JPH056593B2

JPH056593B2 -

Info

Publication number: JPH056593B2
Application number: JP60068115A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Shifu; Mamoru Sugaya; Chikau Anzai
Original assignee: Hoechst Gosei KK
Current assignee: Hoechst Gosei KK
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1993-01-26
Also published as: JPS61225266A

Description

【発明の詳細な説明】

（目的）本発明は、急速加熱乾燥して熱ブリスターしな
い厚膜形成性エマルジヨン被覆組成物に関する。さらに詳しくは、被塗物に仕上がり膜厚数百μ
ｍ以上になるように塗布したのち、水の沸点以下
の温度での予備乾燥をすることなく、直ちに高温
で急速加熱しても、熱ブリスターすることなく、
ヒビわれることなく、タレることなく、かつ平滑
に仕上がる水性エマルジヨン被覆組成物に係わる
ものである。（従来技術と本発明完成の過程）通常用いられている塗料により形成される塗膜
は、50〜100μｍ程度の膜厚を有している。これに対して、300〜1000μｍ以上の厚い塗膜
は厚膜と呼ばれているが、このような厚膜を形成
することは通常の塗膜形成に比べて困難な問題が
多く存在する。一方、厚膜を利用する技術分野は、表面保護層
の形成、バインダー層の形成、接着剤層の形成な
ど広い範囲にわたつており、しかも、生産性の面
からもワンコート、ワンベークが強く望まれてい
る。従来かかる厚膜を形成するためには、塩ビプラ
スチゾル系塗材が用いられてきたが、これは加熱
温度が140℃にもなると、脱塩化水素反応による
と著るしい塗膜の劣化や、可塑剤の移行や蒸発に
よる塗膜の劣化があり、これに代るものとして溶
剤系塗材も試みられたが、厚膜にすることが困難
であるばかりでなく、溶剤による毒性、火災の危
険や省資源の問題もあり、厚膜形成性の水性エマ
ルジヨン系塗材の出現が望まれていた。しかし乍ら、水性エマルジヨン系塗材を厚塗り
した場合、水の沸点以下の温度による予備乾燥を
行なわずに、直ちに高温で加熱すると、塗膜の表
面が先に乾燥して水に不溶の被膜を形成して了
い、内部に残つた水分が蒸発するにしたがつて被
膜を持ち上げてフクレ（熱ブリスター）を生じた
り、被膜を破つてキレツを生じたりする。また熱可塑性樹脂であるため、高温においては
軟化し、被塗膜面が水平でないところではタレる
という欠点がある。従つて塗装ラインも従来の溶剤系塗材用のもの
は、そのままでは使用できず、その前に水の沸点
以下の温度の予備乾燥ラインを設ける必要があつ
た。また、このような厚膜塗材で形成した塗面
は、屡々その上に仕上げ塗装を行なうため、十分
平滑であることも要求されていた。このような問題を解決するために、本発明者ら
は種々研究を行なつた。先づ、各種エマルジヨンに、粒径約200〜400μ
ｍに珪砂を添加混合し、鉄板上に仕上がり膜厚約
500μｍになるように吹付け、直ちに150℃の乾燥
炉に入れたところ、斜めに立てかけた鉄板の塗面
からは塗材のタレが著るしく、水平面に置いた鉄
板の塗面では熱ブリスターが発生し、しかも珪砂
による凹凸が現われ、平滑な塗面がえられなかつ
た。珪砂に代えて、比重の小さいバーミクライト、
パーライト、タルク、アスベスト粉でテストした
が、塗膜の熱ブリスターが著るしく、キレツやタ
レも防止できなかつた。次に粘性を変えるため
に、増粘剤としてポリビニルアルコール、ヒドロ
キシエチルセルロース、メチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ
を用いてテストしたが、いずれも熱ブリスター、
キレツ、タレを防止することができなかつた。本発明者らは、さらに研究をつづけ、従来の問
