JPH0748535A - 速乾性水性交通標識ペイント - Google Patents

速乾性水性交通標識ペイント

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JPH0748535A
JPH0748535A JP4171011A JP17101192A JPH0748535A JP H0748535 A JPH0748535 A JP H0748535A JP 4171011 A JP4171011 A JP 4171011A JP 17101192 A JP17101192 A JP 17101192A JP H0748535 A JPH0748535 A JP H0748535A
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polymer
emulsion
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acrylic acid
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JP4171011A
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English (en)
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David D Clinnin
ディー．クリニン デビット
William G Heiber
ジー．ヘイバー ウィリアム
Ronald J Lewarchik
ジェイ．ルワーシク ロナルド
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ATK Launch Systems LLC
Original Assignee
Morton Thiokol Inc
Morton International LLC
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    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 乾燥が速く、耐久性が高い交通標識ペイント
を提供する。 【構成】 (1) （置換）スチレンモノマー及び（置換）
アクリル酸モノマーより形成される支持ポリマーを約20
〜40重量％並びに（置換）アクリル酸のエステル等を含
むエマルションポリマーを約60〜80重量％含み、前記支
持ポリマーは約50〜250の酸価を有し、前記エマルショ
ンポリマーをミセル内に保つよう界面活性剤として作用
するエマルションバインダーを約10〜15重量％、(2) 顔
料及び／又は充填剤を約60〜75重量％およびこれらを分
散状態に保つに十分な界面活性剤、及び(3) 水を約９〜
18重量％および前記バインダーのエマルションを保ちか
つ前記分散ポリマー封入粒子をエマルション内に保つに
十分なアンモニアを含む水性ペイント。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、交通標識ペイント組成物、詳細
には乾燥時間が速い水性交通標識ペイントに関する。
【０００２】交通標識ペイントに必要なことは、塗布直
後に汚れないように速く乾燥することである。同時に、
このペイントは固くかつ耐久性であるべきである。従
来、高速道路等に用いられるペイントは溶剤ベースであ
った。環境への揮発性有機放出物を低下させる観点か
ら、従来用いられてきた溶剤ベースペイントと同様に機
能する水性交通標識ペイントを提供する必要がある。
【０００３】水性交通標識ペイントについていくつかの
評価がなされた。例えば、Rohm & Haas は、実験名E-27
06の交通ペイントをテストした。このペイントのバイン
ダーはメチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ブチルアクリレート及びスチレンのモノマーからなるエ
マルションポリマーであると考えられる。
【０００４】種々の水性交通標識ペイント配合物で経験
した問題は、乾燥時間が遅く、耐久性が比較的乏しいこ
とであり、特に湿潤条件で用いた場合に著しい。乾燥時
間が速くかつ耐久性が良好な水性交通標識ペイントに対
する要求がある。
【０００５】本発明により、顔料レベルがとても高くか
つ乾燥時間がとても速い水性交通標識ペイントが提供さ
れる。このペイントは、比較的湿潤条件で塗布しても、
とても固い、防水性仕上に乾燥し、優れた耐久性を与え
る。本発明の交通標識ペイントは、水性媒体中でのミセ
ル形成を可能にするような界面活性剤として作用する支
持ポリマー及び水性組成物中のミセル内に保たれる乳化
重合したポリマーを含むエマルションであるバインダー
を用いる。この支持ポリマーはスチレン及びアクリル酸
モノマーからなり、アンモニアとの塩形成により水溶性
にされる。このエマルションポリマーはアクリルモノマ
ー又はアクリル及びスチレンモノマーからなる。ペイン
ト組成物は約10〜約15重量％のバインダー及び約60〜約
75重量％の充填剤及び／又は顔料を含む。
【０００６】本発明の水性ペイントはとても速い乾燥時
間、とても高い顔料濃度(pvc) を含むとても高い固体含
量、及び長期間耐久性に寄与する塗布された並びに乾燥
したペイントの水蒸気不透過性及び硬度を有する。優れ
た特性を得るための鍵は、主に適切な特性を有するエマ
ルションバインダーの選択にあると考えられる。交通標
識ペイントは、かなり長い時間水分に暴露されると考え
られる。従って、バインダーが水相溶性を有し、なおか
つ塗布されそして乾燥されたペイントが妥当な期間水へ
の暴露に耐える水性配合物を提供することが課題であ
る。好適なバインダーは水溶解された支持ポリマー及び
疎水性エマルション重合ポリマーより形成されたエマル
ションであることがわかった。
【０００７】支持ポリマーはスチレンもしくは置換スチ
レン及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸モノマーよ
