JP2002355606A

JP2002355606A - 基体にコーティングを付着させる方法

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Publication number: JP2002355606A
Application number: JP2002080382A
Authority: JP
Inventors: Thomas James Ennis; トーマス・ジェイムズ・エニス; William Harrison Hill; ウィリアム・ハリソン・ヒル; William August Kirn; ウィリアム・オーガスト・カーン; Joseph Martin Rokowski; ジョーゼフ・マーティン・ロコウスキ
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2002-12-10
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: EP1243643B1; JP4349554B2; ZA200202262B; AU785296B2; MXPA02003050A; EP1243643A3; DE60212891T2; EP1243643A2; AU2615802A; AR033193A1; DE60212891D1; BR0200901A; ATE332353T1

Abstract

(57)【要約】【課題】基体にコーティングを付着させる方法を提供
する。【解決手段】コーティングおよび基体の間の付着性を
向上させる方法であって、該方法は、（Ａ）アルミニウ
ム、亜鉛めっき鋼板、ビニル、ポリビニルクロライド、
熱可塑性ポリオレフィン、クロロスルホネート化ポリエ
チレン、圧処理木材、合板およびこれらの白亜化アクリ
ルコートされた表面からなる群から基体を選択し；
（Ｂ）該基体の表面を水性洗剤組成物で処理し；次い
で、（Ｃ）該基体の該表面を水でリンスし、該洗剤組成
物を除去し；さらに、次いで、（Ｄ）該基体のリンスさ
れた表面にコーティング組成物を適用する工程を含み、
該水性洗剤組成物が、８より大きいｐＨを有し、１〜１
０重量％のリン酸塩および１〜１０重量％のケイ酸塩を
含む前記方法が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、基体へのコーティングの付着性
を向上させることに関する。より詳細には、限定される
ものではないが、本発明は、アルミニウム、亜鉛めっき
鋼板、ビニル、ＰＶＣ、ＴＰＯ、Ｈｙｐａｌｏｎ（登録
商標）、圧処理木材（ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒｅａｔｅ
ｄｗｏｏｄ）、合板およびビチューメン基体、並び
に、これらの基体の白亜化（ｃｈａｌｋｙ）アクリルコ
ートされた表面へのコーティングの接着性を向上させる
方法に関する。ＥＰＤＭおよびアスファルト膜は、全ル
ーフィング（ｒｏｏｆｉｎｇ）マーケットの約７０％を
包含する。残りのマーケットの大部分は、アルミニウム
および亜鉛めっき鋼板をはじめとする種々の金属基体か
らなる。使用される他の基体としては、ＰＶＣ（ポリビ
ニルクロライド）、ＴＰＯ（熱可塑性ポリオレフィン）
およびＨｙｐａｌｏｎ（登録商標）から製造される、単
一層の基体が挙げられる。ＨｙｐａｌｏｎはＤｕｐｏｎ
ｔＤｏｗにより製造される合成ゴムの商品名である。
それは、クロロスルホネート化ポリエチレンとして開示
され、ホワイトチップ（ｗｈｉｔｅｃｈｉｐｓ）とし
て製造される。それは、シートルーフィング基体、およ
び保護／装飾コーティングをはじめとする多くの製品の
製造のために使用されることができる。使用されるさら
に他の基体は、スプレイ適用されたポリウレタンフォー
ムを含む。これらの基体の全ては、コーティングの使用
により、美観を向上させ、エネルギーコストを低減さ
せ、さらに耐久性を向上させるという利益を得ることが
できる。

