JPH08225767A - プライマー用水性分散物 - Google Patents
プライマー用水性分散物Info
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Abstract
与えそしてそれぞれの基体中に存在する物質のブリージ
ング(滲み出し)を防止する水性プライマーの提供 【解決手段】 この課題は、プライマーが多価イオンに
対して安定なエマルジョンポリマーおよび水溶性ジルコ
ニウム化合物を含有することによって解決される。
Description
物、それの製法および木材および他のブリージング傾向
を示す他の基体に対するそれの用途に関する。
amire=Terminalia invorensis)、メルバウ(Me
rbau= Afzelia bijuga)等に比較的に多量に存在す
るタンニンおよびリグニンの如き木材成分が特に湿気の
影響下に、中でもかゝる木材に水性上塗り塗料を塗布し
た時に、しみ(staining)が生ずることは公知
である。例えば水性塗料によって変色する傾向のあるタ
ンニンの様な物質を含有するMDF木材繊維製ボードお
よび石膏プタスターボード並びに一般にタール/ニコチ
ンで汚れた表面の場合にしみが発生する。望ましくない
この現象を回避するために、上塗り塗装をする前にプラ
イマーが塗布される。現在まで、かゝるプライマー用に
使用されてきたバインダーはポリウレタンやエポキシ樹
脂、溶剤に溶解されたアルキッド樹脂または溶剤に溶解
されたコポリマーを基本成分とする二成分系である。こ
れらの塗料系の欠点は乾燥時間が比較的に長く且つ溶剤
を含有している点である。
金属化合物を含む表面塗装用プライマーはヨーロッパ特
許出願公開第0,420,293号明細書から公知であ
る。このプライマーはそれの溶剤成分のために、屋内で
多量に使用するのに適しておらず、専ら接着剤の分野で
使用されている。米国特許第3,847,857号明細
書には木材上の被覆物にしみが出るのを回避することを
目的とする水性塗料が開示されている。この塗料はアミ
ノ基または第四アンモニウム基を持つ水希釈性ビニルポ
リマーを基本成分としており、多価金属イオン、例えば
クロム−、タングステン−、硼素−およびモリブデンイ
オンを持つ化合物が添加されていてもよい。この塗料の
欠点は耐候性が悪い点および添加される金属化合物が有
毒である点である。
はアルミニウム−ジルコニウム−燐珪酸塩顔料を添加す
ることによって木材成分に対するプライマーの作用を改
善することができる(“New latex with
moisture vapor barier, a
lkali resistance and tann
in block properties”、Dow
Chemical Company、Water−bo
rne,Higher Solide Coating
s Symposium、1989年2月1〜3日、ニ
ューオリンズ、米国および“Tannin stain
inhibition with Halox Pi
gments”、Halox Pigment社のカタ
ログ、Hammond、インデアナ州、米国)。しかし
ながら得られた結果は個々の調製に著しく左右される。
77号明細書には、多価イオンに対して安定なビニルポ
リマー水性分散物を基本成分としそしてポリマーの水溶
性亜鉛アミン錯塩を含有しているプライマーが開示され
ている。このプライマーの欠点はpH値が高い点、嫌な
アンモニア臭がある点および木材に適するプライマーの
調製だけに制限されている点である。
は、種々の基体に耐性および耐候性のある塗膜を与えそ
してそれぞれの基体中に存在する物質のブリージング
(滲み出し)を防止する水性プライマーを提供すること
であった。
ニウム化合物が添加された、ポリマー分散物を基本成分
とする水性調製物によって達成された。それ故に本発明
は、多価イオンに対して安定なエマルジョン−ポリマー
および水溶性ジルコニウム化合物を含有するプライマー
用水性分散物に関する。
分散物の状態で得られ且つ多価イオンの存在下に十分の
安定性を示す公知のあらゆるホモ−およびコポリマーで
ある。適するエマルジョンポリマーは、モノマーの全量
を基準として99.7〜70重量% の、炭素原子数1〜
12の一価アルコールのアクリレートおよびメタクリレ
ート、殊に炭素原子数1〜8の一価アルコール、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
コールのアクリレートおよびメタクリレート、芳香族ビ
