JP2002066206A - クリアー塗料用消泡剤及び平滑剤 - Google Patents
クリアー塗料用消泡剤及び平滑剤Info
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Abstract
場合、水の浸入を原因とする塗膜の濁りを生じることな
く、消泡性や平滑性を付与する、クリアー型塗料用添加
剤を提供する。 【解決手段】 イソシアネート基を有する反応性モノマ
ー又はイソシアネート基から誘導された基を有する反応
性モノマー2〜50重量%と、従来塗料用の消泡剤や平
滑剤として用いられてきたモノマー又はポリマー98〜
50重量%とを共重合して得られる共重合体を少量添加
することにより、クリアー型塗料において水の浸入を原
因とする塗膜の濁りを生じることなく、消泡性や平滑性
を得ることが出来る。
Description
クリアー塗料の耐温水試験後の乾燥塗膜が白く濁る現象
(以下において耐水白化と表記する場合もある)の原因
となることがほとんどなく、且つ、消泡性や平滑性を与
える、塗料用又はインキ用の消泡剤或いは平滑剤に関す
るものである。
を消すための消泡剤や、塗装時の被塗物への濡れ性を向
上させたり、平滑に塗装するための平滑剤(レベリング
剤)が配合される。しかし、これらの消泡剤や平滑剤
(以下において表面調整剤と総称する場合もある)を塗
料に配合すると表面調整剤は、硬化したクリアー塗膜中
で粒子として存在する。酸性雨対策として最近登場し
た、メラミン樹脂を硬化剤に使用しない新硬化型の焼き
付け塗料の一部には、この表面調整剤の粒子が原因で、
塗装膜を温水中に浸漬した後の乾燥塗膜が白化する現象
が見られる。一例としては、グリシジル基含有アクリル
樹脂/酸無水物硬化型のクリアー塗料が挙げられる。
ときには、塗装時に巻き込んだ泡が消えずに塗膜外観が
低下したり、泡が原因で生じたピンホールなどにより被
塗物の保護性能が十分に得られないという現象を防止す
るために、消泡剤が配合される。また、塗装時に生じる
塗りむらを防止したり、被塗物に異物が付着している場
合に生じる塗装膜のはじきを防いだり、更に塗装面が平
滑に美しく仕上がるように、平滑剤が配合される。
きた、自動車の酸性雨対策として登場してきたメラミン
樹脂を硬化剤として使用しない新硬化型塗料に、従来の
表面調整剤を配合すると、以下の現象が生じることがあ
る。
した表面調整剤が微粒子として存在するために、表面調
整剤の粒子と塗装膜の界面に水が侵入すると、表面調整
剤の粒子中に気泡が生じ、塗膜が白く濁ったように見え
る現象が現れる。その結果、仕上がった塗装膜の外観を
損ねることがあった。また、クリアー性を損なわないよ
うに配合量を制限すると、表面調整剤自身の性能が十分
に発揮できないことも多い。
るクリアー塗料に配合しても耐水白化による濁りを生じ
ない、表面調整剤を提供することである。
討を重ねた結果、従来の塗料用の表面調整剤に用いられ
ていた反応性モノマーと、イソシアネート基を有する反
応性モノマー又はイソシアネート基から誘導された基を
有する反応性モノマーとを反応させることにより得られ
る共重合体が、本来の表面調整剤の効果を損なうことな
く、クリアー塗料に配合した場合に耐水白化の現象をほ
とんど生じないことを発見した。
ト基を有する反応性モノマー又はイソシアネート基から
誘導された基を有する反応性モノマー2〜50重量%
と、それらと反応可能な他のモノマー又はポリマー98
〜50重量%とを共重合して得られるものであることを
特徴とする塗料用又はインキ用の消泡剤或いは平滑剤が
提供される。
ト基を有する反応性モノマー又はイソシアネート基から
誘導された基を有する反応性モノマーの割合が2重量%
より少ないと、クリアー塗料に配合したときの耐水白化
の現象を防止する効果が、十分に得られない。また、5
0重量%より多くなると、表面調整剤としての効果が十
分に発揮できなかったり、塗膜物性に悪影響を及ぼす。
としては、例えば、メタクリル酸2−イソシアナトエチ
ル、アクリル酸2−イソシアナトエチル、3−イソプロ
ペニル−α,α−ジメチルベンジル イソシアネートな
どが挙げられる。
る反応性モノマーとしては、例えば、メタクリル酸2−
(O−[1′−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシ
アミノ)エチルやアクリル酸2−(O−[1′−メチル
プロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチルなどが
挙げられる。
又はイソシアネート基から誘導された基を有する反応性
モノマーと反応可能な他のモノマー又はポリマーとして
