JPH06293866A - 自己分散性塗料または塗材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己分散性を有した塗料を作る。 【構成】 塗料成分中に、必須成分として炭酸塩および
有機ないし無機の酸を含ませるようにしたもの。液状の
酸あるいは樹脂成分を持たせないものにあっては、錠剤
化したものが更に良い。 【効果】 自己分散性を有するために撹拌，混練の調整
作業が簡単となる。錠剤化したものにあっては使用時の
粉塵発生もなく、作業環境の改善ともなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は新規な塗料に関するも
のである。水あるいは酸の水溶液を加えることにより、
自己分散するものである。その利用は、水を使用して、
混練あるいは粘度調整が行われる塗料または塗材の利用
業界が考えられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成樹脂エマルション，水溶性樹
脂，再乳化形合成樹脂，各種水硬性セメント，石膏等の
水分散性，水溶性または水硬性の素材から選ばれる少な
くとも一種を結合剤とする塗料あるいは塗材（以下、単
に「塗料」と言う。）があった。これら塗料は、使用時
に適正粘度まで水を加え、混練され使用されていた。

【０００３】

【発明の目的】この発明の目的は、混練の容易な、新規
な形態の塗料を提供することにある。

【０００４】

【目的を達成するための手段】この発明の塗料では、必
須成分として炭酸塩とこれと化学反応を起こす有機酸な
いし無機酸を用いるようにしている。その製品形態は、
粉末状あるいは固形またはこれらと液状の組み合わせに
より供されることとなる。

【０００５】必須成分の一つである炭酸塩とは、アンモ
ニア，アルカリ金属，アルカリ土類金属との炭酸塩およ
び／または炭酸水素塩，複塩，炭酸塩鉱物で、具体的に
は炭酸アンモニウム，炭酸リチウム，炭酸カリウム，炭
酸ナトリウム，炭酸カルシウム，炭酸マグネシウム，炭
酸水素アンモニウム，炭酸水素リチウム，炭酸水素カリ
ウム，炭酸水素ナトリウム，炭酸水素カルシウム，炭酸
水素マグネシウム，セスキ炭酸ナトリウム，炭酸水素マ
グネシウムカリウム，ホウカイ石，クカイ石，ナトロ
ン，スユアエン鉱，レッドヒル石等があげられる。

【０００６】もう一方の必須成分の一つである、有機酸
とは、各種カルボン酸，各種リン酸，各種リン酸一塩，
各種スルホン酸で具体的にはクエン酸，酒石酸，リンゴ
酸，マロン酸，コハク酸，フマル酸，およびそれらのア
ルカリ金属一置換塩、フタル酸，ギ酸，酢酸，プロピオ
ン酸，リン酸，ピロリン酸，リン酸二水素アンモニウ
ム，リン酸二水素カリウム，リン酸二水素ナトリウム，
ベンゼンスルホン酸等が例示できるが、これら以外でも
２０℃において解離定数が１×１０^-6以上にある有機酸
であれば使用可能となる。

【０００７】また、無機酸には塩酸，硫酸，硝酸，ピロ
硫酸塩，亜硫酸，亜硝酸等があり、例示した以外でも２
０℃において解離定数が１×１０^-6以上の無機酸を言
う。ここで解離定数が１×１０^-6としたのはこれより小
さい場合は炭酸塩との反応性が弱いからである。これら
無機酸には強酸が多いので、取り扱いおよび安全上、水
に希釈して注意して使用する。

【０００８】また、塗料または塗材成分として、酸素ガ
スを発生する過マンガン酸カリウムと過酸化水素の組み
合わせのような物質を含む場合も自己分散性塗料または
塗材となり得るが、貯蔵安定性に欠け実用的でなく、さ
らにまた、亜硫酸ガス，二酸化窒素，塩素ガス等を発生
する物質を組成として含ませても同様の効果を期待でき
るが、発生ガスそのものが非常に人体に有害であり実用
的でない。

