JPH0737591B2 - 水性エマルジヨン塗装用塩化ビニル樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は水性エマルジョン塗装用塩化ビニル樹脂組成
物に関するものである。

〔従来の技術〕

塩化ビニル樹脂は、安定剤、滑剤、充填剤、着色剤等と
混煉することにより、硬質、半硬質、或いは軟質の製品
を得ることができる為、広く使用されている。

硬質分野の成形品としては波板、パイプ、デッキ材、建
材、ケーブルダクト、目地板等があり、多方面に使用さ
れている。近年消費者の好みが多様化し、それに伴って
数多くの色調の製品が求められる様になった。従来は着
色剤の種類を多様化してこれに対応して来たが、残念な
ことにこの方法では消費者の好みに答えるには多くの色
の製品を常時在庫する必要があり、製品のコストを引き
上げる不利益があった。仮りにコストを度外視しても全
体の調和の為の微妙な色の違いを問題にする消費者の要
求には答えきれない。また、近年はインテリアの個性化
が求められ、好みの色に塗り替えられる部材の要求が強
くなって来ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この問題を解決する為には、塩化ビニル樹脂成形品表面
を自由に塗装することにより対応できるのであるが、現
状では環境衛生上安全で且つ溶剤を含まない水性エマル
ジョンタイプの塗料の使用が望まれている。しかしなが
ら、従来の塩化ビニル樹脂では成形品表面で水性エマル
ジョンタイプの塗料がはじかれてしまうために問題があ
る。また他の適当な塗料もない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記問題点を解決するため鋭意研究を行
い、特定の樹脂を用いることにより水性エマルジョンタ
イプの塗料を使用しても前記したはじき現象が無くなる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、水酸基を有するモノマー単位が0.
1〜40重量％である塩化ビニル系グラフト共重合体60重
量％以上と少なくとも安定剤を含む添加剤40重量％以下
とからなる水性エマルジョン塗装用塩化ビニル樹脂組成
物である。

本発明で言う、水酸基を有するモノマー単位が0.1〜40
重量％である塩化ビニル系グラフト共重合体とは、水酸
基を有するポリマーに塩化ビニルモノマーを含むモノマ
ー類をグラフト重合して得られる共重合体であるか、塩
化ビニルの単一重合体または少なくとも塩化ビニルを含
む共重合体に分子内に水酸基を有するモノマーを少なく
とも一つ含有して成るモノマー類をグラフト重合して得
られる共重合体であることが好ましい。何れであって
も、グラフト共重合体中の水酸基を有するモノマー単位
は0.1〜40重量％である。

分子内に水酸基を有するモノマー類としては、例えば、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレー
ト等のヒドロキシアルキルアクリレート類、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート等のヒドロキシメタクリレート類、アリル
アルコール、Ｎ−メチロールアクリルアミド等及びこれ
らの混合物が挙げられる。

塩化ビニルと共重合可能なモノマー類としては、例え
ば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテ
ン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−
ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、
１−トリデセン、１−テトラデセン等の炭素数２〜30の
α−オレフィン類、アクリル酸およびそのエステル類、
メタクリル酸およびそのエステル類、マレイン酸および
そのエステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ア
ルキルビニルエーテル等のビニル化合物及びこれらの混
合物が挙げられる。

水酸基を有するポリマーとしては、前記の分子内に水酸
基を有するモノマーの単一重合体または共重合体、及び
変性等より実質的に水酸基を有する重合体、共重合体で
あれば良く、例えば２−ヒドロキシエチルアクリレート
単一重合体、２−ヒドロキシプロピルアクリレート単一
重合体、３−ヒドロキシブチルアクリレート単一重合体
等のポリヒドロキシアルキルアクリレート類、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート単一重合体、２−ヒドロキ
シプロピルメタクリレート単一重合体、３−クロロ−２
−ヒドロキシプロピルメタクリレート単一重合体等のポ
リヒドロキシアルキルメタクリレート類、アリルアルコ
ール単一重合体、Ｎ−メチロールアクリルアミド単一重
合体、ヒドロキシアルキルアクリレート／ヒドロキシア
ルキルアクリレート共重合体、ヒドロキシアルキルアク
リレート／ヒドロキシアルキルメタクリレート共重合
体、ヒドロキシアルキルメタクリレート／ヒドロキシア
ルキルメタクリレート共重合体等の共重合体、ポリビニ
ルアルコール、酢酸ビニル／エチレン共重合体の鹸化
物、酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体の鹸化物、酢
酸ビニル／アクリル酸共重合体の鹸化物、酢酸ビニル／
メタクリル酸共重合体の鹸化物等の変性ポリマー等及び
これらの混合物が挙げられる。

