JPS6328112B2

JPS6328112B2 -

Info

Publication number: JPS6328112B2
Application number: JP55015077A
Authority: JP
Inventors: Teiichi Ito; Joji Aida; Toshio Ninomya; Satoshi Tanaka; Toshihiro Takada
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1988-06-07
Also published as: JPS56112973A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は骨材を含まない外装用フラツト塗料組
成物に関する。更に詳細には建材等の外装用塗料
の旧塗膜のチヨーキング面に、密着性良好で、し
かも塗膜形成後、良好なる耐候性を有する外装用
塗料組成物に関する。建築後、約10年以上経過した建築物外壁の多く
は、老化、退化し、チヨーキングしており、近年
これらの塗り替えの要求が非常に高まつている。
かかる建築物の塗り替え用塗料として既に溶剤型
塗料や水系塗料が試みられている。しかし溶剤型塗料についていえば、多量のシン
ナーを使用しなければならず、そのシンナーは大
気中に揮散し、大気汚染の原因になるという公害
上の間題を有しており、また省資源の立場からも
溶剤型塗料の使用は望ましくない環境になりつつ
ある。他方エマルジヨン塗料、水溶性塗料等の水系塗
料は上記のような旧塗膜へ直接塗装した場合、以
下にのべるような各種問題点を有する。例えば前
記エマルジヨン塗料を用いる場合には、耐久性は
良好であるがチヨーキング面に直接塗装すると下
地への浸透力が弱く密着性が悪いため、フクレや
剥離事故を起しやすい。そのためチヨーキング面
に溶剤型シーラーを塗装しておく必要があり、そ
のため溶剤臭気が問題になる。加えてシーラー塗
布という工程が余分に入るため、多くの時間、労
力を要し、極めて能率が悪い。また水溶性塗料を
用いる場合にはチヨーキング面への密着性は良好
であるが、耐水性、耐アルカリ性、耐候性などが
良くないため外装用としては好ましくない。このように旧塗膜へ直接塗装しても旧塗膜へよ
く密着し、しかも得られる塗膜は耐久性が大きい
という水系塗料は現在知られていない。本発明者等はチヨーキングした外装部分に溶剤
型シーラーなしで直接塗装しても密着性がよく、
しかも得られる塗膜は良好なる耐候性を有する塗
装系を鋭意研究した結果、チヨーキングした素地
にもよく密着し、塗膜形成後耐候性の良好な水系
外装用塗料を完成するに至つた。すなわち本発明は、 (a) 平均粒子径0.05μ以下のヒドロゾル樹脂
……100重量部（固形分） (b) 着色材（着色顔料）……５〜200重量部 (c) 充填材（体質顔料）……０〜150重量部及び (d) 水 ……100〜500重量部からなる外装用塗料組成物に関するものである。本発明に於て前記ヒドロゾル樹脂(a)としては、
アクリル酸エステル系ヒドロゾル樹脂、スチレン
アクリル酸エステル系ヒドロゾル樹脂など変性ア
クリル酸エステル系ヒドロゾル樹脂を用いること
ができる。即ち、該ヒドロゾル樹脂の構成モノマ
ーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ｎ―ブチル、アクリ
ル酸ｎ―ヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル
などのアクリル酸系モノマー、メタクリル酸、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ―ブチル、
メタクリル酸ヒドロキシエチルなどのメタクリル
酸系モノマー、スチレン、ビニルトルエン、ｐ―
スチレンスルホン酸、無水マレイン酸、およびマ
レイン酸エステル類、イタコン酸およびイタコン
酸エステル類、フマール酸およびフマール酸エス
テル類、シトラコン酸およびシトラコン酸エステ
ル類、アリルアルコールなどの重合性不飽和モノ
マーを使用することがきる。ヒドロゾルの代表的製造方法としては (1) 前記重合性不飽和モノマーを共重合したサス
ペンジヨンまたはエマルジヨン重合体をアンモ
ニアまたはアミン類で中和し、少量の親水性溶
剤を加える方法、 (2) 前記重合性不飽和モノマーを親水性有機溶剤