り形成される。このモノマーは支持ポリマーが約50〜25
0 の酸価を与えるようカルボキシル官能基を有するよう
な比で選ばれる。酸官能基の結果として、支持ポリマー
は、アンモニアのような適当な塩基との塩の形成により
水溶性にされる。酸価は支持ポリマーに水溶性を与え、
支持ポリマーが耐久性交通ペイントを与えるよう乳化重
合したポリマーに対し界面活性剤として作用できるに十
分でなければならないが、酸価は水相溶性の要求に矛盾
しないようできるだけ低いことが望ましい。これは、コ
ンクリートのような通常の基材が支持ポリマーを分解す
る傾向にある塩基性基を含むからである。
【０００８】支持ポリマー用に選ばれるモノマーはま
た、固い支持ポリマーを与えるように選ばれる。支持ポ
リマーは多量、すなわち約20〜約40重量％のポリマーバ
インダーを含むので、支持ポリマーは交通標識ペイント
の耐久性を促進するバインダーポリマーに必要な硬度の
一部を与えることが必要である。スチレンもしくは置換
スチレンモノマーは支持ポリマーの硬度に寄与する。ア
クリル酸モノマーもポリマー硬度に矛盾がないように選
ばれ、この目的に対し、アクリル酸、もしくは短鎖置換
基を有するアクリル酸、例えばメタクリル酸もしくはエ
タクリル酸を用いることが好ましい。特に好適であるこ
とが発見された支持ポリマーは、モノマーが１：１：１
のモル比で用いられるスチレン、α−メチルスチレン及
びアクリル酸のターポリマーである。アクリル酸含量が
低いが、水相溶性に矛盾しない同様のポリマーも好適で
ある。
【０００９】支持ポリマーの重量平均分子量は約2000〜
約10,000である。ある場合、支持ポリマーは２相もしく
は多相分子量分布を有する。分子量分布の調節は支持ポ
リマーのＴｇを変えるために行われる。
【００１０】支持ポリマーは有機溶媒中で従来の溶液重
合を行い、溶媒を除去し、そしてアンモニアもしくは揮
発性アミンによりポリマーを水に溶解することにより製
造される。好適な支持ポリマーの合成の例は、例えば米
国特許第 4,414,370号及び 4,529,787号に見られる。特
に親水性部分により酸官能基がエステル化しないように
注意することが重要と考えられる。溶液ポリマーをエチ
レングリコールモノメチルエーテルのような比較的高い
沸点のグリコールエーテル内で重合することが一般的で
ある。しかし、溶液ポリマーをそのような溶媒内で形成
した場合、ポリマーが塗布した及び乾燥した交通標識ペ
イントの防水性に関しそれほど有効でない支持ポリマー
であることがわかった。あるグリコールエーテルはポリ
マーのカルボキシル基によりエステル化し、塗布及び乾
燥したペイントにおいて防水性の乏しいバインダーとな
ると考えられる。そのかわり、支持ポリマーをエタノー
ルもしくはメタノールのようなアルコール内で合成する
ことが好ましい。これは、もちろん、そのような低沸点
溶媒により望ましい高い反応温度を達成することが困難
であるので合成は困難である。
【００１１】水性アンモニア媒体に溶解した溶液ポリマ
ーはその場で重合され、エマルションポリマー用の界面
活性剤として作用するポリマーのエマルションを形成す
るための支持体を提供し、それによりミセルが形成され
る。そのような方法は、例えば米国特許第 4,009,138
号、4,151,143 号、及び4,820,762 号に教示されてい
る。この溶液には、過硫酸アンモニウムのような開始剤
と共に適当な比でモノマーが加えられる。
【００１２】エマルションポリマーの形成に用いられる
モノマーは比較的固いポリマーを形成するように選ばれ
る。また、このモノマーはアルカリ性水溶液に溶解せ
ず、ミセルを形成するように十分疎水性のポリマーを形
成しなければならない。モノマーはアクリルモノマー又
はアクリルとスチレンモノマーの混合物であってよい。
アクリルモノマーは、ポリマーがほとんどもしくは全く
カルボキシル官能基を有しないよう実質的にすべてエス
テル化されるが、少量のモノマーはアクリル酸を含んで
いてよい。エマルションポリマーの酸価は約15以下であ
るべきである。好ましくは、エマルションポリマーは約
−15〜約15℃のガラス転移温度(Tg)を有する。エマルシ
ョンポリマーがバインダーポリマーの総量の約60〜約80
重量％を含むよう十分なモノマーが重合される。
【００１３】本発明の好ましい態様により、エマルショ
ンポリマーの約20〜約80モルパーセントは少なくとも約
８個の炭素原子を有するアルコールとアクリル酸のエス
テルである。そのようなモノマーの例は２−エチル−１
−ヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート
及びラウリルメタクリレートを含む。このモノマーは塗
布及び乾燥されたペイントに良好な接着、顔料の良好な
湿潤性及び良好な防水性を与える。一方、ペイントにひ
つような硬度を与えるため、他の部分、例えば約20〜約
80モルパーセントは約４個もしくはそれ以下の炭素原子
を有する短鎖アルコールとアクリル酸のエステルであ
る。このモノマーの例は、ブチルアクリレート、ブチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリ
レート、メチルメタクリレート及びメチルアクリレート
を含む。特に好適なエマルションポリマーはほぼ等モル
比の２−エチル−１−ヘキシルメタクリレートとメチル
メタクリレートのコポリマーである。
【００１４】重合は比較的小さなサイズのミセルを形成
するように行われ、好ましくはミセルの大部分が0.1 〜
0.2 ミクロンであるように行われる。小さなサイズのミ
セルは顔料及び充填剤粒子の湿潤性の促進並びに乾燥の
間のバインダーミセルの凝集の促進に重要であると考え
られる。
【００１５】塗布及び乾燥したペイント配合物の防水性
に対し、乳化重合を支持ポリマー以外の界面活性剤が存
在しないで行うことが重要であると考えられる。従来の
界面活性剤を添加しないでそのような重合を行うことは
知られていないが、追加界面活性剤を用いることは一般
的である。それはこれが乳化重合を簡単にするからであ
る。界面活性剤を加えないで重合した場合、バインダー