題を解決し本発明を完成した。（構成）すなわち本発明は、セピオライトとゲル含有率
20％〜90％の合成樹脂エマルジヨンを含有してな
り、20℃のおける粘度が約5000〜約100000センチ
ポイズである、急速加熱乾燥しても熱ブリスター
しない厚膜形成性エマルジヨン被覆組成物であ
る。（構成の説明）本発明で使用するセピライトとは、一般式：
（OH₂）₄（OH）₄MgSi₁₂O₃₀・６〜8H₂O、又は
Si₈O₂₀Mg₅（OH）₂（OH₂）₄4H₂Oとして示される含
水水酸化珪酸マグネシウム化合物であり、特殊な
針状の粘土を精製粉砕して作られるもので、表面
についた多数の（OH）がユニークな揺変剤とし
て働くと考えられる。又、タルクやアスベストと似たような化学組成
であるが、結晶構造が、タルクは板状であり、ア
スベストはロール状であるに対し、断面がレンガ
積状で、かつスキ間があり、断面径が0.1〜0.5μ
ｍで長さが８〜10μｍの無数の中空繊維状を示す
ものである。そのため、タルクのような滑り性はなく、アス
ベルトのような耐摩耗性もないが、特異なレオロ
ジー特性があり、この特性がタルクやアスベスト
ではえられないきわめてすぐれた耐熱ブリスター
性、耐キレツ性、耐タレ性を示すものと本発明者
らは考える。セピオライトの使用量は、被覆組成物100重量
部に対して0.3〜10重量部、ことに0.8〜５重量部
が適当である。0.3重量部未満では熱ブリスター
を防止する効果がなく、10重量部以上添加すると
粘度が上昇して塗工性が悪るくなる傾向がある。本発明の厚膜形成性エマルジヨン被覆組成物の
粘度は約5000〜約100000センチポイズことに
10000〜50000センチポイズが適当である。約5000
センチポイズ未満では、熱ブリスターやタレの防
止ができず、約100000センチポイズを超えると塗
工性が悪るくなる傾向がある。本発明の厚膜形成性エマルジヨン被覆組成物の
バインダーとして使用する合成樹脂水性エマルジ
ヨンとしては、一般のエマルジヨン塗料用バイン
ダーとして使用できるα、βモノエチレン性単量
体を乳化重合した水性エマルジヨンが適当であ
る。すなわち、メチルアクリレート、メチルメタ
クリレート、エチルアクリレート、エチルメタク
リレート、ブチルアクリレート、２エチルヘキシ
ルアクリレート、ノニルアクリレートなどの（メ
タ）アクリレート類、酢酸ビニル、ベオバ（シエ
ル化学のビニルエステルの商標名）などのビニル
エステル類、イソプレン、ブタジエンなどのジエ
ン類を主幹とし、所望によりこれにエチレン、ス
チレン、塩化ビニル、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、アクリロニトリル、アクリルア
ミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ヒドロキ
シアルキルアクリレート、グリシジルメタクリレ
ート、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌ
レート、テトラアリルオキシエタンなどの共重合
性の単量体を共重合させたエマルジヨンが用いら
れる。本発明で使用するゲル含有率20％〜90％の合成
樹脂エマルジヨンというのは、前記した合成樹脂
水性エマルジヨンのうち、ジビニルベンゼン、ト
リアリルイソシアヌレート、テトラアリルオキシ
エタンのごとき、重合性不飽和基を２個以上もつ
単量体を含有させて重合したり、グリシジルメタ
クリレートとアクリル酸のごとき相互架橋性単量
体を含有させて重合したエマルジヨンは、重合中
に内部架橋が起つて三次元構造の重合体が生成
し、有機溶剤に不溶な成分が生成する。この溶剤
不溶分の含有割合をゲル含有率というが、本発明
においては、ゲル含有率20％〜90％のエマルジヨ
ンを用いることにより、すぐれた耐熱ブリスター
性、耐キレツ性を示す。ゲル含有率は重合体の種
類と有機溶剤の種類によつて異なる数値を示すの
で、本願においては、エマルジヨンから得られた
