JP3059778B2 - 低温硬化性に優れた水性塗料組成物 - Google Patents
低温硬化性に優れた水性塗料組成物Info
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- JP3059778B2 JP3059778B2 JP15211691A JP15211691A JP3059778B2 JP 3059778 B2 JP3059778 B2 JP 3059778B2 JP 15211691 A JP15211691 A JP 15211691A JP 15211691 A JP15211691 A JP 15211691A JP 3059778 B2 JP3059778 B2 JP 3059778B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低温時における硬化性に
優れ、耐水性に優れた塗膜を形成する塗料組成物に係る
ものである。
優れ、耐水性に優れた塗膜を形成する塗料組成物に係る
ものである。
【０００２】
【従来技術】従来より、建築物壁面の装飾及び保護のた
めに、各種の壁面化粧材が利用されている。これらの化
粧材は、大きく乾式と湿式の２者に分類される。乾式の
ものとしてあげられるのは、パネル、壁紙、合成樹脂シ
ート等である。これら乾式の材料は施工時の環境汚染が
少なく、簡便に施工できる反面、単位材料同志の継ぎ合
わせ部分の処理が必要で、一体感のある大壁を形成する
ことは難しい。湿式のものとしてあげられるのは、セメ
ント系、珪酸質系、合成樹脂系等の化粧塗材である。こ
れら湿式の材料は、継ぎ目のない一体の大壁面を形成で
きる点が、乾式工法より優れているところである。これ
ら湿式の材料は、平滑で有光沢の面を形成するもの、粉
粒体を配合して、微小な凹凸面を形成するもの、さらに
着色剤や着色骨材を配合して、多彩色模様にしたもの等
がある。また、最近は重厚感を付与するために厚膜型の
塗材も好まれている。
めに、各種の壁面化粧材が利用されている。これらの化
粧材は、大きく乾式と湿式の２者に分類される。乾式の
ものとしてあげられるのは、パネル、壁紙、合成樹脂シ
ート等である。これら乾式の材料は施工時の環境汚染が
少なく、簡便に施工できる反面、単位材料同志の継ぎ合
わせ部分の処理が必要で、一体感のある大壁を形成する
ことは難しい。湿式のものとしてあげられるのは、セメ
ント系、珪酸質系、合成樹脂系等の化粧塗材である。こ
れら湿式の材料は、継ぎ目のない一体の大壁面を形成で
きる点が、乾式工法より優れているところである。これ
ら湿式の材料は、平滑で有光沢の面を形成するもの、粉
粒体を配合して、微小な凹凸面を形成するもの、さらに
着色剤や着色骨材を配合して、多彩色模様にしたもの等
がある。また、最近は重厚感を付与するために厚膜型の
塗材も好まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような、湿式塗
料は、溶剤系及び水性系の両者が存在するが、溶剤系が
大気汚染等の環境汚染の問題を有することから、水性系
のものが主流になりつつある。これら水性系のものは、
塗膜形成バインダーとしてエマルションを主とするもの
が大半である。しかしながらエマルションは、塗膜形成
の機構が、分散媒すなわち水の蒸発にともなう高分子粒
子の凝集、融着によっているため、塗膜の耐水性が悪
い。さらに、骨材等の無機系粉粒体を使用する塗料の場
合、エマルション粒子と粉粒体との密着性により、塗膜
物性が大きく変化する。特に、寒冷地等の温度の低い地
域においては、塗膜の硬化性が悪く、雨水により流れた
り、剥離したりする問題があった。
料は、溶剤系及び水性系の両者が存在するが、溶剤系が
大気汚染等の環境汚染の問題を有することから、水性系
のものが主流になりつつある。これら水性系のものは、
塗膜形成バインダーとしてエマルションを主とするもの
が大半である。しかしながらエマルションは、塗膜形成
の機構が、分散媒すなわち水の蒸発にともなう高分子粒
子の凝集、融着によっているため、塗膜の耐水性が悪
い。さらに、骨材等の無機系粉粒体を使用する塗料の場
合、エマルション粒子と粉粒体との密着性により、塗膜
物性が大きく変化する。特に、寒冷地等の温度の低い地
域においては、塗膜の硬化性が悪く、雨水により流れた
り、剥離したりする問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な問題点を解決し、低温においても硬化性に優れ、粉粒