は、例えば、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸ブ
チルエステル、アクリル酸2−エチルヘキシルエステ
ル、アクリル酸ラウリルエステル、等のようなアクリル
酸アルキルエステル類;メタクリル酸エチルエステル、
メタクリル酸ブチルエステル、メタクリル酸2−エチル
ヘキシルエステル、メタクリル酸ラウリルエステル、メ
タクリル酸ヘキサデシルエステル、メタクリル酸オクタ
デシルエステル、等のようなメタクリル酸アルキルエス
テル類;エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテ
ル、ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニル
エーテル、ラウリルビニルエーテル、オクタデシルビニ
ルエーテル、等のようなアルキルビニルエーテル類;メ
タクリロイルオキシ基を有する反応性シリコーン(チッ
ソ株式会社から市販されているサイラプレーンFM−0
711や東亜合成株式会社から市販されているAK−
5、AK−30など)や反応性アクリルポリマー(三菱
化学株式会社から市販されているダイヤマックシリーズ
や東亜合成株式会社から市販されているA−シリーズな
ど)などのような所謂マクロモノマー、ブタジエンポリ
マーなどのような反応基を有するポリマー、などが挙げ
られる。しかし、表面調整剤の原料として用いられるも
のは、これらの他にも多種に渡っており、イソシアネー
ト基を有する反応性モノマー又はイソシアネート基から
誘導された基を有する反応性モノマーと共重合可能なも
のである限り、全てのものが利用できる。
は、過酸化物やアゾ系の化合物を用いるラジカル重合
法、酸触媒を用いるカチオン重合法、アルカリ金属系の
触媒を用いるアニオン重合法などに従って行なうことが
できる。本発明は、共重合体の用途開発に関する発明で
あるから、合成方法によって何ら制限されるものではな
い。
を重視するクリアー型塗料であり、耐水白化性が問題と
なる、自動車用のクリアートップコート塗料や、プレコ
ートメタル(PCM)塗料などに対して有効に使用する
ことができる。
加する時期は、塗料を製造する過程でも良いし、また塗
料を製造した後でも良い。
用される塗料の性質、塗料の使用条件、塗料の塗装条件
などのような様々な因子に依存するために、制限的なも
のではないが、塗料組成物の重量に基づいて、固形分換
算で0.001%から5.0%の範囲、好ましくは0.0
1%から2.0%の範囲で用いられるのが一般的であ
る。更に、耐水白化の現象を生じにくいので、通常の塗
料用表面調整剤より多く配合することも可能である。
整剤は、重合組成物中にイソシアネート基或いはイソシ
アネート基からの誘導体を持つことを特徴とし、硬化塗
膜中に表面調整剤の粒子が存在しても、塗膜が白く濁る
現象を防止する。
する。以下における「部」及び「%」は、それぞれ、
「重量部」及び「重量%」を示す。消泡剤の製造実施例1 撹拌装置、還流冷却管、滴下ロート、温度計及び窒素ガ
ス吹き込み口を備えた1000mlの反応容器に、キシ
レン100部を仕込み、窒素ガスを導入しながら100
℃に昇温した後、下に示す滴下溶液(a−1)を滴下ロ
ートにより、90分間で等速滴下した。滴下溶液(a−1) メタクリル酸オクタデシルエステル 285部 メタクリル酸2−イソシアナトエチル 15部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 5部 滴下溶液(a−1)の滴下終了1時間後、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエイト1.5部を加え、
さらに100℃の温度を維持しつつ3時間反応させた。
反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DG−1]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、17000であった。消泡剤の製造実施例2 消泡剤の製造実施例1の滴下溶液(a−1)に代えて下
記の滴下溶液(a−2)を用いた以外は、消泡剤の製造
実施例1と同様の方法で製造した。滴下溶液(a−2) メタクリル酸ヘキサデシルエステル 190部 ラウリルビニルエーテル 80部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 30部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 6部 反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DG−2]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、25000であった。消泡剤の製造実施例3 消泡剤の製造実施例1の滴下溶液(a−1)に代えて下
