JPH0116872B2 - - Google Patents

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JPH0116872B2
JPH0116872B2 JP31523686A JP31523686A JPH0116872B2 JP H0116872 B2 JPH0116872 B2 JP H0116872B2 JP 31523686 A JP31523686 A JP 31523686A JP 31523686 A JP31523686 A JP 31523686A JP H0116872 B2 JPH0116872 B2 JP H0116872B2
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JP
Japan
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weight
cement
resin
emulsion resin
coating composition
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JP31523686A
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Toshio Shinohara
Kenichi Ootsuka
Yoshitsugu Nakamoto
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Dai Nippon Toryo KK
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Dai Nippon Toryo KK
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Description

【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野> 本発明は凹凸表面を有するセメント基板用のタ
レ、ワレ等の生じにくい水性被覆組成物に関する
ものである。 <従来技術及び問題点> モルタル、コンクリート、スレート等のセメン
ト製品基板を使用した建材が外装材、ブロツク塀
等に多く利用されている。 建築物の寿命が延びるに従い、これら建材には
耐久性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、例えば未養生セメント製品への塗装は1
〜2週間放置後、セメント製品の表面のPH及び含
水率を調整し、その後被覆組成物を塗装しないと
ハクリ、変色等の塗膜欠陥が生じたりする欠点が
あつた。また、従来の被覆組成物、例えばアクリ
ルエマルジヨン樹脂とセメントとを主成分とする
被覆組成物を塗布し、さらに耐候性の優れた溶剤
型塗料を上塗塗装すると、下塗塗膜に耐溶剤性が
ないため、光沢が低下したり塗膜にシワが生じた
りする欠点があつた。また最近では、セメント製
品基板にフアツシヨン性をもたせるため基板表面
に波形状あるいはランダムな凹凸模様を形成させ
たものが広く採用されるようになつてきた。 このような凹凸表面を有するセメント基板に塗
料を厚膜塗装すると塗料がタレを生じ、凹部に塗
料がたまり、必要以上の厚膜となり、逆に凸部が
薄膜となり、均一塗膜の形成が困難であり、さら
に塗膜にワレが生じ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、上記欠点
のない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。 <問題点を解決するための手段> このような目的は、 (a) (i) アクリル酸又はメタクリル酸アルキルエ
ステルの共重合エマルジヨン樹脂(アルキル
基は炭素数1〜8を有する)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) 平均粒径30〜300μの中空状無機物物粉末
……10〜40重量% (iv) セメント ……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50〜500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、凹凸表面を有する硬化
セメント基板はもちろん未養生のセメント基板に
もただちに塗装出来るため施工期間が短縮出来、
また常温もしくは強制乾燥でタレ、ワレ等を生ず
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、耐アルカリ性の優れ
た塗膜が得られ、また上塗塗料として水系あるい
は溶剤型塗料を塗り重ねても、前述の如き塗膜欠
陥のない塗膜を得ることが可能である。 本発明において用いられるアクリル酸又はメタ
クリル酸アルキルエステルの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
ルキル基としてはメチル、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。
炭素数9以上のアルキル基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、セメント混和用エマルジヨン樹脂の合成に
は不適である。又、これらのアクリル酸(又はメ
タクリル酸)アルキルエステルにスチレンを30重
量%まで含めた共重合エマルジヨン樹脂も用いら
れる。ただし、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候性が著しく低
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アル
キル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)アルキ
ルエステルの共重合エマルジヨン樹脂はセメント
と混和されるため、耐アルカリ性を有し、セメン
ト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ノニオン界面活性
剤が好適である。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℃
以下が好ましい。それ以上になると成膜時にワレ
が生じやすくなるからである。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。それ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、耐候性が低下
し、エフロレツセンスが生じ易くなる。一方樹脂
が15重量%を越えると厚膜塗装(約0.5〜10mm)
が出来ず、ワレが生じ易くなる。 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
樹脂を乳化剤に用いて、水分散型にしたものであ
り、樹脂固型分として、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候性が著しく低下する。 本発明において用いられる中空状無機物粉末
は、内部が完全に中空でその中空部が殻で完全に
閉ざされている粉末、あるいは軽石の如く内部に
融壁のある独立もしくは連続気泡状の粉末であ
り、その平均粒径は、30〜300μ程度のものが適
当である。なお平均粒径が30μ以下であるとワレ
が生じやすく、また塗膜強度が低下し30μを越え
るとタレやすく、また塗膜の平滑性を欠き、美観
が低下する。 中空状無機物粉末としては、ガラスバルーン、
シラスバルーン、アルミノシリケートバルーン、
シリカバルーン、アルミナバルーン、ジルコニア
バルーン、カーボンバルーン等が代表的なものと
して例示出来る。特に塗膜強度の点から50%破壊
静水圧が10Kg/cm2以上のものが望ましく、具体例
として、ガラスバルーン、アルミノシリケートバ
ルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン
が挙げられる。この中空状無機物粉末は厚膜塗膜
においてもタレ、ワレのない塗膜を得、またもろ
さの改良、増量のため配合されるものであり、さ
らに被覆組成物の比重を小さくし、塗装作業性を
