CN117062883A - 涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涂料,其含有树脂成分α及油成分,所述树脂成分α的SP值为7.5~11.0(cal/cm3)1/2,所述油成分在温度降低至给定值以下时能够从涂膜层渗出,所述涂膜层是将所述涂料涂布后使其固化或干燥而成的。
Description
技术领域
本发明涉及涂料,详细而言,涉及可用于防止雪、冰附着于太阳能面板、飞机、铁路、汽车、风力发电机、住宅、交通信号灯、广告牌、隧道、防雪檐板等物体表面的涂料。
背景技术
在物体表面的冰的附着(结冰)、由降雪引起的雪片的附着(积雪)已在各个领域成为了带来大量损害、妨害的原因。例如,在飞机机翼上的结冰、在机车下部的积雪及冰冻、在汽车的头灯的积雪、在太阳能面板、风力发电机的叶片的结冰、在交通信号灯的灯具上的积雪及冰冻等可能会成为对这些设备的运行、运转、安全性的障碍。
另外,在住宅屋顶、广告牌等的积雪及冰冻,可能会成为导致这些构筑物的损伤、由落雪造成的对人的损害的原因。
以往,在各工业领域中,作为用以防止在这样的物体表面的积雪、结冰的对策,已开发了含有油的涂料及橡胶垫等。
例如,在专利文献1中公开了一种技术,其由绝热层和层叠在该绝热层上的表面层构成,所述绝热层由海绵材料制成,其中,该表面层能够渗透硅油。
另外,在专利文献2中公开了一种被施于了防滑设计的防积冰雪橡胶垫,其由硬度计硬度试验中的硬度为A10~A40范围的合成橡胶制成,其中,在气温5℃以下的条件下,具有防积冰雪效果的液态添加剂渗透至该防积冰雪橡胶垫的表面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第2962986号公报
专利文献2:日本专利第3986883号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,根据本发明人等的研究,对于专利文献1所公开那样的、所使用的油中的硅油含量多的片而言,存在因硅油而导致被粘附物的周边物污染的隐患。硅油以微量即会导致被粘附物的表面特性发生改变、并且难以清洗,例如在对被污染的周边物进行涂装时会成为引发缩孔的原因。
另外,对于专利文献2所公开那样的橡胶垫而言,无法像涂料那样应用于大量的物体表面。
本发明是鉴于上述现有的实际情况而完成的,所要解决的课题在于提供可得到对被粘附物的污染少、具有优异的防结冰和/或防积雪功能的涂膜层的涂料。
解决问题的方法
本发明人等为了解决上述问题而反复进行了深入研究,其结果,着眼于涂料中的树脂成分的SP值而完成了本发明。
即,本发明涉及下述<1>~<6>。
<1>一种涂料,其含有树脂成分α及油成分,
上述树脂成分α的SP值为7.5~11.0(cal/cm3)1/2,
上述油成分在温度降低至给定值以下时能够从涂膜层渗出,所述涂膜层是将上述涂料涂布后使其固化或干燥而成的。
<2>根据<1>所述的涂料,其中,
上述树脂成分α具有结晶性部位及非晶性部位。
<3>根据<1>或<2>所述的涂料,其含有溶剂。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的涂料,其含有具有氢化甲硅烷基的固化剂。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的涂料,其含有树脂成分β,该树脂成分β具有与上述树脂成分α的SP值不同的SP值。
<6>根据<5>所述的涂料,其中,
上述树脂成分β具有包含除碳原子及氢原子以外的原子的官能团。
发明的效果
由本发明的涂料得到的涂膜层对被粘附物的污染少、具有优异的防结冰和/或防积雪功能。
附图说明
图1为剖面图,连同被涂物一起示出了由本发明的涂料形成的涂膜层。
图2为剖面图,连同被涂物一起示出了包含由本发明的涂料形成的涂膜层的层构成的一例。
符号说明
10被涂物
11第1涂膜层
12第2涂膜层
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式更详细地进行说明,但本发明不受下述实施方式的任何限制。
[涂料]
本发明的涂料含有树脂成分α及油成分。
(树脂成分α)
树脂成分α的SP值(溶解度参数的值)为7.5~11.0(cal/cm3)1/2。
