JP2003518544A - ポリマー材料含有被覆剤、その製造方法およびその用途 - Google Patents
ポリマー材料含有被覆剤、その製造方法およびその用途Info
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Abstract
Description
品は実地においてそれの被覆処理後にただちに使用できるかあるいは、例えば湿
気および温度の様な気候条件に無関係に加工されうる。かゝる用途の代表例には
トラフィックペイントがある。このものには、作業を実質的に道路を閉鎖するこ
となしに実施できる様に非常に短い乾燥時間を持たせたい。他の例にはビルの表
面、ビルの床、船および貨物用コンテナの屋外用塗料がある。これらの用途の場
合には、気候の影響(例えば雨)に耐えるように、非常に短時間でまたはそれど
ころか塗布する間に乾燥しなければならない。他の用途分野では秋から冬への過
渡期に使用できる漆喰並びに垂直のれんが工事で利用される比較的に厚いあらゆ
る被覆物がある。この種の被覆物は、望ましくない流れ落ちが生じないないよう
に非常に迅速に乾燥しなければならない。
は乾燥速度は固形分含有量および/または溶剤の変更によって制御できる。
れてきている。水性ベースの被覆剤を製造するためには結合剤としてポリマー分
散物が使用される。
の場合には乾燥速度はしばしば迅速であり、それどころかいくつかの場合には慣
用の塗料よりも迅速でさえある。高湿度の場合、例えば朝夕並びに雨降りの前ま
たは間には、水が非常にゆっくりとしか蒸発しないので、乾燥速度が非常に遅い
。
。 1)凝集原理: a)イオン的に安定化された結合剤の凝集は、ポリアミンおよび揮発性塩基と
してのアンモニアを含有する被覆剤を塗布した後に、アンモニアが蒸発すること
による(米国特許第5,527,853号明細書、ヨーロッパ特許出願公開(A
)第0,594,321号明細書、同第0,728,822号明細書、同第0,
409,459号明細書)。
許第94/29,391号明細書)または塩溶液を散布することによって行なう
(ヨーロッパ特許出願公開(A)第0,200,249号明細書、米国特許第4
,571,415号明細書および同第5,403,393号明細書)。 2)被覆剤の表面での粘度の変更は、 a)増粘剤を新鮮な被覆物に塗布し、それによって粘度を高めるか(ヨーロッ
パ特許出願公開(A)第0,721,003号明細書)、または b)低いpH値に調整することによって活性化されていない増粘剤を含有する
新鮮な被覆物に塩基を塗布することによって達成することができる。 3)水−吸収−法 この場合には水吸収性物質、例えばシリカゲル、イオン交換体、ポリマーゲル
等が被覆剤を塗布する間に使用される。
には用途範囲が制限される(臭気の煩わしさ等)。被覆剤の塗布後に塩と接触さ
せられる被覆剤は、弱安定化度の分散物を使用することに限定されているという
欠点を有している。使用される上記塩は溶液として一緒に噴霧するかまたは後で
噴霧するかあるいは散布しなければならない。固体または溶液の状態の塩を後か
ら塗布する場合には、その大部分が雨によって洗い流され。それによってこの方
法の効率が著しく阻害される。雨によって流出される塩の量は殆ど地下水に達す
る。それ故にこの種の乾燥法は望ましくない。
ン−錯塩を含有するポリマー分散物をベースとする水希釈性結合剤が表面の乾燥
を著しく促進しそして急速な耐水性を示すことを見出した。
くは10重量%より少なく、特に好ましくは5重量%より少なく、中でも2重量
%より少ない。
ーでもよい。当業者に知られるあらゆるポリ酸を使用することができる。有利な
ポリ酸はポリアクリル酸、ポリメタクリル酸およびポリ(コ−メチルビニルエー
テル−無水マレイン酸)である。特に有利なポリ酸はポリ(コ−メチルビニルエ
ーテル−無水マレイン酸)である。ポリ酸としてポリ酸の混合物も使用すること
ができる。
ンを使用することあできる。有利なポリビニルピロリドンはポリ(ホモ−N−ビ
ニルピロリドン)および/またはN−ビニルピロリドンとアクリル酸、メタクリ
ル酸および/またはマレイン酸のエステルとのコポリマーである。これらはコロ
イド分散物混合物の状態でも例えばヨーロッパ特許出願公開(A)第0,894
,809号明細書に開示されている様に使用することができる。ポリビニルピロ
リドンとしてポリビニルピロリドンの混合物も使用することができる。
る。
錯塩の他に場合によっては更に1種類以上の水溶性ジルコニウム化合物、例えば
炭酸ジルコニウムアンモニウム、ジルコニウムアセトアセテート、ジルコニウム
ヒドロキシクロライド、オルト硫酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウムお
