(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という。）が２０〜５０℃であり、塩化ビニル、塩化ビニリデンから選ばれる塩素含有モノマーと、アクリル系モノマーを共重合して得られる水性合成樹脂エマルションと、（Ｂ）Ｔｇが２０〜５０℃であり、樹脂固形分に対する塩素含有率が、（Ａ）よりも１０重量％以上低く、塩化ビニル、塩化ビニリデンから選ばれる塩素含有モノマーと、アクリル系モノマーを共重合して得られる水性合成樹脂エマルションを混合し、全体の樹脂固形分に対する塩素含有率が、２５〜５０重量％になるように調整したことを特徴とするシーラー用水性樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）、（Ｂ）の水性合成樹脂エマルションの粒子径が、３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のシーラー用水性樹脂組成物。
【請求項３】
塩素含有モノマーが、塩化ビニルと塩化ビニリデンの併用であり、塩化ビニルに対して塩化ビニリデンが重量比で１００：２０〜５０であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシーラー用水性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装仕上げにおいて、被塗面の吸い込みの調整や、上塗りする塗料の付着力を増すために使用する、シーラー用の水性樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
建築物、土木構築物等はその躯体の保護や外観の向上のために塗装仕上げが行われる。特に被塗面である塗装下地が、コンクリートやモルタル等の多孔質基材の場合には、まず、シーラーを塗付して下地の吸い込みを調整するとともに、続いて塗付する塗料の密着性を増すことが行われている。
【０００３】
ところで近年、建築・土木構造物に使用する塗料分野においては有機溶剤を溶媒とする溶剤型塗料から、水を溶媒とする水性塗料への転換が図られつつある。これは、塗装作業者や居住者の健康被害を低減するためや、大気環境汚染を低減する目的で行われているものであり、年々水性化が進んできている。このような流れを受けて、シーラーも水性化を行う傾向にあるが、シーラーに続いて塗装する塗料も、水性とは言え千差万別であり、ガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という。）の比較的高い硬質なものや、Ｔｇの比較的低い軟質なもの、また、塗膜に伸縮性を有する弾性のものが存在する。
【０００４】
一方、下地基材もコンクリート、モルタル等の多孔質基材とは言え、その表面の状態はさまざまであり、含水率が高かったり、透湿性が非常に高く、経時的に水蒸気がシーラー塗膜裏面に蓄積してくる場合があった。さらに、外壁、屋根、屋上、外部床面では、太陽の輻射熱によって、日中に非常に高温になる場合があり、このような高温と前述のようなシーラー裏面への水蒸気の蓄積が存在する場合には、シーラーが下地への密着性を失い、シーラー塗膜と共に、続く上塗り塗膜が膨れを生じる場合があった。
【０００５】
このような場合にも、シーラーを構成する樹脂のＴｇを上げて硬質化しておけば、シーラー自身の密着性低下の問題はある程度解決できるが、シーラーに続く上塗り塗膜が軟質のものや、弾性のものの場合は、シーラーが硬質になると共にシーラーとの密着性が低下し、場合によってはピーリング（剥がれ）を生じていた。
【０００６】
これに対して、シーラーを構成する樹脂に極性基、例えば塩素基を導入して、電気的な効果によって密着性を増すことが行われているが、特に塩素基の導入は、樹脂に対しての可塑化効果を有し、高温時には、樹脂のＴｇが高い場合においても軟化させ、シーラー塗膜の膨れを生じる場合があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、弾性や軟質の樹脂から構成される水性の塗料が上塗りとなる場合において、前述のように膨れ防止のために、Ｔｇを上げると密着性低下の問題が生じ、密着性低下の解決のために、極性基として塩素基を導入すると膨れが生じるという現象から、水性上塗り塗料の硬質、軟質、弾性という種別により、下塗材を適宜選択しなければならなかったという煩雑さを解消し、上塗り塗料が水性である限り、選択性のないシーラー用水性樹脂組成物を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために、本発明者らはシーラー塗膜のミクロ相分離構造に着目し、同一シーラー塗膜中に、密着性を増すための極性基を多く含有する部分を局在化させる方法に想到し本