JP2008013756A - 耐汚染性付与組成物及び塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)一般式 Si(OR)4 (1)(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数1〜4個のアルキル基を示す。)で表されるオルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物100質量部、(B)分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性又は水分散性化合物5〜150質量部、(C)メルカプト錫化合物10〜40質量部、並びに(D)メルカプトシラン化合物4〜15質量部を含有することを特徴とする耐汚染性付与組成物(I)、並びに、水性樹脂(a)及びポリカルボン酸塩(b)を含む主剤(II)に、
上記耐汚染性付与組成物(I)を配合してなる塗料組成物。
【選択図】なし
Description
Si(OR)4 (1)
(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数1〜4個のアルキル基を示す。)で表されるオルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物100質量部、
(B)分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性又は水分散性化合物5〜150質量部、
(C)メルカプト錫化合物10〜40質量部、並びに
(D)メルカプトシラン化合物4〜15質量部を
含有することを特徴とする耐汚染性付与組成物(I)。
上記項1又は2に記載の耐汚染性付与組成物(I)を配合してなる塗料組成物。
計算式(2) 酸量=ポリカルボン酸塩(b1)の固形分酸価(mgKOH/g)×水性樹脂(a)固形分1gに対するポリカルボン酸塩(b1)固形分の配合量(g)+ポリカルボン酸塩(b2)の固形分酸価(mgKOH/g)×水性樹脂(a)固形分1gに対するポリカルボン酸塩(b2)固形分の配合量(g)。
本発明の耐汚染性付与組成物は、(A)オルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物、(B)水溶性又は水分散性化合物、(C)メルカプト錫化合物及び(D)メルカプトシラン化合物を含有する。
本発明耐汚染性組成物における(A)成分は、加水分解性珪素基を含有する化合物であり、一般式(1)
Si(OR)4 (1)
(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数1〜4個のアルキル基を示す。)で表されるオルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物である。
本発明耐汚染性付与組成物における(B)成分である上記水溶性又は水分散性化合物の機能としては、分子中の反応性官能基が水性塗料中に配合されているバインダー成分および/またはその他の配合剤、さらには化合物自身で反応することにより、得られた塗膜の耐水性、耐候性および密着性を向上させるとともに、オルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物(A)の水性塗料中への均一分散に寄与する。このことが、耐汚染性付与組成物が添加された水性塗料より形成された塗膜が高い光沢値と優れた耐汚染性を示すことに繋がる。
本発明における(C)成分であるメルカプト錫化合物は、オルガノシリケート及び/又はその部分加水分解縮合物(A)の加水分解・縮合反応を促進し、塗装初期から耐汚染性を発現させる。また、水中で比較的安定であるため、ポットライフを長くすることができる。
本発明における(D)成分としてのメルカプトシランは、(C)成分に作用しポットライフを調整することができる。
(B)分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性又は水分散性化合物5〜150質量部、好ましくは10〜50質量部、更に好ましくは10〜30質量部、
(C)メルカプト錫化合物10〜40質量部、好ましくは10〜35質量部、更に好ましくは11〜25質量部、
(D)メルカプトシラン化合物4〜15質量部、好ましくは5〜13質量部、更に好ましくは6〜12質量部
を含有することを特徴とする。
本発明において水性樹脂(a)は、上記塗料組成物のバインダー成分として用いられるものであり、水に溶解又は分散可能な樹脂が使用される。その樹脂種には特に限定はなく、また、分散粒子の形態である場合には単層状又はコアシェル型等の多層状であることができる。