として適切でなくかつ溶液から沈降する傾向にある大き
なサイズのミセルの形成を防ぐよう注意しなければなら
ない。このため、モノマー添加は時間をかけて行われ、
モノマー流は最初、重合の開始を示す発熱が見られるま
で比較的遅い。モノマーが反応しエマルションポリマー
（これはまったく疎水性である）が形成すると、このあ
らたに形成されたポリマーは支持ポリマーにより乳化
し、ミセルを形成する。
【００１６】界面活性剤を加え又は加えないで乳化重合
を行うことに違いはあるが、乳化重合を追加界面活性剤
を加えないで行った場合に塗布及び乾燥されたペイント
に良好な防水性が示されることは驚くべきことである。
ペイント配合物中の界面活性剤は水の攻撃に対するビヒ
クルを与えると理解される。しかし、以下に記載のよう
に、界面活性剤もしくは分散剤は、水性媒体に顔料を分
散させるために本発明のペイント配合物において用いら
れる。なぜ界面活性剤を加え又は加えないで乳化重合を
行った場合に差があるかは完全には理解されていない。
【００１７】充填剤及び顔料の優れた湿潤性を示すバイ
ンダーポリマーの選択により、高レベルの充填剤及び／
又は顔料固体を結合するため少量のバインダーポリマー
が用いられる。事実、本発明のペイント配合物中のバイ
ンダーポリマーの総量は他の水性交通標識ペイント配合
物よりも低い、すなわち総ペイント配合物（固体、水及
び他の揮発物を含む）の約10〜約15重量％であるが、顔
料の総レベルは全く高く、すなわち総ペイント配合物の
約60〜約75重量％、好ましくは約68〜75重量％である。
本発明に用いるために選ばれるエマルションバインダー
ポリマーを用いて70％以上の顔料体積濃度が達成され
る。
【００１８】速い乾燥時間に寄与するいつの要因は、バ
インダーポリマーの優れた凝集性である。速い乾燥に寄
与する他の要因は、本発明のペイント配合物により達成
可能な高い固体挿入、すなわち総ペイント配合物の約75
〜約90重量％、好ましくは約80重量％以上により、本発
明において用いられる水の総レベルは他の水性交通標識
ペイント配合物に対し全く低く、すなわち総ペイント配
合物の約９〜約18重量％である事実である。ペイント配
合物中のこの低いレベルの水は、乾燥の達成に必要な蒸
発する水の量が少ないことを意味する。本発明に係るペ
イント配合物は周囲温度において２分のASTM D-711 "ノ
ーピックアップ" 時間及び 120°F(49℃) でのホットス
プレーにより塗布した場合30秒の "ノーピックアップ"
乾燥時間を達成した。
【００１９】本発明のペイント配合物は「水性」である
が、好ましくは少量の有機溶媒を含む。この溶媒はペイ
ント配合物の粘度を低下させるように作用する。好まし
い溶媒はメタノールであり、これは水との共沸混合物を
も形成し、塗布したペイント配合物からの水の蒸発を促
進する。他の水性ペイント配合物は有機溶媒を含んでよ
い、本発明のペイント配合物は低レベル、すなわち総ペ
イント配合物に対し約３〜約６重量％の有機溶媒を含
む。
【００２０】本発明のペイント配合物中の主要な充填剤
は炭酸カルシウムである。この顔料はオイル吸収が低
く、顔料を湿潤させるため必要なバインダーの量が少な
いため好ましい。総顔料の約70〜約90重量％が炭酸カル
シウムである。炭酸カルシウムは光反射能がほとんどあ
るいは全くないため、体質顔料もしくは充填剤であると
考えられる。白もしくは不透明にするため、不透明顔
料、例えばTiO2が総顔料の約10〜約30重量％のレベルで
加えられる。TiO2は白色を与える。他の色を望む場合、
他の顔料、しばしば特定の色の有機顔料が加えられる。
そのような追加顔料は典型的には総顔料の約３〜約10重
量％で用いられる。
【００２１】本発明に係るペイントを着色するため有機
顔料もしくは他の微粉砕顔料を用いた場合、顔料は「バ
ンド」、すなわち分散ポリマー内に分散されていること
が好ましい。このバンド顔料は分散ポリマー内の顔料の
固体ブレンドである。のぞましくはバンドである顔料
は、無機顔料、例えば酸化鉄及びカーボンブラック、並
びに75タイプイエローのような有機顔料、例えばDomini
um Colour, Inc. 販売のDCC-1111及びEnglehard 販売の
1249、Englehard 販売の銅フタロシアニン(ZuleBlue NC
NF-4863) 、及びDominium販売のDCC-2254赤トルイジン
を含む。バンド顔料は、エマルションバインダー内にお
いて支持ポリマーとして好適な同じポリマーが分散ポリ
マーと仕手好適であるので本発明のペイントと特に相溶
性である。上記支持ポリマーの定義は好適な分散ポリマ
ーの定義を与える。分散ポリマーはその酸官能基のた
め、アルカリ性媒体に溶解する。
【００２２】バンド顔料は顔料を分散ポリマーと溶融下
降することにより製造される。本発明において有効なバ
ンド顔料の現在好ましい製造方法は、分散ポリマー及び
着色顔料を２本ロールミルで加工することである。顔料
粒子を湿潤し封入する粘稠な物質に熱可塑性分散ポリマ
ーを溶融するためかなりの熱が発生する。この２本ロー
ルミルは顔料粒子の塊を破壊し、分散ポリマー内のその
分散を促進する。バンド顔料をアルカリ性水性媒体、例
えば本発明のペイントにその後加えた場合、分散ポリマ
ーは媒体中に溶解し、分散ポリマー内に封入された顔料
粒子を保つ。
【００２３】バンド顔料は通常約20〜約60重量％顔料を
含み、残りは分散ポリマーである。顔料の高い重量パー
セントが通常望ましいと考えられる。
【００２４】バンド顔料を用いることにより水性ペイン
トにおける微細顔料粒子の分散での問題が避けられる。
微粉砕顔料をペイントに加える場合、顔料を分散させる
ためペイントに、例えばサンドミル内で高剪断力を加え
なければならない。そのような高剪断は、本発明のバイ
ンダーのようなエマルションを破壊する傾向がある。さ
らに、高剪断加工は、交通標識ペイントにしばしば用い
られる耐光堅牢性有機黄色顔料のような多くの有機顔料
に有害である。バンド顔料の使用は、顔料粒子がアルカ
リ性水性媒体に分散するので、顔料粒子を分散させるに
高剪断を必要としない。バンド顔料は固体であるので、
水を加えず、別に製造した水性顔料分散液として加えら