よび/またはリン酸ジルコニウムカリウムを含有してもよい。
%、中でも1〜5重量%のジルコニウム化合物を含有するのが好ましい。 更に
本発明の結合剤は場合によっては塩、酸、塩基、低分子量有機物質、造膜剤、分
散剤、保護コロイド、安定剤、界面活性剤、乳化剤、ポリマー、増粘剤、湿潤剤
、顔料、充填剤、保存剤および/または消泡剤も含有していてもよい。
的に安定なポリマー分散物、例えば保護コロイドで安定化された分散物も使用す
ることができる。同様に結合剤は高いpH値に調整する必要がない。
ては更に添加物および助剤も含有している。ポリマー分散物の製造は当業者に知
られるあらゆる技術、例えば乳化重合によって行うことができる。 特に有利な
実施態様においてはコポリマーはモノマーの総量を基準として70〜99.7重
量%の、アルケン、例えばエチレン、プロピレンまたはブチレン;ジエン類、例
えばブタジエンまたはイソプレン;(C1 〜C12)−一価アルコール、好ましく
は(C1 〜C8 )−モノアルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロ
パノール、イソブタノール、n−ブタノールおよび2−エチルヘキシルアルコー
ルのアクリル酸−およびメタクリル酸エステル;ビニル芳香族モノマー;(C1 〜C12)−アルカンモノカルボン酸のビニルエステル、例えば酢酸ビニル、ビニ
ルプロピオナート、ビニル−n−ブチラート、ビニルラウレート、(R) VeoV
a 9および(R) VeoVa 10(Shell-Chemie:α、α−ジアルキル分岐し
たモノカルボン酸のビニルエステル) ; ビニルハロゲニド、例えばビニルクロラ
イドおよびビニリデンクロライド; α、β−モノオレフィン性不飽和ニトリル、
例えばアクリルニトリルおよびメタクリルニトリル;並びにモノオレフィン性不
飽和ジカルボン酸のアルキルエステル、例えばマレイン酸−およびフマル酸−ジ
−n−ブチルエステルよりなる群から選ばれたモノマーを含有する。
%、特に好ましくは0.5〜5重量%の、α,β−モノオレフィン性不飽和モノ
−およびジカルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイ
ン酸およびフマル酸、並びに窒素原子の所で場合によって置換されたそれのアミ
ド、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド
およびN−ブトキシメタクリルアミドを含有するのが好ましい。
0.5〜5重量%の官能性モノマー、例えばヒドロキシアルキルアクリレートお
よび−メタクリレートの様な水酸基含有モノマー、特に好ましくはヒドロキシエ
チルメタクリレートおよびヒドロキシプロピルメタクリレート;および/または
ウエット粘着性を改善をするアセチルアセトキシ基含有モノマー、特にアリルア
セトアセテート、アセチルアセトキシエチルメタクリレートおよびアセチルアセ
トキシブチルメタクリレート;および/または架橋作用モノマー、例えばエポキ
シ基含有モノマーおよびシラン基含有モノマー、特にグリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、ビニルトリメトキシシランおよびメタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン;および/またはアミノ基、ウレトジオ基またはN−
ヘテロ環基含有重合性モノマーの群の窒素含有モノマー、例えばジメチルアミノ
エチルアクリレートおよび−メタクリレート、N−(2−メタクリロイルエチル
)−エチレン尿素;および/またはケト基含有モノマー、例えばジアセトンアク
リルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、アクロレインおよび2−ブタノンメ
タクリル酸エステルを含有していてもよい。
量%までの二官能性または多官能性カルボン酸ヒドラジド類、例えばアジピン酸
ヒドラジドが含まれていてもよい。
ていてもよいポリマー分散物を少なくとも1種類のポリ酸/ポリビニルピロリド
ン−錯塩と混合しそしてこのポリマー分散物/錯塩−混合物に次いで場合によっ
ては更に1種類以上の水溶性ジルコニウム化合物、塩、酸、塩基、低分子量有機
物質、造膜剤、分散剤、保護コロイド、安定剤、界面活性剤、乳化剤、ポリマー
、増粘剤、湿潤剤、顔料、充填剤、保存剤および/または消泡剤を添加する。
乾燥が促進されそして迅速に耐水性を示す水希釈性被覆剤にも関する。 本発明
の被覆剤は、プライマー、屋外用塗料、屋内用塗料、被覆剤、屋外用漆喰、屋内
用漆喰または広い意味でのレンガ用被覆剤である。
よび/または助剤、例えば顔料、充填剤、造膜剤、分散剤、保護コロイド、安定
