JP2002206074A - 水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装作業性又は貯蔵安定性が従来の水性塗料
組成物と同程度であり、乾燥性及び耐候性が従来の溶剤
型塗料と同程度であるものを容易に得られる水性塗料組
成物を提供する。 【解決手段】 合成樹脂エマルションと、アミノ基含有
ポリマーと、揮発性塩基と、シランカップリング剤とか
らなることを特徴とし、さらに、消臭剤を添加したもの
である。また、顔料及び揮発性塩基化合物で中和された
アニオン性顔料分散剤を含むものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建築物など構造
物の外壁、内壁及び天井等の仕上げに用いられる水性塗
料であり、乾燥性に優れ、耐候性などの耐久性に優れた
水性塗料組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平９−３２４１４５号公報又は特開
平１１−１００５５２号公報に開示されている塗料組成
物がある。特開平９−３２４１４５号公報で開示された
塗料組成物は、アニオン性合成樹脂エマルション、アミ
ン官能基含有モノマーを少なくとも２０重量％含むモノ
マー混合物から形成されたポリマー、本質的にすべての
多官能性アミンが非イオン性状態にある点まで組成物の
ｐＨを上昇させるのに十分な揮発性塩基、揮発性塩基化
合物で中和されたアニオン性顔料分散剤及び顔料を含む
もので、ＰＶＣ（顔料体積濃度）が３０％以下であり、
総固形分濃度が４０〜８０重量％のものである。

【０００３】さらに、特開平１１−１００５５２号公報
で開示された塗料組成物は、アニオン性合成樹脂エマ
ルションであって、エマルションを構成するモノマーの
うち陰イオン性を示すモノマーを除くモノマーの水１０
０ｇに対する溶解度が０．０１〜１．５０ｇである合成
樹脂エマルション、アミン官能基含有モノマーを少な
くとも２０重量％含むモノマー混合物から形成されたポ
リマーを、のカルボキシル基の当量に対してのアミ
ン官能基の当量の比を５〜８０％にしたもの、本質的に
すべての多官能性アミンが非イオン性状態にある点まで
組成物のｐＨを上昇させるのに十分な量の揮発性塩基、
に含まれるカルボキシル基の当量数からに含まれ
るアミン官能基の当量数を差し引いた数に対して５ない
し５００％となるエポキシ基数となるエポキシ樹脂から
なるものである。

【０００４】これらの塗料は塗布後に揮発性塩基の揮発
分の蒸発によって、塗料組成物のｐＨが下がる。組成物
中のアミノ基が陰イオンから陽イオンへの転化が起こり
始める点まで組成物のｐＨが下がると、アミノ基は陽イ
オン性となる。アニオン性に安定化された合成樹脂エマ
ルションでのその作用により速乾性が得られるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これら塗料
組成物は、溶剤型の塗料と同等の速乾性が得られ、塗装
作業性、貯蔵安定性等の性能も十分であが、溶剤型の塗
料に比較して、塗料による塗膜の耐候性などの耐久性が
劣るものが多い。また、近年、環境問題を意識して、水
性塗料の需要が多くなりつつある。そのため、水性塗料
により形成される塗膜の耐候性などの耐久性能の向上が
望まれるようになってきている。

【０００６】この発明は、上記のような従来技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、塗装作業性又は貯蔵安定性が従来の水性
塗料組成物と同程度であり、乾燥性及び耐候性が従来の
溶剤型塗料と同程度であるものを容易に得られる水性塗
料組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明の水性塗料組成物は、合成
樹脂エマルションと、アミノ基含有ポリマーと、揮発性
塩基と、シランカップリング剤とからなるものである。

【０００８】請求項２に記載の発明の水性塗料組成物
は、請求項１に記載の発明において、さらに、消臭剤を
添加したものである。

【０００９】請求項３に記載の発明の水性塗料組成物
は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、顔料
及び揮発性塩基化合物で中和されたアニオン性顔料分散
剤を含むものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て、詳細に説明する。水性塗料組成物は、合成樹脂エマ
ルションと、アミノ基含有ポリマーと、揮発性塩基と、
シランカップリング剤とからなるものである。

【００１１】まず、合成樹脂エマルションは、乳化重合
のような常用の重合技術で製造することができる、一般
的なものでよい。例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹
脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂などの樹
脂より製造された合成樹脂エマルションなどが挙げられ
る。このうち、塗料適性、塗膜の物性、入手の容易性な
どの点から、アクリル樹脂、スチレン樹脂より製造され
たアクリル系合成樹脂エマルション又は、アクリルスチ
レン系合成樹脂エマルションが好ましい。また、水性塗
料組成物の用途、性能に応じて適宜選択してもよい。

【００１２】アクリル系合成樹脂エマルション又は、ア
クリルスチレン系合成樹脂エマルションに、シリコーン
樹脂、ウレタン樹脂又は、フッ素樹脂の各樹脂により製
造された合成樹脂エマルションを混合して用いることも
可能である。前記シリコーン樹脂、ウレタン樹脂又は、
フッ素樹脂は、アクリル系合成樹脂エマルション又は、
アクリルスチレン系合成樹脂エマルションに比較して、
耐候性などの耐久性に優れた塗膜を得ることができる
が、コストが掛かり、入手が困難な場合があり、大量に
用いることができないことがある。そのため、アクリル
系合成樹脂エマルション又は、アクリルスチレン系合成
樹脂エマルションと混合して用いることができる。この
ことにより、容易にアクリル系合成樹脂エマルション又
は、アクリルスチレン系合成樹脂エマルションの耐候性
などの耐久性を向上させることができる。

