JPH0873601A

JPH0873601A - アクリルゾル

Info

Publication number: JPH0873601A
Application number: JP23247594A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Ikegami; 幸弘池上; Toshihiro Kasai; 俊宏笠井
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-19
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: JP3437285B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低粘度で塗工性、塗膜の平滑性が良好なアク
リルゾルであり、これを用いた製品の焼却時に有毒ガス
が発生しないアクリルゾルを得ること。【構成】アクリル重合体として平均粒子径 0.1〜2.0
μｍのアクリル重合体粒子と平均粒子径 3.0〜50μｍの
アクリル重合体粒子とからなる混合物を可塑剤等と混合
したアクリルゾル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクリル重合体、可塑
剤、および充填剤からなるアクリルプラスチゾル、およ
び有機溶剤を加えたアクリルオルガノゾルに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、工業的に広く用いられているプラ
スチゾル組成物は、ポリ塩化ビニルパウダーと充填剤と
を可塑剤に分散させた塩ビゾル組成物を主成分としたも
のであり、さらに用途により、顔料、熱安定剤、発泡
剤、希釈剤などを該組成物に加えたプラスチゾル、また
は、オルガノゾルである。

【０００３】しかし、このような塩ビゾル組成物を含む
プラスチゾルを用いた関連製品は、地球のオゾン層の破
壊原因や、酸性雨の発生原因となるなど地球環境問題上
好ましくなく、さらに、その焼却時に塩化水素ガスが発
生し、焼却炉を著しく損傷させ、ダイオキシンという有
害物質を発生するといった難点を有しており、塩ビゾル
組成物に替わるこのような難点のないプラスチゾル組成
物の出現が待たれている。

【０００４】塩ビポリマーを含まないプラスチゾル組成
物として、特開昭５１−７１３４４号公報、特開昭５４
−１１７５５３号公報に示されるアクリル重合体を用い
たプラスチゾル組成物が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５１−７１３４
４号公報や特開昭５４−１１７５５３号公報に示された
プラスチゾル組成物は平均粒子径が、 0.1〜500 μｍの
範囲にあり、単一ピークの粒子径分布を有するアクリル
重合体を可塑剤に分散したアクリルゾルである。これら
のうち、平均粒子径が微細なアクリル重合体を含むアク
リルゾルは、アクリル重合体粒子の単位体積あたりの粒
子表面積が大きいため、初期粘度が高くなる。

【０００６】このようなアクリルゾルをコーティング用
の実用粘度とするためには、可塑剤量を多くしたり、希
釈用の有機溶剤を添加するなどの必要性が生じる。その
結果、このアクリルゾルのゲル化膜の表面には可塑剤が
ブリードアウトしたり、添加した有機溶剤がゲル化膜中
に残存し被膜特性を損なうといった不良が生じやすくな
る。

【０００７】一方、平均粒子径が大きなアクリル重合体
を含むアクリルゾルの初期粘度は、平均粒子径が微細な
アクリル重合体を含むアクリルゾルより低くなる傾向が
見られるものの、アクリルゾル中のアクリル重合体の均
一性が劣り、このアクリルゾルをコーティングした塗膜
のレベリング性は不良で凸凹の多いゲル化膜が形成され
好ましくない。また、塗膜の加熱によるゲル化に長時間
を要するためアクリルゾル塗工品の生産性の低下を招き
好ましくない。

【０００８】また、用いるアクリル重合体粒子の粒子径
によっては得られるアクリルゾルがダイラタンシーな流
動特性を示すものもあり、このようなアクリルゾルは、
コーティング特性が不適なものとなる。

【０００９】本発明者等は、アクリルゾルに含有させる
アクリル重合体の粒子径を種々評価した結果、粒子径分
布が単一ピークを有するアクリル重合体を用いてアクリ
ルゾルとした場合には、粘度の低減と良好なゲル化性能
の両方を満足したアクリルゾルを得ることはできないこ
とをつきとめた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上記課題を解決し得たアクリルゾルを得ることについて
鋭意検討した結果、粒子径分布が２ピーク以上のアクリ
ル重合体粒子を用いたアクリルゾルとすることにより、
上記課題を解決できることを見いだして本発明を完成し
た。

【００１１】すなわち、本発明の要旨とするところは、
アクリル重合体、可塑剤、充填剤を主成分とするアクリ
ルゾル組成物であって、平均粒子径が２つ以上の異なる
ピークを有するアクリル重合体粒子からなる混合物にて
構成されていることを特徴とするアクリルゾルにあり、
とくに該アクリル重合体が、（Ａ）平均粒子径が 0.1〜
2.0 μｍの範囲にあるアクリル重合体粒子20〜80重量％
と、（Ｂ）平均粒子径が 3.0〜50μｍの範囲にあるアク
リル重合体粒子80〜20重量％からなる混合物であること
を特徴とするアクリルゾルにある。

