JP5318708B2 - Emulsion composition and waterproofing coating film using the same - Google Patents
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Description
本発明は、エマルジョン組成物およびそれを用いた塗膜防水材に関するものであり、詳しくは、陸屋根等の建物屋上、建築物のベランダ、壁、バルコニー、浴室、冷凍倉庫外面等の、土木・建築分野において、防水被覆技術に使用するエマルジョン組成物、およびそれを用いたポリマーセメント系の塗膜防水材に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an emulsion composition and a waterproof coating material using the same, and more specifically, civil engineering / architecture such as a roof of a building such as a flat roof, a veranda of a building, a wall, a balcony, a bathroom, an outer surface of a freezer warehouse, etc. In the field, the present invention relates to an emulsion composition used in waterproof coating technology, and a polymer cement-based waterproof coating material using the same.
従来より、アクリル系エマルジョンや酢酸ビニル系エマルジョン等の合成高分子エマルジョンをセメント等に混和させ、防水材として使用することがよく知られている。しかし、これらのエマルジョン組成物は、セメントへの分散性が不充分なため、硬化に伴う収縮等の内的要因、または温度変化,凍結融解,下地の動き等の外的要因等により、セメント硬化過程にチェッキング(亀裂)が発生し易いという課題を有していた。特に、このチェッキングの発生は、防水材としての性能が損なわれる主要因であるため、その改良が切望されていた。 Conventionally, it is well known that synthetic polymer emulsions such as acrylic emulsions and vinyl acetate emulsions are mixed with cement and used as waterproofing materials. However, because these emulsion compositions are not sufficiently dispersible in cement, cement hardening may occur due to internal factors such as shrinkage due to hardening, or external factors such as temperature change, freezing and thawing, and movement of the substrate. There was a problem that checking (cracks) was likely to occur in the process. In particular, the occurrence of this checking is a main factor that impairs the performance as a waterproof material, and thus improvement has been eagerly desired.
そこで、セメント硬化物のチェッキングの発生を抑止するために、アルミナセメント、エマルジョンおよびワックスサスペンジョンを含み、タック荷重が500gf以下のポリマーセメント組成物を用いることが提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, in order to suppress the occurrence of checking of the cured cement, it has been proposed to use a polymer cement composition containing an alumina cement, an emulsion and a wax suspension and having a tack load of 500 gf or less (see Patent Document 1). .
また、防水膜としての性能を付与させるために、油脂の添加による防水性向上が提案されている(特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献1では、乾燥時のチェッキングの発生抑止には効果があるものの、粘度が高く(通常、BH10rpm時の粘度が5000mPa・s以上)、塗工性に制限があり、塗布がこて塗りに限定されるため、作業性が低く、塗膜表面にレベリング性を与えることができないという欠点があった。一方、粘度を下げると、塗工性は向上するものの、1mm以上の厚塗りを行なった場合、乾燥中に塗膜にチェッキングが発生するという問題があった。また、上記特許文献2では、主剤がアスファルト系エマルジョン組成物であり、作業時に臭気が発生するため、環境面からの問題もあった。 However, in the above-mentioned Patent Document 1, although there is an effect in suppressing the occurrence of checking at the time of drying, the viscosity is high (usually, the viscosity at BH 10 rpm is 5000 mPa · s or more), the coatability is limited, and the coating is limited. Since it is limited to trowel coating, the workability is low, and there are disadvantages that leveling properties cannot be imparted to the coating film surface. On the other hand, when the viscosity is lowered, the coating property is improved, but when a thick coating of 1 mm or more is performed, there is a problem that the coating film is checked during drying. Moreover, in the said patent document 2, since the main ingredient is an asphalt type emulsion composition and an odor generate | occur | produces at the time of an operation | work, there also existed a problem from an environmental viewpoint.
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低粘度で塗工性に優れるとともに、塗工時の塗膜のチェッキングの発生を抑制することができる(耐チェッキング性に優れる)エマルジョン組成物、およびそれを用いた塗膜防水材の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has low viscosity and excellent coating properties, and can suppress the occurrence of coating film checking during coating (excellent checking resistance). An object of the present invention is to provide an emulsion composition and a waterproof coating material using the same.
本発明者らは、低粘度で塗工性に優れるとともに、塗工時の塗膜のチェッキングの発生を抑制することができる(耐チェッキング性に優れる)エマルジョン組成物を得るための研究を重ねる過程で、まず、減水剤に着目した。減水剤は、ポリマーセメント組成物において、水の量を少なくして、セメントの流動性を改善するための添加剤として使用されるものであり、少量の添加量で流動性を改善することができる。本発明者らは、流動性改善目的で使用されていた減水剤について、その含有量について実験を重ねた結果、技術常識に反して減水剤を通常の使用量に対して増量、すなわち、減水剤をセメント100重量部に対して5〜40重量部含有させると、施行時の塗膜内のセメントの凝結の速度が遅延し、セメントの凝集を防ぐことができるため、乾燥時の塗膜表面と、内部の応力の分散が均一化することを突き止めた。その結果、アクリル系エマルジョンと、セメントと、従来の使用量よりも多い所定量の減水剤とを含有してなるエマルジョン組成物を用いると、低粘度で塗工性が良好であるとともに、低粘度塗布においてもチェッキングの発生を抑制することができる(耐チェッキング性に優れる)ことを見いだし、本発明に到達した。 The inventors have conducted research to obtain an emulsion composition that is low in viscosity and excellent in coating properties, and that can suppress the occurrence of coating coating checking during coating (excellent checking resistance). In the process of accumulating, we first focused on the water reducing agent. The water reducing agent is used as an additive for improving the fluidity of the cement by reducing the amount of water in the polymer cement composition, and the fluidity can be improved with a small amount of addition. . As a result of repeated experiments on the content of the water reducing agent used for the purpose of improving fluidity, the inventors have increased the amount of the water reducing agent with respect to the normal usage amount, that is, the water reducing agent. Is contained in an amount of 5 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, since the setting speed of cement in the coating film at the time of enforcement can be delayed and aggregation of the cement can be prevented. The internal stress distribution was found to be uniform. As a result, when an emulsion composition containing an acrylic emulsion, cement, and a predetermined amount of water reducing agent larger than the conventional amount used is used, the viscosity is low and the coatability is good, and the viscosity is low. It has been found that the occurrence of checking can be suppressed even during coating (excellent checking resistance), and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明は、アクリル系エマルジョン、セメント、減水剤および表面改質剤を含有してなるエマルジョン組成物であって、減水剤をセメント100重量部に対して5〜40重量部含有してなるとともに、表面改質剤が、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくとも一方を含有するポリエーテル系化合物であるエマルジョン組成物を第1の要旨とする。 That is, the present invention is an emulsion composition comprising an acrylic emulsion, cement , a water reducing agent and a surface modifier, and contains 5 to 40 parts by weight of the water reducing agent with respect to 100 parts by weight of cement. In addition, a first gist is an emulsion composition in which the surface modifier is a polyether compound containing at least one of ethylene oxide and propylene oxide .
また、本発明は、上記エマルジョン組成物を含有してなる塗膜防水材を第2の要旨とする。 Moreover, this invention makes the coating-film waterproof material containing the said emulsion composition make a 2nd summary.
以上のように、本発明のエマルジョン組成物は、減水剤をセメント100重量部に対して5〜40重量部含有するとともに、表面改質剤として、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくとも一方を含有するポリエーテル系化合物を有しているため、低粘度で塗工性が良好であるとともに、施行時の塗膜内のセメントの凝結の速度が遅延し、セメントの凝集を防ぐことができるため、乾燥時の塗膜表面と、内部の応力の分散が均一化し、低粘度塗布においてもチェッキングの発生を抑制することができる(耐チェッキング性に特に優れる)という効果が得られる。また、本発明のエマルジョン組成物は、低粘度であるため、刷毛塗りやローラー塗りが可能となり、作業性が向上するとともに、塗膜表面のレベリング性が得られるようになる。さらに、本発明のエマルジョン組成物は、乾燥性に優れることから、夏場での施工が可能となり、従来は困難であった1mm以上の厚塗りを行った場合でも、チェッキングの発生を抑制することができる。 As described above, the emulsion composition of the present invention contains 5 to 40 parts by weight of a water reducing agent with respect to 100 parts by weight of cement , and also contains at least one of ethylene oxide and propylene oxide as a surface modifier. due to the chromatic ether compound, together with a coating of a low viscosity is good, the rate of coagulation of the cement in the coating film is delayed during enforcement, it is possible to prevent aggregation of cement, dry The coating surface and the internal stress are uniformly dispersed, and the effect of suppressing the occurrence of checking even in low-viscosity coating ( particularly excellent in resistance to checking) can be obtained. In addition, since the emulsion composition of the present invention has a low viscosity, it can be applied by brushing or roller coating, and the workability is improved and the leveling property of the coating film surface can be obtained. Furthermore, since the emulsion composition of the present invention is excellent in drying properties, it can be applied in summer, and even when thick coating of 1 mm or more, which has been difficult in the past, is suppressed, the occurrence of checking is suppressed. Can do.
そして、アクリル系エマルジョンを構成するアクリル系樹脂のガラス転移温度が−20〜−40℃であると、塗膜の低温時の伸びが向上する。 And the elongation at the time of the low temperature of a coating film improves that the glass transition temperature of acrylic resin which comprises acrylic emulsion is -20--40 degreeC.