【００１３】アクリル系合成樹脂エマルションは、（メ
タ）アクリル酸メチル，（メタ）アクリル酸エチル，
（メタ）アクリル酸ブチル，アクリル酸２−エチルヘキ
シル，アクリル酸デシルなどのモノマー類より製造され
た（コ）ポリマーからなるものである。また、合成樹脂
エマルションのポリマーの構造が複雑な形態、例えば芯
−殻粒子であっても実施することができる。

【００１４】合成樹脂エマルションに使われる樹脂のガ
ラス転移温度は、好ましくは−５０〜７０℃の範囲であ
るが、水性塗料組成物の用途に応じて、適したガラス転
移温度の合成樹脂を選択することができる。

【００１５】前記、アミノ基含有ポリマーは、アミノ基
含有モノマーを２０〜８０重量％含むモノマー混合物か
ら形成されたポリマーであり、この技術分野で一般的に
知られているように、求められる特定のポリマーに依存
して中性、アルカリ性、又は酸性の水性媒体中での溶液
重合により得ることができる。このアミノ基含有ポリマ
ーは、合成樹脂エマルションとの混和性から、水溶性又
は水分散性のポリマーが好ましく用いられる。

【００１６】アミノ基含有ポリマーの含有量は、合性樹
脂エマルション及びアミノ基含有ポリマーの総重量に対
して約０．１〜約２０．０重量％の範囲である。これよ
り少ない場合には、水性塗料組成物の乾燥性が低下し、
多い場合には、水性塗料組成物の安定性を損ないやす
く、そのため揮発性塩基の含有量が増えるため、水性塗
料組成物の乾燥後の塗膜物性が急速に低下する。

【００１７】揮発性塩基は、水性塗料組成物をｐＨ５．
０〜ｐＨ１０．０の範囲に安定させることにより、水性
塗料組成物を安定的に製造及び貯蔵することができ、さ
らに、水性塗料組成物の塗布後に、その揮発性塩基の揮
発分が蒸発し始め、水性塗料組成物のｐＨを下げること
に用いられるものである。

【００１８】ノニオン状態であるアミノ基のカチオン状
態への転化が起こり始める点まで水性塗料組成物のｐＨ
が下がると、アミノ基がカチオン性となる。この水性塗
料組成物の速乾性は、このようなアミノ基がカチオン性
に転化することによって水性塗料組成物の乾燥が開始さ
れると考えられる。揮発性塩基は、アミノ基含有ポリマ
ーのアミノ基がノニオン状態になるまで、少なくともｐ
Ｈ５．０、好ましくはｐＨ７．０〜１０．０まで上昇さ
せるために加えるものである。

【００１９】この揮発性塩基は、この水性塗料組成物中
の合成樹脂エマルション、分散剤などの成分との作用に
より安定性を損なわないような範囲の含有量であること
が必要である。揮発性塩基の含有量は、合性樹脂エマル
ション及びアミノ基含有ポリマーの総重量に対して０．
０１〜０．５０重量％の範囲が好ましい。

【００２０】揮発性塩基が多すぎる量の場合には、乾燥
性が遅くなり、速乾性の効果が失われてしまうことにな
り、塗膜物性の低下の原因にもなる。逆に少なすぎる場
合では、貯蔵安定性が悪くなるばかりではなく、乾燥が
速くなりすぎ、作業性に影響を与える。このように揮発
性塩基の量は水性塗料組成物に与える影響が大きいの
で、その最適量は、水性塗料組成物の配合物等により変
化することから実験等により求めることが必要である。

【００２１】揮発性塩基として好適なものは、アンモニ
ア、アミン類のモルホリン，２−ジメチルアミノエタノ
ール，Ｎ−メチルモルホリン，エチレンジアミン，２−
アミノ−２−メチル−１−プロパノール，アルキルアミ
ン、アルカリ金属塩類の水酸化ナトリウム，水酸化カリ
ウム及びそれらの混合物が挙げられ、１種又は２種以上
の複数ものを用いることができる。一般的には、沸点が
−３３．４℃と低く、蒸発が速いアンモニア又はアンモ
ニアを主成分とするものを用いることが多い。

【００２２】アンモニアは、蒸発が速いため、塗布され
た水性塗料組成物は、速やかにｐＨを下げることができ
るが、その蒸発に伴って臭気の発生することがある。そ
のため、アンモニア又はアンモニアを主成分とする揮発
性塩基の他に、刺激臭が少ないアミン類，アルカリ金属
塩類の揮発性塩基を併用することが好ましい。このこと
により、塗布された水性塗料組成物は、蒸発に伴う臭気
の量を減らし、速やかな乾燥が行われる水性塗料組成物
を得ることができる。

