JPS5853968A - 塗料の粘度調整方法 - Google Patents

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、乳化剤と脂肪酸エステルを併用して炭酸カル
シウムを表面処理したものを塗料用樹脂材料に配合して
製造する溶剤型塗料の粘度調整に関するものである。

本発明の対象である溶剤型塗料は、主成分である塗料用
樹脂材料に体質顔料である炭酸カルシウムを適当な配合
比率で配合して製造されるものである。

このような塗料は、光沢性とその保持、たれ止め性（粘
度）、耐候性、耐薬品性、作業性が、塗料塗布の目的で
ある被塗物の保護と美観付与との両面から要求される。

ところで、炭酸カルシウムの物性は、上述したような塗
料に対する全性質に総合的に強い影響を及ぼすため、そ
の研究が鋭意に続けられている。

この種の従来公知の塗料としてすぐれているものは、特
公昭３１．−２３４ｔ７／号などに示されるような「界
面活性剤と脂肪酸エステルとの併用系で表面処理を受け
た炭酸カルシウム」を用いたものであって、特に、界面
活性剤を過剰に用いたときに、光沢、たれ止め性の重要
なコ性質の面で効果がすぐれている。

一般的には従来のたれ止め性の改善のための粘度調整は
、大別して、コ様に分れていた。７つは、体質顔料であ
る炭酸カルシウムを適当な比率で配合することによるも
ので、特に、たれ止め効果の点からみて、物理的に改善
した炭酸カルシウムを用いるものである。その改善は、
はとんどの場合が、脂肪酸の金Ｎ塩で炭酸カルシウムを
表面処理することであり、これ以外のものでは効果が薄
いといわれていたものである。

もう７つは、増粘剤によるもので、増粘剤としては、　
ｆｃとえば、アルミニュウムの脂肪酸有機ペンナイト、
微粒子のシリカ、ダイマー酸系、アルキルサルフェート
の金属塩などがある。

ところが、これら増粘剤は一般に、表面光沢を降下させ
る傾向があυ、この点で、負の効果がちシ、また、一般
にこれら増粘剤は、微量で効果が大きいため、他の性質
をくらみながら、粘度を微調整することは、困難である
。

本発明は、塗料用樹脂材料に配合する微粒子炭酸カルシ
ウムを表面処理するための脂肪酸エステルのアルコキシ
基の炭素数を増セすことにより粘度を低下させ、その炭
素数を減らすことにより粘度を高めることを特徴とする
粘度調整方法を提供することにより、表面処理剤として
すぐれている脂肪酸エステルの表面処理機能を保持した
ままで、きめ細かな粘度の調整を可能にすることを目的
とする。

以下本発明を実施例にみながら具体的に詳しく説明する
。

炭酸カルシウムを表面処理するための表面処理剤として
本発明が用いる脂肪酸エステルのアルコキシ基の炭素数
を変化させると、他の性質を不変に維持しながら、出来
上った塗料の粘度を微妙に変化させることができる。ア
ルコキシ基の炭素数を増加させると塗料粘度が低下し、
逆に、炭素数を減少させると塗料粘度が増大するという
、逆比例関係則が新たに見出された。

従って、使用するアルコールを、メチル−エテル−プロ
ピループチル→６０．−オクチル−０゜３− ００．−デシルのアルコールの順に置き換えて行くと、
粘度はこの順に段々と減少して行く。また、脂肪酸エス
テルとしてメチルアルコールエステルを単独に使用しな
いで、メチルアルコールエステルとデシルアルコールニ
ステルトｌｊｔ’用すれば、粘度が低下し、また、両ア
ルコールエステルの配合比を変化させることにより、粘
度を微妙に調整できる。さらにまた、炭酸カルシウムの
配合比を変化させると同時に上述したエステルの変更を
行なうことによシ、炭酸カルシウムの性質に基く粘度変
化にあわせて本発明による粘度ｖ４整を加味し、全体と
して粘度を変化させ、あるいは一定にするということも
できる。

炭酸カルシウムとしては、沈降性炭酸カルシウムが用い
られるのが普通である。石灰石を単に機械的に粉砕して
得られる重質炭酸カルシウムは、これを塗料材料に配合
したとき、塗料の耐候性が悪く、また、適切な構造粘性
が得られないが、比表面積が／θ、θ０θｃｄｌ／　１
ぐらい以上の一グー 微粒子重質炭酸カルシウムを用いるならば、性質は劣る
がコストとの比較で、実施は可能である。