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、（Ａ）Ｔｇが２０〜５０℃であり、塩化ビニル、塩化ビニリデンから選ばれる塩素含有モノマーと、アクリル系モノマーを共重合して得られる水性合成樹脂エマルションと、（Ｂ）Ｔｇが２０〜５０℃であり、樹脂固形分に対する塩素含有率が、（Ａ）よりも１０重量％以上低く、塩化ビニル、塩化ビニリデンから選ばれる塩素含有モノマーと、アクリル系モノマーを共重合して得られる水性合成樹脂エマルションを混合し、全体の樹脂固形分に対する塩素含有率が、２５〜５０重量％になるように調整するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をその実施の形態に基づき詳細に説明する。本発明の（Ａ）塩素含有モノマーと、アクリル系モノマーを共重合して得られる水性合成樹脂エマルションにおける塩素含有モノマーは、塩素基を含有するものであり、水性合成樹脂エマルションの重合時に、共重合モノマーとして含有することにより、水性合成樹脂に塩素基を導入することができる。このような塩素含有モノマーとしては、一般に塩化ビニル、塩化ビニリデンをあげることができる。これらは単独で使用することも可能であるが、安定かつ効果的に塩素を導入するためには、塩化ビニルと塩化ビニリデンを併用して用いることが好ましい。さらに、塩化ビニルと塩化ビニリデンの比率は、アクリルエマルション等と共重合をおこしやすく、規定の塩素量を確保できやすい等の理由により、塩化ビニルに対して塩化ビニリデンが重量比で１００：２０〜５０であることがより好ましい。
【００１１】
また、合成樹脂エマルションは、前述の塩素含有モノマーとアクリル系モノマーを共重合モノマーとするものである。このようなアクリル系モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−メチルペンチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−ドデシルアクリレート、ｎ−オクタデシルアクリレート等のアルキルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−メチルペンチルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、ｎ−ドデシルメタクリレート、ｎ−オクタデシルメタクリレート等のアルキルメタクリレートから選択される１種以上を用いることができる。この他にスチレン等の公知のモノマーを、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜用いることができる。重合方法については、特に限定するものではないが、水を溶媒とし適当な乳化剤を利用した、乳化重合等があげられる。
【００１２】
（Ｂ）の水性合成樹脂エマルションについても、塩素含有モノマーおよびアクリル系モノマーとして、（Ａ）と同様のものが使用できる。但し、その樹脂固形分に対する塩素含有率が、（Ａ）よりも１０重量％以上低くなければならない。これよりも塩素含有率が高くなると、シーラー塗膜のミクロ相分離による効果が十分に発揮されなくなり、高温時のシーラー塗膜の膨れを生じることになる。
【００１３】
（Ａ）、（Ｂ）の水性合成樹脂エマルションは、それぞれそのＴｇが２０〜５０℃であることが必要である。このＴｇは、硬くて脆いガラス状態のポリマーを加熱すると次第に軟化してゴム状態になるまでの間に、最大の変化率を示す温度である。本発明におけるＴｇは、特に、水性合成樹脂エマルションを構成するモノマーの各ホモポリマーのＴｇから、以下の式によって導かれる理論Ｔｇである。
１／Ｔｇ＝ｗ１／Ｔｇ１＋ｗ２／Ｔｇ２＋…＋ｗｎ／Ｔｇｎ
ｗ１：第１成分の重量分率、Ｔｇ１：第１成分のＴｇ
ｗ２：第２成分の重量分率、Ｔｇ２：第２成分のＴｇ
ｗｎ：第ｎ成分の重量分率、Ｔｇｎ：第ｎ成分のＴｇ
ｎ：３以上の整数
【００１４】
このときＴｇが、２０℃未満の場合は、高温時に塗膜に膨れを生じやすく、５０℃より高い場合は、上塗材とのなじみが悪くなり、密着性が極端に低下する。
【００１５】
（Ａ）、（Ｂ）の水性合成樹脂エマルションは、その粒子径については特に限定されるものではないが、３００ｎｍ以下のものについては、被塗面への粒子の浸透性が高く、シール性が非常に高まる結果、基材への密着性が良好となるため、特に多孔質な基材において好ましい。
【００１６】
本発明のシーラー用水性樹脂組成物は、このような（Ａ）、（Ｂ）の水性合成樹脂エマルションを混合するが、このとき混合後の水性樹脂組成物の樹脂固形分に対する塩素含有率が、２５〜５０重量％になることが必要である。２５重量％未満の場合には、上塗材との密着性が低下し、５０重量％より高い場合は、高温時に塗膜に膨れを生じやすくなる。