【００２３】アミン類，アルカリ金属塩類の揮発性塩基
の内、耐水性に優れたアミン類の揮発性塩基が好まし
く、さらに、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノー
ルがより好ましく用いられる。２−アミノ−２−メチル
−１−プロパノールにより水性塗料組成物により形成さ
れる塗膜の耐水性が優れたものとなる。

【００２４】合成樹脂エマルション、アミノ基含有ポリ
マー、アンモニアからなる揮発性塩基を含むエマルショ
ン組成物として、例えば商品名Ｅ−２７０６（ローム
アンド ハ−ス社製）を例示できる。これは、固形分
が、５０％であり、ｐＨが１０．０である。また、揮発
性塩基としてアンモニアが用いられ、その含有量は、合
性樹脂エマルション及びアミノ基含有ポリマーの総重量
に対して０．３重量％である。

【００２５】次に、シランカップリング剤は、無機物と
反応する加水分解基と有機物と反応する官能基を１分子
中に持った有機珪素化合物である。このシランカップリ
ング剤を塗料中に含有させることにより、後述される顔
料の酸化チタン、クレー、酸化鉄などや充填材として炭
酸カルシウム、珪砂などと有機物の合成樹脂エマルショ
ンとの結合を強力にすることができ、さらに、充填材の
分散性を向上させることができる。また、塗膜の耐候
性、密着性などの耐久性を向上させることができる。

【００２６】前記シランカップリング剤には、エポキシ
系、カルボキシル系、アミノ系、イソシアネート系、ポ
リエーテル系などのシランカップリング剤が挙げられ
る。これらシランカップリング剤の中でも、エポキシ
系、カルボキシル系、アミノ系、イソシアネート系など
の架橋型のシランカップリング剤を用いることが好まし
い。架橋型のシランカップリング剤であることにより、
より耐候性、密着性などの耐久性を向上させることがで
き、さらに、耐溶剤性を向上させることができる。

【００２７】エポキシ系シランカップリング剤は、アミ
ノ基含有ポリマーのアミンと反応し、架橋し、さらに、
合成樹脂エマルションのカルボン酸と反応し、架橋する
ものであり、この発明の水性塗料組成物においては、架
橋反応が効率的になる。カルボキシル系シランカップリ
ング剤は、アミノ基含有ポリマーのアミンと反応し、架
橋するものである。

【００２８】アミン系シランカップリング剤は、合成樹
脂エマルションのカルボン酸と反応し、架橋するもので
ある。さらに、エポキシ基とも架橋反応するため、合成
樹脂エマルションがエポキシ系のものを用いたときに
は、架橋反応が効率的になる。また、エポキシ系シラン
カップリング剤と併用した場合にも同様に、架橋反応が
効率的になる。イソシアネート系シランカップリング剤
は、合成樹脂エマルションのカルボン酸と反応し、架橋
するものである。

【００２９】前記架橋型のシランカップリング剤の中で
も、この発明の特徴の１つであるアミノ基含有ポリマー
のアミンと反応し、架橋するエポキシ系シランカップリ
ング剤又は、カルボキシル系シランカップリング剤が好
ましく用いられる。また、架橋反応の効率からエポキシ
系シランカップリング剤がより好ましく用いられる。さ
らに、エポキシ系シランカップリング剤とアミン系シラ
ンカップリング剤の併用も架橋反応の効率の点から好ま
しく用いられる場合もある。

【００３０】シランカップリング剤に添加量は、合成樹
脂エマルションの固形分に対して、０．５〜５．０重量
％が好ましい範囲である。０．５重量％より少ない場合
には、耐候性、密着性などの耐久性を向上させることが
困難であり、シランカップリング剤を添加した効果が期
待できない。５．０重量％より多い場合には、水性塗料
組成物の安定性を損なうことがある。また、その安定性
を良くするために、界面活性剤などの添加剤の添加量が
増え、結果として塗膜の耐水性などの塗膜物性を低下さ
せることもある。

【００３１】さらに、１．０〜３．０の範囲がより好ま
しく、この範囲の添加量であることにより、水性塗料組
成物の塗装作業性又は貯蔵性などの安定性を損なうこと
が無く、水性塗料組成物から得られる塗膜の耐候性、密
着性などの耐久性を向上させることができる。このよう
に構成される水性塗料組成物は、塗装作業性又は貯蔵安
定性が従来の水性塗料組成物と同程度であり、乾燥性及
び耐候性が従来の溶剤型塗料と同程度であるものであ
る。

【００３２】また、この発明の水性塗料組成物では、揮
発性塩基や後述される揮発性塩基化合物の揮発成分が蒸
発し、その蒸発に伴って臭気の発生があるため、消臭剤
を添加することが好ましい。このことにより、臭気の発
生を減少させることができる。前記消臭剤には、トリポ
リリン酸ニ水素アルミニウム、トリポリリン酸アルミニ
ウム、アルミナケイ酸塩、活性炭、ゼオライトなどの無
機系消臭剤、ピノバンクシン、アロマデンドリン、エン
ゲリチンなどのフラバノール類からなるフラバノール系
消臭剤、ケンフェロール、トリホリン、アストラガリン
などのフラボノール類からなるフラボノール系消臭剤、
アビエチン酸、グリオキサール等の有機系消臭剤などが
ある。消臭剤は、消臭したい対象とするものにより選択
することができ、対象とするものが複数ある場合などに
は、１種又は２種以上用いてもなんら問題はない。

