JP2000265106A - コーティング組成物およびそのコーティング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な機械的および化学的特性を有する基本
的コーティング組成物、特に、使用済みタイヤをリサイ
クルされた廃棄物材料として用いることができ、環境的
に有利な、屋根用マスチック等のコーティング組成物を
提供する。 【解決手段】 以下のものを含むコーティング組成物： （ａ） 約２〜１００のメッシュサイズを有し、炭化さ
れておらず、脱硫されている、約２〜６０重量％のゴム
粉末 （ｂ） 約２０〜６０重量％のバインダー、および （ｃ） 水

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム粉末（rubber
crumb）を含有する新規なコーティング組成物およびそ
れらのコーティングに関する。詳しくは、エラストマー
状屋根用マスチックの形成に有用なゴム粉末含有コーテ
ィング組成物、グラウンドコーティング、部品および設
置物のための防湿層等を提供する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】屋根
材を保護するためのコーティングは、特別に設計された
エラストマー状ポリマーをベースとしており、屋根用マ
スチック（ス）と呼ばれる。これらのコーティングは、
有効であるためには、（１）水たまり（water pondin
g）耐性、（２）水蒸気透過性、（３）低温柔軟性（fle
x）、（４）難燃性、および（５）反射率についての試
験を通過すべきである。

【０００３】腐食耐性であって、ゴム、フォーム、金属
等を含む多種の基材に対して付着できるコーティング
は、用いられるバインダーおよび増量剤のタイプによっ
て、多くの適用について有用である。

【０００４】良好な機械的および化学的特性を有する基
本的コーティング組成物があると、製品の製造コストお
よび市場価格が低下する。それらの組成物は、リサイク
ルされた廃棄物材料であることができるのであれば、環
境的に有利である。使用済みタイヤの廃棄は、環境問題
になってきている。他の目的のためのタイヤの埋め立て
は、これらの環境問題のいくつかを解決するのに有用で
ある。

【０００５】Huntらに対する米国特許第５，３６２，７
５９号は、参照により本明細書中に援用されるものであ
り、これには、マイクロ波エネルギーを用いて、減圧下
で使用済みのゴムを熱処理することにより得たゴム粉末
が開示されている。この特許のゴム粉末は、本発明にお
いて特に有用である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のものを
含むコーティング組成物を提供する： （ａ） 約２〜１００のメッシュサイズを有する２〜６
０重量％、好ましくは約２〜１０重量％のゴム粉末、 （ｂ） 約２〜４０重量％のバインダー、 （ｃ） 水、および場合によっては （ｄ） 増粘剤、増量剤、顔料および界面活性剤。

【０００７】有利には、本発明において用いるゴム粉末
は、炭化されておらず、脱硫されている。

【０００８】その基本的成分としてゴム粉末を含有する
コーティング組成物を提供することは、本発明の一般的
な目的である。

【０００９】ゴム粉末を含有するエラストマー状屋根用
マスチックを提供することは、本発明のさらなる目的で
ある。

【００１０】ゴム粉末を含有する部品および設置物のた
めのコーティングを提供することは、本発明の別の目的
である。

【００１１】本発明の他の目的および充分な理解は、好
ましい態様の以下の記載および特許請求の範囲を参照す
ることにより得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】好ましい態様の説明以下の説明に
おいては、明確にするために具体的な用語を用いるが、
これらの用語は、説明のために本発明の特定の特徴のみ
を述べることを意図するものであり、本発明の範囲を定
義したり、制限することを意図するものではない。

【００１３】本発明にしたがえば、屋根、部品、設置
物、自動車等をコーティングするためのコーティング組
成物が提供される。本発明の組成物は、約２〜１００メ
ッシュのサイズを有する約２〜６０重量％のゴム粉末を
含有する。好ましくは、約２〜１０％のゴム粉末を組成
物中に用いる。ゴム粉末は、有利には、脱硫されてお
り、炭化されていない。非炭化ゴム粉末は、多種多様な
基材の上に良好に接着する組成物およびコーティングを
提供する。本発明の組成物は、約２０〜６０重量％のバ
インダーおよび水も含有する。

