JP2002241698A - 塗料・インキ用平滑剤 - Google Patents
塗料・インキ用平滑剤Info
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Abstract
ことにより、環境からの汚染物質を原因とするハジキや
かすれなどの塗装や印刷の欠陥を防止し、且つ、レベリ
ング性を付与して塗装や印刷の外観の向上に寄与する、
塗料・インキ用添加剤を提供する。 【解決手段】 重合数が5から100のポリジメチルシ
ロキサンを分子中に持つ反応性モノマーを2〜50重量
%と、従来塗料・インキ用の平滑剤として用いられてき
た反応性のモノマーを98〜50重量%共重合して得ら
れる数平均分子量が1000から60000の共重合体
を少量添加することにより、塗料やインキにおいてハジ
キの原因となる汚染物質が付着しても塗膜や印刷のハジ
キやかすれなどの欠陥を生じることなく、平滑な仕上が
り性を得ることが出来る。
Description
に少量添加することにより、塗装時の平滑性を付与する
と同時に、塗装工程でハジキの原因となる異物が存在し
ても塗装欠陥が生じることを防止する、塗料・インキ用
平滑剤に関するものである。
料、例えば自動車用塗料、プレコートメタル用塗料(以
下PCMと略称する)、家電用塗料、等の高級塗料は防
蝕性能だけではなく美観に優れた高度な仕上がり外観が
要求される。それ故仕上がり塗面においては、ハジキ、
クレーター、フィッシュアイ、曇り等が無く、平滑な外
観を有することが必要不可欠となっている。この機能を
満たすための塗料用添加剤としては、レベリング剤、消
泡剤、ワキ防止剤、光沢付与剤、ハジキ防止剤などの表
面調整剤が用いられている。
レー等の霧化塗装やロールコーター等の高速連続塗装が
行われている。これらの塗装方法では、コンプレッサー
やロールコーターマシーン等に使用している潤滑油のミ
ストや塗料自身のミストなどが、被塗物の表面に付着す
る場合があり、これらのミストを原因としてハジキが発
生することが問題となっていた。このほか、自動車用塗
料のように数回に渡って塗装し、研磨する塗装ラインに
おいては、サンドペーパーの研磨かすや、作業中の人の
手によって汚れたことを原因とするハジキが問題となる
ことがある(これらのハジキ要因物質を以下においては
異種ダストと表現する)。これらの塗装時のハジキの問
題を解決する手段として、従来より変性シリコーンオイ
ルやビニルエーテルポリマーが使用されている。例えば
特公平1−234478号公報には炭素数2〜4のアル
キル基を持つビニルエーテルポリマーが有用なことが記
載されている。
型の塗料として塗料がハイソリッド化されたり、酸性雨
対策として硬化樹脂にメラミンを使わない配合に変更さ
れたことに伴い、変性シリコーンオイルやビニルエーテ
ルポリマーを配合すると塗料を重ね塗りする際に層間密
着性を阻害したり、上塗り面の色調が変化したりする、
いわゆるリコート性を悪くする場合があった。
ート性を阻害することなく、異種ダストに対するハジキ
を防止して平滑な塗装面を与える平滑剤(レベリング
剤)を提供することである。
討を重ねた結果、(A)一般式[I]
は炭素数1から10のアルキレン基、R3は炭素数1か
ら4のアルキル基、nは5〜100の整数をそれぞれ表
す。]で示される、アクリロイルオキシ基又はメタクリ
ロイルオキシ基を持つシリコーンオイル2〜50重量
%、好ましくは5〜35重量%と、(B)一般式[I
I]
は炭素原子数1〜12のアルキル基を表す。]で示され
るアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル及び/
又は(C)一般式[III]
は水素原子又は炭素原子数1〜18のアルキル基、nは
1〜4の整数、mは1〜50の整数をそれぞれ表す。]
で示されるアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステ
ル50〜98重量%、好ましくは65〜95重量%とを
共重合することにより得られる、数平均分子量が100
0から60000、好ましくは2000〜30000の
共重合体よりなる平滑剤を塗料に配合することにより、
塗装時に平滑性(レベリング性)を付与しつつ、異種ダ
ストによるハジキを防止する効果が得られ、且つ、リコ
ート性にも影響を与えないことを発見した。
/又はCと共にこれらと共重合可能な他の重合性二重結
合を持つモノマー成分Dをモノマー成分A及びB及び/
又はCの合計重量に基づいて50重量%を超えない範囲
で共重合することにより得られる、数平均分子量が10
00から60000、好ましくは2000〜30000
の共重合体についても同様の効果が得られることを発見
した。
剤自身が十分な異種ダスト防止性を示すための効果が認
められない。又、50重量%より多くなると、リコート
性に悪影響を及ぼす。
テル又はメタクリル酸エステルを50から98重量%共
重合するのは、良好な平滑性を得る効果を出すためであ
