JPH08199110A - 改善された塗布性能を有する、水性クレーを含有するエマルジョンペイント - Google Patents

改善された塗布性能を有する、水性クレーを含有するエマルジョンペイント

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JPH08199110A
JPH08199110A JP7263167A JP26316795A JPH08199110A JP H08199110 A JPH08199110 A JP H08199110A JP 7263167 A JP7263167 A JP 7263167A JP 26316795 A JP26316795 A JP 26316795A JP H08199110 A JPH08199110 A JP H08199110A
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poly
hydroxyethyl cellulose
clay
hydrophobically modified
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JP7263167A
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Gijsbert Kroon
ガイスベルト・クルーン
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Aqualon Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された塗布性能を有する水性クレー含有
エマルジョンペイントを提供する。 【解決手段】 本発明は、クレー含有顔料系、ラテック
ス結合剤、多糖類増粘剤、及び顔料の重量基準で0.0
05%〜2%のブロッキング剤を含んで成るペイント組
成物であって、前記ブロッキング剤は多糖類増粘剤の2
0%以上がクレー顔料表面上に吸着されることを防止す
るために役立ち、それによってペイント組成物は改善さ
れた外観と塗布性能とを示す、前記のペイント組成物に
関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は親水性クレー含有エ
マルジョンペイントにおけるヒドロキシエチルセルロー
スをベースとした増粘剤の使用に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明以前においては、顔料エキステン
ダーとしてのクレーを含有するラテックスペイントまた
は顔料エキステンダーとしてのクレー不純物を有する炭
酸カルシウムを含有するラテックスペイントは、それが
ヒドロキシエチルセルロース(HEC)または疎水性に
変性されたヒドロキシエチルセルロース(HMHEC)
と共に働くことを、塗布の観点から困難にしていた。こ
れらのペイントはローラーで塗布するときに、しばしば
ゲル構造及び引き糸(drew threads)を示す。
【0003】水性(waterborne)エマルジョンペイント
において、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、メ
チルヒドロキシエチルセルロース(MHEC)、メチル
ヒドロキシプロピルセルロース(MHPC)、エチルヒ
ドロキシエチルセルロース(EHEC)及びカルボキシ
メチルセルロース(CMC)のようなセルロース誘導体
がレオロジー調節剤として使用される。これらのセルロ
ースエーテルはラテックスを増粘して、ペイントに安定
性、水保持、及び疑似塑性流れ挙動を与える。これらの
セルロースエーテルは、ペイントの結合剤含量に依存し
て全ペイントの0.1重量/重量%〜4.0重量/重量
%の量で使用される。ヒドロキシエチルセルロース(H
EC)及び疎水性に変性されたヒドロキシエチルセルロ
ース(HMHEC)は使用のためにさらに一般的なタイ
プのセルロースエーテルとみなされ得る。クレーは米国
においてエマルジョンペイント中に顔料エキステンダー
として使用される。一方、ヨーロッパのフラット(fl
at)エマルジョンペイント配合物においては炭酸カル
シウムが最も広く使用されるタイプであるが、あるヨー
ロッパの地域においてはシリケート及びドロマイトも使
用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】親水性のクレーを含む
ペイント系において、HEC及びHMHECのこれらの
クレー上への強い吸着が起こる。このことは、これらの
ペイント中のポリマーの性能に著しく影響する。インデ
ィステンパー(indistemper)ペイント(これはモンモ
リロン石またはベントナイトのようなクレー不純物を含
む炭酸カルシウムをしばしばベースとしている。このこ
とはゲル状ペイント構造を生じる。このゲル状構造はペ
イントの良好な流れ及び塗布を許容しない。この理由か
ら、メチルセルロース誘導体及びカルボキシメチルセル
ロースが、これらのセルロースエーテルは強く吸着され
ずそして望まれないゲル化を示さないので、これらのペ
