JP2006052247A - 防錆塗料用エマルション樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明はエチレン性不飽和単量体の重合体が、重量平均分子量10000〜70000、ガラス転移温度0〜60℃、体積平均粒径80〜150nmである樹脂粒子(A)、分子量100〜200、比重0.7〜1.5、沸点100〜300℃、引火点20℃以上の有機溶剤(B)、亜硝酸塩(C)、水(D)を含有し、樹脂粒子(A)/有機溶剤(B)/亜硝酸塩(C)/水(D)の重量比率が100/1〜20/0.1〜1/50〜200であることを特徴とする防錆塗料用エマルション樹脂組成物である。
【効果】
耐水性、防錆性、光沢に優れるエマルション樹脂組成物を提供することができる。
【選択図】 なし
Description
の面で、溶剤系塗料に劣らない性能を有する水系防錆塗料用エマルション樹脂組成物を提供するものである。
本発明における、エチレン性不飽和単量体の重合体を含む樹脂粒子(A)の体積平均粒径は、塗料の塗工性、光沢及び保存安定性の面から、80〜150nmが好ましく、100〜130nmがさらに好ましい。尚、本発明において、体積平均粒子径はマイクロトラックUPA(ハネウェル社製)を用いて測定された値である。
本発明における有機溶剤(B)の分子量は、光沢の面から、100〜200が好ましく、120〜140がさらに好ましい。また、有機溶剤(B)の比重は、光沢、塗料の保存安定性の面から、0.7〜1.5が好ましく、0.77〜0.82がさらに好ましい。
また、有機溶剤(B)の沸点は、光沢、塗膜からの揮発防止の面から、100〜300℃が好ましく、130〜200℃がさらに好ましい。また、有機溶剤(B)の引火点は、保存管理の面から、21℃以上が好ましく、30℃以上がさらに好ましい。
本発明における亜硝酸塩(C)は、汎用性、コストの面から、亜硝酸ナトリウムが好ましく、耐水性、防錆性、光沢の面から、樹脂粒子(A)/亜硝酸塩(C)の重量比率は100/0.1〜1が好ましく、100/0.1〜0.4がさらに好ましい。
樹脂粒子(A)/水(D)の重量比率は、塗工性、速乾性、コストの面から100/50〜200が好ましく、100/70〜130がさらに好ましい。本発明に用いられる水としては特に制限はなく、精製水、蒸留水及び水道水を用いることができる。
樹脂粒子(A)の製造は通常の乳化重合法により行われる。用いられる界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンプロペニルアルキルフェニル硫酸アンモニウム等のアニオン系界面活性剤;脂肪酸モノグリセライド、ソルビタン脂肪酸エステル、シュガー脂肪酸部分エステル、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミン、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、およびメチルセルロース等のノニオン系界面活性剤;アルキルアンモニウムクロライド、トリメチルアルキルアンモニウムブロマイド、アルキルピリジニウムクロライド、およびカゼイン等の両性界面活性剤; 水溶性多価金属塩類などが挙げられる。これらの界面活性剤は、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。界面活性剤の使用量は特に限定されないが、通常単量体に対して0.1〜5重量%程度である。
エマルションを製造するには通常、前期の界面活性剤、重合開始剤の存在下に、エチレン性不飽和単量体を一括、分割、あるいは連続的に添加して重合を行う。その際、重合は窒素パージ下に重合温度20〜90℃で行われる。
本発明のエマルション樹脂組成物のpHは、安定性の面から、5〜10が好ましく、6〜9がさらに好ましい。
エマルション樹脂組成物(E)の製造例
(E−1)