また、アクリル系エマルジョンを構成するアクリル系樹脂が、反応性界面活性剤の存在下にエチレン性不飽和単量体を乳化重合してなるものであると、セメントとの混和性が優れるようになる。 In addition, when the acrylic resin constituting the acrylic emulsion is obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer in the presence of a reactive surfactant, the miscibility with cement becomes excellent. .
また、減衰剤として、ナフタレン系化合物、メラミン系化合物、リグニン系化合物、およびポリカルボン酸系化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つを用いると、耐チェッキング性がさらに向上する。 Further, when at least one selected from the group consisting of a naphthalene compound, a melamine compound, a lignin compound, and a polycarboxylic acid compound is used as the attenuating agent, the check resistance is further improved.
また、表面改質剤を、セメント100重量部に対して1〜20重量部含有すると、耐チェッキング性と、塗工性のバランスがより良好となる。 Moreover, when the surface modifier is contained in an amount of 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, the balance between the check resistance and the coating property becomes better.
さらに、油脂を併用すると、塗膜の耐水性が向上する。 Furthermore, when oils and fats are used in combination, the water resistance of the coating film is improved.
油脂が、大豆油であると、塗膜の耐水性がさらに向上する。 When the oil is soybean oil, the water resistance of the coating film is further improved.
油脂を、アクリル系エマルジョン中のアクリル系樹脂100重量部に対して1〜50重量部含有させると、耐水性と、塗工性のバランスがより良好となる。 When 1 to 50 parts by weight of fats and oils are contained with respect to 100 parts by weight of the acrylic resin in the acrylic emulsion, the balance between water resistance and coating property becomes better.
本発明のエマルジョン組成物を塗膜防水材として使用した場合には、優れた耐水性や耐チェッキング性を得ることができる。 When the emulsion composition of the present invention is used as a waterproof coating material, excellent water resistance and check resistance can be obtained.
本発明の塗膜防水材は、上記特殊なエマルジョン組成物を含有するため、耐水性や耐チェッキング性に優れ、例えば、土木・建築分野において有用である。 Since the waterproof coating material of the present invention contains the above-mentioned special emulsion composition, it is excellent in water resistance and checking resistance, and is useful, for example, in the field of civil engineering and construction.
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to this embodiment.
本発明のエマルジョン組成物は、アクリル系エマルジョン、セメント、減水剤および表面改質剤を用いて得ることができる。本発明においては、減水剤がセメント100重量部に対して5〜40重量部含有するとともに、表面改質剤として、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドの少なくとも一方を含有するポリエーテル系化合物を有してなることが最大の特徴である。まず、このアクリル系エマルジョンについて説明する。 The emulsion composition of the present invention can be obtained using an acrylic emulsion, cement , water reducing agent and surface modifier . In the present invention, along with containing 5 to 40 parts by weight with respect to water reducing agent is 100 parts by weight of cement, as a surface modifier, comprising have a polyether compound containing at least one of ethylene oxide and propylene oxide This is the biggest feature. First, this acrylic emulsion will be described.
《アクリル系エマルジョン》
アクリル系エマルジョンを構成するアクリル系樹脂(W)としては、例えば、エチレン性不飽和単量体(M)の単独重合体もしくは共重合体であることが好ましく、さらには、エチレン性不飽和単量体(M)の中でも特に(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、その他のエチレン性不飽和単量体と共重合したアクリル系共重合体であることが好ましい。以下、アクリル系樹脂(W)を形成する重合成分であるエチレン性不飽和単量体(M)について詳述する。
《Acrylic emulsion》
The acrylic resin (W) constituting the acrylic emulsion is preferably, for example, a homopolymer or copolymer of an ethylenically unsaturated monomer (M), and more preferably an ethylenically unsaturated monomer. Among the bodies (M), an acrylic copolymer that is mainly composed of (meth) acrylic acid alkyl ester and copolymerized with other ethylenically unsaturated monomers is preferable. Hereinafter, the ethylenically unsaturated monomer (M) which is a polymerization component forming the acrylic resin (W) will be described in detail.
〈エチレン性不飽和単量体(M)〉
上記アクリル系樹脂(W)を形成するエチレン性不飽和単量体(M)としては、例えば、下記の(a)〜(m)等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
(a)(メタ)アクリル酸アルキルエステル。
(b)芳香族エチレン性不飽和単量体。
(c)ヒドロキシル基含有エチレン性不飽和単量体。
(d)カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体。
(e)エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体。
(f)メチロール基含有エチレン性不飽和単量体。
(g)アルコキシアルキル基含有エチレン性不飽和単量体。
(h)シアノ基含有エチレン性不飽和単量体。
(i)ラジカル重合性の二重結合を2個以上有しているエチレン性不飽和単量体。
(j)アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体。
(k)スルホン酸基を有するエチレン性不飽和単量体。
(l)リン酸基を有するエチレン性不飽和単量体。
(m)アミド基を有するエチレン性不飽和単量体。
<Ethylenically unsaturated monomer (M)>
Examples of the ethylenically unsaturated monomer (M) that forms the acrylic resin (W) include the following (a) to (m). These may be used alone or in combination of two or more.
(A) Alkyl ester of (meth) acrylic acid.
(B) Aromatic ethylenically unsaturated monomer.
(C) A hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer.
(D) A carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer.
(E) An epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer.
(F) A methylol group-containing ethylenically unsaturated monomer.
(G) An alkoxyalkyl group-containing ethylenically unsaturated monomer.
(H) A cyano group-containing ethylenically unsaturated monomer.
(I) An ethylenically unsaturated monomer having two or more radically polymerizable double bonds.
(J) An ethylenically unsaturated monomer having an amino group.
(K) An ethylenically unsaturated monomer having a sulfonic acid group.
(L) An ethylenically unsaturated monomer having a phosphate group.
(M) An ethylenically unsaturated monomer having an amide group.
なお、本発明における上記アクリル系樹脂(W)としては、上記(a)〜(m)以外に、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、ブタジエン、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の単量体も、所望に応じて適宜使用することができる。 In addition, as said acrylic resin (W) in this invention, in addition to said (a)-(m), vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatic acid, vinyl pyrrolidone, methyl vinyl ketone, butadiene, ethylene, propylene, Monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride can be appropriately used as desired.
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリレート、好ましくはアルキル基の炭素数が1〜20の脂肪族(メタ)アクリレートや、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらの中でも好ましくは、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1〜10の脂肪族(メタ)アクリレートである。 Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester (a) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth). Aliphatic (meth) acrylates such as acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms Aliphatic (meth) acrylates, aromatic (meth) acrylates such as benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, Preferably, it is an aliphatic (meth) acrylate having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl group such as butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and the like. is there.
上記芳香族エチレン性不飽和単量体(b)としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。中でも、好ましくはスチレンである。 Examples of the aromatic ethylenically unsaturated monomer (b) include styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene and the like, and these are used alone or in combination of two or more. Of these, styrene is preferable.
上記ヒドロキシル基含有エチレン性不飽和単量体(c)としては、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。中でも好ましくは、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、炭素数2〜4のアルキレン基を有するポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートであり、特に好ましくはヒドロキシエチル(メタ)アクリレートである。 Examples of the hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (c) include hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate, and polymers such as polyethylene glycol (meth) acrylate. An alkylene glycol (meth) acrylate etc. are mention | raise | lifted and these are used individually or in combination of 2 or more types. Among them, preferred are hydroxyalkyl (meth) acrylates having a C2-C4 hydroxyalkyl group and polyalkylene glycol (meth) acrylates having a C2-C4 alkylene group, and particularly preferred is hydroxyethyl (meta). ) Acrylate.
上記カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(d)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等を用いることができ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸、イタコン酸がより好ましい。なお、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸のようなジカルボン酸の場合には、これらのモノエステルやモノアマイドを用いてもよい。 As the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (d), for example, (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two kinds. These are used together. Among these, (meth) acrylic acid and itaconic acid are more preferable. In the case of dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, these monoesters and monoamides may be used.
上記エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(e)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、メチルグリシジル(メタ)アクリレート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。中でも好ましくはグリシジル(メタ)アクリレートである。 Examples of the epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomer (e) include glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, methyl glycidyl (meth) acrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Used. Of these, glycidyl (meth) acrylate is preferred.
上記メチロール基含有エチレン性不飽和単量体(f)としては、例えば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジメチロール(メタ)アクリルアミド等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the methylol group-containing ethylenically unsaturated monomer (f) include N-methylol (meth) acrylamide, dimethylol (meth) acrylamide and the like, and these are used alone or in combination of two or more.
上記アルコキシアルキル基含有エチレン性不飽和単量体(g)としては、例えば、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシプロピル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメトキシ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールモノアルコキシ(メタ)アクリレート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the alkoxyalkyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (g) include N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, methoxyethyl (meth) acrylate, and methoxypropyl (meth). Examples include acrylates, alkoxyalkyl (meth) acrylates such as ethoxyethyl (meth) acrylate, ethoxypropyl (meth) acrylate, and polyalkylene glycol monoalkoxy (meth) acrylates such as polyethylene glycol monomethoxy (meth) acrylate. It is used alone or in combination of two or more.
上記シアノ基含有エチレン性不飽和単量体(h)としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル等があげられる。 Examples of the cyano group-containing ethylenically unsaturated monomer (h) include (meth) acrylonitrile.