記の滴下溶液(a−3)を用いた以外は、消泡剤の製造
実施例1と同様の方法で製造した。滴下溶液(a−3) メタクリル酸ラウリルエステル 155部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 145部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DG−3]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、23000であった。平滑剤の製造実施例1 撹拌装置、還流冷却管、滴下ロート、温度計及び窒素ガ
ス吹き込み口を備えた1000mlの反応容器に、トル
エン150部を仕込み、窒素ガスを導入しながら110
℃に昇温し、トルエンを還流させた後、下に示す滴下溶
液(b−1)を滴下ロートにより2時間で等速滴下し
た。滴下溶液(b−1) アクリル酸2−エチルヘキシルエステル 285部 メタクリル酸2−イソシアナトエチル 15部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 9部 滴下溶液(b−1)の滴下終了1時間後に、t−ブチル
パーオキシ−2−ヘキサノエイト3部を加え、さらに1
10℃を保持しながら2時間反応させた。反応終了後、
トルエンで固形分を50%に調整し、平滑剤[SG−
1]を得た。合成した重合体の数平均分子量は、100
00であった。平滑剤の製造実施例2 平滑剤の製造実施例1の滴下溶液(b−1)に代えて、
下記の滴下溶液(b−2)を用いた以外は、平滑剤の製
造実施例1と同様に反応を行った。滴下溶液(b−2) アクリル酸n−ブチルエステル 190部 イソブチルビニルエーテル 80部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 30部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、固形分をトルエンで50%に調整し、平滑
剤[SG−2]を得た。合成した重合体の数平均分子量
は、3500であった。平滑剤の製造実施例3 平滑剤の製造実施例1の滴下溶液(b−1)に代えて、
下記の滴下溶液(b−3)を用いた以外は、平滑剤の製
造実施例1と同様に反応を行った。滴下溶液(b−3) アクリル酸n−ブチルエステル 95部 メタクリロイルオキシプロピルポリジメチルシロキサン 60部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 145部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 6部 反応終了後、固形分をトルエンで50%に調整し、平滑
剤[SG−3]を得た。合成した重合体の数平均分子量
は、9000であった。消泡剤の製造比較例1 消泡剤の製造実施例1に示したのと同様の反応容器に、
キシレン100部を仕込み、窒素ガスを導入しながら1
00℃に昇温した後、下に示す滴下溶液(c−1)を滴
下ロートにより、90分間で等速滴下した。滴下溶液(c−1) メタクリル酸オクタデシルエステル 300部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 5部 滴下溶液(c−1)の滴下終了1時間後、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエイト1.5部を加え、
さらに100℃の温度を維持しつつ3時間反応させた。
反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DN−1]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、20000であった。消泡剤の製造比較例2 消泡剤の製造比較例1の滴下溶液(c−1)に代えて下
記の滴下溶液(c−2)を用いた以外は、消泡剤の比較
例1と同様の方法で製造した。滴下溶液(c−2) メタクリル酸ヘキサデシルエステル 210部 ラウリルビニルエーテル 90部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DN−2]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、30000であった。消泡剤の製造比較例3 消泡剤の製造実施例1の滴下溶液(a−1)のメタクリ
ル酸2−イソシアナトエチルに替えてメタクリル酸2−
