JPS59131664A - 被覆用組成物 - 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】 本発明は被覆用組成物に関し、将に各種構造体の表面を
保護するために使用される被覆材として好適な被覆用組
成物に、ぬするものである。

従来、コンクリート構築物、タンク、自動車などの輸送
車輛の機械部品、構造部品等の各種構造体の表面が、機
械的衝撃、腐食、湿気、熱、屋外暴露等によって劣化す
るのを防止するために、これらの構造体表面に保護被膜
を形成することが行われている。

このような保護被膜を形成するための被覆材としては、
熱、空気中の酸素による酸化、屋外暴露等による劣化が
小さく、シかも安価であるという利点を有することから
、アスファルトが広く用いられている。しかしながら、
アスファルトのみからなる被覆材によって形成られた保
護被膜は、温度の変化に対する特性の変化が大きく、・
待に低（縄においては脆性が大きくなるため亀裂を生じ
易く、強度が不十分となり、一方高温においては流動性
が大きくなるため変形を生じ易いという欠点を有してい
る。

これらの欠点を改良した被覆材として、アスファルトに
元項材を混入したものが知られている。

この被覆材は、１□ｒ　ｆＭに〉ける流動性が小さいた
めに変形しに（い保護被膜を形成することができる点で
は憂れているが、低温における脆性の改良が不十分であ
って十分な強度を有する渫護披ｉｇを形成することがで
きないものであった。

一方、低温における脆性を改良した被覆材としては、ア
スファルトにゴムを混入したものが知られているが、こ
の被覆材は粘度が大きいものとなるために、保護被膜を
形成するだめの塗布作業等を円滑に行うことができず、
作業性の低いものであった。

そこで、さらにこれらの被覆材の有する欠点を改良した
ものとして、被覆材を構成する組成物を工、）、ジョン
化した低粘度の被覆相が知られｔおり、例えば、乳化剤
によって分散させたアスファルトとゴムラテックスとの
エマルジョンより成る被覆材、あるいは加熱溶融したア
スファルトとゴムラテックスとのエマルジョンより成る
被覆材がある。

しかしながら、従来のエマルジョン状被覆材は、これに
よって形成される保１．免被膜の耐水性が一般に小さい
という欠点を有する。また、アスファルトを主成分とす
る被覆材による保護被膜の形成は、一般に被覆材を構造
体表面に塗布した後焼付乾燥を行うことによりなされる
が、従来のエマルジョン状被覆材は焼付乾燥工程におけ
る焼付性が劣り、例えば「フクレ」といわれる保護被膜
の局部的な被被覆体表面からの浮き上がり、あるいは「
ワレ」といわれる亀裂などの障害を発生し易い問題があ
った。

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであ
り、その目的とするところは、温度変化に対する特性変
化が小さくて広い温度範囲において安定した強度を有Ｉ
７、かつ変形を生じにくく、しかも高い耐水性を有する
保護被膜を形成することができ、づらに保儒被膜の形成
工程においてフクレ、ワレ等の障害が箔生ずることのな
い扱覆用組成物を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、１００重着部のアスファ
ルトと、１０〜１００重喰部の固形分を有するポリマー
ラテックスとを含有して成り、前ｌ己ポリマーラテック
スは、ポリマー（固形分）に対して０．１〜３重−＃係
の乳化剤を含むものであり、かつラテックス粒子の平均
粒径が１０００〜２５００大であると共に固形分におけ
る対トルエン不溶）昨部分の割合が４０重量％以上のも
のである点にある。