イント中の好ましい増粘剤である。これらのものをクレ
ー含有フラットエマルジョンペイント用の増粘剤として
の使用に適切なものにするために、HECまたはHMH
ECの変性が必要である。クレー上への強い吸着の結果
としてのHEC及びHMHECの上述の性能の欠陥は、
エチルヒドロキシエチルセルロース(EHEC)及び疎
水性に変性されたエチルヒドロキシエチルセルロース
(HMEHEC)においても効力がある。親水性クレー
を含むエマルジョンペイントまたはクレー不純物を含む
炭酸カルシウムエキステンダー中での増粘剤としてのH
EC、HMHEC、EHEC及びHMEHECの使用の
技術の状態の進歩を本発明が提供することはこの必要性
に合致する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、クレー含有顔
料系、ラテックス結合剤、多糖類増粘剤、及び顔料の重
量基準で0.005%〜2%のブロッキング剤を含んで
成るペイント組成物であって、前記ブロッキング剤は多
糖類増粘剤の20%以上がクレー顔料表面上に吸着され
ることを防止するために役立ち、それによってペイント
組成物は改善された外観と塗布性能とを示す、前記のペ
イント組成物に関する。
【0006】HEC、HMHEC、EHECまたはHM
EHECのようなある種のセルロース誘導体で増粘され
た、クレー含有エマルジョンペイントの外観及び塗布特
性はこれらのセルロース誘導体をいわゆる予備ブロッキ
ング剤と結合させることによって著しく改善されること
ができる。これらのブロッキング剤は増粘剤のクレー及
びクレー含有エキステンダー上への吸着を制限するかま
たは妨害さえする。
【0007】本発明にしたがい、クレー含有ラテックス
ペイント用セルロース誘導体増粘剤は次の物質の1種以
上より成る群から選択される: a.約200,000〜約1,500,000の分子量
及び1.5〜4.0のヒドロキシエチルモル置換(HE
−MS)を有するヒドロキシエチルセルロース(HE
C); b.疎水性に変性されたヒドロキシエチルセルロースの
全重量基準で0.01〜2.0重量%の量でのC4〜C
22アルキルまたはC8〜C20のアルキルアリールの疎水
変性鎖を有し、約50,000〜約1,000,000
の分子量及び1.5〜4.0のHE−MSを有する疎水
性に変性されたヒドロキシエチルセルロース(HMHE
C); c.約200,000〜約1,500,000の分子量
及び0.5〜3.0のHE−MS及び0.3〜1.2の
エチル置換度を有するエチルヒドロキシエチルセルロー
ス(EHEC);並びに d.疎水性に変性されたエチルヒドロキシエチルセルロ
ースの全重量基準で0.01〜2.0重量%の量でのC
4〜C22アルキルまたはC8〜C20のアルキルアリールの
疎水変性鎖を有し、約50,000〜約1,000,0
00の分子量及び0.5〜3.5のHE−MS及び0.
3〜1.2のエトキシル置換度を有する疎水性に変性さ
れたエチルヒドロキシエチルセルロース(HMEHE
C)。
【0008】本発明にしたがい、ブロッキング剤は次の
物質の1種以上より成る群から選択される: a.約100〜約1,000,000の分子量を有する
ポリ(エチレンオキサイド)、ポリ(エチレングリコー
ル)、ポリ(プロピレンオキサイド)、ポリ(プロピレ
ングリコール); b.約1,000〜約500,000の分子量及び約4
0〜約90%の加水分解度を有するポリ(ビニルアルコ
ール); c.約1,000〜約1,000,000の分子量を有
するポリ(アクリル酸)の塩及びポリ(メタクリル酸)
の塩並びに相当するこれらの酸; d.4〜100個のオキシエチレン(OE)単位及びC
8〜C20のアルキルアリールまたはC8〜C20アルキルの
疎水性鎖を有するアルキルアリールエトキシレート及び
アルキルエトキシレート型の非イオン性界面活性剤。
【0009】本発明におけるブロッキング剤の上限は組
成物の全重量に基づき約2.0重量%であり、好ましい
上限は1.0重量%である。ブロッキング剤の下限は組
成物の全重量に基づき0.005重量%であり、0.1
重量%が好ましい下限である。増粘剤とブロッキング剤
とのこの組合せが使用されるとき、セルロース誘導体の
クレーまたは Bianco Meudon Tipo A のようなクレーで
汚染されたエキステンダー上への吸着は3mg/gを越
えない。上述の増粘剤の組合せを有するラテックスペイ
ントはゲル状構造をもたず、そして望まれない糸を引く
ことなくローラーによって支持体に塗布できる。
【0010】エキステンダー顔料 本発明において使用できるタイプのエキステンダーは基
本的に2つのタイプの製品である:a)クレータイプの
エキステンダー及びb)親水性クレータイプによって汚
染された炭酸カルシウムエキステンダー。
【0011】a.クレータイプエキステンダー これらのクレーの例は一般には、SiO2(30〜50
重量%)、Al2O3(30〜50重量%)、少量のアル
カリ(K2O,Na2O)及び酸化鉄(Fe2O3)から化
学的に構成されるカオリナイトである。本発明において
エキステンダーとして使用し得る他のクレーは強熱減量
が低い、焼成クレーであり。本発明における使用のため
