JPS5867766A - 水系塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水系塗料組成物、更に詳しくは、貯蔵安定性お
よび塗装作業性に優れる水系塗料組成物に関する。

従来の水溶性塗料やエマルション塗料では、塗膜形成成
分の樹脂を水中に溶解、乳化、分散させるために該樹脂
が低分子量のものに限定され、そのために形成塗膜の各
種性能が劣り、また塗装環境の変化により塗膜にタレ、
ワキ等の問題を生ずるという塗装作業性にも劣っていた
。この問題点の改良のために、例えば特開昭５０−６５
５３１号に開示の如く水溶性塗料またはエマルション塗
料に熱硬化性樹脂粉末とその硬化剤粉末を各別に混入分
散させる技術が提供されている。しかし、この技術にお
いて水溶性塗料を使用する場合には、粉末の分散性良好
で塗料の貯蔵時の沈澱発生を防止できるが、塗装時のタ
レが充分に改良できない。

またエマルション塗料を使用する場合には、粉末の分散
性や塗装時のタレを改良できるが、塗料貯蔵時の沈澱防
止は充分でなく、更に上記粉末との混合分散時にエマル
ション粒子が破壊されないように、該操作を低速で行わ
ざるを得す（例えばディスパーでは１０００〜３０００
ｒｐｍ以下）、そのために粉末の混合分散程度が良好で
なく、塗料とした場合の貯蔵安定性が悪く（例えば粉末
の沈澱、塗料表面のカワキを生じ）、また塗装作業性も
劣る。

本発明者等はかかる問題点を解決するために鋭意研究を
進めた結果、粉末エマルションを併用すればよいことを
見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の要旨は、粉末エマルションの存在下、樹
脂微粉末と水性樹脂溶液および／または水性樹脂エマル
ションとを水性媒体に分散させたことを特徴とする水系
塗料組成物に存する。

本発明で使用する粉末エマルションとは、自体公知のも
のであって、合成樹脂エマルションを噴霧乾燥などの方
法により乾燥し乾燥粉末としたものであり、加水して攪
拌混合することにより容易にエマルションに復元できる
ものである。ガラス転移点、軟化点の低い樹脂エマルシ
ョンについては、無機粉末（例ニジリカ、クレー）を凝
結防止のために入れた粉末エマルションを用いることが
望ましい。市販品としては、例えばヘキスト合成製「モ
ビニールパウダーＳＡ」、「モビニールパウダーＤＭ２
００Ｊが挙げられる。この粉末エマルジョンは、その樹
脂組成において後述の樹脂微粉末と相溶する樹脂から成
るものを使用することが、塗膜性能上好ましい。

本発明の樹脂微粉末とは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂
、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂、
セルロースアセテートブチレート樹脂等塗料一般に使用
される通常の熱硬化性や熱可塑性の樹脂の微粉末を使用
することができる。

この樹脂微粉末には、塗料一般に使用される硬化剤、顔
料、レベリング剤等の添加剤が必要に応じて配合されて
いてよい。一般には、樹脂微粉末は］Ｓ゛ 組成物を溶融混練などの方法により均一に混合して微粉
砕したものを用いるが、必要に応じて、樹脂微粉末と硬
化剤微粉末を各別に製造し、乾式混合したものでもよい
。粉末の粒度としては、１００ミクロン以下が好ましい
。

本発明の水性樹脂溶液および水性樹脂エマルションとは
、通常の水溶性塗料やエマルション塗料に使用される自
体公知のものであってよく、そのための樹脂としては例
えばエポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリエーテル樹脂、
酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸
ビニル−アクリル共重合体、アクリル樹脂、マレイン化
油、ポリブタジェン樹脂が挙げられる。これら水性樹脂
溶液と水性樹脂エマルションは必要に応じて顔料、その
他の添加剤Ｃ例：中和剤、分散剤）を含有していてよ（
、また水性樹脂溶液にあっては樹脂水溶化のための剤（
例：有機アミン類、有機酸類）を含有していてよい。ま
た、これら水性樹脂溶液ト水性樹脂エマルションは、目
的塗料組成物の系の安定性が維持され１つ樹脂相互間に
おいて相溶性を有する限りにおいて、各々単独のみなら
ず、２種以上混合してまたは両者組合わせて使用されて
よい。更に、これらの樹脂が上記粉体（Ａ）と相溶性を
有することが必要ではあるが、架橋反応性は有していて
もよくまた有していなくてもよい。