【０００９】この発明の塗料における他の成分には、結
合剤としての合成樹脂エマルション，水溶性樹脂，再乳
化形合成樹脂，各種水硬性セメント，石膏等があり、顔
料，充填材として酸化チタン，亜鉛華，タルク，クレ
ー，炭酸カルシウム，寒水石，骨材，各種軽量骨材，高
炉スラグ，フライアッシュ等があり、これら以外でも分
散剤，湿潤剤等の界面活性剤，増粘剤，粘性調整剤，増
膜助剤，凍結安定剤，防腐剤，防黴剤，リターダーまた
はアクセレーターと呼ばれる反応調整剤，繊維等が適宜
使用される。

【００１０】上記した、必須成分である炭酸塩および有
機酸，無機酸の配合割合は、塗料を構成する他の固形分
１００重量部に対して、炭酸塩を０．０１〜１０重量
部、有機酸または無機酸を０．０１〜１０重量部の範囲
とするのが良い。この時、塗料成分中の炭酸カルシウム
は、炭酸塩および塗料固形分の両者にて捉えられる。酸
の種類を粉末状にした時には、塗料全体を粉体とするこ
とができ、この塗料を更に造粒化することも可能とな
る。

【００１１】塗料を粉末状とした場合は、使用時の発塵
防止の観点から、その製品の包装は水可溶性のプラスチ
ック袋等とするのが望ましい。

【００１２】造粒化する際には、エチレングリコールま
たはポリエチレングリコール等の造粒化助剤を塗料固形
分全体１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合
において加えるとより造粒化しやすく、加圧機または打
錠機等の機械を用いて行われる。粒の大きさは、一個の
容積が０．００１〜１０００ｃｍ³ にあるのが良い。
０．００１ｃｍ³ 未満のものは製造の効率が悪く実用的
でなく、また１０００ｃｍ³ より大きいものは使用しづ
らく実用的でない。

【００１３】この発明の製品形態は、液状の有機酸，液
状の無機酸，合成樹脂エマルション，水溶性樹脂等を含
まないものにあっては、粉状あるいは粒状にして、袋詰
めあるいは箱詰めされる。液状部分を含むものにあって
は、粉状あるいは粒状部分との組み合わせた塗料とな
る。

【００１４】

【作用】塗料成分中に炭酸塩とこれと反応性のある有機
酸ないし無機酸を持つことにより、使用時にこれらが一
体になり、水が介在することで、反応ガスが発生する。
反応ガスの発生により塗料の分散が促進されることにな
る。塗料が粒状の場合には、水を加えるだけで、反応が
始まり、自然と分散され、軽く撹拌するのみで使用可能
となる。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例により更に具体的に説明
するが、本発明はこれにより何等限定されるものではな
い。

【００１６】実施例１ ポルトランドセメント３０重量部，再乳化形粉末樹脂５
重量部，骨材４０重量部，ベントナイト２２重量部，増
粘剤０．５重量部，分散剤０．５重量部，エチレングリ
コール２重量部からなる粉末状の土木・建築用下地補修
材の１００重量部に対してクエン酸４重量部，重炭酸水
素ナトリウム２．５重量部を加えてミキサーで均一にな
るよう混合した後、１００ｋｇ／ｃｍ² の圧力で直径２
５ｍｍ，厚さ１０ｍｍの錠剤に成型した。これをクラフ
ト紙製の袋に１０ｋｇ充填し製品とした。発塵性，混練
性を確認するために、これを開封してコテ塗り適性粘度
になる様に水を加えて以下の混練をした。開封時および
混練時の発塵は全くなかった。混練では、水を加えると
同時に錠剤は自己分散しはじめ、ハンドミキサーで１分
間撹拌を加えるだけで容易に作業適性の良いコンクリー
ト補修材になった。また、この材料をスレート板に１０
ｍｍ厚みで塗ったものを室温２０℃で湿度６５％の恒温
室中で２週間養生した後、性能試験をしたら表１の様に
なった。