【００１４】屋根用マスチックを形成するのに使用する
ことができる本発明の好ましい組成物は、以下のものを
含む： −約２５〜４５重量％のアクリルラテックス、好ましく
は約３０〜４０重量％； −約５〜２０重量％のゴム粉末であって、前記ゴム粉末
は炭化されておらず、脱硫されており、約８〜１００の
メッシュサイズを有する； −約５〜２０重量％の水； −約５〜２０重量％の無機増量剤；および −約０．１〜４重量％の界面活性剤。

【００１５】コーティングの利用性に応じて、増量剤、
増粘剤、および／またはコーティング組成物において好
都合に用いられる他の物質を添加してもよい。

【００１６】前述の基本的成分に加えて、望ましい場
合、硬化プロセスを妨害しない限りにおいて、本明細書
において開示されるような他の成分を組成物中に含有さ
せることができる。したがって、例えば、特定の適用の
ためには、組成物中に１または２以上の以下の成分を含
有させることが望ましい場合がある：湿潤剤、可塑剤、
均染剤、チキソトロープ剤、難燃剤、定着剤、安定剤、
または妨害剤。これらのすべては、コーティング組成物
およびインクの処方において、ある望ましい物理的特性
をそれらに与えるために一般に使用されている。本発明
の組成物に取り込ませてもよい種々の他の添加剤をさら
に説明するために、以下に例を挙げる。

【００１７】湿潤剤：本発明において用いることができ
る種々の湿潤剤の例としては、ポリエチレングリコール
脂肪酸エステル、ノニルフェノールエチレンオキシド、
フッ化炭化水素、２，２，３，３−テトラフルオロプロ
ピルメタクリレートおよびアクリレート、フッ化アルキ
ルポリオキシエチレンエタノール、ポリプロポキシ第４
アンモニウムアセテート、ポリメチルシロキサン、およ
び硫化ノニルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノ
ールのアンモニウム塩が挙げられる。好ましい湿潤剤
は、フッ化炭化水素である。Ｆｃ−４３０は、本明細書
において用いた、組成物中で可溶性であり、同様に、組
成物の表面張力を低下させるフッ化炭化水素である。

【００１８】可塑剤：本発明において用いることができ
る種々の可塑剤の例としては、アジペート、アゼレー
ト、ベンゾエート、エポキシ化アマニ油、炭化水素、ホ
スフェート、ポリエステル、フタレート、トリメリテー
ト、脂肪族シロキサン、非イオン性可塑剤（ポリエチレ
ンオキシド）、アニオン性可塑剤（ラウリル硫酸ナトリ
ウム）、およびカチオン性可塑剤（セチルピリジニウム
クロリド）が挙げられる。コーティング組成物を処方す
る当業者は、任意の特定の適用において最も適する特定
の可塑剤を選択することができる。既に示唆したよう
に、任意の具体的場合におけるこのような成分の使用
は、まったく付加的であり、硬化したコーティングにお
ける望ましい柔軟性に依存する。例えば、エポキシアク
リレート樹脂を含有するコーティング組成物中に可塑剤
を含有させることが望ましい場合がある。これは、この
ような組成物は、一般に、硬化すると比較的堅固である
ことが見出されるためである。

【００１９】均染剤：本発明において用いることができ
る種々の均染剤の例としては、スクロースベンソエー
ト、コポリマーである２−エチルヘキシルアクリレート
およびエチルアクリレート、カルシウムステアレート、
および非イオン性界面活性剤が挙げられる。

【００２０】定着剤：本発明において用いることができ
る種々の定着剤の例としては、ジメチルアミノエチルア
クリレートおよびメタクリレート、ジエチルアミノエチ
ルアクリレートおよびメタクリレート、シラン、チタネ
ート、環状ウレイドのアリルエーテル、ジルコアルミネ
ート、リグノセルロース（lignocellulosic）、および
チオジグリコールジアクリレートおよびメタクリレート
が挙げられる。コーティングされる特定の基材とのより
強い接着が必要であるようないくつかの場合には、その
接着は、まず基材を加熱し、次にコーティング組成物を
適用することにより得られる。

