬化を促進させるための硬化触媒としては、具体的には、有機金属化合物、アミン類等が挙げられ、例えば、オクチル酸錫、ナフテン酸錫等の2価の有機錫化合物、ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジマレエート、ジブチル錫ジステアレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジバーサテート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物等の4価の有機錫化合物、ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)、錫系キレート化合物の旭硝子社製EXCESTAR C−501、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトナート)、チタンテトラキス(アセチルアセトナート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アセチルアセトンコバルト、アセチルアセトン鉄、アセチルアセトン銅、アセチルアセトンマグネシウム、アセチルアセトンビスマス、アセチルアセトンニッケル、アセチルアセトン亜鉛、アセチルアセトンマンガン等の各種金属のキレート化合物、オクチル酸鉛やオクチル酸ジルコニウム等のマンガン、鉄、コバルト、銅、亜鉛、ジルコニウム、鉛等の金属とオクチル酸、ナフテン酸等の有機酸との金属有機酸塩、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル類、オクチル酸ビスマス、ビスマスバーサテイト等の有機ビスマス化合物、ブチルアミン、オクチルアミン等の第1級アミン類、ジブチルアミン、ジオクチルアミン等の第2級アミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の第1級、第2級アミン類、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチレンジアミン、N−エチルモルフォリン等の第3級アミン類、或いはこれらのアミン類とカルボン酸等の塩類、カオリンクレー、塩酸等の無機系酸性化合物、エチルアシッドホスフェート、2−エチルヘキシルアシッドホスフェート等の有機燐酸系酸性化合物、或いはこれらとアミンとの塩類などが挙げられる。これらのうち、反応速度が高く、毒性及び揮発性の低い液体である点から、有機錫化合物や金属キレート化合物が好ましく、更に錫系キレート化合物が好ましく、ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)が最も好ましい。
ポリサルファイド樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の硬化を促進させるための(ラジカル重合)硬化触媒としては、二酸化鉛、二酸化マンガン、過酸化カルシウム、過酸化亜鉛、過ホウ酸ソーダ、パラキノンジオキシム、ジニトロベンゼン、メチルエチルケトンパーオキサイド−コバルト石鹸等が挙げられる。
アルキッド樹脂の硬化を促進させるための乾燥用硬化触媒としては、ナフテン酸コバルト等が挙げられる。
硬化触媒は、硬化速度、硬化物の物性などの点から、樹脂(A1)100質量部に対して、0〜10質量部、特に0.01〜2質量部配合するのが好ましい。
染料としては、従来公知の水溶性(アニオン性、カチオン性)や、非水溶性(分散型を含む)、不溶性等の染料を樹脂(A1)及び溶媒(A2)に応じて使用することができる。
本発明において、前記各添加剤成分はそれぞれ単独で或いは2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明におけるプライマーの製造方法は特に限定されないが、例えば、ステンレス製や鉄製の反応装置、攪拌、混合装置を用いて製造することが出来る。これらの装置に窒素ガスを流し湿気を遮断した状態で、前記の各成分を仕込み混合、溶解、分散して製造する方法、或いは又前記有機ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物との反応物であるイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーやシランカップリング剤やシランカップリング剤の部分加水分解縮合物などを使用する場合、予め反応して得られたものをそれ以外の成分と混合、分散して製造してもよい(この場合他の成分は反応時に存在させてもよいし、反応後に添加混合してもよい)。前記有機イソシアネートと活性水素基含有化合物との反応物であるイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーは従来公知の方法で製造することが出来る。