【００３３】これら消臭剤の中では、アンモニア、アミ
ン系の塩基性臭気及びトリメチルアミン、硫化水素、メ
チルメルカプタンなどの臭気を吸着するものが好ましい
が、組成物の安定性を損なったり、組成物が塗膜になっ
たときの耐水性等の塗膜物性を低下させるものであって
はならない。さらに、調色を伴う組成物においては、活
性炭のように、色のついたものでは用いることができな
い。また、水性塗料組成物は、水を含むものであるの
で、水分を吸収すると他の物質の吸着能力がなくなるよ
うなものは避けなければならない。

【００３４】好ましい消臭剤としては、前記無機系消臭
剤又は有機系消臭剤のうちフラボノール系消臭剤が用い
られ、臭気の種類に応じて、これら消臭剤の併用が望ま
しい。無機系消臭剤は、粒径が１０μｍ以下の微粉末で
ある。これらの微粉末は細孔を有しているため、この細
孔による物理吸着作用と金属の触媒作用による化学吸着
作用により吸着効果がもたらされる。無機系消臭剤は微
粉末であり、大きい表面積を有しているので効率的な吸
着効果が得られる。

【００３５】より好ましい無機系消臭剤としてトリポリ
リン酸ニ水素アルミニウム、トリポリリン酸アルミニウ
ムが挙げられる。アンモニア、アミン系の塩基性臭気に
対する消臭効果に優れ、水性塗料組成物の安定性を損な
ったり、組成物が塗膜になったときの耐水性等の塗膜物
性を低下させることがない。

【００３６】フラボノール系消臭剤は、植物からフラボ
ノール類などを抽出し、それらの成分中にある消臭作用
を利用した消臭効果のあるものである。フラボノール類
は、弱酸性であるため水性塗料組成物に対する適性もあ
る。また、これらからなる消臭剤は、ほぼ無色透明に近
い液体である。植物からフラボノール類など抽出成分を
アルコールや水に混ぜたものであり。有効成分が２０％
程度のものが多い。液状のため、組成物に混合しやす
く、混合された組成物の調色性に対する影響はほとんど
ない。

【００３７】消臭剤の含有量は、揮発性塩基の含有量に
もよるが、水性塗料組成物の安定性などを損なわない範
囲であればよい。水性塗料組成物中の合成樹脂エマルシ
ョンとアミノ基含有ポリマーと揮発性塩基の総重量の固
形分に対して、消臭剤の有効成分で０．５〜１５．０重
量％が好ましい範囲である。消臭剤の含有量が０．５重
量％より少ない場合では、十分な消臭効果が得られな
い。また、１５．０重量％より多い場合には、組成物の
貯蔵安定性を損なうこ場合がある。

【００３８】次に、顔料としては、白色顔料として酸化
チタン、クレーなどがあり、着色顔料として酸化鉄及び
公知の有機系顔料も使用できる。また、酸化チタン単独
でも他の無機又は有機系顔料との併用も何ら問題ない。

【００３９】顔料の添加量としては、水性塗料組成物の
顔料体積濃度（ＰＶＣ）が、５％〜７０％になる範囲が
好ましく、５〜５５％の範囲がより好ましい。水性塗料
組成物の用途に応じてその範囲を選択すればよい。５％
より少ない場合には、塗料組成物の塗膜の隠ぺい性が低
下し、７０％を超える場合には、塗膜の光沢が損なわれ
やすい。水性塗料組成物が艶有りのものの場合には、顔
料体積濃度が、５〜３０％の範囲が特に好ましい。

【００４０】この水性塗料組成物には、揮発性塩基化合
物で中和されたアニオン性顔料分散剤を添加することが
できる。揮発性塩基化合物としては、前記揮発性塩基と
同じものが使用でき、アンモニアからなる揮発性塩基化
合物が好ましい。顔料分散剤としては、ポリカルボン酸
系、ナフタレンスルホン酸−ホルマリン縮重合系などの
ものが好ましく用いられ、ポリカルボン酸系がより好ま
しく用いられる。アンモニアで中和されたポリカルボン
酸系又はナフタレンスルホン酸−ホルマリン縮重合系の
顔料分散剤を用いることにより、顔料を安定的に分散す
ることができ、組成物の安定性、乾燥性を損なうことが
ない水性塗料組成物を得ることができる。

【００４１】揮発性塩基化合物で中和されたアニオン性
顔料分散剤の添加量は、顔料を十分に分散させることが
できる添加量であればよい。通常は、顔料に対して、分
散剤の有効成分である界面活性剤で０．２〜１．０重量
％である。揮発性塩基化合物ではなく、ナトリウム、カ
リウム等の金属塩で中和された界面活性剤が広く知られ
ているが、これは塗装後の組成物のｐＨを速やかに低下
させることを妨げ、乾燥性が損なわれるため好ましくな
い。

