JPH0925440A - 塗料用表面処理シリカ - Google Patents

塗料用表面処理シリカ

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JPH0925440A
JPH0925440A JP7173084A JP17308495A JPH0925440A JP H0925440 A JPH0925440 A JP H0925440A JP 7173084 A JP7173084 A JP 7173084A JP 17308495 A JP17308495 A JP 17308495A JP H0925440 A JPH0925440 A JP H0925440A
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silica
treated silica
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Yoshihiro Mikamoto
純弘 三家本
Norio Ishikawa
紀夫 石川
Akira Fujii
昭 藤井
Yoshio Nakamura
義雄 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料用艶消し剤として使用した場合、沈降堆
積を抑制でき、再分散性が従来より良好であり、かつハ
ジキ現象も生じない塗料用表面処理シリカの提供。 【本発明】 湿式法シリカを多鎖型非イオン界面活性剤
で表面処理してなることを特徴とする塗料用表面処理シ
リカ。多鎖型非イオン界面活性剤の分子量は10000
〜150000の範囲であることが適当である。多鎖型
非イオン界面活性剤の使用量は、湿式法シリカ100重
量部に対して0.1〜5.0重量部の範囲であることが
適当である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料用表面処理シ
リカに関する。特に、塗料用艶消し剤として使用した場
合、湿式法シリカの沈降を抑制でき、沈殿しても沈降後
の再分散性が良好な表面処理シリカに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】塗料用
艶消し剤としては、従来より、湿式法(沈降法)シリカ
の表面をロウやワックスなどで被覆処理した、表面処理
シリカが用いられている(特公昭51−31235
号)。シリカは、他の塗料用成分などに対して安定であ
ること、艶消し効果が優れていること、さらには比較的
安価であることから塗料用艶消し剤として実用されてい
る。
【0003】塗料は、一般にバインダーとなる樹脂成分
及びシンナーを含み、さらに必要に応じて着色用の顔
料、艶消し剤、粘度調整剤等が添加されている。塗料の
粘度は、一般にあまり高くなく数十〜数百センチポイズ
に調整されている。この程度の粘度においては、塗料中
の上記顔料や艶消し剤が、塗料調製後から使用時までの
貯蔵期間中に沈降堆積し、極端な場合は再分散が不可能
なまでに硬い沈降層を形成してしまう。その結果、塗料
調製時に設定した艶消し度や風合いが、塗料使用時に再
現できなくなるという問題が生じる。
【0004】このような問題を解決するために、上記表
面処理シリカが提案されている。この表面処理シリカを
塗料に添加した場合、シリカの沈降堆積は認められるけ
れども、硬い沈降層とはならず再分散が容易となる。し
かしながら、改良の程度は未だ十分とは言えず、実用上
は、シリカの沈降堆積が抑制され、かつ再分散性がさら
に良好な艶消し剤シリカに対する要求がある。さらに、
上記表面処理シリカを用いた塗料で塗装した後に、さら
に上塗りを施す場合、表面処理に使用したロウやワック
スの影響により、上塗りした塗料にハジキが発生する、
いわゆるハジキ現象が生じるという新たな問題もある。
【0005】そこで、本発明の目的は、塗料用艶消し剤
として使用した場合、沈降堆積を抑制でき、再分散性が
従来より良好であり、かつハジキ現象も生じない塗料用
表面処理シリカを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
積み重ねた結果、湿式法シリカを多鎖型界面活性剤で表
面処理することで、上記課題を解決できることを見いだ
し、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち本発明は、湿式法シリカを多鎖型非イ
オン界面活性剤で表面処理してなることを特徴とする塗
料用表面処理シリカに関する。以下、本発明をさらに詳
細に説明する。
【0008】本発明に使用されるシリカは、珪酸ナトリ
ウムと硫酸との反応によって得られる湿式法シリカであ
る。湿式法シリカは、塗料の艶消し剤として従来から使
用されている。湿式法シリカの粒度は比較的粗く調整さ
れているので、塗料中での沈降堆積が問題となることが
多い。湿式法シリカには、酸性側で合成されるゲルシリ
カとアルカリ側で合成される沈殿法シリカがあるが、本