【０００２】建築用コーティング産業においては、ルー
フィングマーケットにおいて使用される同様の基体をコ
ートするペイントが使用される。ペイントマーケット
は、ルーフィングに使用されるコーティングとは幾分異
なる性能基準を有しており、すなわち、ペイントはより
薄く適用され（ルーフマスチックについては２０〜２５
乾燥ミルであるのに対し、３〜８乾燥ミル）およびペイ
ントはウオーターポンディング（ｗａｔｅｒｐｏｎｄ
ｉｎｇ）が行われている領域で機能することが期待され
ない。ルーフィングマーケットにおいて使用される多く
の金属は、建築マーケットでの適用のために使用され
る。建築およびルーフィングマーケットの両方で使用さ
れる金属は、工場で適用されることができ、さらに、仕
事の現場でペイントされることもできる。建築コーティ
ング産業においては、ルーフィングマーケットにおいて
一般に使用されない、多くの他の基体が使用される。圧
処理木材、白亜化アクリルおよび工場でアルミニウム並
びにビニル基体に適用されたコーティングが、一般的に
使用される、ペイントされることができる物質の例であ
る。これらの基体をコーティングすることは、変質およ
び屋外暴露（ｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ）のために必要であ
る。あらかじめペイントされた、屋外暴露された基体
は、しばしば、基体の変質を防止するために再コートさ
れる必要があるが、基体への接着が困難であるような白
亜化表面を有する。

【０００３】ルーフィングまたは建築産業においては、
コーティングの鍵となる基準は、基体への付着が良好な
このコーティングの能力である。コーティングの前に水
でクリーニングすることは、基体の表面をリンスしない
場合に比べて、コーティングの付着性を向上させること
ができ、さらに、洗剤でのクリーニングが助けとなるこ
とも示されている。本発明の洗剤は、基体のコーティン
グへの付着特性を顕著に向上させる能力を示す。いくつ
かの基体、例えば、アルミニウム、亜鉛めっき鋼板、圧
処理木材、および野外暴露処理されたマツなどは、付着
が困難であることを示す。本発明の、水性洗剤組成物お
よび方法の使用は、そのような基体への付着性を向上さ
せた。

【０００４】特に、せき止められた水（ｐｏｎｄｅｄ
ｗａｔｅｒ）に暴露される場合に、良好な付着性および
優れた耐ふくれ性を示すコーティングシステムは、米国
特許第５０５９４５６号に開示されている。このシステ
ムは、膜とコーティングの間での、水ベースのタイコー
トの使用に依拠する。タイコートは、水可溶性ラテック
スポリマーおよび多価金属イオンからなり、該ラテック
スポリマーは、（Ｃ_４−Ｃ_２０）アルキルメタアクリレ
ート、および（Ｃ_８−Ｃ_２０）アルキルアクリレートか
らなる群から選択される疎水性モノマーの少なくとも１
つを、モノマー混合物の重量に基づいて、少なくとも２
０重量％、およびメタアクリル酸をモノマー混合物の重
量に基づいて、３．０重量％〜７．５重量％含むモノマ
ー混合物からの調製物に由来する単位を含み、さらに、
該ラテックスポリマーは−２０℃〜５℃のガラス転移温
度を有し、さらに、多価金属イオンの、ラテックスポリ
マー中のメタアクリル酸に対するモル比は、約１：１〜
約０．３７５：１である。タイコートはその後のコーテ
ィングの適用の前に、膜に適用される。このシステム
は、従来のビチューメン膜上でのマスチックシステムよ
りも優れた、付着性および耐ふくれ性の特性を提供する
が、アルミニウム、亜鉛めっき鋼板または圧処理木材基
体をコーティングすることを開示していない。

【０００５】本発明の目的は、アルミニウム、亜鉛めっ
き鋼板、ビニル、ＰＶＣ、ＴＰＯ、Ｈｙｐａｌｏｎ（登
録商標）、圧処理木材、合板およびビチューメン基体、
並びに、そのような基体の白亜化アクリルコートされた
表面に、向上された付着性を提供するコーティングシス
テムを提供することである。本発明に従って、コーティ
ングおよび基体の間の付着性を向上させる方法が提供さ
れ、該方法は、（Ａ）アルミニウム、亜鉛めっき鋼板、
ビニル、ポリビニルクロライド、熱可塑性ポリオレフィ
ン、クロロスルホネート化ポリエチレン、圧処理木材、
合板およびこれらの白亜化アクリルコートされた表面か
らなる群から基体を選択し；（Ｂ）該基体の表面を水性
洗剤組成物で処理し；次いで、（Ｃ）該基体の該表面を
水でリンスし、該洗剤組成物を除去し；さらに、次い
で、（Ｄ）該基体のリンスされた表面にコーティング組
成物を適用する工程を含み、該水性洗剤組成物が、８よ
り大きいｐＨを有し、さらに１〜１０重量％のリン酸塩
および１〜１０重量％のケイ酸塩を含む。