れる。特に交通標識ペイントにおいて、高固体ペイント
の製造においてバンド顔料が有効である。
【００２５】バンド顔料を用いることの他の利点は、仕
上げの高い光沢に寄与することである。これはペイント
内の顔料粒子の優れた分散によるものである。各顔料粒
子がポリマー内に封入されている事実も光沢に寄与す
る。ある交通標識用途、特にカーブペイントは高い光沢
のペイントを必要としている。
【００２６】バンド顔料をペイントに加える場合、ｐＨ
が比較的高い、例えば約 8.4以上である場合より速く分
散が得られる。交通標識ペイントにおいて、ｐＨは好ま
しくはアンモニアにより高められる。
【００２７】バンド顔料により形成される着色組成物に
おいて、エマルションバインダーはペイントの約10〜約
15重量％含み、無色及び／又は白色顔料及び／又は充填
剤はペイントの約53〜約75重量％含み、着色顔料はペイ
ントの約0.2 〜約７重量％含み、着色顔料が封入されて
いる懸濁ポリマーはペイントの約0.2 〜約15重量％含
み、水はペイントの約９〜約18重量％含み、懸濁ポリマ
ー内の着色顔料の分散及びバインダーのエマルションを
保つに十分なアンモニアが存在する。バンド顔料成分の
総量、すなわち着色顔料プラス分散ポリマーはペイント
の約0.5 〜約22重量％である。
【００２８】充填剤及び顔料粒子の分散を促進しそして
保つため、分散剤もしくは界面活性剤が用いられる。好
ましくは、アニオン及び非イオン性界面活性剤の混合物
が用いられる。界面活性剤もしくは分散剤は典型的には
ペイント配合物の約 0.5〜約２重量％で用いられる。こ
の配合物は、脱泡剤もしくは融合助剤のような公知のた
の成分を含んでよい。
【００２９】このペイントは成分を混合することにより
製造される。通常、有機溶媒（例えばメタノール）及び
少量の添加剤以外のすべての成分を混合し、次いでメタ
ノール及び残りの添加剤を用いペイントを希釈する。
【００３０】本発明により製造されるペイントは 190°
F(88℃) までの適用の間安定である。通常、ホットスプ
レー用に、160 °F(71℃) までの適用が十分である。
【００３１】本発明に係るペイント組成物は、アスファ
ルト及びコンクリートを含む通常の道路舗装材料に用い
てよい。このペイントは特に道路標識用に配合される
が、他の用途、特に同様のペイント特性が必要とされる
他の用途に用いてもよい。
【００３２】本発明を以下の例により詳細に説明する。例１ 以下の成分を含む白色ペイント配合物を製造した。 材料 体積 重量 Carboset XPD-1324 エマルションアクリルポリマー 30.22 336.57 (B.F.Goodrich) W-22アニオン／非イオン性分散剤混合物 1.56 13.74 （Daniel Products Co.) Tamol-960 アニオン界面活性剤 0.72 7.63 Drew-493脱泡剤(Ashland Chemical) 0.29 2.18 メタノール 8.00 52.79 ＴｉＯ2 (RCL-9) 2.40 82.24 炭酸カルシウム、Snowflake P.E. ECC America Inc. 42.04 948.9 ────────────── Dowanol DB、融合助剤 1.11 8.83 Eastman Chemical Products Inc. メタノール 5.35 35.34 Drew-493 0.29 2.18
【００３３】線の上の成分をすべてよく混合した。次い
で最後の３つの成分を加えペイントを希釈した。このエ
マルションポリマーは49％の非揮発性固体顔料（49％NV
M)を有していた。このペイント配合物は81体積％のNVM
又は64体積％の不揮発物を有していた。
【００３４】例２ 以下の成分を含む黄色道路ペイントを製造した。 材料 重量 Carboset XPD-1324 336.3 Sokalan CP-10 、分散剤(BASF Corp.) 12.0 Drew L-493 2.2 RC-9 TiO2 9.6 Hi-Tox TiO2 9.9 Hansa 11-2400 、有機黄色顔料 38.4 炭酸カルシウム、Snowflake P.E. 948.9 メタノール 52.7 ────────────── Dowanol DB 8.8 メタノール 35.3 Drew L-493 2.2
【００３５】分析したモノマー顔料：２−エチルヘキシ
ルアクリレート50モルパーセント、メチルメタクリレー
ト30モルパーセント、スチレン10モルパーセント、α−
メチルスチレン10モルパーセント。顔料が完全に混入す
るまで線より上の成分を混合した。次いで最後の３つの
成分を加え、ペイントを希釈した。
【００３６】例３ 例１のペイント及びRohm & Haas の水性ペイント(E-270
6)を各々ガラスに塗布した。乾燥したペイントの特性を
以下に示す。 テスト R & H 例１ フォーリングサンドテーバー(mg/サイクル) 0.58 0.49 水浸漬（剥がれるまでの時間、分） 10 40 振り子硬度 38 93 凍結サイクルテープＸ−ハッチ ０％パス 50％パス 凍結／融解サイクル回数 ５ ５
【００３７】このテストにおいて、本発明により配合さ
れたペイント組成物はRohm & Haasの水性ペイントより
も良好な性能であった。最も顕著なことは、本発明のペ
イントの高い硬度である。
【００３８】例４ 本発明により製造されるバインダーエマルションを以下
のようにして製造した。調製Ａ、Ｂ及びＣにおいて、出
発材料は各々、１：１：１のモル比及び約6000〜9000の
分子量のスチレン／α−メチルスチレン／アクリルコポ
リマーの市販溶液であった。調製Ａにおいて、この溶液
はMolton International Inc. により販売されたいるMo
rez-101 の32％溶液、Morcryl であった。調製Ｂ及びＣ
において、この溶液はB.F.GoodrichのXPD-1166であっ
た。各調製は約50重量％の最終固体組成物を与えるよう
に配合された。重量パーセントで表した調製Ａ、Ｂ及び
Ｃ用の成分を，メチルメタクリレート(MMA) 及び２−エ
チル−１−ヘキシルアクリレート(EHA) と共に以下に示
