JPS5852368A - 有機不透明剤粒子およびこれを含有するラテツクス塗料組成物 - Google Patents

有機不透明剤粒子およびこれを含有するラテツクス塗料組成物

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JPS5852368A
JPS5852368A JP57152830A JP15283082A JPS5852368A JP S5852368 A JPS5852368 A JP S5852368A JP 57152830 A JP57152830 A JP 57152830A JP 15283082 A JP15283082 A JP 15283082A JP S5852368 A JPS5852368 A JP S5852368A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F291/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds according to more than one of the groups C08F251/00 - C08F289/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機粒子状不透明剤(organrc par
−1icle opac目+er )および不透明ラテ
ックス分散塗料組成物に調する。%に本発明はラテック
ス塗料組成物で使用するのに有用なかつ無機顔料および
被膜形成剤と置換するのに有用1に&固体硬質コア(芯
)と固体軟質シェル(蚊)とを有するカプセル状不透明
剤製品およびこ些を含有すゐ塗料組成物に関する。
ラテックス塗料組成物は不透明性を提供するための顔料
ま九は気孔(art void )と、下層1!&画を
保護し、隠蔽するための被膜の連続性を提供するための
結合剤とを含有していることが望ましい。
二酸化チタン、硫酸Aリウムおよび員酸カルシウムのご
とき種々の無機顔料粒子が塗料組成物中で慣用されてい
る。二酸化チタノのごとき無機−次顔料粒子は例外的に
大**ii蔽効果(opmckf−yillg eff
ect  ) f有するが、この効果は顔料の粒子径と
大きな屈折率に基ずく大きな光散乱効率に由来するもの
である。
一方、乾燥塗料−属は令妹な大き盲t*1t、−を含有
してお〕、この気孔が党を散乱させるOK寄与しかつラ
テックス被膜が所望の不透明性を示すのに役立っている
標準的なラテックス結合剤は乾燥条件下で害鳥に変形し
得る重合体からなる。この結合剤だけからは、空気が除
去基れた。透Qll連続被膜が生ずる。得られた被膜は
非多孔性であ、るが、この性質は被膜の保全性と機械的
性質という点からは望ましい性質である。ラテックス粒
子の流動性が制限を受けない九め1粒子が当初、相互に
接触し良ときく粒子間に最初に生じた空間が排除される
。水を蒸発させると1粒子が融合し、光を散りさせる気
孔が被膜中に存在しなくなる。
米国特許第J、I jり、04#号明細書には固体重合
体状コアと固体重合体状シェルとを有する不透明顔料粒
子が記載されている。コアは二酸化チタ10ごとき無機
顔料を含有している。シェル材料はコアにダラ7卜され
ている。−コアの材料としてはポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、lリアクリレート、ポリアクリル酸エステルお
よびこれらに頒叙する材料が挙げられている。シェル材
料としてはホルムアルデヒド縮合生成物のごとき、適当
1架橋剤によ)架橋させ得るヒドロキシル化重合体が挙
けられている。上記マイクロカプセルは、大自な党訳を
有する塗料組成物についてはλミクロン以上ム鳥不透明
度の太き一光沢のなり被膜を与える塗料についてはコ〜
jOミクロンの平均粒子径を有していなければならない
米国特許第J、4 j /、ナタ参考明細書には、硬質
重合体状コア、ゴムからなる被覆および所望に応じ、7
層ま喪はそれ以上の外部重合体状被覆−を有する。硬質
プラスチックの強化に有用な多層粒子が記載されている
。コア材料としては21℃以上のガラス転移温1(Tf
)t−有する任意の重合体または共重合体が使用されて
−る。!五層材料としては約2!℃以下のTfを有する
任意の重合体または共重合体が使用されている0粒子の
全重量に対するシムの好まし一割合は10.、、f7f
sであ多。
粒子の大きさはO0λ!〜J<クロンである。
米5特許第1−,04 F、/ 14号明細書には、約
0.1ミクロンよ)小名くない重合体粒子を主成分とす
る結合剤と約0./ m / iり四ンの重み付き平均
粒子径(weighted average part
icl@sゑ1cdiameter ) ′に有する非
被膜形成性プラスチック粒子を含有する分散塗料組成物
が記I!場れて−る。
この塗料から得られ九被膜は所望の不透@度を有するが
、被膜の保全性に欠けて−る。
M、8.El 、Aasser r 8.Iqbalお
よびJ、W、−jJaadtrkoffによ る@ 0
olloid  and  1m1crfacia鳳8
ciessce ’ Vo鳳、V 、第Jl/774に
掲載の報文には、軟質、粘稠重合体であるポリアクリル