上記ラジカル重合性の二重結合を2個以上有しているエチレン性不飽和単量体(i)としては、例えば、ジビニルベンゼン、ポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (i) having two or more radical polymerizable double bonds include divinylbenzene, polyoxyethylene di (meth) acrylate, and polyoxypropylene di (meth). Di (meth) acrylates such as acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, tri (meth) acrylates such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc. These are used alone or in combination of two or more.
上記アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体(j)としては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (j) having an amino group include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, and the like. Or in combination of two or more.
上記スルホン酸基を有するエチレン性不飽和単量体(k)としては、例えば、ビニルスルホン酸、ビニルスチレンスルホン酸(塩)等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (k) having a sulfonic acid group include vinyl sulfonic acid and vinyl styrene sulfonic acid (salt). These may be used alone or in combination of two or more.
上記リン酸基を有するエチレン性不飽和単量体(l)としては、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、アシッドホスホキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホキシプロピル(メタ)アクリレート、ビス〔(メタ)アクリロイロキシエチル〕ホスフェート、ジフェニル−2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル−2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル−2(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (l) having a phosphoric acid group include vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, acid phosphoxyethyl (meth) acrylate, acid phosphoxypropyl (meth) acrylate, and bis [(meta ) Acryloyloxyethyl] phosphate, diphenyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, dioctyl-2 (meth) acryloyloxyethyl phosphate, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
上記アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(m)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイミド、(メタ)アクリルアミドメタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドエタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドメチルエタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドブタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドジメチルエタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドペンタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドメチルブタンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドジメチルプロパンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドエチルプロパンスルホン酸(塩)、(メタ)アクリルアミドエチルメチルエタンスルホン酸(塩)および(メタ)アクリルアミドプロピルエタンスルホン酸(塩)等の炭素数1〜5の分岐または直鎖のアルキレン基を有する化合物等をあげることができる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらの中でも、好ましくは(メタ)アクリルアミドや、(メタ)アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸(塩)等の分岐のアルキレン基を有する(メタ)アクリルアミドアルキレンスルホン酸(塩)である。なお、上記スルホン酸(塩)とは、スルホン酸あるいはその塩を意味する。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (m) having an amide group include (meth) acrylamide, N, N-methylenebis (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meta) ) Acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, maleic acid amide, maleimide, (meth) acrylamide methanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamide ethanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamide propanesulfonic acid (salt), ( (Meth) acrylamidomethylethanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamide butanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamide methylpropanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamide dimethylethanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamide Pentanesulfo Acid (salt), (meth) acrylamidomethylbutanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamidodimethylpropanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamidoethylpropanesulfonic acid (salt), (meth) acrylamidoethylmethylethanesulfonic acid Examples thereof include compounds having a branched or straight chain alkylene group having 1 to 5 carbon atoms such as (salt) and (meth) acrylamidopropylethanesulfonic acid (salt). These may be used alone or in combination of two or more. Of these, (meth) acrylamide alkylenesulfonic acid (salt) having a branched alkylene group such as (meth) acrylamide and (meth) acrylamide methylpropanesulfonic acid (salt) is preferable. The above sulfonic acid (salt) means sulfonic acid or a salt thereof.
なお、本発明において、(メタ)アクリロイロキシとは、アクリロイロキシあるいはメタクリロイロキシを意味し、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸あるいはメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリルとは、アクリルあるいはメタクリルを意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレートあるいはメタクリレートを意味する。 In the present invention, (meth) acryloyloxy means acryloyloxy or methacryloyloxy, (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid, and (meth) acrylic means acrylic or methacrylic. As used herein, (meth) acrylate means acrylate or methacrylate.
本発明において主成分とは、全体〔ここでは、エチレン性不飽和単量体(M)全体〕の50重量%を超える量を含有することを意味し、好ましくは、全体の60重量%以上を含有することをいう。 In the present invention, the main component means containing an amount exceeding 50% by weight of the whole [here, the whole ethylenically unsaturated monomer (M)], and preferably 60% by weight or more of the whole. Contains.
本発明に係るアクリル系樹脂(W)は、前記単量体の単独重合体もしくは共重合体であるが、この重合の際に、前記単量体以外に、必要に応じて、重合開始剤、重合調整剤、界面活性剤、可塑剤、造膜助剤等の他の成分を適宜用いることができる。 The acrylic resin (W) according to the present invention is a homopolymer or copolymer of the monomer, and in this polymerization, in addition to the monomer, if necessary, a polymerization initiator, Other components such as a polymerization regulator, a surfactant, a plasticizer, and a film-forming aid can be appropriately used.
〈重合開始剤〉
上記重合開始剤としては、水溶性、油溶性のいずれのものも用いることが可能である。例えば、アルキルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、p−メタンヒドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジクロルベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、ジ−イソブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、4,4′−アゾビス−4−シアノバレリックアシッドのアンモニウム(アミン)塩、2,2′−アゾビス(2−メチルアミドオキシム)ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス(2−メチルブタンアミドオキシム)ジヒドロクロライドテトラヒドレート、2,2′−アゾビス{2−メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル〕−プロピオンアミド}、2,2′−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド〕、各種レドックス系触媒(この場合酸化剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、p−メタンハイドロパーオキサイド等が、還元剤としては亜硫酸ナトリウム、酸性亜硫酸ナトリウム、ロンガリット、アスコルビン酸等が用いられる。)等があげられる。
<Polymerization initiator>
As the polymerization initiator, either water-soluble or oil-soluble can be used. For example, alkyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, p-methane hydroperoxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, t-butyl cumi Ruperoxide, benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 3, 3,5-trimethylcyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, di-isobutyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, t-butylperoxyisobutyrate, etc. Organic peroxides, 2,2'-azobisisobutyronitrile, dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2 ' -Azobis (2-methylbutyronitrile), potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, ammonium (amine) salt of 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 2,2 ' -Azobis (2-methylamidooxime) dihydrochloride, 2,2'-azobis (2-methylbutanamidoxime) dihydrochloride tetrahydrate, 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1- Bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] -propionamide}, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) ) -Propionamide], various redox catalysts (in this case, as an oxidizing agent, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, p-methane hydroperoxide and the like, and sodium sulfite, acidic sodium sulfite, Rongalite, ascorbic acid and the like are used as the reducing agent.
これらの重合開始剤は単独であるいは2種以上併せて用いられる。これらの中でも重合安定性に優れる点で、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、レドックス系触媒(酸化剤:過硫酸カリウム,過硫酸アンモニウム,過硫酸ナトリウム、還元剤:亜硫酸ナトリウム,酸性亜硫酸ナトリウム,ロンガリット,アスコルビン酸)等が好適である。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Among these, in terms of excellent polymerization stability, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, redox catalyst (oxidizer: potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, reducing agent: sodium sulfite, acidic sodium sulfite, Rongalite, ascorbic acid) and the like are suitable.
上記重合開始剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体(M)全体100重量部(以下、「部」と略す)に対して、0.01〜5部の範囲であることが好ましく、さらには0.03〜3部であることがより好ましい。すなわち、重合開始剤の使用量が少なすぎると、重合速度が遅くなる傾向がみられ、逆に、多すぎると、得られる共重合体の分子量が低下し耐水性の面において好ましくない傾向がみられるからである。 The amount of the polymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 5 parts with respect to 100 parts by weight (hereinafter abbreviated as “part”) of the ethylenically unsaturated monomer (M). Furthermore, it is more preferable that it is 0.03 to 3 parts. That is, if the amount of the polymerization initiator used is too small, the polymerization rate tends to be slow, and conversely if too large, the molecular weight of the resulting copolymer is lowered, which tends to be undesirable in terms of water resistance. Because it is.
なお、上記重合開始剤は、重合缶内に予め加えておいてもよいし、重合開始直前に加えてもよいし、必要に応じて重合途中に追加添加してもよい。あるいは、単量体混合物に予め添加したり、上記単量体混合物からなる乳化液に添加したりしてもよい。また、重合開始剤の添加に際しては、重合開始剤を別途溶媒や上記単量体に溶解して添加したり、溶解した重合開始剤をさらに乳化状にして添加したりしてもよい。 The polymerization initiator may be added in advance to the polymerization can, may be added immediately before the start of polymerization, or may be added in the middle of polymerization as necessary. Alternatively, it may be added in advance to the monomer mixture, or may be added to an emulsion comprising the monomer mixture. In addition, when adding the polymerization initiator, the polymerization initiator may be separately dissolved in a solvent or the above monomer and added, or the dissolved polymerization initiator may be further added in an emulsified form.
〈重合調整剤〉
また、重合に際して、重合調整剤を配合することができる。前記重合調整剤としては、例えば、連鎖移動剤、pH緩衝剤等があげられる。
<Polymerization regulator>
Moreover, a polymerization regulator can be mix | blended in the case of superposition | polymerization. Examples of the polymerization regulator include a chain transfer agent and a pH buffer.
上記連鎖移動剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類;n−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸、チオグリコール酸オクチル、チオグリセロール等のメルカプタン類等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the chain transfer agent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; aldehydes such as acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, furfural and benzaldehyde; n-dodecyl mercaptan, thioglycolic acid and thioglycolic acid And mercaptans such as octyl and thioglycerol. These may be used alone or in combination of two or more.