【００１２】本発明に使用するアクリル重合体粒子の組
成および製造方法は、アクリルゾルとした時の貯蔵安定
性が確保されればとくに限定されない。具体的には、例
えば懸濁重合法もしくは、乳化重合法により得た重合上
がりの溶液をスプレードライ法により、もしくは該溶液
に酸を加えるかまたは塩析によりアクリル重合体を凝固
し、この凝固物を乾燥させて粉体化することによってア
クリル重合体粒子を得ることができる。得られたアクリ
ル重合体粒子は粉砕もしくは分級により所望の粒度分布
に揃える必要がある。

【００１３】本発明のアクリルゾルに含有するアクリル
重合体は、平均粒子径が、２つ以上の異なるピークを有
するアクリル重合体粒子の混合物を用いているため、ア
クリルゾルの初期粘度の低粘度化と貯蔵安定性を確保
し、該ゾルより形成する塗膜のゲル化時間を短縮し、か
つ均一性の高いゲル化膜を形成することができる。

【００１４】とくに、平均粒子径が 0.1〜2.0 μｍの範
囲にあるアクリル重合体粒子と、（Ｂ）平均粒子径が
3.0〜50μｍの範囲にあるアクリル重合体粒子の組合せ
は、アクリルゾルの低粘度化と短時間で均一な被膜を形
成することができることから、生産性向上を実現できる
ため、必須成分である。

【００１５】ここで、平均粒子径が 0.1μｍ未満のアク
リル重合体粒子を用いて作ったアクリルゾルはその粘度
の低減効果が少ないばかりでなく、貯蔵安定性もよくな
い。また、アクリル重合体粒子の平均粒子径が細かすぎ
るため、アクリル重合体粒子を効率よく生産することが
困難である。

【００１６】一方、平均粒子径が 3.0〜50μｍの範囲外
で、 2.0μｍを越える範囲にあるアクリル重合体粒子
と、平均粒子径が 3.0〜50μｍの範囲にあるアクリル重
合体粒子との混合物、および平均粒子径が 0.1〜2.0 μ
ｍの範囲外で、 3.0μｍ未満の範囲にあるアクリル重合
体粒子と、平均粒子径が 0.1〜2.0 μｍの範囲にあるア
クリル重合体粒子との混合物を用いて作ったアクリルゾ
ルは、ほぼ単一粒子径分布を有するアクリル重合体とな
り、該アクリル重合体を含むゾル粘度の低減効果は発現
しない。

【００１７】また、平均粒子径が50μｍ以上のアクリル
重合体粒子と平均粒子径が 2.0μｍ以下の範囲にあるア
クリル重合体粒子の混合物を用いて作ったアクリルゾル
は、そのゲル化のための加熱時間が長くなりアクリルゾ
ル塗工品の生産性が低下し好ましくない。またこのアク
リルゾルより形成したゲル化膜に凸凹が発生し、平滑性
が不良となり好ましくない。

【００１８】アクリル重合体粒子の配合割合は、（Ａ）
平均粒子径 0.1〜2.0 μｍの範囲にあるアクリル重合体
粒子含量が20〜80重量％、（Ｂ）平均粒子径 3.0〜50μ
ｍのアクリル重合体粒子含量が80〜20重量％の割合にす
ることがよい。好ましい範囲としては（Ａ）平均粒子径
0.1〜2.0 μｍのアクリル重合体粒子が30〜70重量％の
範囲で、（Ｂ）平均粒子径 3.0〜50μｍのアクリル重合
体粒子は70〜30重量％の範囲である。（Ａ）平均粒子径
が 0.1〜2.0 μｍのアクリル重合体粒子の含有量が20重
量％未満のもの、もしくは、80重量％以上のアクリル重
合体を用いて作ったアクリルゾルは、その初期粘度の低
減効果は発現しにくい。

【００１９】アクリル重合体の組成は、アクリル重合体
粒子が使用する可塑剤に対し、室温では溶解することな
く分散状態を保持することができ、アクリルゾルの加熱
時には、短時間で溶解しゲル化膜を形成できれば、とく
に限定されるものではない。

【００２０】本発明で使用しうる可塑剤としては、使用
するアクリル重合体に対する溶解性と不溶性とのバラン
スが良好であればとくに限定されるものではない。一般
には、ジアルキルフタレート系可塑剤が多く使用されて
おり、とくにジオクチルフタレート、ジイソノニルフタ
レートは安価で工業的に好ましい。アクリル重合体と可
塑剤との混合比率は、アクリル重合体 100重量部に対し
可塑剤50〜500 重量部なる割合とするのが良い。

【００２１】本発明で使用しうる充填剤は、炭酸カルシ
ウム、バライタ、クレー、コロイダルシリカ、マイカ
粉、ケイソウ土、カリオン、タルク、ベントナイト、ガ
ラス粉末、砂、酸化および水酸化アルミニウム、三酸化
アンチモン、二酸化チタン、カーボンブラック、金属石
けん、染料、顔料などが挙げられる。好ましくは、アク
リル重合体100 重量部に対し充填剤50〜500 重量部の割
合とするのが良い。

