JPH07207193A - 屋外用艶消し塗料中の改良されたチョーク接着剤 - Google Patents

屋外用艶消し塗料中の改良されたチョーク接着剤

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JPH07207193A
JPH07207193A JP6332698A JP33269894A JPH07207193A JP H07207193 A JPH07207193 A JP H07207193A JP 6332698 A JP6332698 A JP 6332698A JP 33269894 A JP33269894 A JP 33269894A JP H07207193 A JPH07207193 A JP H07207193A
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Tammy Lynne Maver
タミー・リン・マバー
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Rohm and Haas Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、被覆の接着特性を改良するような
ブレンド組成物及びその使用方法に関する。 【構成】 本発明は、チョーク状基材のような困難な表
面上への被服の接着性を与えるために、高分子水性分散
液、酸官能性アルカリ可溶性樹脂及びアミノシランを含
むポリマーブレンドを使用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の分野）本発明は、配合組成物、及
び、かかる配合物を用いて被覆の接着特性を改良する方
法に関する。
【０００２】更に詳しくは、本発明は、チョーク状基材
のような困難な表面上への被覆の接着を与えるための、
高分子水性分散液、酸官能性アルカリ可溶性樹脂及びア
ミノシランを含むポリマー配合物の使用に関する。
【０００３】（発明の背景）水ベースのラテックス塗料
は、室外用途における幅広い用途及び許容性が見出され
ている。水ベースのラテックス塗料は、その室外におけ
る耐久性及び強靱性が証明されており、また、これらの
塗料が水ベースであり、健康的で安全であるので、溶媒
ベースのアルキド塗料と比較して環境的な問題が最小に
されている。しかしながら、水ベースのラテックス塗料
は、溶媒ベースのアルキド塗料と比較して、チョーク状
基材のような困難な表面上への接着性に劣る。
【０００４】チョーク状基材は、ラテックス塗料が雨及
び日光に曝露されることによって劣化する際に生じる。
劣化プロセスによって、顔料及び増量剤、例えば二酸化
チタン及び珪酸アルミニウムが解離するようになって塗
装表面上において埃状の白色チョークのように見えるよ
うになる。溶媒ベースのアルキド塗料は、チョーク状基
材に対するその湿潤性、浸透性及び接着性のために、こ
れらの基材に関しては水ベースのラテックス塗料を凌ぎ
続けている。
【０００５】新規で予期しなかった組成物及びかかる組
成物を用いる方法が見出された。かかる組成物及び方法
においては、高分子水性分散液、酸官能性アルカリ可溶
性樹脂及びアミノシランを含むポリマーブレンドが、チ
ョーク状基材に対するラテックス塗料の接着性を与え
る。
【０００６】本発明の主たる有利性の幾つかは、水ベー
スであることによって安全面、健康面及び環境面での問
題が最小になる；従来は溶媒ベースのアルキド塗料によ
って支配されていた市場において水ベースのラテックス
塗料への置き換えが可能になる；並びに、接着性のよう
な物理特性を犠牲にすることなく、本発明の水ベースの
ラテックス系をチョーク状基材上に用いることが可能で
ある；という点である。
【０００７】（従来の関連技術）官能基を導入すること
によってポリマーの特性を変性することは一般に知られ
ているが、関連技術のいずれにおいても、高分子水性分
散液、酸官能性アルカリ可溶性樹脂及びアミノシランを
含むポリマーブレンドを用いて、チョーク状基材に対す
るラテックス塗料の改良された接着性を与えることは開
示されていない。
【０００８】日本特許出願Ｊ０３−６４３０５Ａにおい
ては、カルボキシル基含有水溶性樹脂、高分子水性分散
液及びアミノ基を有する水溶性シランカップリング剤か
らなる、ガラス用の接着剤及び塗料の湿潤接着性を改良
するための水性シラン変性高分子分散体組成物が開示さ
れている。カルボキシル基含有水溶性樹脂は３０〜８０
０の酸価を有し、配合される量は、高分子水性分散液の
固形分１００重量部あたり、水溶性樹脂０．２〜２．０
重量部、アミノ基含有シランカップリング剤０．１〜
３．０重量部である。
【０００９】米国特許第４，３４０，５２４号において
は、液体の有機非凝集非ゲル化溶媒約２〜約２０重量％
中に溶解した疎水性樹脂約０．１〜約１０重量％を、少
なくとも８．５のｐＨを保持するのに十分な塩基を含む
加水分解有機アミノシラン約０．５〜約５．０重量％の
水溶液と共にアクリル樹脂ラテックス中に導入すること
を特徴とする、改良された耐水性並びにガラス及びアル
ミニウムに対する改良された湿潤接着性を有するアクリ
ル樹脂ラテックスベースのシーラント組成物が開示され
ている。
【００１０】国際公開ＷＯ９２／１４７８８において
は、酸官能性ビニルポリマー及びアミノ官能性シロキサ
ンを含み、ビニルポリマーが少なくとも二つの酸官能性
ペンダント基を有し、シロキサンポリマーが少なくとも
二つのアミノ官能性ペンダント基を有する、準架橋（qu
asi-crosslinked ）アルカリ可溶性ポリマー表面被覆を
与える組成物が開示されている。
【００１１】米国特許第５，２０２，３７８号において
は、保護被覆組成物が、少量の脂肪酸メタクリレート又
はアクリレートを含む乳化共重合したエチレン性不飽和
モノマーを含むフィルム形成性ポリマーバインダーを含
