JPH08113736A - 塗料用タレ防止添加組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗料に優れたタレ性、貯蔵安定性、加熱安定
性、耐候性、耐光性、耐水性、チキソトロピー性を与え
る塗料用タレ防止添加組成物を提供する。 【構成】 粘土鉱物を水に懸濁分散させた後、非膨潤性
物質を分離して懸濁液を作り、これにフミン酸またはそ
の塩類から選ばれた一種もしくは二種以上を混合して溶
解し、アルカリ性に調整して、充分に攪拌して得られる
均一な懸濁液またはその懸濁液を乾燥させたものからな
る塗料用添加組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築用、木材用等の水
性塗料に添加されるタレ防止のための組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗料に望まれる特性としては、塗り上が
りの塗膜が美しいだけでなく、塗装が容易であること、
すばやく乾燥し塗膜が硬化すること、タレることなく仕
上がること、臭気がないこと等を挙げることができる。
塗料には、用途によって、多くの種類がある。例えば、
建築用、石材用、木材用、金属用、自動車用、船舶及び
船底用等の塗料である。塗料製品の安定性を維持するた
め、増粘剤、顔料の分散剤、その他塗料の目的に合わせ
た添加剤が添加され、より良い塗料製品に改善されてい
る。

【０００３】これらの塗料は、はけ塗り、ロール塗り、
吹き付け等の方法により、目的物に塗装される。その際
に問題となるのが、塗膜の形成と塗膜のタレについてで
ある。塗料の善し悪しは、塗膜の形成性とタレの起きな
いことで判断されると言っても過言ではない。それだけ
に、塗布した際の塗料のタレ防止は、重要な課題であ
る。このタレ現象が発生すると、塗膜に凹凸が生じ、塗
布面の仕上がりが不良となり耐候性、耐水性、耐熱性等
の特性が低下して、塗膜の耐久性にとって致命傷とな
る。

【０００４】この塗膜のタレを防止するに従来、塗膜タ
レ防止剤、塗膜を早く乾燥するための乾燥剤等を添加
し、改善を図っている。タレ防止剤としては、粘土鉱
物、有機ベントナイト、ひまし油、脂肪酸アミド、高級
脂肪酸、低分子の樹脂類等が知られている。これらのタ
レ防止剤は、塗料の増粘、ゲル化、顔料の沈降防止等の
効果があり、これらの特性によりタレを防止するものと
考えられている。

【０００５】また、これらの添加剤の特性としては、塗
料を塗布する際には粘性が低いこと、塗布後は塗膜の粘
性が高くてタルミを生じないことが要求される。これら
の特性を備えた添加剤を用いることによって、塗布面を
滑らかに、均一に仕上げることができる。これらのタレ
防止剤のうち、粘土鉱物及び有機ベントナイトは、無機
材料であることから、塗布面が長時間自然環境に暴露さ
れても変質することが非常に少ない、優れた添加剤であ
る。

【０００６】粘土鉱物は、水系の塗料に使用されてはじ
めて膨潤効果を発揮する。しかし、多くの粘土鉱物は、
水中での膨潤性が高いために、水を吸収し過ぎて塗膜に
悪影響を及ぼすことが多い。また、有機ベントナイト
は、有機液体、例えば、有機溶媒、油等の液体中でなけ
れば膨潤性を発揮することができない。したがって、水
系塗料の中では膨潤せず、タレ防止の効果を奏しない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に、最近の地球環
境の保全に対する関心の高まりから、有害物質や有害性
の高い物質の使用及び放出等に対する規制が年々厳しく
なる傾向にある。塗料においても、有害性の高い溶剤を
使用した油系塗料は、規制の対象になる可能性が高い。
しかし、この油系塗料の特徴は、仕上がりの良さ、簡易
な塗布方法、視覚上の高級感等の利点があり、まだまだ
その需要は多いものと思われる。一方、水系塗料は、ま
だ、解決しなければならない問題があるものの、相当、
油系塗料の特性に近づいてきている。