フイルムを40℃で16時間乾燥して重量（W₀）を
求め、これをアセトンを用いて還流温度で３時間
抽出して、残部を同上の条件で乾燥して重量
（W₁）を求め、次式でゲル含有率を算出した。ゲル含有率（％）＝W₁／W₀×100 ゲル含有率が20％未満では、内部架橋しないも
のと大差なく、90％を超えると却つてキレツが発
生しやすくなる。前記合成樹脂エマルジヨンの重合方法として
は、公知の乳化重合法、たとえば、一括仕込重
合、多段重合、低温重合、加圧重合、単量体滴下
重合、乳化単量体滴下重合などが用いられる。（効果）本発明の厚膜形成性エマルジヨン被覆組成物
は、塗布後、急速加熱乾燥を行なつても、熱ブリ
スターやヒビわれ、タレが発生せず、平滑な仕上
げ面を形成するというすぐれた作用効果を奏す
る。たとえば仕上り膜厚約500〜約1500μｍになる
ように厚く塗布し、水の沸点以下の温度による予
備乾燥を行なうことなく、120℃〜200℃の高温乾
燥炉で急速に乾燥しても、熱ブリスターが発生せ
ず、キレツも生ぜず、また、垂直あるいは傾斜し
た塗膜面でもタレが生ぜず、しかも、乾燥後の塗
面がきわめて平滑に仕上がる。従つて、急速加熱
乾燥炉を用いて厚膜塗装品を作る塗装ライン用エ
マルジヨン系塗材として、きわめて好適に使用で
きるものである。たとえば、従来、水系では困難
とされていた自動車用耐チツピング塗材として用
いると、塩ビプラスチゾル系塗材や溶剤系塗材と
は比較にならないすぐれた効果を奏するものであ
る。また、従来きわめて問題の多かつたカーペツト
の裏打ち剤としても好適に応用できる。すなわ
ち、インテリヤグツズとして多用されているタフ
テツドカーペツトでは、パイルの脱落を防止する
とともに、寸法安定性の賦与のために、裏打ち剤
と称する塗材が塗布されている。溶剤系塗材も用いられてきたが、火災の危険が
ないこと、高濃度でも低粘度のため塗布しやすい
などの点では水性エマルジヨン系塗材がすぐれて
いるが、乾燥時に塗材がカーペツトの表面に滲み
出す、いわゆる熱ブリスターの傾向が大きい欠点
がある。ところが、本発明の厚膜形成性エマルジヨン被
覆組成物は、カーペツトの裏打ち剤に適用したと
きに熱ブリスターの発生は全くなく、きわめてす
ぐれた効果を奏する。次に実施例と比較例をあげて本発明を説明す
る。製造例１撹拌機、還流冷却機、温度計、滴下ロートを装
備した重合槽に、水110部（重量部、以下同じ）、
ラウリル硫酸ソーダ1.5部を添加混合し、内温を
80℃に上昇して、槽内をチツ素ガスで置換し、つ
いでメタクリル酸メチル48部、２−エチルヘキシ
ルアクリレート48部、アクリル酸３部、テトラア
リルオキシエタン１部の混合単量体100部のうち
の10部を仕込み、４％過硫酸カリ水溶液10部のう
ちの１部を添加して重合を開始し、残りの混合単
量体と残りの過硫酸カリ水溶液を、3.5時間にわ
たつて滴下して重合し、さらに１時間熟成、冷却
後アンモニア水でPHを7.5〜８に調整し、ゲル含
有率45％、濃度約45％のエマルジヨンをえた。製造例２製造例１と同様にして重合した後、さらに水50
部とポリオキシエチレンノニルフエノールエーテ
ル1.5部を仕込み、内温を50℃とし、メタクリル
酸メチル20部、アクリル酸ブチル14部、ジビニル
ベンゼン２部の混合液を添加して30分後、５％酸
性亜硫酸ソーダ水溶液５部と４％過硫酸カリ水溶
液５部を1.5時間にわたつて滴下して２段重合し、
１時間熟成後PHをアンモニア水でを7.5〜８に調
整し、ゲル含有率75％、濃度約43％のエマルジヨ
ンをえた。製造例３製造例２において、製造例１の重合を行なわ
ず、製造例１と同様の重合槽に、ゲル含有率約40
％、最低造膜温度０℃、濃度約45％のスチレン−
ブタジエン合成ゴムラテツクス222重量部を製造
例１のエマルジヨンの代りに仕込み、以下製造例
２と同様にして２段重合を行ない、ゲル含有率約
80％濃度約43％のエマルジヨンをえた。製造例４製造例１において、混合単量体からテトラアリ
ルオキシエタンを除いた以外は製造例１と同様に
