JPS60250073A - 水性エマルジヨン塗料 - 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、隠ぺい方向上剤とし°Ｃセルロース誘導体有
機溶剤溶液の１％型エマルジョンを含有する水性エマル
ジョン塗料に関するものである。さらに詳述すれば、本
発明は、フィルム形成材と、塗膜内部における細孔形成
材とし°〔のセルロース誘導体有機溶剤溶液の％型エマ
ルジョン、および必要に応じて着色顔料、体質顔料、塗
料添加剤などを含有し、該セルロース誘導体が非溶剤を
含む混合溶剤より乾き切ることによって、細孔形成媒体
とし°Ｃ塗膜中に分散することを特徴とする隠ぺい力の
すぐれた水性エマルジョン塗料に関するものであつ“Ｃ
１その目的とするところは、エマルジョン塗刺中の酸化
チタン濃度を増加することなく、隠ぺい力を大幅に上昇
させ゛Ｃ塗料の塗面ｆｆ１ｋ拡大し、また隠ぺい力を低
下することなく、エマルジョン塗料中の酸化チタンを大
量節減することにより、塗装費の節約、塗料原価の低減
、々らびに省資源を図らんとするものである。

従来、エマルジョン塗料の酸化チタン代替を目的とし”
Ｃ１各種の有機白色顔料が開発されＣおり、その代表的
なものとして、細孔を包含する尿素ホルマリン縮合物粉
末や、プラスチック微細中空体（粒径数ミクロン以下）
分散物などが挙げられる。これらの有機白色顔料は主と
し゛Ｃエマルジョン塗料に加えられ、酸化チタンの一部
代替用に供せられＣいる。しかしながら上記有機白色顔
料は、下地隠ぺい機構が通常の白色顔料と同様、塗膜中
に分散した独立粒子群の散光によるものであシまたその
ビヒクルに対する相対屈折率は酸化チタンに比して著し
く小さいため、塗料中の酸化チタンを代替する際には大
量の使用を余儀なくされる。

その結果塗料の流動性に基〈性質や、塗膜の物理的性能
を低下せしめる欠点を有する。さらにまた、有機白色顔
料には酸化チタンの散光能力を高める作用は無いので、
塗料中の酸化チタン濃度を増加させることなく隠ぺい力
を大幅に上昇させ°Ｃ１塗料の塗面稍ケ拡大するような
性能も有しない。

本発明は、フィルム形成材と、塗膜内部における細孔形
成材としてのセルロース誘導体有機溶剤溶液の％型エマ
ルジョン、および必要に応じ゛Ｃ着色顔料、体質顔料、
塗料添加剤などを含有し、該セルロース誘導体が非溶剤
を含む混合溶剤より乾き切ることによって、細孔形成媒
体として塗膜中に分散することを特徴とする隠ぺい力の
すぐれた水性エマルジョン塗料であ′り゛Ｃ１従来の有
機白色顔料や他の如何なる手段をもってしても達成する
ことがてきない高率の酸化チタン節減性能、あるいは高
度の隠ぺい性を備えたエマルジョン塗料を提供するもの
である。” 本発明の技術的要点は、細孔形成材としてのセが、塗膜
形成過程で塗膜内部におい゛Ｃ細孔包含分散体として析
出し、この際酸化チタン−空気界面、体質顔料−空気界
面を多量に形成し゛Ｃ顔料の相対屈折率を上昇せしめ、
エマルジョン塗料に高度の光散乱能即ち隠ぺい性を付与
するものである。

シ、ビヒクルとの親和性があるため、塗膜物性に悪影響
を与えることが少ない。　一 本発明に用いられるフィルム形成材とし′Ｃは、酢酸ビ
ニル漂ツロビオン酸ビニル系、アクリル系、塩化ビニル
系、塩化ビニリデン系などの重合体および相当する共重
合体ラテックス、スチレン−ブタジェン系共重合体ラテ
ックス、アクリロ＝トリル−ブタジェン系共重合体ラテ
ックスなどエマルジョン塗料用として一般に使用される
水性分散樹脂が適用される。これらのフィルム形成材は
１種で、′またはそれ以上を混合し°Ｃ使用することが
できる。