沈降性炭酸カルシウムはそのままで用いられるのではな
く、表面処理が行なわれて用いられる。本発明が用いる
表面処理剤である脂肪酸エステルは、それ自体が水に不
溶であるから、表面処理剤としての活性がない。そこで
、適当な乳化剤が用いられなければならない。いろいろ
の乳化剤が知られているが、塗膜のつやを考慮すると、
スルホン酸系の界面活性剤が良好である。

脂肪酸エステルの表面処理量は、微粒子炭酸カルシウム
の全重量に対して、重量比で、／チ以上、よシ好ましく
は、！、夕〜３チである。このときの乳化剤の量は、脂
肪酸エステルが安定な乳化状態になればよい量で足りる
が、それよりやや過剰の量を使用するのが望ましい。

粘度調整のために用いるアルコールは、いろいろの炭素
数のものについて、純度の高いものが容易かつ低廉に人
手できる。これに対して、純度の高い脂肪酸は得られな
いが、低廉に入手できるいろいろの脂肪酸が混ざったも
のは、混合物としてなら均質なものが入手でき、上述し
た逆比例法則は、脂肪酸の種類に関係せず成り立つので
、純度の高い脂肪酸が入手できなくても、本発明は容易
に低廉に実施できる。

次に、上述した逆比例則を試験例でみることにする。

試験例１ 水酸化カルシウムスラリーに炭酸ガスを吹き込み平均粒
径θ、２μｍの沈降性炭酸カルシウムを作る（スラリー
容量は２／、炭酸カルシウムの固形分はり０θＩでＡ整
）。一方、第１表に示す各種類の脂肪酸エステルそれぞ
れ／に１をｊθ０Ｃの温湯３２０　ｍ　ｌに入れ、それ
らにそれぞれポリオキシエチレンエーテル型の乳化剤２
Ｉを含む２優の水溶液を強く攪拌しながら注入して各脂
肪酸エステルを乳化し、各乳化液を上述の炭酸カルシウ
ムスラリーの同一条件で調整した各ビー力にそれぞれに
攪拌しながら添加する。その後に脱水乾燥し粉砕機にか
けて試料を得る。こうして作った試料は、表面処理剤で
ある脂肪酸エステルが炭酸カルシウムに対してそれぞれ
に重量比でり／／θθ　のものになっている。これら試
料を次に示す配合比で塗料を作る。

／次配合（重量比） 大豆油変性アルキド樹脂ＣＰ−２９６−７０）、、、、
、、２０１ ミネツル　　　　　　　　　　、、、、、　／ｊ♂チタ
ン白（Ｒ−ざ２０）　　　　　　、、、、、、２７θ重
質炭酸カルシウム（体質顔料） 、、、、、　　　７３ 試　　料（本発明品）　　　　、、、、、　ｉｔコ２次
配合 大豆油変性アルキド樹脂（上に同じ） 、、、、、３Ｊオ 混合ドライヤー　　　　　　　、、、、、　　３２皮張
シ防止剤　　　　　　　、、、、、　　３２− この実施例品について試験名と普通用いられる３種類の
測定法による塗料粘度試験結果を表に示したのが、次の
第１表である。

第　　　　　　／　　　　　　表 この表を見やすくグラフ化すると、第１図及び第２図で
実線で示すようになる。第１図の実線はステアリン酸エ
ステルについてのＫＵ値を−と− 示し、第２図の２本の実線は、Ｂ型粘度計による分ｐｍ
と乙θｒｐｍの粘度を示している。なお、同一条件下、
上記試験例において、ステアリン酸に代えてパルミチン
酸を用いたときのものについては、第１図及び８２図に
、点線で示されている。

このような逆比例関係は、上記の脂肪酸だけについてで
なく、リノール酸、リルイン酸。

オレイン酸などが種々の割合で含まれている天然の脂肪
酸についても見出される。

次に、コスト低減のための実施（利用）態様例を述べる
。。

コスト低減のためには体質顔料をなるべく多量に配合す
るのがよいが、重質炭酸カルシウムのような粒子径の大
きな体質顔料を多量に配合すると菰膜の白窒化、密着性
の低下、つやの早期のひけ、塗料貯蔵時の顔料の沈降等
を起し性能上実用に耐えなくなる。平均粒子径θ、！μ
７ｎ以下位の粒子径の小さな沈降性炭酸カルシウムを配
合すると上記欠点は大幅に克服されるが、沈降任炭酸カ
ルシウムが微粒子なること及び吸油量が大きいこと等に
起因して、通常の表面処理沈降炭酸カルシウムでは出き
あがった塗料が増粘し過ぎてしまい、ひどい時には塗料
がプリン状になって、刷毛やローラーによる塗布やスプ
レーガンによる吹付は等が円滑に行えなくなる。塗料粘
度の高過ぎる塗料を溶剤で希訳して刷毛塗り時の７０Ｋ
Ｕ　、スプレ一時のｊＯＫＵｃフオードカツプグで２θ
秒）位までと粘度を下げて塗布することは塗料中の固形
分濃度が下がり過ぎてこれまた種々の弊害を生ずる。