のそのようなクレーの例は次のものである。
【0012】
【表1】 b.汚染された炭酸化物 炭酸カルシウムはOMYAのDurcal−製品、Om
yacarb−系列及びOmyalite系列のような
比較的精製された形態で入手できる。しかし、より安価
で精製度の低い多くの製品の製造者も存在する。これら
のより安価な炭酸カルシウムは多くのタイプのクレーで
汚染されていることができる。しかし、非常に親水性の
クレーでの汚染は顔料が多いペイント系においてHEC
による問題を引き起こす。これらのクレー汚染物の例は
アタパルジャイトクレー、ヘクトライトクレー、モンモ
リロン石、及びベントナイトクレーである。そのよう
な、問題を起こす炭酸カルシウムの一つの例はイタリア
のペイント市場で使用されるBianco Meudon Tipo A で
ある。
【0013】ラテックスのタイプ ペイント中での強い構造物の沈着の問題はペイント系に
おいて主として知られており、ここではポリ(酢酸ビニ
ル)VeoVAコポリマー結合剤がラテックスとして使
用される。
【0014】保護コロイドとしてヒドロキシエチルセル
ロースで部分的に安定化されるこれらの結合剤の例は
【表2】 本発明のラテックスペイントは、それが覆うべき支持体
を隠す優秀な能力を提供する。支持体をおおい隠す能力
は顔料体積濃度(PVC)及び被覆厚さによって主とし
て制御される。このPVCは、経済性及び顔料結合ビヒ
クルの能力によって決定される、ある限界を有する。本
発明のラテックスペイントは、例えばフラットペイント
中に使用されたとき、約50〜約100%のPVCを有
する。被覆厚さは組成物内で発現する粘度によって部分
的に決定される。ブラシ抵抗(brush drag)、流れ、及
び特定のタイプのペイント用のタイプの粘度を発現する
ためのコーティング組成物のレベリングのような他のコ
ーティング特性及び塗布特性のような他の因子が存在す
る。
【0015】本発明の実施は以下の実施例によってさら
に例示される。
【0016】
【実施例1】実施例における吸着試験を次の通り実施し
た。クレーの50重量%固体の水中サスペンションを製
造した。0.5重量%の増粘剤を加え、そして顔料スラ
リーまたはサスペンション中に溶解し、そして次に25
℃において24時間貯蔵した。この系を次に20,00
0rpmで3時間遠心分離した。上澄み液のヒドロキシ
エチルセルロース及びエチルヒドロキシエチルセルロー
スの量を、エトキシ及びヒドロキシエトキシル含量を測
定するためのシールドチューブゼイセル(Sealed Tube
Zeisel)法によって決定した。セルロース質のクレー上
または炭酸塩エキステンダー上への吸着に対するブロッ
キング剤の効果を決定するために、これらの顔料スラリ
ーをブロッキング剤の存在下においても製造した。
【0017】
【表3】
【表4】 上記の実施例1A〜1Xは、Bianco meudon Tipo A 上
へのHMHECの吸着を制限するためのブロッキング剤
として使用できる。Lutrol E 4000 (BASFによって
市販されている)、分子量がほぼ4000のポリ(エチ
レングリコール)、顔料 Verteiler A (BASFによ
って市販されている)、ポリアクリル酸のアンモニウム
塩,Airvol 803 (Air Products によって市販されてい
る)、ポリ(ビニルアルコール)(分子量約10,00
0、80〜89%加水分解)及びAntarox CO970 (GA
Fによって市販されている)、ノニルフェニルエトキシ
レート(50EO単位)がエキステンダーへのHMHE
Cの吸着を減じることができる。これらのブロッキング
剤はクレーまたは炭酸カルシウムエキステンダー中に混
入物として存在するクレーと水素結合を形成することが
できる。より高い分子量のポリ(エチレングリコール)
(Lutrol E 4000)はそれより低い分子量の物質(PE
G400)よりも有効である。ノニルフェノールエトキ
シレート界面活性剤は、製品中のEO単位数を増加する
とき、ブロッキング剤としてさらに有効になる(Antaro
x CO970 対 Antarox CO430 を参照)。ポリ(アクリル
酸)のアンモニウム塩は、ナトリウム塩よりもブロッキ
ング剤として有効である(顔料 Verteiler A 対 Lopon
885 及び Tamol 963 を参照)。
【0018】
【実施例2】吸着値の違いは Bianco Meudon Tipo A を
ベースとしたペイントのペイント特性の違い、及びHM
HECとブロッキング剤との種々の組合せに反映され
る。次の実施例(2A〜2T)は、顔料体積濃度(PV
C)約94%のフラットエマルジョンペイントにおける
本発明の実施を示す。ペイント試料をコーレス(Cowle
s)条件下で高速溶解機で製造した。ペイント配合を表
5に示す。
【0019】
【表5】 ペイントを、異なるブロッキング剤と結合した Natroso
l Plus (登録商標)クレード330 のHMHEC、及び
異なるブロッキング剤と結合させた Natrosol(登録商
標)250 MBR で増粘した。試験結果を表6及び表7に示
す。
【0020】
【表6】
【表7】