塗膜内部における細孔形成材とし”Ｃのセルロース誘導
体エマルジョンは、後述のセルロース誘導体および必要
によシ加えられる配合剤とを真溶剤、助溶剤、非溶剤の
３成分よりｆる混合溶剤、゛または真溶剤非溶剤の２成
分よシなる混合溶剤に溶解し、これを水中に乳化し゛Ｃ
Ｏ％Ｉ型エマルジョンとしたものである。ここにセルロ
ース誘導体とし・Ｃは、炭素数２ないし４のアルキル基
を置換分とするセルロースエーテル、炭素数２ないし４
のアシル基を置換分とする単一または混合セルロースエ
ステル、ベンシルセルロース、ニトロセルロースなどが
挙げられる。これらのセルロース誘導体は１種で、また
はそれ以上を混合して使用することができる。セルロー
ス誘導体が本発明の目的に適する理由は、速かなる脱溶
媒特性と非溶剤の作用による細孔形成性にあり、他種フ
ィルム形成材からは同等の適性を有する材料は見出され
なかった。

脂、可塑剤、顔料、添加剤などを混合し′Ｃ耐溶剤性、
細孔形成能、隠ぺい性、耐候性などを向上させることが
できる。上記樹脂としＣは、例えばフェノール樹脂、変
性フェノール樹脂、クマロンインデン樹脂、各種天然樹
脂、加工天然樹脂、ロジン誘導体、アルキッド樹脂、マ
レイノ酸樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、テルペ
ン樹脂、各種石油樹脂、乾性油などを、可塑材としては
、例えばひまし油、吹込大豆油、低重合反−メチルスチ
レン樹脂、低重合スチレン樹脂などを、顔料としＣは、
例えば酸化チタン、微粉シリカなどを、添加剤とし”Ｃ
は、例えば界面活性剤、シリコーンオイル、紫外線吸収
剤、老化防止剤、増粘剤、などをそれぞれ挙げることが
できる。セルロース誘導体を溶解する混合溶剤は、セル
ロース誘導体の種類に応じ゛Ｃ成分と混合組成が決めら
れる。セルロース誘導体は該混合溶剤に均一に溶解し、
塗料の乾燥に際し′Ｃは溶剤の蒸発に伴い溶解度を減じ
、最終的に非溶剤の作用を受け、微細空隙を含む連続体
まだは不連続体として析出し、細孔形成媒体となるもの
である。

本発明のエマルジョン塗料は、フィルム形成材としての
前記合成高分子ラテックスと着色顔料、体質顔料および
各種塗料添加剤よシなる群から選ばれる１種またはそれ
以上の成分とを混合し”Ｃなる水性分散体に、細孔形成
材とじ・Ｃのセルロース誘導体エマルジョンの必要量を
加えることにより得られる。上記着色顔料、体質顔料、
塗料添加剤は一般のエマルジョン塗料におい′Ｃ慣用さ
れるものから選ぶことができる。即ち着色顔料とし°Ｃ
は、例えば酸化チタン、カーボンブラック、各種酸化鉄
顔料、酸化クロム、群青などの無機顔料ならびにフタロ
シアニンブル−、フタロシアニングリーン、キナクリド
ンレッド、ハンサイエロー゛などの有機顔料を、体質顔
料としては例えば炭酸カルシウム、クレー、タルク、マ
イカ、パライト、微粉シリカ、ケイソードなどを、添加
剤としＣは、例、ｔ　ハメチルセルロース、ヒドロキシ
エｆ　ｆｉｙセルロース、カルボキシメチルセルロース
、ポリビニアセテート、キシレン、ベンジルアルコール
などの成膜助剤、トリポリシん酸ソーダ、ヘキサメタり
ん酸ソーダ、アルキルナフタレ／スルホン酸ソーダホル
マリン縮合物、低重合ポリアクリル酸ソーダまたはアン
モニウムなどの分散剤、ポリオキシエチレン脂肪酸エス
テル、ポリオキシエチ□レンアルキルフェニルエーテル
、ポリオキシエチレンス望七ハク酸エステルなどの匿潤
剤のほか、消泡剤、防腐剤、防かび剤、線屑安定剤など
をそれぞれ挙げることができる。