涂料中的树脂成分的SP值及油成分的SP值接近时,树脂成分与油成分容易相互相容,能够由涂料形成均匀的涂膜。如果使用SP值在上述范围内的树脂成分α,则可以不仅使用硅油[SP值:7.0~8.0(cal/cm3)1/2]、还使用具有接近上述范围的SP值的非硅油,从而能够增加使用本发明的涂料形成的涂膜中的非硅油的含量。其结果是,能够减少使用本发明的涂料形成的涂膜中的硅油的含量,对被粘附物的污染变少。
从减少对被粘附物的污染的观点考虑,树脂成分α的SP值优选为7.7~10.8(cal/cm3)1/2、更优选为8.0~10.5(cal/cm3)1/2、进一步优选为8.3~10.2(cal/cm3)1/2。
需要说明的是,SP值可以通过实施例中记载的方法进行测定。
另外,树脂成分α优选具有结晶性部位及非晶性部位。通过使树脂成分α具有结晶性部位,能够形成被称作准交联的热可逆的物理交联的结构。其结果是,能够由本发明的涂料简便地且在短时间内制造涂膜层。
作为树脂成分α,例如可举出:EPDM(三元乙丙橡胶)、EPT(乙丙橡胶)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、SBR(丁苯橡胶)、SEBS(氢化苯乙烯类塑性弹性体)、SBS(苯乙烯类塑性弹性体)等。这些当中,从减少对被粘附物的污染的观点考虑,优选为EPDM(三元乙丙橡胶)、EPT(乙丙橡胶)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯),更优选为EPDM(三元乙丙橡胶)。
它们可以分别单独使用或组合两种以上使用。
(树脂成分β)
本发明的涂料优选进一步含有树脂成分β。树脂成分β具有与树脂成分α的SP值不同的SP值。
可认为,本发明的涂料通过含有树脂成分β,树脂成分β在由本发明的涂料得到的涂膜层的表面及以及该涂膜层与被涂物的界面偏析,该涂膜层的强度及该涂膜层与被涂物的粘接性提高。
作为树脂成分β,例如可举出:马来酸酐改性SEBS(氢化苯乙烯类热塑性弹性体)、氨基改性SEBS(氢化苯乙烯类热塑性弹性体)、马来酸酐改性聚异戊二烯、马来酸酐改性聚丙烯等。这些当中,从涂膜层的强度及涂膜层与被涂物的粘接性提高的观点考虑,优选为马来酸酐改性SEBS(氢化苯乙烯类热塑性弹性体)、氨基改性SEBS(氢化苯乙烯类热塑性弹性体)、马来酸酐改性聚异戊二烯,更优选为马来酸酐改性SEBS(氢化苯乙烯类热塑性弹性体)。
它们可以分别单独使用或组合两种以上使用。
树脂成分β优选具有包含除碳原子及氢原子以外的原子的官能团。可认为,树脂成分β通过具有该官能团,由本发明的涂料得到的涂膜层与被涂物以该官能团发生反应或键合,从而该涂膜层与被涂物的粘接性提高。
作为该官能团,例如可举出:马来酸酐基、羧酸酐基、羧酸基、氨基、羟基、烷氧基甲硅烷基、氢化甲硅烷基、异氰酸酯基等。这些当中,从涂膜层的强度以及涂膜层与被涂物的粘接性提高的观点考虑,优选为马来酸酐基、羧酸酐基、羧酸基、烷氧基甲硅烷基,更优选为马来酸酐基。
树脂成分β的SP值优选为7.5~11.0(cal/cm3)1/2、更优选为7.7~10.8(cal/cm3)1/2、进一步优选为8.0~10.5(cal/cm3)1/2。
(油成分)
本发明的涂料含有油成分。
油成分在温度降低至给定值以下时能够从将本发明的涂料涂布后使其固化或干燥而成的涂膜层渗出。
需要说明的是,上述给定值以下例如是指冰点(0℃)以下。
作为油成分,例如可以使用烃类油、氟类油、聚醚类油、酯类油、磷化合物类油、醇、有机硅类油、羧酸、矿物类油等。
作为烃类油,例如可举出:液体石蜡、凡士林、固体石蜡(paraffin wax)、环烷烃类烃油、芳香族类烃油等。这些当中,从具有优异的防结冰和/或防积雪功能的方面出发,优选为液体石蜡。
另外,如上所述,使用本发明的涂料形成的涂膜能够减少硅油的含量,油成分中的硅油的含量优选为20.0质量%以下、更优选为15.0质量%以下、进一步优选不含硅油。
(树脂成分α及油成分的特性)
以下,对使用了油成分(第1油成分)的情况下的树脂成分α及油成分的特性进行说明。
作为这些第1油成分及树脂成分α,例如优选选择满足以下的1)、2)的性质的组合。
