JP2630797B2 - Primer composition for painting - Google Patents

Primer composition for painting

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] コンクリートおよびモルタル建造物において、美観と
表面保護のために、しばしば塗装が行なわれている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] Concrete and mortar structures are often painted for aesthetics and surface protection.

しかし、コンクリートおよびモルタル表面に対して、
優れた接着強さを示す塗料は少なく、また古い建造物な
どの補修塗装においては、風化により脆弱化したコンク
リートおよびモルタル面に対して塗装しなければならな
い場合がある。
However, for concrete and mortar surfaces,
There are few paints showing excellent adhesive strength, and in repair painting of old buildings, etc., it may be necessary to paint on concrete and mortar surfaces that have become weakened by weathering.

以上のような場合には、脆弱化した表面を補強しなが
ら、しかもコンクリートおよびモルタル面に対して優れ
た接着性を持ち、加えて、表面に塗装される塗料の接着
性がよいプライマーが望まれる。
In such a case, it is desired to have a primer that has excellent adhesion to concrete and mortar while reinforcing the weakened surface, and that additionally has good adhesion of the paint applied to the surface. .

通常の塗装においては、表面の脆弱化した層を機械的
に取り除き、強固な表面に塗装するが、施工上、時間と
手間がかかることから、簡単に作業できるプライマーコ
ーティングの方法が望まれる。
In normal coating, a layer whose surface has been weakened is mechanically removed and the coating is applied to a solid surface. However, since it takes time and effort in construction, a primer coating method that can be easily operated is desired.

本発明の塗装用プライマー組成物は、以上のような性
能を要求するコンクリートおよびモルタル建造物の美観
と表面保護のための塗装用プライマーとしての利用分野
を持つものである。
The coating primer composition of the present invention has a field of application as a coating primer for aesthetics and surface protection of concrete and mortar buildings requiring the above performance.

[従来の技術] 従来の塗装用プライマー組成物は、コンクリートおよ
びモルタルに優れた接着性を有する高分子物質(エラス
トマー、合成樹脂など)の一種又は二種以上を有機溶剤
に共溶解させたもので、硬化皮膜は熱硬化性樹脂とポリ
マー物質のブレンド系からなっている。(例えば特開昭
56−45967号公報) このような組成の塗装用プライマーは、硬化前の熱硬
化性樹脂はオリゴマー状で分子量が小さくコンクリート
およびモルタルに対して、しみ込み、しみ込んだ状態で
硬化するために、コンクリートおよびモルタルの脆弱部
が補強される。
[Prior art] A conventional primer composition for coating is obtained by co-dissolving one or more polymer substances (elastomer, synthetic resin, etc.) having excellent adhesiveness to concrete and mortar in an organic solvent. The cured film is composed of a blend of a thermosetting resin and a polymer substance. (For example,
No. 56-45967) A primer for coating having such a composition is used because the thermosetting resin before curing is oligomeric and has a small molecular weight, soaks into concrete and mortar, and cures in a state of being impregnated. And the fragile part of the mortar is reinforced.

一方、分子量の大きいポリマー物質はしみ込まないで
表面に残り、硬化皮膜を造り、上塗りとして使用される
塗料のプライマーになる。
On the other hand, the high molecular weight polymer substance does not permeate and remains on the surface to form a cured film, which becomes a primer for paint used as a top coat.

以上のような塗料では、コンクリートおよびモルタル
などえのしみ込みと、一部を表面に残して、プライマー
として作用させるという相反する性質を1つの塗料に要
求することから、調整した塗料の粘度や熱硬化性樹脂と
ポリマー物質の相溶性が、塗料の性能に大きな影響を与
える。
The paints described above require one paint to have the contradictory properties of impregnating concrete and mortar and leaving a part on the surface to act as a primer. The compatibility between the curable resin and the polymer material has a significant effect on the performance of the coating.