【００２１】本発明において用いることができるバイン
ダーは、コーティングのタイプに依存する。熱可塑性ま
たは熱硬化性樹脂を用いることができる。

【００２２】例えば、熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、
エチレンビニルアセテートコポリマー、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリビニルクロリド、ポリビニルア
セテート、ポリメタクリレート、アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、ポリフェニ
レンオキシド（ＰＰＯ）、改質ＰＰＯ、ポリカーボネー
ト、ポリアセタール、ポリアミド、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリアクリロニト
リル、ポリビニリデンクロリド、ポリビニルアセテー
ト、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エ
チルセルロース、ポリビニルクロリドビニルアセテート
コポリマー、ポリアクリロニトリル−スチレンコポリマ
ー、ポリアクリロニトリル−ビニルクロリドコポリマ
ー、カルボキシメチルセルロース等、ポリパラキシレ
ン、ポリイミド、ポリアミド−イミド、ポリエステルイ
ミド、ポリベンズイミダゾール、ポリオキサジアゾール
等を含有していてもよい。

【００２３】熱硬化性ポリマーは、業界で認識されてお
り、加熱しても有意に軟化しない広範に架橋したポリマ
ーである。典型的には、熱硬化性ポリマーは、最終のコ
ーティングされた生成物を形成して架橋を起こしながら
硬化する。したがって、硬化は、架橋を起こすいかなる
タイプの硬化であってもよく、放射線照射（例えば電子
ビーム）、触媒、湿度または空気硬化が含まれる。熱硬
化性ポリマー系は、ポリマーおよび／またはプレポリマ
ーを含んでいてもよい。この系は、架橋プロセスを強化
する付加的な薬剤をも含んでいてもよい。熱硬化性ポリ
マーの例としては、以下のものが挙げられる： フェノール−ホルムアルデヒド メラミン−ホルムアルデヒド 尿素−ホルムアルデヒド ポリウレタン 不飽和ポリエステル エポキシ フェノールアニリン フラン ポリエステル ポリウレタン ポリフェニレンスルフィド ポリイミド シリコーン ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール ポリアクリレート ポリメタクリレート ノボラック フェノール類 アルキド樹脂

【００２４】他の好適な樹脂状物質は、Modern Plasti
cs Encyclopedia, 1984-85, vol.61, No.10A, McG
raw-Hill, New York, N.Y.に開示されており、その
開示を参照により本明細書に援用する。

【００２５】本明細書において開示する組成物は、少な
くとも１つの界面活性剤を含有する。界面活性剤は、業
界で認識されている成分である。界面活性剤の総量は、
好ましくは、組成物の約０．５〜約４重量％の範囲の量
で組成物に添加する。このような薬剤としては、当業界
で界面活性剤、分散剤、乳化剤、沈殿防止剤および可溶
化剤として様々に呼ばれる種々の成分が含まれる。

【００２６】いくつかの場合には、最良の結果のために
は２以上の界面活性剤の使用が好ましい。例えば、シラ
ンは、単独では陰性の電荷を有する増量剤の最大の投入
量（loading）を提供しない。このような増量剤、例え
ばカルシウムメタシリケート（wollastonkup）は、ある
程度の投入量、例えば組成物の約４２重量％まで、また
は増量剤の容量の５２％までしか分散せず、それを超え
る投入量では、増量剤が凝集する傾向がある。それにも
かかわらず、異なる界面活性剤または第二の界面活性
剤、例えばホスフェート酸エステル（例えばＧＡＦＡ
Ｃ、ＲＥ−６１０）をこの組成物に添加すると、増量剤
粒子は互いに分散し、それに伴って粘度が低下する。