酸エチルの薄層を被膜した( / J、7重量−まで)
、単分散系ポリスチレン粒子を使用して*mtiitt
m気孔(mod@l microwords) ft形
成されることが記載場れて−る。しかしながら、上記粒
子から形成され九被膜は保全性が極めて不良でおるため
、上記粒子をラテックス塗料組成物中で使用することは
記載されていな−。
今般1本発明者社良好な被膜形成材料としての他に、不
透明剤としてすぐれ九作用を有する有機カプセル系を提
供し得ることを認めた。この有機カプセル系の便用によ
り、塗料組成物01社力と被jllll形成特性を低下
させることなしに、練組威物中の顔料含有量と慣用の被
膜形成材料の含有量を減少嘔せることができる0本発明
のカプセル系は固体重合体状コアとこれを包囲する固体
重合体状シェルとからなる1分離して−るカプセルから
構成される不透明有機粒子(有機不虚明剤粒子)からな
る、シェル:カプセルの全重量の比率はO1λ!:/−
03=7で弗る。
本発明の固体有機カプセルを、下記の成分、すなわち、
二酸化チタン、慣用の結合剤、展延剤。
慣用の表面活性剤、分散剤、融例梼り防黴剤および増粘
剤からなる塗料組成物中に配合することにより。
該組成物の隠蔽力と被膜形成特性を低減させることなし
に、1t4料お工び被膜形成材料の使用量を実質的に減
少させることができる。
本発明のカプセル系は゛慣用の方法によ)重合体状コア
と、これを包囲する固体重合体状シェルとを有するカプ
セルを形成することによ〕得られる。
適当なマイクロカプセル化方法は米国特許第3・弘/ 
r、乙j4号νよび同第3.弘/ f、210号明細書
に記載されているが、この方法は薄明顔書において以下
め説明に参照されている0重合体状コアは無機顔料を用
いずに形成させる。
カプセル系において包封し得る任意の重合体状材料を本
発明においてコアとして使用し得る。適当な材料は約1
0℃以上のTf 、すなわち、ガラス転移温度を有すべ
きである。使用し得る単量体状材料としてはエチレン性
不飽和単量体、例えばメタ声すル酸メチル、メタクリル
酸ブチル、メタタリル酸イノプロピルのごときアクリル
酸エステル;ならびに、塩化ビニリデン、スチレン、X
)ビニルベンゼン、アクリ四ニトリルTh塩化に’ニル
のごとき他のビニル系単量体の単独ま九はその混合物を
挙げることができ、これらによ)所望の性質が得られる
。好ましい重合体状コア材料は4リスチレン、ポリ塩化
ビニルおよびポリメタクリル酸メチルである。コアは約
70℃以上のテfi有する架―重合体状材料からも形成
゛し得る。よ)好オしいコア材料は単分散相粒子om*
o容易性と低価格と−う点から、Iリスチレンである。
種々O材料を本発明のカプセル系のシェルを形成するO
に使用し得る。適轟な材料としては約70℃以上の!f
を有する有機重合体材料を挙げることがで自る。シェル
の形成に好ましい重合体状材料としては、アクリル酸メ
チル、アクリル酸ゾチル、アクリル酸エチルヘキシル、
ヒドロキシエチルメタクリレート、メタクリル酸および
アクリル酸、スチレン、酢酸ビニルおよび4’jC以下
OTfを与える割合で使用されるこれらの単量体の混合
物の共重含体である。
コア粒子の大きさは、カプセル系を顔料の代替物として
使用するのに重畳である;そ0理由は光散乱空隙を制御
することは不透明性に対して臨界的な意義を有するから
である11%に二酸化チタンと置換する友めには、コア
の粒子径を約o、J 4 /ンクqノとすべきである。
:Iア0粒子径は約0.参〜O0tミクロンであること
が好まし−;その理由は、コアの粒子径がO1夢ンクロ
ン以下の場合には塗料組成物から得られ大被膜のコント
ラスト比(contrast ratto )  が好
ましくな−ものとなり、一方、コアの粒子径が0.I 
Jり關ン以上の場合に社、被膜についての反射率の損失
率が好ましくないものとなるからである。まえ2粒子は
単分散粒子、すなわち、狭い粒度分布を有する粒子であ
ることが好ましい。粒子径の標準偏l!は約1畳以下で
あることがよ)好ましい、コア粒子の直径は約0.6Z
り四ンである仁とが最も好ましい。
シェルと粒子の重量比も型費である。この比はO,コl
:l〜0.! 0 : /であることが好ましい。
この比扛0.4110 : /〜O1参j:lであるこ
とが最も好ましい。
本発明の不透明剤粒子は不透明度と植換形成性という点
でT&01のごとき一次鎗科と結合剤とを含有する第一
組成物(first composition)に類似
するラテックス塗料組成物で使用す、るのに特に有用で
ある。引ξ第1組成物から下記のごとき塗料組成物、す
なわち、第1組成物中の顔料の重量(f!ンド、以下同
じ) t xとし;第1a[酸物と塗料組成物の間での
顔料の重量の差kx’とじ;第7組成物中の結合剤の重
量t−Iツとし;第1組成物と塗料組成物の間での結合
剤の重量の差ty’とし;塗料組成物輸率発明の不透明
剤粒子の重量¥r1とし九場合に xlが約0./x〜
約0.1 xでる);y′が約00ly〜約o、t y
で43);zが約(1,J (z’+y’)〜約O,ツ
(x’+y’)である塗料組成物を調製するのに有用で
める xlは約0.Jx〜約O0参x +、 y Iは
約O,コy〜約o、z yであシそして2は約0.! 