以下、本発明を更に具体的に述べる。

本発明においては、１００重量部のアスファルトと、１
０〜１００重量部の固形分を有するポリマーラテックス
とを含有せしめて被覆用組成物とする。

ここに前記ポリマーラテックスは次の特徴を有するもの
である。

（１）ポリマーラテックスは乳化剤を用いた乳化重合に
よって合成され、このポリマーラテックスはポリマー（
固形分）に対し０．１〜３重量係の乳化剤を含有する。

（２）ポリマーラテックスのラテックス粒子の平均粒径
はＪす００−２５００＾である。

（３）ポリマーラテックスの固形分のトルエンに対する
不溶解部分、すなわち対トルエン不溶解部分の割合は４
０重量％以上、好ましくは５０〜９５重量％である。

本発明被覆用組成物を構成するアスファルトとしては、
ストレートアスファルト、ブロンアスファルト等を好適
なものとして挙げることができる。

またこれらのアスファルトは、温度２０Ｃにおける針入
度が１０〜１２０の範囲のものであることが好ましい。

アスファルトの針入度が１０よりも小さいと、アスファ
ルトを加熱してもその粘度が十分に低下しないため、ポ
リマーラテックスと混合してエマルジョンを形成するこ
とが困難となる。一方、アスファルトの針入度が１２０
よりも太きいと、得られる保護被膜が軟化して好捷しく
ない。

本発明被検用組成物を構成するためのポリマーラテック
スの具体例としては、スチレン−ブタジェン共重合体ラ
テックス、カルボキシル変性スチレン−ブタジェン共重
合体ラテックス、アミド変性スチレン−ブタジェン共重
合体ラテックス、アクリロニトリル変性スチレン−ブタ
ジェン共重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテック
ス等を挙げることができるが、これらのうちスチレン−
ブタジェン共重合体ラテックス、カルボキシル変性スチ
レン−ブタジェン共重合体ラテックス、アミド変性スチ
レン−ブタジェン共重合体ラテックス、アクリル系重合
体ラテックスが特に好ましい。

すなわち、ポリマーラテックスとしてカルボキシルｉ　
（Ｉスチレン−ブタジェン共重合体ラテックスを用いた
場合には、ポリマーラテックスの分散安定性が旨＜、ま
た、ポリマーラテックスに対するアスファルトの分散性
が良好であって、アスファルトの分散に要する乳化剤の
量を減少せしめることができる０乳化剤は後述するよう
に、保護被膜の耐水性に大きな影響を与えるものであり
、乳化剤の添加喰を減少させることにより保護被膜の耐
水性を向上させることができる。この点からも上記カル
ボキシル変性スチレン−ブタジェン共重合体ラテックス
は好適である。

また、ポリマーラテックスとしてアミド変１生スチレン
ーブタジェン共重合体ラテックスを用いた場合には、保
護被膜と被被覆面との接着力が大きく、その結果保護被
膜は高い防錆性を有するものとなる。

ポリマーラテックスとしてアクリル系重合体ラテックス
を用いた場合には、被覆用組成物の膜形成能が高く、そ
の結果保護被膜は高い防水性を有するものとなる。

なお、カルボキシル変性スチレン−ブタジェン共重合体
とは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイ
ン酸、フマル酸等のエチレン性不飽和カルボン酸を単量
体成分として添加してスチレン、ブタジェンと共重合さ
せたものである０アミド変性スチレン−ブタジェン共重
合体とは、アクリルアミド、メタクリルアミドをａｔ体
１Ｊｋ分として添加してスチレン、ブタジェンと共重合
させたものである。

アクリル変性スチレン−ブタジェン共重合体とは、アク
リル俊ニスデル、メタクリル酸エステルを単量体成分と
して添加してスチレン、ブタジェンと共重合させたもの
である１、 アクリロニトリル変性ヌチンンーブタジエン共重合体と
は、アクリロニトリルを単量体成分として添加してスチ
レン、ブタジェンと共重合させたものである。

才だアクリル系重合体ラテックスとは、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エス
テル系モノマーの重合体、あるいはこれらのモノマーと
スチレン等のビニル系単量体との共重合体のラテックス
でおる。不飽和カルボン酸エステル系モノマーの具体例
としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリ
ル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル
その他を挙げることができる。

前記ポリマーラテックスの合成において使用される乳化
剤は、保護被膜の耐水性に大きな影響を与えるものであ
り、その使用量は生成するポリマー１００重量部に対し
０．１〜３重量部、好ましくは０．５〜２重量部である
。乳化剤の使用量が３重量部を越えると、ポリマーラテ
ックスの合成が容易となると共にポリマーラテックスに
おけるアスファルトの分散が容易となることから一層均
質なエマルジョン状被覆用組成物を得ることができる点
では好ましいが、保護被膜の耐水性が低下して実用に供
し得ない。また乳化剤の使用量が０．１重量部未満であ
ると、モノマーの乳化が不十分となって重合反応が円滑
に進行しないばかりか、ポリマーラテックスに対するア
スファルトの分散が十分に行われず均質なエマルジョン
を得ることができず、実用上支障を来す。