1)树脂成分α和第1油成分在无需使第1油成分发生渗透的温度、例如显著高于冰点等给定值的20℃~80℃左右的常温下是相容的、而不发生相分离。另一方面,树脂成分α和第1油成分在需要使第1油成分渗透的温度、例如达到冰点等给定值以下的温度环境下发生相分离。需要说明的是,第1油成分是在温度降低至给定值以下时能够从将本发明的涂料涂布后使其固化或干燥而得到的涂膜层渗出的油。上述给定值以下例如是指冰点(0℃)以下。
2)第1油成分的行为根据是无需使第1油成分渗透的温度、或是需要使第1油成分渗透的温度而发生改变。换言之,第1油成分作为相对于树脂成分α发生相分离的低温相分离性油成分发挥功能。
例如在满足上述1)、2)的关系的情况下,第1油成分在无需使第1油成分渗透的温度下与树脂成分α相容、而不发生渗透。另一方面,在变化至无需使第1油成分渗透的温度时,第1油成分能够作为相对于树脂成分α发生相分离而从树脂成分α渗出、并且可发生渗透的低温相分离性油成分发挥功能。
例如,可以利用树脂成分α与第1油成分的SP值的不同、分子量的不同、分子结构的不同等来控制相容性,能够使第1油成分在温度降低至给定值以下时相对于树脂成分α发生相分离而从涂膜层渗出。
第1油成分不是必须由一种油成分构成,只要满足上述的条件,也可以含有多种油成分。
只要满足上述的条件,则也可以含有始终与树脂成分α相容、而不发生渗透的第2油成分。
(固化剂)
本发明的涂料优选进一步含有固化剂。固化剂优选具有氢化甲硅烷基。如果本发明的涂料含有具有氢化甲硅烷基的固化剂,则树脂成分α彼此通过氢化硅烷化而键合,由本发明的涂料得到的涂膜层的强度提高。
作为固化剂,例如可举出:三(二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷、甲基氢硅氧烷-辛基甲基硅氧烷共聚物、双(二甲基甲硅烷氧基)二苯基硅烷、甲基含氢有机硅(methylhydrogen silicone)、2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷、1,4-双(二甲基甲硅烷基)苯、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷等。
(溶剂)
本发明的涂料优选进一步含有溶剂。
作为溶剂,例如可举出:甲苯、二甲苯等芳香族烃类溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类溶剂、己烷、辛烷、癸烷、异链烷烃等烃类溶剂、丙酮、甲乙酮等酮类溶剂等。
(固化催化剂)
本发明的涂料可以进一步含有固化催化剂。
作为固化催化剂,例如可举出:铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物、六氯铂(IV)酸、三(三苯基膦)氯化铑(I)等金属催化剂等。
(反应控制剂)
为了能够稳定地制作涂膜,本发明的涂料可以进一步含有反应控制剂。
作为反应控制剂,例如可举出:信越化学工业株式会社制造的反应控制剂(产品编号:NO.6-10)、Dow Toray株式会社制造的反应控制剂(产品编号:SILASTICTMRD-9、SILASTICTMRD-201)、迈图公司制造的反应控制剂(产品编号:ME75)、Gelest公司制造的反应控制剂(产品编号:VMS-005、VMS-T11)等。
(其它成分)
本发明的涂料可以进一步含有二氧化硅、滑石、碳酸钙、氧化钛、粘土、颜料等填料。
作为二氧化硅,例如可以使用Nippon Aerosil株式会社制造的二氧化硅(例如,AEROSIL50、130、200、300、R972、R974、R976、RX50、RX200、RX300、RY50、RY300、R7200、R8200、R9200)等。
(涂料的制造方法)
本发明的涂料可以通过利用公知的方法对上述的各成分进行混合和/或搅拌而得到。涂料中的各成分的含量如下所述。
使用本发明的涂料形成的涂膜中的树脂成分α的含量可以优选设定为25质量%以上、更优选设定为30质量%以上、进一步优选设定为35质量%以上。另外,树脂成分α的含量可以优选设定为75质量%以下、更优选设定为70质量%以下、进一步优选设定为65质量%以下。
使用本发明的涂料形成的涂膜中的油成分的含量可以优选设定为25质量%以上、更优选设定为30质量%以上、进一步优选设定为35质量%以上。另外,油成分的含量可以优选设定为75质量%以下、更优选设定为70质量%以下、进一步优选设定为65质量%以下。