む、優れたチョーク接着性を示すポリマーバインダーが
開示されている。
【００１２】ラテックス塗料のチョーク接着性を得るた
めの当該技術において公知の他の方法は、溶媒ベースの
アルキドをラテックス塗料中に配合することである。こ
のタイプのブレンドはラテックス塗料のチョーク接着性
を向上せしめるが、溶媒ベースのアルキドは、塗料フィ
ルムの望ましくない酸化劣化の原因となる。米国特許第
４，５０４，６０９号、米国特許第４，５２９，７６５
号、米国特許第４，１９９，４００及び米国特許第３，
４５４，５１６号をはじめとする種々の特許において、
改良されたチョーク接着特性を得るために溶媒ベースの
アルキドをラテックスと配合する方法が示されている。
【００１３】（発明の概要）本発明の一態様は、高分子
水性分散ラテックス、酸官能性アルカリ可溶性樹脂及び
アミノシランの配合物を含む組成物を提供することであ
る。本発明の他の態様においては、高分子水性分散液、
酸官能性アルカリ可溶性ポリマー、アミノシランを配合
し、高分子水性分散液、酸官能性アルカリ可溶性ポリマ
ー及びアミノシランの配合物を含む被覆をチョーク状基
材に施すことによって、チョーク状基材に対するラテッ
クス塗料の接着性を改良する方法が提供される。
【００１４】（詳細な説明）新規で予期しなかったこと
が見出されたものは、高分子水性分散液、酸官能性アル
カリ可溶性樹脂及びアミノシランを含むポリマー配合物
の組成物を、被覆用のバインダーとして用いると、チョ
ーク状基材に対する接着性を与えるということである。
【００１５】本発明の他の態様においては、高分子水性
分散液、酸官能性アルカリ可溶性樹脂及びアミノシラン
を配合し、高分子水性分散液、酸官能性アルカリ可溶性
樹脂及びアミノシランのブレンドを被覆中に配合してこ
れをチョーク状基材に施すことによって、ラテックス塗
料のチョーク状基材に対する接着性を向上せしめる方法
が提供される。
【００１６】（高分子水性分散液）本発明において用い
られる高分子水性分散液（ラテックス又はエマルジョン
ポリマーとしても知られている）は、建設物用被覆のタ
イプの用途において用いられている多くのものの任意の
ものであってよい。本発明の高分子水性分散液において
用いられるポリマーを調製するために好適なモノマー
は、通常の塗料分散液の調製においても用いられている
オレフィン性不飽和化合物である。例としては、アクリ
ル酸又はメタクリル酸と炭素原子数１〜８のアルコール
とのエステル、例えばエチルアクリレート、ｎ−ブチル
アクリレート、イソブチルアクリレート、２−エチルへ
キシルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメ
タクリレート；ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、イソ酪酸ビニル、２−エチルヘキサ
ン酸のビニルエステル、分岐Ｃ9 又はＣ10鎖のカルボン
酸のビニルエステル；モノビニル芳香族化合物、例え
ば、スチレン及びビニルトルエン；塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、アクリロニトリル及びエチレンが挙げられる
が、これらに限定されない。少量の不飽和モノカルボン
酸、それらのアミド又はニトリル、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸、アクリルアミド及びメタクリルアミドを含ませるこ
とができる。また、少量の種々の官能性モノマー、例え
ばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、ナトリウムビニルスル
ホネート、ナトリウムスチレンスルホネート、スルホエ
チルメタクリレート及びアセトアセトキシエチルメタク
リレート並びに多くの他の成分、例えば、参照としてこ
こに包含する米国特許第２，９８０，６５２号、４，５
９９，４１７号及び４，７７７，２６５号において開示
され、これらにしたがって調製されるような接着促進モ
ノマーを含ませることができる。
【００１７】好ましいモノマーは、安定な分散液を生成
するものである。量比は、当該技術において周知な手順
にしたがって、意図された用途の温度の範囲以下又はこ
の範囲内の最低フィルム形成温度を有し、所望の程度の
柔軟性及び剛性を有するポリマーが得られるような方法
で選択されなければならない。
【００１８】これらの高分子水性分散体の粒径は、０．
０５〜１．０ミクロンの範囲であってよい。ブレンド又
はｉｎ−ｓｉｔｕ重合のいずれかによって得られる種々
の粒径分布を有するものもまた包含される。高分子水性
分散液は、異なる寸法のポリマー粒子を重合することに
よって調製することができ、ここでは、粒径分布におけ
る幾つかの別々の極大によって多モード分散が形成さ
れ、粒径分布曲線における二つのかかる別々の極大によ
って二モード分散が形成される。二モード分散の調製
は、参照としてここに包含する米国特許第４，３８４，
０５６号において更に記載されている。また、マルチロ
ーバル（multilobal）な粒子のような非球形粒子は、参
照としてここに包含する米国特許第４，７９１，１５１
号に開示されているようにして調製することができる。
【００１９】重合は、通常のイオン性及び／又は非イオ
ン性乳化剤、開始剤及び重合条件（＋１０℃〜＋１００
℃）を用いて行う。
【００２０】用いるモノマーのタイプにより、重合の終
了時において、アルカリ、アンモニア又はアミンを用い
て、分散液を、約５〜約１０、好ましくは約７〜約９の
範囲のｐＨに調節する。
【００２１】（アルカリ可溶性樹脂）本発明に従ってア
ミノシランで中和される酸官能性アルカリ可溶性樹脂
は、当該技術において公知な任意の工程によって調製す
ることができる。約１００，０００未満の重量平均分子
量を有する低分子量酸官能性アルカリ可溶性樹脂は、水
