JPH06293871A - 電解質を組み合わせてなる塗料または塗材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用後の包装容器の処理が難しい金属缶，プ
ラスチック缶等に変え、処理しやすいプラスチック袋，
防水紙袋等の包装容器に包装可能にするために、高吸水
性ポリマーを添加して粘土状の新規塗料としたものを使
用する際、粘度調整が少ない希釈量で容易に流動性をも
った塗料とする。 【構成】 水性塗料１００重量部に対して高吸水性ポリ
マーを０．００１〜１０重量部添加することにより、粘
土状の新規塗料となる。粘土状塗料に、電解質を水溶
液，粉末，固形状態において別々にあるいは電解質を添
加した製品とする。 【効果】 プラスチック袋，耐水紙に包装可能となった
粘土状新規塗料を簡単に使用可能な状態に調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な形態の水性塗料
または塗材（以下、単に「新規塗料」と言う。）に関す
る。その利用分野としては、水性の塗料または塗材（以
下、単に「塗料」と言う。）を使用しているすべての業
界が考えられる。そして、本発明の新規塗料を用いるこ
とにより包装形態の合理化が考えられ、製品容器を簡素
化して、使用後の容器廃材を少なくしたり、リサイクル
し易くしたり、包装の経費を低減したりすることがで
き、さらに塗料使用時の粘度調整が容易になる。

【０００２】

【従来の技術】従来の流動性を持った塗料は、製品とし
て容器に充填されるときその粘度は、２０℃下で１〜１
０００ポイズ（リオン株式会社製ビスコテスターによ
る）程度であった。このような従来の塗料の容器として
は、金属缶，プラスチック缶等に限られていた。そして
このような塗料は、使用時に水等を加えて均一に撹拌し
て作業適性粘度になるように調整して使用するのが一般
的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】従来の塗料は、流動
性をもった性状のため、包装にビニールの袋のようなも
のを用いた場合、外力が加わると構造上弱い所に応力が
集中し、輸送中または保存中に破損しやすく、破損した
場合には容器あるいは周辺を汚すことになるため、この
危険を避けるために、その容器は金属缶，プラスチック
缶等に限られているのが現状であった。金属缶，プラス
チック缶等に充填された流動性の塗料は、使用後内側に
材料が残り易く、そのため材料ロスも多く、またその汚
れのため容器のリサイクルが困難であり、空き缶の処理
が大きな問題になっていた。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明は、流動性をもっ
た塗料では使用後の容器の処理が困難であるという問題
点を解決するために、高吸水性ポリマーを添加して粘土
状の新規塗料とした。このことにより、金属缶，プラス
チック缶以外の包装容器であるプラスチック袋，防水紙
袋，防水箱等に包装可能にした。しかし、ただ単純にこ
のまま使用すると、使用後の容器処理の問題は解決でき
ても、使用時における粘度調整のための撹拌にやや時間
がかかる。そこで高吸水性ポリマーに吸水させた水を混
練時にはスムーズに放出できるように、電解質を組み合
わせたおよび／または添加した新規塗料としている。

【０００５】本発明の請求項１の組み合わせた新規塗料
とは、塗料１００重量部に下記の高吸水性ポリマーを
０．００１〜１０重量部の範囲で添加し粘土状にしたも
のであり、且つその高吸水性ポリマー１００重量部に対
し下記の電解質を０．０１〜１００００重量部の範囲で
組み合わせたものである。

【０００６】組み合わせの一形態は、高吸水性ポリマー
の添加により粘土状にした新規塗料と、使用時に容易に
作業適性粘度にするための電解質を溶解した水溶液をセ
ットにした製品である。この製品は、電解質溶液を粘度
調整剤として粘土状の新規塗料に加えて使用する。電解
質溶液をまぜて撹拌することにより、より簡単に使用時
の粘度調整作業ができるようになる。この場合の製品の
組み合わせは、プラスチック製の袋，防水性の紙袋等に
充填した粘土状の新規塗料と電解質溶液を充填したテト
ラパック様の防水紙容器等をセットした新規塗料製品の
形態が考えられる。