【００２７】用いるべき界面活性剤は、望ましい場合に
は、増量剤粒子を組成物に導入する前にコーティングす
るために用いることができる。増量剤のこのような予備
処理は公知であり、シラン処理済み増量剤は市販されて
いる。さらに、最大の投入量およびポリマー特性を得る
ために組成物中に２つの界面活性剤が望ましい場合、界
面活性剤コーティング済み増量剤の使用は最も有利であ
ることが見出されるであろう。

【００２８】本発明において用いることができる界面活
性剤の例としては、以下のものがある： 魚油（１または２以上のオレイン酸、パルミチン酸およ
びステアリン酸） アニオン性高分子電解質 リノール酸 オレイン酸 パルミチン酸 ステアリン酸 カルボン酸 オレイル酸（oleyl acids） ステアロイルサルコシン ポリカルボキシルのナトリウム塩 アニオン性／非イオン性界面活性剤ブレンド 脂肪アルコールエトキシレート（ethoxylates） 有機ホスフェートエステル酸

【００２９】好ましい界面活性剤の１つは、第４アンモ
ニウム塩であるＥｍｃｏ、ＣＣ−４２である。そのｐＨ
が中性またはわずかに塩基性であるこの界面活性剤は、
組成物中に導入した場合、ｐＨが２．５であるカーボン
・ブラック（Monarch 1,000）との良好な分散を与え
る。また、第４アンモニウム塩は、増量剤が金属および
わずかに酸性である、すなわち電気銅、およびニッケル
である系において、良好な分散を与える。等しく良好な
結果は、金属または金属酸化物が中性である場合に達成
される。銅、銀、パラジウム、金、タングステン、プラ
チナ等のような中性の金属は、第４アンモニウム塩にお
いて分散される。

【００３０】分散剤として等しく有効な他の第４アンモ
ニウム塩は、Ｅｍｃｏ：ＣＣ−９、ＣＣ−５５、および
メタクリル（アクリル）タイプ化合物（functionalit
y）の低分子量第４アンモニウム塩、例えば、ＢＭ−６
０４、２−トリメチルアンモニウムエチルメタクリレー
トクロリド、またはホスフェート、またはアセテート；
ＢＭ−６１３、Ｎ−トリメチルアンモニウムプロピルメ
タクリルアミドクロリド、またはホスフェート、または
アセテート；およびＢＭ−６０７、２−トリメチルアン
モニウムエチルアクリレートクロリド、またはホスフェ
ート、またはアセテート、である。

【００３１】安定剤：本発明に用いることができる種々
の安定剤の例としては、２−ヒドロキシ−４−アルコキ
シベンドフェノン、２（２−ヒドロキシフェニル）ベン
ゾトリアゾール、サリチレート、レソルシノールモノベ
ンゾエート、アリールまたはアルキルヒドロキシベンゾ
エート、置換オキザニリド（oxanilides）、置換ホルム
アミジン（formamidine）、２，２−チオビス（４−オ
クチルフェノラト）−ｎ−ブチルアミンニッケルII
（2,2-thiobis (4-octylphenolato)-n-buthylamine nic
kel II）、チオカルバメートのニッケル塩、アルキル化
フェノールホスホネートニッケル、およびテトラメチル
ピペリジンが挙げられる。このような化合物は、コーテ
ィングまたはインク組成物のポットライフを増大させる
ために必要に応じて用いられる。

【００３２】妨害剤：本発明に用いることができる種々
の妨害剤の例としては、ヒドロキノン、ｐ−メトキシフ
ェノール、アルキルおよびアリール置換ヒドロキノンお
よびキノン、tert−ブチルカテコール、ピロガロール、
オクタデシル−B−（ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブ
チルフェニル）−プロピオネート、２，６−ジ−tert−
ブチル−４−メチルフェノール、亜リン酸、β−ナフト
ール、２，６−ジ−tert−ブチルｐ−クレゾール、２，
２−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノ
ール）、ｐ−トルキノン（toluquinone）、アリールお
よびアルキルホスフィット、およびベンゾトリアゾール
が挙げられる。このような化合物を本発明の組成物に添
加すると、望みのとおりに保存寿命を増大することがで
きる。