塩化ビニルを含む共重合体としては、例えば、塩化ビニ
ル／酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニル／脂肪族ビニル
エステル、塩化ビニル／エチレン共重合体等の塩化ビニ
ル／α−オレフィン共重合体、塩化ビニル／フタル酸ジ
アリル等の塩化ビニル／アリル化合物共重合体、塩化ビ
ニル／塩化ビニリデン共重合体等の塩化ビニル／ハロゲ
ン化オレフィン共重合体、塩化ビニル／フッ化ビニル共
重合体等の塩化ビニル／フッ素化合物共重合体、塩化ビ
ニル／ジビニルベンゼン共重合体等の塩化ビニル／スチ
レン類共重合体、塩化ビニル／メチルビニルエーテル共
重合体等の塩化ビニル／アルキルビニルエーテル共重合
体、塩化ビニル／アクリル酸共重合体、塩化ビニル／ア
クリル酸エチル共重合体等の塩化ビニル／アクリル酸エ
ステル共重合体、塩化ビニル／メタクリル酸共重合体、
塩化ビニル／メタクリル酸メチル共重合体等の塩化ビニ
ル／メタクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル／アク
リロニトリル共重合体等の塩化ビニル／ニトリル共重合
体、塩化ビニル／アクリルアミド共重合体等の塩化ビニ
ル／アクリルアミド類共重合体、塩化ビニル／メチルビ
ニルケトン共重合体等の塩化ビニル／ビニルケトン共重
合体、塩化ビニル／無水マレイン酸共重合体等の塩化ビ
ニル／酸無水物共重合体、塩化ビニル/EVA（エチレン／
酢酸ビニル共重合体）共重合体等が挙げられる。

本発明に用いる水酸基を有するモノマー単位が0.1〜40
重量％である塩化ビニル系グラフト共重合体は、公知の
重合方法、例えば懸濁重合方法、塊状重合方法、乳化重
合方法、溶液重合方法等により製造される。

本発明による塩化ビニル系グラフト共重合体としては、
その中の塩化ビニル分が50wt％以上であることが好まし
く、また、水酸基を有するモノマー単位は0.1〜40wt％
の範囲であり、好ましくは0.5〜15wt％である40重量％
を越える場合は、成形性が悪く、また、0.1重量％未満
では成形品表面に水性エマルジョン塗装した場合に塗料
のはじき現象が認められ本発明の効果が得られない。

本発明の水性エマルジョン塗装用塩化ビニル樹脂組成物
としては、水酸基を有するモノマー単位が0.1〜40重量
％である塩化ビニル共重合体が60重量％以上含まれるこ
とが必要であり、少なくとも安定剤を含み、必要により
滑剤、充填剤およびその他の添加剤、例えば着色剤、可
塑剤、その他の樹脂等が40重量％を越えない範囲で含ま
れていてもよい。

上記した塩化ビニル樹脂組成物において塩化ビニル共重
合体が70重量％以上その他が30重量％以下であることが
より好ましく、更にそれぞれ80重量％以上、20重量％以
下であることが好ましい。しかして、塩化ビニル共重合
体が60重量％に満たない場合は、成形品表面における水
性エマルジョン塗料のはじき現象が著しく、採用し得な
い。

本発明で使用する安定剤としては、公知のものならば何
れでもよく、例えば、鉛白、三塩基性硫酸鉛、二塩基性
亜リン酸鉛、二塩基性フタル酸鉛、三塩基性マレイン酸
鉛、ケイ酸鉛およびそのシリカゲル共沈物などの鉛塩系
安定剤、マグネシウム石鹸、カルシウム石鹸、バリウム
石鹸、カドミウム石鹸、亜鉛石鹸、鉛石鹸、錫石鹸など
の金属石鹸、カドミウム−バリウム系、カドミウム−バ
リウム−亜鉛系、バリウム−亜鉛系などの液状安定剤、
錫アルキルイオウ化合物、錫アリルイオウ化合物、錫ア
ルキル酸素化合物、錫アリル酸素化合物、有機錫カルボ
ン酸、有機錫メルカプタイドなどの有機錫系安定剤、グ
リシジルエーテルおよびエポキシ樹脂、エポキシ化油脂
およびエポキシ化天然油脂酸ならびに樹脂酸のアルキル
エステル、シクロヘキサンのエポキシ誘導体などのエポ
キシ系安定剤、トリアルキルフォスファイト、トリフェ
ニルフォスファイト、トリアリルフォスファイトなどの
有機亜リン酸化合物、多価アルコール、アミン系化合物
などが挙げられる。