ニルモノマー、例えばスチレンおよびビニルトルエン、
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、プロピオン酸ビニル、n−酪酸
ビニル、ラウリン酸ビニル、VeoVa(R) 9およびV
eoVa(R) 10(Shell Chemie)、α,
α−ジアルキル−分岐モノカルボン酸のビニルエステ
ル)、ハロゲン化ビニル、例えば塩化ビニルおよび塩化
ビニリデン、α,β−モノオレフィン性の不飽和ニトリ
ル、例えばアクリロニトリルおよびメタアクリロニトリ
ル、および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、例えばジ−n−ブチルマレエートおよび
相応するフマレートより成る群から選ばれる遊離基重合
性のオレフィン性不飽和化合物の単位を含有しているの
が好ましい。
て0.3〜10重量% 、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、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、並びに存在する場合に
はそれらのN−置換アミド、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より成る群から選ばれる
化合物の単位も含有している。
0重量% の官能性モノマーがコポリマー中に存在してい
てもよく、これの例には水酸基含有モノマー、例えばヒ
ドロキシアルキル−アクリレートおよびヒドロキシアル
キル−メタクリレート、特にヒドロキシエチル−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/または湿潤接着性を改善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
性モノマー、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γ−メタクリロイルオ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、ウレイド基またはN−
ヘテロ環基を持つ重合性モノマーより成る群から選択さ
れる窒素含有モノマー、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−メチ
ルアクリロイルエチル)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−
ブタノンメタクリレートがある。
ーがモノマーの全量を基準として5重量% までの二−ま
たは多官能性カルボン酸ヒドラジド、例えばアジピン酸
ジヒドラジドを含有している。“硬質”モノマー、例え
ばメチルメタクリレートおよびスチレンを“軟質”モノ
マー、例えばブチルアクリレートおよびエチルヘキシル
アクリレートと当業者に知られた様に組合せることによ
って、分散物の最低造膜温度(MFT)を好ましくは0
〜50℃、特に好ましくは0〜30℃の範囲に調整する
ことも可能である。
0〜50重量% の範囲内の固形分含有量を有している。
エマルジョンポリマーの平均粒子径は好ましくは0.0
2〜1μm 、特に好ましくは0.04〜0.8μm であ
る。分散物は、イオン系乳化剤をポリマー含有量を基準
として3重量% まで、特に好ましくは2重量% までおよ
び/または非イオン系乳化剤を好ましくは6重量%ま
で、特に好ましくは4重量% までの通例に用いられる量
(いずれの場合も分散物を基準とする)を実質的に超え
て使用するべきでない。
リコールエーテル、例えばラウリル−、オレイル−また
はステアリルアルコールのまたはヤシ脂肪アルコールの
如きアルコール混合物のエトキシル化生成物、アルキル
フェノール−ポリグリコールエーテル、好ましくはオク
チル−またはノニルフェノールのエトキシル化生成物、
ジイソプロピルフェノール、トリイソプロピルフェノー
ルまたはジ−またはトリ−第三ブチルフェノール、また
はポリプロピレンオキシドのエトキシル化生成物があ
る。
が先ず第一に適している。これらはアルキル−、アリー
ル−またはアルキルアリールスルホナートまたは−ホス
ホナートのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩または
アルキル−、アリール−またはアルキルアリールスルフ
ァートまたは−ホスファート、または炭化水素残基とア
ニオン基との間にオリゴ−またはポリエチレンオキシド
