JPH06157978A

JPH06157978A - 塗り替え用塗料組成物

Info

Publication number: JPH06157978A
Application number: JP14009892A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Takagi; 基之高木; Masao Maekawa; 正雄前川; Akifumi Katsushima; 章文勝島
Original assignee: Kanebo NSC KK
Current assignee: Kanebo NSC KK
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1992-05-01
Publication date: 1994-06-07
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JP2922714B2

Abstract

(57)【要約】【目的】各種の劣化した旧塗膜に対し、優れた浸透
性，密着性を示す塗り替え用塗料組成物を提供する。【構成】水性媒体中に、下記の（Ａ）成分と（Ｂ）成
分を所定割合で共重合させてなる共重合体が含有されて
いる。（Ａ）下記の一般式（１）で表されるカチオン性アルカ
リ架橋型単量体。【化１】（Ｂ）下記の一般式（２）で表されるアルコキシシラン
単量体。【化２】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装仕上げされた建築
物の壁や天井等において、劣化した塗膜を塗り替える際
に用いられる塗り替え用塗料組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、建築物の壁や天井等の内装材の表
面を、塗料によって塗装仕上げする場合が多く、建造物
の塗り替えに対する塗料の需要が高まっている。このよ
うな塗り替え作業では、単に旧塗膜の上に新たに塗料を
塗布しても、塗料の旧塗膜に対する浸透性，密着性が悪
いため、両者を強固に一体化することはできない。この
ため、従来は、予め旧塗膜上に溶剤系シーラーを塗布し
て旧塗膜を侵し、その上に塗料を塗布して両者の層間密
着性を高めるという手法が用いられてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、旧塗膜
の多く（特にウレタン塗膜やアルキド塗膜）は、劣化に
よって表面の架橋が進みすぎて溶剤に侵されにくくなっ
ており、溶剤系シーラーを塗布しても、充分に旧塗膜表
面を侵すことはできない。また、建造物の塗り替えは、
通常住宅密集地において行われることが多いため、臭
気，吸入毒性，引火等の問題から、溶剤系シーラーの使
用はできるだけ避けることが必要である。そこで、各種
の旧塗膜に対し密着良好な水性シーラーの開発が望まれ
ており、さらに一歩進んで、シーラーと上塗り塗料性能
を兼ね備えた塗料の開発が望まれている。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、各種の劣化した旧塗膜に対し、優れた浸透性，
密着性を示す塗り替え用塗料組成物の提供をその目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、媒体中に、下記の（Ａ）成分を５〜９
９．５重量％、下記の（Ｂ）成分を０．５〜９５重量％
の割合で共重合させてなる共重合体が含有されている塗
り替え用塗料組成物を第１の要旨とする。

【０００６】（Ａ）下記の一般式（１）で表されるカチ
オン性アルカリ架橋型単量体。

【化３】

【０００７】（Ｂ）下記の一般式（２）で表されるアル
コキシシラン単量体。

【化４】

【０００８】また、媒体中に、上記（Ａ）成分を５重量
％以上、上記（Ｂ）成分を０．５重量％以上、エチレン
性不飽和単量体を９４．５重量％以下の割合で共重合さ
せてなる共重合体が含有されている塗り替え用塗料組成
物を第２の要旨とし、上記２種類の水性液のいずれか
に、エチレン性不飽和単量体を重合させてなる重合体が
分散含有されている塗り替え用塗料組成物を第３の要旨
とし、上記３種類の水性液のいずれかに、顔料が分散含
有されている塗り替え用塗料組成物を第４の要旨とす
る。

【０００９】

【作用】すなわち、本発明者らは、水性であって、各種
の劣化塗膜に対し優れた浸透性，密着性を有する水性塗
料組成物を見いだすべく、水溶性樹脂、なかでもアクリ
ル系樹脂を中心に一連の研究を行った。その結果、前記
一般式（１），（２）で表される特殊な単量体（Ａ成
分，Ｂ成分）を特定の割合で共重合させると、得られる
鎖状重合体は水に対して良好な溶解性を示し、旧塗膜に
対し優れた浸透性を示すことがわかった。しかも、その
水溶液が水の揮散により架橋して極めて緻密な皮膜を形
成するので、充分な耐水性，防水性，耐久性を発揮し、
強固な塗膜となることを見出した。さらに、単に緻密な
皮膜を形成するだけではなく、前記一般式（１）のカチ
オン性に起因して、通常アニオン電荷を帯びる旧塗膜を
ポリマー中に捕捉するため、強固な浸透補強性を発揮す
ることがわかった。