【０００８】本発明者らが着目したのは、無機質タレ防
止剤である粘土鉱物及び有機ベントナイトである。これ
らの物質は、自然界に長時間暴露されていても、紫外線
や空気中の酸素等による変質が非常に少ないことが経験
的に知られている。粘土鉱物とは、単に水簸を行って非
膨潤性の不純物を除去したものをいい、ベントナイトと
は、水簸した粘土鉱物をいう。有機ベントナイトとは、
水簸した粘土鉱物にアミド類の有機陽イオンを反応させ
て得られる複合物をいう。水簸した粘土鉱物は、水系塗
料用添加剤としては、膨潤効果、増粘効果、チキソトロ
ピー効果、タレ防止効果は期待できるが、塗膜の耐候
性、耐水性等の効果は期待できない。

【０００９】一方、有機ベントナイトは、油系塗料添加
剤として、増粘効果、タレ防止効果等は期待できるもの
の、水系塗料添加剤としてはその効果を期待できない。
すなわち、従来から知られている水系塗料用の粘土鉱物
の塗料の添加剤は、その目的に対応する増粘効果、タレ
防止効果はあるが、それ以外の効果、例えば、塗膜の耐
熱性、耐候性、耐水性等の向上については、期待できな
い。したがって、これらの効果を得るためには、塗膜の
耐熱性、耐候性、耐水性等の向上の効果を有する別の添
加剤を併用することになる。しかし、併用によって、塗
料の組成が複雑になり、塗料の安定性を損なう場合が多
い。そのために、さらに、塗料の安定剤の添加が必要と
なることがある。

【００１０】このように、塗料の組成を複雑にすること
は、好ましいことではなく、塗料製品の安定性、塗膜の
安定性等に悪影響を及ぼすことになる。これに対して本
発明は、水系塗料のタレの防止効果が大きく、かつ塗膜
の耐熱性、耐候性、耐水性等の向上に優れた効果を発揮
する塗料用添加組成物を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、粘土鉱物を水
に懸濁分散させた後、非膨潤性物質を分離して懸濁液を
作り、これにフミン酸またはその塩類から選ばれた一種
もしくは二種以上を混合して溶解し、アルカリ性に調整
して、充分に攪拌して得られる均一な懸濁液またはその
懸濁液を乾燥させたものからなる塗料用添加組成物を提
供する。以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明品は、粘土鉱物にフミン酸を吸着さ
せた組成物からなる。その製造方法は、まず、粘土鉱物
を水に混合し、静置し、非膨潤性物質を沈降させて分離
除去し、膨潤した粘土鉱物の懸濁液を作成する。得られ
た懸濁液に水溶性のフミン酸またはその塩を添加して溶
解した後、アルカリ性に調整し、充分に攪拌あるいは粉
砕（湿式粉砕）しながら、均一に分散させる。均一に分
散させた懸濁液、またはこの懸濁液を必要に応じて濾過
した濾液を、そのまま液体製品とするかまたは乾燥粉末
化した製品とする。この粘土鉱物とフミン酸とからなる
懸濁液は、スプレー乾燥、ドラム乾燥等の方法によって
粉末化し、塗料添加剤として用いる。また、使い方によ
っては粉末化する必要のない場合があり、その場合に
は、懸濁液をそのまま塗料用添加剤として用いることが
できる。粘土鉱物にフミン酸を吸着させることにより、
粘土鉱物の膨潤を抑制し、分散性を向上させ、チキソト
ロピー性を向上させる等の効果があり、さらに、塗料の
タレ防止、塗料中の顔料の分散性の向上、顔料の密着防
止能の向上、ゲル化形成能の向上、重質顔料の沈降防
止、塗膜の耐熱性、耐候性、耐水性等の大幅な向上の効
果が期待できる。