分散可能な酸官能性アルカリ可溶性樹脂のようなものを
調製するのに用いることができる任意の乳化又は溶液重
合法によって調製することができる。本発明にかかるア
ルカリ可溶性樹脂を調製するために好適なモノマーとし
ては、オレフィン性不飽和化合物、例えば、アクリル酸
又はメタクリル酸と炭素数１〜８のアルコールとのエス
テル、例えばエチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレ
ート、イソブチルアクリレート、２−エチルヘキシルア
クリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート；ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、イソ酪酸ビニル、２−エチルヘキサン酸のビ
ニルエステル、分岐Ｃ9 又はＣ10鎖のカルボン酸のビニ
ルエステル；モノビニル芳香族化合物、例えば、スチレ
ン及びビニルトルエン；塩化ビニル、塩化ビニリデン、
及びエチレンが挙げられるが、これらに限定されない。
好ましくは、アルカリ可溶性樹脂は、ポリマーの全重量
を基準として約０〜約９０重量％のエチルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート及び／
又はスチレンを含んでいてよい。
【００２２】酸官能性は、通常は（しかしながら全ての
場合においてではないが）、例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコ
ン酸、ナトリウムスチレンスルホネート、スルホエチル
メタクリレート、アクリルアミドプロパンスルホン酸及
びビニルスルホン酸のような酸官能性モノマーを用いた
場合に限定される。好ましくは、本発明の実施において
は、酸基を含むモノマー単位として、アクリル酸及び／
又はメタクリル酸及び／又はイタコン酸を、約５０重量
％〜約５重量％のレベルで用いる。アルカリ可溶性樹脂
の酸量は、アミノシランの添加に対し可溶性となる所定
のレベルでなければならない。酸量が所定のレベル以下
であると、チョーク状基材上への接着性が劣る。アルカ
リ可溶性樹脂が、ポリマーの全重量を基準として、約７
０〜約９０重量％のエチルアクリレート及び約１０〜約
３０重量％のメタクリル酸を含むことが好ましい。
【００２３】約１００，０００未満の重量平均分子量を
有する適当な分子量のアルカリ可溶性樹脂を得、それら
の可溶性を確実にするために、連鎖移動剤を、モノマー
の全重量を基準として０．５重量％〜１０重量％のレベ
ルで重合に加える。かかる連鎖移動剤は、ｎ−ドデシル
メルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、メチルメル
カプトプロピオネート、ブチルメルカプトプロピオネー
ト及び３−メルカプトプロピオン酸並びに当業者に公知
の他のものからなる群から選択することができるが、こ
れらに限定されるものではない。例えば高温溶液重合法
のような約１００，０００未満の重量平均分子量を有す
る低分子量アルカリ可溶性樹脂を得る他の方法もまた好
適に使用できる。
【００２４】また、少量の種々の官能性モノマー、たと
えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチル
メタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、ナトリウムビニルス
ルホネート、ナトリウムスチレンスルホネート、スルホ
エチルメタクリレート、アセトアセトキシエチルメタク
リレート、及び、参照としてここに包含する米国特許第
２，９８０，６５２号、４，５９９，４１７号及び４，
７７７，２６５号に開示され、これらに従って調製され
るような接着促進モノマーをはじめとする多くの他の物
質を含ませることもできる。
【００２５】重合は、当業者に公知な通常のイオン性及
び／又は非イオン性乳化剤、開始剤及び重合条件（＋１
０℃〜＋１００℃）を用いて行う。
【００２６】本発明においては、酸官能性アルカリ可溶
性樹脂を、全ポリマー重量を基準として約１重量％〜約
５０重量％のレベルで高分子水性分散液と配合する。更
に好ましくは、アルカリ可溶性樹脂を、約５重量％〜約
２０重量％のレベルで高分子水性分散液と配合する。更
に、アルカリ可溶性樹脂は、参照としてここに包含する
米国特許第４，０１６，１７１号及び４，８７６，３１
３号に開示され、これらに従って調製されるようにし
て、逐次重合法によって、同等の比の高分子水性分散液
を用いて、その場（in-situ）で調製することができ
る。
【００２７】（アミノシラン）本発明のアミノシラン変
性ラテックスは、有効量のアミノシランを、酸官能性ア
ルカリ可溶性樹脂及び高分子水性分散液の配合物に加え
ることによって調製される。ポリマーに加えられるアミ
ノシランの量は、アルカリ可溶性樹脂の酸含有量の関数
である。アルカリ可溶性樹脂の酸含有量の約５０％〜約
１００％を中和するのに十分な量のアミノシランを加え
る。過剰のアミノシラン、すなわちアルカリ可溶性樹脂
の酸成分を中和するのに必要な量の１００重量％より多
いかこれと同等のアミノシランを用いると、チョーク状
基材に対する接着性は低められない。
【００２８】概して、アミノシランは、シリコーン及び
アミン官能基を含む有機物質である。アルカリ可溶性樹
脂を有効に中和してチョーク状基材に対する接着性を得
ることが見出されたアミノシランは、トリメトキシシリ
ルプロピルジエチレントリアミン（Ｈｕｌｓ社製のＴ２
９１０、又はユニオンカーバイド社製のＡ−１１３
０）、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、
Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン（Ｈｕｌｓ社製のＡ０６９９）、Ｎ−