単位を有していてもよい別のアニオン性末端基を持つ化
合物が適する。代表例にはラウリル硫酸ナトリウム、オ
クチルフェノールグリコールエーテル硫酸ナトリウム、
ドデシルベンゼン−スルホン酸ナトリウム、ラウリルジ
グリコール硫酸ナトリウム、トリ−第三ブチルフェノー
ル−ペンタグリコール硫酸アンモニウムまたは−オクタ
グリコール硫酸ナトリウムがある。
ビアゴム、澱粉、アルギン酸塩、または変性された天然
物質、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、ヒ
ドロキシアルキルセルロースまたはカルボキシメチルセ
ルロース、または合成ポリマー、例えばポリビニルアル
コール、ポリビニルピロリドン、またはかゝる物質の混
合物を含有していてもよい。好ましくは変性セルロース
誘導体および合成保護コロイドが分散物を基準として
0.001〜1重量% の量で存在していてもよい。相容
性は個々の場合にチェックしなければならない。
販されている。例えばMowilith(R) DM 61
1(スチレン/アクリレート−コポリマー、製造元:H
oechst)およびVDM 7410(スチレン/ア
クリレート−コポリマー、製造元:Hoechst)が
ある。本発明のプライマー用分散物はジルコニウム化合
物を含有している。適するジルコニウム化合物はジルコ
ニウムの水溶性の塩または水溶性の錯塩化合物、例えば
アンモニウム−ジルコニウム−カルボナート、ジルコニ
ウム−アセチルアセトアセテート、ジウコニウム−ヒド
ロキシクロライド、硝酸ジルコニウム、ジルコニウム−
オキシクロライド、ジルコニウム−オルトスルファー
ト、酢酸ジルコニウム、ナトリウム−ジルコニウムスル
ファート、ジルコニウム−プロピオナートおよびカリウ
ム−ジルコニウム−ホスファートがある。
−ジルコニウム−カルボナート錯塩の水溶液の状態で使
用するのが有利である。特に有利なのは酒石酸アンモニ
ウムで安定化したアンモニウム−ジルコニウム−カルボ
ナート錯塩の20% 濃度〔酸化ジルコニウム(Zr
O2 )として計算〕水溶液の状態である。この種の水溶
性ジルコニウム化合物は、例えばBacote(R) 20
(MEL Chemicals)の名称で市販されてい
る。
を基準として好ましくは0.2〜20重量% 、特に0.
5〜10重量% 、なかでも1〜5重量% のジルコニウム
化合物〔酸化ジルコニウム(ZrO2 )として計算〕を
含有している。本発明は更にプライマー用水性分散物の
製造方法に関する。この目的のためには、多価イオンに
対して安定なエマルジョンポリマーの水性分散物を水溶
性ジルコニウム化合物と混合する。ジルコニウム化合物
は固体で添加してもまたは予め水に溶解しそして水溶液
の状態で配量供給してもよい。水性分散物が十分に安定
でない場合には、多価イオンに対して向上した安定性
を、ポリマーを基準として0.1〜5重量% 、好ましく
は0.5〜1重量% の慣用のイオン−および/または非
イオン系乳化剤を補助的に添加することによって得るこ
とができる。
合法、例えばバッチ法、計量供給法および二段階−また
は多段階乳化重合法で製造される。重合を開始し且つ継
続するためには、油溶性−および/または好ましくは水
溶性遊離基開始剤またはレドックス系を使用する。適す
る例には過酸化水素、過酸化二硫酸カリウムまたは−ア
ンモニウム、ジベンゾイルペルオキシド、ラウリルペル
オキシド、トリ−第三ブチル−ペルオキシド、アゾビス
イソブチロニトリルがあり、これらを単独でまたは還元
成分、例えば亜硫酸水素ナトリウム、Rongalit
(R) (ホルムアルデヒド−ナトリウム−スルホキシレー
ト、製造元:BASF AG)、グルコース、アスコル
ビン酸および還元作用を示す他の化合物と一緒に用い
る。
よび乳化重合の分野で当業者に知られた他の慣用の助剤
を用いることも可能である。ジルコニウム化合物の他に
本発明のプライマーは、水性分散物を基準として0.1
〜10重量% 、好ましくは0.2〜4重量% の他の水溶
性金属化合物、特に亜鉛化合物およびなかでもヨーロッ
パ特許出願公開第192,077号明細書に開示された
亜鉛化合物を含有していてもよい。
に本発明の水性分散物は、慣用の造膜性助剤、例えばグ
リコールエーテルエステルまたはベンジンを5重量% ま
での量でそして顔料および/またはフィラー、例えば二
酸化チタン、タルク、方解石、ドロマイト並びに増粘
剤、分散剤、湿潤剤、保存剤および消泡剤を含有してい
てもよい。この場合、プライマーの顔料体積濃度(p.