中で溶液重合し、アミン類などのアルカル物質
で中和後、水添加し相転換させる方法等が挙げられる。なお、ヒドロゾル樹脂は、平均粒子径が0.05μ
以下であることが必要であり、この範囲で該ヒド
ロゾル樹脂粒子がチヨーキング面の微細なクラツ
クや空孔へよく含浸するため、チヨーキング面の
下部まで固着することができ、密着性が良好とな
る。また、ヒドロゾル樹脂の酸価は５〜100が好ま
しく、５以下ではヒドロゾルの安定性が悪く、ま
た100以上では成膜後の耐水性等が低下する傾向
にあり、好ましくない。本発明の着色顔料(b)としては二酸化チタン、酸
化鉄、カーボンブラツク、フタロシアニンブルー
などの塗料に一般に使用されている無機系および
有機系着色顔料が使用出来る。その好ましい範囲
は(a)成分100重量部に対し５〜200重量部の範囲で
ある。その使用量が前記範囲の下限、すなわち５
重量部以下の場合には着色隠蔽力が不足するため
好ましくなく、一方その上限すなわち200重量部
以上の場合には、隠蔽力の著しい増加が認められ
ないのみならず、着色顔料が高価なため塗料価格
が高くなるので好ましくない。本発明の体質顔料(c)としては炭酸カルシウム、
タルク、クレー、硫酸バリウムなどの塗料に一般
に使用されている体質顔料が使用できる。体質顔
料(c)は増量材として、(a)成分100重量部に対し150
重量部程度まで使用出来、これ以上になると塗膜
の耐久性、下地への密着性が低下するため好まし
くない。本発明においては、さらに水を(a)成分100重量
部に対し100〜500重量部の範囲内で使用する。前
記範囲に於いて100重量部以下の場合には塗料を
均一に混和することが困難となり、また塗装作業
性が悪く、逆に500重量部以上の場合には塗膜の
乾燥性が悪くなり、かつタレが生じやすくなり、
また隠蔽力が低下するため好ましくない。本発明の別の態様においては、上記組成物中に
さらにチタンカツプリング剤(e)を添加することに
より着色材、充填材のぬれ分散性が改良出来、さ
らに塗膜の光沢性、隠蔽性、屋外耐候性をも改良
出来る。本発明で使用されるチタンカツプリング剤(e)と
しては、イソプロピルトリイソステアロイルチタ
ネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネー
ト、イソプロピルジイソステアロイルクミルフエ
ニルチタネート、イソプロピルジステアロイルメ
タクリルチタネート、イソプロピルジメタクリル
イソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ
ドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプ
ロピルジイソステアロイルアクリルチタネート、
イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネ
ート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフエー
ト）チタネート、イソプロピルトリｎ―ステアロ
イルチタネート、イソプロピル４―アミノベンゼ
ンスルホニルジ（ドデシルベンゼンスルホニル）
チタネート、イソプロピルトリクミルフエニルチ
タネート、イソプロピルジ（４―アミノベンゾイ
ル）イソステアロイルチタネート、イソプロピル
トリ（ジオクチルパイロホスフエート）チタネー
ト、イソプロピルトリ（オクチルブチルパイロホ
スフエート）チタネート、テトライソプロピルジ
（ジラウリルホスフアイト）チタネート、テトラ
オクチルジ（ジトリデシルホスフアイト）チタネ
ート、テトライソプロピルジ（ジトリデシルホス
フアイト）チタネート、テトラ（２，２ジアリル
オキシメチル―１ブトキシ）ジ（ジトリデシル）
ホスフアイトチタネート、ジイソステアロイルオ
キシアセテートチタネート、イソステアロイルメ
タクリルオキシアセテートチタネート、イソステ
アロイルアクリルオキシアセテートチタネート、
ジ（ジオクチルホスフエート）オキシアセテート
チタネート、４―アミノベンゼンスルホニルドデ
シルベンゼンスルホニルオキシアセテートチタネ
ート、４―アミノベンゾイルイソステアロイルオ
キシアセテートチタネート、ジ（ジオクチルパイ
ロホスフエート）オキシアセテートチタネート、
ジ（オクチルブチルパイロホスフエート）オキシ
アセテートチタネート、ジイソステアロイルエチ
レンチタネート、イソステアロイルメタクリルエ