本発明は、従来技術に特に相溶性の面で改良を加え、
より高性能な塗装用プライマー組成物の開発を行なった
ものである。
The present invention improves upon the prior art, particularly in terms of compatibility,
A higher performance coating primer composition was developed.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明が解決しようとする問題点は、プライマーの目
的である被着材表面の補強と、表面の接着性改良という
2つの目的を一種類のプライマーで解決しようとするこ
とに加え、二つの異なるポリマーの相溶性を上げること
によってより高性能な塗装用プライマー組成物を提供す
ることを目的とするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The problem to be solved by the present invention is to solve the two objects of reinforcing the surface of the adherend, which is the purpose of the primer, and to improve the adhesion of the surface with one kind of primer. In addition to this, it is an object of the present invention to provide a higher performance coating primer composition by increasing the compatibility of two different polymers.

コンクリートおよびモルタルのような被着材料の表面
に組成物の一部がしみ込み、しみ込んだ状態で硬化し
て、その被着材料の表面を補強する。
A portion of the composition soaks into the surface of the adherend, such as concrete and mortar, and cures in the soaked state to reinforce the surface of the adherend.

また被着材表面に残った組成物は接着性改良プライマ
ーになる。
The composition remaining on the surface of the adherend serves as an adhesion improving primer.

以上のような二つの目的を1つのプライマー組成物で
達成し、また組成物の成分であるオリゴマーやポリマー
の相溶性を上げることにより、より高性能な塗装用プラ
イマー組成物を開発することが技術的課題である。
It is a technology to achieve the above two purposes with one primer composition and to develop a higher performance coating primer composition by increasing the compatibility of the oligomers and polymers that are components of the composition. It is a subject.

より具体的には、コンクリートおよびモルタルにし
み込み、しみ込んだ状態で硬化するようなオリゴマーや
ポリマーを組成物の1成分として選定すること、 、前記と相溶性があり、コンクリートおよびモルタ
ル表面へ残り、通常上塗りとして使用されるアクリル系
塗料に対してプライマー効果がある成分を選定するこ
と、 およびを基本組成としてブレンド或は化学反応す
ることにより塗装用プライマー組成物を開発することに
ある。
More specifically, an oligomer or polymer that soaks into concrete and mortar and cures in the state of being soaked is selected as one component of the composition, is compatible with the above, remains on the concrete and mortar surface, The purpose of the present invention is to select a component having a primer effect on an acrylic paint which is usually used as a top coat, and to develop a primer composition for coating by blending or chemically reacting based on the basic composition.

[問題点を解決するための手段] コンクリートおよびモルタルにしみ込み、しみ込んだ
状態で硬化するようなオリゴマーとして、エポキシ系オ
リゴマーを選定した。
[Means for Solving the Problems] An epoxy oligomer was selected as an oligomer that soaks into concrete and mortar and hardens while soaking.

エポキシ系オリゴマーは各種硬化剤成分(例えばポリ
アミン、ポリアミド)と組合せることにより、エポキシ
接着剤になり得て、コンクリートおよびモルタルに対し
て優れた接着性を発揮する。
Epoxy oligomers can be used as epoxy adhesives by combining with various curing agent components (for example, polyamines and polyamides) and exhibit excellent adhesion to concrete and mortar.

本発明で選定したエポキシオリゴマーは、分子量が15
0〜5000のもので、コンクリート、モルタルに対して比
較的容易にしみ込む低分子量のもので、しみ込んだ後で
硬化することにより、コンクリート、モルタルの脆弱部
を補強しうるものである。
The epoxy oligomer selected in the present invention has a molecular weight of 15
It has a low molecular weight of 0 to 5,000, which penetrates relatively easily into concrete and mortar, and can harden after soaking to reinforce the fragile parts of concrete and mortar.

エポキシオリゴマーと相溶性があり、コンクリートお
よびモルタル表面に残り、通常上塗りとして使用される
アクリル塗料に対して接着性が優れたものとして、種々
検討を加えたが、適当なものがみつからず、研究を重ね
た結果以下のように解決することによって本目的を達成
する塗装用プライマーが得られた。
Various investigations were made as to be compatible with the epoxy oligomer, remain on the surface of concrete and mortar, and have excellent adhesion to acrylic paints that are usually used as overcoats. As a result of the superposition, a coating primer achieving the object was obtained by solving the following problems.