体との密着性も良い水性塗料組成物を発明した。すなわ
ち、カルボキシル基含有合成樹脂系エマルションを、固
形分で１００重量部に対して、エピクロルヒドリンアダ
クトモノマーよりなる陽イオン型共重合体樹脂が固形分
で０．１〜１０重量部、水和可能な多価金属の酸化物お
よび／または水酸化物が０．１〜５重量部からなる低温
硬化性に優れた水性塗料組成物である。
な問題点を解決し、低温においても硬化性に優れ、粉粒
体との密着性も良い水性塗料組成物を発明した。すなわ
ち、カルボキシル基含有合成樹脂系エマルションを、固
形分で１００重量部に対して、エピクロルヒドリンアダ
クトモノマーよりなる陽イオン型共重合体樹脂が固形分
で０．１〜１０重量部、水和可能な多価金属の酸化物お
よび／または水酸化物が０．１〜５重量部からなる低温
硬化性に優れた水性塗料組成物である。
【０００５】本発明の合成樹脂系エマルションは、モノ
マーをエマルション重合して得られるもの、または、あ
らかじめ合成した樹脂を、水系分散媒に乳化したものの
いずれでもよく、さらに、粉末型のエマルションでも良
い。（但し、粉末型の場合は使用時に水の添加が必要で
ある。） これらエマルションの種類は、ポリ酢酸ビニル、ポリア
クリル酸エステル、アクリル−スチレン共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−アクリル共重
合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−ベ
オバ共重合体等のうちの少なくとも１種以上からなり、
カルボキシル基を有するものである。
マーをエマルション重合して得られるもの、または、あ
らかじめ合成した樹脂を、水系分散媒に乳化したものの
いずれでもよく、さらに、粉末型のエマルションでも良
い。（但し、粉末型の場合は使用時に水の添加が必要で
ある。） これらエマルションの種類は、ポリ酢酸ビニル、ポリア
クリル酸エステル、アクリル−スチレン共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−アクリル共重
合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−ベ
オバ共重合体等のうちの少なくとも１種以上からなり、
カルボキシル基を有するものである。
【０００６】本発明の、エピクロルヒドリンアダクトモ
ノマーよりなる陽イオン型共重合体樹脂としては、次の
構造式で示される、ジエチルアミノプロピルアクリルア
ミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチル
アミノエチルメタクリルアミド等のアミノアクリルアミ
ドおよびアミノメタクリルアミド等のエピクロルヒドリ
ン付加物
ノマーよりなる陽イオン型共重合体樹脂としては、次の
構造式で示される、ジエチルアミノプロピルアクリルア
ミド、ジメチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチル
アミノエチルメタクリルアミド等のアミノアクリルアミ
ドおよびアミノメタクリルアミド等のエピクロルヒドリ
ン付加物
【化１】 による重合体または共重合体分散液、またはさらに水溶
性の官能基を有するエチレン性不飽和結合含有モノマー
との共重合による水溶性樹脂であり、アミノ基の４級化
によって、陽イオン性を有するものである。
性の官能基を有するエチレン性不飽和結合含有モノマー
との共重合による水溶性樹脂であり、アミノ基の４級化
によって、陽イオン性を有するものである。
【０００７】本発明で用いられる水和可能な多価金属の
酸化物および／または水酸化物とは、２価以上の金属す
なわち、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、コバル
ト、鉛、アルミニウム、銅等の酸化物および／水酸化物
があげられる。また、これらの多価金属の炭酸塩で、水
中で水酸化物になるものでもよい。さらに、これらの金
属酸化物や水酸化物の混合物や複合物、すなわちセメン
トのようなものでも良い。
酸化物および／または水酸化物とは、２価以上の金属す
なわち、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、コバル
ト、鉛、アルミニウム、銅等の酸化物および／水酸化物
があげられる。また、これらの多価金属の炭酸塩で、水