ヒドロキシエチルを用いて(滴下溶液(c−3))、消
泡剤の実施例1と同様の方法で製造した。滴下溶液(c−3) メタクリル酸オクタデシルエステル 285部 メタクリル酸2−ヒドロキシエチル 15部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DN−3]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、24000であった。消泡剤の製造比較例4 消泡剤の製造実施例1の滴下溶液(a−1)に代えて下
記の滴下溶液(c−4)を用いた以外は、消泡剤の製造
実施例1と同様の方法で製造した。滴下溶液(c−4) メタクリル酸オクタデシルエステル 295部 メタクリル酸2−イソシアナトエチル 5部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 滴下溶液(a−1)の滴下終了1時間後、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエイト1.5部を加え、
さらに100℃の温度を維持しつつ3時間反応させた。
反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DN−4]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、19000であった。消泡剤の製造比較例5 消泡剤の製造実施例1の滴下溶液(a−1)に代えて下
記の滴下溶液(c−5)を用いた以外は、消泡剤の製造
実施例1と同様の方法で製造した。滴下溶液(c−5) メタクリル酸オクタデシルエステル 140部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 160部 キシレン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 滴下溶液(a−1)の滴下終了1時間後、t−ブチルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエイト1.5部を加え、
さらに100℃の温度を維持しつつ3時間反応させた。
反応終了後、キシレンで固形分を30%に調整し、消泡
剤[DN−5]を得た。合成した重合体の重量平均分子
量は、22000であった。平滑剤の製造比較例1 平滑剤の製造実施例1で示したのと同様の反応容器に、
トルエン150部を仕込み、窒素ガスを導入しながら1
10℃に昇温し、トルエンを還流させた後、下に示す滴
下溶液(d−1)を滴下ロートにより2時間で等速滴下
した。滴下溶液(d−1) アクリル酸2−エチルヘキシルエステル 300部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 6部 滴下溶液(d−1)の滴下終了1時間後に、t−ブチル
パーオキシ−2−ヘキサノエイト3部を加え、さらに1
10℃を保持しながら2時間反応させた。反応終了後、
トルエンで固形分を50%に調整し、平滑剤[SN−
1]を得た。合成した重合体の数平均分子量は、950
0であった。平滑剤の製造比較例2 平滑剤の製造比較例1の滴下溶液(d−1)に代えて、
下記の滴下溶液(d−2)を用いた以外は、平滑剤の製
造比較例1と同様に反応を行った。滴下溶液(d−2) アクリル酸n−ブチルエステル 205部 イソブチルビニルエーテル 95部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、固形分をトルエンで50%に調整し、平滑
剤[SN−2]を得た。合成した重合体の数平均分子量
は、3000であった。平滑剤の製造比較例3 平滑剤の製造実施例1の滴下溶液(b−1)中のメタク
リル酸2−イソシアナトエチルに替えてN,N−ジメチ
ルアクリルアミドを用いた以外は(下記の滴下溶液(d
−3))、平滑剤の製造実施例1と同様に反応を行っ
た。滴下溶液(d−3) アクリル酸2−エチルヘキシルエステル 270部 N,N−ジメチルアクリルアミド 30部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 6部 反応終了後、固形分をトルエンで50%に調整し、平滑
剤[SN−3]を得た。合成した重合体の数平均分子量
は、10500であった。平滑剤の製造実施例4 平滑剤の製造実施例2の滴下溶液(b−2)に代えて、
下記の滴下溶液(d−4)を用いた以外は、平滑剤の製
造実施例2と同様に反応を行った。滴下溶液(d−4) アクリル酸n−ブチルエステル 205部 イソブチルビニルエーテル 90部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 5部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、固形分をトルエンで50%に調整し、平滑