コンクリートおよびモルタルに対して、しみ込みが少
なく、被着材表面に残るものとして、オリゴマーよりポ
リマーが望ましい。
Polymers are preferred over oligomers as those that have less penetration into concrete and mortar and remain on the adherend surface.

上塗りによく使用されるアクリル系塗料に対して接着
性の優れたポリマーとして、アクリル系ポリマーを選定
した。しかし、このアクリル系ポリマーはエポキシオリ
ゴマーと相溶性が悪く、共通溶剤に溶解させたものでも
短時間に分離してしまう。
An acrylic polymer was selected as a polymer having excellent adhesion to an acrylic paint often used for a top coat. However, the acrylic polymer has poor compatibility with the epoxy oligomer, and even if dissolved in a common solvent, it is separated in a short time.

本発明者らは、エポキシオリゴマーと相溶性があるア
クリルポリマーはないものかと考え、研究を重ねた結果
本発明を完成するに到った。すなわち、アクリルポリマ
ーの中でも水酸基やカルボキシル基のようなエポキシオ
リゴマーが有するエポキシ基と反応可能なものを選定
し、これらのアクリルポリマーとエポキシオリゴマーを
事前に反応させ、反応後の新ポリマーをエポキシオリゴ
マーと共に共溶剤に溶解させることにより、本発明を完
成させた。即ち、本発明は 1. (1)分子中にエポキシ基を1個以上有し、分子量が15
0〜5000のエポキシオリゴマー 100重量部 (2)分子中にエポキシ基を1個以上有し、分子量が15
0〜5000のエポキシオリゴマーと分子中に1個以上の活
性水素基を有し、分子量が100〜30000のアクリルオリゴ
マーおよびアクリルポリマーとの反応生成物70重量部以
下 上記(1)、(2)を主成分として有機溶剤に溶解せ
しめることを特徴とする塗装用プライマー組成物。
The present inventors have thought that there is no acrylic polymer compatible with the epoxy oligomer, and as a result of repeated studies, have completed the present invention. That is, among the acrylic polymers, those that can react with the epoxy group of the epoxy oligomer such as a hydroxyl group or a carboxyl group are selected, the acrylic polymer and the epoxy oligomer are reacted in advance, and the new polymer after the reaction is combined with the epoxy oligomer. The present invention was completed by dissolving in a cosolvent. That is, the present invention relates to the following: 1. (1) having one or more epoxy groups in the molecule and having a molecular weight of 15
100 to 100 parts by weight of an epoxy oligomer having a molecular weight of 0 to 5000 (2) having at least one epoxy group in the molecule and having a molecular weight of 15
70 parts by weight or less of a reaction product of an epoxy oligomer having 0 to 5000 and one or more active hydrogen groups in the molecule and having an acrylic oligomer and an acrylic polymer having a molecular weight of 100 to 30,000. A primer composition for coating characterized by being dissolved in an organic solvent as a main component.

2.請求項1の配合物に、さらに (3)脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、アミン価
が80〜600のポリアミドオリゴマーの中より選ばれた1
種又は2種以上 5〜100重量部 をそのまま又は有機溶剤に溶解せしめたものを配合する
ことを特徴とする塗装用プライマー組成物。である。
2. The composition according to claim 1, further comprising (3) an aliphatic polyamine, an aromatic polyamine, or a polyamide oligomer having an amine value of 80 to 600.
A primer composition for coating, characterized in that 5 to 100 parts by weight of a seed or two or more kinds are mixed as they are or dissolved in an organic solvent. It is.

[作用] 1)分子中にエポキシ基を1個以上有し、分子量が150
〜5000のエポキシオリゴマーは、室温においては液状又
は軟化温度が60℃〜150℃の固状で、特許請求の範囲の
(3)に示す脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ア
ミン価が80〜600のポリアミドオリゴマーにより、室温
で容易に反応して、硬化物になる。
[Actions] 1) Having at least one epoxy group in the molecule and having a molecular weight of 150
The epoxy oligomer of 50005000 is a liquid at room temperature or a solid having a softening temperature of 60 ° C. to 150 ° C., and an aliphatic polyamine, an aromatic polyamine and an amine value of 80 to 600 shown in (3) of the claims. The polyamide oligomer easily reacts at room temperature to form a cured product.