す。
【００３９】 Ａ Ｂ Ｃ 支持樹脂 12.2 12.2 11.5 過硫酸アンモニウム 0.54 0.47 0.47 ＭＭＡ 18.6 19.42 22.4 ＥＨＡ 18.6 17.0 14.05 アンモニウム 0.4 0.4 0.4 水 残り 残り 残り
【００４０】この溶液を約75〜85℃に加熱し、モノマー
混合物を２〜2.5 時間かけて加え、その後さらに30分間
加熱を続けた。追加界面活性剤は用いなかった。
【００４１】例５ 例４のポリマー（Ａ、Ｂ及びＣ）、及びICI A-1052とし
てICI より販売されているエマルションポリマー（配合
物２）を用いてペイント配合物を製造した。例１のペイ
ント（配合物１）及び異なるバインダーを含む同様の配
合物（配合物２、Ａ、Ｂ、及びＣ）の特性を以下の表に
示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】例６ オレゴン州Salem のアスファルト道路において、本発明
に係る交通標識ペイントを溶剤ベース交通標識ペイント
及び他の水性交通標識ペイントと比較した。標識ペイン
トは77°F 、20％相対湿度、65°道路温度、及び微風で
塗布した。ペイントは以下のものであった。
【００４４】１．アイダホ地方においてMorton Interna
tionalにより販売され、Instant Dry と呼ばれている溶
剤ベースペイント。バインダーは炭化水素溶媒中の塩素
化ポリオレフィン及びエチレンビニルアセテートであ
る。 ２．例１の配合物。 ３及び４．Snow Flake炭酸カルシウムの一部を置換する
ため異なる量のDuramite（炭酸カルシウム）を用いる、
例１の配合物。 ５．充填剤としてextendospheres SL-150(中空ガラス
球）及びDuramiteを用いる例１の改良物。 ６．Duramite及びOmyacarb U.F. 他の炭酸カルシウムを
用いる例１の改良物。 ７．Duramite及びOmyacarb U.F. 充填剤を用い、Goodri
ch XPD-1324 樹脂の一部を樹脂Ｂに置換する例１の改良
物。 ８．Pervo アクリル速乾性、水性交通標識ペイント。 ９．Rohm & Haas E2708 JG1040-1、水性交通標識ペイン
ト。 10. Waterborne Tech, Night Cool(黄色) 水性交通標識
ペイント。
【００４５】ペイント配合物２〜７は30〜60秒の「ノー
ピックアップ」時間を有していた。配合物８〜10は90〜
120 秒の「ノーピックアップ」時間を有していた。
【００４６】数日で配合物８〜10より製造されたフィル
ムの分解が見られ、配合物２〜７により製造されたフィ
ルムには磨耗はまったく見られなかった。塗布12日後
に、配合物８及び10にフィルムの大きな浸食から全体の
破壊が、配合物９に50％の破壊が見られ、一方配合物２
〜７は磨耗は全く見られなかった。防水性が配合物２〜
７の耐磨耗性の明らかな要因であると考えられる。観察
の最初の12日間の間、温度は65〜80°F に変化し、雨量
は２インチであり、平均交通量は１日あたり20,000台で
あった。
【００４７】ほぼ7.5 週間の最後において、配合物１に
比べ配合物２〜７は等しいもしくは良好な磨耗を示し、
配合物４はこのテストにおいて最良な耐磨耗性を示し
た。
【００４８】例７ 必ずしも好ましくないが、本発明に係るペイントの形成
に有効と考えられる樹脂支持エマルションポリマーを以
下に示す。成分は重量部で示す。MOREZ は前記に規定し
たものであり、ＭＭＡ＝メチルメタクリレート、ＭＡＡ
＝メタクリル酸、ＥＡ＝エチルアクリレート、ＢＡ＝ブ
チルアクリレート、及びＥＨＡ＝２−エチルー１ーヘキ
シルアクリレートである。MOREZ は支持ポリマーであ
り、エマルションポリマーは示したモノマーからなる。
各ケースにおいて、ポリマーをアンモニアで中和した。
バインダーＤ−Ｈは、現在DOEANOL(エチレングリコール
モノメチルエーテル) として製造されている市販の製品
である。バインダーＩ−Ｌは理論上のバインダーであ
り、示した特性も同様に理論上のものである。
【００４９】
【表２】
【００５０】例１により製造した、本発明に係る他のペ
イント配合物の組成及び特性を例８〜13に示す。
【００５１】例８ 材料 体積 重量 Lucidine 603* 40.00 352.00 Nopco 44** 0.50 3.90 Triton CF 10 0.25 2.20 Drew l-493 0.27 2.00 メタノール 95 6.41 42.31 RCL-9 TiO2 2.34 80.00 Snowflake P.E. 40.92 923.63 ────────── メタノール 95 9.00 59.40 Drew L-493 0.27 2.00 Nuosept 95*** 0.21 2.00* Morton International Graphic Arts Product,Tg 11
℃、MOREZ 支持樹脂、エマルションポリマー メチルメタクリレートとブチルアクリレートのコポリマ
ー** 湿潤剤／分散剤*** 殺生剤
【００５２】 特性 重量 体積 配合物 1469.431 100.165 密度 : 14.67 総ビヒクル 31.70% 56.81% 比重 : 1.76 顔料 68.30% 43.19% P.V.C.: 69.85% 揮発物 19.83% 38.16% P/B 比 : 5.751 有機溶剤 7.26% 15.90% Spread Mil : 992 F2 非揮発物 80.17% 61.84% CPSFA Mil : 0.0020 F2 非揮発物Veh 11.87% 18.65% コーティングVOC : 164 G/L Mat VOC : 128 G/L
【００５３】例９ 材料 体積 重量 Lucidine 603 40.00 352.00 Surfynol TG * 0.36 3.00 Drew l-493 0.27 2.00 メタノール 95 6.41 42.31 RCL-9 TiO2 2.92 100.00 Snowflake P.E. 40.92 923.63 ────────── メタノール 95 9.00 59.40 Drew L-493 0.27 2.00 Nuosept 95 0.21 2.00* 湿潤剤／分散剤