ポリマーラテックスの合成において使用される乳化剤は
特に制限されるものではないが、通常用いられる陰イオ
ン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤を用いることが
でき、またこれらを併用することもできる。

前記ポリマーラテックスを構成するラテックス粒子の平
均粒径は、保護被膜の耐水性および被覆用組成物の焼付
性、即ち被覆用組成物の焼付乾燥工程におけるフクレ、
ワレの発生に大きな影響を与えるものであり、その範囲
は１０００〜２５０ＯＡ、奸才しくは１２００〜２００
ＯＡである。ラテックス粒子の平均粒径が太きいと、被
覆用組成−の焼付性は高いが保護被膜の耐水性が低く、
平均粒径が２５００′Ａを越えると耐水性の点で実用上
支障を来たす。一方ラテックス粒子の平均粒径が小さい
と保護被膜の耐水性は高いが被覆用組成物の焼付性が低
くな９、平均粒径が１０００λ未満であると破援用組成
物の焼付性の点で実用上支障を来たす。

なお、ラテックス粒子の粒径は分布をなすものであり、
本発明におけるラテックス粒子の平均粒径とは、オスミ
ウム酸で処理したポリマーラテックスを電子顕微鏡で観
察した結果求められる粒径の平均値をいう。ただし、ア
クリル系重合体ラテックスのようにオスミウム酸処理を
適用することができないものにおいては、ラテックス粒
子の平均粒径とは動的光散乱法、例えはコールタ−社製
ナノサイザーによって求められる粒径の平均値をいうも
のとする。

前記ポリマーラテックスを構成するポリマーの固形分に
おける対トルエン不浴＃部分の割合は４・０重量％以上
であり、特に５０〜９５重量饅であることが好ましい。

対トルエン不溶解す分の割合か４０重量％未満であると
、被覆用組成物の焼付性が低下し、特にフクレの発生が
増大する。一方、対トルエン不溶解部分の割合ｙ：＞ｉ
　９５　Ｍ量チを越えると耐水性が劣ることがある。

また前記ポリマーラテックスの合成においては、通常重
合開始剤、重合開始助剤、キレート剤、粒径調整剤、安
定化剤等の各種無機成解質が用いられるが、これらの無
機電解質の使用量が増大すると保護被膜の耐水性が低下
する傾向にあり、無機電解質の使用量はできるだけ低減
することが好ましい。無機′電解質の使用量がポリマー
ラテックスの０．３重量係以上になると、保睡被膜の浸
水試験において保護被膜の白化、ふやけあるいは破波覆
体との密着不良等の障害が発生することがある。

なお、前記無機眠騨質はｐＨ調整に用いられるアルカリ
、乳化剤として用Ａられる有機物を含まない。

ポリマーラテックスの合成は、モノマーを通常６０重徒
チ以上、好１し、くは９５重量％以上、さらに好ましく
は９７重ｔ％以上の重合転化率で重合して行う。

本発明組成物におけるアスファルトとポリマーラテック
スとの組成比は、アスファルト１００重量部に対しポリ
マーラテックス１０〜１００重量部、好ましくは２０〜
８０重量部である。ただしポリマーラテックスの組成比
はその固形分の重量を対象にした値である。ポリマーラ
テックスの組成比が１０Ｍ量部未満であると、安定した
エマルジョンを得ることが困難となると共に、この被覆
用組成物を金属用被覆材として用いると、低温における
保護被膜の強度が不十分となってワレを発生し易くなる
。また、ポリマーラテックスの組成比が１００重量部を
越えると、被覆用組成物の焼付性が低下してフクレの発
生が頻発するようになり実用上支障を来す。なお、アス
ファル）１００重量部に対し、ポリマーラテックス中の
乳化剤が０．１〜２重量部となるようにポリマーラテッ
クス中の乳化剤量およびポリマーラテックス曖を調節し
ておくのが、アスファルト−ポリマーラテックスエマル
ジョンの安定性を保つために好ましい０ 次に本発明組成物の製造方法について述べる。