2)特許請求の範囲の(1)および(3)に示す化合物
を有機溶剤に溶解したものは、コンクリートおよびモル
タルに容易にしみ込み、しみ込んだ状態で硬化して、脆
弱化したコンクリートおよびモルタルを補強する作用を
有す。
2) A solution obtained by dissolving the compounds shown in claims (1) and (3) in an organic solvent can easily penetrate into concrete and mortar, harden in a state of being impregnated, and harden concrete and mortar. Has the effect of reinforcing.

3)特許請求の範囲の(2)に示した反応生成物は、1
分子中に(1)に示すエポキシオリゴマーとよく相溶す
る部分と上塗り塗料として使用されるアクリル系塗料と
よく相溶する部分とを有し、しかも分子量が大きいこと
から、コンクリートおよびモルタルにしみ込まないで表
面に残り、上塗り塗料の接着性を改良するプライマーに
なり得る。
3) The reaction product shown in claim (2) is 1
The molecule has a part that is well compatible with the epoxy oligomer shown in (1) and a part that is well compatible with the acrylic paint used as a top coat, and because of its large molecular weight, it does not soak into concrete and mortar. At the surface, and can be a primer to improve the adhesion of the topcoat.

4)特許請求の範囲の(1)、(2)に示す化合物から
なる組成物を有機溶剤へ溶解したものは均一な溶液を形
成し、塗装用プライマー組成物として非常に安定なもの
である。
4) A solution obtained by dissolving a composition comprising the compounds shown in claims (1) and (2) in an organic solvent forms a uniform solution and is extremely stable as a coating primer composition.

5)本発明の塗装用プライマー組成物は、特許請求の範
囲に示す(1)および(2)の混合物を主成分としたも
の、また(3)を硬化剤として配合せしめた塗装用プラ
イマー組成物である。
5) The coating primer composition of the present invention comprises, as a main component, a mixture of (1) and (2) described in the claims, and a coating primer composition in which (3) is blended as a curing agent. It is.

[実施例] 実施例1.塗装用プライマー組成物 1)エピコート828(油化シェル製、エポキシオリゴマ
ー、分子量380)をトルエン/メチルエチルケトン50/50
の混合溶剤へ25%濃度で溶解させた溶液 2)エピコート828 100重量部と分子量が3000で、分子
中に1.5重量%のカルボキシル基を有するアクリルポリ
マーの100重量部を25%濃度でトルエン/メチルエチル
ケトン1/1の混合溶剤へ溶解した溶液100重量部を、1,3,
5トリスジメチルアミノメチルフェノールを触媒として8
0℃で3時間以上反応させた反応溶液 70重量部 上記1)および2)の混合溶液100重量部へ、トリエ
チレンテトラミンの1.5重量部を加え塗装用プライマー
組成物が得られる。
[Examples] Example 1. Primer composition for coating 1) Epicoat 828 (manufactured by Yuka Shell, epoxy oligomer, molecular weight 380) was mixed with toluene / methyl ethyl ketone 50/50.
2) 100% by weight of Epicoat 828 and 100 parts by weight of an acrylic polymer having a molecular weight of 3,000 and 1.5% by weight of carboxyl groups in a molecule of toluene / methyl ethyl ketone at a 25% concentration. 100 parts by weight of the solution dissolved in 1/1 mixed solvent is
5 Using trisdimethylaminomethylphenol as a catalyst 8
70 parts by weight of a reaction solution reacted at 0 ° C. for 3 hours or more To 100 parts by weight of the mixed solution of the above 1) and 2), 1.5 parts by weight of triethylenetetramine is added to obtain a coating primer composition.