本明細書においてポリカルボン酸塩(b)は、カルボキシル基含有化合物の分子中のカルボキシル基の水素イオンの少なくとも1部を陽イオンで置き換えた化合物の総称であり、陽イオンとしては塩基性物質に由来するものであることができる。本発明においては、主剤(II)がポリカルボン酸塩(b)を含むことによって、耐汚染性付与組成物(I)と主剤(II)を混合して調整した塗料のポットライフを可視化する効果を奏することができる。
本発明において主剤(II)は、形成塗膜の仕上がり性、塗料製造段階において発生する泡を抑制、破泡する等を目的として消泡剤を含有することが好適であり、本発明においては形成塗膜の耐汚染性の点から、主剤(II)に含まれる消泡剤として、炭化水素油系消泡剤を使用することが望ましい。
また、本発明においては、最終的に得られる耐汚染塗膜の光沢を向上させる点から沸点が150℃以上の高沸点有機溶剤を主剤(II)に含まれる樹脂固形分を基準として5〜30質量%、好ましくは10〜25質量%の範囲内で含有することが好適である。
本発明の塗料組成物は、耐汚染性付与組成物(I)と主剤(II)とからなり、好ましくは耐汚染性付与組成物(I)と主剤(II)を2液型にし、塗装直前に上記(I)と(II)を混合し、攪拌することで容易に調整することができる。この方法では塗料を塗布した際の塗膜の物性変化が少なくて好ましく、また、この方法であれば、安定して優れた耐汚染性と高い光沢を有する塗膜を形成させることが可能である。
本発明の塗装仕上げ方法は、被塗面に上記本発明の塗料組成物を塗装する塗装方法である。
実施例1〜9及び比較例1〜5
(株)カネカ製の耐汚染性付与剤「QA#1103」を容器に取り、表1に記載の成分を加え、30分間均一になるまで撹拌することにより、耐汚染性付与組成物(I−1)〜(I−14)を得た。
容器に表2に記載の各成分を配合し、攪拌混合した後、ジプロピレングリコールジメチルエーテルで有効成分量が80%となるように希釈することで耐汚染性付与組成物(I−15)〜(I−31)を得た。尚表2の配合量は有効成分量表示である。
製造例1〜2
容器に、表3記載の下記成分を仕込み、ガラスビーズを加えて、サンドミルにて1000rpmの回転速度で1時間分散することにより、顔料分散ペースト(P1)〜(P2)を得た。
製造例3〜10
容器に、表4に示す成分を順次配合し、均一となるように攪拌混合して、水性塗料組成物用の主剤を得た。
実施例26〜43及び比較例7〜12
表5及び表6に示す配合で、主剤と耐汚染性付与組成物を混合し、手攪拌で攪拌することにより水性塗料組成物を調製した。
表7〜表11に示す組み合わせで、主剤と耐汚染性付与組成物を混合し、手攪拌で攪拌することにより水性塗料組成物を調製した。
上記で得られた各水性塗料組成物を下記評価試験に供した。結果を上記表5〜11に併せて示す。
図1に示すように、アルミニウム板(90×300×0.8mm)を折り曲げた。この折り曲げたアルミニウム板に、「エポマリンGX」(商品名、関西ペイント(株)製、2液型エポキシ樹脂下塗り塗料)を、エアスプレーにより塗布量が0.1kg/m2となるように塗装し、23℃・50%RHで24時間乾燥させた。
主剤と耐汚染性付与組成物を混合後、23℃・50%RHで24時間経過後の状態を、下記基準により、目視で評価した。
実施例92〜289及び比較例14〜31
JIS A 5430に規定されるフレキシブル板(90×300×4mm)上に「アレスゴムタイルシーラー」(商品名、関西ペイント(株)製、塩化ゴム系シーラー)をハケにより塗布量が0.1kg/m2となるように塗装し、23℃・50%RHで24時間乾燥させた後、下記表12に示す中塗り塗料を、多孔質ローラーを用いて塗布量が1.0kg/m2となるように塗装し、23℃・50%RHで24時間乾燥させた。
上記実施例92〜289及び比較例14〜31で得られた各塗装仕上げ板の仕上がり性、耐汚染性及び温冷繰り返し試験についての塗膜性能を調べた。試験方法は、次のとおりである。
塗装仕上げ板の塗膜表面の仕上り外観を、下記基準により、目視で評価した。
各塗装仕上げ板を、東京都大田区において試験面が南面を向き水平面に対し30度の角度となるように固定し、6ヵ月間ばくろした後の汚染状態を、下記基準により、目視で評価した。また、ばくろ前後の色差ΔEを、色彩色差計「CR−310」(商品名、ミノルタ(株)製)で評価した。
△:ΔEが5〜10(汚れがやや目立つ)、
×:ΔEが10を越える(汚れが目立つ)。
フレキシブル板の大きさを70×150×4mmとする以外は上記実施例92〜289及び比較例14〜31と同様の手順で得られた各塗装仕上げ板を、JIS A 6909−7.10の温冷繰り返し試験の条件に基づき、23±2℃の水中に18時間浸せきした後、直ちに−20±2℃の恒温器中で3時間冷却し、ついで50±3℃の別の恒温器中で3時間加温し、この24時間を1サイクルとする操作を10回繰り返した後、塗膜の状態を、下記基準により、目視で評価した。
×:塗膜にひび割れ、はがれまたはふくれが認められる。
Claims (20)
- (A)一般式(1)
Si(OR)4 (1)