本发明的涂料中的固化剂的含量相对于树脂成分α与树脂成分β的合计质量可以优选设定为0.03质量%以上、更优选设定为0.06质量%以上、进一步优选设定为0.1质量%以上。另外,固化剂的含量相对于树脂成分α与树脂成分β的合计质量优选设定为40质量%以下、更优选设定为30质量%以下、进一步优选设定为20质量%以下。
本发明的涂料中的固化催化剂的含量相对于树脂成分α与树脂成分β的合计质量可以优选设定为0.1ppm以上、更优选设定为1ppm以上、进一步优选设定为2ppm以上。另外,固化催化剂的含量相对于树脂成分α与树脂成分β的合计质量可以优选设定为1000ppm以下、更优选设定为750ppm以下、进一步优选设定为500ppm以下。
[涂膜层]
例如,如图1所示,可以通过将本发明的涂料涂装于被涂物10而得到第1涂膜层11。
作为本发明的涂料的涂装方法,可以利用刷涂、喷涂、各种涂布机涂装等一般的方法。涂装通常进行1~2次。另外,为了提高使用本发明的涂料形成的涂膜层相对于被涂物10的粘接力、被涂物10的防锈等,可以在被涂物10涂装底涂层,并在底涂层上涂装本发明的涂料。
第1涂膜层11的厚度没有特别限定,从干燥后涂膜的品质的观点考虑,优选为2000μm以下,另外,从强度的方面出发,优选为50μm以上。
作为本发明中使用的被涂物10,例如可以使用聚氨酯树脂、聚氨基甲酸酯丙烯酸树脂、橡胶类树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、弹性体类、氟树脂、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯等)、金属板或金属箔(铝、铜、银、铁、镍、锡、不锈钢等)、混凝土、陶瓷等。另外,被涂物10可以为膜状、片状。
在将本发明的涂料涂装于被涂物10后,可以通过例如在20~180℃的环境中静置例如3分钟~3小时而使涂料固化或干燥。
需要说明的是,例如如图2所示,可以在由本发明的涂料得到的第1涂膜层11上根据需要而涂装顶涂涂料,形成第2涂膜层12。
作为顶涂涂料,没有特别限制,例如可以使用与本发明的涂料同样的那些,但顶涂涂料也可以不含油成分。
作为顶涂涂料的涂装方法,可以利用刷涂、喷涂、各种涂布机涂装等一般的方法。涂装通常进行1~2次。
第2涂膜层12的厚度没有特别限定,为了使油成分能够容易地透过至涂膜层的表面,换言之,为了确保相对于第2涂膜层12的油透过性,优选为500μm以下,另外,从强度的方面出发,优选为50μm以上。
将顶涂涂料涂装于第1涂膜层11时的固化或干燥温度以及固化或干燥时间与将本发明的涂料涂装于被涂物10时的固化或干燥温度以及固化或干燥时间同样。
需要说明的是,本发明的涂料的固化或干燥和顶涂涂料的固化或干燥可以同时进行,也可以分别进行。
实施例
以下,举出实施例等对本发明进行更为具体的说明,但本发明完全不受以下实施例的限定。
<涂膜层的制作>
[实施例1]
作为涂料成分,准备了树脂成分:EPDM树脂“3092PM”(三井化学株式会社制)、第1油成分:液体石蜡(富士胶片和光纯药株式会社制、产品编号:液体石蜡[密度(20℃)0.825~0.850g/ml])、溶剂:甲苯。
使树脂成分溶解于甲苯,制作了树脂成分的含量为15质量%的甲苯溶液。在25℃、101kPa的条件下将该甲苯溶液(81.6质量%)、第1油成分(18.4质量%)混合。用刮铲将所得到的混合液搅拌60秒钟,通过自转公转混合器(THINKY公司制、CONDITIONING MIXER AR-250)进一步进行120秒钟的搅拌和120秒钟的脱泡,得到了涂料。
将所得到的涂料涂装于铝箔(竹内金属箔粉工业株式会社制、产品编号:A1N30、厚度:80μm),在25℃环境中干燥固化1天,由此形成了涂膜层。
[实施例2]
除了实施例1中使用的涂料成分,作为第1油成分,还准备了苯基改性硅油(信越化学工业株式会社制、产品编号:KF-56A])。
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例1中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
甲苯溶液(81.6质量%)