剤[SN−4]を得た。合成した重合体の数平均分子量
は、3500であった。平滑剤の製造実施例5 平滑剤の製造実施例2の滴下溶液(b−2)に代えて、
下記の滴下溶液(d−5)を用いた以外は、平滑剤の製
造実施例2と同様に反応を行った。滴下溶液(d−5) アクリル酸n−ブチルエステル 105部 イソブチルビニルエーテル 35部 メタクリル酸2−(O−[1′−メチルプロピリデン アミノ]カルボキシアミノ)エチル 160部 トルエン 100部 t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエイト 15部 反応終了後、固形分をトルエンで50%に調整し、平滑
剤[SN−5]を得た。合成した重合体の数平均分子量
は、4000であった。
での消泡剤の耐水白化性試験及びメラミン樹脂硬化クリ
アー塗料での消泡性試験) 第5表に示した配合の焼き付け型アクリル/酸無水物硬
化型クリアー塗料組成物について、塗装膜の耐水白化性
の試験を行った。また第6表に示した、メラミン樹脂硬
化クリアー塗料組成物に添加して、消泡性の試験を行っ
た。
均一に混合し、酸無水物硬化クリアー塗料を作成した。
この塗料に第1表及び第3表の消泡剤をクリアー塗料に
対して1重量%加えて、ディスパー撹拌機で2000r
pmで2分間分散した。この塗料を耐水白化性の試験の
ために、ガラス板に150μmのアプリケーターを用い
て塗布し、200℃のオーブンで30分間焼き付けて硬
化させた。この塗装板を室温まで冷却後、80℃の温水
中に1時間浸漬し、そのまま水温を25℃まで自然冷却
した。塗板を水槽から取り出し、乾いた不織布で塗膜表
面の水滴を拭き取ったのち室温で24時間乾燥し、塗装
板の白化の状態を目視で観察した。
ず、第6表のクリアー塗料の粘度をフォードカップ#4
で25秒になるように、希釈溶剤を用いて調整した。こ
のクリアー塗料をブリキ板にエアスプレー・ガンを用い
て、乾燥後の塗膜の膜厚が20μmから100μmにな
るように、厚さを変化させて塗装した。塗装後3分間静
置し、160℃のオーブンで20分間焼き付けて硬化さ
せた。
塗装膜の耐水白化性の評価は、ガラス板に塗装したもの
を目視で「最良」(5)から「最悪」(1)までの5段
階に評価した。また、消泡性の試験は、ブリキ板に塗装
した塗装面に発生した泡(以下においてワキと表現す
る)の発生膜厚を膜厚計を用いて測定し、さらに全体的
なワキの数を目視で、数が最も少ない「最良」(5)か
ら数が最も多い「最悪」(1)までの5段階に評価し
た。以上の試験の結果を第7表に示す。
剤の耐水白化性の試験) 第8表に示した配合のアクリルクリアー粉体塗料組成物
について、平滑剤を添加した塗装膜の耐水白化性の試験
を行った。
ル樹脂(ファインディックA−253)を170℃で溶
融し、その中に固形分で10%濃度となるように第2
表、第4表の平滑剤をディスパーで高速撹拌しながら均
一に分散させた。冷却後、ピンミルで粉砕し、32メッ
シュのふるいを通過させて10%アクリル樹脂マスター
バッチ組成物を得た。
成したマスターバッチ組成物を含む第8表の配合のアク
リル系粉体塗料を乾式混合の後、100℃から110℃
に保ったエクストルーダーにて溶融混練した。冷却後、
ピンミルで粉砕し、150メッシュのふるいを通過させ
て、白色粉末状のクリアー型粉体塗料組成物を得た。
得られた粉末を耐水白化性の評価のためには、硬化膜厚
が100μmになるように、静電粉体塗装法によって、
ガラス板に吹き付けた。また、平滑性の評価のために
は、硬化膜厚が40μmになるように、耐熱ステンレス
鋼板(0.5×70×100mm)に静電粉体塗装法に
よって吹き付けた。次いで上記の塗装板を160℃で3
0分間焼き付け、実施例1と同様の方法で耐水白化性の
評価を行った。また、平滑性の評価も目視にて行った。
その結果を第9表に示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 イソシアネート基を有する反応性モノマ
ー又はイソシアネート基から誘導された基を有する反応
性モノマー2〜50重量%と、それらと反応可能な他の
モノマー又はポリマー98〜50重量%とを共重合して
得られるものであることを特徴とする塗料用又はインキ
用の消泡剤或いは平滑剤。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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