この連鎖移動剤の使用は、重合を安定に行わせるという点では有効であるが、アクリル系樹脂(W)の重合度を低下させ、得られる塗膜の弾性率を低下させる可能性がある。そのため、具体的には、連鎖移動剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体(M)全体100部に対して、0.01〜1部であることが好ましく、さらに0.01〜0.5部であることが好ましい。連鎖移動剤の使用量が少なすぎると、連鎖移動剤としての効果が不足する傾向がみられ、逆に、多すぎると、塗膜の弾性率が低下する傾向がみられるからである。 The use of this chain transfer agent is effective in that the polymerization is performed stably, but it may reduce the degree of polymerization of the acrylic resin (W) and may decrease the elastic modulus of the resulting coating film. Therefore, specifically, the amount of the chain transfer agent used is preferably 0.01 to 1 part, more preferably 0.01 to 0 with respect to 100 parts of the whole ethylenically unsaturated monomer (M). .5 parts are preferred. This is because if the amount of the chain transfer agent used is too small, the effect as the chain transfer agent tends to be insufficient, and conversely if too large, the elastic modulus of the coating film tends to decrease.
また、上記pH緩衝剤としては、例えば、ソーダ灰(炭酸ナトリウム)、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸一ナトリウム、リン酸一カリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸アンモニウム等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the pH buffering agent include soda ash (sodium carbonate), sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, monosodium phosphate, monopotassium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, sodium acetate, acetic acid. Examples include ammonium, sodium formate, and ammonium formate. These may be used alone or in combination of two or more.
上記pH緩衝剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体(M)全体100部に対して0.01〜10部であることが好ましく、さらに0.1〜5部であることが好ましい。pH緩衝剤の使用量が少なすぎると、重合調整剤としての効果が不足する傾向がみられ、逆に、多すぎると、反応を阻害する傾向がみられるからである。 It is preferable that the usage-amount of the said pH buffering agent is 0.01-10 parts with respect to 100 parts of ethylenically unsaturated monomers (M) whole, Furthermore, it is preferable that it is 0.1-5 parts. This is because if the amount of the pH buffer used is too small, the effect as a polymerization regulator tends to be insufficient, and conversely if too large, the reaction tends to be inhibited.
〈界面活性剤〉
界面活性剤としては、塗膜の耐水性の点で反応性界面活性剤を用いることが好ましい。上記反応性界面活性剤としては、エチレン性不飽和単量体とラジカル反応性を有するイオン性、ノニオン性の界面活性剤が用いられ、例えば、下記一般式(1)〜(11)で表される構造をもつものがあげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
<Surfactant>
As the surfactant, a reactive surfactant is preferably used from the viewpoint of water resistance of the coating film. As said reactive surfactant, the ionic and nonionic surfactant which has radical reactivity with an ethylenically unsaturated monomer is used, for example, it represents with following General formula (1)-(11). There is a thing with a structure. These may be used alone or in combination of two or more.
〔ここで、一般式(1)〜(11)において、R1はアルキル基、R2は水素またはメチル基、R3はアルキレン基、l,m,nは1以上の整数(m+n=3)、Xは水素、SO2NH4、SO3Naのいずれかである。〕 [In the general formulas (1) to (11), R 1 is an alkyl group, R 2 is hydrogen or a methyl group, R 3 is an alkylene group, l, m, and n are integers of 1 or more (m + n = 3) , X is hydrogen, SO 2 NH 4 , or SO 3 Na. ]
上記界面活性剤として具体的には、アデカリアソープSE−10N(アニオン性)、アデカリアソープSE−20N(アニオン性)、アデカリアソープSR−10(アニオン性)、アデカリアソープSR−20(アニオン性)、アデカリアソープNE−10(ノニオン性)、アデカリアソープNE−20(ノニオン性)、アデカリアソープNE−30(ノニオン性)、アデカリアソープNE−40(ノニオン性)、アデカリアソープER−10(ノニオン性)、アデカリアソープER−20(ノニオン性)、アデカリアソープER−30(ノニオン性)、アデカリアソープER−40(ノニオン性)、アデカリアソープSDX−730(アニオン性)、アデカリアソープSDX−731(アニオン性)、アデカリアソープPP−70(アニオン性)、アデカリアソープPP−710(アニオン性)〔以上、旭電化(株)製〕、エレミノールJS−2(アニオン性)、エレミノールJS−20(アニオン性)、エレミノールRS−30(アニオン性)〔以上、三洋化成(株)製〕、ラテムルS−180A(アニオン性)、ラテムルS−180(アニオン性)、ラテムルPD−104(アニオン性)〔以上、花王(株)製〕、アクアロンBC−05(アニオン性)、アクアロンBC−10(アニオン性)、アクアロンBC−20(アニオン性)、アクアロンHS−05(アニオン性)、アクアロンHS−10(アニオン性)、アクアロンHS−20(アニオン性)、アクアロンRN−10(ノニオン性)、アクアロンRN−20(ノニオン性)、アクアロンRN−30(ノニオン性)、アクアロンRN−50(ノニオン性)、アクアロンKH−05(アニオン性)、アクアロンKH−10(アニオン性)、ニューフロンティアS−510(アニオン性)〔以上、第一工業製薬(株)製〕、フォスフィノ−ルTX(アニオン性)〔東邦化学工業(株)製〕)等の市販品があげられる。これらの反応性界面活性剤は、単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Specific examples of the surfactant include ADEKA rear soap SE-10N (anionic), ADEKA rear soap SE-20N (anionic), ADEKA rear soap SR-10 (anionic), and ADEKA rear soap SR-20 ( Anionic), ADEKA rear soap NE-10 (nonionic), ADEKA rear soap NE-20 (nonionic), ADEKA rear soap NE-30 (nonionic), ADEKA rear soap NE-40 (nonionic), ADEKA rear Soap ER-10 (nonionic), Adeka soap ER-20 (nonionic), Adeka soap ER-30 (nonionic), Adeka soap ER-40 (nonionic), Adekalia soap SDX-730 (anion) ), Adeka Soap SDX-731 (anionic), Adeka Soap PP-70 (Anio) ), Adekalya soap PP-710 (anionic) [manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.], Eleminol JS-2 (anionic), Eleminol JS-20 (anionic), Eleminol RS-30 (anionic) [Above, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.], Latemul S-180A (anionic), Latemul S-180 (anionic), Lateml PD-104 (anionic) [above, manufactured by Kao Corporation], Aqualon BC- 05 (anionic), Aqualon BC-10 (anionic), Aqualon BC-20 (anionic), Aqualon HS-05 (anionic), Aqualon HS-10 (anionic), Aqualon HS-20 (anionic) Aqualon RN-10 (nonionic), Aqualon RN-20 (nonionic), Aqualon RN-30 (nonionic), Quarron RN-50 (nonionic), Aqualon KH-05 (anionic), Aqualon KH-10 (anionic), New Frontier S-510 (anionic) [above, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.], Phosphino -Commercial products such as Ru TX (anionic) [manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.]. These reactive surfactants are used alone or in combination of two or more.
上記反応性界面活性剤以外の界面活性剤としては、例えば、アルキルもしくはアルキルアリル硫酸塩、アルキルもしくはアルキルアリルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ソーダ等のアニオン性界面活性剤;アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレングリコール型、ポリオキシエチレンプロピレングリコール型等のノニオン性界面活性剤;およびアンモニウム=α−スルホナト−ω−1−(アリルオキシメチル)アルキルオキシポリオキシエチレン、α−スルホ−ω−(1−(アルコキシ)メチル−2−(2−プロペニルオキシ)エトキシ−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)のアンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル等があげられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Examples of the surfactant other than the reactive surfactant include, for example, alkyl or alkyl allyl sulfate, alkyl or alkyl allyl sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, sodium dodecylbenzene sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether sodium sulfate, Anionic surfactants such as sodium alkyl sulfonate; cationic surfactants such as alkyl trimethyl ammonium chloride and alkyl benzyl ammonium chloride; polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene carboxylic acid ester, poly Nonionic surfactants such as oxyethylene glycol type and polyoxyethylene propylene glycol type; and ammonium = α-sulfonato-ω-1- (a Ryloxymethyl) alkyloxypolyoxyethylene, α-sulfo-ω- (1- (alkoxy) methyl-2- (2-propenyloxy) ethoxy-poly (oxy-1,2-ethanediyl) ammonium salt, polyoxy Examples thereof include ethylene alkylpropenyl phenyl ether, and these are used alone or in combination of two or more.
上記界面活性剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体(M)全体100部に対して、0.1〜10部であることが好ましく、さらには0.5〜10部、特には0.5〜5部の範囲であることが好ましい。すなわち、界面活性剤の使用量が少なすぎると、重合安定性の面において、不安定になる傾向がみられ、逆に、多すぎると、得られる重合体または共重合体の平均粒子径が小さくなりすぎる傾向がみられ、結果、エマルジョンの粘度が高くなりすぎて作業性が低下する等の問題が生じる傾向がみられるからである。 The amount of the surfactant used is preferably 0.1 to 10 parts, more preferably 0.5 to 10 parts, particularly 0 with respect to 100 parts of the whole ethylenically unsaturated monomer (M). It is preferably in the range of 5 to 5 parts. That is, if the amount of the surfactant used is too small, the polymerization stability tends to become unstable, and conversely if too large, the average particle size of the resulting polymer or copolymer is small. This is because there is a tendency that the viscosity of the emulsion becomes too high, resulting in problems such as a decrease in workability.