第1油成分(液体石蜡)(12.2质量%)
第1油成分(苯基改性硅油)(6.2质量%)
[实施例3]
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例2中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
甲苯溶液:87.0质量%
第1油成分(液体石蜡):9.1质量%
第1油成分(苯基改性硅油):3.9质量%
[实施例4]
准备了在实施例2中使用的涂料成分、及追加的树脂成分:含有马来酸酐基的SEBS“FG1901GT”(Kraton公司制)。
使“3092PM”溶解于甲苯,制作了“3092PM”的含量为15质量%的甲苯溶液1。使“FG1901GT”溶解于甲苯,制作了“FG1901GT”的含量为20质量%的甲苯溶液2。
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例2中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
甲苯溶液1:85.6质量%
甲苯溶液2:1.3质量%
第1油成分(液体石蜡):9.2质量%
第1油成分(苯基改性硅油):3.9质量%
[实施例5]
使用了树脂成分:不含马来酸酐基的SEBS“H1053”(旭化成株式会社制)来代替树脂成分:“FG1901GT”,除此以外,与实施例4同样地得到了涂料及涂膜层。
[实施例6]
作为涂料成分,准备了树脂成分:EPDM树脂“3092PM”(三井化学株式会社制)、第1油成分:液体石蜡(富士胶片和光纯药株式会社制、产品编号:液体石蜡[密度(20℃)0.825~0.850g/ml])、第1油成分:苯基改性硅油(信越化学工业株式会社制、产品编号:KF-56A])、固化剂:三(二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷(东京化成工业株式会社制)、固化催化剂:铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物~2%二甲苯溶液(Sigma-AldrichJapan公司制)、溶剂:甲苯。
使树脂成分溶解于甲苯,制作了树脂成分的含量为15质量%的甲苯溶液。将该甲苯溶液(86.7质量%)、第1油成分(液体石蜡)(9.1质量%)、第1油成分(苯基改性硅油)(3.9质量%)、固化剂(0.3质量%)、固化催化剂(0.007质量%)在25℃、101kPa的条件下混合。用刮铲将所得到的混合液搅拌60秒钟,通过自转公转混合器(THINKY公司制、CONDITIONINGMIXER AR-250)进一步进行120秒钟的搅拌和120秒钟的脱泡,得到了涂料。
将所得到的涂料涂装于铝箔(竹内金属箔粉工业株式会社制、产品编号:A1N30、厚度:80μm),在25℃环境中干燥3小时后,以150℃加热10分钟,由此形成了涂膜层。
[实施例7]
准备了在实施例6中使用的涂料成分、及追加的树脂成分:含有马来酸酐基的SEBS“FG1901GT”(Kraton公司制)。
使“3092PM”溶解于甲苯,制作了“3092PM”的含量为15质量%的甲苯溶液1。使“FG1901GT”溶解于甲苯,制作了“FG1901GT”的含量为20质量%的甲苯溶液2。
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例6中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
甲苯溶液1:85.1质量%
甲苯溶液2:1.3质量%
第1油成分(液体石蜡):9.1质量%
第1油成分(苯基改性硅油):3.9质量%
固化剂:0.5质量%
固化催化剂:0.007质量%
[实施例8]
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例7中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
甲苯溶液1:83.1质量%
甲苯溶液2:3.3质量%
第1油成分(液体石蜡):9.2质量%
第1油成分(苯基改性硅油):3.9质量%
固化剂:0.5质量%
固化催化剂:0.007质量%
[实施例9]