して、濃度約45％のエマルジヨンをえた。実施例１（厚膜塗材）次に示す処方に従つて、各成分を均一に混練し
て赤色の厚膜塗材をえた。（処方）製造例１でえたエマルジヨン（濃度約45％）
50重量部 10％トリポリリン酸ソーダ 10 〃水溶液（分散剤）セピオライト（エードプラスSP）２〃炭酸カルシウム（平均粒径約5μｍ） 90 〃２％ヒドロキシエチルセルロース 10 〃水溶液（増粘剤）水適量えられた塗材は粘度約20000センチポイズであ
り、スレート、モルタル、防錆処理された金属表
面などに厚膜で塗装でき、耐候性、密着性、耐洗
滌性などの一般的な塗膜性能もきわめてすぐれて
おり、耐熱ブリスター性は比較例とともに別に比
較試験で示すがきわめてすぐれていた。＊エードプラスSPは武田薬品工業(株)の商品で水
に分散しやすく処理されたセピオライトであ
る。比較例１（厚膜塗材）実施例１の処方において「製造例１でえたエマ
ルジヨン（濃度約45％）50重量部」を「ゲル含有
率０％の製造例４でえたエマルジヨン（濃度約45
％）50重量部」に変えた以外は実施例１と全く同
様にして厚膜塗材をえた。えられた塗材は粘度約
40000センチポイズであり、スレート、モルタル、
防錆処理された金属表面などに厚膜で塗装でき、
耐候性、密着性、耐洗滌性などの一般的な塗膜性
もきわめてすぐれており、耐熱ブリスター性は別
に比較試験で示すが仕上り膜厚約1100μｍ以下で
はきわめてすぐれていたが、約1500μｍではよく
なかつた。実施例２（厚膜塗材）実施例１の処方において、「製造例１でえたエ
マルジヨン（濃度約45％）50重量部」を「製造例
３でえたエマルジヨン（濃度約43％）50重量部」
に変え、「セピオライト（エードプラスSP）２重
量部」を「セピオライト（アタゲル）３重量部」
に変えた以外は、実施例１と全く同様にして厚膜
塗材えた。えられた塗材は粘度約30000センチポ
イズであり、一般的な塗膜性能は実施例１、比較
例１と同様にすぐれており、耐熱ブリスター性は
比較例とともに別に比較試験で示すがきわめてす
ぐれていた。＊＊アタゲルは土屋カオリン(株)のセピオライトの
商品名である。実施例３（カーペツト裏打ち剤）次に示す処方に従つて、各成分を均一に混練し
て、白色のカーペツト裏打ち剤をえた。（処方）製造例２でえたエマルジヨン（濃度約43％）
200重量部 10％トリポリリン酸ソーダ 10 〃水溶液（分散剤）亜鉛華10％分散液３〃セピオライト（エードプラスSP）５〃炭酸カルシウム（平均粒径約5μｍ） 300 〃酸化チタン 20 〃２％ポリアクリル酸ソーダ 50 〃水溶液（増粘剤）老化防止剤２〃えられた裏打ち剤は粘度15000センチポイズで
あり、カーペツトの裏面に厚塗りして直ちに加熱
乾燥したところ、熱ブリスター（表面への滲み出
し）は全くなかつた。比較例２実施例１の処方において「セピオライト２重量
部」を「タルク２重量部」に変えて、塗材を作成
した。比較例３比較例１の処方において、「セピオライト２重
量部」を「アスベスト粉２重量部」に変えて塗材
を作成した。比較例４実施例２の処方において、「セピオライト３重
量部」を「タルク２重量部とアスベスト粉１重量
部」に変えて塗材を作成した。比較試験（耐熱ブリスター）実施例１および２、比較例１、２、３および４
の塗材を、夫々脱脂した鉄板にアプリケーターで
厚さ80μｍ、160μｍ、320μｍ、650μｍ、950μｍ、
1450μｍ、1800μｍ、2500μｍ（仕上がり膜厚夫々
約50μｍ、100μｍ、200μｍ、400μｍ、600μｍ、
900μｍ、1100μｍ、1500μｍ）に塗布し、直ちに
120〜160℃の乾燥炉に入れ乾燥したのち、塗面の
熱ブリスター（フクレ）、ヒビわれ、垂直面にお
けるタレを調べた。試験結果は第１表のとおりであつた。

【表】

【表】〓×：あり

Claims

【特許請求の範囲】

１セピオライトとゲル含有率20％〜90％の合成
樹脂エマルジヨンを含有してなり、20℃における
粘度が約5000〜100000センチポイズである、急速
加熱乾燥しても熱ブリスターしない厚膜形成性エ
マルジヨン被覆組成物。