【0021】
【実施例3】セルロースエーテルとブロッキング剤との
結合の効果がEHEC及びHMEHECについても有効
であることを他の試験によって示した。EHECは Ber
mocol E 351 FQポリマーであり、HMEHECは Ber
mocol EHM100 ポリマーであった。ペイント特性に対す
る、HMEHECとブロッキング剤との組合せの影響を
Ravemul PC2 材料をベースとしたフラットエマルジョ
ンペイント(PVC94)において示した。実施例3A
〜3Dはこれらの利点を示す(表8を参照)。
【0022】
【表8】
【0023】
【実施例4】Spesswhite のような強親水性のクレーを
含むペイント系において、HEC、EHEC、HMHE
C及びHMEHECのこれらのタイプにクレー上への吸
着を制限するためにブロッキング剤の量を増加すること
が必要であった。このことはLutrol E 4000 をブロッキ
ング剤として使用した実施例4A及び4B(表9を参
照)に示した吸着試験によって示される。
【0024】
【表9】 HEC、EHECまたはHMEHECとブロッキング剤
との組合せは粉末ブレンド、流動化ポリマー系の形態
で、またはそれらの物質の溶液として使用できる。ポリ
(ビニルピロリドン)及びポリ(アクリルアミド)のよ
うな製品もブロッキング剤として働く。

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クレー含有顔料系、ラテックス結合剤、
    多糖類増粘剤、及び顔料の重量基準で0.005%〜2
    %のブロッキング剤を含んで成るペイント組成物であっ
    て、前記ブロッキング剤は多糖類増粘剤の20%以上が
    クレー顔料表面上に吸着されることを防止するために役
    立ち、それによってペイント組成物は改善された外観と
    塗布性能とを示す、前記のペイント組成物。
  2. 【請求項2】 多糖類増粘剤が、ヒドロキシエチルセル
    ロース、疎水性に変性されたヒドロキシエチルセルロー
    ス、エチルヒドロキシエチルセルロース、疎水性に変性
    されたエチルヒドロキシエチルセルロース及びこれらの
    混合物より成る群から選択される、請求項1に記載の組
    成物。
  3. 【請求項3】 多糖類増粘剤が分子量約200,000
    〜約1,500,000のヒドロキシエチルセルロース
    である、請求項2に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 ヒドロキシエチルセルロースが1.5〜
    4.0のモル置換を有する、請求項3に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 多糖類増粘剤が分子量約50,000〜
    約1,000,000の疎水性に変性されたヒドロキシ
    エチルセルロースである、請求項2に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 疎水性に変性されたヒドロキシエチルセ
    ルロースが1.5〜4.0のヒドロキシエチルモル置換
    を有する、請求項5に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 疎水性に変性されたヒドロキシエチルセ
    ルロースが、疎水性に変性されたヒドロキシエチルセル
    ロースの全重量基準で0.01〜2.0重量%の量での
    C4〜C22アルキルまたはC8〜C20のアルキルアリール
    の疎水変性を有する、請求項6に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 多糖類増粘剤が分子量約200,000
    〜約1,500,000のエチルヒドロキシエチルセル
    ロースである、請求項2に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 エチルヒドロキシエチルセルロースが
    0.5〜3.0のヒドロキシエチルモル置換を有する、
    請求項8に記載の組成物。
  10. 【請求項10】 エチルヒドロキシエチルセルロースが
    0.3〜1.2のエチル置換度を有する、請求項9に記
    載の組成物。
  11. 【請求項11】 多糖類増粘剤が分子量約50,000
    〜約1,000,000の疎水性に変性されたエチルヒ
    ドロキシエチルセルロースである、請求項2に記載の組
    成物。
  12. 【請求項12】 疎水性に変性されたエチルヒドロキシ
    エチルセルロースが0.5〜3.5のヒドロキシエチル
    モル置換を有する、請求項11に記載の組成物。
  13. 【請求項13】 疎水性に変性されたエチルヒドロキシ
    エチルセルロースが0.3〜1.2のエトキシル置換度
    を有する、請求項5に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 疎水性に変性されたエチルヒドロキシ
    エチルセルロースが、疎水性に変性されたエチルヒドロ