（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキ
シシラン（ダウ コーニング社製のＺ−６０２０、Ｈｕ
ｌｓ社製のＡ０７００、又はユニオンカーバイド社製の
Ａ１１２０）、アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（Ｈｕｌｓ
社製のＡ０８００、又はユニオンカーバイド社製のＡ１
１１０）、ポリマー性アミノアルキルシリコーン、３−
アミノプロピルメチルジエトキシシラン（Ｈｕｌｓ社製
のＡ０７４２）、メチルアミノプロピルトリエトキシシ
ラン（Ｈｕｌｓ社製のＡ０７５０、又はユニオンカーバ
イド社製のＡ１１００）など（これらは、ダウ コーニ
ング社，Midland,Michigan，ユニオンカーバイド社スペ
シャリティケミカル部門，Danbury Connecticut and Hu
ls of America,Piscataway,New Jersey から入手するこ
とができる）からなる群から選択することができるが、
これらに限定されない。
【００２９】アミノシランを酸官能性アルカリ可溶性樹
脂と配合すると、塗料フィルムの水感受性を最小にし、
チョーク状基材に被覆するためのカップリングメカニズ
ムを与えるのに役立つと考えられる。しかしながら、こ
れは本発明の理論に過ぎず、特許請求の範囲でより詳細
に定義されている範囲をいかなるようにも限定するもの
ではない。
【００３０】（添加剤）高分子水性分散液とアミノシラ
ンで中和されたアルカリ可溶性樹脂との本発明の配合物
は、所望の最終用途に従って塗料又は被覆中に配合する
ことができる。増粘剤、分散剤、顔料、増量剤、充填
剤、凍結防止剤、可塑剤、造膜助剤、湿潤剤、脱泡剤、
着色剤、殺生物剤、石鹸及びスリップ剤のような添加剤
を、当業者に公知な手順で含ませることができる。
【００３１】（試験方法）チョーク状基材に対する接着
性は、クロスハッチ接着試験、ナイフピール接着試験並
びに強制ピール接着試験（Force-to-Peel Adhesion）を
はじめとする多数の異なる方法で測定する。基材は、通
常の市販アルキド塗料を自然に風雨に曝露して５のＡＳ
ＴＮチョーク性評価値としたものである。板材を市販の
アルキド塗料で塗装した後、雨及び日光に曝露して、ポ
リマーを劣化させ、「チョーク」と称される未結合の顔
料及び増量剤を形成させる。このタイプの基材に関して
接着性を試験する。
【００３２】クロスハッチ及びナイフピール接着性試験
のいずれにおいても、チョーク状基材上にブラシで塗料
を塗布する工程が含まれている。試験塗料の二つの被覆
を、４５０平方フィート／ガロンの塗布速度を用いて、
試験領域上に施す。被覆の間において、試験パネルを４
〜５時間乾燥させる。次に、試験パネルを、制御された
条件下（７０゜Ｆ、５０％ＲＨ）で７日間乾燥させる。
７日間の乾燥の後、試験パネルを霧箱（模擬雨条件）内
で１時間配置した後、実際のクロスハッチ及びナイフピ
ール接着試験にかける。
【００３３】クロスハッチ接着試験においては、１００
個の平方格子を有するＧａｒｄｎｅｒ接着ナイフ（Gard
ner Adhesion Knife）を用いて試験領域に線を引く。次
に、この領域をパットでたたいて乾燥させ、プルタブを
形成する１．５インチのオーバーハングを有するテープ
（通常はＰｅｒｍａｃｅｌ １インチテープ）の１片を
試験領域上に施す。テープを消しゴムでこすって試験領
域上への良好な接触を確実に行わせた後、グリップのた
めの重ね合わせを用いてテープを、基材と１８０°の角
度で速やかに引っ張る。次に、あとに残った塗料の格子
をカウントすることによって試験領域を塗料残留性に関
して評価した。１００の評価値は試験塗料がテープによ
って全く除去されておらず優れた接着性を示すものであ
り、したがって、試験塗料とチョーク状基材との間に優
れた接着が与えられたことを示す。０の評価値は劣った
接着性を示す。多くの実験の結果、本発明者らは、少な
くとも５０のクロスハッチ接着性を得ることが有意な接
着性であると考える。
【００３４】ナイフピール接着性は、Ｅｘｃｅｌ接着ナ
イフ（又はそれに匹敵するもの）を用いて、約３０°の
角度でＸ字型の交差を形成する二つのナイフ切り傷を形
成することが必要である。次に、Ｅｘｃｅｌ接着ナイフ
の先端を用いて、交差の点でラテックス塗料を基材から
剥離させることを試みる。剥離の困難性の度合いを、以
下のスケールに従って主観的に評価する。
【００３５】１０＝剥離なし ９＝極めて困難 ８＝困難 ７＝比較的困難 ６＝僅かに困難〜比較的困難 ５＝僅かに困難 ４＝かなり容易 ３＝容易 ２＝極めて容易 １＝剥離 ６又はそれ以上のナイフピール評価値が有意な接着性で
あると考えられる。
【００３６】強制ピール接着性は、同一のチョーク状基
材、同一の乾燥条件及び霧箱内での同一の暴露時間を包
含する。試験パネルの調製は、２．５グラムの試験塗料
を基材の２インチ×６インチの領域に施し、濡れている
塗料上にチーズクロスの１．５インチ×９インチの片
を、１．５インチのオーバーハングを端部上に残して速
やかに配置し、チーズクロスを濡れている塗料中にしっ
かりと押圧し、次に、試験塗料をさらに５．５グラム施
すことによってチーズクロスを飽和させることを含む。
制御された条件（７０°Ｆ、５０％ＲＨ）で７日間乾燥
させた後、万能ナイフ及びテンプレートを用いて、チー
ズクロスの長さにわたって１インチ幅の片を切断する。
次に、試験パネルを霧箱内に１時間配置する。パネルを
霧箱から取出した後、ユーティリティ／ビュレットクラ
ンプを用いて垂直から約１０°傾けたリングスタンドに
水平に取り付けた。試験パネルの薄い端部は上方向に向
いていなければならない。Ｓフック又はペーパークリッ
プによってウエイトハンガーをチーズクロスに取り付け
る。次に、チーズクロスが基材から１０〜２０ｍｍ／分