〈可塑剤および造膜助剤〉
また、上記可塑剤としては、例えば、アジペート系可塑剤、フタル酸系可塑剤、燐酸系可塑剤等が使用できる。また、沸点が260℃以上の造膜助剤等も使用できる。
<Plasticizer and film-forming aid>
Moreover, as said plasticizer, an adipate type plasticizer, a phthalic acid type plasticizer, a phosphoric acid type plasticizer etc. can be used, for example. Further, a film-forming aid having a boiling point of 260 ° C. or higher can be used.
これら可塑剤や、造膜助剤等の他の成分の使用量は、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、適宜選択することができ、例えば、可塑剤としてはエチレン性不飽和単量体(M)全体100部に対して通常0.1〜50部、造膜助剤としてはエチレン性不飽和単量体(M)全体100部に対して通常0.1〜50部である。 The amount of these plasticizers and other components such as film-forming aids can be appropriately selected as long as the object of the present invention is not impaired. For example, as the plasticizer, an ethylenically unsaturated monomer ( M) is usually 0.1 to 50 parts with respect to 100 parts as a whole, and the film forming aid is usually 0.1 to 50 parts with respect to 100 parts as a whole with the ethylenically unsaturated monomer (M).
《アクリル系エマルジョンの製造》
上記で例示される重合成分から形成されるアクリル系樹脂(W)を分散質として、アクリル系エマルジョンが得られるようになる。
<< Manufacture of acrylic emulsion >>
An acrylic emulsion can be obtained using the acrylic resin (W) formed from the polymerization components exemplified above as a dispersoid.
アクリル系樹脂(W)は、例えば、上記エチレン性不飽和単量体(M)を界面活性剤の存在下にて、上記重合開始剤を用いて乳化重合を行い、単独重合体または共重合体を作製することにより製造される。この重合過程において、アクリル系樹脂(W)を分散質とするアクリル系エマルジョンが製造されるのが一般である。 The acrylic resin (W) is, for example, a homopolymer or copolymer obtained by subjecting the ethylenically unsaturated monomer (M) to emulsion polymerization using the polymerization initiator in the presence of a surfactant. It is manufactured by producing. In this polymerization process, an acrylic emulsion having an acrylic resin (W) as a dispersoid is generally produced.
上記重合方法としては、(1)エチレン性不飽和単量体(M)、界面活性剤、水等の全量を仕込み、昇温し重合する方法、(2)重合缶に水、界面活性剤、エチレン性不飽和単量体(M)の一部を仕込み、昇温し重合した後、残りのエチレン性不飽和単量体(M)を滴下または分割添加して重合を継続する方法、(3)重合缶に水、界面活性剤等を仕込んでおき昇温した後、エチレン性不飽和単量体(M)を全量滴下または分割添加して重合する方法等があげられる。中でも、重合温度の制御が容易である点で、上記(2)、(3)の方法が好ましい。また、多段式重合法を採用することも好ましく、多段式重合によって得られるコアシェル型のエマルジョンは、造膜性や機械的物性の向上に寄与するので望ましい。 As the polymerization method, (1) a method in which the whole amount of ethylenically unsaturated monomer (M), surfactant, water and the like is charged and polymerized by heating, (2) water, surfactant in a polymerization can, A method in which a part of the ethylenically unsaturated monomer (M) is charged, heated and polymerized, and then the remaining ethylenically unsaturated monomer (M) is added dropwise or dividedly to continue the polymerization. (3 ) A method in which water, a surfactant or the like is charged in a polymerization can and heated, and then the whole amount of the ethylenically unsaturated monomer (M) is dropped or dividedly added for polymerization. Among these, the methods (2) and (3) are preferable in that the polymerization temperature can be easily controlled. It is also preferable to employ a multistage polymerization method, and a core-shell type emulsion obtained by multistage polymerization is desirable because it contributes to the improvement of film forming properties and mechanical properties.
上記(1)〜(3)に示す重合方法における重合条件としては、例えば、上記(1)の重合方法における重合条件として、通常、40〜100℃程度の温度範囲が適当であり、昇温開始後1〜8時間程度反応を行うこと等があげられる。 As a polymerization condition in the polymerization method shown in the above (1) to (3), for example, a temperature range of about 40 to 100 ° C. is usually appropriate as a polymerization condition in the polymerization method of the above (1). The reaction may be performed for about 1 to 8 hours later.
また、上記(2)の重合方法における重合条件としては、エチレン性不飽和単量体(M)の1〜50重量%を通常40〜90℃で0.1〜4時間重合した後、残りのエチレン性不飽和単量体(M)を1〜7時間程度かけて滴下または分割添加して、その後、上記温度で1〜3時間程度熟成すること等があげられる。 Moreover, as polymerization conditions in the polymerization method of the above (2), 1 to 50% by weight of the ethylenically unsaturated monomer (M) is usually polymerized at 40 to 90 ° C. for 0.1 to 4 hours, and then the remaining For example, the ethylenically unsaturated monomer (M) may be added dropwise or dividedly over about 1 to 7 hours, and then aged for about 1 to 3 hours at the above temperature.
そして、上記(3)の重合方法における重合条件としては、重合缶に水を仕込み、40〜90℃に昇温し、単量体混合物を2〜7時間程度かけて滴下または分割添加し、その後、上記温度で1〜3時間程度熟成すること等があげられる。 And as polymerization conditions in the polymerization method of said (3), water is prepared to a superposition | polymerization can, it heats up to 40-90 degreeC, a monomer mixture is dripped or dividedly added over about 2 to 7 hours, Then, And aging at the above temperature for about 1 to 3 hours.
上記重合方法において、エチレン性不飽和単量体(M)は、界面活性剤(または界面活性剤の一部)をエチレン性不飽和単量体(M)に溶解しておくか、または、予めO/W型の乳化液の状態とすることが重合安定性の点から好ましい。 In the polymerization method, the ethylenically unsaturated monomer (M) may be prepared by dissolving a surfactant (or a part of the surfactant) in the ethylenically unsaturated monomer (M) From the viewpoint of polymerization stability, it is preferable to use an O / W emulsion.
上記予めO/W型の乳化液とする調製方法としては、例えば、水に界面活性剤を溶解した後、上記単量体を仕込み、この混合液を撹拌乳化する方法、あるいは水に界面活性剤を溶解した後撹拌しながら上記単量体を仕込む方法等があげられる。 Examples of the preparation method for preparing an O / W emulsion in advance include, for example, a method in which a surfactant is dissolved in water and then the monomer is added, and the mixture is stirred and emulsified, or a surfactant in water. And the like.
上記乳化液の乳化の際の撹拌は、各成分を混合し、ホモディスパー、パドル翼等の撹拌翼を取り付けた撹拌装置を用いて行うことができる。乳化時の温度は、乳化中に混合物が反応しない程度の温度であれば問題なく、通常5〜60℃程度が適当である。 Agitation at the time of emulsification of the emulsion can be carried out using a stirring device in which the components are mixed and a stirring blade such as a homodisper or paddle blade is attached. There is no problem as long as the temperature during emulsification is such that the mixture does not react during emulsification, and usually about 5 to 60 ° C. is appropriate.
《製造されたアクリル系エマルジョン》
このようにして、アクリル系樹脂(W)を分散質とするアクリル系エマルジョンが得られる。
<< Manufactured acrylic emulsion >>
In this way, an acrylic emulsion having the acrylic resin (W) as a dispersoid is obtained.
アクリル系エマルジョンは、分散質が上記アクリル系樹脂(W)であり、また、分散媒としては、上記アクリル系樹脂(W)が分散質となるような分散媒が好ましい。このような分散媒のなかでも、より好ましいのは水系媒体からなるものである。ここで水系媒体とは、水、または水を主体とするアルコール性溶媒をいい、好ましくは水をいう。 In the acrylic emulsion, the dispersoid is the acrylic resin (W), and the dispersion medium is preferably a dispersion medium in which the acrylic resin (W) is a dispersoid. Among such dispersion media, more preferred is an aqueous medium. Here, the aqueous medium refers to water or an alcoholic solvent mainly composed of water, preferably water.
また、アクリル系エマルジョンには、必要に応じて、例えば、有機顔料、無機顔料、水溶性添加剤、pH調整剤、防腐剤、消泡剤、酸化防止剤等の各種の添加剤を含有していてもよい。 The acrylic emulsion contains various additives such as organic pigments, inorganic pigments, water-soluble additives, pH adjusters, preservatives, antifoaming agents, and antioxidants as necessary. May be.
〈平均粒子径〉
上記アクリル系エマルジョン中のアクリル系樹脂(W)の平均粒子径は、100〜500nm、特には100〜400nm、更には150〜300nmの範囲が好ましい。粒子径が小さすぎると、エマルジョンの粘度が高くなりすぎて、セメント混和時のエマルジョンの分散性が悪くなる傾向がみられ、逆に、粒子径が大きすぎると、塗膜形成時に緻密な塗膜を得ることが難しく、強度の点で好ましくない傾向がみられるからである。この平均粒子径の測定は、光散乱法に基づくものである。
<Average particle size>
The average particle diameter of the acrylic resin (W) in the acrylic emulsion is preferably in the range of 100 to 500 nm, particularly 100 to 400 nm, and more preferably 150 to 300 nm. If the particle size is too small, the viscosity of the emulsion becomes too high, and the dispersibility of the emulsion tends to deteriorate when admixed with cement. Conversely, if the particle size is too large, a dense coating film is formed during coating film formation. This is because it is difficult to obtain the above-mentioned, and an unfavorable tendency in strength is observed. The measurement of the average particle diameter is based on the light scattering method.