【００１０】なお、上記水溶性樹脂に対し、適当な水分
散エマルジョンあるいは顔料を分散含有させるようにし
ても、上記と同様の効果をあげることができる。

【００１１】つぎに、本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明に用いる媒体としては、水が最適で
ある。しかし、共重合させるカチオン性アルカリ架橋型
単量体の溶解性を高めたり、あるいは基材に対する浸透
性を高めたりすることを目的として、水に易溶性の有機
溶剤を併用しても差し支えない。また、水に易溶性の有
機溶剤のみを用いてもよい。このような有機溶剤として
は、メタノール，エタノール，プロパノール，アセト
ン，メチルエチルケトン，ジオキサン，エチレングリコ
ール，プロピレングリコール，グリセリン，メチルカル
ビトール，エチルカルビトール，ブチルカルビトール，
メチルセロソルブ，エチルセロソルブ，酢酸，前記アル
コールの酢酸エステル類，前記カルビトールの酢酸エス
テル類および上記セロソルブの酢酸エステル類等があげ
られる。このような有機溶剤を併用する場合には、得ら
れるシーラー組成物の安全性の観点から、媒体全体の５
０重量％（以下「％」と略す）の範囲で使用することが
好ましく、特に２０％以下の範囲で使用することが好ま
しい。なお、上記有機溶剤を使用した場合には、重合反
応終了後に、蒸留等によってこれを回収するようにして
もよい。

【００１３】また、前記一般式（１）で表されるカチオ
ン性アルカリ架橋型単量体（Ａ成分）としては、ジメチ
ルアミノメチルアクリルアミドエピクロルヒドリン付加
物のハロゲン化塩，ジメチルアミノプロピルアクリルア
ミドエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およびア
ルキルスルホン酸塩、ジメチルアミノプロピルメタクリ
ルアミドエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およ
びアルキルスルホン酸塩，ジメチルアミノメチルアクリ
ルエステルエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩，
ジメチルアミノメチルメタクリルエステルエピクロルヒ
ドリン付加物のハロゲン化塩，ジメチルアミノプロピル
アクリルエステルエピクロルヒドリン付加物のハロゲン
化塩，ジメチルアミノプロピルメタクリルエステルエピ
クロルヒドリン付加物のハロゲン化塩およびアルキルス
ルホン酸塩、あるいはそれらに対応するエポキサイド体
があげられる。このようなエポキサイド体としては、前
記一般式（１）においてＱが下記の式（３）で示される
化合物があげられる。

【００１４】

【化５】

【００１５】そして、上記カチオン性アルカリ架橋型単
量体は、全単量体に対し５％以上の割合で配合させるこ
とが必要である。すなわち、カチオン性アルカリ架橋型
単量体が５％未満では、得られる皮膜の架橋密度，耐水
性，耐溶剤性，耐湿性が不足し、充分な機械特性が発現
されず、また旧塗膜との密着性、特に耐水密着性が著し
く低下するためである。

【００１６】一方、前記一般式（２）で表されるアルコ
キシシラン単量体（Ｂ成分）としては、ビニルトリエト
キシシラン，ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）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−メタクリロキシプロピルジメチルメトシキシラ
ン等があげられる。上記アルコキシシラン単量体は、全
単量体に対し０．５％以上の割合で配合することが必要
である。すなわち、アルコキシシラン単量体が０．５％
未満では、上記カチオン性アルカリ架橋型単量体の場合
と同様、得られる皮膜の機械特性，旧塗膜との密着性、
特に耐水密着性が低下するためである。

【００１７】さらに、上記Ａ成分，Ｂ成分とともに用い
ることのできるエチレン性不飽和単量体としては、酢酸
ビニル，アクリル酸アルキルエステル，メタクリル酸ア
ルキルエステル類，スチレン，アクリロニトリル，メタ
クリロニトリル等の疎水性単量体があげられる。これら
は単独で用いても２種以上を併用するようにしてもよ
い。なお、上記エチレン性不飽和単量体によって重合体
を作製する場合には、上記疎水性単量体とともに、アク
リル酸，メタクリル酸，アクリル酸またはメタクリル酸
のアミド類，メチロール化アミド類，アルコキシメチル
化アミド類，アルキルアミノエステル類，前記一般式
（１）で表されるカチオン性アルカリ架橋型単量体，モ
ノクロル酢酸ビニル，１−クロロ−２−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート等の親水性単量体が併用される。これ
らも、単独で用いても２種以上を併用してもよい。上記
親水性単量体は、いうまでもなく、生成重合体が水性媒
体に可溶性とならないような範囲内で使用される。上記
エチレン性不飽和単量体は、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成
分とともに共重合させるか、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成
分とは別に乳化重合させてエマルジョン樹脂を得、これ
を（Ａ）＋（Ｂ）の共重合体を含有する媒体に混合する
ことが好適である。