(式中、Rは、同一又は異なって、炭素数1〜4個のアルキル基を示す。)で表されるオルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物100質量部、
(B)分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性又は水分散性化合物5〜150質量部、
(C)メルカプト錫化合物10〜40質量部、並びに
(D)メルカプトシラン化合物4〜15質量部を
含有することを特徴とする耐汚染性付与組成物(I)。 - (B)成分の反応性官能基が、(ブロック)イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、アルコキシシリル基及びオキサゾリン基よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載の耐汚染性付与組成物(I)。
- 水性樹脂(a)及びポリカルボン酸塩(b)を含む主剤(II)に、
請求項1又は2に記載の耐汚染性付与組成物(I)を配合してなる塗料組成物。 - 水性樹脂(a)が、アクリル樹脂エマルション、アクリルシリコン樹脂エマルション、フッ素樹脂エマルション及びウレタン樹脂エマルションよりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項3に記載の塗料組成物。
- ポリカルボン酸塩(b)が、ポリカルボン酸の水素イオンの少なくとも1部を陽イオンで置き換えた化合物であって、陽イオンが塩基性物質に由来するものである請求項3又は4に記載の塗料組成物。
- ポリカルボン酸塩(b)が、固形分酸価が80を超えて且つ700mgKOH/g以下であるポリカルボン酸塩(b1)又は固形分酸価が5〜80mgKOH/gの範囲内であるポリカルボン酸塩(b2)を含む請求項3ないし5のいずれか1項に記載の塗料組成物。
- ポリカルボン酸塩(b)が、固形分酸価が80を超えて且つ700mgKOH/g以下であるポリカルボン酸塩(b1)及び固形分酸価が5〜80mgKOH/gの範囲内であるポリカルボン酸塩(b2)を併用するものである請求項3ないし5のいずれか1項に記載の塗料組成物。
- ポリカルボン酸塩(b1)及びポリカルボン酸塩(b2)の使用割合が、(b1)/(b2)の質量比で、1/1000〜10/1の範囲内である請求項7に記載の塗料組成物。
- 主剤(II)が、ポリカルボン酸塩(b)を、下記計算式(1)又は(2)で算出される酸量で1.0〜20.0の範囲内で含む請求項3ないし8のいずれか1項に記載の塗料組成物。
計算式(1) 酸量=ポリカルボン酸塩の固形分酸価(mgKOH/g)×水性樹脂(a)固形分1gに対するポリカルボン酸塩の固形分配合量(g)
計算式(2) 酸量=ポリカルボン酸塩(b1)の固形分酸価(mgKOH/g)×水性樹脂(a)固形分1gに対するポリカルボン酸塩(b1)固形分の配合量(g)+ポリカルボン酸塩(b2)の固形分酸価(mgKOH/g)×水性樹脂(a)固形分1gに対するポリカルボン酸塩(b2)固形分の配合量(g) - 主剤(II)が、炭化水素油系消泡剤を含む請求項3ないし9のいずれか1項に記載の塗料組成物。
- 主剤(II)が、沸点が150℃以上の高沸点有機溶剤を主剤(II)に含まれる樹脂固形分を基準として5〜30質量%含有する請求項3ないし10のいずれか1項に記載の塗料組成物。
- 耐汚染性付与組成物(I)が、主剤(II)の樹脂固形分100質量部を基準として組成物(I)中のオルガノシリケート化合物及び/又はその部分加水分解縮合物(A)が2〜40質量部の範囲内となるように配合されるものである請求項3ないし11のいずれか1項に記載の塗料組成物。
- 主剤(II)と耐汚染性付与組成物(I)とを2液型とし、塗装直前に主剤(II)と耐汚染性付与組成物(I)とを混合し、撹拌して、請求項3ないし12のいずれか1項に記載の塗料組成物を調製する方法。
- 請求項3ないし12のいずれか1項に記載の塗料組成物により形成される塗膜。
- 被塗面に、請求項3ないし12のいずれか1項に記載の塗料組成物を塗装する塗装仕上げ方法。
- 金属基材面又は金属基材に設けられた旧塗膜面に、下塗り塗料を塗装した後、該下塗り塗面上に請求項3ないし12のいずれか1項に記載の塗料組成物を塗装する塗装仕上げ方法。
- 無機基材面又は無機基材に設けられた旧塗膜面に、下塗り塗料を塗装した後、該下塗り塗面上に中塗り塗料を塗装し、該中塗り塗面上に請求項3ないし12のいずれか1項に記載の塗料組成物を塗装する塗装仕上げ方法。
- 中塗り塗料が、JIS A 6021適合外壁用塗膜防水材、JIS A 6909適合防水形複層仕上げ塗材又は微弾性下地調整塗料である請求項17に記載の塗装仕上げ方法。
- 中塗り塗料が、形成塗膜の伸び率が300%以上であることを特徴とする請求項17に記載の塗装仕上げ方法。
- 請求項15ないし18のいずれか1項に記載の塗装仕上げ方法により得られる塗装物品。
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