更に、このようにして得られたプライマー(A)を噴射剤(B)と一緒にエアゾール容器に充填して本発明の泡状プライマー組成物を得ることができるが、エアゾール容器は内容物と噴射剤が別々に充填される二重構造のタイプではなく、通常の構造のエアゾール容器が適当である。また、容器のノズルは立てた状態で使用する正立式でも、逆さにして使用する倒立式のいずれでもよく、またノズルの口径の選択に自由度が得られノズルの口径、形状を必要に応じて変えることが望ましい。
本発明の泡状プライマー組成物は、各種用途のプライマーとして使用することができるが、主に建築物用や土木用などのシーリング材を施工する際の下地処理用として好適に使用することができ、特に建築用シーリング材の下地処理用プライマーとして適している。
本発明のプライマーの施工方法としては、具体的には、例えば建築物や土木建築物などの各種目地の下地(被着体の被施工部)に、シーリング材の充填施工に先立って、加圧封入してある容器からノズルを通して泡状に噴出してプライマーを塗布し、所定の時間(通常10分〜1時間)放置乾燥する。次いで、泡状に噴出されたプライマーが、泡状態が消失して下地が均一にぬれていることを目視で確認した後、予め用意しておいたシーリング材を充填塗布し、余分のシーリング材をへラでかきとり、更にならし表面を平らにして仕上げる。
使用される防水材、シール材に特に限定されないが、例えばシリコーン系、変成シリコーン系、ポリウレタン系、アクリルウレタン系、ポリサルファイド系、変性ポリサルファイド系、ブチルゴム系、アクリル系などの各種シーリング材が挙げられ、これらのうち硬化後のゴム弾性物性が良好な点と、コスト的に優位である点でポリウレタン系シーリング材と変成シリコーン系が好ましい。また、使用される防水材、シール材には主剤と硬化剤とを施工時に混合して使用する2成分形のものと、空気中の水分(湿気)と反応硬化させる1成分形のものとが挙げられるが、混合の手間や混合不良による不具合がなく施工作業のし易い点で1成分形湿気硬化型の防水材、シール材が好ましい。
本発明の施工方法が適用できる下地材としては各種のものが挙げられ、例えば、木材、合板等の木質系材料、鉄、ステンレススチール、アルミニウム、チタン等の各種金属系材料、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、FRP等の各種合成樹脂系材料、ガラス、タイル、モルタル、コンクリート、スレート、ALC、サイデイング等の無機系材料、大理石、御影石等の岩石系材料、或いはこれらの表面を塗料等で着色したものなどが挙げられる。これらのうち本発明の施工方法の効果が良好な点で、木材、合板等の木質系材料、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、FRP等の各種合成樹脂系材料、タイル、モルタル、コンクリート、スレート、ALC、サイデイング等の無機系材料、大理石、御影石等の岩石系材料、或いはこれらの表面を塗料等で着色したものが使用されることの多い建築、土木用のシーリング材施工目地が好適である。
以下、本発明について実施例等により更に詳細に説明する。
〔イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーの合成〕
合成例1
攪拌機、温度計、冷却管及び乾燥窒素導入管を組んだ反応器に、酢酸エチル572.8g、分子量300のポリオキシプロピレントリオール112.8gを仕込み、攪拌しながらイソホロンジイソシアネート237.8gを仕込んだ。更にジブチル錫ジラウレート0.3gを仕込んだ後に、発熱に注意しながら70℃まで徐々に加熱し、イソシアネート基含有量が4.6質量%になるまでウレタン化反応を行ない、粘度約8mPa・s、不揮発分38質量%のイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー溶液(P−1)を得た。
合成例2
攪拌機、温度計、冷却管及び乾燥窒素導入管を組んだ反応器に、酢酸エチル513.2g、分子量300のポリオキシプロピレントリオール112.8gを仕込み、攪拌しながらキシリレンジイソシアネート201.5gを仕込んだ。更にジブチル錫ジラウレート0.3gを仕込んだ後に、発熱に注意しながら70℃まで徐々に加熱し、イソシアネート基含有量が5.1質量%になるまでウレタン化反応を行ない、粘度約11mPa・s、不揮発分38質量%のイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー溶液(P−2)を得た。
実施例1
合成例1で得たイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー溶液P−1 100.0gに、KBM−403(信越化学工業社製、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)1.8g、サーフロンS−381(AGCセイミケミカル社製、パーフルオロアルキル化合物フッ素系非イオン界面活性剤)3.2gを加え混合し、次にジメチルエーテル18.0gとともにエアゾール缶に加圧封入して、泡状に噴出して施工できるプライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例2