このアクリル系樹脂(W)の平均粒子径は、重合時に用いる処方を適宜に調整することにより、所定の範囲内に設定することができる。例えば、アニオン性(反応性)界面活性剤とノニオン(反応性)界面活性剤を組み合わせて使用する場合、界面活性剤の一部を予め重合缶中に仕込み重合をする場合、アニオン性(反応性)界面活性剤とノニオン(反応性)界面活性剤の使用量や比率、重合時の撹拌速度等を調整する場合等によって得られる。但し、これらの方法に限定されない。 The average particle diameter of the acrylic resin (W) can be set within a predetermined range by appropriately adjusting the prescription used at the time of polymerization. For example, when an anionic (reactive) surfactant and a nonionic (reactive) surfactant are used in combination, a part of the surfactant is charged in a polymerization can beforehand and polymerized. ) It can be obtained by adjusting the amount and ratio of surfactant and nonionic (reactive) surfactant, the stirring speed during polymerization, and the like. However, it is not limited to these methods.
〈ガラス転移温度(Tg)〉
さらに、上記アクリル系樹脂(W)のガラス転移温度 (Tg) は、塗膜の低温時の伸びが向上する点から、0〜−70℃の範囲、さらには−10〜−60℃、特には−20〜−40℃であることが好ましい。ガラス転移温度が高すぎると、塗膜の造膜温度が高くなりすぎ、特に冬場での現場施工時に充分な強度を得ることができないという傾向がみられ、低すぎると塗膜のタック発生の原因となる傾向がみられるからである。
<Glass transition temperature (Tg)>
Furthermore, the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin (W) is in the range of 0 to −70 ° C., more preferably −10 to −60 ° C., particularly from the point that the elongation at low temperature of the coating film is improved. It is preferable that it is -20--40 degreeC. If the glass transition temperature is too high, the film-forming temperature of the coating film becomes too high, and there is a tendency that sufficient strength cannot be obtained particularly during construction in the winter. This is because there is a tendency to become.
なお、アクリル系樹脂(W)のガラス転移温度(Tg)は、下記の式(1)に示すFoxの式で算出した値を用いた。 The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin (W) used was a value calculated by the Fox equation shown in the following equation (1).
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+ ・・・ + Wn/Tgn ・・・(1) 1 / Tg = W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 +... + W n / Tg n (1)
上記式(1)において、W1からWnは、使用している各単量体の重量分率を示し、Tg1からTgnは、各単量体の単独重合体のガラス転移温度(単位は絶対温度「K」)を示す。また絶対温度は、絶対温度「K」=セルシウス温度「℃」+273.15として計算する。 In the above formula (1), W n from W 1 represents the weight fraction of each monomer using, Tg n from Tg 1 is the glass transition temperature (unit of a homopolymer of each monomer Indicates an absolute temperature “K”). The absolute temperature is calculated as absolute temperature “K” = Celsius temperature “° C.” + 273.15.
〈不揮発分濃度〉
また、アクリル系エマルジョンの不揮発分濃度(固形分濃度)については、45重量%以上であることが好ましく、さらには45〜75重量%、特には45〜60重量%であることが、安定性、作業性の点で好ましい。なお、上記不揮発分濃度とは、105℃で1時間乾燥した後の不揮発分濃度(固形分濃度)をいう。
<Non-volatile content>
In addition, the nonvolatile content concentration (solid content concentration) of the acrylic emulsion is preferably 45% by weight or more, more preferably 45 to 75% by weight, and particularly 45 to 60% by weight. It is preferable in terms of workability. In addition, the said non-volatile content concentration means the non-volatile content concentration (solid content concentration) after drying at 105 degreeC for 1 hour.
〈粘度〉
さらに、アクリル系エマルジョンの粘度としては、ハンドリングの点で、通常10〜100000mPa・sであることが好ましく、さらには10〜5000mPa・s、特には500〜5000mPa・sであることが好ましい。
<viscosity>
Furthermore, the viscosity of the acrylic emulsion is usually preferably 10 to 100,000 mPa · s, more preferably 10 to 5000 mPa · s, and particularly preferably 500 to 5000 mPa · s from the viewpoint of handling.
つぎに、本発明では上記アクリル系エマルジョンとともに減水剤を用いる。
<減水剤>
減水剤とは、通常セメント・水混和液の流動性向上の機能を有するものであるが、本発明においては、耐チェキング性作用(チェッキング発生抑制作用)を有するものをいい、具体的には、ナフタレン系化合物、メラミン系化合物、リグニン系化合物、ポリカルボン酸系化合物等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらの中でもポリカルボン酸系化合物、特にポリメタクリル酸−ポリエチレングリコールグラフトコポリマー等を用いることが、チェッキング改善には効果的である。また、減水剤として、セメントの凝結の点で遅延型の減水剤を用いることが好ましく、セメントの凝結の速度が遅延し、増粘もなく、良好な塗膜を形成することができる。減水剤の配合量は、後記のセメント100部に対して、5〜40部であり、好ましくは5〜30部、特に好ましくは10〜20部であることが、チェッキング改良には望ましい。減水剤の使用量が少なすぎると、耐チェッキング性が劣り、逆に、多すぎると、造膜性が劣るからである。
Next, in the present invention, a water reducing agent is used together with the acrylic emulsion.
<Water reducing agent>
The water reducing agent usually has a function of improving the fluidity of a cement / water mixture, but in the present invention, it has a check resistance (checking suppression action), specifically, , Naphthalene compounds, melamine compounds, lignin compounds, polycarboxylic acid compounds and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the use of polycarboxylic acid compounds, particularly polymethacrylic acid-polyethylene glycol graft copolymers, is effective in improving checking. Further, as the water reducing agent, it is preferable to use a delayed water reducing agent from the viewpoint of setting of the cement, and the setting speed of the cement is delayed, and a good coating film can be formed without increasing the viscosity. The blending amount of the water reducing agent is 5 to 40 parts, preferably 5 to 30 parts, particularly preferably 10 to 20 parts with respect to 100 parts of cement as described below for improving the checking. This is because when the amount of the water reducing agent used is too small, the resistance to checking is inferior, and conversely, when it is too much, the film forming property is inferior.
なお、本発明のエマルジョン組成物には、前記アクリル系エマルジョンおよび減水剤に加えて、表面改質剤を含有することが必要であり、油脂を併用しても差し支えない。 Incidentally, the emulsion composition of the present invention, in addition to the acrylic emulsion and water-reducing agent, it is necessary to contain the surface modifier, there is no obstacle to the free for 併the oil.
〈表面改質剤〉
表面改質剤は、通常セメントの凝結後のチェッキング防止の機能を有するものであるが、本発明においては、上記表面改質剤が、ポリエチレンオキサイド系化合物、ポリプロピレンオキサイド系化合物、あるいは前記2つの共重合体であるポリエチレンプロピレンオキサイド系化合物であるため、チェッキング改善には効果的である。配合量は、セメント100部に対して、1〜20部であり、好ましくは2〜15部、さらに好ましくは3〜10部であることが、チェッキング改良には望ましい。
<Surface modifier>
The surface modifier usually has a function of preventing checking after setting of the cement. In the present invention, the surface modifier is a polyethylene oxide compound, a polypropylene oxide compound, or the two since polyethylene propylene oxide compounds is a copolymer, it is effective for checking improvement. The blending amount is 1 to 20 parts, preferably 2 to 15 parts, and more preferably 3 to 10 parts with respect to 100 parts of cement.
〈油脂〉
油脂としては、例えば、大豆油、アマニー油、ヒマシ油、コーン油、綿実油、オリーブ油、パーム油、菜種油、サフラワー油、ごま油等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。中でも大豆油、オリーブ油、ごま油、とりわけ大豆油を用いることが、チェッキング改善を妨げず、かつ防水性付与には効果的である。配合量は、アクリル系エマルジョン中のアクリル系樹脂100部に対して、1〜50部であることが好ましく、さらには2〜40部、特には5〜20部、殊には6〜10部であることが、防水性付与には望ましい。
<Oil and fat>
Examples of fats and oils include soybean oil, Amany oil, castor oil, corn oil, cottonseed oil, olive oil, palm oil, rapeseed oil, safflower oil, sesame oil and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, the use of soybean oil, olive oil, sesame oil, and especially soybean oil is effective for imparting waterproofness without impeding the improvement of checking. The blending amount is preferably 1 to 50 parts, more preferably 2 to 40 parts, particularly 5 to 20 parts, particularly 6 to 10 parts with respect to 100 parts of the acrylic resin in the acrylic emulsion. It is desirable to provide waterproofness.