准备了在实施例7中使用的涂料成分、及追加的反应控制剂(信越化学工业株式会社制、产品编号:NO.6-10)。
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例7中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
甲苯溶液1:80.9质量%
甲苯溶液2:1.2质量%
第1油成分(液体石蜡):10.3质量%
第2油成分(苯基改性硅油):6.8质量%
固化剂:0.5质量%
反应控制剂:0.2质量%
固化催化剂:0.006质量%
[实施例10]
使用了固化剂:甲基氢硅氧烷-辛基甲基硅氧烷共聚物(Gelest公司制、产品编号:HAM-301)来代替固化剂:三(二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷,除此以外,与实施例9同样地得到了涂料及涂膜层。
[实施例11]
准备了在实施例9中使用的涂料成分(除甲苯以外)、并代替甲苯而使用了异链烷烃溶剂(Exxon Mobil公司制、产品编号:ISOPAR E)。
使“3092PM”溶解于异链烷烃溶剂,制作了“3092PM”的含量为15质量%的异链烷烃溶液1。使“FG1901GT”溶解于异链烷烃溶剂,制作了“FG1901GT”的含量为20质量%的异链烷烃溶液2。
将涂料成分及其含量如下所述地设定,除此以外,按照实施例9中记载的方法得到了涂料及涂膜层。
异链烷烃溶液1:80.9质量%
异链烷烃溶液2:1.2质量%
第1油成分(液体石蜡):10.3质量%
第2油成分(苯基改性硅油):6.8质量%
固化剂:0.5质量%
反应控制剂:0.2质量%
固化催化剂:0.006质量%
[比较例1]
作为涂料成分,准备了树脂成分:X-21-5849(信越化学工业株式会社制)、第1油成分:甲醇改性油(信越化学工业株式会社制、产品编号:KF-6002)、第2油成分:二甲基硅氧烷油(信越化学工业株式会社制、产品编号:KF-96(50cs))、二氧化硅(Nippon Aerosil株式会社制、产品编号:R8200)、固化剂(Colcoat株式会社、产品编号:Ethyl Silicate 40)、固化催化剂(日本化学产业株式会社、产品编号:PUCAT 25)。
将树脂成分(27.4质量%)、第1油成分(40.1质量%)、第2油成分(17.6质量%)、二氧化硅(11.0质量%)在25℃、101kPa的条件下混合。用刮铲将所得到的混合液搅拌60秒钟,通过分散器(PRIMIX株式会社制、labolution)以5000rpm的速度搅拌10分钟。然后,添加上述的固化剂(2.5质量%)、固化催化剂(1.4质量%),用刮铲将混合液搅拌60秒钟,通过自转公转混合器(THINKY公司制、CONDITIONING MIXER AR-250)进一步进行60秒钟的搅拌和60秒钟的脱泡,得到了涂料。
将所得到的涂料涂装于铝箔(竹内金属箔粉工业株式会社制、产品编号:A1N30、厚度:80μm),在25℃环境中使其固化1周,由此形成了涂膜层。
[比较例2]
作为涂料成分,准备了树脂成分1:KE-1950-50A(信越化学工业株式会社制)、树脂成分2:KE-1950-50B(信越化学工业株式会社制)、第1油成分:苯基改性油(迈图公司制、产品编号:TSF437)、第2油成分:二甲基硅氧烷油(信越化学工业株式会社制、产品编号:KF-96(50cs))、固化剂(信越化学工业株式会社、产品编号:KF-99)、控制剂(信越化学工业株式会社、产品编号:No.6-10)、固化催化剂(信越化学工业株式会社、产品编号:CAT-PL-50T)。
将树脂成分1(19.8质量%)、树脂成分2(19.8质量%)、第1油成分(23.8质量%)、第2油成分(35.6质量%)、固化剂(0.1质量%)、控制剂(0.8质量%)、固化催化剂(0.1质量%)在25℃、101kPa的条件下混合。用刮铲将所得到的混合液搅拌60秒钟,通过自转公转混合器(THINKY公司制、CONDITIONING MIXER AR-250)进一步进行120秒钟的搅拌和120秒钟的脱泡,得到了涂料。
将所得到的涂料涂装于铝箔(竹内金属箔粉工业株式会社制、产品编号:A1N30、厚度:80μm),在150℃下加热10分钟,由此形成了涂膜层。