(x/+y′)であることが好ましい。
不発明の不透明剤粒子Fi1周囲温度で硬化塗料被at
−形成する塗料組成物であって、かつ、下記の成分から
なる固形分、すなわち。
1、約70〜−j優(乾燥固形分の重量に基づく重tS
、以下同じ)の被膜形成性ラテックス結合剤; b、約−〜λj%の、固体重合体状コアとこれを包囲す
る固体重合体状シェルとから構成されるカプセルであっ
てかつシェルと粒子の全重量との重量比が0.21’、
/、0.j”、/である、分離しているカプセルからな
る有機不透明剤粒子; C0約/j−参〇4の、少なくとも約/、1の屈折率を
有する不透明顔料および d、約O〜70チの、約へ!以下の屈折率管有する体質
顔料、からなる固形分を約#O〜747重Jlt%含有
する水性ラテックス分散塗料組成物の調製に使用し得る
塗料組成物は、乾燥した際に気孔を含有する被膜を形成
すべきであシ、この気孔の大きさは約−〜C6jミクロ
ンであることが必要である。
単分散系を形成させるための重合方法としては例えばM
、 i、 Woods 、J、 8. Dodg@およ
び1.M、Kruegerによる、J、Pa1nt T
@ckology 4’ 0 、 j 4k / (/
り41)に記載の方法を挙げることができる。制御され
た単分散メタクリル酸メチルラテックスの製造方法はH
,Onaおよびル8ackiによシ、0olloida
nd Po1yrner Bclence、213,7
17+(/デ7りに記載されている。 Woods等の
方法は本発明による硬質スチレンコアの製造に特に使用
される。乳化重合にアニオンおよびノニオン表面活性剤
の重合−を使用することにより、約0,1ミクロンまで
の大きさを有する高度に均一な粒子からなるラテックス
が得られる。粒子の特定の大きさは、便用されるアニオ
ンおよびノニオン表面活性剤の棟側。
、・7 濃度および両者の割合によ)制御される。o、izジク
ロ以下の粒子径は避けるべきである。0.pミクロンま
たはそれ以上の粒子径はラウリル健絃ナトリウムのごと
きアニオン表面活性剤を低濃度で使用することにより得
られる。ノニオン表面活性剤はエマルジョンを安定化さ
せるために添加される。アニオン表面活性剤を低濃度で
使用することによ)、比較的少数のンセルが最初生成す
る。ついでミセルの生長段階が続き、その間に、単量体
分子が進入しそして重合するにつれて、各ミセルが生長
する。ミセルの生長段階中、よシ小さい粒子はよシ大き
な比表面積(surface volume rati
o)を有するため、より大きい粒子より迅速に生長し、
かくして、粒度分布がより狭くなる。粒子径の制御はア
ニオンおよび/ニオン*面活性剤を慎重に選択しかつ両
者の絶対的および相対的濃度を調節することによシ達成
される。アニオン表面活性剤のlII度を増大させると
粒子径は減少するであろう。
ノニオン表面活性剤の添加により粒子径は増大するであ
ろう。ポリスチレンの場合、約O,J〜約μミクロンの
大きさの粒子はノニオン表面活性剤とアニオン表面活性
剤の割合を約z:i−+o:iとすることよシ得られる
1合反応は回分方式にあるいit半回分方式に行い得る
が、少量生産の場合には前者で十分である。
しかしながら、発熱の制御が良好でありまた、粒度分布
がより狭く象るという理由で、半回分方式%式% 半回分方式においては、スチレンモノマー、水。
触媒および表面活性剤゛を予備乳化し、脱気しついで小
割合、すなわち反応混合物の約4を反応器に導入する。
約70℃に加熱することにより反応を開始させ、発熱反
応を行わせる。ついで反応混合物の残部を、単量体が添
加されると同時に消費されるような速度でコル参時間か
かつて添加する。
ついで反応系に単量体が存在しないようにし、発熱反応
の制御が困難になる危険牡がないようにする。
011ミクロンより大きい硬質ポリスチレンコアを製造
する場合には上記した方法はもれや満足し得るものでは
ない;その理由は、アニオン六面活性剤の一度をよシ大
きなコアを得るのに必貴な水準まで低減させると重合系
が不安定になるからである。従ってこの場合には%種I
重合(seedspolymerization)法が
使用される。この方法においては前記したごとき表面活
性剤系を使用してV〜o3ミクロンの一種1粒子を製造
する。計算された量のスチレンモノマー、表面活性剤お
よび水を、予め形成させた一種lラテックスに更に添加
する。既知の方法において社、元の種粒子の大きさを所
望の新しい粒子の大きさに増大させかつ元のラテックス
粒子に対する反応部位を制限するために、上記の量は慎
重に算出する。かかる方法はJ、 M、 Dodge 
jt R,Woodsおよび1.N、Knight に
よシ、Journal of Pa1nt Techn
ology、$コ、No、J参/(lり70)に記載さ
れている。1槓I重合体の表面を飽和させるのに必要な
菫よシ過剰のアニオン表面活性剤により、新しいミセル
が形成され、とのミセルから新しい粒子が生長し得る0
表向活性剤の濃度が不十分な場合には、最終ム合ラテッ
クスの安定性が不良になる。ポリスチレンの種粒子を大
きくする第3の方法においては重合開始剤t−tまない
ポリスチレンエマルジョンを新しい単蓋体で予備処理す
ることにより該単、を体を種粒子に吸収させ、所望の大
きさを有する単量体で膨潤した粒子を得る。ついで触媒
を導入し1重合させる。この方法は満足し得るものでは
あるが、重合が遅くかつやや粒子径の範囲が広くなる傾
向がある。