滑剤としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸鉛などの金属石鹸、流動パラ
フィン、天然パラフィン、ポリエチレンワックス、塩素
化炭化水素、フルオロカーボンなどの炭化水素、ステア
リン酸、ベヘニン酸、アラキジン酸、オキシ脂肪酸など
の脂肪酸、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド
などの脂肪酸アミド、脂肪酸低級アルコールエステル、
脂肪酸のポリグリコールエステル、脂肪酸の脂肪アルコ
ールエステルなどの脂肪酸エステル、多価アルコール、
ポリグリコール、ポリグリセロール、脂肪酸と多価アル
コールの部分エステル、脂肪酸とポリグリコールの部分
エステル、脂肪酸とポリグリセロールの部分エステルな
どが挙げられる。

充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、含
水硅酸、無水硅酸、硅酸カルシウム、硅酸アルミニウ
ム、アスベスト、酸化アンチモン、タルク、三水和アル
ミニウム、水和硼酸亜鉛、マグネシア、重曹、硝酸加
里、水酸化カルシウム、雲母、合成フッ素雲母などが挙
げられる。

着色剤としては、例えば、有機顔料ではアゾ系レーキ、
不溶性アゾ、縮合型アゾなどのアゾ系顔料、フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシア
ニン系顔料、アントラキノン系、ペリレン系、チオイン
ジゴ系、イソインドリン系などの建染染料系顔料、塩基
性染料レーキ、酸性染料レーキなどの染付レーキ系顔
料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料などが挙
げられ、無機顔料ではクロム酸塩、モリブデン酸塩、酸
化物、シアン化物などの沈殿顔料、酸化物系、硫化物系
などの沈殿焼成顔料、酸化物系、群青、コバルトブルー
などの焼成顔料、金属粉、パール顔料などが挙げられ
る。

可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（DB
P）、ジ−２−エチルヘキシルフタレート（DOP）、ジ−
ｎ−オクチルフタレート（ｎ−DOP）、ブチルラウリル
フタレート（BLP）、ジラウリルフタレート（DLP）、ブ
チルベンジルフタレート（BBP）などのフタル酸エステ
ル類、ジオクチルアジペート（DOA）、ジオクチルアゼ
レート（DOZ）、ジオクチルセバケート（DOS）などの直
鎖二塩基酸エステル類、トリクレジルホスフェート（TC
P）、トリキシレニルホスフェート（TXP）、モノオクチ
ルジフェニルホスフェート、モノブチルジキシレニルホ
スフェート、トリオクチルホスフェート（TOP）などの
リン酸エステル類、メチルアセチルリシノレート、ブチ
ルアセチルリシノレート、メチルセロソルブリシノレー
トなどのヒマシ油誘導体、エポキシ化植物油、テトラエ
チレングリコールエステル、ブチルフタリルブチルグリ
コレートなどのエチレングリコール誘導体、ポリエステ
ル系可塑剤、塩素化パラフィン、五塩化ブチルステアレ
ートなどの塩素化物、石油系高級芳香族などの石油系補
助可塑剤、ニトリル系合成ゴムなどが挙げられる。

また、その他の樹脂としては、塩化ビニル樹脂および塩
化ビニル樹脂と混合可能な公知の樹脂、例えば、ABS、M
BS、ウレタン樹脂などが挙げられる。

本発明の水性エマルジョン塗装用塩化ビニル樹脂組成物
の成形方法としては、通常の塩化ビニル樹脂の成形方法
がそのまゝ適用できる。この様にして得られる成形品表
面への塗装に好適な塗料としては水性エマルジョンタイ
プのものを挙げることができる。

水性エマルジョンタイプの塗料は公知のもので良く、例
えば、酢酸ビニルエマルジョン、酢酸ビニル−マレイン
酸ジブチルエマルジョン、酢酸ビニル−フマール酸ジブ
チルエマルジョン等の酢酸ビニル系エマルジョン、スチ
レン−ブタジェン系エマルジョン、アクリル酸メチルエ
マルジョン、アクリル酸エチルエマルジョン、アクリル
酸ブチルエマルジョン、アクリル酸エチルを主成分とし
てアクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２
エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、スチレン、アク
リロニトリルなどと共重合したアクリル系エマルジョ
ン、塩化ビニル−塩化ビニリデンエマルジョン、ブタジ
ェン−アクリロニトリルエマルジョン等が挙げられる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ 内容積800の重合機に、水340Kg、70重量％ｔ−ブチル
パーオキシネオデカネート溶液78g、75重量％3,5,5−ト
リメチルヘキサノイル・パーオキサイド55g、重合度280
0の完全鹸化ポリビニルアルコール4.5Kgを装入し、減圧
脱気した後、重合度約2000で鹸化度80モル％の部分鹸化
ポリビニルアルコールの５％水溶液4Kg、塩化ビニルモ
ノマー170Kgを装入し、64.5℃に温度を上げて反応し
た。昇温後３時間40分で圧力が下がり始め7Kg/cm²（ゲ
ージ圧）で反応を停止した。脱水し乾燥して138Kgの製
品を得た。