本発明において、上記粉末エマルションと樹脂微粉末と
水性樹脂溶液および／または水性樹脂エマルションとは
、それらの固形分重量比において、（１）水性樹脂溶液
を使用する場合は、樹脂微粉末：（粉末エマルション＋
水性樹脂溶液）が６０：４０〜９９．５：０．５であり
、（２）水性樹脂エマルションを使用する場合は、樹脂
微粉末：（粉末エマルション＋水性樹脂エマルション）
が５５：４５〜９９．５：０．５であり、（３）水性樹
脂溶液と水性樹脂エマルションを使用する場合は、樹脂
微粉末＝（粉末エマルション＋水性樹脂エマルション土
水性樹脂溶液）が５５：４５〜９９．５　：　０．５で
ある割合で使用することが望ましい。但し、この場合、
粉末エマルションが固形分全体の０．３％（重量％、以
下同様）以上、３５％以下であり、（水性樹脂エマルシ
ョン＋水性樹脂溶液）が固形分全体の０．２％以上で使
用することが好ましい。なお、粉末エマルションの量が
過少である場合、水性樹脂エマルションが使用されると
高速で樹脂微粉末との混合分散時にエマルション破壊を
起こし、また水性樹脂溶液が使用されると塗装作業性が
水性樹脂溶液による効果しか得られないため、塗装時の
タレ性の改良が充分得られなく、水性樹脂エマルション
、水性樹脂溶液も使用量が少ない場合、塗装作業性、貯
蔵安定性等の性能が劣る。また、粉末エマルションの量
が過剰であ乞場合、低分子量の樹脂が多くなるので性能
低下になる。また、樹脂微粉末の量が過少であると、低
分子量の樹脂が多くなるので性能低下になり、また逆に
過剰であると樹脂微粉末の混合分散不良、塗料貯蔵時の
樹脂微粉末の沈澱を生じ易く、塗装時のガン先端に付着
した塗料がカワキを生じ、それが被塗物へ付着すること
により生ずるブツが出易くなる傾向がある。

更に、上記口つの塗膜形成成分はそれらの固形分合計量
１００部（重量部、以下同様）に対して水性媒体９００
〜４０部となる割合で使用すればよい。当該割合は通常
の塗料、特にスラリー状水分散塗料において一般に採用
される条件に基づいて適宜選定されてよい。

上記水性媒体としてはイオン交換水が好ましく、必要に
応じて少量の水可溶性有機溶剤（例；メタノール、エタ
ノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチ
レングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエ
チルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、ジ
メチルホルムアミド）を混入していてよい。

上述の各塗膜形成成分を水性媒体に混合分散して目的塗
料組成物を得るには、通常の分散手段（例：ディスパー
、ゲートミキサー）を使用して常法に従って実施されて
よい。例えば、（ａ）上述の全塗膜形成成分を同時に水
性媒体に混入分散してよ＜　、　（ｂ）樹脂微粉末と粉
末エマルションを通常の混合機（例：ヘンシェルミキサ
ー、ブレンダー）にて乾式混合し、この混合物を水性樹
脂溶液および／または水性樹脂エマルションまたはそれ
らと水性媒体との混合液に混入分散し、この分散液に必
要に応じて次いで水性媒体を混入すればよく、（Ｃ）上
記乾式混合物を水性媒体に混入分散し、次いでこの分散
液に水性樹脂溶液および／または水性樹脂エマルション
を混入すればより、（ｄ）粉末エマルションと水性樹脂
溶液および／または水性樹脂エマルションを水性媒体に
混入分散し、次いでこの分散液に樹脂微粉末を混入分散
すればよい。

以上のようにして得られる本発明塗料組成物は貯蔵安定
性および塗装作業性に優れるスラリー状水分散塗料であ
る。

次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明
する。部とあるは重量部を意味する。

実施例１〜８および比較例１ 内容量２１の内面塗装缶に第１表に示す所定量のイオン
交換水、粉末エマルションおよび水性樹脂エマルション
を入れ、ディスパーにて１００゜ｒｐｍで５分間攪拌し
た。次いでこの１中に同表に示す所定量の樹脂微粉末を
入れ、ガラス棒にて攪拌した後、ディスパーにて１１０
０Ｏｒｐで１０分間攪拌することにより、スラリー状水
分散塗料を得た。