チレンチタネート、ジ（ジオクチルホスフエー
ト）エチレンチタネート、４―アミノベンゼンス
ルホニルドデシルベンゼンスルホニルエチレンチ
タネート、４―アミノベンゾイルイソステアロイ
ルエチレンチタネート、ジ（ジオクチルパイロホ
スフエート）エチレンチタネートあるいはこれら
の誘導体の１種もしくは２種以上の混合物が代表
的なものとして用いられる。これらチタンカツプリング剤はその分子構造中
に、活性水素や顔料表面に強く吸着した水分とも
反応しうる活性部位を少くとも一つ有しており、
さらに炭素数８以上の疎水基とカルボキシル基、
スルホン酸基あるいはリン酸基などの親水基の部
分を有している。該チタンカツプリング剤が、着
色顔料や体質顔料中に添加された場合、その分子
構造中の一方の活性アルコキシ部分が、着色材や
体質顔料表面の活性水素と反応し、無機質表面を
修飾し、有機質に変性する。その際、チタンカツ
プリング剤の分子構造中の、他方の疎水基と親水
基の部分が一種の界面活性剤の如く作用し、ヒド
ロゾルとのぬれ性を非常に向上させるものと思わ
れる。その結果、ヒドロゾルが十分に顔料表面を
ぬらし、余分にヒドロゾルが顔料表面に吸着され
てロスすることなく、また十分に顔料がビヒクル
中に分散するため、得られる塗膜は高光沢を発揮
することができ、高い隠蔽性と長期の耐候性を保
持すると同時に、チヨーキング面への強い密着性
を発揮することができる。ところで着色顔料や体質顔料を多量に使用した
従来のエマルジヨン塗料はかかる配合材とエマル
ジヨン粒子とのぬれ性が悪く、そのため多量の顔
料分散剤や湿潤剤を添加する必要があり、それが
塗膜劣化の原因となつていた。上記のチタンカツ
プリング剤は、これらの欠点を克服したものであ
る。チタンカツプリング剤は、着色顔料、体質顔料
の総量100重量部に対し、0.1〜20重量部の割合と
したものが、上記の如き好ましい結果を与える。
なお、チタンカツプリング剤を使用する場合は、
塗料中で安定に分散させる目的で、アンモニア
水、トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノー
ル、トリエタノールアミン、モルフオリン、２―
アミノ―２―メチル―１―プロパノール等のアミ
ン類をチタンカツプリング剤１重量部に対し0.1
〜３重量部併用添加することが好ましい。これらの本発明の組成物においてはさらに必要
に応じて消泡剤、分散剤、湿潤剤等の各種添加剤
を少量用いることが出来る。かくして得られる本発明の外装用フラツト塗料
組成物は、通常のスプレー塗装、ローラー塗装、
ハケ塗装等により塗装される。以下、実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。なお「部」または「％」は「重量部」または
「重量％」である。実施例及び比較例（）下記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥからなる配合
物をデイスパーにて均一に混合した後サンドグ
ラインダーにて練合し塗料を調製した。塗料 A¹ ヒドロゾル⁽²⁾ ……577部酸化チタン ……250部炭酸カルシウム ……100部カオリンクレー ……20部ヒドロキシエチルセルロース ……３部添加剤⁽³⁾ ……15部水 ……45部１塗料粘度 90KU（20℃においてストーマ
ー粘度計で測定）２アクリル樹脂系ヒドロゾル〔商品名「アロ
ンHD―２」（東亜合成化学工業(株)製）〕、樹
脂固形分26％、平均粒径0.01〜0.05μ酸価
59 ３消泡剤２部、凍結防止剤５部、造膜助剤５
部、顔料分散剤２部、防腐剤１部からなる混
合物塗料 B¹ ヒドロゾル⁽²⁾ ……429部酸化チタン ……280部炭酸カルシウム ……200部ヒドロキシエチルセルロース ……３部添加剤 ……15部水 ……85部１塗料粘度 88KU ２アクリル樹脂系ヒドロゾル〔商品名「セビアンA4635」（ダイセル化
学工業(株)製）〕樹脂固形分35％、平均粒径
0.01〜0.05μ、酸価 11 塗料 C¹ ヒドロゾル⁽²⁾ ……625部酸化チタン ……200部ヒドロキシエチルセルロース ……１部添加剤 ……15部水 ……121部１塗料粘度 80KU ２アクリル樹脂系ヒドロゾル〔商品名「ヒタ
ロイドH8003」（日立化成工業(株)製）〕樹脂固
形分40％、平均粒径0.05μ以下酸価 16 塗料Ｄ塗料Ａに、さらにチタンカツプリング剤〔商品
名「KR―TTS」（ケンリツチペトロケミカル社