さらに、本発明のエマルジョン組成物には、上記以外の他の成分を配合しても良い。例えば、耐寒剤(例えば、塩化カルシウム等)、防水剤(例えば、ステアリン酸等)、防錆剤(例えば、リン酸塩等)、粘度調整剤(例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール等)、分散剤(例えば、ポリカルボン酸系、無機りん系等)、消泡剤(例えば、シリコン系、鉱油系等)、防腐剤、補強剤(例えば、鋼繊維、ガラス繊維、合成繊維、炭素繊維等)等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 Furthermore, you may mix | blend other components other than the above with the emulsion composition of this invention. For example, a cold-resistant agent (for example, calcium chloride), a waterproofing agent (for example, stearic acid), a rust inhibitor (for example, phosphate), a viscosity modifier (for example, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyvinyl alcohol, etc.), Dispersing agents (for example, polycarboxylic acid-based, inorganic phosphorus-based, etc.), antifoaming agents (for example, silicon-based, mineral oil-based, etc.), preservatives, reinforcing agents (for example, steel fibers, glass fibers, synthetic fibers, carbon fibers, etc.) ) Etc. These may be used alone or in combination of two or more.
前記アクリル系エマルジョンと、減水剤,表面改質剤,油脂等の添加剤との混合方法は、例えば、アクリル系エマルジョンの重合が終了した後に、減水剤等の添加剤を後添加し、重合缶に撹拌しながら投入して仕込む方法等があげられる。 The mixing method of the acrylic emulsion and additives such as water reducing agents, surface modifiers, oils and fats is, for example, after the polymerization of the acrylic emulsion is completed, after adding additives such as water reducing agents, For example, a method of charging while stirring is used.
つぎに、本発明では、エマルジョン組成物にセメントを用いる。ここで用いられるセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等があげられ、中でもポルトランドセメントが作業性の点から好適である。 Next, in the present invention, cement is used in the emulsion composition. Examples of the cement used here include ordinary Portland cement, alumina cement, early-strength Portland cement, ultra-early strength Portland cement, moderately hot Portland cement, low-heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, Examples thereof include silica cement, and Portland cement is preferred from the viewpoint of workability.
上記セメントの配合量は、アクリル系エマルジョン中のアクリル系樹脂100部に対して3〜500部であることが好ましく、さらには30〜350部であることが好ましい。 The blending amount of the cement is preferably 3 to 500 parts, more preferably 30 to 350 parts, with respect to 100 parts of the acrylic resin in the acrylic emulsion.
また、水の含有量としては、エマルジョン組成物全体に対して5〜50重量%であることが好ましく、さらには10〜30重量%であることが好ましい。 Moreover, as content of water, it is preferable that it is 5 to 50 weight% with respect to the whole emulsion composition, and it is more preferable that it is 10 to 30 weight%.
さらに、本発明のエマルジョン組成物には、必要に応じて、砂、珪砂、寒水砂、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、珪藻土、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ等のポゾラン材料、天然および人工軽量骨材等の各種骨材が、単独でもしくは2種以上併せて用いられる。 In addition, the emulsion composition of the present invention may contain, if necessary, pozzolanic materials such as sand, quartz sand, cold sand, calcium carbonate, kaolin, clay, diatomaceous earth, silica fume, fly ash, blast furnace slag, natural and artificial lightweight aggregates. These various aggregates are used alone or in combination of two or more.
このようにして、本発明のエマルジョン組成物、特に塗膜防水材用のエマルジョン組成物(ポリマーセメント組成物)が得られ、この塗膜防水材用組成物をローラー、左官刷毛またはコテで塗布したり、またはスプレーによる吹き付け施工したりすることにより、塗膜防水材を形成することができる。 In this way, an emulsion composition of the present invention, particularly an emulsion composition for a waterproofing coating film (polymer cement composition) is obtained, and this coating waterproofing composition is applied with a roller, a plastering brush or a trowel. A coating waterproofing material can be formed by spraying or spraying.
上記塗膜防水材が形成される対象物としては、例えば、モルタル、コンクリート、鉄板、アスファルト等からなる建築物の屋上、勾配屋根、外壁、庇、ベランダ、ルーフバルコニー、外部廊下、階段、建築物の地下埋め戻し部分、地下打ち継ぎ部、地下ピットや雑排水槽、防火水槽等の屋内または地下水槽、サッシ枠周りの防水部、上水道の貯水槽等があげられる。 Examples of the object on which the waterproof coating material is formed include, for example, a rooftop of a building made of mortar, concrete, iron plate, asphalt, a sloped roof, an outer wall, a fence, a veranda, a roof balcony, an external corridor, a staircase, a building Underground refills, underground joints, underground pits, miscellaneous drainage tanks, indoor or underground water tanks such as fireproof water tanks, waterproof parts around sash frames, water storage tanks, and the like.
以下、実施例,参考例および比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples , reference examples, and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
なお、以下の各実施例,参考例および比較例において示す「部」および「%」は、それぞれ「重量部」および「重量%」の意味である。 In the following examples , reference examples and comparative examples , “parts” and “%” mean “parts by weight” and “% by weight”, respectively.
まず、実施例,参考例および比較例に先立ち、下記に示すエマルジョン組成物(セメント不含)を調製した。 First, prior to Examples , Reference Examples and Comparative Examples, the following emulsion composition (without cement) was prepared.
<エマルジョン組成物1(セメント不含)(参考例用)の調製>
予め容器に、水200.0部、界面活性剤a(ADEKA社製、アデカリアソープER−20)5.0部、界面活性剤b(ADEKA社製、アデカリアソープSR−10S)3.0部、重炭酸ナトリウム0.5部、アクリロニトリル6.0部、メチルメタクリレート39.0部、ブチルアクリレート150.0部を秤量し、単量体乳化混合液(1)を調製した。
<Preparation of emulsion composition 1 (without cement) (for reference example)>
In a container in advance, 200.0 parts of water, Surfactant a (made by ADEKA, ADEKA rear soap ER-20) 5.0 parts, Surfactant b (made by ADEKA, ADEKA rear soap SR-10S) 3.0 Parts, 0.5 parts of sodium bicarbonate, 6.0 parts of acrylonitrile, 39.0 parts of methyl methacrylate and 150.0 parts of butyl acrylate were weighed to prepare a monomer emulsified mixture (1).
つぎに別の容器に、水300.0部、上記界面活性剤a30.0部、上記界面活性剤b15.0部、重炭酸ナトリウム2.0部、アクリル酸4.0部、アクリロニトリル25.0部、メチルメタクリレート210.0部、ブチルアクリレート270.0部、2−エチルヘキシルアクリレート270.0部を秤量し、単量体乳化混合液(2)を調製した。 Next, in another container, 300.0 parts of water, 30.0 parts of the surfactant a, 15.0 parts of the surfactant b, 2.0 parts of sodium bicarbonate, 4.0 parts of acrylic acid, 25.0 acrylonitrile. Parts, methyl methacrylate 210.0 parts, butyl acrylate 270.0 parts, 2-ethylhexyl acrylate 270.0 parts were weighed to prepare a monomer emulsified mixture (2).
つぎに、温度計、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管および滴下ロートを備えたガラス製反応容器に、水300部、上記界面活性剤a0.6部、および上記界面活性剤b0.15部を溶解した。 Next, in a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet tube, and a dropping funnel, 300 parts of water, 0.6 part of the surfactant, and 0.15 part of the surfactant b. Was dissolved.
そして、先に調製した単量体乳化混合液(1)の15%を、上記ガラス製反応容器に加え、80℃に昇温し、80℃昇温の後、10%過硫酸ナトリウム(重合開始剤)水溶液11.04部を、上記ガラス製反応容器に添加し反応させた(初期重合)。30分後、残りの単量体乳化混合液(1)と10%過硫酸ナトリウム6.6部とを混合した状態で、30分にわたってガラス製反応容器に滴下し、80℃で重合を行った(1段目重合)。30分撹拌後、単量体乳化混合液(2)と10%過硫酸ナトリウム32.0部の混合液を、150分にわたってガラス製反応容器に滴下し、80℃で重合を行った(2段目重合)。30分間熟成を行い、重合を完結させ、アクリル系樹脂(ガラス転移温度:−30℃)を得た。つぎに、室温(25℃)まで冷却後、防腐剤〔ACTICIDE(SO JAPAN社製)〕3.68部、防腐剤〔Nipacide BIT20LC(Clariant社製)〕0.96部、中和剤(苛性ソ−ダ)2.35部を添加し、さらに水を添加して、不揮発分(固形分)を51.0%、pH=7〜10に調整し、アクリル系エマルジョンを得た(平均粒子径:220nm、粘度:100mPa・s)。つぎに、減水剤(ポリメタクリル酸−ポリエチレングリコールグラフトコポリマー)(花王社製、マイテイ1000SR)52.48部を配合し、30分間撹拌を行なって、アクリル系エマルジョンと、減水剤とを含有し、セメントは不含のエマルジョン組成物1(参考例用)を調製した。 Then, 15% of the previously prepared monomer emulsified mixture (1) is added to the glass reaction vessel, heated to 80 ° C., heated to 80 ° C., and then heated to 10% sodium persulfate (polymerization start). Agent) 11.04 parts of the aqueous solution was added to the glass reaction vessel and allowed to react (initial polymerization). After 30 minutes, the remaining monomer emulsified mixture (1) and 6.6 parts of 10% sodium persulfate were mixed and dropped into a glass reaction vessel over 30 minutes, and polymerization was performed at 80 ° C. (First stage polymerization). After stirring for 30 minutes, a mixture of the monomer emulsified mixture (2) and 32.0 parts of 10% sodium persulfate was dropped into a glass reaction vessel over 150 minutes, and polymerization was carried out at 80 ° C. (two steps) Eye polymerization). Aging was performed for 30 minutes to complete the polymerization, and an acrylic resin (glass transition temperature: −30 ° C.) was obtained. Next, after cooling to room temperature (25 ° C.), 3.68 parts of an antiseptic [ACTICIDE (manufactured by SO Japan)], 0.96 parts of an antiseptic [Nipacide BIT20LC (manufactured by Clariant)], a neutralizing agent (caustic soda) -Da) 2.35 parts were added, and water was further added to adjust the non-volatile content (solid content) to 51.0% and pH = 7 to 10 to obtain an acrylic emulsion (average particle size: 220 nm, viscosity: 100 mPa · s). Next, 52.48 parts of a water reducing agent (polymethacrylic acid-polyethylene glycol graft copolymer) (manufactured by Kao Corporation, Mighty 1000SR) is blended, stirred for 30 minutes, and contains an acrylic emulsion and a water reducing agent. Emulsion composition 1 (for reference example) containing no cement was prepared.