v.c.)は<40% であるのが有利である。
毒でありそしてしみを生じる木材内部成分またはこれら
の類似化合物に対して良好な遮蔽効果を示す。本発明は
更にブリージング傾向のある基体、殊に木材および特に
タンニン含有量の多い特別な木材、例えばベイスギ、フ
ラミーレ(framire)およびメルバウ(merb
au)材の処理で上記のプライマー用水性分散物を使用
することにも関する。
に指摘がない限り、重量に関する。
owilith(R) DM 611またはMowilit
h(R) VDM 7410を酒石酸アンモニウムで安定化
された0.5〜10部のアンモニウム−ジルコニウム−
カルボナート錯塩(ZrO2 として計算)と混合する。
これらの成分を使用すると、一般に室温での貯蔵安定性
が十分の混合物を製造することが可能である。アンモニ
ウム−ジルコニウム−カルボナート錯塩の選択される量
で、比較的に小さいアンモニア臭しかない分散物が得ら
れる。
顔料ペーストと混合する。スチレン/アクリレート−分
散物を基本成分とするプライマー:顔料ペーストを最初
に下記成分から製造する: 181.0部の水 2.0部の保存剤 (Mergal(R) K9N 、製造元: Riedel-d
e Haeen)、2.0部のポリアクリル酸ナトリウム(30
% 濃度水溶液)(Lopon(R)890 、製造元: BK-Ladenburg)
、1.0部のナトリウム−ポリホスホナート(Lopon
(R) WN、製造元:BK-Ladenburg) 、75.0部の二酸化
チタン(ルチル型) (Kronos(R) 2059、製造元: Kronos
Titan) 3.0部のポリウレタン増粘剤 (Borchigel(R) LW44、
製造元: Gerb.Borchers) 3.0部の消泡剤 (Additol(R) VXL 6203、製造元:Via
nova Kunstharz) 18.0部の溶剤 (Texanol (R) ( 脂肪族エステル) 、
製造元: Eastman) 150.0部の炭酸カルシウム(5μm )(Omyacarb
(R) 5GU 、製造元:Omya) 。
でディソルバー中で約15分間分散処理する。スチレン
/アクリレート−分散物を混合によってアンモニア−ジ
ルコニウム−カルボナート錯塩で変性する:15.0部
の、酒石酸アンモニウムで安定化したアンモニウム−ジ
ルコニウム−カルボナート錯塩(Bacote 20、製造元: ME
L Chemicals) 550.0部の市販のスチレン/アクリレート−分散物
(Mowilith DM 611) 変性した分散物を最初に顔料ペーストと混合する。1k
gのプライマーが得られる。
ーを実施例2に従って製造する。性能試験 実施例3 室温で造膜しそしてそれ故に十分に低い最低造膜温度を
有する実施例1の分散物を、未希釈の状態または約10
% の水で希釈した状態で木材、例えばフラミレ(Fra
mire)またはベイスギの木材に塗布する。これらの
塗膜が乾燥した後に(一般にに約4時間の待ち時間)、
市販の水性エマルジョン塗料を上に塗布する。
ト錯塩を添加した分散物は、木材の内部成分の浸透に対
して明らかな遮蔽効果を示す(表1)。比較例3 実施例3と同様に分散物を使用するが、ジルコニウム化
合物を添加しない。基体の内部成分の浸透を効果的に防
ぐことができる(表1)。
スギ材の一度塗り塗装(約120g /m2 )に使用す
る。少なくとも4時間乾燥した後に基体をスチレン−コ
ポリマー分散物を基本成分とする市販のエマルジョン塗
料(顔料容積濃度:約18% )を一度または二度塗りす
る。この上塗り塗膜を24時間乾燥した後に、その木材
切片を、水で飽和された吸収タオルの上に塗装された側
を下向きにしておけの中に置く。別の試験では木材切片
を塗装された側を下向きにして水浴に“浮かせて”放置
する。この場合には、木材切片端部からのブリージング
が防止されるように、木材切片端部がプライマーおよび
エマルジョン塗料で同様に塗装されていることが重要で
ある。
した後に、24時間の貯蔵期間の後に、上塗り塗料の変
色を測定することによって評価する。木材からの内部成
分の浸透は効果的に防ぐことができる(表1)。比較例4 実施例4を比較例2のプライマーを用いて繰り返す。木
材からの内部成分の浸透を効果的に防止することができ
ない(表1)。
の石膏プタスターボードの上で試験する。この目的のた
めに実施例2の約120g /m2 のプライマーを市販の
石膏プタスターボードに塗布する。プライマーを少なく
とも4時間乾燥した後に、石膏プタスターを実地におい
て通例の塗膜厚で塗布する。石膏プタスターを24時間
乾燥した後に、変色を定性的に評価する。石膏プラスタ