    キシエチルセルロースの全重量基準で0.01〜2.0
    重量%の量でのC4〜C22アルキルまたはC8〜C20のア
    ルキルアリールの疎水変性を有する、請求項13に記載
    の組成物。
  15. 【請求項15】 ブロッキング剤が、ポリ(エチレンオ
    キサイド)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロ
    ピレンオキサイド)、ポリ(プロピレングリコール)、
    ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(アクリル酸)、ポリ
    (アクリル酸)の塩、ポリ(メタクリル酸)の塩、アク
    リル酸、メタクリル酸及び非イオン界面活性剤より成る
    群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  16. 【請求項16】 ブロッキング剤が、ポリ(エチレンオ
    キサイド)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロ
    ピレンオキサイド)、ポリ(プロピレングリコール)よ
    り成る群から選択され、これによってブロッキング剤が
    約100〜約1,000,000の分子量を有する、請
    求項15に記載の組成物。
  17. 【請求項17】 ブロッキング剤が分子量約1,000
    〜約500,000のポリ(ビニルアルコール)であ
    る、請求項15に記載の組成物。
  18. 【請求項18】 ポリ(ビニルアルコール)が約40〜
    約90%の加水分解度を有する、請求項17に記載の組
    成物。
  19. 【請求項19】 ブロッキング剤がポリ(アクリル酸)
    の塩、ポリ(メタクリル酸)の塩、アクリル酸、及びメ
    タクリル酸より成る群から選択される、請求項15に記
    載の組成物。
  20. 【請求項20】 塩が約1,000〜1,000,00
    0の分子量を有する、請求項19に記載の組成物。
  21. 【請求項21】 ブロッキング剤が、アルキルアリール
    エトキシレート及びアルキルエトキシレートのタイプの
    非イオン性界面活性剤より成る群から選択される、請求
    項15に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 非イオン性界面活性剤が4〜100の
    オキシエチレン単位及びC8〜C20のアルキルアリール
    若しくはC4〜C20アルキルの疎水鎖を有する、請求項
    21に記載の組成物。
  23. 【請求項23】 クレー含有顔料系が、クレータイプ及
    び疎水性クレータイプに汚染された炭酸カルシウムタイ
    プより成る群から選択されるエキステンダー顔料を含ん
    で成る、請求項1に記載の組成物。
  24. 【請求項24】 クレータイプのエキステンダーが、強
    熱減量(loss ignition)を有するカオリナイトまたは
    焼成されたクレーである、請求項23に記載の組成物。
  25. 【請求項25】 汚染された炭酸カルシウムタイプのエ
    キステンダーがアタパルジャイトクレー、ヘクトライト
    クレー、モンモリロン石及びベントナイトクレーより成
    る群から選択される、請求項23に記載の組成物。
  26. 【請求項26】 汚染された炭酸カルシウムタイプのエ
    キステンダーがBianco Meudon Tipo A エキステンダー
    である、請求項25に記載の組成物。
  27. 【請求項27】 ペイント組成物が約50〜約100の
    顔料体積濃度を有する、請求項1に記載の組成物。
JP7263167A 1994-10-11 1995-10-11 改善された塗布性能を有する、水性クレーを含有するエマルジョンペイント Pending JPH08199110A (ja)

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US324189 1994-10-11
US08/324,189 US5574081A (en) 1994-10-11 1994-10-11 Waterborne clay-containing emulsion paints with improved application performance

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JP7263167A Pending JPH08199110A (ja) 1994-10-11 1995-10-11 改善された塗布性能を有する、水性クレーを含有するエマルジョンペイント

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KR (1) KR100405928B1 (ja)
CN (1) CN1086723C (ja)
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