【００４２】アンモニアからなる揮発性塩基化合物で中
和されたポリカルボン酸系のアニオン性顔料分散剤とし
て、商品名 オロタン９０１（ローム アンド ハース
社製）、商品名 ポイズ５３２Ａ（花王社製）、商品名
アラスター７０３Ｓ（荒川化学工業社製）などが例示
できる。

【００４３】この発明の水性塗料組成物は、上記以外そ
の他添加剤として、低沸点アルコール、造膜助剤、防凍
剤として用いられる高沸点溶剤、増粘剤、粘性調整剤、
消泡剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤等のような一般に塗料
製造に配合されている成分も、この発明の速乾性などの
特徴を損なわない範囲内において使用することができ
る。また、充填材として炭酸カルシウム、珪砂、繊維等
を添加してもよい。

【００４４】次に、前記のように構成された水性塗料組
成物の製造方法を説明する。さて、合成樹脂エマルショ
ンとアミノ基含有ポリマーと揮発性塩基又は、合成樹脂
エマルションとアミノ基含有ポリマーと揮発性塩基によ
り調整されたものと、シランカップリング剤、さらに、
消臭剤、顔料及び揮発性塩基化合物で中和されたアニオ
ン性顔料分散剤、必要に応じて、その他添加剤、充填材
をミキサーなどの混合撹拌装置を用いて、混合し、得ら
れるものである。この混合方法又は、混合順序は、特に
制限されるものではなく、公知の方法により行うことが
できる。

【００４５】また、合成樹脂エマルションとアミノ基含
有ポリマーと揮発性塩基を主成分とする水性塗料に、前
記シランカップリング剤を添加することも可能である。
前記のように、水性塗料にシランカップリング剤を添加
することより、同じ塗料により、耐候性などの耐久性に
優れたものが必要な部位とそうでない部位とに塗り分け
ることができる。さらに、同一ロットで生産された前記
水性塗料を耐候性などの耐久性に優れたものとそうでな
いものとの２種類に分けることが可能となる。

【００４６】以上のように、この実施形態によれば次の
ような効果が発揮される。 ・ 合成樹脂エマルションと、アミノ基含有ポリマー
と、揮発性塩基と、シランカップリング剤とからなるも
のであることにより、塗装作業性又は貯蔵安定性が従来
の水性塗料組成物と同程度であり、乾燥性及び耐候性が
従来の溶剤型塗料と同程度であるものを容易に得られ
る。

【００４７】・ さらに、消臭剤を添加したものである
ことにより、臭気の発生を減少させることができる。

【００４８】・ 顔料及び揮発性塩基化合物で中和され
たアニオン性顔料分散剤を含むものであることにより、
顔料を安定的に分散することができ、組成物の安定性、
乾燥性を損なうことがないものである

【００４９】・ 合成樹脂エマルションがアクリル系合
成樹脂エマルション又は、アクリルスチレン系合成樹脂
エマルションとシリコーン樹脂、ウレタン樹脂又は、フ
ッ素樹脂と混合して用いることにより、塗料適性、塗膜
の物性、入手の容易性があるアクリル系合成樹脂エマル
ション又は、アクリルスチレン系合成樹脂エマルション
を容易に耐候性などの耐久性を向上させることができ
る。

【００５０】・ 前記揮発性塩基がアンモニア又はアン
モニアを主成分とする揮発性塩基とアミン類又はアルカ
リ金属塩類の揮発性塩基を併用することにより、塗布さ
れた水性塗料組成物は、蒸発に伴う臭気の量を減らし、
速やかな乾燥が行われるものである。

【００５１】・ シランカップリング剤が架橋型のシラ
ンカップリング剤であることにより、より耐候性、密着
性などの耐久性を向上させることができ、さらに、耐溶
剤性を向上させることができる。

【００５２】・ シランカップリング剤に添加量が合成
樹脂エマルションの固形分に対して、０．５〜５．０重
量％の範囲であり、さらに、１．０〜３．０の範囲であ
ることにより、耐候性、密着性などの耐久性を向上させ
ることができ、水性塗料組成物の安定性の良いものであ
り、さらに、水性塗料組成物の塗装作業性又は貯蔵性な
どの安定性を損なうことが無く、水性塗料組成物から得
られる塗膜の耐候性、密着性などの耐久性を向上させる
ことができる。

【００５３】・ 顔料の添加量が水性塗料組成物の顔料
体積濃度（ＰＶＣ）の５％〜７０％になる範囲が好まし
く、５〜５５％の範囲であることにより、水性塗料組成
物の塗膜の隠ぺい性があり、塗膜の光沢のあるものであ
る。

【００５４】・ 揮発性塩基化合物で中和されたアニオ
ン性顔料分散剤がポリカルボン酸系、ナフタレンスルホ
ン酸−ホルマリン縮重合系のものであることにより、顔
料をより安定的に分散することができ、組成物の安定
性、乾燥性を損なうことがないものである。

【００５５】・ 合成樹脂エマルションとアミノ基含有
ポリマーと揮発性塩基を主成分とする水性塗料にシラン
カップリング剤を添加することより、同じ塗料により、
耐候性などの耐久性に優れたものが必要な部位とそうで
ない部位とに塗り分けることができる。