ーボードからの内部成分の浸透が効果的に防止できる。
膏プタスターボードからの内部成分の浸透を完全に防止
することができない(表1)。実施例6: ニコチンおよびタール成分に対する遮蔽効果
に関して実施例2と同様にプライマーを試験する。この
目的のためにプライマーを、天井パネルに一般に使用さ
れるポリスチレン発泡体スラブに塗布する。このスラブ
は喫煙量の多いレストランの天井から取り出したもので
ある。この天井スラブはニコチンおよび/またはタール
の各成分により褐色〜黄色に変色している。約120g
/m2 のプライマーをこのスラブに塗布し、少なくとも
4時間乾燥しそして次に市販のエマルジョン塗料で再塗
装する。ここでもタール成分に対して良好な遮蔽作用が
実証される(表1)。
ール成分の浸透を効果的に防止できない(表1)。実施例7: 実施例2のプライマーと同じプライマーをV
20またはV100のタイプのチップボードパネル(製
造元:例えばInnotec社)に約120g /m2 の
量で塗布する。少なくとも4時間乾燥した後に、このパ
ネルを同様に市販のエマルジョン塗料で再塗装する。上
塗り塗膜の乾燥後に適当な遮蔽効果が認められる(表
1)。
ップボードパネルからの内部成分の浸透を効果的に防止
できない(表1)。比較例A 実施例3〜7で塗布された基体に、プライマーなしで、
直接的に各例で用いた上塗り塗料を塗布する。基体から
の内部成分の激しい浸透が観察される(表1)。
Claims (10)
- 【請求項1】 多価イオンに対して安定なエマルジョン
ポリマーおよび水溶性ジルコニウム化合物を含有する、
プライマー用水性分散物。 - 【請求項2】 ジルコニウム化合物が分散物を基準とし
て0.2〜20重量% (ZrO2 として計算)の量で存
在している、請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項3】 ジルコニウム化合物がアンモニウム−ジ
ルコニウム−カルボナート錯塩である請求項1に記載の
水性分散物。 - 【請求項4】 ジルコニウム化合物の他に亜鉛化合物
を、分散物を基準として0.1〜10重量% の量で含有
している請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項5】 エマルジョンポリマーが99.7〜70
重量% の、炭素原子数1〜12の一価アルコールのアク
リレートおよびメタクリレート、芳香族ビニルモノマ
ー、C1 〜C12−アルカンモノカルボン酸のビニルエス
テル、ハロゲン化ビニル、α,β−モノオレフィン性の
不飽和ニトリルおよび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より成る群から選ばれる遊離基
重合性のオレフィン性不飽和化合物、0.3〜10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、それのアミドおよびそれのN−置換アミ
ドより成る群から選らばれる化合物および0〜20重量
% の、水酸基含有モノマー、アセチルアセトキシ基含有
モノマー、エポキシ基含有モノマー、シラン基含有モノ
マー、窒素含有モノマーおよびケト基含有モノマーより
成る群から選ばれる化合物を含有する請求項1に記載の
水性分散物。 - 【請求項6】 エマルジョンポリマーが0〜50℃の最
低造膜温度を有している請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項7】 造膜性助剤、顔料、フィラー、増粘剤、
分散剤、湿潤剤、保存剤および消泡剤より成る群から選
ばれる添加物を含有する請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項8】 請求項1に記載の水性分散物を製造する
方法において、多価イオンに対して安定であるエマルジ
ョンポリマーを水溶性ジルコニウム化合物および場合に
よっては、造膜性助剤、顔料、フィラー、増粘剤、分散
剤、湿潤剤、保存剤および消泡剤より成る群から選ばれ
る添加物と混合することを特徴とする上記方法。 - 【請求項9】 請求項1に記載の水性分散物を、ブリー
ジング傾向を示す基体の表面の塗装に用いる方法。 - 【請求項10】 請求項1に記載の水性分散物を木材の
塗装に用いる方法。
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DE4438563:3 | 1994-10-28 | ||
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