JPS62267372A - 高顔料体積濃度の塗料組成物 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は水性のエマルション型塗料に関するものであ
り、塗料製造業に於いて利用されろ。

（従来の技術） 従来、水性のエマルション型塗料に於ける組成は、「塗
料の選び方・使い方」植木憲二著、日本規格協会発行の
Ｐ、４〜Ｐ、７によれば、通常、顔料体積濃度（Ｐ　Ｖ
　Ｃとも言う。）の点から観た場合、バインダーとして
の合成樹脂エマルションが顔料を保持できるようにＰＶ
Ｃはその限界と呼ばれるＣＰＶＣ（限界顔料体積濃度）
以下に於いて配合されていた。

これは、このｃｐｖｃを越えた塗料配合とした場合、塗
料として用いた後の塗膜の耐久性、即ち耐候性、耐水性
、耐アルカリ性などにおいて問題が生じやすいというこ
とがあった。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の塗料では、安定した品質を得る為にその配合はバ
インダー分を充分に用い、その為に原材料の価格が必然
的に高くなってしまう点にある。

（問題点を解決するための手段） この発明では、従来の塗料配合ではＰＶＣを観た場合、
ｃｐｖｃ以下であったものをＰＶＣＯ値で７０％〜９０
％にＰＶＣを採り、かつ、この塗料に用いる合成樹脂エ
マルションの種類、性状並びに顔料の構成を下記のよう
に決めた。

まず、合成樹脂エマルションの組成がビニル系であり、
特にアクリル酸エステル単独、または酢酸ビニル、Ｖｅ
ｏｖａ、スチレン、アクリロニトリルとの共重合による
ものであること、 次に、この合成樹脂エマルションが乳化剤を使用して製
造されたものであること、 更に、この合成樹脂エマルションの平均粒径が０．０５
μ〜０．５μであること、 体質顔料を含む顔料の主成分として、酸化チタンと重質
炭酸カルシウムを含み、その組成比が５＝９５〜８０：
２０であることにある。

上述の要件の個々について下記に説明する。

ＰＶＣに於いて７０％〜９０％としてのは、低兼化の為
であり、７０％以下では従来の塗料と同様になってしま
うし、９０％以上では要求される性能を満たす塗料か得
られない。

エマルションの樹脂組成に於いて、ビニル系特にアクリ
ル系と呼ばれるアクリル酸エステル単独、または酢酸ビ
ニル、　Ｖ　ｅｏｖａ、スチレン、アクリロニトリルと
の共重合によって得られるものがよい。

他種組成物であるゴム系の５ＢＲ（スチレン−ブタジェ
ン系共重合体）、Ｎ　Ｂ　Ｒ（アクリロニトリル−ブタ
ノエン共重合体）、Ｍ　Ｂ　Ｒ（メチルメタクリレート
−ブタジェン共重合体）の他、塩化ビニル、酢酸ビニル
、ポリエチレン、エチレン、酢酸ビニル共重合体ではこ
の発明に於ける高いＰＶＣでの性能発現がない。

合成樹脂エマルションを製造した場合、乳化剤を使用し
た商品とソープフリーと呼ばれる乳化剤を使用しない製
品があるが、この発明では、乳化剤使用のエマルション
に限られる。ソープフリーエマルンヨンの場合、高いＰ
ＶＣの塗料ては現状温冷繰り返し試験に良い塗料が得ら
れなかった。

合成Ｉａｔ脂エマルションの性状の１つに粒径があるが
、通常この測定は遠心沈降法、電子顕微鏡写真法、光散
乱法１石けん滴定法によるしのであって、平均粒子径で
表現されることが多い。この発明に使用されるエマルシ
ョンの粒径を０．０５μ〜０．５μとしたのは、これよ
り小さいものを使用した時には耐水性能が悪化する。こ
れより大きいものを使用した時には高顔料体積ａ度にお
ける所定の性能発現がないからである。この発明では粒
径測定を電子顕微鏡写真法に依った。

更に、この塗料中における体質顔料を含む顔料として、
酸化チタンと重質炭酸力ルンウムを含み、その構成化が
５：９５〜８０・２０であることが必要である。この構
成が酸化チタンが所定の割合より少ないと、塗料として
の隠蔽力が不足するようになる。逆に酸化チタンの割合
が所定の値より大きいと顔料の比表面積が大きくなり、
また、顔料の粒度分布が最密充填をとりにくくなり、高
顔料体積濃度での物性が出にくくなる。

この発明に於ける顔料として酸化チタンと重質炭酸カル
シウムを要件としたが、通常塗料に用いるタルク、クレ
ー、亜鉛華、珪石粉、各種着色顔料を併用することら可
能である。

（作　用） この発明によれば、高顔料体積濃度においてら上述の構
成の組み合せである時には、耐久性、即ち耐候性、耐水
性、耐アルカリ性などに優れた性能の塗膜を与えること
ができる。

それぞれの作用として考えられるのは、乳化剤使用のエ
マルションはソープフリーエマルンヨンに比べ塗料の安
定性をより良くする。粒径として０゜０５μ〜０５μで
ある時、平均粒径が０２μ〜０．５μ位の酸化チタンや
１〜３μ位の重質炭酸カルシウムを固定しやすい作用が
ある。顔料としである酸化チタンは隠蔽力を与えろ作用
があり、重質炭酸カルシウムはＰＶＣを高める時に低兼
化を与え、粒径を選択するのが容易である。