【００１８】本発明の塗り替え用塗料組成物は、以上の
媒体および単量体を用い、例えばつぎのようにして製造
することができる。すなわち、まず重合媒体である水も
しくは有機溶剤あるいは水と有機溶剤の混合物中に、重
合開始剤を添加し、酸によって系を酸性に維持しなが
ら、前記カチオン性アルカリ架橋型単量体，アルコキシ
シラン単量体およびエチレン性不飽和単量体を６０〜９
０℃で１〜５時間かけて重合させる。なお、必要であれ
ば、予め、分子量調節を目的として２−メルカプトエタ
ノール等の連鎖移動剤を添加する。また、重合後に必要
に応じて、各種の添加剤、例えばブチルセロソルブ，ブ
チルカルビトール，アセテート等の造膜助剤，消泡剤，
顔料，増粘防止剤等を添加することができる。このよう
にして、目的とする塗り替え用塗料組成物を得ることが
できる。

【００１９】なお、エチレン性不飽和単量体を別個に乳
化重合する場合には、公知の乳化重合の方法に従えばよ
い。そして、得られたエマルジョンを、上記共重合体
（Ａ＋ＢもしくはＡ＋Ｂ＋エチレン性不飽和単量体から
なる共重合体）含有媒体に混合することにより、目的と
する塗り替え用塗料組成物を得ることができる。

【００２０】また、上記製法において、媒体は重合反応
を阻害しないようなものを選択使用することが必要であ
る。そして、重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、
アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビスアミ
ノジプロパン塩酸塩，過硫酸アンモン等があげられる。
さらに、上記媒体を酸性に維持するのは、重合中に系が
ゲル化することを防止するために重要で、ｐＨ調整用の
酸としては、ギ酸，酢酸，シュウ酸等の有機酸や、塩
酸，硫酸，硝酸等の無機酸があげられる。

【００２１】さらに、上記製法において、顔料を配合す
る場合には、アルカリ性を呈する顔料の使用はできるだ
け避けることが好ましい。顔料がアルカリ性では、配合
の際、凝集の起こる可能性があるからである。したがっ
て、顔料としては、酸化チタン，クレー等が好適であ
る。

【００２２】上記のようにして得られた本発明の塗り替
え用塗料組成物は、劣化した旧塗膜上に塗工される。上
記塗料組成物は、塗工されることにより、それ自身のカ
チン電荷により旧塗膜をトラップして浸透補強効果を発
揮し、さらに水揮散による皮膜架橋により緻密な皮膜を
形成して耐水性，耐溶剤性，耐久性に優れた塗膜とな
る。この塗料組成物は、このままシーラー的機能を有す
る上塗り塗料として用いることができる。また、この塗
料組成物を塗布した上に、さらに塗料を塗布することも
できる。この場合は、上記塗料組成物が、旧塗膜と新塗
膜間の接着材として有効に作用する。

【００２３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２４】

【実施例１〜６、比較例１〜６】攪拌翼，温度計および
還流冷却器を取り付けた重合用フラスコに、イソプロピ
ルアルコールを１００重量部（以下「部」と略す）と、
下記の表１，表２に示す組成からなる単量体原料を投入
するとともに、重合開始剤であるアゾビスイソブチロニ
トリル１部と連鎖移動剤であるラウリルメルカプタン１
部を添加し、攪拌下、８０℃で５時間重合反応を行っ
た。そして、さらに減圧蒸留装置を用いてイソプロピル
アルコールを完全に水置換して目的とする塗り替え用塗
料組成物を得た。各組成物は、いずれも均一な溶液で、
重合体濃度は３０％であった。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【実施例７〜９】実施例６の試料を用い、下記の表３に
従って顔料，重合体エマルジョン等を配合して目的とす
る塗り替え用塗料組成物を得た。

【００２８】

【表３】

【００２９】

【比較例７，８】実施例６品を用いずに比較例２品を用
いた。それ以外は上記実施例８，９と同様の配合組成に
して比較例７，８品を得た。

【００３０】これらの実施例品，比較例品について、つ
ぎに示す方法に従って、塗り替え用塗料としての適性を
評価した。これらの結果を下記の表４〜表６に示す。

【００３１】＜適性評価方法＞予め塩化ゴム系シーラー
を塗布したスレート板上に、それぞれアクリル系合成樹
脂エマルジョン塗料，ウレタン塗料（溶剤型），アルキ
ド系塗料を塗布し、室温下で７日間乾燥した。ついで、
ＪＩＳＡ６０２１に規定するアルカリ水に１４日間
浸漬し、さらにオゾン濃度７５ｐｐｈｍ，温度４０度に
調整したオゾン劣化試験機で１０日間、サンシャインウ
ェザーメーターで３０日間処理を行ったものを劣化塗板
とした。