剤、界面活性剤、乳化剤、ポリマー、増粘剤、湿潤剤、保存剤および/または消
泡剤を添加することを本質としている。
類の結合剤と混合することを本質としている。
ビニルピロリドン−錯塩および場合によっては1種類以上の水溶性ジルコニウム
化合物と混合することを本質としている。
種類のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩および場合によっては水溶性ジルコ
ニウム化合物を含有する混合物を水希釈性結合剤および被覆剤において用いるこ
とおよび特に乾燥促進剤として用いることにも関する。
されない。
マレイン酸)溶液(ISP Global社のGantrez(R) AN169)
および10%濃度ポリビニルピロリドン K−90−溶液(ISP Globa
l社)を注意深い攪拌下に互いに良く混合する。その際に、濃厚アンモニアでp
H−値を約7.5に調整された高粘性の白黄色混合物が生じる。
マレイン酸)溶液(ISP Global社のGantrez(R) AN169)
および10%濃度ポリ(コ−ビニルピロリドン−アクリル酸エステル)溶液(C
lariant社のMowiplus(R) SA 575)を注意深い攪拌下に互
いに良く混合する。その際に、濃厚アンモニアでpH−値を約7.5に調整され
た高粘性の白黄色混合物が生じる。
酸/ポリビニルピロリドン−錯塩との混合物を使用する。ポリマー分散物とポリ
酸/ポリビニルピロリドン−錯塩との混合物を以下においてポリマー分散物/錯
塩−混合物と称する。
ビニル、バーサテック酸−ビニルエステルおよびアクリル酸エステルよりなる水
性の可塑剤不含分散物(約50%)。この分散物は界面活性物質で安定化されて
いる。
ビニルおよびエチレンよりなる水性の可塑剤不含分散物(約53%)。この分散
物は界面活性剤および保護コロイドで安定化されている。
ル酸−およびメタクリル酸エステルをベースとする水性の可塑剤不含分散物(約
46%)。この分散物は界面活性物質で安定化されている。
クリル酸エステルおよびスチレンをベースとする水性の可塑剤不含分散物(約5
0%)。この分散物は界面活性剤で安定化されている。
下に実施例1のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩と良好に混合する。この混
合物中の錯塩の含有量は混合物の固形分含有量を基準として1重量%である。
例1のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩を含有する分散物A〜Dをガラス板
の上に300μmのギャップのドクターブレードで塗布する。引き剥がした後に
直ちに水滴をフィルムの上に載せる。水滴の濁りによって、フィルムが膜形成し
ているかどうかおよび乾燥しているかどうかを評価する。最初の水滴を載せた後
に別の水滴をフィルムの上に5分毎に載せ、水滴の濁りを評価する。水滴の濁り
がもはや観察されなくなるまでの時点が分散物フィルムの乾燥時間である。表1
に、分散物フィルムA〜Dのこうして測定された乾燥時間および実施例1のポリ
酸/ポリビニルピロリドン−錯塩を含有する分散物フィルムA〜Dの乾燥時間を
掲載する。
って劇的に短縮されることがわかる。
剤としてはポリマー分散物A〜D並びにそれらと実施例1あるいは2のポリ酸/
ポリビニルピロリドン−錯塩との混合物を使用する。ポリマー分散物/錯塩−混
合物はいずれも1重量%の錯塩を含有する。レンガ用塗料は表2に記載の各成分
を混合することによって製造される。
00μmまたは300μmのギャップのドクターブレードを用いてガラス板(6
cm×16cm)に塗布する。ガラス板をいろいろな時間(ストップウオッチ)
の後にガラス製ビーカーに入れそして100gの脱イオン水をそれぞれに注ぎ込
む。次に光度計によって注入水の透過率(%)を測定する。この場合、塗膜の乾
燥度が増すに従って注入水の透過率が増加する。100%の透過率は塗膜が完全
に乾燥したことを意味する。
もレンガ用塗料の耐水性が向上することがわかる。 d)ポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩を含有するまたは含有しない屋内 用塗料の製造およびそれの耐水性の測定: 表3に実施例14で製造した屋内用塗料の処方を示す。結合剤としてポリマー
分散物Cおよびこれと実施例1のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩との混合
物を使用する。ポリマー分散物/錯塩−混合物は1重量%の錯塩を含有する。こ
れらの屋内用塗料は表3に記載した成分を混合することによって製造される。
水性の測定と同様に行う。