【００５６】

【実施例】以下、前記実施形態を具体化した実施例につ
いて、詳細に説明する。実施例の水性塗料組成物の配合
を下記に示す。合成樹脂エマルションにアミノ基含有ポ
リマーと揮発性塩基を含まれたエマルション組成物とし
て、ローム アンド ハ−ス社製のＥ−２７０６を使用
した。

【００５７】アンモニアからなる揮発性塩基化合物で中
和されたポリカルボン酸系のアニオン性顔料分散剤とし
て、ローム アンド ハース社製のオロタン９０１又
は、荒川化学工業社製のアラスター７０３Ｓを使用し
た。その他の添加剤として、常法にしたがって造膜助
剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤を用いた。

【００５８】また、実施例の配合からシランカップリン
グ剤を除いた水性塗料を比較例１として用いた。さら
に、一般市販されているエナメル塗料の中で、溶剤型の
アクリルシリコーン塗料を比較例２、溶剤型のアクリル
塗料を比較例３として用いた。

【００５９】実施例に用いられる水性塗料組成物の配合 Ｅ−２７６０ ６２．６重量％ エポキシ系シランカップリング剤 １．５重量％ 酸化チタン ２０．０重量％ 水 ６．３重量％ オロタン９０１ ０．５重量％ その他添加剤 １０．１重量％ 合計 １００．０重量％

【００６０】実施例の水性塗料組成物及び比較例１〜３
の塗料を用いて、貯蔵安定性、塗装作業性、乾燥性、耐
候性を比較した。貯蔵安定性では、高温及び低温貯蔵安
定性試験を行った。密封式で内容量が５００ｍｌのポリ
容器にそれぞれ５００ｇの組成物を入れて、その組成物
の粘度を測定した。その測定が終了した後、５０℃の恒
温槽で２週間、及び−５℃で１週間静置させる。このそ
れぞれの静置期間終了後、この水性塗料組成物及び塗料
を常温に戻してから、粘度を測定した。

【００６１】実施例の水性塗料組成物及び比較例１〜３
の塗料は、急激な粘度上昇又は低下がなく、粘度変化の
ほとんどないものであった。この結果より、実施例の水
性塗料組成物は、一般市販されている比較例２及び比較
例３の塗料と同程度の貯蔵安定性を有するものであるこ
とが分かり、貯蔵安定性の良い水性塗料組成物であると
判断することができる。

【００６２】塗装作業性は、実施例の水性塗料組成物及
び比較例１〜３の塗料をスプレーガンにより吹付けを行
い、比較した。その吹付け面積は５ｍ^２とし、風などの
影響がない室内で行い、それぞれ同じ条件で行った。実
施例の水性塗料組成物及び比較例１〜３の塗料での塗装
作業性は、どれも大差がなく、また、塗装作業に用いら
れた塗料量にも大差がなかった。この結果より、実施例
の水性塗料組成物は、一般市販されている比較例２及び
比較例３の塗料と同程度の塗装作業性を有するものであ
ることが分かり、塗装作業性の良い水性塗料組成物であ
ると判断することができる。

【００６３】次に、乾燥性の試験方法について示す。実
施例の水性塗料組成物及び比較例１〜３の塗料を５℃、
８５％ＲＨ（相対湿度）に保たれた恒温恒湿槽にガラス
板、水性塗料組成物及び塗料、それを塗布するためのア
プリケ−ターを２４時間以上静置し、これらの温度を一
定にする。このアプリケ−ターは塗布厚を１５０μｍに
するためのものである。

【００６４】これらが一定の温度になったところで、ガ
ラス板にアプリケーターを用いて組成物を塗布した。塗
布厚は１５０μｍである。塗布した後、指触乾燥、半硬
化乾燥、硬化乾燥を評価した。指触乾燥とは、塗布した
試験体の塗布面を指で軽く触れて、指先が汚れない状態
であり、半硬化乾燥は、指先で静かに軽くこすって塗布
面に擦り跡がつかない状態である。また、硬化乾燥は、
塗布面を親指と人差指で強く挟んで、塗布面に指紋によ
るへこみが付かず、塗膜の動きが感じられず、また、塗
布面を指先で急速に繰り返しこすっても塗布面にこすり
跡が付かない状態であり、この評価方法は、ＪＩＳ Ｋ
５４００に準じている。そして、それぞれの乾燥に至る
までの時間を測定した。

【００６５】測定した乾燥時間の結果、実施例の水性塗
料組成物は、指触乾燥までに４３分、半硬化乾燥までに
５８分、硬化乾燥までに７５分を要した。一方、比較例
１の水性塗料では、指触乾燥までに４５分、半硬化乾燥
までに６０分、硬化乾燥までに８０分を要した。また、
比較例２の溶剤型塗料では、指触乾燥までに４０分、半
硬化乾燥までに５５分、硬化乾燥までに７０分を要し、
比較例３の溶剤型塗料では、指触乾燥までに４２分、半
硬化乾燥までに５５分、硬化乾燥までに７２分を要し
た。