中で水酸化物になるものでもよい。さらに、これらの金
属酸化物や水酸化物の混合物や複合物、すなわちセメン
トのようなものでも良い。
【０００８】水和可能な多価金属の酸化物および／また
は水酸化物は、合成樹脂系エマルション１００重量部に
対して、０．１〜５重量部である。このとき、５重量部
より多いと、塗膜の耐水性の低下や塗料のゲル化が発生
し、０．１重量部より少ないと、本発明における低温時
の塗膜の、硬化性の向上効果が弱くなってしまう。
は水酸化物は、合成樹脂系エマルション１００重量部に
対して、０．１〜５重量部である。このとき、５重量部
より多いと、塗膜の耐水性の低下や塗料のゲル化が発生
し、０．１重量部より少ないと、本発明における低温時
の塗膜の、硬化性の向上効果が弱くなってしまう。
【０００９】本発明では、カルボキシル基含有合成樹脂
系エマルション、エピクロルヒドリンアダクトモノマー
よりなる共重合体樹脂、水和可能な多価金属の酸化物お
よび／または水酸化物、以外にさらに、充填材として、
水不溶の粒径５０μｍ〜１０ｍｍの無機系粉粒体を添加
して、各種の塗材を製造できる。このような無機系粉粒
体としては、珪砂、寒水砂、炭酸カルシウム、アスベス
チン、クレー、カオリン、珪酸アルミニウム、珪藻土、
ホワイトカーボン、ベントナイト、珪酸マグネシウム、
炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム等があ
げられる。これらの粉粒体は、そのまま配合しても良い
し、さらに着色された着色骨材として配合しても良い。
また、マイカ等のリン片状のものでも良い。さらに、二
酸化チタン、オーカー、ベンガラ、カーボンブラック、
酸化クロム、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、レーキレッド、カーミン、レーキイエロー、フ
ァストイエロー、ジスアゾイエロー、コバルトブルー等
の着色顔料や、通常塗料に用いられる、増粘剤、分散
剤、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤等々の添加剤を適宜配
合することができる。この粉粒体は、合成樹脂系エマル
ション１００重量部に対して、好適な範囲としては２０
０〜２０００重量部である。このとき、２０００重量部
以上になると塗膜の耐水性が低下し、さらに脆い塗膜に
なってしまう。
系エマルション、エピクロルヒドリンアダクトモノマー
よりなる共重合体樹脂、水和可能な多価金属の酸化物お
よび／または水酸化物、以外にさらに、充填材として、
水不溶の粒径５０μｍ〜１０ｍｍの無機系粉粒体を添加
して、各種の塗材を製造できる。このような無機系粉粒
体としては、珪砂、寒水砂、炭酸カルシウム、アスベス
チン、クレー、カオリン、珪酸アルミニウム、珪藻土、
ホワイトカーボン、ベントナイト、珪酸マグネシウム、
炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム等があ
げられる。これらの粉粒体は、そのまま配合しても良い
し、さらに着色された着色骨材として配合しても良い。
また、マイカ等のリン片状のものでも良い。さらに、二
酸化チタン、オーカー、ベンガラ、カーボンブラック、
酸化クロム、フタロシアニンブルー、フタロシアニング
リーン、レーキレッド、カーミン、レーキイエロー、フ
ァストイエロー、ジスアゾイエロー、コバルトブルー等
の着色顔料や、通常塗料に用いられる、増粘剤、分散
剤、消泡剤、防腐剤、凍結防止剤等々の添加剤を適宜配
合することができる。この粉粒体は、合成樹脂系エマル
ション１００重量部に対して、好適な範囲としては２０
０〜２０００重量部である。このとき、２０００重量部
以上になると塗膜の耐水性が低下し、さらに脆い塗膜に
なってしまう。
【００１０】
【作用】本発明の水性塗料組成物が、低温時においても
優れた硬化性を現すのは、組成物中の、合成樹脂エマル
ション粒子と、エピクロルヒドリンアダクトモノマーよ
りなる陽イオン型共重合体樹脂、水和可能な多価金属の
酸化物および／または水酸化物、および水不溶の無機系
粉粒体の境界面において、何らかの相互作用が発生して
いるものと推察される。
優れた硬化性を現すのは、組成物中の、合成樹脂エマル
ション粒子と、エピクロルヒドリンアダクトモノマーよ
りなる陽イオン型共重合体樹脂、水和可能な多価金属の
酸化物および／または水酸化物、および水不溶の無機系
粉粒体の境界面において、何らかの相互作用が発生して