【００５４】 特性 重量 体積 配合物 1486.331 100.360 密度 : 14.81 総ビヒクル 31.13% 56.31% 比重 : 1.76 顔料 68.87% 43.69% P.V.C.: 70.13% 揮発物 19.39% 37.70% P/B 比 : 5.867 有機溶剤 6.97% 15.48% Spread Mil : 999 F2 非揮発物 80.61% 62.30% CPSFA Mil : 0.0022 F2 非揮発物Veh 11.74% 18.61% コーティングVOC : 159 G/L Mat VOC : 124 G/L
【００５５】例10 材料 体積 重量 Lucidine 603 41.41 364.41 Surfynol 104E * 0.36 3.00 Drew l-493 0.27 2.00 メタノール 95 5.00 33.00 RCL-9 TiO2 2.92 100.00 Snowflake P.E. 40.92 923.63 ────────── メタノール 95 9.00 59.40 Drew L-493 0.27 2.00 Nuosept 95 0.21 2.00* 湿潤剤／分散剤
【００５６】 特性 重量 体積 配合物 1489.433 100.360 密度 : 14.84 比重 : 1.78 総ビヒクル 31.27% 56.31% P.V.C.: 69.40% 顔料 68.73% 43.69% P/B 比 : 5.669 揮発物 19.15% 37.05% Spread Mil : 1010 F2 有機溶剤 6.36% 14.14% CPSFA Mil : 0.0021 F2 非揮発物 80.85% 62.95% コーティングVOC : 147 G/L 非揮発物Veh 12.12% 19.22% Mat VOC : 113 G/L
【００５７】例11 材料 体積 重量 Lucidine 603 41.41 364.41 Surfynol 104E 0.36 3.00 L-475 0.26 2.00 メタノール 95 5.00 33.00 RCL-9 TiO2 2.92 100.00 Duramite * 41.05 923.63 ────────── メタノール 95 9.00 59.40 Drew L-493 0.26 2.00 Nuosept 95 0.21 2.00* 炭酸カルシウム
【００５８】 特性 重量 体積 配合物 1489.433 100.481 密度 : 14.82 比重 : 1.78 総ビヒクル 31.27% 56.24% P.V.C.: 69.47% 顔料 68.73% 43.76% P/B 比 : 5.669 揮発物 19.15% 37.00% Spread Mil : 1011 F2 有機溶剤 6.36% 14.12% CPSFA Mil : 0.0032 F2 非揮発物 80.85% 63.00% コーティングVOC : 147 G/L 非揮発物Veh 12.12% 19.24% Mat VOC : 113 G/L
【００５９】例12 材料 体積 重量 Lucidine 603 38.00 334.40 Surfynol 104E 0.36 3.00 L-475 0.26 2.00 メタノール 95 5.00 33.00 RCL-9 TiO2 2.92 100.00 Siliicosil 40 * 6.82 150.00 Duramite 37.64 847.00 ────────── メタノール 95 9.00 59.40 Drew L-493 0.26 2.00 Nuosept 95 0.21 2.00* シリカ
【００６０】 特性 重量 体積 配合物 1532.800 100.483 密度 : 15.25 比重 : 1.83 総ビヒクル 28.43% 52.84% P.V.C.: 72.74% 顔料 71.57% 47.16% P/B 比 : 6.614 揮発物 17.61% 35.17% Spread Mil : 1040 F2 有機溶剤 6.18% 14.12% CPSFA Mil : 0.0031 F2 非揮発物 82.39% 64.83% コーティングVOC : 143 G/L 非揮発物Veh 10.82% 17.67% Mat VOC : 113 G/L
【００６１】例13 材料 体積 重量 Lucidine 603 38.00 334.40 Surfynol 104E 0.36 3.00 L-475 0.26 2.00 メタノール 95 5.00 33.00 RCL-9 TiO2 2.92 100.00 Siliicosil 40 * 6.82 150.00 Duramite 37.64 847.00 ────────── メタノール 95 9.00 59.40 Drew L-493 0.26 2.00 Nuosept 95 0.21 2.00* シリカ
【００６２】 特性 重量 体積 配合物 1532.800 100.483 密度 : 15.25 比重 : 1.83 総ビヒクル 28.43% 52.84% P.V.C.: 72.74% 顔料 71.57% 47.16% P/B 比 : 6.614 揮発物 17.61% 35.17% Spread Mil : 1040 F2 有機溶剤 6.18% 14.12% CPSFA Mil : 0.0031 F2 非揮発物 82.39% 64.83% コーティングVOC : 143 G/L 非揮発物Veh 10.82% 17.67% Mat VOC : 113 G/L
【００６３】例14 以下の成分を含む黄色ペイント配合物を製造した。材料 体積 重量 XPD-1232 26.82 235.98 ヘキシルカルビトール 0.01 0.07 エチルアルコール 31.77 31.77 100A Disp. W-22 1.04 9.13 Sokalan CP10 * 0.16 1.77 Tomal-960 0.55 5.80 Drew L-493 0.24 1.77 RCL-9 TiO2 0.45 15.43 Snowflake P.E. 30.08 678.79 ──────────── アンモニア 0.47 3.54 ──────────── 黄色Chip分散体 3.58 35.10 メタノール 4.64 30.64 Drew L-493 0.20 1.49* アニオン分散剤 (BASF)** 60重量％のCookson D-T720黄色顔料及び40重量％のMo