発明ではそのいずれもが対象である。
【0009】これらのシリカは、目的に合わせてその粒
度がある程度調整されたものであることが適当あり、被
塗物に対し、塗膜形成後の風合いが優れたものであるた
めには、塗料中での分散性に優れたものが適当である。
一般的には、BET比表面積50〜350m2 /g、平
均粒度1〜5μmに調整されたシリカであることが適当
である。このようなシリカは、公知であり、市販品をそ
のまま使用することもできる。また、新たに合成された
シリカを処理対象として使用してもよい。
【0010】本発明で用いられる表面処理剤は、多鎖型
非イオン界面活性剤である。通常の界面活性剤は、疎水
グループである炭化水素の長鎖の一端に親水グループを
有するものであるのに対して、多鎖型界面活性剤は、通
常の界面活性剤の疎水グループが架橋された構造を有す
るものであり、1つの界面活性剤の中に、多くの親水グ
ループを有する鎖を有するものである。本発明で用いる
多鎖型界面活性剤は非イオンのものであり、多鎖型非イ
オン界面活性剤としては、例えば、ポリ(オキシエチレ
ン−オキシプロピレン)誘導体を挙げることができる。
又、その分子中に少量のアミン基(=N-H) 、又はカルボ
キシル基等の親水基を含有していても良い。
【0011】本発明で用いる多鎖型界面活性剤の分子量
は10000〜150000の範囲であることが、優れ
た沈降堆積抑制効果および再分散性を有する表面処理シ
リカを得るという観点から適当である。その分子量が1
0000未満だと、シリカの沈降防止効果および沈降後
の再分散性改善効果が低下する傾向にある。一方、分子
量が高い分には物性上問題はないが、150000を超
えるものは合成が容易でなく、実用上は150000以
下の物を使用することが好ましい。分子量は、好ましく
は50000〜120000、より好ましくは、600
00〜100000の範囲である。
【0012】湿式法シリカに対する多鎖型非イオン界面
活性剤の使用量は、シリカ100重量部に対して、0.
1〜5.0重量部の範囲、好ましくは0.2〜3.0重
量部の範囲とすることが適当である。使用量が少なすぎ
ると、シリカの沈降や再分散性を改良する効果が少なく
なるので、0.1重量部以上とすることが好ましい。一
方、必要以上の量を用いても効果はそれ以上高くはなら
ないので、5.0重量部以下とすることが好ましい。
又、処理量を必要以上に多くすると、塗料の粘度上昇も
引き起こすことがある。
【0013】本発明の表面処理シリカは、湿式法シリカ
と多鎖型非イオン界面活性剤とを高速流動ミキサー等を
使用して混合する乾式混合法により製造することができ
る。あるいは、湿式法シリカの乳化スラリー液に所定量
の多鎖型非イオン界面活性剤を添加混合しておき、続い
て噴霧乾燥等を行なう湿式処理法で、本発明の表面処理
シリカを製造することもできる。湿式処理法の場合、水
に難溶性の処理剤は、あらかじめ水に強力に分散したエ
マルジョンをシリカの乳化スラリー液に添加し、十分に
攪拌混合した後に乾燥処理することが好ましい。又、乾
式法の場合、直接湿式法シリカに添加混合できるが、エ
タノール等で希釈したものを添加混合することもでき
る。
【0014】本発明の表面処理シリカは、艶消しを必要
とするいずれの塗料にも使用することができる。本発明
の表面処理シリカの塗料に対する添加量は、塗料の使用
目的や艶消し度合い等を考慮して適宜決定することがで
きる。塗料中の本発明の表面処理シリカは、通常、0.
5〜20wt%、好ましくは、1〜15wt%の範囲とする
ことが適当である。
【0015】非イオン界面活性剤として、ポリ(オキシ
エチレン−オキシプロピレン)誘導体は知られている。
しかるに、本発明で用いる多鎖型非イオン界面活性剤と
は異なる、通常の非イオン界面活性剤であるポリ(オキ
シエチレン−オキシプロピレン)誘導体は、直鎖上であ
り、分子量も10000未満、通常2000〜3000
程度である。そして、このような通常の非イオン界面活
性剤では、本発明のような改良効果は得られない。その
理由は定かではないが、塗料中で、シリカの表面に存在
する多鎖型の界面活性剤が、あたかも木の枝を広げるよ
うに分子を広げ、この分子の枝に小さく分散したシリカ
粒子が吸着することにより支えられて、沈降堆積するの
が防止されているものと考えられる。
【0016】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき、より詳細に
説明する。尚、各実施例、比較例の塗料配合及び沈降性
比較試験は、以下に示す方法により実施した。
【0017】1)塗料調製 アクリルクリヤー樹脂(N.V.=33%)170g(100重
量部)、シンナー85ml(50重量部)、及び表面処
理シリカ8.5g(5重量部)を300mlのビーカー
にとり、ディスパー(特殊機化工業社製、M型、40Φ
ディゾルバー羽根付)により1500rpmで20分間
攪拌分散する。
【0018】2)沈降性試験 250mlメスシリンダーに上記配合塗料を250ml
まで採取し、25℃に保持した恒温室に静置する。上澄