【０００７】次に、組み合わせのもう一形態は、高吸水
性ポリマー添加により粘土状にした新規塗料と、使用時
に容易に作業適性粘度にするための電解質を粉末あるい
は粒状でセットにした製品である。この場合、電解質の
粒度は特に問わないが、細かい方が溶解が早く、利用は
便利となる。この製品は、使用時に粘土状の新規塗料に
電解質をふりかけたあと粘度調整のための水を加えて撹
拌するか、電解質を水に溶解させ、それを加えて撹拌す
るかして使用する。このことにより、より簡単に使用時
の粘度調整作業ができるようになる。この場合の製品の
組み合わせは、プラスチック製の袋，防水性の紙袋等に
充填した粘土状の新規塗料と電解質を充填した防水紙袋
等をセットした新規塗料製品の形態が考えられる。

【０００８】そして、本発明の請求項２は、高吸水性ポ
リマーで粘土状にした組成物に電解質を添加して粘土状
の新規塗料としたものである。この製品では、使用時に
ただ単に粘度調整のための水を粘土状の新規塗料に加え
て撹拌して使用する。このことにより、より簡単に使用
時の粘度調整作業ができるようになる。この場合の製品
の包装形態は、プラスチック製の袋，防水性の紙袋等
に、粘土状の新規塗料に添加したものを充填した新規塗
料製品の形態が考えられる。

【０００９】本発明に言う電解質の添加とは、粘土状の
新規塗料に電解質を添加し混練して均一物としたり、粘
土状の新規塗料の表面に電解質をまぶしたり、またはた
だ単に同一包装中に両者を入れることを言う。

【００１０】本発明に言う粘土状とは、高吸水性ポリマ
ーを添加している塗料で、柔らかいものから硬いものま
であるが、具体的には図１に示す様な重さ３００ｇの円
錐粘度計の２０℃下で測定した値が９ｃｍ以下のものを
言う。参考に、従来塗料のうち粘度の高いものをリオン
株式会社製ビスコテスターのローター２号を用いて２０
℃下で測定した値では、１０００ポイズ程度であるが、
これを重さ３００ｇの円錐粘度計で測定した場合は約１
０ｃｍの値になる。円錐粘度計は自重で沈んだ深さを粘
度値として使用するものであり、測定は円錐粘度計の先
端を測定検体の表面すれすれにセットしたあとフリーに
して、１分後の沈み深さにより表す。円錐粘度計は、概
略円錐形状であり、円の径８ｃｍ，円錐の高さ１５ｃｍ
になっている。この円錐粘度計を使用する例は、「建築
の耐火被覆工法」内藤龍夫著，鹿島出版会，昭和５６年
８月５日発行の第９２頁，第９３頁に見ることができ
る。

【００１１】本発明で言う高吸水性ポリマーとしては、
デンプン系，セルロース系，多糖類系，タンパク質系，
ポリビニールアルコール系，アクリル系，付加重合体
系，ポリエーテル系，縮合ポリマー系等があり、より具
体的にはデンプン−アクリル酸グラフト重合体，デンプ
ン−スチレンスルホン酸重合体，セルロース−アクリロ
ニトリルグラフト重合体，カルボキシメチルセルロース
の架橋体，ヒアルロン酸，アガロース，コラーゲン，ポ
リビニールアルコール架橋重合体，ポリアクリル酸ナト
リウム架橋体，ポリアクリロニトリル系重合体ケン化
物，ヒドロキシエチルメタクリレートポリマー，無水マ
レイン酸系共重合体，ビニルピロリドン系重合体，ポリ
エチレングリコール・ジアクリレート架橋重合体，エス
テル系ポリマー，アミド系ポリマー等を例示することが
できるが、具体的に限定するものでなく、高吸水性ポリ
マーの吸水能力が純水においてその重量の１０倍以上の
ものであれば本発明の方法に使用できる。通常は１００
〜１０００倍の吸水能力の樹脂が使用される。高吸水性
ポリマーの吸水能力が純水において１０倍未満のもので
は粘土状になりにくく使用できない。