rton InternationalMOREZ 101樹脂をロールミルするこ
とにより製造されるバンド顔料 線上のすべての成分を高速でよく混合した。次に、アン
モニアを加え、混合した。最後に、黄色Chip分散体、メ
タノール及び最終良のDrew脱泡剤を低速で混合した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０１Ｆ 9/04 9125−2Ｄ (72)発明者 ウィリアム ジー．ヘイバー アメリカ合衆国，オレゴン 97301，サー レム，アコーン ヒル コート サウスイ ースト 7457 (72)発明者 ロナルド ジェイ．ルワーシク アメリカ合衆国，イリノイ 60118，スリ ーピー ホロウ，ピンリコ パークウェイ 706

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (1) スチレンもしくは置換スチレンモノ
    マー及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸モノマーよ
    り形成される支持ポリマーを約20〜約40重量％並びにア
    クリル酸もしくは置換アクリル酸のエステル、所望によ
    りスチレンもしくは置換スチレンのモノマー、及び所望
    によりエマルションポリマーがアルカリ性水溶液に不溶
    性であるような十分少量のアクリル酸もしくは置換アク
    リル酸を含むエマルションポリマーを約60〜約80重量％
    含み、前記支持ポリマーは約50〜約250 の酸価を有し、
    前記支持ポリマー及び前記エマルションポリマーはミセ
    ルの形状であり、前記支持ポリマーは前記エマルション
    ポリマーを前記ミセル内に保つよう界面活性剤として作
    用するエマルションバインダーを約10〜約15重量％、 (2) 顔料及び／又は充填剤を約60〜約75重量％プラス前
    記顔料及び／又は充填剤を分散に保つに十分な界面活性
    剤、及び (3) 水を約９〜約18重量％プラス前記バインダーのエマ
    ルションを保ちかつ前記分散ポリマー封入粒子をエマル
    ション内に保つに十分なアンモニアを含む水性ペイン
    ト。
  2. 【請求項２】 前記顔料及び／又は充填剤が約68重量パ
    ーセント以上のレベルである、請求項１記載のペイン
    ト。
  3. 【請求項３】 (1) スチレンもしくは置換スチレンモノ
    マー及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸モノマーよ
    り形成される支持ポリマーを約20〜約40重量％並びにア
    クリル酸もしくは置換アクリル酸のエステルを含むエマ
    ルションポリマーを含み、前記支持ポリマーは約50〜約
    250 の酸価を有し、前記エマルションポリマーは８以上
    の炭素原子を有するアルコールのアクリルエステルであ
    るモノマー約20〜約80モルパーセント及び４個以下の炭
    素原子を有するアルコールのアクリルエステルであるモ
    ノマーを約20〜約80モルパーセントより形成され、前記
    支持ポリマー及び前記エマルションポリマーはミセルの
    形状であり、前記支持ポリマーは前記エマルションポリ
    マーを前記ミセル内に保つよう界面活性剤として作用す
    るエマルションバインダーを約10〜約15重量％、 (2) 顔料及び／又は充填剤を約60〜約75重量％プラス前
    記顔料及び／又は充填剤を分散に保つに十分な界面活性
    剤、及び (3) 水を約９〜約18重量％プラス前記バインダーのエマ
    ルションを保ちかつ前記分散ポリマー封入粒子をエマル
    ション内に保つに十分なアンモニアを含む水性ペイン
    ト。
  4. 【請求項４】 前記顔料及び／又は充填剤が約68重量パ
    ーセント以上のレベルである、請求項３記載のペイン
    ト。
  5. 【請求項５】 (1) スチレンもしくは置換スチレンモノ
    マー及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸モノマーよ
    り形成される支持ポリマーを約20〜約40重量％並びにア
    クリル酸もしくは置換アクリル酸のエステル、所望によ
    りスチレンもしくは置換スチレンのモノマー、及び所望
    によりエマルションポリマーがアルカリ性水溶液に不溶
    性であるような十分少量のアクリル酸もしくは置換アク
    リル酸を含むエマルションポリマーを約60〜約80重量％
    含み、前記支持ポリマーは約50〜約250 の酸価を有し、
    前記支持ポリマー及び前記エマルションポリマーはミセ
    ルの形状であり、前記支持ポリマーは前記エマルション
    ポリマーを前記ミセル内に保つよう界面活性剤として作
    用するエマルションバインダーを約10〜約15重量％、 (2) 無色もしくは白色無機顔料及び／又は充填剤を約53
    〜約73重量％プラス前記無色もしくは白色顔料及び／又
    は充填剤を分散に保つに十分な界面活性剤、 (3) スチレンもしくは置換スチレンモノマー及びアクリ
    ル酸もしくは置換アクリル酸モノマーより形成される分
    散ポリマーを約1.5 〜約15重量％、 (4) 前記分散ポリマーにより封入された及び分散ポリマ
    ー内に分散された着色顔料粒子を約２〜約７重量％、及
    び、 (5) 水を約９〜約18重量％プラス前記バインダーのエマ
    ルションを保ちかつ前記分散ポリマー封入粒子をエマル
    ション内に保つに十分なアンモニアを含む水性ペイン
    ト。