【００３３】コーティング組成物を処方する当業者は、
いかなる特定の適用および所望の特性についても、本発
明の任意の特定の組成物に添加すべきこのような付加的
な添加剤の量を、容易に決定することができる。このよ
うな物質は、一般に、非常に低濃度で本組成物中に存在
し、ポリマー組成物の５重量％未満からの範囲であり、
通常はポリマー組成物の３重量％未満である。いずれに
せよ、そのような添加剤は、それほど多量で含有され
ず、それによってそれらの添加剤は、ポリマー状物質の
架橋を妨害せず、または硬化したコーティングにおける
良好な望ましいおよび達成された特性を低減させない。

【００３４】コーティング組成物には、不活性溶剤、界
面活性剤、流れ調節剤（flow agents）および均染剤
（例えばスクロースベンゾエート、非イオン性界面活性
剤等）、スリップ剤、増粘剤、顔料、増量剤、可塑剤、
および従来の量で用いることができるコーティングを処
方する当業者に公知の他の添加剤を含有させることがで
きる。このような化合物の使用量は、望ましい粘度およ
び当業者に公知の他の流れ特性に依存し、当業者には公
知である。

【００３５】いくつかの好適な無機増量剤としては、炭
酸カルシウム、カルシウムシリケート、酸化アルミニウ
ム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化カルシウム、炭
酸マグネシウム、ヒュームドシリカ等が挙げられる。

【００３６】用いてもよい有機増量剤のいくつかとして
は、粉末テフロン（登録商標）（フルオロカーボン樹
脂）、メラミン、メラミンホルムアルデヒド、カーボン
ブラック等が挙げられる。

【００３７】用いることができる種々の難燃剤の例とし
ては、テトラブロモビスフェノールＡ−ジアクリレー
ト、メチルペンタクロロステアレート、ビス（トリブロ
モ−フェノキシ）エタン、アルミニウムトリヒドレー
ト、酸化アンチモン、ホスフェート、ホウ酸亜鉛および
メタホウ酸バリウムが挙げられる。

【００３８】本発明のコーティング組成物は、エラスト
マー状屋根用マスチックに加えて非常に多種多様な用途
のために処方することができる。最終的な用途にしたが
って、異なるバインダーおよび増量剤を用いて本組成物
を処方することができ、消音性製品（sound dampening
products）、防湿層、フロアおよびアスファルトコーテ
ィング、フォームコーティング、テニスコートコーティ
ング、自動車用コーティング、プールおよびシャワー遮
断層等を製造することができる。

【００３９】ゴム粉末の存在は、最終的なコーティング
に良好な柔軟性を与えるだけでなく、ゴム、アスファル
トおよび特にポリウレタンフォームへの付着を改良す
る。また、ゴム粉末は、素早い定着を与えるように水が
迅速に抜け出すことを可能にする。

【００４０】

【実施例】以下の例により、本発明をさらに説明する。

【００４１】例I 以下のようにして屋根用マスチックを製造した。

【００４２】工程Ａ 以下の成分を、ステンレススチールのバット中で高速バ
ンバリーミキサーを用いて混合した。

【００４３】成 分 lbs／gal 水 １１１．７ アクリルラテックスバインダー １１４．３ エチレングリコール ２５．０ カルボキシセルロース ３．４ 非シリコーン脱泡剤 ３．８ 界面活性剤（ＫＴＰＰ） １．５ 酸化亜鉛 ５７．１ 二酸化チタン ８５．１ 粉末ゴム（８〜１００メッシュ） ５５０．０