【０００６】驚くべきことに、従来のコーティング組成
物を適用する前に、本発明の洗剤組成物で基体をあらか
じめ処理することによって、基体とコーティングの間の
付着性において、相乗的な向上が達成されることができ
ることが見出された。本発明の驚くべき利点は、新たに
生じた基体上に適用されたコーティング、および既にコ
ートされ長期間放置された、古い基体上に適用されたコ
ーティングの両方に対して認められることができる。好
ましくは、本発明の適用のための基体は、アルミニウ
ム、亜鉛めっき鋼板、ビニル、ＰＶＣ、Ｈｙｐａｌｏｎ
（登録商標）、圧処理木材または合板である。好ましく
は、本発明の水性洗剤組成物は、５分間処理することが
でき、その後、リンス工程が行われる。好ましくは、リ
ンス工程は、１９３×１０^５Ｎ／ｍ^２（２５００ｐｓ
ｉ）の圧力での加圧洗浄（ｐｏｗｅｒｗａｓｈ）およ
び非加圧下でのリンスの両方を含む。

【０００７】コーティング組成物は、そのような基体を
コートするのに、従来使用されている任意の組成物であ
ることができ、好ましくは、−４５℃〜５０℃のガラス
転移温度を有する水不溶性ラテックスポリマーバインダ
ーを含み、該ポリマーバインダーは好ましくはアクリル
またはスチレン／アクリルである。ラテックスポリマー
に加えて、組成物は、少なくとも１以上の次の成分を含
む：顔料、エキステンダー、分散剤、界面活性剤、造膜
助剤、湿潤剤、増粘剤、レオロジー改良剤、乾燥抑制
剤、可塑剤、殺菌剤、殺カビ剤、消泡剤、着色剤、ワッ
クス、ダートピックアップ抑制剤（ｄｉｒｔｐｉｃｋ
−ｕｐｒｅｔａｒｄｅｒ）、接着促進剤、酸化亜鉛お
よび固体シリカ。コーティング組成物は、好ましくは、
建築用ルーフコーティング組成物またはマスチックコー
ティング組成物である。コーティング組成物に使用され
るバインダーは、好ましくは、そのような適用に有用な
商業的に入手可能なバインダーであり、そのようなバイ
ンダーとしては、ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓＣｏｍｐ
ａｎｙから入手可能な、ＲｈｏｐｌｅｘＡＣ−２６
１、ＲｈｏｐｌｅｘＥＣ−１７９１、Ｒｈｏｐｌｅｘ
２０１９ＲおよびＲｈｏｐｌｅｘＥＣ−２８８５；
ＢＡＳＦＡＧから入手可能な、ＡｃｒｏｎａｌＮＸ
３２５０、およびＤｏｗより入手可能な、ＤＡ２６Ｎ
Ａを含む群から選択されるバインダーが挙げられる。よ
り好ましくは、バインダーはＲｈｏｐｌｅｘＡＣ−２
６１、ＲｈｏｐｌｅｘＥＣ−１７９１、Ｒｈｏｐｌｅ
ｘＥＣ−２８８５およびＡｃｒｏｎａｌＮＸ３
２５０を含む群から選択される。ＲｈｏｐｌｅｘＡＣ
−２６１およびＲｈｏｐｌｅｘＥＣ−１７９１は最も
好ましいコーティング組成物である。