  6. 【請求項６】 前記顔料及び／又は充填剤が約68重量％
    以上のレベルである、請求項５記載のペイント。
  7. 【請求項７】 (1) スチレンもしくは置換スチレンモノ
    マー及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸モノマーよ
    り形成される支持ポリマーを約20〜約40重量％及びアク
    リル酸もしくは置換アクリル酸のエステルを含むエマル
    ションポリマーを約60〜約80重量％含み、前記支持ポリ
    マーは約50〜約250 の酸価を有し、前記エマルションポ
    リマーは約20〜約80モルパーセントの８個以上の炭素原
    子を有するアルコールのアクリルエステルであるモノマ
    ー及び約20〜約80モルパーセントの４個以下の炭素原子
    を有するアルコールのアクリルエステルであるモノマー
    より形成され、前記支持ポリマー及び前記エマルション
    ポリマーはミセルの形状であり、前記支持ポリマーは前
    記エマルションポリマーを前記ミセル内に保つよう界面
    活性剤として作用するエマルションバインダーを約10〜
    約15重量％、 (2) 無色もしくは白色無機顔料及び／又は充填剤を約53
    〜約73重量％プラス前記無色もしくは白色顔料及び／又
    は充填剤を分散に保つに十分な界面活性剤、 (3) スチレンもしくは置換スチレンモノマー及びアクリ
    ル酸もしくは置換アクリル酸モノマーより形成され、約
    50〜約250 の酸価を有する分散ポリマーを約1.5 〜約15
    重量％、 (4) 前記分散ポリマーにより封入された及びポリマー内
    に分散された着色顔料粒子を約２〜約７重量％、及び、 (5) 水を約９〜約18重量％プラス前記バインダーのエマ
    ルションを保つに十分なアンモニアを含む水性ペイン
    ト。
  8. 【請求項８】 前記顔料及び／又は充填剤が約68重量％
    以上のレベルである、請求項７記載のペイント。
  9. 【請求項９】 水性ペイントの製造方法であって、 (1) アンモニア／水性媒体中のバインダー内のエマルシ
    ョンであって、前記バインダーがスチレンもしくは置換
    スチレンモノマー及びアクリル酸もしくは置換アクリル
    酸モノマーより形成される支持ポリマーを約20〜約40重
    量％及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸のエステ
    ル、所望によりスチレンもしくは置換スチレンのモノマ
    ー、及び所望によりエマルションポリマーがアルカリ性
    水溶液に不溶性であるような十分少量のアクリル酸もし
    くは置換アクリル酸を含むエマルションポリマーを約60
    〜約80重量％含み、前記支持ポリマーは約50〜約250 の
    酸価を有し、前記支持ポリマー及び前記エマルションポ
    リマーはミセルの形状であり、前記支持ポリマーは前記
    エマルションポリマーを前記ミセル内に保つよう界面活
    性剤として作用する、 (2) 無色もしくは白色無機顔料及び／又は充填剤を約53
    〜約73重量％プラス前記無色もしくは白色顔料及び／又
    は充填剤を分散に保つに十分な界面活性剤、 (3) 顔料を約0.5 〜約22重量％、前記顔料の約22〜約60
    重量％は着色顔料粒子であり、前記顔料の約40〜約80重
    量％はスチレンもしくは置換スチレンモノマー及びアク
    リル酸もしくは置換アクリル酸モノマーより形成される
    懸濁ポリマーであり、前記支持ポリマーは約50〜約250
    の酸価を有する、 (4) 所望の固体レベルを達成するに必要な水、及び (5) 前記懸濁ポリマーに封入された前記顔料粒子の懸濁
    及び前記エマルションバインダーのエマルションを保つ
    に必要なアンモニアを混合することを含む方法。
  10. 【請求項１０】 水性ペイントの製造方法であって、 (1) アンモニア／水性媒体中のバインダーのエマルショ
    ンであって、前記バインダーはスチレンもしくは置換ス
    チレンモノマー及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸
    モノマーより形成される支持ポリマーを約20〜約40重量
    ％及びアクリル酸もしくは置換アクリル酸のエステルを
    含むエマルションポリマーを約60〜約80重量％含み、前
    記支持ポリマーは約50〜約250 の酸価を有し、前記エマ
    ルションポリマーは約20〜約80モルパーセントの８個以
    上の炭素原子を有するアルコールのアクリルエステルで
    あるモノマー及び約20〜約80モルパーセントの４個以下
    の炭素原子を有するアルコールのアクリルエステルであ
    るモノマーより形成され、前記支持ポリマー及び前記エ
    マルションポリマーはミセルの形状であり、前記支持ポ
    リマーは前記エマルションポリマーを前記ミセル内に保
    つよう界面活性剤として作用する、 (2) 無色もしくは白色無機顔料及び／又は充填剤を約53
    〜約73重量％プラス前記無色もしくは白色顔料及び／又
    は充填剤を分散に保つに十分な界面活性剤、を含む水性
    ペイント、 (3) 顔料を約0.5 〜約22重量％、前記顔料の約22〜約60
    重量％は着色顔料粒子であり、前記顔料の約40〜約80重
    量％はスチレンもしくは置換スチレンモノマー及びアク
    リル酸もしくは置換アクリル酸モノマーより形成される
    懸濁ポリマーであり、前記支持ポリマーは約50〜約250
    の酸価を有する、 (4) 所望の固体レベルを達成するに必要な水、及び (5) 前記懸濁ポリマーに封入された前記顔料粒子の懸濁
    及び前記エマルションバインダーのエマルションを保つ
    に必要なアンモニアを混合することを含む方法。
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