これらのスラリー状水分散塗料の特性を第１表に示す。

表中、Ａは粉末エマルション、Ｂは樹脂微粉末、Ｃは水
性樹脂エマルションを意味する。

なお、 ■ヘキスト合成製粉末エマルション（特殊共重合樹脂）
。

■ヘキスト合成製粉末エマルション（変性酢酸ビニル樹
脂）。

■大日本４　／−［ＪｒＶＯＮＣＯＡＴ　ＭＡ−１９５
Ｊ、固形分５０Ｗ【％。

■大日本インキ製「ＶＯＮＣＯＡＴ　　６６５５Ｊ、固
形分５０Ｗ【％。

■エポキシ樹脂（シェル化学製［エピコート１００４Ｊ
）１００部、ジシアンジアミド６部、２−メチルイミダ
ゾール１部、酸化チタン（石゛原産業製［チタンＲ−８
２０Ｊ）３０部およびレベリング剤（モンサンド製［モ
ダフローＪ）１部をヘンシェルミキサーで混合し、ブス
コニーダ−（スイス、ブス社製ｒＰＲ−４６Ｊ）で１０
０℃で溶融混練し、平均粒径２５ミクロンに機械粉砕し
た粉末。

■ポリエステル樹脂（スキャド製［スキャドナールＰ−
２０６５４）５０部、エポキシ樹脂［エピコート１００
４」５０部、酸化チタン［チタンＲ−８２０Ｊ３０部お
よびレベリング剤（ＢＡＳＦ製［アクロナール４ＦＪ）
１部をヘンシェルミキサーで混合し、ブスコニーダ−「
ＰＲ−４６４で１００℃で溶融混練し、平均粒径２５ミ
クロンに機械粉砕した粉末。

■塗料を直径３σ、高さ１０側の容器に入れ、ふたをし
て２５°Ｃにて貯蔵する。１週間後に沈澱の高さを測定
し、（Ｘｃｍ／１０ｃｍ）Ｘ１００に）により沈澱量を
求める。

■塗料固形分沈澱量の測定と同一条件で塗料を貯蔵し、
そのときの塗料液面の状態を目視にて判定する。

◎：初期の状態と変りなく、なめらかな液面。

×：液面が一部乾燥し、粉末が露呈している。

■塗料５００ｙを内容量１１の内面塗装缶に入れ、ディ
スパーにて１１０００Ｑｒｐにて５分間攪拌したＱその
後■の塗料固形分沈澱量測定と同一条件にて測定する。

実施例９〜１７および比較例２〜３ 内容量２１の内面塗装缶に第２表に示す所定量のイオン
交換水、粉末エマルションおよび水性樹脂溶液（および
水性樹脂エマルション）を入れ、ディスパーにて１１０
０Ｏｒｐで５分間攪拌した。

次いでこの中に同表に示す所定量の樹脂微粉末を入れ、
ガラス棒にて攪拌した後、ディスパーにて１１００Ｏｒ
ｐで１０分間攪拌することにより、スラリー状水分散塗
料を得た。

これらのスラリー状水分散塗料の特性を第２表に示す。

表中、Ｄは水性樹脂溶液を意味し、Ａ、ＢおよびＣは前
記と同意義。

なお、 ［相］大日本インキ製「ウォーターゾールＳ−１２３」
、固形分５　Ｑ　ｗｔ％。

０リン酸亜鉛処理を施した０、８順厚さ×９０Ｍ幅Ｘ３
００Ｉａ＋長さの５ｐｃ−１鋼板を垂直に吊し、この上
にワイダー６１（岩田塗装機製造塗装ガン、口径α８寵
）を用いて、５Ｋｇ／ｃｄの圧力で塗料を吐出し、各膜
厚の水準での塗板を作成する。これを′１７０℃×３０
分間乾燥機で焼付け、タレを生じた最低の膜厚を測定し
、タレ限界膜厚とする。

＠塗料５００ｙを内容量１１の内面塗装缶に入れ、ディ
スパーにて１１０００Ｏｒｐにて５分間攪拌した。その
後■の塗料のタレ限界膜厚と同一条件にて測定する。

特許出願人　日本ペイント株式会社 代理人弁理士青山　葆（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉末エマルションの存在下、樹脂微粉末と水性樹脂
   溶液および／または水性樹脂エマルションとを水性媒体
   に分散させたことを特徴とする水系塗料組成物。 ２、水性樹脂溶液を使用した上記第１項の組成物。 ３、水性樹脂エマルションを使用した上記第１項の組成
   物。 ４、水性樹脂溶液および水性樹脂エマルションを使用し
   た上記第１項の組成物。 ５、樹脂微粉末：（粉末エマルション＋水性樹脂溶液）
   か固形分重量比において６０　：　４０〜９９．５　：
   　０．５である上記第２項の組成物。 ６、樹脂微粉末：（粉末エマルション＋水性樹脂エマル
   ション）が固形分重量比において５５：４５〜９９．５
   　：　０．５である上記第３項の組成物。