【０００８】水性洗剤組成物は、該組成物の１〜１０重
量％、好ましくは、２〜８重量％、より好ましくは、３
〜６重量％の、モノ−またはポリ−リン酸塩、またはそ
のようなリン酸塩の混合物を含み、好ましくは、リン酸
塩は、リン酸３ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウ
ム、およびリン酸３カリウムからなる群から選択され
る。リン酸３ナトリウムが最も好ましい。水性洗剤組成
物は、該組成物の１〜１０重量％、好ましくは、２〜８
重量％、より好ましくは、３〜６重量％の、メタ−、オ
ルト−またはパラ−ケイ酸塩、またはそのようなケイ酸
塩の混合物を含み、好ましくは、ケイ酸塩はメタケイ酸
ナトリウムおよびメタケイ酸カリウムからなる群から選
択される。メタケイ酸ナトリウムが最も好ましい。洗剤
組成物において有用なリン酸塩およびケイ酸塩は、従来
の洗剤組成物、例えば、台所用洗剤および洗濯用洗剤に
おいて一般的に使用されるものである。

【０００９】水性洗剤組成物は、水性洗剤組成物におい
て典型的に認められる他の成分を含むこともできる。例
えば、組成物は、オクチルフェノキシポリエトキシエタ
ノール、オクチルフェノキシポリエトキシエチルホスフ
ェート、ポリエチレングリコールおよびリン酸からなる
群から選択される化合物の少なくとも１つを、５重量％
まで、好ましくは、２重量％まで含むことができる。水
性洗剤組成物は、８以上のｐＨ、好ましくは、９〜１４
のｐＨ、より好ましくは、１２〜１４のｐＨを有する。
基体の表面の全てが洗剤組成物と接触させられる場合
に、本発明の最も良い結果が得られる。洗剤組成物は、
スプレイ適用法によって、またはスティッフブラシ（ｓ
ｔｉｆｆｂｒｕｓｈ）の補助と共に、上に広げられる
ことができる。洗剤組成物は、好ましくは、最低限５分
間、膜の表面と接触した状態であるように残されるべき
である。例えば、洗剤組成物が３０秒より短時間の間、
表面を処理するように存在する場合であっても、コーテ
ィングの付着性の向上は認められることができるが、最
も良好な結果は、洗剤組成物が少なくとも５分間接触す
ることが可能となる場合に達成される。実際には、基体
のサイズおよびオペレーターのスピードに応じて、接触
時間は１０〜３０分であることができるが、有意に５分
を超える接触時間は、任意の顕著なさらなる付着性の向
上を導くのには役立たないであろう。表面が良くリンス
され、洗剤が除去されるのであれば、リンスする前に、
表面上で洗剤を乾燥させることは、本発明の方法に有害
ではないであろう。

【００１０】基体の表面をリンスすることが、実質的に
全ての洗剤組成物を除去する場合には、本発明の最も良
好な結果が得られる。高効率のリンスとしては、スティ
ッフブラシの使用および／または高圧ホースの使用を挙
げることができる。典型的には、高圧ホースは１９３×
１０^５Ｎ／ｍ^２（２５００ｐｓｉ）でリンス水を放出す
る。次の比較例を含む実施例は、単に本発明の例示の目
的のために示されるものであり、何ら本発明を限定する
ものではない。

【００１１】試験実施例においては、コーティングに対しては、乾燥およ
び湿潤付着テストが行われた。これらは、ＡＳＴＭプロ
トコルＤ９０３に従って行われた。実施例１水性洗剤組成物の調製表１に示される配合の水性洗剤組成物が、示される量の
成分を、バケツ中で混合することによって調製された。
全ての成分が溶解したと認められるまで、組成物はバケ
ツ中で混合された。本発明に従って水性洗剤組成物が調
製され、該組成物は１３以上のｐＨを有していた。

【００１２】

【表１】ソープ＝オクチルフェノキシポリエトキシエタノール
１２７部オクチルフェノキシポリエトキシエチルホスフェート
５８．５部ポリエチレングリコール３．９部リン酸１１．７部水１８．９部