よくする効果をも有する。なお、通常の体質顔
料、骨材等の充填剤のみでは凹凸表面を有するセ
メント基板に厚膜塗装した場合、タレ、ワレが防
止出来ない。中空状無機物粉末は、上記混合物(a)
中において10〜40の割合で配合され、この範囲に
おいて前記効果が得られる。 本発明において用いられるセメントとしてはポ
ルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメ
ント、アルミナセメント等が例示できるが、その
種類は特に制限はない。セメントは本発明におい
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。セメントが20重量%未満だと厚
膜時ワレが生じやすくなり、また密着性が低下す
る。一方、60重量%を越えると塗膜がもろくな
り、またエフロレツセンスが生じやすくなる。 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候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。 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。 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。 なお、本発明において塗膜のもろさの改良、増
量のため炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タル
ク、クレー等の体質顔料;硅砂等の粒径300μ以
下の骨材などの充填剤を上記の混合物(a)中に40重
量%以下の範囲にて配合することも可能である。 上記混合物(a)中(i)アクリル酸(又はメタクリル
酸)アルキルエステル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)セメントとの重量比は〔(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エフロレツセ
ンスが発生し、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、ワレが生じやすくなる。 前記〔(ii)+(vi)〕/〔(i)+(ii)+(iv)〕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
場合は密着性が低下し、一方この比率が0.45より
大きい場合には耐候性が低下する。 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50〜500ポイズにしたものである。この範囲内
であればセメント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
だとセメント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候性、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
は耐候性等が劣り、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通常の塗
装方法たとえば吹付塗装、ローラー塗装、流し塗
等によりセメント基材表面等に塗布される。本発
明の水性被覆組成物は0.5〜10mm程度の厚膜でも
良好な被覆を施すことが出来、常温あるいは100
℃以下の温度で強制乾燥させる。また、得られた
塗膜に更に上塗塗料を良好に塗布することができ
る。この上塗塗料として使用されるものは、例え
ばアクリル酸エステル系共重合樹脂、スチレン―
アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系、酢
酸ビニル―アクリル酸エステル共重合体等の酢酸
ビニル系及び塩化ビニル―アクリル酸エステル共
重合体等の塩化ビニル系の溶液重合より得られる
もの及びアクリル酸エステル系のアクリルウレタ
ン、スチレン―アクリル酸エステル系のアクリル
ウレタン樹脂、フルオロオレフインとビニルエー
テルを必須成分とし、かつ架橋部位を有する含フ
ツ素共重合樹脂をベースとする溶剤型塗料、アク
リル酸エステル系、スチレン―アクリル酸エステ
ル共重合体等のスチレン系、酢酸ビニル―アクリ
ル酸エステル共重合体等の酢酸ビニル系等のエマ
ルジヨン樹脂をベースとする水系塗料、不飽和ポ
リエステル、ポリエステル(メタ)アクリレー
ト、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ
(メタ)アクリレート、アクリル(メタ)アクリ
レート樹脂タイプの紫外線硬化型塗料が例示でき
る。 <発明の効果> 本発明の被覆組成物は、凹凸表面を有するセメ
ント基板に塗装してもタレがなく、均一膜厚の塗
膜が得られ、かつワレ等を生ずることなく厚膜塗
装が可能である。 さらに未養生のセメント基材にも塗装出来るた
め施工期間が短縮出来、また長期耐久性、密着
生、耐アルカリ性に優れ、上塗り特性も優れてい
る。 以下実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。なお、実施例、比較例中の組成物の配合割合
は重量部で示す。 実施例1〜3及び比較例1〜5 第1表に示す配合の水性被覆組成物を平均高低
差約7mmの表面が波形の凹凸石綿スレート板表面
に乾燥膜厚約2.0mm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。 得られた着色石綿スレート板の密着性、エフロ
レツセンス促進試験、凍結融解サイクル試験、促
進耐候性試験、塗膜外観の各試験結果を第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) エフロレツセンス促進試験 試験方法:飽和消石灰雰囲気にて 〔5℃×16時間→20℃×8時間〕20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 (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(ワレ有) (4) 促進耐候性試験 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、○…極く一部異
常あり、×…全面異常あり(チヨーキング
有) (5) 塗膜外観 試験方法:目視判定 評 価 :◎…均一塗膜形成 〇…極く一部タレ、ワレ発生 ×…多くタレ、ワレ発生 第1表より明らかの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、セメントを
過剰に添加した比較例1、中空状無機物粉末を含
まない比較例2、エポキシ樹脂を含まない比較例
3、アクリル樹脂を含まない比較例4、酢酸ビニ
ル樹脂を使用した比較例5は、いずれも塗膜性能
が劣つていた。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) (i) アクリル酸又はメタクリル酸アルキ
    ルエステルの共重合エマルジヨン樹脂(前記
    アルキル基は炭素数1〜8を有する)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) 平均粒径30〜300μの中空状無機物物粉末
    ……10〜40重量% (iv) セメント ……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充填剤、添加
    剤からなり、 かつ〔(i)+(ii)〕/(iv)の重量比が0.15〜0.28
    の範囲である混合物100重量部 ならびに (b) 水 15〜70重量部 からなる粘度50〜500ポイズの、凹凸表面を有す
    るセメント基板用水性被覆組成物。 2 前記共重合エマルジヨン樹脂(a)(i)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。
JP31523686A 1986-12-25 1986-12-25 セメント基板用水性被覆組成物 Granted JPS63162770A (ja)

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