【００３２】つぎに、上記各劣化塗板に、実施例１〜８
品および比較例１〜７品をそれぞれ１５％に水希釈した
ものを約１００ｇ／ｍ²塗布し、室温下で２日間乾燥さ
せたのち、この上にアクリル系合成樹脂エマルジョン塗
料を約４００ｇ／ｍ²塗布した。そして、室温下で７日
間乾燥させたのち水浸漬を行い、５日後に引き上げて、
旧塗膜と新塗膜の層間密着状態を評価した。なお、評価
は、下記の４段階評価とした。 ○ …外観に異常なく、密着性良好。 △ …外観に異常はないが、密着性不良。 × …フクレを生じる。 ××…著しいフクレもしくは剥離を生じる。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【表５】

【００３５】

【表６】

【００３６】上記の結果から、実施例品はいずれも比較
例品に比べてシーラーとして優れた性能を示すことがわ
かる。

【００３７】また、上記と同様の３種類の劣化塗板上
に、前記実施例９品および比較例８品を約４００ｇ／ｍ
²塗布し、室温下で７日間乾燥させたのち水浸漬を行っ
て５日後に引き上げた。そして、上記と同様にして旧塗
膜と新塗膜の層間密着状態を評価した。これらの結果を
下記の表７に示す。

【００３８】

【表７】

【００３９】上記の結果から、実施例品は比較例品に比
べて上塗り塗料として優れた性能を示すことがわかる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明の塗り替え用塗料
組成物は、２種類の特殊な単量体を特定の割合で配合し
てなる共重合体を含有しているため、得られる鎖状重合
体が水に対して良好な溶解性を示し、しかもその水溶液
が水の揮散により極めて緻密な皮膜を形成する。しか
も、単に緻密な皮膜で汚染物の滲出を防止するだけでは
なく、前記一般式（１）のカチオン性に起因して、通常
アニオン電荷を帯びる旧塗膜をポリマー中に捕捉するた
め、旧塗膜への浸透補強性が大きく、旧塗膜と新塗膜と
の密着性に優れている。そして、本発明の塗り替え用塗
料組成物は、乾燥が進み皮膜中の水分が失われていくと
ともに皮膜の架橋が進んで複雑な三次元網状構造を形成
するので、得られる皮膜は、耐水性，耐溶剤性が非常に
高く、機械的強度にも優れ、強固な皮膜となって優れた
塗工効果を有する。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【化１】（Ｂ）下記の一般式（２）で表されるアルコキシシラン
単量体。

【化２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、水性媒体中に、下記の（Ａ）および
（Ｂ）成分を主原料とする共重合体が含有され、この共
重合体の分子構造は、上記（Ａ）成分から誘導される構
造単位が共重合体の５〜９９．５重量％、上記（Ｂ）成
分から誘導される構造単位が共重合体の０．５〜９５重
量％を占めるように設定されている塗り替え用塗料組成
物を第１の要旨とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また、水性媒体中に、上記（Ａ），（Ｂ）
および下記の（Ｃ）成分を主原料とする共重合体が含有
され、この共重合体の分子構造は、上記（Ａ）成分から
誘導される構造単位が共重合体の５重量％以上、上記
（Ｂ）成分から誘導される構造単位が共重合体の０．５
重量％以上、上記（Ｃ）成分から誘導される構造単位が
共重合体の９４．５重量％以下を占めるように設定され
ている塗り替え用塗料組成物を第２の要旨とし、上記２
種類の水性液のいずれかに、エチレン性不飽和単量体を
重合させてなる重合体が分散含有されている塗り替え用
塗料組成物を第３の要旨とし、上記３種類の水性液のい
ずれかに、顔料が分散含有されている塗り替え用塗料組
成物を第４の要旨とする。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【化４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水性媒体中に、下記の（Ａ）成分を５〜
９９．５重量％、下記の（Ｂ）成分を０．５〜９５重量
％の割合で共重合させてなる共重合体が含有されている
ことを特徴とする塗り替え用塗料組成物。（Ａ）下記の一般式（１）で表されるカチオン性アルカ
リ架橋型単量体。【化１】（Ｂ）下記の一般式（２）で表されるアルコキシシラン
単量体。【化２】
【請求項２】水性媒体中に、上記（Ａ）成分を５重量
％以上、上記（Ｂ）成分を０．５重量％以上、エチレン
性不飽和単量体を９４．５重量％以下の割合で共重合さ
せてなる共重合体が含有されていることを特徴とする塗
り替え用塗料組成物。
【請求項３】請求項１または２記載の水性液中に、エ
チレン性不飽和単量体を重合させてなる重合体が分散含
有されていることを特徴とする塗り替え用塗料組成物。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の水性液
中に顔料が分散含有されていることを特徴とする塗り替
え用塗料組成物。