合成例2で得たイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー溶液P−2 100.0gに、KBM−573(信越化学工業社製、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)2.0g、サーフロンS−381(AGCセイミケミカル社製、パーフルオロアルキル化合物フッ素系非イオン界面活性剤)3.2gを加え混合し、次にジメチルエーテル18.0gとともにエアゾール缶に加圧封入して、泡状に噴出して施工できるプライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例3
実施例1において、サーフロンS−381(AGCセイミケミカル社製、パーフルオロアルキル化合物フッ素系非イオン界面活性剤)を6.3g使用した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例4
実施例1において、サーフロンS−381 3.2gの代わりにサーフロンS−386(AGCセイミケミカル社製、パーフルオロアルキル化合物フッ素系非イオン界面活性剤)を6.3g使用した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例5
実施例1において、サーフロンS−381 3.2gの代わりにサーフロンS−393(AGCセイミケミカル社製、パーフルオロアルキル化合物フッ素系非イオン界面活性剤)を6.3g使用した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例6
実施例1において、さらにサーフロンS−386を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例7
実施例1において、さらにサーフロンS−393を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例8
実施例1において、さらにノベック4430(住友スリーエム社製、フッ素系界面活性剤)を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例9
実施例1において、さらにサンファィンDM−200(三洋化成工業社製、ポリエチレングリコールジメチルエーテル非イオン界面活性剤)を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例10
実施例1において、さらにSYグリスターOE750(阪本薬品工業社製、エルカ酸エステル非イオン界面活性剤)を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例11
実施例1において、さらにS−Face IS−204P(阪本薬品工業社製、ポリグリセリン脂肪酸エステル非イオン界面活性剤)を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
実施例12
実施例1において、さらにポリフローKL245(共栄社化学社製、基材湿潤材)を3.2g添加した以外は同様にして泡状プライマー組成物を作製し、試験に供した。
比較例1
合成例1で得たイソシアネート基含有ウレタン系プレポリマー溶液P−1 100.0gに、KBM−403 1.8gを加え混合してプライマー組成物を作製し、試験に供した。
比較例2
実施例1において、界面活性剤を使用しない以外は同様にしてプライマー組成物を作製し、試験に供した。
比較例3
実施例1において、ジメチルエーテルを使用せず、サーフロンS−381 3.2gの代わりにSYグリスターOE750を3.2g使用した以外は同様にしてプライマー組成物を作製し、試験に供した。
比較例4
実施例1において、ジメチルエーテルを使用せず、サーフロンS−381 3.2gの代わりにS−Face IS−204Pを3.2g使用した以外は同様にしてプライマー組成物を作製し、試験に供した。
比較例5
実施例1において、ジメチルエーテルを使用せず、サーフロンS−381 3.2gの代わりにポリフローKL245を3.2g使用した以外は同様にしてプライマー組成物を作製し、試験に供した。
試験方法
〔塗りムラ性〕
合板上に窯業系サイディング板を貼り、幅10mm×深さ18mm×長さ1000mmの目地を横に並べて2本形成し、目地それぞれに幅10mm×厚さ10mm×長さ1000mmの角バッカーを充填して目地深さを8mmに調整した。作製した2本の目地を縦目地とし、1回、且つ、一定時間(5秒)以内の作業で、この総長さ2000mmの縦目地を上から下へ(泡状)プライマー組成物をスプレー塗布したとき、目地中の窯業系サイディング板小口面を目視観察し、塗布面に塗り残しやムラが無く一様に塗布されているか否かを評価した。
小口面に塗り残しや塗りムラが無く一様に塗布されている場合を○、塗布面に塗り残しや塗りムラが多く確認できる場合を×、塗布面に塗り残しや塗りムラが僅かに確認できる場合を△と評価した。
〔泡立ち性〕
(泡状)プライマー組成物をスプレー塗布した時の泡立ち性を目視観察し評価した。