本発明被覆用組成物は、温度６ｏ〜１８ｏｃに加熱した
アスファルトと、温度１５〜９０Ｃのポリマーラテック
スとを急激に接触させると同時に急速な攪拌を行って、
アスファルトをエマルジョン化スることによって得られ
る。なお、イむらｈるアスファルトエマルジョンの温度
が１００Ｃ以上となるも合には、水分の蒸成を防止する
ためにアスファルトとポリマーラテックスとの攪拌を加
圧容益内で行う必要がある。

また、アスファルトをポリマーラテックス中に分散させ
てエマルジョンを形成する工程にふ・いて、ポリマーラ
テックス中に若干の乳化剤あるいはラテックスに通常使
用される分散剤を添加することによりアスファルトの分
散を助成することも可能である。しかしながら、乳化剤
あるいは分散剤は保睡被戻の耐水性を低下させるもので
あり、その添加酸はアスファルト１００重→葭邪に対し
１車＠部以下とする必要がある。

本発明組成物は必要に応じて各種の充填材を含有し−Ｃ
゛もよい。充填材を含有することにより被覆用組成物の
焼付性が向上し、フクレ、ワレの発生を防止することが
できる。充填材のＪ↑、汀１号はアスファルト１００京
量部しこ対し８００１肴部以下、好ましくは６００重敏
部以下である。充填材の含有酸が８００重量部を越える
と４＆覆用組成物の一般的性能、特に強度、耐水性が低
下する。充填材としてはラテックスコンパウンドに通常
使用されるものであれば特に制限はないが、例えば炭酸
カルシウム、クレー、タルク、カオリン等の無機物を挙
げることができる。

また、本発明被覆用組成物は必要に応じてラテックスコ
ンパウンドに通常使用される添加剤、例えば安定剤、凍
結防止剤、防黴剤、感熱化剤、架橋剤、顔料等を含有す
るものであってもよい。

さらに、本発明被覆用組成物は必要に応じて繊維状物質
、例えば石綿、パルプロック、コツトンリンター、ガラ
ス繊維、ポリプロピレン繊維等を含有するものであって
もよい。これらの繊維状物質を含有することによυ、被
覆用組成物を垂直あるいは傾斜した被被覆面に塗布する
場合に生ずる塗布液の流下を防止することができる。

本発明被覆用組成物は、後述する実施例によっても明ら
かなように、温度変化に対する特性変化が小さくて広い
温度範囲において安定した強度を有し、かつ変形を生じ
にクク、シかも高い耐水性を有する保護被膜を形成する
ことができると共に、保護被膜の形成工程においてもフ
クレ、ワレ等の障害が発生することのない優れたもので
ある。

そして、本発明被覆用組成物は金属、保障塗料、防振塗
料、防音塗料等として用いるのに好適なものである。

なお、本発明被覆用組成物は焼付乾燥によって保護被膜
を形成するタイプの被覆材として特に優れたものである
が、これを常温乾燥によって保護被膜を形成する場合に
も用いることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜７および比較例１〜６ （１）ポリマーラテックスの製造 第１表に示す組成比を有する各反応系分散液を温度６０
Ｃで乳化重合させ、実施例について７種、比較例につい
て６種の計１３種のポリマーラテックスを得た。なお、
重合転化率はいずれも９９％以上であった。

これらの谷ポリマーラテ？クスにおけるラテン（１７） クス粒子の平均粒径およびポリマーラテックスの固形分
における対トルエン非溶解部分の割合全第１表に示す。

なお、これらの値は次の方法により得られたものである
。

ラテックス粒子の粒径：オスミウム酸処理後のラテック
スを電子顕微鏡で観察して得られ九粒径の平均値。ただ
し実施例６のポリマーラテックスについてはナノサイザ
ー（コールタ−社製）による測定の結果得られた粒径の
平均値。

ポリマーラテックスの固形分における対トルエン非溶解
部分の割合−ポリマーラテックスをメタノールで凝固し
た後乾燥して得られた固形分１．ＯＩをトルエン１００
ｒｎｌ！に溶解し、１日経過後に１２０メツシユの金網
でろ過した後に得られる残存固形分の重量割合。