【００１３】実施例２基体の調製実施例３に示されるような種々の基体が、表面上に平ら
に置かれた。各基体の上表面は、次いで、高圧ホースを
用いて、水道水で洗浄された。水での洗浄後、各基体の
３０ｃｍ^２のセクションが、次いで、実施例１の洗剤組
成物で、約１００ｃｍ^３の洗剤組成物を、処理されるべ
き表面上にスプレイ適用し、該表面上の組成物をブラッ
シングし、該組成物を５分間留まらせることによって処
理された。次いで、洗剤組成物は、１９３×１０^５Ｎ／
ｍ^２（２５００ｐｓｉ）の高圧ホースからの水道水で除
去された。各基体上の、処理されたセクションのそれぞ
れ、および洗剤で処理されていないセクションは、次い
で、従来の方法で、以下の表２．１〜２．４に示される
様な一般的な組成物でコートされた。

【００１４】

【表２】

【００１５】Ｔａｍｏｌ８５０はＲｏｈｍａｎｄ
ＨａａｓＣｏｍｐａｎｙから入手可能な界面活性剤で
ある。ＫＴＰＰはトリポリリン酸カリウムＮｏｐｃｏＮＸＺは、ＨｅｎｋｅｌＣｏｒｐから入
手可能である。Ｄｕｒａｍｉｔｅは、ＥＣＣＡｍｅｒ
ｉｃａ，Ｉｎｃから入手可能である。Ｔｉ−Ｐｕｒｅ
Ｒ−９６０は、ＥＩＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏ
ｕｒｓ．，Ｉｎｃから入手可能な、二酸化チタンであ
る。Ｋａｄｏｘは、アメリカのＺｉｎｃＣｏｒｐ．か
ら入手可能である。Ｔｅｘａｎｏｌは、Ｅａｓｔｍａｎ
Ｋｏｄａｋから入手可能である。ＳｋａｎｅＭ−８
はＲｏｈｍａｎｄＨａａｓＣｏｍｐａｎｙから入
手可能な殺カビ剤である。Ｎａｔｒｏｓｏｌ２５０Ｍ
ＸＲは、Ａｑｕａｌｏｎ，Ｉｎｃから入手可能である。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】

【表５】

【００１９】実施例３種々の基体上の異なるコーティング組成物の評価種々の商業的に入手可能な異なるコーティング組成物
の、乾燥および湿潤付着特性並びにふくれ性が、実施例
１の水性洗剤組成物を用いて、上述のような種々の基体
上で評価された。結果は表３、４、５および６に示され
る。

【００２０】

【表６】

【００２１】

【表７】Ｈｙｐａｌｏｎは、ＤｕＰｏｎｔＤｏｗの登録商標で
ある。

【００２２】

【表８】ＰＶＣは顔料容積濃度を意味する。ＶＳは固形分容積を
意味する。

【００２３】Ｘハッチ（Ｈａｔｃｈ）またはグリッドテ
ープ（ＧｒｉｄＴａｐｅ）付着櫛様の形の金属テンプ
レートを試験ペイントの表面上に配置し、各スリットを
通るようにＳｔａｎｌｅｙＵｔｉｌｉｔｙナイフまた
はＥｘｃｅｌＡｄｈｅｓｉｏｎナイフを移動させ、そ
れにより、ペイントフィルムに１１の並行する切れ目を
刻み込む。手に皮のグローブをはめ、切断を避けるよう
にテンプレートを保持する。次いで、テンプレートは９
０°回転され、同じ領域上に配置され、第２のセットの
１１の切れ目が造られる。水平および垂直の切れ目は、
１００個の正方形の試験領域を形成する（Ｇａｒｄｎｅ
ｒＡｄｈｅｓｉｏｎナイフは同様の試験領域を生じさ
せる）。一方の端部にプルタブを形成する１０．１６ｃ
ｍ（４インチ）のオーバーラップを有する、１インチ幅
のＰｅｒｍａｃｅｌ（商標）テープが試験領域上にアプ
ライされる。テープは消しゴムでこすられ、試験領域に
わたっての良好な接触を確実にし、次いで、グリップの
ためのオーバーラップを用いて、テープが素早く、基体
から１８０°の角度で引っ張られる。次いで、直ちに、
ナイフピール付着を決定する。空気中での暴露による乾
燥によって付着性が向上するので、これらの試験はでき
るだけ素早く行われるべきである。