【００６６】この結果より、実施例の水性塗料組成物及
び比較例１〜３の塗料での乾燥性は、どれも大差がない
ものであり、実施例の水性塗料組成物は、一般市販され
ている比較例２及び比較例３の塗料と同程度の乾燥性を
有するものであることが分かり、乾燥性の良い水性塗料
組成物であると判断することができる。

【００６７】さらに、耐候性試験を行い、実施例の水性
塗料組成物及び比較例１〜３の塗料から得られる塗膜の
耐候性の比較を行った。この耐候性試験は、建築用仕上
材ＪＩＳ Ａ６９０９に記載されている耐候性試験Ｂ法
と同様な方法で行った。この耐候性試験Ｂ法の試験体
は、ＪＩＳ Ａ５４３０に規定する厚さ４ｍｍのフレキ
シブル板を縦１５０ｍｍ横５０ｍｍに切断したものを基
材として用い、その基材に実施例の水性塗料組成物及び
比較例１〜３の塗料をそれぞれ塗布し、２０℃、６５％
ＲＨ（相対湿度）に保たれた恒温恒湿槽に７日間静置し
たものを各試験体として用いた。また、各試験体の試験
後の比較をするために、控えのサンプルも用意した。

【００６８】各試験体は、ＪＩＳ Ｋ５４００にあるサ
ンシャインカーボンアーク灯式の促進耐候性試験を２０
００時間行い、各試験体の光沢保持率の測定、白亜化
度、変色など劣化の程度を観察した。サンシャインカー
ボンアーク灯式の促進耐候性試験は、サンシャインカー
ボンアーク灯の光を照射しながら一定間隔で水の霧を吹
き付け、塗膜の劣化等の変化を促進させるものである。

【００６９】光沢保持率は、ＪＩＳ Ｋ５４００の鏡面
光沢度によって、促進耐候性試験前の６０°鏡面光沢度
と促進耐候性試験後の６０°鏡面光沢度を測定し、光沢
をどの程度保持するものかを求めるものであり、１００
％に近いものほど光沢保持率が優れているものである。
この光沢保持率は、下記の式にて算出される。 光沢保持率＝（促進耐候性試験後の６０°鏡面光沢度）
／（促進耐候性試験前の６０°鏡面光沢度）×１００ 鏡面光沢度は、塗膜の光沢を測定するものであり、この
試験の場合には、光の入射角、受光角が試験体に対し
て、それぞれ６０°で測定したものである。

【００７０】白亜化度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に準じ、
試験後の試験体表面塗膜に、約１５分間水にしたし、取
り出した後、表面をガーゼで水滴を取り除いた湿らせた
モノクロ写真印画紙（縦５０ｍｍ横５０ｍｍ）を白亜化
度試験器により、荷重が１９６．１Ｎの一定荷重で塗膜
に圧着し、白亜化した塗膜の粉による写真印画紙の汚れ
の程度を目視によって、評価用写真と比較する。

【００７１】評価用写真と比較する際、写真印画紙に付
いた汚れの程度がもっとも近い評価写真を求め、その評
価写真に記載されている点数を試験体の点数とした。そ
の点数は、０点に近いものほど汚れの程度がひどく、白
亜化度が進んでいるものである。劣化の程度は、試験後
の試験体と控えサンプルを比較して行った。

【００７２】耐候性試験の結果、実施例の水性塗料組成
物の光沢保持率は、８０％であり、白亜化度は、８点で
あった。また、劣化の程度は、特に問題のないものであ
った。一方、比較例１の水性塗料の光沢保持率は、６０
％であり、比較例２の溶剤型塗料では、８０％であり、
比較例３の溶剤型塗料では、４０％であった。

【００７３】また、比較例１の水性塗料の白亜化度は、
６点であり、比較例２の溶剤型塗料では、６点あり、比
較例３の溶剤型塗料では、２点であった。さらに、比較
例１の水性塗料、比較例２の溶剤型塗料の劣化の程度
は、特に問題のないものであったが、比較例３の溶剤型
塗料では、塗膜が黄色く変色していた。

【００７４】この結果から実施例の水性塗料組成物は、
比較例２の溶剤型塗料と同じ光沢保持率、白亜化度と優
れたものであった。比較例２の塗料は、溶剤型のアクリ
ルシリコーン塗料であり、一般的に市販されている塗料
の中でも耐候性の優れたものである。このことより、実
施例の水性塗料組成物は、耐候性に優れたものであるこ
とがわかる。

【００７５】実施例の水性塗料組成物は、揮発性塩基及
びアンモニアからなる揮発性塩基化合物で中和されたポ
リカルボン酸系のアニオン性顔料分散剤を用いているた
め、塗装作業時に、揮発されたアンモニアの臭気が広が
る。そのため、実施例の水性塗料組成物に、消臭剤を添
加し、塗料の消臭効果を比較した。消臭剤には、フラボ
ノール系消臭剤は有効成分が２０重量％のものを用い
た。