<SP值>
使用论文(R.F.Fedors:Polym.Eng.Sci.,14[2],147-154(1974))中记载的内聚能E及摩尔分子体积V、由Fedors法求出了上述使用的各成分的SP值(溶解度参数)。
具体而言,用成为对象的物质的分子整体的内聚能合计值ΣE除以成为对象的物质的分子整体的摩尔分子体积合计值ΣV并取平方根,将所得到的值作为SP值。成为对象的物质的分子整体的内聚能合计值ΣE可以通过以摩尔比对上述论文中记载的各原子团的内聚能E(cal/mol)进行加权平均而求出。另外,成为对象的物质的分子整体的摩尔分子体积合计值ΣV可以通过以摩尔比对上述论文中记载的各原子团的摩尔分子体积V(cm3/mol)进行加权平均而求出。成为对象的物质的各构成原子团的摩尔比率可以实施傅里叶变换核磁共振分光法分析来进行考察。
SP值=(分子整体的内聚能ΣE/分子整体的摩尔分子体积ΣV)1/2
分子整体的内聚能ΣE=以摩尔比对各构成原子团的内聚能E进行加权平均而得到的值
分子整体的摩尔分子体积ΣV=以摩尔比对各构成原子团的摩尔分子体积V进行加权平均而得到的值
需要说明的是,基于Fedors法的SP值的计算例如下所述。
[聚乙烯(构成原子团为CH2)]
构成原子团CH2的上述论文记载值为:内聚能E=1180(cal/mol)、摩尔分子体积V=16.1(cm3/mol)
分子整体的内聚能ΣE=1180×1=1180(cal/mol)
分子整体的摩尔分子体积ΣV=16.1×1=16.1(cm3/mol)
SP值=(1180/16.1)1/2=8.56(cal/cm3)1/2
[聚丙烯(构成原子团为CH2、CH、CH3)]
构成原子团CH2的上述论文记载值为:内聚能E=1180(cal/mol)、摩尔分子体积V=16.1(cm3/mol)
构成原子团CH的上述论文记载值为:内聚能E=820(cal/mol)、摩尔分子体积V=-1.0(cm3/mol)
构成原子团CH3的上述论文记载值为:内聚能E=1125(cal/mol)、摩尔分子体积V=33.5(cm3/mol)
分子整体的内聚能ΣE=1180×(1/3)+820×(1/3)+1125×(1/3)=1042(cal/mol)
分子整体的摩尔分子体积ΣV=16.1×(1/3)-1.0×(1/3)+33.5×(1/3)=16.2(cm3/mol)
SP值=(1042/16.2)1/2=8.02(cal/cm3)1/2
[乙烯与丙烯之比为1:1的乙丙橡胶(构成原子团为CH2、CH、CH3)]
构成原子团CH2的上述论文记载值为:内聚能E=1180(cal/mol)、摩尔分子体积V=16.1(cm3/mol)
构成原子团CH的上述论文记载值为:内聚能E=820(cal/mol)、摩尔分子体积V=-1.0(cm3/mol)
构成原子团CH3的上述论文记载值为:内聚能E=1125(cal/mol)、摩尔分子体积V=33.5(cm3/mol)
分子整体的内聚能ΣE=1180×(3/5)+820×(1/5)+1125×(1/5)=1097(cal/mol)
分子整体的摩尔分子体积ΣV=16.1×(3/5)-1.0×(1/5)+33.5×(1/5)=16.2(cm3/mol)
SP值=(1042/16.2)1/2=8.23(cal/cm3)1/2
各成分的SP值如下所述。
EPDM树脂“3092PM”:SP值8.47(cal/cm3)1/2
含有马来酸酐基的SEBS“FG1901GT”:SP值9.13(cal/cm3)1/2
SEBS“H1053”:SP值9.05(cal/cm3)1/2
“X-21-5849”:SP值7.39(cal/cm3)1/2
“KE-1950-50A”:SP值7.38(cal/cm3)1/2
“KE-1950-50B”:SP值7.38(cal/cm3)1/2
苯基改性硅油“KF-56A”:SP值8.79(cal/cm3)1/2
液体石蜡:SP值8.15~8.50(cal/cm3)1/2
二甲基硅氧烷油“KF-96(50cs)”:SP值7.36(cal/cm3)1/2
甲醇改性油“KF-6002”:SP值7.75(cal/cm3)1/2
苯基改性油“TSF437”:SP值8.77(cal/cm3)1/2
<评价>
使用所得到的涂膜层进行了下述的评价。将结果示于表1。