の速度で剥離する迄、１０、２０及び５０グラムと、ハ
ンガー上の重量を増加させた。パネルにスケール又は定
規で印をつけて、分離速度を測定するための指標として
用いることができる。未試験領域は、チーズクロスの水
飽和片で覆うことによって試験中濡れたままにしなけれ
ばならない。
【００３７】１５００グラムまでの、分離を達成するの
に必要な重量（グラム）を、破壊のモードと共に報告す
る。 Ｃｏ：凝集破壊：試験塗料と基材との間の結合ではなく
塗料自体の破壊 Ａｄ：付着破壊：基材から試験塗料が分離 Ｓ：基材の破壊：木材表面中の塗料全体が破壊
【００３８】一般に、この試験において約８００グラム
以上を達成することが有意な接着性と考えられる。更
に、凝集破壊は（１００％付着破壊に対して）接着にお
ける真の改良があったことを示す。
【００３９】（略号） ＡＡ＝アクリル酸 ＡＳＲ＝アルカリ可溶性樹脂 ＢＡ＝ブチルアクリレート ＥＡ＝エチルアクリレート ＭＡＡ＝メタクリル酸 ＭＭＡ＝メチルメタクリレート ＭＭＰ＝メチルメルカプトプロピオネート ＳＴＹ＝スチレン ＳＶＳ＝ナトリウムビニルスルホネート ＶＡ＝ビニルアセテート
【００４０】以下の実施例によって本発明の幾つかの態
様を更に説明する。これらは、特許請求の範囲において
より詳細に定義されている発明の範囲を制限するもので
はない。
【００４１】（実施例）高分子水性分散液８０〜９５重
量％を容器に加えることによって、表Ｉ〜表Ｖにおける
ブレンドを調製した。この分散液のｐＨを測定し、初期
ｐＨとして示す。通常の実験用ミキサーによって得られ
る攪拌下において、２０〜５重量％のアルカリ可溶性樹
脂を加えた。系のｐＨを監視して、この混合物のｐＨ
が、高分子水性分散液の安定性を危うくする値以下に低
下しないようにした。
【００４２】次に、この混合物にアミノシランをゆっく
りと加えて、アルカリ可溶性樹脂から混合物中に導入さ
れる酸の全てがアミノシランによって完全に中和される
ようにした。高分子水性分散液とアルカリ可溶性樹脂と
の混合物のｐＨが、分散の安定に必要な臨界ｐＨ以下に
低下し始めたら、アルカリ可溶性樹脂を段階的に加え
る。すべてのアルカリ可溶性樹脂を添加するまで、その
段階的添加に引き続いてアミノシランを添加し、所望の
初期ｐＨを得る。
【００４３】次に、上記によって調製されたブレンド
を、塗料配合技術の当業者に公知な従来の方法で塗料に
加えた。以下の表Ｉ〜表Ｖにおいては、屋外用艶消し塗
料に用いられている通常の二酸化チタン及び増量剤を含
む、ＰＶＣ（顔料容量濃度）が４５％でＶＳ（固形分容
量）が３６％の塗料にブレンドされるデータを報告し
た。
【００４４】この評価は屋外用艶消し塗料に限定されて
いるが、高分子水性分散液、アルカリ可溶性樹脂及びア
ミノシランのブレンドは、他のタイプの配合物、例えば
高光沢、半光沢、光輝（sheen ）塗料並びにプライマー
（ただしこれらに限定されない）において使用でき、そ
れらのチョーク接着性を向上させることができると考え
られる。
【００４５】（実施例１）実施例１は、高分子水性分散
液、アルカリ可溶性樹脂及びアミノシランのブレンドの
使用を示す。非変性高分子水性分散液との比較によって
チョーク接着性における改良が示される。この実施例に
おいては、高分子水性分散液は、４９ＢＡ／４９ＭＭＡ
／２ＭＡＡの組成を有するラテックスＡとして示され、
以下の工程を用いて調製した。
【００４６】攪拌機、温度を監視するための熱電対及び
還流凝縮器を有する５リットルのガラス反応容器に、脱
イオン水８００ｇを入れ、窒素でパージした。８８℃に
加熱した後、脱イオン水２０ｇ中に溶解した過硫酸アン
モニウム４．０ｇ及びシードラテックス（固形分４５
％、直径１００ｎｍ）１６５ｇを反応容器に加えた。温
度を８５℃に調節した後、ブチルアクリレート９８０
ｇ、メチルメタクリレート９８０ｇ、メタクリル酸４０
ｇ、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート５．０ｇ
及び脱イオン水５１７ｇから調製したプレエマルジョン
及び、脱イオン水９０ｇ中に溶解した３．０ｇの追加の
過硫酸アンモニウムを、温度を８５℃に保持しながら３
時間かけて反応容器に加えた。添加が終了したら、温度
を更に３０分間８５℃に保持した。反応を６０℃に冷却
し、脱イオン水２０ｇ中に溶解したｔ−ブチルヒドロペ
ルオキシド４ｇ及び脱イオン水４０ｇ中に溶解したナト
リウムホルムアルデヒドスルホキシレート３ｇを加え
た。１４％アンモニア水溶液４０ｇでｐＨを調節した。
次に、等重量の脱イオン水中に溶解したＴｒｉｔｏｎ
Ｘ−４０５界面活性剤５７．４ｇを加えた。得られたラ
テックスは、５４．７％の固形分含量、８．９のｐＨ、
２９１ｎｍの粒径及び１４３ｃｐｓのＢｒｏｏｋｆｉｅ
ｌｄ粘度（＃２，６０）を有していた。
【００４７】実施例１において用いたアルカリ可溶性樹
脂はＡＳＲ Ａとして示し、８０ＥＡ／２０ＭＡＡ及び
１．２％のＭＭＰの組成を有している。これは以下のよ
うにして調製した。攪拌機、温度を監視するための熱電
対及び還流凝縮器を有する３リットルのガラス反応容器
に、脱イオン水６２５ｇ、Ｐｏｌｙｓｔｅｐ Ｂ−１１
１ｇを加え、窒素でパージした。８５℃に加熱した後、
脱イオン水２０ｇ中に溶解した過硫酸アンモニウム４．
０ｇを加えた。エチルアクリレート６４０ｇ、メタクリ
ル酸１６０ｇ、メチルメルカプトプロピオネート９．６
ｇ、Ｐｏｌｙｓｔｅｐ Ｂ−１ １６ｇ及び脱イオン水
３５０ｇから調製したプレエマルジョン及び脱イオン水
９０ｇ中に溶解した過硫酸アンモニウム１．０ｇを、８
５℃の温度を保持しながら、３時間かけて均一に加え
た。添加が終了したら、反応容器を８５℃に更に３０分
間保持した。次に、反応容器を６０℃に冷却し、脱イオ
ン水５ｇ中に溶解したｔ−ブチルヒドロペルオキシド１
ｇ及び脱イオン水１０ｇ中に溶解したナトリウムホルム