【００１７】実施例２ 高炉セメント２２重量部，再乳化形粉末樹脂５重量部，
骨材４０重量部，ベントナイト３０重量部，増粘剤０．
５重量部，分散剤０．５重量部，顔料２重量部からなる
粉末状の建築用の内外壁化粧仕上材１００重量部に対し
て炭酸カルシウム１．５重量部，酒石酸４．５重量部を
ミキサーで均一になるよう混ぜた後、１２０ｋｇ／ｃｍ
² の圧力で直径１５ｍｍ，厚さ１０ｍｍの錠剤に成型し
た。これをポリプロピレン製のプラスチック袋に１０ｋ
ｇ充填し製品とした。発塵性，混練性を確認するため
に、これを開封して吹付け塗装適性粘度になる様に水を
加えて以下の混練をした。開封時および混練時の発塵は
全くなかった。混練では、水を加えると同時に錠剤は自
己分散しはじめ、ハンドミキサーで１分間撹拌を加える
だけで容易に作業適性の良い化粧仕上材になった。ま
た、この材料をスレート板に１０ｍｍ厚みで塗ったもの
を室温２０℃で湿度６５％の恒温室中で２週間養生した
後、性能試験をしたら表１の様になった。

【００１８】実施例３ 再乳化形粉末状酢ビ・ベオバ共重合樹脂４５重量部，二
酸化チタン４５重量部，炭酸カルシウム９重量部，分散
剤０．６重量部，増粘剤０．４重量部の組成からなる粉
末状の家庭用塗料１００重量部に対して炭酸水素ナトリ
ウム３重量部，リン酸二水素カリウム２．４重量部をミ
キサーで均一になるよう混ぜた後、１２０ｋｇ／ｃｍ²
の圧力で直径３ｍｍ，厚さ２ｍｍの錠剤に成型した。こ
れを厚み５０μのポリプロピレン製のプラスチック袋に
５ｋｇ充填し製品とした。発塵性，混練性を確認するた
めに、これを開封して吹付け塗装適性粘度になる様に水
を加えて以下の混練をした。開封時および混練時の発塵
は全くなかった。混練では、水を加えると同時に錠剤は
自己分散しはじめ、ハンドミキサーで１分間撹拌を加え
るだけで容易に作業適性の良い家庭用塗料になった。ま
た、この材料をスレート板に０．５ｍｍの厚みで塗った
ものを室温２０℃で湿度６５％の恒温室中で２週間養生
した後、性能試験をしたら表１の様になった。

【００１９】実施例４ 再乳化形粉末状酢ビ・塩ビ共重合樹脂２９重量部，炭酸
カルシウム７０重量部，分散剤０．７重量部，増粘剤
０．３重量部の組成からなる粉末状の建築仕上塗材１０
０重量部に対して炭酸水素ナトリウム１重量部，ピロ硫
酸カリウム１．５重量部をミキサーで均一になるよう混
ぜた後、１２０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で直径２０ｍｍ，厚
さ１０ｍｍの錠剤に成型した。これを厚み５０μのポリ
プロピレン製のプラスチック袋に１５ｋｇ充填し製品と
した。発塵性，混練性を確認するために、これを開封し
て吹付け塗装適性粘度になる様に水を加えて以下の混練
をした。開封時および混練時の発塵は全くなかった。混
練では、水を加えると同時に錠剤は自己分散しはじめ、
ハンドミキサーで１分間撹拌を加えるだけで容易に作業
適性の良い建築仕上塗材になった。また、この材料をス
レート板に１．５ｍｍの厚みで塗ったものを室温２０℃
で湿度６５％の恒温室中で２週間養生した後、性能試験
をしたら表１の様になった。

【００２０】実施例５ 炭酸カルシウム５５重量部，二酸化チタン４４重量部，
分散剤０．６重量部，増粘剤０．４重量部を組成とする
１００重量部に対して炭酸水素ナトリウム０．５重量
部，スルファミン酸０．６重量部をミキサーで均一にな
るよう混ぜた後、１２０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で直径２０
ｍｍ，厚さ１０ｍｍの錠剤に成型した。この錠剤を厚み
５０μのポリプロピレン製のプラスチック袋に１０ｋｇ
充填した。また、これとは別にアクリル樹脂エマルショ
ン４ｋｇをユポ製容器（王子油化合成紙株式会社製合成
紙）に充填して前述の錠剤組成物とのセット製品とし
た。発塵性，混練性を確認するために、これを開封して
吹付け塗装適性粘度になる様に水を加えて以下の混練を
した。開封時および混練時の発塵は全くなかった。混練
では、水を加えると同時に錠剤は自己分散しはじめ、ハ
ンドミキサーで１分間撹拌を加えるだけで容易に作業適
性の良い建築仕上塗材になった。また、この材料をスレ
ート板に１ｍｍの厚みで塗ったものを室温２０℃で湿度
６５％の恒温室中で２週間養生した後、性能試験をした
ら表１の様になった。