【００４４】この混合物を、高速で１５分間混合した。

【００４５】工程Ｂ 工程Ａの混合物に、以下の成分の混合物を攪拌しながら
添加した。

【００４６】成 分 lbs／gal アクリルラテックスバインダー ３２２．０ 界面活性剤 ８．０ Mildwade（商品名） ２．０ 水酸化アンモニウム ６．５

【００４７】上記の組成物は、既存の屋根構造物の上に
スプレーし、塗り、ローラーで塗ることができ、必要に
応じて１層または２層以上として適用することができ
る。望ましい場合、付加的な難燃性組成物（約２〜５
％）を工程ＡまたはＢの組成物のいずれかに組成物中に
添加してもよい。

【００４８】例II 例Iの組成物および市販の２つの屋根用マスチック組成
物の比較実験を行った。結果は、以下のとおりである。

【００４９】 例１の組成物 Rohm＆Haas Union Carbide 伸び率 ２７６ ２７２ ２６３ 引張り強さ ２９２ １６０ ２８８ 水たまり（ponded water） 耐性（gr／２４時間） ０．０１６２ ０．０６６８ ０．０１６５ 低温柔軟性 （−２５°F） 合格 合格 合格 １ガロンあたり重量 １３．１０ １３．１１ １３．０８ 難燃性 合格 失格 失格 水蒸気透過性 ０．２２ ０．３２ ０．２３ Ｒ値 ８．６per/inch ２．４per/inch １．８per/inch

【００５０】難燃性は、Underwriters Laboratories, I
nc., Standard 790 “Tests for Fire Resistance of R
oof Covering Materials”（ＡＳＴＭ Ｅ−１０８）に
したがって評価した。

【００５１】水蒸気透過性は、ＡＳＴＭ Ｅ９６−８０
（３．２、１２．４）の“Water Method”にしたがって
評価した。

【００５２】反射率の性質は、屋根用マスチック組成物
でカバーしたアスファルト屋根の実際の暴露条件下で試
験した。本発明の組成物は、２８°Ｆ〜３０°Ｆまでの
表面温度の低下および対応する構造物内の温度の低下を
示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F301 AA03 CA09 CA22 CA34 CA46 4J038 CA001 CG142 DB002 DD002 HA156 HA206 HA216 HA286 HA446 HA456 HA526 HA536 JA28 JA56 JA63 JC24 JC37 KA02 KA08 KA09 MA08 MA10 NA08 NA27 PB05 PB07

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下のものを含むコーティング組成物： （ａ） 約２〜１００のメッシュサイズを有し、炭化さ
   れておらず、脱硫されている、約２〜６０重量％のゴム
   粉末 （ｂ） 約２０〜６０重量％のバインダー、および （ｃ） 水
2. 【請求項２】 増量剤および増粘剤を含有する、請求項
   １記載のコーティング組成物。
3. 【請求項３】 顔料を含有する、請求項１記載のコーテ
   ィング組成物。
4. 【請求項４】 界面活性剤を含有する、請求項１記載の
   コーティング組成物。
5. 【請求項５】 前記バインダーが、アクリル、ポリエス
   テルおよびエポキシよりなる群から選択される、請求項
   １記載のコーティング組成物。
6. 【請求項６】 前記バインダーが、アクリルラテックス
   である、請求項１記載のコーティング組成物。
7. 【請求項７】 以下のものを含む、屋根用マスチックと
   して用いるためのコーティング組成物：約２５〜４５重
   量％のアクリルラテックス約５〜２０重量％の、約８〜
   １００のメッシュサイズを有し、炭化されておらず、脱
   硫されている、ゴム粉末約５〜２０重量％の水約５〜２
   ０重量％の無機増量剤、および約０．１〜４重量％の界
   面活性剤。
8. 【請求項８】 難燃剤を含有する、請求項７記載のコー
   ティング組成物。
9. 【請求項９】 前記増量剤が、金属酸化物を含む、請求
   項８記載のコーティング組成物。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のコーティング組成物に
    より製造されたコーティング。
11. 【請求項１１】 請求項２記載のコーティング組成物に
    より製造されたコーティング。
12. 【請求項１２】 請求項６記載のコーティング組成物に
    より製造されたコーティング。
13. 【請求項１３】 請求項８記載のコーティング組成物に
    より製造されたコーティング。