実施例2.塗装用プライマー組成物 1)エピコート834(油化シェル製、エポキシオリゴマ
ー、分子量470)をトルエン/メチルエチルケトンが30/
70の混合溶剤へ20%濃度で溶解させた溶液 100重量部 2)エピコート834 100重量部と分子量が5000で分子中
に1重量%の水酸基を有するアクリルポリマーの100重
量部を20%濃度でトルエン/メチルエチルケトン3/7の
混合溶剤へ溶解した溶液で100重量部を1,3,5トリスジメ
チルアミノメチルフェノールを触媒として80℃で3時間
以上反応させた反応溶液 30重量部 上記1)および2)の混合溶液100重量部へ、ポリア
ミド化合物(アミン価400)の20重量部を加えて塗装用
プライマー組成物が得られる。
Example 2. Primer composition for coating 1) Epicoat 834 (manufactured by Yuka Shell, epoxy oligomer, molecular weight 470) was prepared by adding toluene / methyl ethyl ketone to 30 /
100 parts by weight dissolved in a mixed solvent of 70 at a concentration of 20% 2) 100 parts by weight of Epicoat 834 and 100 parts by weight of an acrylic polymer having a molecular weight of 5,000 and a hydroxyl group of 1% by weight in a molecule of toluene at a concentration of 20% 100 parts by weight of a solution dissolved in a mixed solvent of 3/7 / methyl ethyl ketone 3/7 and 1,3,5 trisdimethylaminomethylphenol as a catalyst and reacted at 80 ° C. for 3 hours or more 30 parts by weight of the reaction solution 1) and 2) To 100 parts by weight of a mixed solution of the above, 20 parts by weight of a polyamide compound (amine value 400) is added to obtain a coating primer composition.

実施例3. 1)エピコート1001(油化シェル製、エポキシオリゴマ
ー分子量900)をトルエン/メチルエチルケトン50/50の
混合溶剤へ15%濃度で溶解させた溶液 100重量部 2)エピコート1001 100重量部と分子量10000で分子中
に1重量部の水酸基と1.5重量%のカルボキシル基を有
するアクリルポリマーの100重量部を15%濃度でトルエ
ン/メチルエチルケトン50/50の混合溶剤へ溶解した溶
液100重量部をトリエチルアミンを触媒とし、80℃で3
時間以上反応させた反応溶液 30重量部 上記1)および2)の混合溶液100重量部ヘポリアミ
ン変生物(アミン価24)の1.5重量部を加え塗装用プラ
イマー組成物が得られる。
Example 3.1 1) 100 parts by weight of a solution obtained by dissolving Epicoat 1001 (manufactured by Yuka Shell, epoxy oligomer molecular weight 900) at a 15% concentration in a mixed solvent of toluene / methyl ethyl ketone 50/50 2) 100 parts by weight of Epicoat 1001 and 100 parts by weight 100,000 parts by weight of an acrylic polymer having 1 part by weight of hydroxyl group and 1.5% by weight of carboxyl group in a molecule of 10000 dissolved in a 50/50 mixed solvent of toluene / methyl ethyl ketone at a concentration of 15% with triethylamine as a catalyst. And 3 at 80 ° C
30 parts by weight of a reaction solution reacted for more than an hour 1.5 parts by weight of a polyamine modified product (amine value 24) is added to 100 parts by weight of the mixed solution of the above 1) and 2) to obtain a primer composition for coating.

[発明の効果] 最近のメンテナンス業の1つとして、コンクリートお
よびモルタル建造物の塗装がある。
[Effect of the Invention] One of the recent maintenance businesses is the painting of concrete and mortar buildings.

単なる美観上の塗装であれば、従来の方法のように、
接着性改良のためのプライマーを施し、塗料を塗布すれ
ばよい。
If it is just aesthetic painting, like the conventional method,
A primer for improving the adhesiveness may be applied, and a paint may be applied.

しかし塗装面の耐久性を考え、より高性能な塗装を行
なうためには、脆弱化したコンクリートおよびモルタル
表面を補強し、しかもプライマー効果を持つ塗装用プラ
イマーが必要であり、本発明は、以上のような時代のニ
ーズに応えるためのものである。
However, in consideration of the durability of the painted surface, in order to perform higher-performance painting, it is necessary to use a paint primer that reinforces the fragile concrete and mortar surfaces and has a primer effect. It is to meet the needs of such times.