【００７６】実施例の水性塗料組成物に、前記消臭剤を
３．０重量％添加したものを水性塗料組成物Ａとして得
た。実施例の水性塗料組成物と水性塗料組成物Ａのそれ
ぞれの臭気測定を行った。臭気測定は、実施例の水性塗
料組成物と水性塗料組成物Ａを密封式で内容量が３００
０ｍｌのポリ容器にそれぞれ５０ｇ入れて、２０℃の恒
温室で２４時間静置させる。２４時間静置させた後、
（株）ガステック製の検知管式気体測定器にて測定を行
った。この検知管は、それぞれ測定の対象となるガスに
より使い分けることが必要である。この測定に用いた検
知管は、アンモニアからなる揮発性塩基及び揮発性塩基
化合物からの蒸発成分の濃度を測定することを目的とし
ているため、アンモニアガスを対象とした検知管を用い
た。

【００７７】ガス検知管の測定による数値は、アンモニ
アガス濃度を測定している。この数値が大きい場合は、
アンモニアガスが多く発生していることがわかる。測定
の結果、実施例の水性塗料組成物では、４８ｐｐｍであ
り、水性塗料組成物Ａでは、１０ｐｐｍであった。ま
た、塗装作業を行った結果、実施例の水性塗料組成物で
は、目、のどに刺激を感じる程度であったが、水性塗料
組成物Ａでは、臭気を感じる程度となった。この結果よ
り、水性塗料組成物Ａは、実施例の水性塗料組成物より
臭気が低下したことがわかる。

【００７８】次に、前記実施形態から把握できる技術的
思想について以下に記載する。・ 合成樹脂エマルショ
ンがアクリル系合成樹脂エマルション又は、アクリルス
チレン系合成樹脂エマルションとシリコーン樹脂、ウレ
タン樹脂又は、フッ素樹脂と混合したものであることを
特徴とする請求項１に記載の水性塗料組成物。このこと
により、塗料適性、塗膜の物性、入手の容易性があるア
クリル系合成樹脂エマルション又は、アクリルスチレン
系合成樹脂エマルションを容易に耐候性などの耐久性を
向上させることができる。

【００７９】・ 前記揮発性塩基がアンモニア又はアン
モニアを主成分とする揮発性塩基とアミン類又はアルカ
リ金属塩類の揮発性塩基を併用することを特徴とする請
求項１に記載の水性塗料組成物。このことにより、塗布
された水性塗料組成物は、蒸発に伴う臭気の量を減ら
し、速やかな乾燥が行われるものである。

【００８０】・ シランカップリング剤が架橋型のシラ
ンカップリング剤であることを特徴とする請求項１に記
載の水性塗料組成物。このことにより、より耐候性、密
着性などの耐久性を向上させることができ、さらに、耐
溶剤性を向上させることができる。

【００８１】・ 前記シランカップリング剤に添加量が
合成樹脂エマルションの固形分に対して、０．５〜５．
０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載
の水性塗料組成物。このことにより、耐候性、密着性な
どの耐久性を向上させることができ、水性塗料組成物の
安定性の良いものである。

【００８２】・ 前記顔料の添加量が水性塗料組成物の
顔料体積濃度（ＰＶＣ）の５％〜７０％になる範囲であ
ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の水性塗料組成物。このことにより、水性塗料組
成物の塗膜の隠ぺい性が十分あり、塗膜の光沢のあるも
のである。

【００８３】・ 揮発性塩基化合物で中和されたアニオ
ン性顔料分散剤がポリカルボン酸系、ナフタレンスルホ
ン酸−ホルマリン縮重合系のものであることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の水性塗料
組成物。このことにより、顔料をより安定的に分散する
ことができ、組成物の安定性、乾燥性を損なうことがな
いものである。

【００８４】・ 合成樹脂エマルションとアミノ基含有
ポリマーと揮発性塩基を主成分とする水性塗料にシラン
カップリング剤を添加することを特徴とする請求項１に
記載の水性塗料組成物。このことにより、同じ塗料によ
り、耐候性などの耐久性に優れたものが必要な部位とそ
うでない部位とに塗り分けることができる。

【００８５】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明の水性塗料組成物によれば、塗装作業性又は貯蔵安定
性が従来の水性塗料組成物と同程度であり、乾燥性及び
耐候性が従来の溶剤型塗料と同程度であるものを容易に
得られる。

【００８６】請求項２に記載の発明の水性塗料組成物に
よれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、臭気の発
生を減少させることができる。

【００８７】請求項３に記載の発明の水性塗料組成物に
よれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加
え、顔料を安定的に分散することができ、組成物の安定
性、乾燥性を損なうことがないものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J038 CC021 CD091 CG141 DG001 DL031 EA012 GA09 HA026 HA176 HA316 HA426 HA466 JA34 JB03 JB04 JB09 JB39 JC32 JC35 KA02 KA03 KA08 KA09 MA08 MA10 NA03 PB05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂エマルションと、アミノ基含有
   ポリマーと、揮発性塩基と、シランカップリング剤とか
   らなることを特徴とした水性塗料組成物。
2. 【請求項２】 さらに、消臭剤を添加したことを特徴と
   する請求項１に記載の水性塗料組成物。
3. 【請求項３】 顔料及び揮発性塩基化合物で中和された
   アニオン性顔料分散剤を含むことを特徴とする請求項１
   又は請求項２に記載の水性塗料組成物。