上することがわかる。 e)ポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩を含有するまたは含有しない漆喰およ
びポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩並びにジルコニウム化合物を含有す
るまたは含有しない漆喰の製造およびそれの耐水性の測定: 表4は実施例15および16で製造された合成樹脂漆喰の処方を示す。実施例
15ではポリマー分散物Aまたはこれと実施例1のポリ酸/ポリビニルピロリド
ン−錯塩との混合物を使用する。実施例16ではポリマー分散物Aまたはこれと
実施例1のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩およびジルコニウム化合物(Bo
zefix (R) PAS 5200、製造元:Clariant)との混合物を使用する。結合剤中のポリ
酸/ポリビニルピロリドン−錯塩の濃度は1重量%であり、ジルコニウム化合物
は2重量%である。
ガ用塗料の耐水性の測定と同様に行う。基体としてエーテルプラン・ボードを利
用する。漆喰の層厚は3mmである。
ルピロリドン−錯塩並びにジルコニウム化合物の添加によって合成樹脂漆喰の耐
水性が向上することがわかる。
Claims (14)
- 【請求項1】 ポリマー分散物をベースとする水希釈性結合剤において、少
なくとも1種類のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩を含有することを特徴と
する、上記結合剤。 - 【請求項2】 結合剤中のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩の全濃度が
10重量%より少ない、請求項1に記載の結合剤。 - 【請求項3】 ポリ酸としてポリアクリル酸、ポリメタクリル酸およびポリ
(コ−メチルビニルエーテル−無水マレイン酸)を使用する請求項1または2に
記載の結合剤。 - 【請求項4】 ポリビニルピロリドンとしてポリ(ホモ−N−ビニルピロリ
ドン)および/またはN−ビニルピロリドンとアクリル酸、メタクリル酸および
/またはマレイン酸のエステルとのコポリマーを使用する請求項1〜3のいずれ
か一つに記載の結合剤。 - 【請求項5】 ポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩が1:1−錯塩である
請求項1〜4のいずれか一つに記載の結合剤。 - 【請求項6】 結合剤が更に1種類以上の水溶性ジルコニウム化合物を含有
する請求項1〜5のいずれか一つに記載の結合剤。 - 【請求項7】 結合剤が更に塩、酸、塩基、低分子量有機物質、造膜剤、分
散剤、保護コロイド、安定剤、界面活性剤、乳化剤、ポリマー、増粘剤、湿潤剤
、顔料、充填剤、保存剤および/または消泡剤も含有する請求項1〜6のいずれ
か一つに記載の結合剤。 - 【請求項8】 ポリマー分散物を少なくとも1種類のポリ酸/ポリビニルピ
ロリドン−錯塩と混合しそしてこのポリマー分散物/錯塩−混合物に次いで場合
によっては更に1種類以上の水溶性ジルコニウム化合物、塩、酸、塩基、低分子
量有機物質、造膜剤、分散剤、保護コロイド、安定剤、界面活性剤、乳化剤、ポ
リマー、増粘剤、湿潤剤、顔料、充填剤、保存剤および/または消泡剤を添加す
ることを特徴とする、水希釈性結合剤の製造方法。 - 【請求項9】 請求項1〜7のいずれか一つに記載の少なくとも1種類の結
合剤を含有することを特徴とする、水希釈性被覆剤。 - 【請求項10】 プライマー、屋外用塗料、屋内用塗料、被覆剤、屋外用漆
喰、屋内用漆喰または広い意味でのレンガ用被覆剤である請求項9に記載の水希
釈性被覆剤。 - 【請求項11】 請求項1〜7のいずれか一つに記載の結合剤に被覆剤の製
造に必要とされる添加物および/または助剤を添加することを特徴とする、水希
釈性被覆剤の製造方法。 - 【請求項12】 水希釈性被覆剤を請求項1〜7のいずれか一つに記載の少
なくとも1種類の結合剤と混合する、水希釈性被覆剤の製造方法。 - 【請求項13】 水希釈性被覆剤を少なくとも1種類のポリ酸/ポリビニル
ピロリドン−錯塩および場合によっては1種類以上の水溶性ジルコニウム化合物
と混合することを特徴とする、水希釈性被覆剤の製造方法。 - 【請求項14】 ポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩、および少なくとも
1種類のポリ酸/ポリビニルピロリドン−錯塩および場合によっては1種類以上
の水溶性ジルコニウム化合物を含有する混合物を、水希釈性結合剤および被覆剤
において用いる方法。
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