【００１２】そして、本発明で言う電解質とは、その水
溶液が電気伝導性を持ち、直流を通ずると両極で電気分
解現象を呈する物質をいい、強電解質，弱電解質があ
る。具体的には塩化カルシウム，塩化カリウム，塩化ナ
トリウム，塩化マグネシウム，塩化アルミニウム，塩化
コバルト，塩化アンモニウム，炭酸水素ナトリウム，硝
酸アンモニウム，硝酸アルミニウム，臭素酸カリウム，
水酸化ナトリウム等を例示する事ができるが、具体的に
限定するものではなく、通常の電解質の定義に該当する
物質であれば本発明の効果がある。通常はこれら電解質
のうち強電解質を一種あるいは組み合わせて用いる。

【００１３】

【作用】次に、本発明の作用機構を説明する。本発明者
は高吸水性ポリマーで粘土状にした塗料をより簡単に使
用時の粘度調整作業ができるようにするために鋭意研究
をした結果、電解質を作用させると速やかに粘度調整作
業ができることを見いだし、本発明を完成させた。その
作用機構は、電解質に水が加わると電離してナトリウム
イオンやカルシウムイオン等のイオンを含む水溶液にな
り、それが粘土状の塗料中の多量に水を吸った状態の高
吸水性ポリマー機能を低下させる。高吸水性ポリマーの
機能低下による高吸水性ポリマーの収縮と、それに伴う
水分の放出の相互作用により粘性が低下する。このこと
により粘土状から流動性をもった塗料に速やかに調整で
きるのである。

【００１４】粘土状の新規塗料に電解質を組み合わせる
場合、請求項１または同２の形態をとることができる。
このいずれも従来の塗料に使用していた容器である金属
缶，プラスチック缶等にかわりプラスチック袋，防水紙
袋，防水性の合成紙容器等に包装ができ、容器コストを
下げることや使用後の容器廃材処理をより容易にでき
る。

【００１５】請求項１は粘土状の新規塗料と電解質溶液
あるいは粉末または粒状等の電解質を組み合わせたもの
であり、請求項２は粘土状の新規塗料に電解質を添加し
たものであるが、このいずれもその作用は前述の電解質
のイオン化により起こる。

【００１６】

【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。

【００１７】実施例１ アクリル樹脂エマルション５０重量部，二酸化チタン３
０重量部，炭酸カルシウム５重量部，分散剤０．６重量
部，増粘剤０．４重量部，水１４重量部の配合のものを
ディゾルバーでよく撹拌して均一な家庭用塗料としたあ
とニーダーに移し、この１００重量部に高吸水性ポリマ
ー（住友化学工業株式会社製；スミカゲルＮＰ−１０１
０）を２重量部添加し、さらに混練して粘土状の家庭用
塗料を得た。次に、これを押出機で直径が２０ｍｍ，長
さ２０ｍｍの円柱状のペレットにしたあと、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
た。これと３％塩化カルシウム水溶液をテトラパックに
０．４ｋｇ充填したものとをセットとして製品とした。
この塗料の性能等については表１の通りとなった。尚、
試験に供するに当たっては、塗料５ｋｇにセットの電解
質水溶液０．４ｋｇを加えて撹拌して使用した。

【００１８】実施例２ 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均一な建築仕上塗材としたあと
ニーダーに移し、この１００重量部に高吸水性ポリマー
（三菱油化株式会社製；ダイヤウエットＩ−４００）を
１．５重量部添加し、さらに混練して粘土状の仕上塗材
を得た。次に、これを押出機で直径１０ｍｍ，長さ１０
ｍｍの円柱形のペレットにしながら厚み５０μのポリプ
ロピレン製のプラスチック袋に２０ｋｇ充填した。これ
と３％塩化ナトリウム水溶液をテトラパックに１．６ｋ
ｇ充填したものとをセットとして製品とした。この仕上
塗材の性能等については表１の通りとなった。尚、試験
に供するに当たっては、仕上塗材２０ｋｇにセットの電
解質水溶液１．６ｋｇを加えて撹拌して使用した。

