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THIXOTROPY-IMPARTING AGENT AND METHOD FOR PRODUCING PHYSICAL GEL USING SAME

Patent code P180014918
File No. GI-H29-44
Posted date Apr 27, 2018
Application number P2018-070350
Publication number P2019-178318A
Date of filing Mar 30, 2018
Date of publication of application Oct 17, 2019
Inventor
  • (In Japanese)木村 浩
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人岐阜大学
Title THIXOTROPY-IMPARTING AGENT AND METHOD FOR PRODUCING PHYSICAL GEL USING SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thixotropy-imparting agent for imparting an effective thixotropy to paints, etc., and a method for producing physical gel using the same.
SOLUTION: Provided is a thixotropy-imparting agent, which is a thixotropy-imparting agent obtained by dispersing a clay mineral having a particle size of 10 to 100 nm in a water having a salt concentration α [M] in a volume fraction in a range of 0.001 to 0.1, and in which, characterized, when mixing the thixotropy-imparting agent x (L) with a mixing object y (L) and when the salt concentration of the mixing object is β [M], a relationship of the following formula (1) 0.001 [M] ≤ (α * x + β * y)/(x + y) ≤ 1 [M] --- (1) is satisfied.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

水性塗料は、従来の有機溶媒系塗料に比べて作業環境下における安全性の観点で優れており、環境問題への意識の高まりに伴って注目されている。一般家庭においては個人が手軽な作業によって自らの家屋、車庫等へ塗装することにより、単なるメンテナンスの意味だけではなく、生活環境の雰囲気を変える一手段としても利用されている。この水性塗料は、塗布後の乾燥に時間がかかるので、いわゆる液だれや塗膜厚みのバラツキが生じることがあり、塗装対象物が塗料をはじくといった現象も起こりやすい。

液だれを回避する簡単な方法は塗料の粘度を上げることであるが、塗布する際の作業性が悪くなるので単に増粘剤を添加すればよいというわけではない。そこで、塗料にチキソトロピー性を付与して、塗装時には機械的攪拌により塗料の流動性を向上させると共に、被塗装物の表面に塗布された後は粘度が増して塗料の流動性が低下し、液だれを抑制できるという技術が知られている。このようなチキソトロピー性を付与する材料としては、顔料や、合成珪酸ナトリウム・マグネシウムなどのクレイ(粘土鉱物)が代表的である。

例えば、珪酸アルカリ300重量部に対して、合成珪酸ナトリウム・マグネシウムの粉体である増粘剤を0.1~7重量部配合し、アルミナ粉を15~45重量部、水を1~500重量部配合した高硬度塗料組成物(特許文献1)に関するものがある。この組成物は塗料の液だれを防止し製膜性を向上させて均一な厚さの膜ができるというものである。また、0.1重量%以上の天然ヘクトライト粘土とこの粘土の重量に基づいて0.5~15重量%のホスホネートを含有する塗料(特許文献2)が提案されている。この提案は、天然ヘクトライトを使用することで、合成ヘクトライトを使用するよりもチキソトロピー性の流れとのバランス、懸濁性制御、安定性などにおいて優れているというものである。

さらに、スメクタイト系の粘土鉱物やバーミュキュライト等の膨潤性層状ケイ酸塩の層間に、オキシプロピレンユニット及びオキシエチレンユニットの両方を有する4級アンモニウムイオンが導入された水分散性有機粘土複合体を提供するもの(特許文献3)がある。この技術は、水性媒体中における粘土の分散性を向上させ、従来の水性塗料の増粘剤として使用した場合に得られる塗膜の耐水性が劣るという問題点を解決するものである。

その他、ビニル単量体と加水分解性珪素化合物との重合物と、無機酸化物と、ヒドロキシエチルセルロース系増粘剤と、(メタ)アクリル酸系増粘剤とを含有する水性コーティング剤組成物(特許文献4)が提案されている。この提案は、薄い膜厚の塗膜を形成しようとする場合に、従来においては、水性塗料中の固形分量を低くする方法が試みられていたが、固形分量を低くすると液だれが十分に防止できないという問題を解決したものである。

さらに、粘土鉱物の代わりに、HLBが10.0以上のポリグリセリンモノ脂肪酸エステルを含むことを特徴とするチキソトロピー性付与剤についての提案(特許文献5)や、液だれ防止のためではないが、粘土鉱物などを防腐食性に効果を奏するとして塗料用添加剤に使用した例(特許文献6)もある。

前記のいずれの提案においても塗料等の製造工程に関して検討された例はなく、一般的には所定の比率で各成分を計りとり、混合して製造しようとするものであった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、塗料等にチキソトロピー性を付与するチキソトロピー性付与剤、これを用いて液体の対象物を物理ゲル化する製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
粒子径10~100nmの粘土鉱物を体積分率0.001~0.1の範囲で塩濃度α[M]の水中に分散させてなるチキソトロピー性付与剤であって、
前記チキソトロピー性付与剤x(L)を、混合対象物y(L)と混合するとき、混合対象物の塩濃度がβ[M]の場合、次式(1)
0.001[M]≦(α・x+β・y)/(x+y)≦1[M]・・・(1)
の関係であることを特徴とするチキソトロピー性付与剤。

【請求項2】
 
前記粘土鉱物が、サポナイト、ヘクトライト、スチブンサイトから選択される一種以上であることを特徴とする請求項1に記載のチキソトロピー性付与剤。

【請求項3】
 
前記対象物として増粘剤を含まない水系塗料組成物を調製する工程と
請求項1又は2に記載のチキソトロピー性付与剤を調製する工程と、
前記チキソトロピー性付与剤と前記水系塗料組成物とを体積比(x:y)で1:2~1:10の範囲で混合する工程を有する、物理ゲルの製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018070350thum.jpg
State of application right Published
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