【００２４】ナイフピール試験ＥｘｃｅｌＡｄｈｅｓｉｏｎナイフを用いて、試験フ
ィルムに２つのナイフの切れ目を作成し、約３０°の角
度で、Ｘの交差を形成する。基体を切断するのが難しい
か、困難な場合には、ＳｔａｎｌｅｙＵｔｉｌｉｔｙ
ナイフが使用されることができる。ＥｘｃｅｌＡｄｈ
ｅｓｉｏｎナイフのポイントを使用して、交差のポイン
トで、基体からラテックスペイントをピールすることが
試みられる。ピーリングの困難性の程度が、次のチャー
トに従って主観的に評定される。

【００２５】ナイフピール評定１０−ピーリングなし９−非常に困難８−困難７−中程度に困難６−わずかから中程度に困難５−わずかに困難４−ある程度容易３−容易２−非常に容易１−離れる

【００２６】表６の各サンプルは、ＡＳＴＭＤ７１４
評定スケールに従って試験され、ふくれのサイズおよび
密度の両方について評定された。

【００２７】

【表９】

【００２８】表３、４、５および６には、基体をあらか
じめ、本発明の水性洗剤組成物で処理することを通じ
て、コーティング組成物と種々の基体との間の付着性お
よびふくれ性の評定が向上されることが示される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウィリアム・ハリソン・ヒルアメリカ合衆国ペンシルバニア州19020, ベンセーレム，ドレッシャー・ロード・ 3668 (72)発明者ウィリアム・オーガスト・カーンアメリカ合衆国ペンシルバニア州19406, キング・オブ・プラシャ，シャンプレーン・ドライブ・727 (72)発明者ジョーゼフ・マーティン・ロコウスキアメリカ合衆国ペンシルバニア州18077, リーゲルズビル，バーソンビル・ロード・ 3440 Ｆターム(参考） 4D075 BB65Y BB79Y BB91Y BB93Y CA13 DA06 DA25 DB05 DB07 DB21 DB22 DB32 DB36 DB43 DB50 EA13 EB14 EB22 4H003 AC11 BA12 DA09 DA10 DC04 EA11 EA15 ED02 FA21 FA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コーティングおよび基体の間の付着性を
向上させる方法であって、該方法は、（Ａ）アルミニウ
ム、亜鉛めっき鋼板、ビニル、ポリビニルクロライド、
熱可塑性ポリオレフィン、クロロスルホネート化ポリエ
チレン、圧処理木材、合板およびこれらの白亜化アクリ
ルコートされた表面からなる群から基体を選択し；
（Ｂ）該基体の表面を水性洗剤組成物で処理し；次い
で、（Ｃ）該基体の該表面を水でリンスし、該洗剤組成
物を除去し；さらに、次いで、（Ｄ）該基体のリンスさ
れた表面にコーティング組成物を適用する工程を含み、
該水性洗剤組成物が、８より大きいｐＨを有し、１〜１
０重量％のリン酸塩および１〜１０重量％のケイ酸塩を
含む前記方法。
【請求項２】リン酸塩がモノリン酸塩である請求項１
記載の方法。
【請求項３】モノリン酸塩がリン酸３ナトリウムであ
る請求項２記載の方法。
【請求項４】ケイ酸塩がメタケイ酸塩である請求項１
記載の方法。
【請求項５】メタケイ酸塩がメタケイ酸ナトリウムで
ある請求項４記載の方法。
【請求項６】洗剤組成物のｐＨが９〜１４の範囲であ
る請求項１記載の方法。
【請求項７】コーティングがマスチックまたはペイン
トコーティングである請求項１記載の方法。
【請求項８】リンスが、少なくとも１９３×１０^５Ｎ
／ｍ^２（２５００ｐｓｉ）の圧力での加圧洗浄を含む、
請求項１記載の方法。