【００１９】実施例３ アクリル樹脂エマルション３０重量部，炭酸カルシウム
２５重量部，二酸化チタン２０重量部，分散剤０．６重
量部，増粘剤０．４重量部，水２４重量部の配合のもの
をディゾルバーでよく撹拌して均一な建築仕上塗材とし
たあとニーダーに移し、この１００重量部に高吸水性ポ
リマー（住友化学工業株式会社製；スミカゲルＮＰ−１
０１０）を１重量部添加し、さらに混練して粘土状の仕
上塗材を得た。次に、これを押出機で直径３０ｍｍ，長
さ１５ｍｍの円柱形のペレットにしながら厚み５０μの
ポリエチレン製のプラスチック袋に１５ｋｇ充填した。
これと塩化カリウムをプラスチック容器に７５ｇ充填し
たものとをセットとして製品とした。この仕上塗材の性
能等については表１の通りとなった。尚、試験に供する
に当たっては、仕上塗材１５ｋｇにセットの電解質７５
ｇをふりかけ、さらに水を１．５ｋｇ加えて撹拌して使
用した。

【００２０】実施例４ アクリル樹脂エマルション１２重量部，炭酸カルシウム
６５重量部，シリカゾル１２重量部，分散剤０．７重量
部，増粘剤０．３重量部，水１０重量部の配合のものを
ディゾルバーでよく撹拌して均一な建築仕上塗材とした
あとニーダーに移し、この１００重量部に高吸水性ポリ
マー（住友化学工業株式会社製；スミカゲルＳＰ−５１
０）を０．１重量部添加し、さらに混練して粘土状の仕
上塗材を得た。次に、これを成型機で直径が２５ｍｍの
球状にしながら厚み５０μのポリプロピレン製のプラス
チック袋に２０ｋｇ充填した。これと塩化ナトリウムを
ビニール袋に１００ｇ充填したものとをセットとして製
品とした。この仕上塗材の性能等については表１の通り
となった。尚、試験に供するに当たっては、仕上塗材２
０ｋｇに、セットの電解質１００ｇをふりかけ、さらに
水を２ｋｇ加えて撹拌して使用した。

【００２１】実施例５ アクリル樹脂エマルション３０重量部，炭酸カルシウム
２５重量部，二酸化チタン２０重量部，分散剤０．６重
量部，増粘剤０．４重量部，水２４重量部の配合のもの
をディゾルバーでよく撹拌して均一な建築仕上塗材とし
たあとニーダーに移し、この１００重量部に高吸水性ポ
リマー（日本合成化学工業株式会社製；アクアリザーブ
ＧＰ）を７重量部添加し、さらに混練して粘土状の仕上
塗材としたあと、さらにその１００重量部に対して炭酸
ナトリウムを５重量部加えて均一に混練して、これを成
型機で直径が２０ｍｍの球状にしたあと、厚み５０μの
ポリプロピレン製のプラスチック袋に１０ｋｇ充填し製
品とした。この仕上塗材の性能等については表１の通り
となった。尚、試験に供するに当たっては、電解質を添
加した粘土状の仕上塗材１０ｋｇに、水を１ｋｇ加えて
撹拌して使用した。

【００２２】実施例６ 水溶性アクリル樹脂１５重量部，アクリル樹脂エマルシ
ョン１５重量部，カーボンブラック１０重量部，リン酸
亜鉛５重量部，クレー３０重量部，分散剤０．６重量
部，増粘剤０．４重量部，水２４重量部の配合のものを
ディゾルバーでよく撹拌して液状の自動車用下塗り塗料
としたあとニーダーに移し、この１００重量部に高吸水
性ポリマー（住友化学工業株式会社製；スミカゲルＮＰ
−１０１０）を１重量部添加して混練して粘土状の塗料
としたあと成型機で直径が２０ｍｍの球状にして、さら
にその１００重量部に対してリン酸二ナトリウムを１重
量部の割合でまぶしたものを、厚み５０μのポリプロピ
レン製のプラスチック袋に２０ｋｇ充填し製品とした。
この塗料の性能等については表１の通りとなった。尚、
試験に供するに当たっては、電解質を添加した粘土状の
塗料２０ｋｇに、水を２ｋｇ加えて撹拌して使用した。

【００２３】比較例１ 実施例１で、使用時の粘度調整で電解質を用いずにただ
水のみで行った。この塗料の性能等については表１の通
りとなった。尚、試験に供するに当たっては、塗料５ｋ
ｇに対して水を１ｋｇ加えて撹拌して使用した。