り、これ以外の炭素数を持つモノマーでは、十分な平滑
性を与えることは出来ない。又、ポリアルキレングリコ
ールの重合数(m)が50を越える場合も十分な平滑性
を得ることは出来ないのと同時に塗膜に与える物性面の
悪影響も懸念される。成分B及び成分Cの両者を使用す
る場合、それぞれの量割合は任意であり、両者の合計量
が50から98重量%でありさえすればよい。
はCと共にこれら成分の合計重量に基づいて50重量%
を超えない範囲で他の重合性二重結合を持つ成分Dを共
重合した共重合物も、同じように良好な平滑性と、異種
ダストによるハジキを防止する効果が認められる。
00より小さい場合、又は60000より大きい場合
は、塗料に配合した重合体が、塗装時に塗料表面に配向
する能力が十分ではない為に、十分な平滑性を得ること
が出来ない。
シ基又はメタクリロイルオキシ基を持つシリコーンオイ
ル(成分A)の例としては、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−0711、FM−072
1,FM−0725や東亞合成株式会社から市販されて
いるAK−5,AK−30等)が挙げられる。
ル酸エステル(成分B)としては、例えば(メタ)アク
リル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエス
テル、(メタ)アクリル酸ノルマルプロピルエステル、
(メタ)アクリル酸イソプロピルエステル、(メタ)ア
クリル酸ノルマルブチルエステル、(メタ)アクリル酸
イソブチルエステル、(メタ)アクリル酸ターシャリー
ブチルエステル、(メタ)アクリル酸ノルマルオクチル
エステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエス
テル、(メタ)アクリル酸イソノニルエステル、(メ
タ)アクリル酸ラウリルエステル等が挙げられる。
リル酸エステル(成分C)としては、(メタ)アクリル
酸2−メトキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸2
−エトキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−ブ
トキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−オクト
シエチルエステル、(メタ)アクリル酸2−ラウロキシ
エチルエステル、(メタ)アクリル酸3−メトキシブチ
ルエステル、(メタ)アクリル酸4-メトキシブチルエ
ステル、(メタ)アクリル酸エチルカルビトールエステ
ル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコー
ル(エチレングリコールの重合数2〜50のもの)エス
テル、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリ
コール(プロピレングリコールの重合数2〜50のも
の)エステル、(メタ)アクリル酸メトキシポリ(エチ
レン−プロピレン)グリコール(エチレングリコール−
プロピレングリコールの重合数2〜50のもの)エステ
ル、(メタ)アクリル酸メトキシポリ(エチレン−テト
ラメチレン)グリコール(エチレングリコール−テトラ
メチレングリコールの重合数2〜50のもの)エステ
ル、(メタ)アクリル酸ブトキシポリ(エチレン−プロ
ピレン)グリコール(エチレングリコール−プロピレン
グリコールの重合数2〜50のもの)エステル、(メ
タ)アクリル酸オクトキシポリ(エチレン−プロピレ
ン)グリコール(エチレングリコール−プロピレングリ
コールの重合数2〜50のもの)エステル、(メタ)ア
クリル酸ラウロキシポリエチレングリコール(エチレン
グリコールの重合数2〜50のもの)エステル等が挙げ
られる。
B及び/又はCよりなるセグメントの重量に基づいて5
0重量%を超えない範囲でモノマー成分Dよりなるセグ
メントが含まれていてもよい。このモノマー成分Dに制
限はなく、その例として、例えば(メタ)アクリル酸、
(メタ)アクリル酸ステアリルエステル、(メタ)アク
リル酸シクロヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ベ
ンジルエステル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル
エステル等の上記範囲外の(メタ)アクリル酸および
(メタ)アクリル酸エステル;アクリルアミド、N,N
-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルア
ミド、N-イソプロピルアクリルアミド、ジアセトンア
クリルアミド、アクロイルモルフォリンなどのアクリル
アミド類;スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチ
レン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビニル系
化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフ
タレート等のビニルエステルやアリル化合物;エチルビ
ニルエーテル、ノルマルプロピルビニルエーテル、イソ
プロピルビニルエーテル、ノルマルブチルビニルエーテ
ル、イソブチルビニルエーテル、ターシャリーブチルビ
ニルエーテル、ノルマルオクチルビニルエーテル、2−
エチルヘキシルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチル
ビニルエーテル、メチルビニルエーテル、シクロヘキシ
ルビニルエーテル等のビニルエーテル類;、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、クロロプレン、プロピレン、ブタ
ジエン、イソプレン、フルオロオレフィンマレイミド等
のその他のビニル系化合物などが挙げられる。
しては、乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法、塊状重
合法などがあり、又、重合を行う開始剤としては、一般
に用いられるアゾ重合開始剤や、過酸化物が用いられ
る。本発明は、共重合体の機能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。
適する塗料は、異種ダストによるハジキが問題となるよ
うなより高外観が要求される塗料である。例えば、酸触
媒を用いたアクリルメラミン塗料や酸エポキシ硬化型ア
クリル塗料、ポリエステルメラミン塗料などの焼き付け
型塗料を用いた自動車トップコート用塗料又は、家電製
品用PCMを主とする高外観塗装用塗料、或いは、フッ
素樹脂塗料、アクリルウレタン塗料やポリエステルウレ
タン塗料などの常温乾燥型塗料を用いた自動車補修用塗
料や高級家具用塗料などに対して、塗装時の異種ダスト
によるハジキ防止性と平滑性を同時に与えることができ
る。
に添加する時期は任意であって、顔料を混練する過程
で、或いは、塗料を製造した後に添加する事が出来る。
量は、塗料の樹脂の種類や、顔料の配合組成などにより
異なるが、通常固形分換算で塗料ビヒクルに対し0.0
1から5重量%、好ましくは、0.5から2重量%であ
る。
ダストに対するハジキ防止性を付与できないし、平滑性
を十分に与える事が出来ない。また、5重量%より多く
添加すると、塗料の消泡性に悪影響を及ぼしたり、リコ
ート性を阻害する可能性が大きくなるので好ましくな
い。
ダストによるハジキ等の塗装外観の低下を防止すると共
に、塗装時に平滑性を与える事が可能である。
明する。以下における「部」及び「%」は、それぞれ、
「重量部」及び「重量%」を示す。
ガス吹き込み口を備えた1000mlの反応容器に、酢
酸ブチル150部を仕込み、窒素ガスを導入しながら1
26℃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2時間で等速滴下した。
ーオキシ-2−エチルヘキサノエイト3部を加え、さら
に、126℃をキープしつつ2時間反応させた。反応終
了後、酢酸ブチルで固形分を20%に調整し、添加剤
[A−1]を得た。合成したアクリル系共重合物のゲルパ
ーミエーションクロマトグラフによるポリスチレン換算
の数平均分子量は、6000であった。
下溶液(a−2)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[A−2]を得た。
00であった。
下溶液(a−3)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[A−3]を得た。
分子量は、3500であった。
下溶液(a−4)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[A−4]を得た。
であった。
下溶液(a−5)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[A−5]を得た。
は、45000であった。
下溶液(a−6)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[A−6]を得た。
0であった。
下溶液(a−7)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[A−7]を得た。
0であった。
下溶液(n−1)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[N−1]を得た。
0であった。
下溶液(n−2)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[N−2]を得た。
0であった。
下溶液(n−3)を用いた以外は実施例1と同様の方法
で、添加剤[N−3]を得た。
であった。
下溶液(n−4)を用いて、反応温度を85℃とした以