アルデヒドスルホキシレート０．７ｇを加えた。得られ
たアルカリ可溶性樹脂は、４２．０％の固形分含量、
２．２のｐＨ、１５６ｎｍの粒径及び１３ｃｐｓのＢｒ
ｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度（＃１，６０）並びに１７０００
の重量平均分子量を有していた。
【００４８】この実施例において用いたアミノシラン
は、Ｈｕｌｓによって製造されたＡ０７４２である。Ａ
０７４２は化学的には３−アミノプロピルメチルジエト
キシシランである。この実施例においては、１０重量％
のＡＳＲ Ａを９０重量％のラテックスＡに加え、次
に、攪拌下、適当な量のアミノシラン（Ａ０７４２）を
加えてＡＳＲ Ａ中の酸の全てを中和した。この実施例
においては、塗料配合物１００ガロンあたり１０．８ポ
ンド（ｌｂｓ）のＡ０７４２が必要であった。配合物
を、当業者に公知な通常の塗料製造プロトコールにした
がってラテックスとして塗料に加えた。実施例１におい
て用いた特定の塗料配合は以下の通りである。
【００４９】物質名 ポンド ガロン Natrosol 250 MHR (2.5%) 120.0 14.40 水 20.0 2.40 プロピレングリコール 60.0 6.93 Tamol 165 20.5 2.32 Triton CF-10 1.0 0.11 Colloid 643 2.0 0.26 Kathon LX (1.5%) 1.8 0.22 Ti-Pure R-902 225.0 6.75 Icecap K 50.0 2.28 Minex 4 155.6 7.17 上記のものを高速インペラーミルで３８００〜４５００
ｒｐｍで２０分間粉砕した。低速度で以下のものを加え
た。 ラテックスA(固形分54.7%) 310.5 34.77 ASR A(固形分41.9%) 45.0 5.03 アミノシランA0742 (100%) 10.8 1.40 （以上ブレンド） Texanol 9.4 1.19 Colloid 643 2.0 0.26 Natrosol 250 MHR (2.5%) 50.4 6.05 水 70.5 8.46 合計 1154.5 100.00
【００５０】 表Ｉラテックス ＡＳＲ アミン クロスハッチ ナイフピール 強制ピール 基材＝チョーク状アルキド ラテックスＡ なし NH4OH 5 5 700-Ad/Co ラテックスＡ 10%ASR A A0742 100 8 1450-Co ラテックスＡ＝４９ＢＡ／４９ＭＭＡ／２ＭＡＡの組成
を有するラテックス、粒径＝２９１ｎｍ。ＡＳＲ Ａ＝
８０ＥＡ／２０ＭＡＡ及び連鎖移動剤として１．２％Ｍ
ＭＰを有し、粒径＝１５６ｎｍ。Ａ０７４２はアミノシ
ラン：３−アミノプロピルメチルジエトキシシランであ
る。
【００５１】（実施例２）実施例２は、アルカリ可溶性
樹脂とアミノシランの両方を高分子水性分散液と配合す
ることによってチョーク接着性における改良が得られる
ことを示す。アルカリ可溶性樹脂又はアミノシランのい
ずれかを、他のものを加えずに高分子水性分散液と配合
しても、チョーク接着性の大きな改良は与えられない。
この実施例における高分子水性分散液はラテックスＢと
して示す。ラテックスＢは、プレエマルジョンが、メチ
ルメタクリレート９８０ｇの代わりにスチレン９８０ｇ
を含んでいた外は、ラテックスＡに関する手順に従って
調製した。得られたラテックスは、５４．６％の固形分
含量、８．８のｐＨ、２９７ｎｍの粒径及び９８ｃｐｓ
のＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度（＃２，６０）を有してい
た。
【００５２】ラテックスＢとＡＳＲ Ａ及びアミノシラ
ンＡ０７４２とのブレンドを、実施例１と同一の塗料配
合物に加えた。
【００５３】 表ＩＩラテックス ＡＳＲ アミン クロスハッチ ナイフピール 強制ピール 基材＝チョーク状アルキド ラテックスＢ なし NH4OH 0 1+ 400-Ad ラテックスＢ 10%ASR A NH4OH 17 1 150-Ad ラテックスＢ なし A0742 0 1+ 250-AdラテックスＢ 10%ASR A A0742 48 4 1650-Co/S ラテックスＢ＝４９ＢＡ／４９スチレン／２ＭＡＡの組
成を有するラテックス、粒径＝２９７ｎｍ。ＡＳＲ Ａ
＝８０ＥＡ／２０ＭＡＡ及び連鎖移動剤として１．２％
ＭＭＰを有し、粒径＝１５６ｎｍ。Ａ０７４２はアミノ
シラン：３−アミノプロピルメチルジエトキシシランで
ある。
【００５４】（実施例３）実施例３においては、酸量、
分子量及びアルカリ可溶性樹脂組成における種々の変化
によって、チョーク接着性における一貫した改良を示
す。この実施例においては、アルカリ可溶性樹脂はＡＳ
Ｒ Ａ、ＡＳＲ Ｂ、ＡＳＲ Ｃ、ＡＳＲＤ及びＡＳＲ
Ｅとして示す。これらを、それぞれ、高分子水性分散
液、ラテックスＡと、１０重量％で配合した。９０ＥＡ
／１０ＭＡＡ及び１．２％ＭＭＰの組成を有するＡＳＲ
Ｂを、７２０ｇのＥＡ及び８０ｇのＭＡＡを用いてプ
レエマルジョンを調製した外はＡＳＲ Ａに関する手順
に従って調製した。得られたＡＳＲは、４１．８％の固
形分含量、２．０のｐＨ、１３７ｎｍの粒径、１１ｃｐ
ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度（＃１，６０）及び１
５，５００の重量平均分子量を有していた。７０ＥＡ／
３０ＭＡＡ及び１．２％ＭＭＰの組成を有するＡＳＲ
Ｃを、５６０ｇのＥＡ及び２４０ｇのＭＡＡを用いてプ
レエマルジョンを調製した外はＡＳＲ Ａに関する手順
に従って調製した。得られたＡＳＲは、４２．１％の固
形分含量、２．１のｐＨ、２９２ｎｍの粒径、１０ｃｐ
ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度（＃１，６０）及び１
７，０００の重量平均分子量を有していた。８０ＥＡ／