【００２４】比較例２ 実施例３で、使用時の粘度調整で電解質を用いずにただ
水のみで行った。この仕上塗材の性能等については表１
の通りとなった。尚、試験に供するに当たっては、仕上
塗材１５ｋｇに対して水を３ｋｇ加えて撹拌して使用し
た。

【００２５】比較例３ 実施例５で、使用時の粘度調整で電解質を用いずにただ
水のみで行った。この仕上塗材の性能等については表１
の通りとなった。尚、試験に供するに当たっては、仕上
塗材１０ｋｇに対して水を２ｋｇ加えて撹拌して使用し
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よく
撹拌して粘稠な建築仕上塗材とし、スチール製の角缶に
２０ｋｇ充填した。この仕上塗材の性能等については表
１の通りとなった。尚、試験に供するに当たっては、仕
上塗材２０ｋｇに対して水を４ｋｇ加えて撹拌して使用
した。

【００２７】比較例５ アクリル樹脂エマルション３０重量部，炭酸カルシウム
２５重量部，二酸化チタン２０重量部，分散剤０．６重
量部，増粘剤０．４重量部，水２４重量部の配合のもの
をディゾルバーでよく撹拌して均一な建築仕上塗材とし
たあとニーダーに移し、この１００重量部に高吸水性ポ
リマー（住友化学工業株式会社製；スミカゲルＮＰ−１
０１０）を１重量部添加し、さらに混練して粘土状の仕
上塗材を得た。次に、これを押出機で直径３０ｍｍ，長
さ１５ｍｍの円柱形のペレットにして、さらにその１０
０重量部に対して塩化ナトリウムを１２重量部まぶしな
がら厚み５０μのポリエチレン製のプラスチック袋に１
５ｋｇ充填した。この仕上塗材の性能等については表１
の通りとなった。尚、試験に供するに当たっては、仕上
塗材１５ｋｇに対して水を３ｋｇ加えて撹拌して使用し
た。

【００２８】

【塗膜試験体の作成および乾燥・養生条件】前述の如く
粘度調整をした各材料を、スプレーガンまたはタイルガ
ンを用いてスレート板に吹付け、続けて塗膜試験体の乾
燥・養生は、次の様に行った。実施例１〜５および比較
例１，２，４，５では、温度２０℃，湿度６５％の室で
１週間乾燥・養生をして塗膜試験に供した。実施例６と
比較例３は、１２０℃で２０分間強制乾燥した後、温度
２０℃，湿度６５％の室で１週間乾燥・養生をして塗膜
試験に供した。

【００２９】

【試験ないし検討の項目および方法】 容器の経済性 容器の価格を金属缶と比較した。 製品の輸送性 各塗料の輸送における破損の危険性を評価した。 製品の粘度 図１の円錐粘度計により測定した。 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等を加
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２〜５、比較例２〜５） 容器の開封性 材料ロスが出ないように開封した時、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，埋め立て処分等が容易にできるかど
うかにより評価した。

【００３０】

【表１】 実施例１〜６，比較例１〜５の性能等の結果を示す。

【００３１】

【発明の効果】本発明の電解質を組み合わせたおよび／
または添加した粘土状の新規塗料製品は、金属缶，プラ
スチック缶等に梱包していた従来の塗料を、プラスチッ
ク製の袋，防水紙袋等に包装可能となり、包装内面をほ
とんど汚さないのでリサイクル，焼却等の使用後の処理
が容易で、また包装の経費も低減できる。しかも電解質
の作用により、使用時の粘度調整が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で言う粘土状を定量化するための測定道
具、円錐粘度計の外観斜視図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高吸水性ポリマーを添加して粘土状とし
   た水性の塗料または塗材と、電解質を溶液状態または未
   溶解状態のまま別々の包装単位としたことを特徴とする
   組み合わせ塗料または塗材。
2. 【請求項２】 高吸水性ポリマーを添加して粘土状とし
   た水性の塗料または塗材に、電解質があらかじめ添加さ
   れてなることを特徴とする塗料または塗材。