コアの形成で使用される触媒としては過硫酸ナトリウム
、カリウムおよびアンモニウムおよび過硫酸塩と1亜硫
酸塩とからなるレドックス系触媒のごとき慣用の水溶性
重合触媒を使用し得り0憲合の際に有用なアニオン表■
活性剤としてはラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベン
ゼンスルホン散ナトリウム%またノニオン表面活性剤と
じてはアルキルアリールフェノールのポリオキシエチレ
ン綽導体が挙げられる。表向粘性剤の有用な組合せはラ
クリを硫酸ナトリウムとポリオキシエチレンインオクチ
ルフェニルエーテルとの組合せである。
固形分がqo56以上の2テツクスを製造記載すること
ができ、また安定な2テツクスを製造し得る。粒子の大
きさの実際上の上限値は約0.1ミクロンである。
シェルFi、予め形成されたコア粒子の存在下でシェル
形成性単量体の最終重合工程を行うことによシ、硬質重
合体コアの表面上で形成させ得る。
この工程は追加の表面活性剤の存在下または不存在下で
行い得る。
安定なシェル−コア粒子含有ラテックスは表面活性剤を
添加するととなしに、12〜コ!%の最終ラテックス固
形分濃度で形成させ得る。最終固形分濃度が+0%以上
の場合には、アニオンおよびノニオン表面活性剤の混合
物の添加が必要である。表面活性剤の適当な組合せ社う
ウリル偏を酸ナトリウムとアルキルアリールポリエーテ
ルスルホン酸ナトリウムとの組合せである。重合反応は
硬質重合体コアのラテックスを反応器に装入し、脱気し
た後70℃に加熱しついで反応器にシェル形成性革量体
と、触媒および表面活性剤の水溶液とを導入することに
より行うことが好ましい。触媒として有用なものは過硫
酸アンモニウムと亜硫識水素ナトリクムとを組合せたレ
ドックス系である。シェルの形成は%Masayosk
ム等によシJ(lilr跪畠lPolymer 8ci
snee、Polymer 、0hecoistry 
Bditios*V@1.16,3219(1980)
に記載されている。
実施例1 120GIZ)蒸留水、25tの一トリトン(Ttk−
ton) X −100(ノニオン表面活性剤、 Rg
lasm &14ass麟品]および2.5 tのラウ
リル硫酸ナトリウム(アニオン表面活性剤)!4tビー
カーに装入した。こ0**1激しく攪拌し、その間にこ
の溶液に776tのスチレンモノマーと241のLドロ
キシエチルメタクリレートの混合物を添加した。更に1
0す関撤しく攪拌して安定なエマルジ”17を形成させ
た。このエマルジョ/に4fC)jl硫酸カリクムと3
tの炭酸水素ナトリウムと【添加した後、3tフラスコ
に移した。ついでエマルジョン【脱気し、80℃に加熱
した。必要に応じて冷却して反応混合物の温[i80℃
以下に保持しながら%2時間反応させた。2時間後には
スチレン臭が消失した;ラテックスを冷却し死後、ガラ
スクールを逃して濾過した。得られた製品I/i参〇%
の固形分を含有しておシ、ラテックス粒子はQ、217
ミクロンの平均粒子径を有していた。
皇1上上 実施例1で1ilil製した製品混合物IJ’7F、−
29のエアロゾール(λerosol) M人−rom
p面活性剤)、2fの過硫酸カリウムおよび2tの戻酸
水素ナトリウムを含有するJt7ラスコにlムμ31の
蒸留水を添加した。この溶液を脱気した後。
10℃に加熱した。ついでjt7.7fのスチレンモノ
マーを2時間かかつて添加した。反応混合物を1時間反
応させた後、冷却し、ガラスウールを通して濾過した。
反応生成物はj、2t%の固形分を含有しておシ、粒子
は直径がo、t ミクロンであシかつ単分赦粒子でめっ
た。ラテックスの被膜を表面に形成させ乾燥させ得る。
この被膜は白色であるが、触れると崩壊する。
実施例3 633fのA留水と4.jtの短頌ビニルスルホネート
のナトリウム塩(Alco1mc社製品)とを金製品る
jtフラスコに3011(固形分ti2t)の実施例−
の製品を添加した。この溶液を脱気した。一方、toy
の蒸留水%0.Jfの過ii&ナトリウムおよび0.i
fの亜硫酸水系ナトリウムからなる触媒溶液を調製した
。また、7参tのアクリル酸エチル、コjtのメタクリ
ル酸メチルおよび/fのメタクリル酸からなる単量体溶
液を調製し。
脱気′した。72スコ中の溶液を70℃に加熱しそ時間
かかつて添加しついで触媒+dK!1.のイの各々を0
.1時間かかつて添加したt混d物を70℃で1時間反
応させた後、冷却しついでガラスウールを通してp遇し
た。得られた混合・−の固形分ざ有量は77%であった
。この溶液をS、空下でm−して、固形分を≠0.7x
とした。得ら4tた粒子のシェルと粒子の比はO0弘j
:lであった。
速lj」 実施例コの0.6ミクロンポリスチレンコアのラテック
ス/ $ 47.≠2を/ / 6.6ノの#着水を含
水、11のトリト/X−コoo%a1の2ウリル硫酸ナ
トリウム、/、tfの過硫酸アンモニウムおよび/、6
fの亜硫酸水素ナトリウムからなる、触媒/表面活性剤
溶液を調製し、脱気した。211.2fのアクリル酸ブ
チルとit4.Ifのメタクリル酸 −メチルからなる
単量体酊液をll製し、脱気した。
ポリスチレンラテックスを含有するフラスコを70℃に
加熱しついで触媒/表面活性剤溶液および単量体溶液を
2時間かかつて連続的に添加した。混合物を70℃で2
時間反応させた後、冷却しついでガラスクールを通して
濾過した。得られた粒子のシェル対粒子の重菫比は0.