(结冰力)
测定对象是在-20℃的环境中为了使附着于涂膜层的冰块移动所需的力,为了方便,在本说明书中,将该力的大小定义为“结冰力”。
结冰力的测定通过以下的方法进行。
首先,制作了圆柱状的冰块。冰块如下地制作:将不锈钢环(内径25mm)置于苯乙烯方形盒16型(AS ONE公司制)的底面,向其中注入6g的纯水并于-20℃下冷冻16小时以上,在冷冻后除去不锈钢环,由此制作了冰块。
接着,将在-20℃环境中静置了16小时的铝箔及涂膜层以使涂膜层成为表面的方式贴合于相对于地面平行设置的不锈钢板。在其上附着了附着面积4.9cm2的上述圆柱状的冰块。
设定为环境温度-20℃,使冰块附着3小时后,在-20℃的环境中,从相对于地面平行的方向用负载传感器(Imada株式会社制DPU-50、附属夹具A型A-4)以速度0.1mm/秒推压冰块,利用测力计(Imada株式会社制ZTS-50N)测定了在40秒钟的期间施加的负载。将用测得的最大负载除以附着面积4.9cm2而计算出的值记录为结冰力。试验进行3次,求出了其平均值。
需要说明的是,该测定方法是参考“关于积冰雪防止技术的研究(第1报)、北海道立工业试验场报告No.292(1993)”而确定的方法。结冰力至少在-20℃下响应着表面油量的增加而基本成比例地减少。
(粘接力)
将在铝箔:A1N30(竹内金属箔纷工业制)上制作的拉伸强度测定用涂膜连同铝箔一起裁切成2cm×15cm的长方形,使用双面带(日东电工株式会社制、产品编号:No.5000NS)粘贴于15cm×15cm的铝板(株式会社久宝金属制作所制、产品编号:M9502),制作了样品。
用手从所得到的样品的涂膜的一端向另一端剥离至9cm为止的范围。然后,将样品的一端与铝板夹入拉伸试验机(株式会社岛津制作所制、Autograph AGS-50NX),在20℃环境中通过在夹具间距离15cm及试验速度300mm/分的条件下的180°剥离试验对涂膜层的粘接力(N/20mm)进行了测定。
(涂膜强度)
将在铝箔:A1N30(竹内金属箔纷工业制)上制作的拉伸强度测定用涂膜层从铝箔:A1N30(竹内金属箔纷工业制)剥离,裁切成1cm×6cm的长方形,制作了样品。通过拉伸试验机(株式会社岛津制作所制、Autograph AGS-50NX),在20℃环境中对在夹具间距离2cm及试验速度300mm/分的条件下得到的样品的拉伸强度(N/mm2)进行了测定。
[表1]
根据表1的结果可知,由本发明的涂料可得到具有优异的防结冰和/或防积雪功能的涂膜层。另外,就实施例1~11的涂料而言,所使用的油中的硅油的含量少,对被粘附物的污染少。
此外,根据实施例4、7~11的结果可知,通过使用含有马来酸酐基的SEBS,粘接力及涂膜强度提高。另外,根据实施例6的结果可知,通过使用具有氢化甲硅烷基的固化剂,粘接力及涂膜强度提高。
以上参照特定的实施方式对本发明详细地进行了说明,但对于本领域技术人员而言当然的理解是,可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下加入各种变更、修正。本申请基于2021年3月26日提出申请的日本专利申请(日本特愿2021-053794),将其内容作为参考引入本申请中。
Claims (6)
1.一种涂料,其含有树脂成分α及油成分,
所述树脂成分α的SP值为7.5~11.0(cal/cm3)1/2,
所述油成分在温度降低至给定值以下时能够从涂膜层渗出,所述涂膜层是将所述涂料涂布后使其固化或干燥而成的。
2.根据权利要求1所述的涂料,其中,
所述树脂成分α具有结晶性部位及非晶性部位。
3.根据权利要求1或2所述的涂料,其含有溶剂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的涂料,其含有具有氢化甲硅烷基的固化剂。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的涂料,其含有树脂成分β,该树脂成分β具有与所述树脂成分α的SP值不同的SP值。
6.根据权利要求5所述的涂料,其中,
所述树脂成分β具有包含除碳原子及氢原子以外的原子的官能团。
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