アルコキシ基の炭素数が３以上望ましくは♂以上の脂肪
酸エステルで表面処理された沈降性炭酸カルシウムを塗
料に配合する仁とにより、塗料のコストダウン、望まし
い性能の維持及び塗料の塗布し易さ等の要望点で同時解
決が可能である。

（実施態様例） 天然に存在する脂肪酸原料の代表的なものとしての米ぬ
か油（主成分ニオレイン酸、リノール酸、パルミチン酸
）と牛脂（主成分ニオレイン酸、バルミチン酸、ステア
リン酸、ミリスチン酸）からそれぞれアルコキシ基の炭
素数の違った脂肪酸エステルを作成してこれを平均粒子
径θ、／夕μｍの炭酸カルシウムに試験例１と同様の方
法で炭酸カルシウムに対し署。。の割合で表面処理した
炭酸カルシウムをまず作成する。

次に後記２通りの配合比において、それぞれの塗料に普
通要求される出きあがシ粘度（第７配合例の常乾型につ
ｂてＦｉ　ＦｆＫＵ　、第２配合例の焼付は型について
は７０ＫＵ　）を得るように配合する炭酸カルシウムの
量と脂肪酸エステルのアルコキシ基の炭素数との関係を
調べる。その結果を第１配合例については第３図に、第
２配合例については第７図に示す。

第１配合例 ７決起合 ２θチ ミネツル　　　　　　　　　　　　　／！！チタン白（
Ｒ、ｒコθ）　　　　　２７θ重質炭酸カルシウム　　
　　　　７３ ２次配決 起２９ｔ−７θ　　　　　　　　３！！混合ドライヤー
　　　　　　　　３２ 皮張り防止剤　　　　　　　　　３ 第コ配合例 ／決起合 キシレン　　　　　　　　　　６θ チタン白（Ｒ♂コθ）　　　　　２０θＤ＆　ｔｉ　酸
−ｃ　、ｘ　テ“処Ｗ　　　　　出きあが＃）塗料粘度
炭酸ヵ、ツウェ　　　　　　が７θＫＵを示す蓋λ決起
合 ３３θＯ−乙θ−Ｘ　　　　　　　３２９Ｊ？２θ−乙
Ｏ／グ／ キシレン　　　　　　　　　　　コθ に対しせいぜい普通一般の沈降性炭酸カルシウム配合の
場合はグ０〜！θどまシ、第２配合例にあってはｙの量
は塗料用樹脂の不揮発分／θ０に対し同じくせいぜい２
！〜３！どまりであるが、第３図及び第り図から明らか
なように、ｎ＝６以上の脂肪酸エステル処理炭酸カルシ
ウムを配合することによシ、２を！θ以上、またｙを３
を以上にし得ることが明らかである。なおこの場合、塗
料に対して要望される種々の特性をも綜合的に維持され
得ることは既述の通りである。

本発明は、増粘剤、他の表面処理剤などの使用又は炭酸
カルシウムなどの配合の比率の変更によって粘度調整を
行なわず、炭酸カルシウムの表面処理のために用いる脂
肪酸エステルのアルコキシ基の炭素数の変化で粘度を変
化させる調整方法であるから、他の性質、性能に影響を
与えることなく粘度が調整できるので、即ち、耐候性、
つや出しなどにおいて得られているすぐれた性能に影響
を与えないで、粘度を独立に調整できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はいずれも試験結果を示すグラフ図、第
３図と第Ｚ図はいずれも実施態様例の試験結果を示すグ
ラフ図である。 アシ１〜シ茎の艮紅圭奮（

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗料用樹脂材料に配合する微粒子炭酸カルシウム
   を表面処理するための脂肪酸エステルのアルコキシ基の
   炭素数を増やすことにより粘度を低下させ、その炭素数
   を減らすことによシ粘度を高めることを特徴とする、塗
   料の粘度調整方法。
2. （２）微粒子炭素カルシウムの配合比を高めると同時に
   当該炭素数を増やすことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。
3. （３）ｌｊ酸エステルとしてアルコキシ基の炭素数が異
   なる２種以上のものを用いることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の方法。