弘j:lであった。
実施例j 実施例λで調製した。、t<クロンポリスチレンラテッ
クスl参jj、4Ifを、//4jyの蒸留水を含有す
る3tフク不コに添加した。この溶液を脱気した。/j
Ofの蒸留水、itのトリトンX−コOθ、≠2のラク
リル硫酸ナトリウム、1.≦tの!硫酸アンモニウムお
よびi、ayの亜健酸水素す) +7ウムからなる触媒
/表面活性剤溶液を調製し、脱気した。λ71.#fの
了クリル酸エチルと/ / 7j fのスチレンからな
る単量体溶液を調製し、脱気した。ポリスチレンラテッ
クスを含有するフラスコを70℃に加熱しついで単量体
溶液および触媒/表面活性剤溶液の両者をコ時間かかつ
てフラスコに添加した。混合物を70℃でコ時間反応さ
せた後、冷却した。冷却した混合物をガラスクールを通
して濾過した。得られた粒子の、粒子に対するシェルの
割合は#j重1xであつ九。
実施例4 コ3j、コtのアクリル酸エチル、/4′りtのスチレ
ンおよび7.t fのヒドロキシエチルメタクリレート
からなる単量体溶液′t−使用したこと以外、実施例j
と同一の方法を繰返した。得られた粒子のシェルの1菫
は粒子の全重量の−Jgであった。
このラテックスから被膜を形成させることかでき、この
被膜は乾燥すると白色であシ、可読性でかつ弾性であっ
た。
実施例7 第1表に示すごときプレーミックス(pre−mix)
囚、グラインド(grind) (B)およびレット−
ダウン(let−down%o)からなる慣用の塗料組
成物をH製した。
II/   表。
!鼾 水                        
3 J 1.1中和剤−$IN H40H(J I 9
7;NHs )    2.0殺菌剤−Jコ%ジ(フェ
ニル水銀) ドブ七ニルサクシネート〔スー パー(Super)Ad−It−TImneco社製品
〕0.? 増粘剤−ヒドa中ジエチル セル ロース〔−嘲■=ロサイズ(C*11osize)Q 
 P  −4c u  0 0 −  Union  
Carbide社製品)              
 j、0分散剤−トリぼりリン酸カリウム KTPP                /、08合
1h剤−プロピレングリコール  /ざ、O融合助剤−
エチレングリコール   10.0消池剤−高沸点鉱油
お工び/リカ   7.0表向活性剤−アルキルアリー
ル ポリエーテル アルコール(トリ トンN−10/、lLohtnhHaam社製品)3.
7 分散剤−コS%1合体状カル−ン 酸ナトリウム塩(タモール (TaBnol) 7 J 、2− )Lolua &
 Haaa社製品)4.0 体質顔料−炭酸カルシウム 〔オゾチホワイト(OptiwhHe) )   / 
j O,0体質顔料−シリカ〔ロライト (Lortte ) )            / 
o o、。
顔料−;酸化チタン〔チタノツクス (、Titanox) 2020− N、L。
Industries社製品〕/ f O,O融合助剤
−混合アルコール 〔テキサノール(Texataol) −Eeastm
an社製品)           / J、0消泡剤
−コロイド(Colloid) 、3;1−tLO結合
剤−(UCiAルー、?tA−3!t%固形分−TJa
ion Carbide社創品)    、? / 0
.0合   計               / /
 4’ F、J笑施飼J’−/ コ 実施例1の塗料組成物は実施例7に示した塗料組成@(
対照)の成分を便用して調製した。実施例? 、 / 
0 、 / /&工ヒ/ JO塗料組成酸物iTios
01!用量を変化させたこと以外は、1i!施飢70対
照緻料組成物を使用して調製した。これらのm科組底物
を基体表面rC塗布し、祷られた被膜を室温(72”F
)で少なくと%/を時間風乾した後1種々の創足を行っ
た。不透1罠はレナタ型(Lenataformt)J
 Bチャート(ム8TM  Dコgos−to)に塗布
した振、7コ0Fで14時間乾燥して得られたJミルの
all#l被@ticついて飾j足した;この場合カラ
ーアイ−分光光匿(Co1or Eye 5pectr
opbo −1oxnet6r ) t−使用して上記
チャートの黒色部分と白色部分での反射率を−」足し、
黒色部分での反射率と白色部分での反射率との比として
示されるコントラスト比(contrast rati
o )  k求めた・多孔1ttlK&Nインキ浸ホ法
(KIN ink ha皇dout)(A8TM  D
Jコ31−7.7)Kよす測定した;この#J足は下記
のごとき方法で行われる:すなわち、供試塗料の3ミル
湿潤被MtJミルA−ド(Bird )  アプリケー
ター[!jlJOレナタ型不透明駁チャート上に形成さ
せつiで74時間風乾する。ついでに&Nインキを上記
−〇チャートの白色部分上で供試塗料に対して直角に注
流した後、コ分間放置する。その後、過剰のインキをミ
ネラルスピリットで洗浄、除去する。ついでインキの供
試被膜中への浸i!!1度を、IDLカラーアイ比色計
・分光光度針(lns口umeat Developm
ent Labs。
Kol l−Morgaa社製)のYスケール上での反
射率を白色ビトロライト(マ目rolite ) It
準を使用して読んで#1足する。多孔度は反射率の損失
率として示される。上記と同様のJtルのaflj4被