以下に示すテストにより本発明の塗装用プライマー組
成物の効果が実証される。
The following test demonstrates the effect of the coating primer composition of the present invention.

(試験) I.試料 I−1.被着材 コンクリートブロックおよび綿帆布 I−2.プライマー 市販品 実施例1,実施例2,実施例3,の組成物 I−3. アクリル樹脂系接着剤(ノガワケミカル(株)製ダイア
ボンドNo.312) II.試験方法 II−1.接着試料の作成 (1)コンクリートブロックにプライマーを刷毛にて15
0g/m2塗布して、常温(20℃〜23℃)で24時間乾燥す
る。
(Test) I. Sample I-1. Adherend material Concrete block and cotton canvas I-2. Primer Commercial product Composition of Example 1, Example 2, Example 3 I-3. Acrylic resin adhesive ( No.312 Diabond No.3, manufactured by Nogawa Chemical Co., Ltd. II. Test method II-1. Preparation of adhesion sample (1) Primer on concrete block with brush
Apply 0 g / m 2 and dry at room temperature (20 ° C to 23 ° C) for 24 hours.

(2)綿帆布およびコンクリートブロックの両面ヘアク
リル樹脂系接着剤(ダイアボンドNo.312)を各々の面へ
150g/m2の塗布量で塗布して、常温でのオープンタイム1
0分の後に、ハンドローラにて圧着、 (3)接着した試料は常温でそのまま48時間養生する。
(2) Apply acrylic resin adhesive (Diabond No.312) to both sides of cotton canvas and concrete block.
Was applied at a coverage of 150 g / m 2, open time 1 at room temperature
After 0 minutes, the sample is pressed with a hand roller. (3) The bonded sample is cured at room temperature for 48 hours.

II−2.常態はく離強さの測定 常温で48時間養生した接着試料を引張り試験機(オー
トグラフAG5000A型…島津製作所製)にて接着はく離強
さを測定(引張り速度50mm/分) II−3.耐水はく離強さの測定 常温で48時間養生した接着試料を23±1℃の水中に浸
漬後、直ちにはく離強さを測定
II-2. Measurement of Peeling Strength Under Normal Conditions The adhesive peeling strength of an adhesive sample cured at room temperature for 48 hours was measured with a tensile tester (Autograph AG5000A type; manufactured by Shimadzu Corporation) (tensile speed: 50 mm / min) II-3 .Measurement of water-resistant peel strength Immediately measure the peel strength after immersing an adhesive sample cured at room temperature for 48 hours in water at 23 ± 1 ℃.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(1)分子中にエポキシ基を1個以上有
し、分子量が150〜5000のエポキシオリゴマー100重量部 (2)分子中にエポキシ基を1個以上有し、分子量が15
0〜5000のエポキシオリゴマーと分子中に1個以上の活
性水素基を有し、分子量が100〜30000のアクリルオリゴ
マーおよびアクリルポリマーとの反応生成物70重量部以
下 上記(1)、(2)を主成分として有機溶剤に溶解せし
めることを特徴とする塗装用プライマー組成物。
(1) 100 parts by weight of an epoxy oligomer having at least one epoxy group in a molecule and having a molecular weight of 150 to 5,000 (2) having at least one epoxy group in a molecule and having a molecular weight of 15
70 parts by weight or less of a reaction product of an epoxy oligomer having 0 to 5000 and one or more active hydrogen groups in the molecule and having an acrylic oligomer and an acrylic polymer having a molecular weight of 100 to 30,000. A primer composition for coating characterized by being dissolved in an organic solvent as a main component.
【請求項2】請求項1の配合物に、さらに (3)脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、アミン価
が80〜600のポリアミドオリゴマーの中より選ばれた1
種又は2種以上 5〜100重量部 をそのまま又は有機溶剤に溶解せしめたものを配合する
ことを特徴とする塗装用プライマー組成物。
2. The composition of claim 1, further comprising (3) an aliphatic polyamine, an aromatic polyamine, or a polyamide oligomer having an amine value of 80 to 600.
A primer composition for coating, characterized in that 5 to 100 parts by weight of a seed or two or more kinds are mixed as they are or dissolved in an organic solvent.
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