いるものと推察される。
【００１１】
【実施例】（低温硬化性試験）２０×１０ｃｍのフレキ
シブルボードに、表１に示す配合の組成物を各々、２ｍ
ｍ厚でこて塗りした。このような試験体を、５℃にて２
４時間乾燥養生した後、水に浸漬し、２時間後にその表
面の変化を目視した。評価は、○：水で流出しない、
△：一部流出する、×：完全に流出するの３段階にて行
い結果を表１に示した。尚、合成樹脂エマルションとし
ては、アクリル−スチレン共重合体を使用した。
シブルボードに、表１に示す配合の組成物を各々、２ｍ
ｍ厚でこて塗りした。このような試験体を、５℃にて２
４時間乾燥養生した後、水に浸漬し、２時間後にその表
面の変化を目視した。評価は、○：水で流出しない、
△：一部流出する、×：完全に流出するの３段階にて行
い結果を表１に示した。尚、合成樹脂エマルションとし
ては、アクリル−スチレン共重合体を使用した。
【００１２】
【効果】表１から明白なように、本発明の水性塗料組成
物は、各成分が本発明に規定する範囲でのみ、低温にお
ける硬化性を発揮することができ、本発明範囲外では塗
膜の養生中に雨水がかかると、塗膜の流出が発生する。
物は、各成分が本発明に規定する範囲でのみ、低温にお
ける硬化性を発揮することができ、本発明範囲外では塗
膜の養生中に雨水がかかると、塗膜の流出が発生する。
【表１】
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09D 201/08,5/02
Claims (2)
- 【請求項１】カルボキシル基含有合成樹脂系エマルショ
ン、並びに上記カルボキシル基含有合成樹脂系エマルシ
ョンの固形分１００重量部に対して、エピクロルヒドリ
ンアダクトモノマー単位よりなる陽イオン型共重合体樹
脂０．１〜１０重量部（固形分）、水和可能な多価金属
の酸化物および／または水酸化物０．１〜５重量部から
なる低温硬化性に優れた水性塗料組成物。 - 【請求項２】カルボキシル基含有合成樹脂系エマルショ
ン、並びに上記カルボキシル基含有合成樹脂系エマルシ
ョンの固形分１００重量部に対して、エピクロルヒドリ
ンアダクトモノマー単位よりなる陽イオン型共重合体樹
脂０．１〜１０重量部（固形分）、水不溶の粒径５０μ
ｍ〜１０ｍｍの無機系粉粒体が２００〜２０００重量
部、水和可能な多価金属の酸化物および／または水酸化
物０．１〜５重量部からなる低温硬化性に優れた水性塗
料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15211691A JP3059778B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 低温硬化性に優れた水性塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15211691A JP3059778B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 低温硬化性に優れた水性塗料組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04325583A JPH04325583A (ja) | 1992-11-13 |
| JP3059778B2 true JP3059778B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15533413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15211691A Expired - Fee Related JP3059778B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 低温硬化性に優れた水性塗料組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059778B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP15211691A patent/JP3059778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04325583A (ja) | 1992-11-13 |
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