外は実施例1と同様の方法で、添加剤[N−4]を得た。
00であった。
(楠本化成(株)製)とシリコーン系の平滑剤としてK
F−69(ジメチルシリコーンオイル:信越シリコーン
(株)製)を固形分比で75:25の割合で混合した物
を作成し、トルエンで不揮発分を20%に調整した。こ
れを添加剤[N−5]とした。
を示す。
脂/メラミン硬化型塗料組成物について、レベリング性
とミスト防止性の性能試験を行った。
れぞれ作成した。その後、第4表のトップコート用クリ
アー塗料および、第6表のトップコート用ソリッド塗料
に、第1表のA−1からA−7、および第2表のN−1
からN−5の試験サンプルを添加し、ラボディスパーで
2000rpmで1分間分散した。
ップ#4で18秒になるように調整した後、ブリキ板
(200mm×300mm)にエアスプレー塗装し、140
℃で20分間オーブンで焼き付けを行い中塗り塗装板を
用意した。室温まで冷却後、第7表に示した、各種異種
ダスト物質を中塗り塗板上に付着させた。
6表に示したトップコート用ソリッド塗料を異種ダスト
物質を付着させた中塗り塗装板にエアスプレーを用い
て、10μm〜50μmになるように傾斜塗りを行っ
た。5分間室温で放置後、140℃のオーブンで20分
間焼き付けを行い、異種ダストによるハジキの観察と、
レベリング性の評価を行った。
汚染物質によるハジキの観察は、ハジキの発生した膜厚
とハジキの状況を観察し、「最良」(5)から「最悪」
(1)までの5段階に評価した。また、塗膜のレベリン
グ性の評価は、最良から最悪までの5段階の標準板を用
意し、塗膜表面の平滑性と鮮映性の状況を目視で評価し
た。その結果を第8表に示す。
の粘度がフォードカップ#4で13秒になるように希釈
した後、エアスプレーを用いて、乾燥後の塗膜が15μ
mになるように中塗り板の上に塗装した。この塗装膜を
室温で5分間乾燥後、検討用の表面調整剤を添加した第
4表のトップコートクリアー塗料をエアスプレーを用い
て、30μmの膜厚になるように塗装した。室温で5分
間静置後、160℃のオーブンで20分間焼き付けた。
室温まで冷却後イソプロピルアルコールを塗装膜上に滴
下し自然乾燥させた。乾燥後の塗膜上には添加剤が集ま
って濃縮された状態になっている。この塗装膜上に上記
と同じ手順でメタリックベースコート塗料とトップコー
トクリアー塗料をエアスプレーで塗装し、120℃のオ
ーブンで20分間焼き付けた。室温まで冷却後、添加剤
の集まった部分のベースコートの色目の変化の状況と、
レベリング性の評価を行った。更に、リコート付着性の
評価を碁盤目試験により行った。
イソプロピルアルコールによる色目の変化(IPAオカ
サレ性と表記する)とレベリング性の評価は目視で行
い、「最良」(5)から「最悪」(1)までの5段階に
評価した。また、リコート付着製の試験は、塗装板をカ
ッターによって10mm×10mm角内に等幅の1mm
の碁盤目を100個作り、セロテープ(登録商標)によ
る剥離試験を行い残存した上塗り部分を数えた。試験結
果を第9表に示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 塗料に少量添加することにより、平滑性
を付与し、且つ、塗装工程で生じるミストを原因として
生じるハジキを改良するために有効な塗料・インキ用平
滑剤であって、(A)一般式[I] 【化1】 [式中、R1は水素原子又はメチル基、R2は炭素数1か
ら10のアルキレン基、R3は炭素数1から4のアルキ
ル基、nは5〜100の整数をそれぞれ表す。]で示さ
れるアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基
を持つシリコーンオイル2〜50重量%と、(B)一般
式[II] 【化2】 [式中、R4は水素原子又はメチル基、R5は炭素原子数
1〜12のアルキル基を表す。]で示されるアクリル酸
エステル又はメタクリル酸エステル及び/又は(C)一
般式[III] 【化3】 [式中、R6は水素原子又はメチル基、R7は水素原子又
は炭素原子数1〜18のアルキル基、nは1〜4の整
数、mは1〜50の整数をそれぞれ表す。]で示される
アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル50〜9
8重量%とを共重合することにより得られる、数平均分
子量が1000から60000の共重合体よりなること
を特徴とする塗料・インキ用平滑剤。 - 【請求項2】 請求項1におけるモノマー成分A及びB
及び/又はCと共にこれらと共重合可能な他の重合性二
重結合を持つモノマー成分Dをモノマー成分A及びB及
び/又はCの合計重量に基づいて50重量%を超えない
範囲で共重合することにより得られる、数平均分子量が
1000から60000の共重合体よりなることを特徴
とする塗料・インキ用平滑剤。
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