本発明のエマルジョン塗料の基本構成ならびに製造方法
は、一般エマルジョン塗料に準するが、細孔形成材によ
る隠ぺい力の上昇を充分に達成させるために、セルロー
ス誘導体エマルジョン中の非溶剤の作用を減するような
溶剤型可塑剤、高沸点成膜溶剤（非溶剤よシ著しく蒸発
の遅いもの）などの使用は避けることが好ましい。また
、合成高分子ラテックスのタイプとしては、溶剤型可塑
剤、高沸点成膜溶剤の多量添加を必要としないＭＦＴ（
最低成膜温度）の比較的低い内部可塑化型ラテックスが
好”ましく適用される。

本発明におけるエマルジョン塗料の高い隠ぺい力の発生
は、前述の如く、塗膜中の顔料粒子界面に形成される気
相により、上昇した顔料の相対屈折率の効果によるもの
である。一般に白色外いし淡彩色塗膜の散光能力即ち隠
ぺい力は、顔料とビヒクル間の屈折率の差が大きい程増
大するが、本発明を従来の水性エマルジョン塗料におけ
る白色顔料−ビヒクル間の屈折率の関係と比較すると、
本発明のエマルジョン塗料（ａ）においＣは２．７（酸
化チタンの屈折率）：１．Ｏ（気相の屈折率）、一般エ
マルジョン塗料（ｂ）においては２・７（同上）：１．
５（通常のフィルム形成材の屈折率）、有機白色顔料を
用いたエマルジョン塗料（Ｃ）においてはｌ・０（有機
白色顔料の屈折率）：１．５（同上）であシ、この値は
本発明のエマルジョン塗料が隠ぺい性に極めてすぐれる
ことを裏付けると同時に有機白色顔料で酸化チタンの１
部を代替した塗料は、上記（ｔ））、（Ｃ）混成塗膜組
成となるので、一般塗料より高い隠ぺい力を発揮するこ
とができないことを意味する。また体質顔料−ビヒクル
間の関係につい′Ｃは、（ａ）におい”Ｃは１・５〜１
・６：ＬＯｌ（ｂ）および（Ｃ）におい−Ｃは１．５〜
１．６：１．５となシ、本発明のエマルジョン塗料にお
いてハ、体質顔料も白色顔料の機能を与えられ隠ぺい力
の増強に寄与するものである。なお、有機白色顔料で酸
化チタンを代替する場合に、代替酸化チタン量よりはる
かに大量（容積）の有機白色顔料が必要となシ、顔料容
積濃度の上昇が塗膜物性に悪影響を与える。

本発明による白色エマルジョン塗料の酸化チタン節減量
は、酸化チタン使用量の約５０％に達し、このために消
費されるセルロース誘導体エマルジョンの材料費は僅少
であ・りて、エマルジョン塗料のコスト低減効果は絶大
である。′まだ本発明のエマルジョン塗料は、塗膜物性
の低下がほとんど無い特長を有する。

本発明のエマルジョン塗料は建築物の外部および内部仕
上げ、木工、合板、スレート、チップボード、石こうボ
ード、壁紙、コンクリート、ブロックその他建材の仕上
げに適する。

次に実施例をもって本発明を説明する。なお、実施例中
「部」は「重量部」を表わす。

セルロース誘導体エマルジョンの製造側実施例ａ：ＣＤ
（セルロース誘導体）エマルジョンＡ ダウレジン２７６−Ｖ９　（スチレン系可塑剤、ダウケ
ミカル社製） アイソパーＨ（脂肪族炭化水素溶剤、エッソスタンダー
ド石油社製）１２ テレピン油　１Ｏ Ｎ−へキシルアルコール メチルイソブチルカルピノ−１Ｖ　４ Ｎ−プチルエーテ）ｖｌｏ キシロ−／Ｌ１５ エマルゲン９１０（乳化剤、化工石鹸社製）１．５計　
５６．５ 上記の原料ヲ７０°Ｃに加湿し°Ｃ溶解し、この中にア
ンモニア水α９部を含む７０°Ｃの水７５部を攪拌しな
がら徐々に加え、安定な％型エマｐショア１２８部を得
た。このエマルジョンのＰＨは約９、粘度は１００ｃｐ
ｓ（　２　０℃）であ・りた。