<エマルジョン組成物2〜4(参考例用)、エマルジョン組成物5〜8(実施例用)、エマルジョン組成物9,10(参考例用)、エマルジョン組成物11〜13(比較例用)の調製>
下記の表1に示すように、減水剤、表面改質剤(主成分:ポリエーテル系化合物でエチレンオキサイド)(竹本油脂社製、ヒビダンB)および油脂(大豆油)の配合量を変更する以外は、エマルジョン組成物1の調製と同様にして、各エマルジョン組成物(セメント不含)を調製した。
<Preparation of emulsion compositions 2 to 4 (for reference examples), emulsion compositions 5 to 8 (for examples), emulsion compositions 9 and 10 (for reference examples), and emulsion compositions 11 to 13 (for comparative examples) >
As shown in Table 1 below, except for changing the blending amount of water reducing agent, surface modifier (main component: polyether compound and ethylene oxide) (Hibidan B, Takemoto Yushi Co., Ltd.) and oil (soybean oil) In the same manner as in the preparation of emulsion composition 1, each emulsion composition (without cement) was prepared.
つぎに、上記各エマルジョン組成物(セメント不含)と、セメントとを用い、塗膜防水材用エマルジョン組成物を調製した。 Next, an emulsion composition for a waterproof coating material was prepared using each of the above emulsion compositions (without cement) and cement.
〔参考例1〜4、実施例1〜4、参考例5,6、比較例1〜3〕
各エマルジョン組成物(セメント不含)に加水せず、水量(W)/セメント量(C)=1.5(重量比)、エマルジョン量(ポリマー:P)/セメント量(C)=1.5(重量比)となるようにして、塗膜防水材用エマルジョン組成物を調製した。すなわち、前記のようにして調製した各エマルジョン組成物(樹脂分)150部と、セメント(住友大阪セメント社製、普通ポルトランドセメント)100部と、砂100部と、水分150部とを配合し、ディスパーにより1分間混練りして各スラリーを作製し、塗膜防水材用エマルジョン組成物を調製した。なお、減水剤および表面改質剤のセメント100部に対する含有量(部)、および油脂のアクリル系エマルジョン中のアクリル系樹脂分100部に対する含有量(部)を、下記の表2に併せて示した。
[ Reference Examples 1 to 4 , Examples 1 to 4 , Reference Examples 5 and 6, Comparative Examples 1 to 3]
Without adding water to each emulsion composition (without cement), water amount (W) / cement amount (C) = 1.5 (weight ratio), emulsion amount (polymer: P) / cement amount (C) = 1.5 An emulsion composition for a waterproof coating material was prepared so as to satisfy (weight ratio). That is, 150 parts of each emulsion composition (resin content) prepared as described above, 100 parts of cement (Sumitomo Osaka Cement, ordinary Portland cement), 100 parts of sand, and 150 parts of water were blended, Each slurry was prepared by kneading with a disper for 1 minute to prepare an emulsion composition for a waterproof coating material. The content (parts) of water reducing agent and surface modifier for 100 parts of cement and the content (parts) for 100 parts of acrylic resin in the acrylic emulsion of fats and oils are also shown in Table 2 below. It was.
このようにして得られた各塗膜防水材用エマルジョン組成物を用い、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。その結果を、上記表2に示した。 Each characteristic was evaluated according to the following reference | standard using each emulsion composition for waterproofing | coated films | membranes obtained in this way. The results are shown in Table 2 above.
《チェッキング評価基準》
各塗膜防水材用エマルジョン組成物を、ポリオレフィン製のダンプレート(20cm×20cm)に、刷毛で、1kg/m2になるように塗布した。塗布物を、35℃の恒温槽に水平に設置して、乾燥を行い、塗膜表面を下記の方法で判断した。
×:塗膜表面に帯状の凹みが生じる。
○:塗膜に筋ができる程度で割れが生じない。
◎:塗膜に割れが全く生じない。
《Checking evaluation criteria》
Each emulsion composition for waterproofing membrane was applied to a polyolefin damper plate (20 cm × 20 cm) with a brush so as to be 1 kg / m 2 . The coated product was placed horizontally in a 35 ° C. constant temperature bath, dried, and the coating film surface was judged by the following method.
X: A strip-shaped dent arises in the coating-film surface.
○: Cracks do not occur to the extent that the coating film has streaks.
(Double-circle): A crack does not arise at all in a coating film.
表2の結果より、全ての実施例品(実施例1〜4)は、各エマルジョン組成物と、セメントとの混和性に優れ、かつ均一に成膜することができるとともに、チェッキングの評価が良好であった。なお、遅延型の減水剤を使用しているため、セメントの凝結の速度が遅延し、増粘もみられなかった。また、所定量の表面改質剤を含有しているため、実施例1〜4品は、特にチェッキングの評価が優れ、表面改質効果が向上した。 From the results of Table 2, all of the examples (Examples 1 to 4) are excellent in miscibility with each emulsion composition and cement, and can be uniformly formed, and the evaluation of checking is good. It was good. Since a delayed water reducing agent was used, the setting speed of cement was delayed and no thickening was observed. Moreover, since a predetermined amount of the surface modifying agent was contained, the products of Examples 1 to 4 were particularly excellent in evaluation of checking, and the surface modifying effect was improved.
これに対して、減水剤の含有量が5部未満の比較例1,2品は、チェッキングの評価が劣っていた。また、減水剤の含有量が40部を超える比較例3品は、チェッキングの評価は良好であるが、塗膜の造膜性が低下し、造膜不良となり、塗工性が劣っていた。 In contrast, Comparative Examples 1 and 2 having a water reducing agent content of less than 5 parts were inferior in the evaluation of checking. Moreover, although the comparative example 3 products in which the content of the water reducing agent exceeds 40 parts, the evaluation of checking is good, but the film-forming property of the coating film is lowered, the film-forming property is poor, and the coating property is inferior. .
つぎに、実施例3および実施例4の各塗膜防水材用エマルジョン組成物を用い、下記の基準に従い、吸水率を評価した。その結果を、下記の表3に示した。 Next, the water absorption rate was evaluated according to the following criteria using each of the emulsion compositions for waterproofing coating films of Example 3 and Example 4 . The results are shown in Table 3 below.
《吸水率評価基準》
実施例3および実施例4の各塗膜防水材用エマルジョン組成物を、幅25cm×奥行き25cm×厚み2mmの型枠に流し込み、温度20℃±2℃、湿度65%±10%で養生を行い、材齢7日の塗膜を幅4cm×奥行き4cmに切断し、水に浸漬させた。吸水率は、下記の式(2)を用いて算出した。
吸水率(%)=[浸漬後の重量(g)−浸漬前の重量(g)]/浸漬前の重量(g)×100 ・・・(2)
<< Evaluation criteria for water absorption >>
Each emulsion composition for waterproofing film of Example 3 and Example 4 was poured into a mold having a width of 25 cm × depth of 25 cm × thickness of 2 mm and cured at a temperature of 20 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 65% ± 10%. The 7 day old coating film was cut into a width of 4 cm and a depth of 4 cm and immersed in water. The water absorption was calculated using the following formula (2).
Water absorption (%) = [weight after immersion (g) −weight before immersion (g)] / weight before immersion (g) × 100 (2)
表3の結果より、油脂(大豆油)を配合した実施例4品は、油脂を配合していない実施例3品に比べて、経時による吸水率の増加が小さいことから、耐水性の向上効果も得られていることがわかる。 From the results of Table 3, the Example 4 product containing fat (soybean oil) has a small increase in water absorption over time compared to the Example 3 product not containing oil and fat. It can be seen that
本発明のエマルジョン組成物は、土木・建築分野において有用であり、特に、塗膜防水材用組成物として、建築物の屋上、勾配屋根、ベランダ、ルーフバルコニー、外壁、庇、外部廊下、階段、建築物の地下埋め戻し部分、地下打ち継ぎ部、地下ピットや雑排水槽、防火水槽等の屋内または地下水槽、サッシ枠周りの防水部、上水道の貯水槽、床や地下鉄の周壁等の防水工事において使用することが非常に有用である。 The emulsion composition of the present invention is useful in the civil engineering / architecture field, and in particular, as a coating waterproofing material composition, a roof of a building, a sloped roof, a veranda, a roof balcony, an outer wall, a fence, an external corridor, a staircase, For waterproofing construction of underground backfill parts of buildings, underground joints, underground pits, miscellaneous drainage tanks, fireproof water tanks and other indoor or underground water tanks, waterproof parts around sash frames, water storage tanks, floors and subway walls It is very useful to use.
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