【００２２】本発明のアクリルゾルには、さらに、希釈
剤として例えばミネラルターペン等の溶剤を加えてオル
ガノゾルとすることもできる。さらに目的に応じて各種
の添加剤を配合することもできる。例えば接着促進剤、
レベリング剤、タック防止剤、離型剤、消泡剤、発泡
剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃剤、香料等
を挙げることができる。

【００２３】本発明のアクリルゾルの適用方法として
は、ディップコーティング、ナイフコーティング、ロー
ルコーティング、カーテンフローコーティング等のコー
ティング法や、ディップモールディング、キャストモー
ルディング、スプラッシュモールディング、ローテーシ
ョナルモールディングなどの成形法のほか、浸漬法、刷
毛塗り塗装、スプレー塗装、静電塗装などの各種の方法
が使用できる。

【００２４】本発明のアクリルゾルを用いてゲル化膜を
形成するには、適当なゲル形成温度と処理時間が必要で
ある。具体的には、ゲル形成温度は70〜260 ℃の範囲
で、30秒〜30分間処理することにより、均一な被膜を形
成することができる。また、用途によってゲル化膜にさ
らに印刷、エンボス加工、発泡処理等を行なうこともで
きる。本発明のアクリルゾルは、塗料、インキ、接着剤
や、工業部品、玩具等の成型品など、様々な分野で適用
することができる。例えば、金属板に適用した場合には
防触金属板を得ることができる。

【００２５】以下に本発明を実施例を用いて説明する。
実施例中の、「部」は「重量部」を示す。

【００２６】

【実施例１】５リットルの４つ口フラスコに、水1251
部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（花王
（株）製：エマルゲン910 ）10.5部、過硫酸カリウム0.
75部を投入し、イソブチルメタクリレート250 部を加
え、窒素雰囲気中、180 rpm で攪拌しながら70℃で５時
間加熱重合した。さらにメチルメタクリレート578 部、
メタクリル酸６部、およびジアルキルスルホコハク酸ナ
トリウム（花王（株）製：ペレックスOTP ）５部の混合
物を加え、３時間加熱重合を行なった後、80℃に昇温し
１時間保持し、乳化重合を終了した。得られたエマルジ
ョンは、固形分40.2％であった。

【００２７】このエマルジョンをスプレードライヤーを
用いて粉体化し、平均粒子径15μｍのアクリル重合体粒
子（Ｂ）800 部を得た。このアクリル重合体粒子(B) 40
0 部を粉砕機（ターボ工業（株）製：ターボミルＴ−40
0 ）を用いて、回転数6000 rpmで粉砕を行い、平均粒子
径２μｍのアクリル重合体粒子（Ａ）350 部を得た。

【００２８】アクリル重合体粒子（Ｂ）400 部とアクリ
ル重合体粒子（Ａ）300 部を混合し、ジオクチルフタレ
ート700 部、炭酸カルシウム（竹原化学工業（株）製：
ネオライトＳＰ）560 部、およびミネラルターベン35部
を加えたところ、得られたゾルの粘度（25℃、東京計器
（株）製：Ｅ型粘度計）は1700 cpsであった。このゾル
をブリキ板にナイフコーターを用いて100 μｍ厚に塗布
し、200 ℃で30秒加熱すると均一なゲル化膜を形成し
た。このゲル化膜は、10℃に１週間保持しても可塑剤の
ブリードはなく、相溶性良好なものであった。

【００２９】

【実施例２，３および比較例１〜４】実施例１と同様の
方法によりアクリル重合体粒子を得、表１に示す配合比
でアクリル重合体粒子（Ａ）とアクリル重合体粒子
（Ｂ）を配合する以外は、実施例１と同様にアクリルゾ
ルの貯蔵安定性およびゲル化膜の評価を行なった。この
結果は表１に示す。

【００３０】

【実施例４，５および比較例５，６】実施例１と同様の
手法により表１に示す平均粒子径のアクリル重合体粒子
（Ａ）およびアクリル重合体粒子（Ｂ）を得、実施例１
と同様にアクリルゾルの貯蔵安定性およびゲル化膜の評
価を行なった。結果を表１示す。

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアクリル
ゾルは、これを用いた製品の焼却時に塩化水素ガスを発
生することがなく、低粘度なプラスチゾルおよびオルガ
ノゾルを得ることができ、かつ、平滑性の高いゲル化膜
を形成することが可能となり、その工業的意義は著大で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル重合体、可塑剤、充填剤を主成分
とするアクリルゾル組成物において、該アクリル重合体
が、平均粒子径が２つ以上の異なるピークを有するアク
リル重合体粒子からなる混合物にて構成されていること
を特徴とするアクリルゾル。
【請求項２】アクリル重合体が、（Ａ）平均粒子径が
0.1〜2.0 μｍの範囲であるアクリル重合体粒子20〜80
重量％と、（Ｂ）平均粒子径が 3.0〜50μｍの範囲にあ
るアクリル重合体粒子80〜20重量％からなる混合物であ
ることを特徴とする請求項１記載のアクリルゾル。
【請求項３】アクリル重合体100 重量部に対し、可塑剤
50〜500 重量部、および充填剤50〜500 重量部を含有し
てなる、請求項２記載のアクリルゾル。