みと僅かに濁った部分との境界の目盛りを経時的に読み
とる。経時日数は20日及び30日後の値とし、次に示
す沈降容積率で示した。したがって、値の大きいものほ
ど沈降しないことを示す。 沈降容積率(%)=読みとり目盛り×(100/25
0) 又、30日経過後の上記塗料について、沈降堆積物の硬
さ及び再分散性を、ガラス棒により攪拌確認した。沈降
堆積物が柔らかく容易に再分散可能であるものを○、沈
降堆積物が硬く容易に再分散できないものを×、及び中
間的なものを△として示した。
【0019】実施例1 市販の塗料艶消し剤用沈殿法シリカである、ニップシー
ルE200A(日本シリカ工業社製)1kgをヘンシェ
ルミキサーに仕込んだ。分子量90000の多鎖型非イ
オン界面活性剤であるディスコールK−1151(第一
工業製薬社製)10gを40mlのエチルアルコールに
溶解した溶液を、前記シリカ全体に均一になるように、
攪拌混合下、噴霧添加した。更に10分間の混合処理の
後、取り出してアルコールが完全に飛散するまで乾燥を
行ない、本発明の表面処理シリカを得た。得られた表面
処理シリカについて、前記した塗料調製及び沈降性試験
を行い、物性を評価した。結果を表1に示す。
【0020】実施例2 ニップシールE−200A(同上)5kgを水に懸濁、
スラリー化(約10〜15%)し、このスラリーに実施
例1と同じ処理剤25gの水懸濁物を添加し、1時間攪
拌混合した。次いで、噴霧乾燥し、粉砕分級して、本発
明の表面処理シリカを得た。得られた表面処理シリカに
ついて、実施例1と同様の評価をした。結果を表1に示
す。
【0021】実施例3 処理剤を多鎖型非イオン界面活性剤である分子量800
00のディスコールA−200(第一工業製薬社製)に
変えた以外は実施例1と同様にして本発明の表面処理シ
リカを得、さらに、評価を行った。結果を表1に示す。
【0022】実施例4 処理剤を分子量90000の多鎖型非イオン界面活性剤
であるディスコール206(第一工業製薬社製)に変
え、かつ処理量を2%とした以外は実施例2と同様にし
て本発明の表面処理シリカを得、さらに評価を行った。
結果を表1に示す。
【0023】実施例5 シリカをゲル法シリカである市販のサイリシア350と
し、処理剤として多鎖型非イオン界面活性剤であるディ
スコール206を用い、かつ処理剤量がシリカ100重
量部に対して0.3重量部となるようにした以外は、実
施例1と同様にして、本発明の表面処理シリカを得、さ
らに評価を行った。結果を表1に示す。
【0024】実施例6 処理剤を多鎖型非イオン界面活性剤であるプロノン20
8(分子量約10000:日本油脂社製)に変えた以外
は、実施例1と同様にして本発明の表面処理シリカを
得、さらに評価を行った。結果を表1に示す。
【0025】実施例7 処理剤として多鎖型非イオン界面活性剤であるディスコ
ールA−600(分子量20000:第一工業製薬社
製)を用いた以外は実施例2と同様にして本発明の表面
処理シリカを得た。得られた処理シリカについて評価を
行った。結果を表1に示す。
【0026】比較例1 未処理のニップシールE−200Aを用いて、塗料調製
を行い評価を実施した。結果を表1に示す。 比較例2 ワックス系の有機物表面処理された市販のシリカである
サイリシア446(富士シリシア化学製)を用いて、塗
料調製を行い評価を実施した。結果を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】実施例1〜7で得られた塗料は、調合後初
期の状態では満足できるものであり、塗膜に仕上げたと
きの艶消し性能、および塗膜の風合い外観は良好であ
り、二度塗り等を行ってもハジキ等の問題も発生せず良
好なものであった。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、シリカを塗料の艶消し
剤、あるいは粘度調整剤として使用したときに発生す
る、沈降堆積によるハードケーキングを防止又は緩和
し、長期保存後の塗料においても、シリカ等の再分散を
容易にし、経時変化のない又は少ない、良好な塗料を得
ることが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 5/00 PNY C09D 5/00 PNY

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿式法シリカを多鎖型非イオン界面活性
    剤で表面処理してなることを特徴とする塗料用表面処理
    シリカ。
  2. 【請求項2】 多鎖型非イオン界面活性剤の分子量が1
    0000〜150000の範囲である請求項1記載の表
    面処理シリカ。
  3. 【請求項3】 多鎖型非イオン界面活性剤の使用量が、
    湿式法シリカ100重量部に対して0.1〜5.0重量
    部の範囲である請求項1または2記載の表面処理シリ
    カ。
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