膜t7J@Fで74時間乾燥したtのについて耐磨耗試
験(A8TM  Dコダt4−7ヂ)を行った。結果を
第1表に示す。
第  −表 9    /70   /70   0  0.デフ2
   コ j、OJjFio   iso   i’i
o   o   o、デフj   コ一、/     
  Jf!//   /、?0   /70  0 0
.デフ0   コ0.OJ///J   /10   
/70  0  0.?jグ   /  F、j   
   ダOO+実麺H1(Dlli料は笑繍例デ〜毅紀
冥總例Jj01に科に対する対照塗料であると考えられ
る。従って@−表および後記のl!に結果はこの!J施
例tV結果と比較すべきである。顔料が減少すると隠蔽
力が低下し従って実施例//と/−のm科は不合格であ
り、興−例/Qの塗料だけ合格で多る。結合剤の割合が
増大するので、これに対応して反射幕と磨擦回数は向上
する。
第  Jil: /41  /30  /70 110 0144   
J/、0   4I34/J   /、?0  /70
  to  0.fjf    /’1.Oj/。
Il  /10  /70 10 0.t!!/   
/J、t    !00′!A施例/3の塗料は良好な
不透明記を保持していたが、実施例/ダ一/≦のものは
不合格であった。いずれの塗料も良好な被膜特性を示し
た。
実施例/7−20 結合剤と顔料の量を変化させかつその代りに粒子を添加
したこと以外、実IIIAガフの塗料組成−を使用して
実施N/7〜−oom科組成物を調製した。これらの塗
料を塗布して、得られたm躾について実jlii例Iに
おけるものと同様の試験を行った。
結果を第参lI!に示す。
第 ダ 表 /7 170 /JOJo 0.910  、?/、/
   コl//l     /30   /30   
 QO0,97f     3 41L、0     
   /FF/F   /JO/10 40 0j7f
   3j、Il     06JO/10   デ0
 10 0.’17ヂ  、77、?     /71
笑施実施7〜コ0の塗料は良好な隠蔽力と許容し得る被
膜特性を有して腟た。
実施にIJ/〜2J 実施例4で調製した粒子の代りに実施?1ダで調製した
粒子を使用した仁と以外、実施例Iと同一の方法を行っ
て!J#11例コ/C)塗料組成物を調製した。実施例
−一の塗料組成物は、実施例ff?ffした粒子の代5
に実施例−で調製し友もo1使用したこと以外、実a餌
lと同一の方法で調製し友。
これらの塗料を基#[ji!布し、!!i膜にっ−て実
施例?で延べたものと陶様の試験を行った。結果を第5
表にボす。
@ j 表 実施 コ/   /10  40   tO−OJ7コ  3
!、タ    /74λコ /10 40  −   
40 0J7A4t/、7    //4I実施例ココ
で使用したスデレンコア粒子は実施例10@料と本質的
に均等な隠蔽特性を与えるのに寄与する臥反射率と損宍
μ轄擦サイクルの結果は未被租スナレンコアは*總例t
または実施ガJ/と比較して、適蟲な被膜形成特性を得
るのには寄与しなiことを示している。
実m HJ Oo 、ぶずクロン?リステレン コア1
実總例30方法に従って7Q%のアクリル酸エチル、コ
jにのアクリル酸メチルおよび156のメタクリル酸か
らなるシェル中に包封して、下記第1表に示すごとき種
々のシェル:粒子の重量比を有する粒子を得た。顔料と
結合剤の一部を上記で得た粒子で置換したこと以外、実
hカッと同一の塗料組成物tllllした。得られた止
料組成物は100ガa7当夕、I10ポンドの二飯化チ
タン。
/ / O,jポ4℃結合剤(υ0ムTLatt;io
%固形分)および40ポンドの粒子を含有していた。シ
ェルの1111合はJs−so%の間で変動させ7’j
この塗料組成物を試験用表面rc@布し、 ihi*に
ついてコントラスト比と耐磨耗性とを測足した。
結果を第tlNに示す。
第 、gl! 性   質 コ3 コJ O,?7j 10/ コI1.io o、り7J/Q、? Jj  、?j O,f73 J、?!コ t    
      qo        o、タ 7/   
     J ダjコ 7         41  
j       O,タ 7ダ       λ71+
21 300.94’lコ?コ 上記の結果η・ら、シェル:粒子の重量比が3j〜SO
にのときに最大の耐磨耗性が得られるが。
25%以下では低下することが判る。塗料の隠蔽特性は
笑質的に変化しない。
実施例コの方法に従って粒子径O0q〜0.11クロン
の粒子をpJ製した。これらのコアを実施例Jの方法に
従って7ダにのアクリル酸エテに、43%のメタクリル
酸メチルおよび7%のメタクリル酸からなるシェル中に
包封して、シェルの重量が粒子の′X量のlit%の粒
子を得た。この粒子會実施例7の対照塗料に添加して、
100ガロ/当p。
100ポンドの二酸化チタン、/ / 0.jポンFの
結合剤%UOム&3ぶA(100%固形分)および10
ポンドの粒子を含有する稙科組成物を得た。
この塗料を表面に塗布し、m験について、?<ルコント
ラスト比、に4Nインキによる反射率の損失率お瓜び磨
耗すイクルt#J戻した。結果を第7表に示す。
第    7    表 λ7   o、4’  ミクロン  0.りぶ?   