（実施例） この発明の実施例および比較例として下記の第１表に示
す塗料組成物を作成し試験に供した。

実施例１として、合成樹１１Ｍエマエマルション日本イ
ンキ化学工業社製のスチレン・アクリル共重合から成る
ものを用いた。このエマルションの粒径としては０１５
μであった。

この実施例１の配合としては、 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２４０
　重量部潤滑剤１分散剤　　　　　　　　　　１０重量
部酸化チタン　　　　　　　　　　　６２重量部重質炭
酸カルシウム　　　　　　４８０重量部合成樹脂エマル
ンヨン （Ｎ　Ｖ−５５％）　　　　　　１１５重量部消　　泡
　　剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｌ　
重量部増粘剤、粘度調整剤　　　　　　　　　４重量部
防腐剤、防黴剤　　　　　　　　　　０．５重量部防凍
剤、成膜助Ｉ！ｌｌＩ２５重量部 とした。この塗料のＰＶＣは計算値で７５．３％である
。

上記の配合成分を第１表では水をＡ成分、潤滑剤。

分散剤をＢ成分、酸化チタンをＣ成分、重質炭酸カルシ
ウムをＤ成分、合成樹脂エマルションをＥ成分、消泡剤
をＦ成分、増粘剤、粘度調整剤をＣ成分、防腐剤、防黴
剤をＨ成分、防凍剤、成膜助剤をＩ成分として示し１こ
。

また、実施例２ではＥ成分の合成樹脂エマルションに昭
和高分子社製のアクリル酸エステル共重合体から成るし
のを用いた。このエマルションの宇立径は０．１μであ
った。

この実施例２の配合としては、 水　　　　　　　　　　　　２５０重量部潤滑剤１分散
剤　　　　　　　　　　１０重量部酸化チタン　　　　
　　　　　　　６２重量部重質炭酸カルシウム　　　　
　　４８０重量部合成樹脂エマルション （ＮＶ＝５０％）　　　　　　９６重量部消　泡　剤　
　　　　　　　　　　　１重量部増粘剤、粘度調整剤　
　　　　　　　４重量部防腐剤、防黴剤　　　　　　　
　　　０５重量部防凍剤、成膜助剤　　　　　　　　　
２５重量部とした。この塗料のＰＶＣは計算値で８０．
０％である。

実施例３は、実施例２と同じエマルションを用いて、Ｃ
成分、Ｄ成分の量を変化させたしのであり、この塗料の
ＰＶＣは、計算値で３００％である。

比較例１に用いた合成樹脂エマルションはソープフリー
型のアクリルエマルションであった。このエマル７ョン
の粒径は０．２μであり、固形分は５０％であった。ま
た、この塗料のＰＶＣは、計算値で７７０％である。

比較例２ではＥ成分に酢酸ビニル・Ｖ　ｅｏｖａ共重合
体による、乳化剤使用型の合成樹脂エマルションを用い
た。このエマルションの粒径は１．０μであり、固形分
は５０％であった。また、この塗料のＰＶＣは計算値で
７７．０％である。

比較例３ではＥ成分に、スチレン・アクリル共重合体に
よる乳化剤使用型の合成樹脂エマルションを用いた。但
し、このエマルションの粒径は０゜０２μであり、固形
分は５０％であった。また、この塗料のＰＶＣは計算値
で７７．０％である。

比較例４では実施例１と同じエマルションを用いたが、
Ｄ成分を含まない配合であり、この塗料のＰＶＣは計算
値で７７．３％である。

比較例５では比較例４と同様に実施例１と同じエマルシ
ョンを甲い１こか、計算値によるＰＶＣ値が９５％とな
るように実施例１のＣ成分、Ｄ成分の量を変化させたも
のである。

第　　１　　表 これらの実施例、比較例の性能試験は、ＪＩＳＫ　　５
ｆ３６３に規定する坩水性、耐アルカリ性、ＪＩＳ　　
Ａ　　６９０９に規定する温冷繰返し試験、耐洗浄性試
験を行なった。尚、耐洗浄性試験ではプラノの往復を１
０００回とした。この試験結果を第２表に示す。

第　　２　　表 （発明の効果） 上記の試験結果からも解されるように、この発明の塗料
組成物はその高い顔料体積濃度においてもその塗膜性能
は実用上充分である。従って、塗料原価の低兼化および
塗膜付着固形分重量当りの塗料重量を小さくすることが
できる。

特許出願人　　　　　　菊水化学工業株式会社代表者　
遠　山　昌　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 乳化剤を使用して製造され、かつ、その樹脂組成がビニ
   ル系、特にアクリル酸エステル単独、または酢酸ビニル
   、Ｖ　ｅｏｖａ、スチレン、アクリロニトリルとの共重
   合による合成樹脂エマルションであり、更に、その平均
   粒径が０．０５μ〜０．５μであるらのをバインダーと
   し、これに主たる顔料である酸化チタンと重質炭酸カル
   シウムを５：９５〜８０：２０の比で含み、かつ、顔料
   体積濃度がＣＰＶＣ（限界顔料体積濃度）を越える７０
   ％〜９０％であることを特徴とする高顔料体積濃度の塗
   料組成物。