ステンレスビーカーに表１に示す割合で樹脂、炭酸カル
シウム、三塩基性硫酸鉛、ステアリン酸鉛、ワックス系
滑剤を計り込みスパチェラーにより充分混合した後、ミ
リングロール上にて150℃で10分間混煉し、更に175℃で
４分間プレスし、厚さ1mmのプレスシートを得た。

このプレスシートにアクリル系エマルジョン塗料である
関西ペイント製ビニデラックス−400（白色）を刷毛を
用いて塗布し、塗装時のはじきの判定を次に示す基準に
従って評価した。

5:均一塗布が可能でありはじきが全くない。

4:一部にはじきがあるが90％以上塗布できる。

3:はじきがあり、塗布できるのは60％以上90％未満。

2:はじきがあり、塗布できるのは20％以上60％未満。

1:はじきがひどく塗布できるのは20％未満。

この樹脂組成物中の塩化ビニル系グラフト共重合体の割
合は87重量％であり、塗装時のはじきの程度は上記評価
基準で４であった。

また、ここで用いた塩化ビニル系グラフト共重合体中の
ポリビニルアルコールの割合を下記により求めたところ
3.1重量％であった。

ポリマー0.1gをテトラヒドロフラン50mlに溶解し、ガラ
ス板上で蒸発乾固し、厚さ0.2mmのフィルムを得、塩化
ビニル単位の特性吸収帯（Ｃ−C1の伸縮バンド）である
610cm^-1と水酸基の伸縮バンドである3450cm^-1との比較
によりポリビニルアルコールの割合を求める。

比較例１ 完全鹸化ポリビニルアルコールを装入しない以外は実施
例１に従い重合を行い、135Kgの製品を得た。実施例１
に述べた方法に従いはじきの判定を行った結果、評価は
１であった。

実施例２ 内容積800の重合機に水340Kg、ジ−４−ｔ−ブチルシ
クロヘキシルパーオキシジカーボネート21g、Ｎ−メチ
ロールアクリルアミド2Kg、重合度800のポリ塩化ビニル
130Kgを装入し、減圧脱気した後、64.5℃に温度を上
げ、重合度約2000で鹸化度80モル％の部分鹸化ポリビニ
ルアルコールの５％水溶液800gを装入し、6Hrで反応を
停止した。脱水し乾燥して、131Kgの製品を得た。実施
例１に述べた方法に従いはじきの判定を行った結果、評
価は４であった。なお、このグラフト共重合体中の水酸
基を有するモノマー単位量は1.2重量％であった。

〔発明の効果〕

本発明の塩化ビニル樹脂組成物は、驚くべきことに水酸
基を含まない塩化ビニル単一重合体、共重合体組成物と
異なり水エマルジョンタイプの塗料のはじきがなく良好
な塗装性を有している。

しかして、このような樹脂組成物からの成形品の応用例
としては、巾木、回り縁などの室内装飾用押し出し成形
品を挙げることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水酸基を有するモノマー単位が0.1〜40重
   量％である塩化ビニル系グラフト共重合体60重量％以上
   と少なくとも安定剤を含む添加剤40重量％以下とからな
   る水性エマルジョン塗装用塩化ビニル樹脂組成物。
2. 【請求項２】塩化ビニル系グラフト共重合体が、水酸基
   を含むポリマーに塩化ビニルモノマーを含むモノマー類
   をグラフト重合して得られる共重合体である特許請求の
   範囲第１項記載の水性エマルジョン塗装用塩化ビニル樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】塩化ビニル系グラフト共重合体が、塩化ビ
   ニルの単一重合体または少なくとも塩化ビニルを含む共
   重合体に、分子内に水酸基を有するモノマーを少なくと
   も一つ含有して成るモノマー類をグラフト重合して得ら
   れる共重合体である特許請求の範囲第１項記載の水性エ
   マルジョン塗装用塩化ビニル樹脂組成物。