微細な泡を含むプライマー組成物が窯業系サイディング板小口面上一帯に形成されている場合を○、泡が形成されない場合を×、泡が形成されるが一部分である場合を△とした。
〔両面同時塗布性〕
合板上に窯業系サイディング板を貼り、幅10mm×深さ18mm×長さ1000mmの目地を横に並べて2本形成し、目地それぞれに幅10mm×厚さ10mm×長さ1000mmの角バッカーを充填して目地深さを8mmに調整した。作製した2本の目地を縦目地とし、1回、且つ、一定時間(5秒)以内の作業で、この総長さ2000mmの縦目地を上から下へ(泡状)プライマー組成物をスプレー塗布したとき、目地中の左右の窯業系サイディング板小口面を目視観察し、両小口面に塗り残しやムラが無く一様に塗布されているか否かを評価した。
両小口面に塗り残しやムラが無く一様に塗布されている場合を○、両小口面に塗り残しやムラが多くあり一様に塗布されてなく再度塗布作業が必要となる場合を×、塗り残しやムラが僅かに確認され一様に塗布されてなく再度塗布作業が必要となる場合を△とした。
〔接着性〕
ピール試験により接着性を評価した。50mm×50mm×8mmのフレキシブルボード上に(泡状)プライマー組成物をスプレー塗布し、室温で15〜30分養生した後、オートンサイディングシーラント(オート化学工業製)を幅約15mm、高さ約10mmのビード状に2列打設し、次にこの試験体を50℃80%相対湿度下で3日間養生硬化した。養生硬化後、ビード状の硬化物端部を摘み、硬化物端部とプライマー塗膜間にカッターナイフ等で切り込みを入れ、ビード状の硬化物の長さ方向に180°折り返して引張り(180°ハクリ)、破壊状況を目視観察して評価した。
シーリング材接着面積に占めるシーリング材の凝集破壊の率が50%以上の場合を○、シーリング材接着面積に占めるシーリング材の凝集破壊の率が30%以上50%未満の場合を△、プライマー剥離(プライマー塗膜が被着体から剥離する。)及び容易にシーリング材がプライマー塗膜から剥離する(シーリング材接着面積に占めるシーリング材の凝集破壊の率が30%未満)場合を×と評価した。
〔汚染防止性〕
合板上に窯業系サイディング板を貼り、幅10mm×深さ18mm×長さ1000mmの目地を横に並べて2本形成し、目地それぞれに幅10mm×厚さ10mm×長さ1000mmの角バッカーを充填して、目地深さを8mmに調整した。作製した2本の目地を縦目地とし、1回、且つ、一定時間(5秒)以内の作業で、この総長さ2000mmの縦目地を上から下へ(泡状)プライマー組成物をスプレー塗布したとき、目地左右の窯業系サイディング板表面及び目地下部を目視観察し、窯業系サイディング板表面の飛散及び目地下部のタレが観られるか否かを評価した。
窯業系サイディング板表面への飛散及び目地下部のタレがない場合を○、飛散及びタレが多く確認できる場合を×、飛散及びタレが僅かに確認できる場合を△と評価した。
これらの結果と(泡状)プライマー組成物の組成をまとめて表1〜3に示す。
Figure 2009057471
Figure 2009057471
Figure 2009057471

Claims (9)

  1. 樹脂(A1)と溶媒(A2)と界面活性剤(A3)と噴射剤(B)とを含有すること、を特徴とする泡状プライマー組成物。
  2. 前記樹脂(A1)が、反応性官能基を含有する樹脂である、請求項1に記載の泡状プライマー組成物。
  3. 前記反応性官能基を含有する樹脂が、イソシアネート基含有ウレタン系プレポリマーである、請求項2に記載の泡状プライマー組成物。
  4. 前記溶媒(A2)が、有機溶剤である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の泡状プライマー組成物。
  5. 前記溶媒(A2)が、反応性官能基を含有する樹脂に反応性を有しない有機溶剤である、請求項2又は3に記載の泡状プライマー組成物。
  6. 前記界面活性剤(A3)が、非イオン界面活性剤である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の泡状プライマー組成物。
  7. 前記噴射剤(B)が、ジメチルエーテル、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、石油ガス(LPG)、プロパン、イソブタン及びn−ブタンからなる群から選ばれる少なくとも1種以上を含有する噴射剤である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の泡状プライマー組成物。
  8. 添加剤を更に含有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の泡状プライマー組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の泡状プライマー組成物を被着体の被施工部に泡状に噴射して塗装し、硬化させること、を特徴とするプライマーの施工方法。
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