 3!;、OJIOJOO,’  ミクロン  o、y
7i    qo、3      コs。
Jlo、’  ミクロン  Q、27≦   亭OJ 
      、200上記の結果から、塗料の隠蔽特性
は粒子の大きさが増大するにつれて増大するが、耐磨耗
性として測足した被膜の保全性とに−Nインキを施した
後の反射率の損失率は粒子の大きさに反比へすることが
判る。
実JHFliのO0t0!ロン −Iリステレンコアt
!i!−例30方法に従って、メタクリル酸メチル(E
ム)、メタクリル酸メチル(MMム)おLびメタクリル
l!(Mムム)【下記@I@に示すごとき種々の#&贋
で含有するシェル組成物中に包封した0粒子に対するシ
ェルの重量%は参j%であつ次。
シェルの組成の変化に1夛シエルの!Vは一り℃〜十l
1℃の間で変動した。この粒子を実施例7の対照塗料組
成物に添加して、100ガロン轟t)/lodンドO二
酸化チタン、iio、sポンドの結合剤、tJoAR−
Jjぶ(/にlON同形分)および40ポンドの粒子を
含有させたこと以外。
実施例7と同様の塗料を、得た。この―科を試験表面に
塗布し% 3ミルの塗IsK、ついてコントラスト比、
に&Nイン會による反射率の損失率および磨擦すイクル
値t−橢足し友。−結果t−第1表に示す。
第  t!I 性    質 7工ル組成       OR反射率の暦 擦Jλ 1
0  /F  /   −コ℃cPヂ7コ l O,I
  J / JJJ    77    J−倉   
0     ÷  J’CO−タぶ 7    JL3
     /f/3亭 7参  Jj  /   ÷ 
ダ’CO,?7j  亭/、/  コ/jJj   7
0   コブ  /   + 7℃ O,デ7ダ  参
Q、l   JJJ3、(40、?デ  /    +
/I′CO,?7/   31.t   コoi夾hガ
コの方法で調製した010ミクロンスチレンコアを実施
ガJの方法に従って10%のアクリル蒙ブチルと<20
%のアクリル酸メチルからなるシェル中に包鋪した。シ
ェルは粒子の全重蓋の4Lj%であつ次、この粒子を第
9表に示すごとき第り表 増粘剤−ヒドルキシエチル セルロース〔七pサイズ。P− l  4i 0 0 −  Un轟on  Carbi
d!  社1四品E               A
、0靜菌性防腐剤−活性成分SO%; S−ヒドロキシメト中ジメチル D−/−f、??−J、7−ジナキ サビサイクル(j、j、o)オクタン;77.7%よ一
ヒトpキシメチルー /−7ザー3,7−ジオ中サビサ イクル(、?、、?、0)オクタン: t、zXs−eドロキシツロビル 〔メチレンオキシ(71%c1゜ ダXOs e ’ X Oi ) メチル−/−アザ−3,7−ジテ キデビナイタルB、、y、Q)オクタン、ヌオセプト(
Naoc檀pj) ? j(Te+amecca社製品
)l−3 B、中和剤コーアミノーコーメチルー/−プロパノール
の97%溶液 (Iateraati*aal  Minerals 
 kOhemica墓 0orp  )  ム MP?
j9に           /、7分散剤−Js%重
合体状カル?ン 酸ナトリウム塩(タモ−ルア3/ −Roba> i Hams社製品)        
q、。
融合助剤−エチレンダリコール   コ3.3ノニルフ
ェノキシポリ(エチレン オキS/)エタノールーイゲノぞ−ル (Igepat)  OO−t s o       
a、。
融合助剤−混合アルコール (テキナノールーEastman社製品)   io、
顔料−テタノツクスコOシO/ j O,0体質顔料−
シシカ、カメルアイト (Oame1wjt*  )            
                 j  O,0体質
顔料−デュラiイト(Dura叫te)  7j・O体
質顔料−ゴールドIンド (Goldbond ) RJ 3.0顔料−炭鍛カル
シウムーオゾテホ ワイドP、             /Jj、。
消泡剤−(Diamond Shamrock社製品ノ
ブ:l (+N@pc*) NXZ       /、
c7C1体質劇科−セライト(Oelita)Jざ/ 
  Jj、0結合剤−UCA&3≦≦(11%)   
 、2 o o、コ水               
           /4.7消泡剤(Diamon
d 8haenrsck)ノプコN X Z     
        J、0第9表に示す組成物(実施例、
?7)中の二酸化チタンおLび結合剤の一部¥r前記で
調製した粒子により置換した。各実#li例の塗料金基
体KIlk布し、この基体について3建ルコントラスト
比、反射率における損失率S?よひ磨擦サイクルの値t
m定し、その結果を第1Q表に示す。実施例J7は対照
例と考えられるものであ夕、これと実施@ 、? J 
−4E &とを比較した。
第  10  表 Jt       /40/10     0    
  0.デフ0      、?/         
 /J  参Jl   /10 7j  33  0!