【００１３】さらに具体的に説明すると、粘土鉱物を３
〜８重量％含有する懸濁液を作り、充分に粘土鉱物を膨
潤させる。さらに非膨潤性の物質を遠心分離、沈降分離
等の方法によって除去する。この非膨潤性物質の分離後
に、水溶性のフミン酸またはその塩類を粘土鉱物１００
重量部に対して０．２〜３０重量部の割合となるまで徐
々に添加し、フミン酸を溶解し、アルカリ性に調整す
る。アルカリ性に調整するには、アルカリ金属の水酸化
物や水酸化アンモニウム等を用いることができる。ｐＨ
は７．０より大であればよく、７．５以上、とくに８．
５以上が好ましい。また、粘土鉱物が変質しないように
ｐＨは１１を超えないことが好ましい。次いで、ホモジ
ナイザー等を用いて、粉砕混合し、均一に攪拌混合し、
フミン酸を吸着させた粘土鉱物の懸濁液とする。得られ
た懸濁液は、粉霧乾燥、ドラムドライヤー等を用いて乾
燥粉末化する。乾燥粉末化する必要のないものは、その
まま塗料用添加剤とし、用いることができる。

【００１４】ここで用いる粘土鉱物としては、膨潤性の
高い天然スメクタイトや合成スメクタイト類、天然カオ
リンや合成カオリン類、ハロイサイト、タルク、天然雲
母や合成雲母類、ケイ藻土等がある。フミン酸は、石
炭、褐炭、亜炭等の石炭類若しくはこれらを硝酸以外の
酸化剤で酸化分解して得られる分解物、または土壌等か
らアルカリ水溶液等を用いて抽出して得られる、酸に不
溶でアルカリに可溶な不定形の高分子有機酸である。フ
ミン酸は、例えば、ＣＨまたはＣＨＡ（株式会社テルナ
イトの商品名）フミン酸等として市販されている。な
お、本発明で用いるフミン酸は、褐炭、亜炭等の若年炭
類を硝酸で酸化分解して工業的に得られるニトロフミン
酸（再生フミン酸）とは、区別されるべきものである。
以下、実施例により説明する。

【００１５】

【実施例】実施例１〜６ 天然スメクタイトの６％懸濁液を作り、１２時間静置
し、非膨潤性鉱物を沈降させて分離した。この懸濁液の
固形分濃度を測定し、この懸濁液の固形分、すなわちベ
ントナイト１００重量部に対して、フミン酸（ＣＨ−０
２：株式会社テルナイトの商品名）を各々０．５、５．
０、１０．０、１５．０、２０．０、２５．０重量部添
加して、ホモジナイザーで攪拌懸濁し、粉霧乾燥し、粉
末状の塗料用添加剤を得た。

【表１】

【００１６】応用例１〜６、比較例１、２ 上記の塗料用添加剤を用い、表２の組成割合にしたがっ
て塗料を製造した。応用例１〜６で用いた塗料用添加剤
は、各々実施例１〜６で得たものである。表２中、顔料
としてチタン白を、樹脂として５０％濃度のアクリル系
エマルジョンを、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ
を、その他として防カビ剤、湿潤剤等を用いた。比較例
として、本発明品に替えて、比較例１ではオプチゲルＣ
Ｌ（日産ガードラー触媒株式会社の商品）、比較例２で
はチキソピー（協和化学工業株式会社の商品）を用いて
同様に試験した。このオプチゲルＣＬ及びチキソピー
は、粘土鉱物である。

【表２】

【００１７】実施例２で得られた塗料を用い、表３に示
す試験項目毎に試験を行った。その結果を表３に示す。

【表３】

【００１８】表３中の試験項目について、以下説明す
る。タレ性 表３中の数値は、ウェット塗膜の流れが発生しない塗膜
厚さ（単位：μｍ）である。タレ性（たるみ性）は、サ
グテスターを用いて試料を試験片に塗装し、試験片を直
ちに垂直に立てて、塗布試料層の厚さによって、塗料の
流れ（タレ）を目視で観察する。３０分後の異常のない
最大膜厚を求める。