２０ＭＡＡ及び１．２％ＭＭＰの組成を有するＡＳＲ
ＤはＡＳＲ Ａと同様であるが分子量がより低く、１
９．２ｇのＭＭＰを用いてプレエマルジョンを調製した
外はＡＳＲ Ａに関する手順に従って調製した。得られ
たＡＳＲは、４２．２％の固形分含量、２．１のｐＨ、
１９５ｎｍの粒径、１２ｃｐｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ
粘度（＃１，６０）及び８，５００の重量平均分子量を
有していた。３３．３ＢＡ／９．５ＳＴＹ／３３．３Ｍ
ＭＡ／２３．９ＭＡＡ及び１．１％のＭＭＰの組成を有
するＡＳＲ Ｅは、２８０ｇのＢＡ、２８０ｇのＭＭ
Ａ、８０ｇのＳＴＹ、２００ｇのＭＡＡ及び９．６ｇの
ＭＭＰを用いてプレエマルジョンを調製した外はＡＳＲ
Ａに関する手順に従って調製した。得られたＡＳＲ
は、４２．５％の固形分含量、２．４のｐＨ、７９ｎｍ
の粒径及び３４ｃｐｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度（＃
１，６０）を有していた。
【００５５】この実施例におけるブレンドを、実施例１
と同一の塗料配合物中に配合した。
【００５６】 表ＩＩＩラテックス ＡＳＲ アミン クロスハッチ ナイフピール 強制ピール 基材＝チョーク状アルキド ラテックスＡ なし NH4OH 0 4 650-Ad/Co ラテックスＡ 10%ASR B A0742 31 7 1700-Co/Ad ラテックスＡ 10%ASR A A0742 100 7 1450-Co ラテックスＡ 10%ASR C A0742 100 8 1400-Co ラテックスＡ 10%ASR D A0742 100 8 1300-Co/S ラテックスＡ 10%ASR E A0742 100 5 1700-Co/S ラテックスＡ＝４９ＢＡ／４９ＭＭＡ／２ＭＡＡの組成
を有するラテックス、粒径＝２９１ｎｍ。ＡＳＲ Ａ＝
８０ＥＡ／２０ＭＡＡ及び連鎖移動剤として１．２％Ｍ
ＭＰを有し、粒径＝１５６ｎｍ。ＡＳＲ Ｂ＝９０ＥＡ
／１０ＭＡＡ及び連鎖移動剤として１．２％ＭＭＰを有
し、粒径＝１３７ｎｍ。ＡＳＲ Ｃ＝７０ＥＡ／３０Ｍ
ＡＡ及び連鎖移動剤として１．２％ＭＭＰを有し、粒径
＝２９２ｎｍ。ＡＳＲ Ｄ＝８０ＥＡ／２０ＭＡＡ及び
連鎖移動剤として２．４％ＭＭＰを有し、粒径＝１９５
ｎｍ。ＡＳＲ Ｅ＝３３．５ＢＡ／９．５ＳＴＹ／３
３．３ＭＭＡ／２３．９ＭＡＡ及び連鎖移動剤として
１．１％ＭＭＰを有し、粒径＝７９ｎｍ。Ａ０７４２は
アミノシラン：３−アミノプロピルメチルジエトキシシ
ランである。
【００５７】（実施例４）この実施例においては、酸官
能性アルカリ可溶性樹脂及びアミノシランと種々の異な
る組成を有する高分子水性分散液とのブレンドを用いて
チョーク状基材に対する接着性を示す。この実施例にお
いては、ラテックスＣは、７９．５ＶＡ／２０ＢＡ／
０．５ＳＶＳの組成を有し、以下の工程で調製した。攪
拌機、温度を監視するための熱電対及び還流凝縮器を有
する５リットルのガラス反応容器に、脱イオン水８００
ｇを入れ、窒素でパージした。８０℃に加熱した後、脱
イオン水２０ｇ中に溶解した過硫酸アンモニウム４．０
ｇ及びシードラテックス（固形分４５％、直径１００ｎ
ｍ）１６５ｇを反応容器に加えた。温度を７６℃に調節
した後、酢酸ビニル１５９０ｇ、ブチルアクリレート４
００ｇ、ナトリウムビニルスルホネート（２５％ａｉ）
４０ｇ、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート５
ｇ、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−４０５ ５７．４ｇ及び脱イオ
ン水５１７ｇから調製したプレエマルジョン、並びに脱
イオン水９０ｇ中に溶解した３．０ｇの追加の過硫酸ア
ンモニウムを、温度を７６℃に保持しながら３時間かけ
て反応容器に加えた。添加が終了したら、温度を７６℃
に更に３０分間保持した。７０℃に冷却し、脱イオン水
５０ｇ中に溶解したｔ−ブチルヒドロペルオキシド４ｇ
及び脱イオン水５０ｇ中に溶解したナトリウムホルムア
ルデヒドスルホキシレート３．５ｇを加えた。脱イオン
水２２ｇ中に溶解したＮａＯＨ ２ｇでｐＨを調整し
た。得られたラテックスは、５４．７％の固形分含量、
５．５のｐＨ、２６５ｎｍの粒径及び４８ｃｐｓのＢｒ
ｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度（＃１，６０）を有していた。
【００５８】この実施例においては、高分子水性分散液
は、ラテックスＡ、ラテックスＢ及びラテックスＣとし
て示す。１０重量％のＡＳＲ Ａをそれぞれの高分子水
性分散液に加えた後、Ａ０７４２アミノシランで中和し
た。次に、これらのブレンドを実施例１と同一の塗料配
合物に加えた。この実施例は、また、自然の天候条件中
における差による厳しさの度合いの異なるチョーク状基
材に対する本発明組成物の特性を示すものである（ボー
ド＃１対ボード＃２）。
【００５９】 表ＩＶラテックス ＡＳＲ アミン クロスハッチ ナイフピール 強制ピール 基材＝チョーク状アルキド、ボード＃１ ラテックスＡ なし NH4OH 0 1+ 200-Ad ラテックスＡ 10%ASR A A0742 0 4 1350-Co/S ラテックスＢ なし NH4OH 0 1+ 400-Ad ラテックスＢ 10%ASR A A0742 48 4 1650-Co/S ラテックスＣ なし NH4OH 0 2 350-Ad ラテックスＣ 10%ASR A A0742 43 4 1250-Co 基材＝チョーク状アルキド、ボード＃２ ラテックスＡ なし NH4OH 5 5 700-Ad ラテックスＡ 10%ASR A A0742 100 8 1450-Co/S ラテックスＢ なし NH4OH 98 7 1050-Ad/Co ラテックスＢ 10%ASR A A0742 100 9 1500-Co/S ラテックスＣ なし NH4OH 100 7 950-Co/AdラテックスＣ 10%ASR A A0742 100 8 950-Co/S ラテックスＡ＝４９ＢＡ／４９ＭＭＡ／２ＭＡＡの組成