温度計、撹拌機、窒素導入管、冷却管、2本の滴下漏斗を備えたフラスコを用いて合成を行った。2本の滴下漏斗のうち1本に、スチレン60部、ブチルアクリレート30部、アクリロニトリル7部、メタクリル酸2部、アクリルアミド1部、溶剤としてミネラルスピリット10部、連鎖移動剤(分子量調整剤)として、t−ドデシルメルカプタン1部、ラウリル硫酸ナトリウム0.3部及びイオン交換水40部を混合し、ホモミキサーにて乳化した乳化液を入れ、もう一方の滴下漏斗には、触媒としての過硫酸カリウム0.5部をイオン交換水5部に溶解した溶液を入れた。フラスコ中にはラウリル硫酸ナトリウム0.4部をイオン交換水60部に溶解し、フラスコ中を窒素雰囲気にし、フラスコを湯浴により80℃に加温保持し、250rpmで攪拌しながら、2本の滴下漏斗中の溶液を4時間かけてフラスコ内に滴下して反応を行った。滴下終了後、更に4時間攪拌を行い、冷却後10%アンモニア水2部を添加し中和後、10%亜硝酸ナトリウム水2部を添加し、不揮発分46.0%、pH=7.5のエマルション(E−1)を得た。得られたエマルションの体積平均粒径は115nm、重量平均分子量は32000、ガラス転移温度は31℃であった。
エマルション(E−1)の製造例において、ミネラルスピリットをテレビン油に変更した以外は同様の方法で製造し、エマルション(E−4)を得た。不揮発分46.1%、pH=7.5、体積平均粒径は117nm、重量平均分子量は30000、ガラス転移温度は30℃であった。
エマルション(E−2)の製造例において、フラスコ初期水中に仕込むラウリル硫酸ナトリウムを0.4部から1部に変更した以外は同様の方法で製造し、エマルション(E−8)を得た。不揮発分45.9%、pH=7.4、体積平均粒径は71nm、重量平均分子量は92000、ガラス転移温度は44℃であった。
エマルション(E−1)の製造例において、ミネラルスピリットを工業ガソリン3号に変更した以外は同様の方法で製造し、エマルション(E−10)を得た。不揮発分45.2%、pH=7.3、体積平均粒径は120nm、重量平均分子量は28000、ガラス転移温度は33℃であった。
エマルション(E−1)の製造例において、亜硝酸ナトリウムを2部から0部に変更した以外は同様の方法で製造し、エマルション(E−12)を得た。不揮発分45.5%、pH=7.5、体積平均粒径は116nm、重量平均分子量は30000、ガラス転移温度は31℃であった。
エマルション(E−1〜12)各100重量部に対して、イオン交換水50部に顔料としてカーボンブラックを3部、分散剤としてポイズ532A(花王製)0.6部、消泡剤としてSNデフォーマー381(サンノプコ製)0.6部を予め分散させた液を配合し、最終的に不揮発分30%となるようにイオン交換水を加えて塗料とした。
評価方法
試験板SPCC−SB鋼板(JIS G 3141)にバーコーターにて各エマルション(E−1〜12)を乾燥膜厚が50〜60μmとなるように塗布し、温度23℃、湿度55%にて24時間自然乾燥し、試験片を得た。
各試験片に対して、50℃の温水中に浸漬し60分後の塗膜状態を観測する耐水性試験、JIS K 5400 9.1に準ずる防錆性試験[塩水噴霧試験(CASS90:スガ試験機製)]、JIS K 5400 7.6に準ずる鏡面光沢度(60度)の評価を行った。評価基準は、耐水性、防錆性については塗膜状態変化なしを合格、光沢については90以上を合格とした。
Claims (2)
- エチレン性不飽和単量体の重合体が、重量平均分子量10000〜70000、ガラス転移温度0〜60℃、体積平均粒径80〜150nmである樹脂粒子(A)、分子量100〜200、比重0.7〜1.5、沸点100〜300℃、引火点21℃以上の有機溶剤(B)、亜硝酸塩(C)、水(D)を含有し、樹脂粒子(A)/有機溶剤(B)/亜硝酸塩(C)/水(D)の重量比率が100/1〜20/0.1〜1/50〜200であることを特徴とする防錆塗料用エマルション樹脂組成物。
- 樹脂粒子(A)のエチレン性不飽和単量体組成がスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、及びカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体を含み、樹脂粒子(A)100重量部中のカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体組成が1〜8重量部であることを特徴とする請求項1に記載の防錆塗料用エマルション樹脂組成物。
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