製）〕37.5部をジメチルアミノエタノール10部を
配合した粘度88KUの塗料塗料Ｅ塗料Ｃに、さらにチタンカツプリング剤〔商品
名「KR―138S」（ケンリツチペトロケミカル社
製）〕12部とトリエチルアミン12部を配合した粘
度78KUの塗料（）下記Ｆ及びＧからなる配合物を、まずエ
マルジヨンを除いた成分をデイスパーにて均一
に混合した後、サンドグラインダーにて練合し
た。次いでエマルジヨンを加えて均一撹拌し、
塗料を調製した。塗料 F¹ 酢酸ビニル―クリル系エマルジヨン⁽²⁾
……300部酸化チタン ……250部炭酸カルシウム ……100部カオリンクレー ……200部ヒドロキシエチルセルロース ……３部添加剤 ……16部水 ……200部１塗料粘度 85KU ２固形分50％、平均粒径0.3μ 塗料 G¹ アクリル―スチレン系エマルジヨン⁽²⁾
……540部酸化チタン ……220部ヒドロキシエチルセルロース ……１部添加剤 ……15部水 ……190部１塗料粘度 80KU ２固形分50％、平均粒径0.1μ これら塗料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇをそれ
ぞれ下記被塗物（あらかじめワイヤーブラシで軽
く処理したもの）表面に刷毛で２回塗り（塗布量
150ｇ／m²／回）し、常温で７日間乾燥しフラツ
ト塗膜を作成した。被塗物： (1) スレート板上に内装用エマルジヨン塗料を塗
布し、１年間屋外暴露し、著しくチヨーキング
した塗膜を有するもの。 (2) ストレート板上にセメント系リシン塗料を塗
布し、５年間屋外暴露し、表面が風化し、かな
りもろくなつている塗膜を有するもの。各塗膜及びその各塗膜を12ケ月間屋外暴露（大
阪地区）した後の各塗膜の付着試験〔JISA 6909
（試験方法5.5付着強さ）〕をした。その結果を表
１に示す。表１より明らかの如く、本発明の塗料Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅは従来のエマルジヨン塗料Ｆ、Ｇに比
較し、大巾に付着力が優れており、また、12ケ月
間屋外暴露後においても付着力が低下していなか
つた。また、塗料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの塗膜の剥離は
チヨーキング層の下のスレート板素地で生じてお
り、塗料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅがチヨーキング塗膜
内に浸透してよく密着していることが判明した。
また、チタンカツプリング剤を配合した塗料Ｄ、
Ｅは配合してない塗料Ａ、Ｂ、Ｃに比較し、さら
に付着力が向上することが判明した。

【表】（単位：Kg／cm²）

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 平均粒子径0.05μ以下のヒドロゾル樹脂
……100重量部（固形分） (b) 着色顔料 ……５〜200重量部 (c) 体質顔料 ……０〜150重量部及び (d) 水 ……100〜500重量部からなる外装用塗料組成物。２ヒドロゾル樹脂の酸価が５〜100であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の外装用
塗料組成物。３旧塗膜上に塗装する塗り替え用であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の外装用塗
料組成物。４ (a) 平均粒子径0.05μ以下のヒドロゾル樹脂
……100重量部（固形分） (b) 着色顔料 ……５〜200重量部 (c) 体質顔料 ……０〜150重量部 (d) 水 ……100〜500重量部及び (e) チタンカツプリング剤
……（0.001〜0.2）×〔(b)＋(c)〕重量部（たゞし(e)成分は活性水素と反応するアルコ
キシド基または変性アルコキシド基を少なくと
も１個ならびに疎水性部分と親水性部分とを含
有する）ことを特徴とする外装用塗料組成物。５ヒドロゾル樹脂の酸価が５〜100であること
を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の外装用
塗料組成物。６旧塗膜上に塗装する塗り替え用であることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の外装用塗
料組成物。