【００２１】実施例６ 再乳化形粉末状酢ビ・ベオバ共重合樹脂６０重量部，二
酸化チタン３０重量部，タルク７重量部，着色顔料２重
量部，分散剤０．６重量部，増粘剤０．４重量部の組成
からなる粉末状の建築用塗料１００重量部に対して炭酸
水素ナトリウム３重量部をミキサーで均一になるよう混
ぜた後、１２０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で直径３ｍｍ，厚さ
２ｍｍの錠剤に成型した。これを厚み５０μのポリプロ
ピレン製のプラスチック袋に１０ｋｇ充填した。また、
これとは別にピロリン酸０．３ｋｇをポリエチレン製の
小ビンに充填して前述の錠剤とのセット製品とした。発
塵性，混練性を確認するために、これを開封して吹付け
塗装適性粘度になる様に水を加えて以下の混練をした。
開封時および混練時の発塵は全くなかった。混練では、
セット品に水を加えると同時に錠剤は自己分散しはじ
め、ハンドミキサーで１分間撹拌を加えるだけで容易に
作業適性の良い建築用塗料になった。また、この材料を
スレート板に０．５ｍｍの厚みで塗ったものを室温２０
℃で湿度６５％の恒温室中で２週間養生した後、性能試
験をしたら表１の様になった。

【００２２】実施例７ ポルトランドセメント３０重量部，再乳化形粉末樹脂５
重量部，骨材４０重量部，ベントナイト２２重量部，増
粘剤０．５重量部，分散剤０．５重量部，エチレングリ
コール２重量部からなる粉末状の土木・建築用下地補修
材の１００重量部に対してクエン酸４重量部，重炭酸水
素ナトリウム２．５重量部を加えてミキサーで均一にな
るよう混合した後、粉末状のままこれを厚さ３０μの水
可溶性プラスチック袋（パオゲン；第一工業製薬株式会
社製）に１０ｋｇ充填し製品とした。発塵性，混練性を
確認するために、これを練容器にそのまま入れたあとコ
テ塗り適性粘度になる様に水を加えて以下の混練をし
た。混練時の発塵は全く無かった。混練では、水を加え
てハンドミキサーで１分間撹拌を加えるだけで容易に作
業適性の良いコンクリート補修材になった。また、この
材料をスレート板に１０ｍｍ厚みで塗ったものを室温２
０℃で湿度６５％の恒温室中で２週間養生した後、性能
試験をしたら表１の様になった。

【００２３】比較例１ 高炉セメント２２重量部，再乳化形粉末樹脂５重量部，
骨材４０重量部，ベントナイト３０重量部，増粘剤０．
５重量部，分散剤０．５重量部，顔料２重量部からなる
粉末状の建築用の内外壁化粧仕上材をミキサーで均一に
なるよう混ぜた後、これをポリプロピレン製のプラスチ
ック袋に１０ｋｇ充填し製品とした。発塵性，混練性を
確認するために、これを開封して吹付け塗装適性粘度に
なる様に水を加えて以下の混練をした。開封時および混
練時の発塵はかなりひどいものであった。混練では、水
を加えてハンドミキサーで３分間撹拌を加えたら作業適
性の良い内外壁化粧仕上材になった。また、この材料を
スレート板に１０ｍｍ厚みで塗ったものを室温２０℃で
湿度６５％の恒温室中で２週間養生した後、性能試験を
したら表１の様になった。