を有するラテックス、粒径＝２９１ｎｍ。ラテックスＢ
＝４９ＢＡ／４９スチレン／２ＭＡＡの組成を有するラ
テックス、粒径＝２９７ｎｍ。ラテックスＣ＝７９．５
ＶＡ／２０ＢＡ／０．５ＳＶＳの組成を有するラテック
ス、粒径＝２６５ｎｍ。ＡＳＲ Ａ＝８０ＥＡ／２０Ｍ
ＡＡ及び連鎖移動剤として１．２％ＭＭＰを有し、粒径
＝１５６ｎｍ。
【００６０】（実施例５）実施例５においては、アルカ
リ可溶性樹脂ＡＳＲ Ａを、６重量％〜１０重量％のレ
ベルで、市販の高分子水性分散液と配合する。次に、得
られたブレンドを、アミノシランＡ０７４２で、６０％
〜１００％の異なる度合いに中和した。チョーク状基材
に対する接着性における改良が、種々のレベルのアルカ
リ可溶性樹脂及びアミノシランによる中和割合において
認めれらた。この実施例における塗料配合物は、実施例
１と同一のものである。
【００６１】 表Ｖ ラテックス ASR A0742 による クロス ナイフ 強制ピール レベル 中和率％ ハッチ ピール 基材＝チョーク状アルキド ラテックスＤ 0% 0% 0 5 100-Ad ラテックスＤ 6% 60% 0 3+ 1050-Co/Ad ラテックスＤ 6% 80% 0 4 1050-Co/Ad ラテックスＤ 6% 100% 0 4 1200-Co/Ad/S ラテックスＤ 6% 120% 2 6 1700-Co/S ラテックスＤ 8% 60% 0 6 1450-Co/Ad ラテックスＤ 8% 80% 0 6 1700-Co ラテックスＤ 8% 100% 4 7 1700-Co ラテックスＤ 8% 120% 90 8 1450-Co/S ラテックスＤ 10% 60% 1 7+ 500-Ad/Co ラテックスＤ 10% 80% 13 8+ 1250-Co/S ラテックスＤ 10% 100% 92 8+ 1250-Co/S ラテックスＤ 10% 120% 98 8+ 1350-Co/S ラテックスＤ＝Ｒｈｏｐｌｅｘ ＡＣ−３８８：ローム
アンド ハース カンパニーから入手できる市販ラテ
ックス。 ＡＳＲ＝ＡＳＲ Ａ＝８０ＥＡ／２０ＭＡＡ この場合に用いたアミノシランは、３−アミノプロピル
メチルジエトキシシランである。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高分子水性分散液、酸官能性アルカリ可
    溶性ポリマー及びアミノシランを含む、チョーク状基材
    に対する被覆の接着性を改良するための配合組成物。
  2. 【請求項２】 高分子水性分散液が、全ポリマーの重量
    を基準として約５０重量％〜約９９重量％の量で配合組
    成物中に存在する請求項１に記載の配合組成物。
  3. 【請求項３】 酸官能性アルカリ可溶性ポリマーの酸量
    が、アルカリ可溶性樹脂の重量を基準として約５重量％
    〜約５０重量％である請求項２に記載の配合組成物。
  4. 【請求項４】 酸官能性アルカリ可溶性ポリマーの酸量
    が、アルカリ可溶性樹脂の重量を基準として約１０重量
    ％〜約３０重量％である請求項３に記載の配合組成物。
  5. 【請求項５】 酸官能性アルカリ可溶性樹脂が、約１０
    ０，０００未満の重量平均分子量を有する請求項１に記
    載の配合組成物。
  6. 【請求項６】 アルカリ可溶性樹脂の酸量を基準として
    約５０％〜約１２０％を中性化する量でアミノシランが
    配合組成物に加えられている請求項１に記載の配合組成
    物。
  7. 【請求項７】 アルカリ可溶性樹脂の酸量を基準として
    約６０％〜約１００％を中性化する量でアミノシランが
    配合組成物に加えられている請求項６に記載の配合組成
    物。
  8. 【請求項８】 アミノシランが、トリメトキシシリルプ
    ロピルジエチレントリアミン、Ｎ−メチルアミノプロピ
    ルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３
    −アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−
    アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラ
    ン、アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミ
    ノプロピルトリメトキシシラン、ポリマー性アミノアル
    キルシリコーン、３−アミノプロピルメチルジエトキシ
    シラン及びメチルアミノプロピルトリエトキシシランか
    らなる群から選択される請求項７に記載の配合組成物。
  9. 【請求項９】 アミノシランが３−アミノプロピルメチ
    ルジエトキシシランである請求項８に記載の配合組成
    物。
  10. 【請求項１０】 高分子水性分散液、酸官能性アルカリ
    可溶性ポリマー及びアミノシランを配合して被覆を調製
    し、該被覆をチョーク状基材に施すことを特徴とする、
    チョーク状基材に対する被覆の接着性を向上させる方
    法。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の配合組成物又は請求
    項１０に記載の方法を含む室外用ラテックス塗料。
JP6332698A 1993-12-15 1994-12-13 屋外用艶消し塗料中の改良されたチョーク接着剤 Withdrawn JPH07207193A (ja)

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