【００１７】
その他、本発明のシーラー用水性樹脂組成物は、造膜助剤、粘性調整剤、消泡剤、防腐剤など、通常の水性タイプのシーラーに使用されている添加剤を適宜加えてシーラーとして使用することが可能である。
【００１８】
また、光の透過率の高いクリヤータイプのままで使用することもできるし、着色顔料や染料を加えることによって着色タイプにして使用することもできる。
【００１９】
このようにして得られる水性シーラーは、刷毛塗り、スプレー塗装、ローラー塗装などの公知の方法により塗装することが可能である。
【００２０】
また、該水性シーラーを適用できる基材としては、建築物や土木構築物の表面、たとえば、無機質セメント基材の他、モルタル、石綿スレート板、珪酸カルシウム板、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）板などの無機質建材の基材表面に直接塗装することができる。
【００２１】
その他、改修・改装の現場においても使用することができる。この際、塗膜の劣化状況により、既存塗膜として以前に塗装された塗膜を残した状態で上に仕上塗材を塗装する場合と、既存塗膜を完全に除去してから仕上塗材を塗装する場合があるが、どちらの場合にも適用できるものである。
特に、ポーラスな既存塗膜上に仕上塗材を塗装する際には、本発明のシーラー用水性樹脂組成物を使用した水性シーラーを適用することにより、強固な下地づくりが可能となり、仕上塗材との密着性を向上することが可能となる。
【００２２】
また、既存塗膜が溶解性の強い溶剤によっておかされやすい場合、上に溶剤形の下塗材を塗装した場合は溶剤によって塗膜が溶解してしまうことがあるが、本発明の下塗材組成物は水性であるためそのような心配がない。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明の効果を明確にするため、実施例、比較例をあげて説明する。
（試験方法）
▲１▼標準時の密着性試験
３００×３００×６ｍｍのフレキシルボードに各シーラー用水性樹脂組成物を塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で２４時間乾燥養生した。その後、この塗装板のシーラー塗膜面に、水性高弾性エナメル「ＳＫ水性ＥＬコート」（エスケー化研株式会社製）を塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で１週間乾燥養生し、JISK 5400  8.5.2  碁盤目テープ法にて付着している塗膜片の数にて評価を行った。
【００２４】
▲２▼温水浸漬後の膨れ性試験
３００×３００×６ｍｍのフレキシルボードに各シーラー用水性樹脂組成物を塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で２４時間乾燥養生した。その後、この塗装板のシーラー塗膜面に、水性高弾性エナメル「ＳＫ水性ＥＬコート」（エスケー化研株式会社製）を塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で１週間乾燥養生した。このようにして作製した試験体を５０℃の温水に２４時間浸漬の後、塗膜の表面状態を観察した。このとき膨れが発生しているものを×、発生していないものを○として評価を行った。
【００２５】
▲３▼温水浸漬後の密着性
３００×３００×６ｍｍのフレキシルボードに各シーラー用水性樹脂組成物を塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で２４時間乾燥養生した。その後、この塗装板のシーラー塗膜面に、水性高弾性エナメル「ＳＫ水性ＥＬコート」（エスケー化研株式会社製）を塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で１週間乾燥養生した。このようにして作製した試験体を５０℃の温水に２４時間浸漬の後、常温にて十分に乾燥させた後、JISK  5400 8.5.2  碁盤目テープ法にて付着している塗膜片の数にて評価を行った。
【００２６】
▲４▼多孔質（ポーラスな下地への密着性）
３００×３００×６ｍｍのケイ酸カルシウム板に実施例のシーラー用水性樹脂組成物を塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１００ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で２４時間乾燥養生した。その後、この塗装板のシーラー塗膜面に、水性高弾性エナメル「ＳＫ水性ＥＬコート」（エスケー化研株式会社製）を塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で１時間乾燥養生後、更に塗布量１５０ｇ／ｍ２で刷毛塗りし、常温で１週間乾燥養生した後、JISK  5400 8.5.2  碁盤目テープ法にて付着している塗膜片の数にて評価を行った。