【００１９】貯蔵安定性 常温における貯蔵安定性は、試料を１週間貯蔵した後、
使用に適する状態を保っているかを調べる。評価は、容
器の中での状態、塗装作業性、塗膜の外観等を貯蔵前と
後とで比較する。すなわち、貯蔵後に試料に薄め液を加
えて、貯蔵前の粘度と同じにする場合に、使用した薄め
液が２倍量を超えないときは、「安定である」とする。

【００２０】加熱安定性 加熱安定性については、塗装した試験片を恒温槽の中で
５０℃で２０時間以上加熱し、加熱前後における塗膜の
膨れ、割れ、はがれ等がないかどうか、および、変色、
つやの変化、粘着の程度の差を観察する。これらの変化
が大きくないときは、「加熱しても外観が変わらない」
とする。

【００２１】耐候性 耐候性については、試料を試験台に取り付け、屋外で暴
露試験を行なって、実施例の試料と比較例の試料を比較
する。

【００２２】耐光性 耐光性については、水銀ランプを用いて、塗膜に光を照
射し、２０時間毎に観察する。累計照射時間を最長１０
０時間とした。見本品と比較することによって評価す
る。

【００２３】耐水性 耐水性については、試料を塗装した試験片を水に浸し
て、塗膜の変化を調べる。一定期間水に浸した試験片２
枚を取り出し、直後及び２時間放置後に観察する。直後
には、しわ、膨れ、割れ、はがれがないかを観察する。
２時間放置後には、直後の試験片と比べ、つやの変化、
曇り、変色、白化等の異常がないかを観察する。

【００２４】チキソトロピー性 シアロメーターを用いて、長さ８９ｍｍ、内径３６ｍ
ｍ、重さ５ｇのジュラルミン製シアロメーターチューブ
を、静置した塗料中に立て、このチューブが６０秒で沈
む状態から判定する。 チューブの１／４以下沈降した場合 チキソトロピー性 大 チューブの２／４程度沈降した場合 チキソトロピー性 中 チューブの３／４以上沈降した場合 チキソトロピー性 小 塗料のタレ防止のために好ましいチキソトロピー性は、
中以上である。

【００２５】応用例７〜１４、比較例３〜６ 実施例２、３の塗料用添加剤について、表４に示すよう
に添加量を変えて効果を調べた。応用例７〜１０では、
実施例２の塗料用添加剤を、応用例１１〜１４では、実
施例３の塗料用添加剤を用いた。比較例３、４では、塗
料用添加剤としてオプチゲルＣＬ（日産ガードラー触媒
株式会社の商品）を、比較例５、６では、塗料用添加剤
としてチキソピー（協和化学工業株式会社の商品）を、
各々用いた。このオプチゲルＣＬ及びチキソピーは、粘
土鉱物である。その結果を表５に示す。

【００２６】

【表４】 表４中、顔料としてチタン白を、樹脂として５０％濃度
のアクリル系エマルジョンを、分散剤としてポリアクリ
ル酸ソーダを、その他として防カビ剤、湿潤剤等を用い
た。

【００２７】

【表５】

【００２８】

【発明の効果】本発明の塗料用添加組成物を添加するこ
とによって、塗料中の顔料の分散性が向上し、また、塗
料のゲル化形成能が向上する。本発明の塗料用添加組成
物を含有する塗料は、タレ性、貯蔵安定性、加熱安定
性、耐候性、耐光性、耐水性、チキソトロピー性に優れ
る。本発明品を含有する塗料をコンクリート等の表面に
直接塗布することにより、コンクリート表面の保護にも
効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘土鉱物を水に懸濁分散させた後、非膨
   潤性物質を分離して懸濁液を作り、これにフミン酸また
   はその塩類から選ばれた少くとも一種を混合して溶解
   し、アルカリ性に調整して、充分に攪拌して得られる均
   一な懸濁液またはその懸濁液を乾燥させたものからなる
   塗料用添加組成物。