実施例ｂ：ＣＤエマルジョンＢ エチルセルロース（実施例ａで使用のもの）　４ニトロ
セルロース（Ｈ　Ｍｅ秒）　６ ひまし油　３ ンルベン１５０（芳香族炭化水素溶剤、エッソスタノダ
ード石油社製）２０ テレピン油　４ 酢酸ブチル　１３ 酢酸アミ／Ｉ１５ エマルゲン９１０　１．　５ 計　５６．５ 上記の原料ヲ７０°Ｃに加湿し°Ｃ溶解し、この中にア
ンモニア水α９部を含む７０°Ｃの水７５部を攪拌しな
がら徐々に加え、安定な２型エマルジョン１２８部を得
た。このエマルジョンのＰ￥は約９、粘度は１００ｃｐ
ｅ　（　２　０°Ｃ）であ°りだ。

実施例Ｃ：ＣＤエマルジョンＣ エチ／ｌ／　セ／Ｌ／ロース（実施例ａで使用のもの）
６部ベンジルセルロース　４ エステルガムＡ（荒用林産化学工業社製）　３アイソパ
ーＨ　１０ テレピン油　１２ Ｎ　−　ヘ　キ　シ　ルア　ル　コ　−　ル　１メチル
イソブチルカルビノール　４ キジロール　１５ エマルゲン９１０　Ｌ　５ 計　５ａ　５ 上記の原料を７０°Ｃに加温して溶解し、この中にアン
モニア水α９部を含む７０°Ｃの水７５部を攪拌しなが
ら徐々に加え、安定な殉エマルジョン１２８部を得た。

このエマルジョンのＰＨは約９、粘度は１００ｃｐｓ　
（　２　０°Ｃ）−’Ｃあ゛りた。

エマルジョン塗料の製造例（実施例工ないし３、外装仕
上用エマルジョン塗料） 実施例工ないし３および比較例のエマルジョン塗料−の
組成を表１に示す。またＢ型粘度計で測定した２０°Ｃ
における粘度を表２に示す。

表　１ 外装仕上用エマルジョン塗料 表１における表示１）ないし７）の説明ｌ）分散剤、化
工石鹸社製 ２）消泡剤、地竜化工業社製 ３）防腐剤、武田薬品工業社製 ４）　）Ｖチル型酸化チタン、石屋産業社製５）　日東
粉化工業社製 ６）土産カオリノ工業社製 ７）ヘキスト合成社製 表　２ 粘度の測定 隠ぺい力の測定値を表３に示す。

表　３ 隠ぺい力の測定（Ｊ工Ｓ　Ｋ５４００　ａ　Ｊこよる）
マルジョン８０部によ“り゛〔、白色エマルジョン塗料
の白色度を低下させずに酸化チタン１１０部（５０チ）
を節減できることを示し°〔いる。

１［例１ないし３のエマルジョン塗料は建築物外装なら
びに内装仕上げ用に供することかでき、比較例と同等の
耐候性を有する。

特許出願人　武　居　二　部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ　フィルム形成材と塗膜内部における細孔形成材
   としてのセルロース誘導体有機溶剤溶液の％型エマルジ
   ョンおよび必要に応じ−Ｃ着色顔料、体質顔料、塗料添
   加剤などを含有し、該セルロース誘導体が非溶剤を含む
   混合溶剤より乾き切ることによって、細孔形成媒体とし
   て塗膜中に分散することを特徴とする隠ぺい力のすぐれ
   た水性エマルジョン塗料。 （２）　フィルム形成材とし“Ｃ１酢酸ビニル系、プロ
   ピオン酸ビニル系、アクリル系、塩化ビニル系ソロニト
   リμｍブタジェン系共重合体よシなる群から選ばれた１
   種またはそれ以上のラテックス状の合成高分子を含有す
   る特許請求の範囲第１項記載の水性エマルジョンｍ料。 （３）　セルロース誘導体として、炭素数２ないし４の
   アルキル基を置換分とするセルロースエーテル、炭素数
   ２ないし４のアシル基を置換分とする単一′マタは混合
   セルロースエステル、ベンジルセルロース、ニトロセル
   ロースよりなる群から選ばれた１種またはそれ以上のセ
   ルロース系化合物を含有する特許請求の範囲第１項記載
   の水性エマルジョン塗料。 （４）　セルロース誘導体有機溶剤溶液中に、樹脂、可
   塑剤、着色顔料、体質顔料、゛または添加剤のうちの少
   なくとも１種を含有し°Ｃ成る特許請求の範囲第１項記
   載の水性エマルジョン塗料。