【００２７】
（実施例１〜３）
表１に示した原料を使用して、表２に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、表４のように標準時の密着性、温水浸漬後の膨れ性、温水浸漬後の密着性の何れにおいても良好な結果を示した。また、ポーラスな下地における密着性試験を別途行ったところ、表５のように粒子径がいずれも３００ｎｍ以下である水性合成樹脂エマルションの組み合わせからなる、実施例３のみが優れた密着性を示し、他の実施例については、下地との界面においてシーラーが剥がれていた。
【００２８】
（比較例１）
実施例１に準じて、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、塩素モノマーが少ない側の水性合成樹脂エマルション１０のＴｇが、本発明の規定する範囲を外れて低いため、表４のように、標準状態での密着性は比較的良好であるが、温水浸漬後には膨れを生じてしまった。
【００２９】
（比較例２）
比較例１と同様に、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、塩素モノマーが少ない側の水性合成樹脂エマルション１１のＴｇが、本発明の規定する範囲を外れて高いため、表４のように、温水浸漬後には膨れを生じなかったが、標準状態および温水浸漬後での密着性が非常に悪くなってしまった。
【００３０】
（比較例３）
比較例１と同様に、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、各水性合成樹脂エマルションを混合した際の、トータルの樹脂固形分に対する塩素含有率が、本発明の規定する範囲を外れて低いため、表４のように、温水浸漬後には膨れを生じなかったが、標準状態および温水浸漬後の密着性が非常に悪くなってしまった。
【００３１】
（比較例４）
比較例１と同様に、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、各水性合成樹脂エマルションを混合した際の、トータルの樹脂固形分に対する塩素含有率が、本発明の規定する範囲を外れて高いため、表４のように、標準状態および温水浸漬後の密着性は良好であったが、温水浸漬後には膨れを生じてしまった。
【００３２】
（比較例５）
比較例１と同様に、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、塩素モノマーが少ない側の水性合成樹脂エマルション５のＴｇが、本発明の規定する範囲を外れて低いため、表４のように、標準状態での密着性が若干低下し、温水浸漬後には膨れを生じてしまった。
【００３３】
（比較例６）
比較例１と同様に、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、塩素モノマーが少ない側の水性合成樹脂エマルション６のＴｇが、本発明の規定する範囲を外れて高いため、表４のように、温水浸漬後には膨れを生じなかったが、標準状態および温水浸漬後での密着性が非常に悪くなってしまった。
【００３４】
（比較例７）
比較例１と同様に、表１に示した原料を使用して、表３に示した配合にてシーラー用水性樹脂組成物を製造した。このシーラー用水性樹脂組成物を用いて、上記の各試験を行ったところ、各水性合成樹脂エマルションの樹脂固形分に対する塩素含有率が、一方の水性合成樹脂エマルションの樹脂固形分に対する塩素含有率より、１０重量％以上低くなっていないため、表４のように、温水浸漬後には膨れを生じてしまった。
【００３５】
【表１】
0003963585.tif 000002
【００３６】
【表２】
0003963585.tif 000003
【００３７】
【表３】
0003963585.tif 000004
【００３８】
【表４】
0003963585.tif 000005
【００３９】
【表５】
0003963585.tif 000006
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、弾性や軟質の樹脂から構成される水性の塗料が上塗りとなる場合において、膨れ防止のために、Ｔｇを上げると密着性低下の問題が生じ、密着性低下の解決のために、極性基として塩素基を導入すると膨れが生じるという相反する問題を解決できるため、水性上塗り塗料の硬質、軟質、弾性という種別により、下塗材を適宜選択しなければならなかったという煩雑さを解消し、上塗り塗料が水性である限り、選択性のないシーラー塗膜を形成可能な水性樹脂組成物である。