【００２４】比較例２ 再乳化形粉末状酢ビ・塩ビ共重合樹脂２９重量部，炭酸
カルシウム７０重量部，分散剤０．７重量部，増粘剤
０．３重量部の組成からなる粉末状の建築仕上塗材組成
物をミキサーで均一になるよう混ぜた後、これを厚み５
０μのポリプロピレン製のプラスチック袋に１５ｋｇ充
填し製品とした。発塵性，混練性を確認するために、こ
れを開封して吹付け塗装適性粘度になる様に水を加えて
以下の混練をした。開封時および混練時の発塵はかなり
のものであった。混練では、ハンドミキサーで３分間撹
拌を加えたら作業適性の良い建築仕上塗材になった。ま
た、この材料をスレート板に１．５ｍｍの厚みで塗った
ものを室温２０℃で湿度６５％の恒温室中で２週間養生
した後、性能試験をしたら表１の様になった。

【００２５】比較例３ 炭酸カルシウム５５重量部，二酸化チタン４４重量部，
分散剤０．６重量部，増粘剤０．４重量部の組成からな
る粉末状組成物をミキサーで均一になるよう混ぜて厚み
５０μのポリプロピレン製のプラスチック袋に１０ｋｇ
充填した。また、これとは別にアクリル樹脂エマルショ
ン４ｋｇを金属缶に充填して前述の粉末状組成物とのセ
ットの建築仕上塗材の製品とした。発塵性，混練性を確
認するために、このセット製品を開封して吹付け塗装適
性粘度になる様にさらに水を加えて以下の混練をした。
開封時および混練時の発塵はかなりのものであった。混
練では、水を加えてハンドミキサーで３分間撹拌したら
作業適性の良い仕上塗材になった。また、この材料をス
レート板に１ｍｍの厚みで塗ったものを室温２０℃で湿
度６５％の恒温室中で２週間養生した後、性能試験をし
たら表１の様になった。

【００２６】比較例４ アクリル・スチレン共重合樹脂エマルション２４重量
部，炭酸カルシウム６４重量部，分散剤０．７重量部，
増粘剤０．３重量部，水１１重量部の配合のものを、デ
ィゾルバーでよく撹拌して粘稠な建築仕上塗材としたあ
と、金属製の角缶に２０ｋｇ充填し製品とした。また、
この材料をスレート板に１．５ｍｍの厚みで塗ったもの
を室温２０℃で湿度６５％の恒温室中で２週間養生した
後、性能試験をしたら表１の様になった。

【００２７】

【試験ないし検討の項目および方法】 容器の経済性 包装容器の価格について金属缶と比較した。 製品の輸送性 各塗料の輸送における取り扱い易さ、破損の危険性を評
価した。 発塵性 使用時の開封作業，混練作業での発塵状態で評価した。 製品の現場における粘度調整の容易さ 製品を使用粘度にするため所定の水または水溶液などを
加えて撹拌し、撹拌の容易さで評価した。 塗膜の付着性 ＪＩＳ Ｋ ５４００の碁盤目試験により評価した。 塗膜の耐水性 ２０℃の水に７日間水没後、塗膜にしわ，膨れ，割れ，
はがれの発生の有無により評価した。 塗膜の意匠性 模様を付与する試験体について目視により評価した。
（実施例２，４，５、比較例１〜４） 容器の開封性 材料ロスの出ないような開封した時の、所要時間の長短
により評価した。 使用後の容器の処理性 再利用，焼却処分，埋め立て処分などが容易にできるか
どうかで評価した。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明は、炭酸塩とこれを反応する酸を
組み合わせて塗料に利用することにより、自己分散性を
持った塗料を得ることができる。そして、特に粉体製品
と呼ばれるセメントを用いた粉末部分を有する従来の塗
料または仕上塗材，補修材料にあっては、錠剤化するこ
とによって粉塵発生のない、作業環境を改善した製品を
作ることが可能となる。また、粘稠な仕上塗材にあって
は、包装容器が金属缶あるいはプラスチック缶に限られ
ていたものを、錠剤化した製品を利用することにより、
紙袋あるいはプラスチック袋と防水紙箱あるいは合成紙
箱あるいはプラスチック容器等の組み合わせを利用する
ことが可能となり、空容器の処理を簡単にすることがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料または塗材の成分として、炭酸塩お
   よびこれと反応性のある有機酸および／または無機酸を
   持つことを特徴とする自己分散性塗料または塗材。