4♂  3j、コ    t。
、?F    /10 10  J、t    O,t
t3  27.0    //J参0       /
10    10    参 0      0.デ 
tダ      J フ、コ       //1亭/
  jJ0 70  参o   o、ttt   at
、t     tsダJ    jJ0  7j  J
J    034ヂ   、?#、j     ?/亭
j   /JO10JO0J70   Jt、’l  
  102+亭//、r  10  参0  0.ts
t   a41.t    /4s4参j   //J
  fOJo   0.jJ7  3コ、≦   7J
t亭≦   //I  fOJJ   IO,jJ7 
  jJ、j    /、7/ダ7     /コ01
0J、IO,すt!      JJ、f      
 ///411     iao   タOJに0.デ
44    32.t      /J/結合剤の重量
と粒子の重量との合計は、本発明の粒子が存在しない実
施ガ37の組成物中で使用され友結合剤の11皺とほぼ
同一でめった。不1151j1度についての結果から、
実施例Jl−参lの最適組成物ti実施ガ370粒子を
含有していない組成物と等しいことが判る。フィルム特
性も実施例、?7に近いかあるいはその範I!にある1
粒子の使用量は二酸化チタンと結合剤の減少量の合計の
半分であるに拘わらず、実施例411(2)塗料組成物
は被膜特性と隠蔽効果の両@WCおいて対照塗料組成物
と実質的に一致する最良の性質を有している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、  @体重合体状ファとこれを包囲してiる一:体
    重舎体状シェルとから構成されるカプセルであってかつ
    上記シェルとカプセルの全重量との重量比がo、21 
    : i〜o、z ; iである1分離しているカプセル
    からなる有機不透明剤粒子。 よ 固体重合体状コアとこれを包囲して−る一体重合体
    状シエルとから構成されるカプセルであってfつ上記シ
    ェルとカプセルの全重量との重量比がO,コz : /
     −0,z : /である1分離しているカプセルを含
    有してなる。改善され九不透@度と被Il[4I性を有
    するラテックス塗料組成物。 五 周囲温度で硬化塗料被膜を形成するm料胆威物であ
    って、かつ、下記の成分からなる固形分、すなわち、 a、約10.−21%(転線固形分の重量に基づく重量
    嘩、以下同じ)の被膜形成性ラテックス結合剤; b、約λ〜−21%の、固体重合体状コアとこれを包囲
    する固体重合体状シェルとから構成されるカプセルであ
    ってかつシェルと粒子の全重量との重量比がO,コz:
    /−0,1:/である1分離しているカブヒルから1k
    h有機不透明剤粒子; C0約/j−uO%の、少なくとも約i、tの屈折率を
    有する不透wAI[料および d、約0〜709Q:)、約i、1以下の屈折率を有す
    る体質顔料、からなる固形分を約参〇〜70重量%含有
    する水性ラテックス分散塗料組成物。 偶 顔料と結合剤とを含有する第1組成物(該第1組成
    物中の顔料の重量(ボンド、以下同じ)をXとし、51
    7組成物中の結合剤の重量を1とする)から形成される
    第1Ik膜と実質的に等しい不透明度と被膜特性とを有
    する硬化塗膜を周囲温度で形成する塗料組成物であって
    、かつ、腋塗料組酸物がH)顔料、仲)結合剤およびf
    →固体重合体状コアとこれを包鴎している固体重合体状
    シェルとから構成されるカプセルであってかつ上記シェ
    ルとカプセルの全重量と0重量比がO,コj : / 
    +w a、、1:lである1分離しているカプセルを含
    有してシ〉、そして、前記第1組成物と塗料組成物の閏
    での顔料の重量の差をy′とし、@/組成物と塗料組成
    物の間での結合剤の重量の差をy′とし;塗料組成物中
    の不透明剤粒子の重量を2とした場合#IC1X′が約
    0.1 x 〜0.1 xであ);y′が約0./ y
     −約0.4 yで61;gが約O−J (x’+ y
    ’ ) −約O,デ(xI +、l )であることを特
    徴とする。水性分散ラテックス塗料組成物。 五 コアが約0.J〜約1.0ミクロンの直径を有する
    、特許請求の範囲第1項〜第参項に記載のカプセル。 ム コアが約o3〜約0.1ミクロンの&[径を有する
    特許−求O範a第1項紀瓢のカプセル。 2 シェルとカプセルとの重量比がO0参:l〜O0≠
    j二lである特許請求の範囲第1項記載のカt  コy
    が約10℃より高いTfを有する重゛会体状材料から形
    成され、シェルが弘!℃よ)低1Tt1に有する未架橋
    重合体状材料から形成される特許請求の範囲第1項〜第
    参項に記載のカプセル。 デ コア材料のTfがt0℃〜約iao℃である。特許
    請求の範囲第を項記載のカプセル。 IQ’/工に材料が一4’ju 〜+JO℃のTfを有
    する%許請求の範S嬉tg4記載のカプセル。 /l コア材料がメタクリル酸メチル、塩化ビニル、ア
    クリロニトリルおよびポリスチレンからなる群から選ば
    れる特許請求の範11g/項〜第参項のいずれかに記載
    のカプセル。 /、l  コア材料がポリスチレンからなる特許請求の
    範!8@I/項記鎮のカプセル。 /j  シェル材料がアクリレート、アクリル酸メチル
    、スチレンおよび酢酸ビニルの共重合体から選ばれる、
    特許請求の範囲第1項〜菖参項のいずれかに記載のカプ
    セル。 l弘  粒子が単分散相である特許請求の範lI第1項
    〜@参項の−ずれかに記載のカプセル。 lま 乾燥の際に被膜を形成し、この被膜7が気孔を有
    しそしてこの気孔が約O0λ〜約0.jミクロンの直径
    を有する特許請求の範囲第λ項〜第参項のいずれかに記
    載の組成物。 /jL  コアが約70℃以上のTf ’iz有する鑵
    ―重金体状材料から形成される特許請求の範囲第1項〜
    第参項のいずれかに記載のカプセル。 72  x’が約O,コX 〜約o−44xであり、y
    ′が約0.−2y−約O2参yであり、翼が約0.1 
    (x’十y’ )である特許請求の範8第参項記畝の組
    成物。
JP57152830A 1981-09-04 1982-09-03 有機不透明剤粒子およびこれを含有するラテツクス塗料組成物 Granted JPS5852368A (ja)

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