（２）被覆用組成物の製造 前述の方法で得られた各ポリマ−ラテックス３００１固
形分重量）を温度５０Ｃに加熱すると共にストレートア
スファルト（２０Ｃにおける針入度８０〜１００）１に
＃を温度１２０Ｃに加熱した後両者を急激に接触させ、
さらに急速な攪拌を行りてエマルジョンを得た。次にこ
のエマルジョンにタルク２　ｋｇを混合し、実施例につ
いて７種、比較例について５種の計１２種の被覆用組成
物を得た。なお、比較例１のラテックスを使用した場合
には、アスファルトヲエマルジョン化することができな
かった。

比較例１はポリマーラテックスを得るだめの１合反応に
用いる乳化剤の過少な例、比較例２はｂＩＪ記乳化剤が
過多な例、比較例３はポリマーラテックスのラテックス
粒子の平均粒径が過小な例、比較例４は前記ラテックス
粒子の平均粒径が過大な例、比較例５はポリマーラテッ
クスにおける固形分の対トルエン非溶解部分の割合が過
小な例、比較例６はポリマーラテックスを得るための重
合反応に用いる無ａ電解質が過剰の例である。

（３）被覆用組成物の特性に関する実験前述の方法で得
られた各被覆用組成物を、電層塗装処理を行った鉄板製
基板に１〜２イ罵の厚さで塗布した後温度１５０Ｃで２
０分間焼付乾燥を行い、焼付性を調べた。さらにこの焼
付乾燥後の保護被膜を形成した板を水中に３日間浸漬し
た後為保護被膜の状態を観察することによシ保護被膜の
浸水性および浸水による保護被膜の基板に対する密着性
の変化を調べ、耐水性を検討した。実験の結果を第１表
に示す。なお、各特性の実験結果の標価は次のように表
わす。

（イ）焼付性 異常のないもの　　　　　　　　　　　Ｑワレまたはフ
クレを発生したもの　　　×（ロ）浸水性 非浸水部との差が外観上ないもの　　　○外観上白化、
ふやけを生じたもの　　　×外観上白化、ふやけを若干
生じたもの　△（ハ）浸水における密着性 針の頭でこすって容易に剥離しないもの○針の頭でこす
って容易に剥離したもの　×以上の実験結果より実施例
１〜７における本発明組成物を用いた場合には焼付性、
耐水性いずれも良好な保護被膜を得ることができたが、
比較例２〜６における比較用組成物を用いた場合には焼
付性あるいは耐水性が不十分な保護被膜となって実用に
供し得ないものであった。

実施例８〜１５および比較例７〜１０ （１）被覆用組成物の製造 実施例１で使用したポリマーラテックスと、各種アスフ
ァルトと、その他の添加剤とを第２表に示す組成および
条件下で、実施例１〜７および比較例１〜６で述べたと
同様な方法を用いてエマルジョンとした後、このエマル
ジョンに第２表に示す組成の各種充填材をそれぞれ混合
し、実施例について８種、比較例について３種、計１１
種の被覆用組成物を得た。なお、比較例８のラテックス
を使用した場合には、アスファルトをエマルジョン化す
ることができなかった。

比較例７は充填材が過剰な例、比較例８はポリマーラテ
ックスが過少の例、比較例９はポリマーラテックスが過
少でありかつ無機電解質が過剰の例、比較例１０はポリ
マーラテックス−が過剰な例である。

（２）被覆用組成物の特性に関する実験上述のようにし
て得られた各被覆用組成物の特性を、実施例１〜７およ
び比較例１〜６において述べたと同様な方法を用いて調
べた。実験結果を第２表に示す。

この実験結果より実施例８〜１５における本発明組成物
を用いた場合には、焼付性、耐水性いずれも良好な保護
被膜を得ることができたが、比較例７．９．１０におけ
る比較用組成物を用いた場合にはいずれも焼料性あるい
は耐水性が不十分な保護被膜となって実用に供し得ない
ものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）１００重量部のアスファルトと、１０〜１００重量
   部の固形分を有するポリマーラテックスとを含有して成
   り、前記ポリマーラテックスは、ポリマー（固形分）に
   対して０．１〜３重量％の乳化剤を含むものであり、か
   つラテックス粒子の平均粒径が１０００〜２５００λで
   あると共に固形分における対トルエン不溶解部分の割合
   が４０重量％以上のものであることを特徴とする被覆用
   組成物。