JP2014196402A - 常温硬化型塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
複数回塗り重ねた時のチヂミ現象が発生し難く、耐皮脂性にも優れた塗膜を常温乾燥の条件でも形成するのに適する常温硬化型塗料組成物を提案する。
【解決手段】
乾性油脂肪酸を含む酸成分(a1)、多価アルコール成分(a2)並びに炭素数が1〜3のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレート及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを有する(メタ)アクリレート成分(a3)を共重合成分とするアルキド変性アクリル樹脂(A)、塩基性分散剤(B)及び有機溶剤を含む常温硬化型塗料組成物。[(a1)+(a2)]/a3=1/99〜50/50の範囲内にあり、(B)はアルキド変性アクリル樹脂(A)固形分質量を基準にして0.1〜25質量%の範囲内で含有する。
【選択図】なし
Description
アルキド変性アクリル樹脂(A)、塩基性分散剤(B)及び有機溶剤を含む組成物であって、
アルキド変性アクリル樹脂(A)が、乾性油脂肪酸を含む酸成分(a1)、多価アルコール成分(a2)並びに(メタ)アクリレート成分(a3)を共重合成分とするものであり、
(メタ)アクリレート成分(a3)が、炭素数が1〜3のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレート及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを含有し、
(a1)及び(a2)の合計量と、(a3)との質量比[(a1)+(a2)]/a3が1/99〜50/50の範囲内にあり、
塩基性分散剤(B)の含有量が、アルキド変性アクリル樹脂(A)固形分質量を基準にして0.1〜25質量%の範囲内にあることを特徴とする常温硬化型塗料組成物、該常温硬化型塗料組成物に、さらにポリイソシアネート化合物を配合してなる2液型の常温硬化型塗料組成物、該1液型又は2液型の常温硬化型塗料組成物を塗装する塗装方法、
に関する。
本発明において塗膜形成成分として用いられるアルキド変性アクリル樹脂(A)は、酸成分(a1)、多価アルコール成分(a2)及び(メタ)アクリレート成分(a3)を共重合成分とするものである。
本発明において酸成分(a1)としては、分子中にカルボキシル基を有する化合物であり、その成分の一部として乾性油脂肪酸を含むものである。塗膜の常温乾燥性の観点からである。
多価アルコール成分(A2)としては、分子中に水酸基を少なくとも2個有する化合物であり、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタンジオール、1,4−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどの二価アルコールが主に用いられ、さらに必要に応じてグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの3価以上の多価アルコールを併用することができる。これらの多価アルコールは単独で、あるいは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における(メタ)アクリレート成分(a3)は、分子中に(メタ)アクリロイル基を有する化合物であり、1分子中に1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐状のアルキル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式アルキル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のフッ素含有(メタ)アクリロイルモノマー;N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートのようなアミノ基含有(メタ)アクリロイルモノマー;(メタ)アクリルアミド;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン変性体、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖含有(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリロイルモノマー;(メタ)アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド等のカルボニル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリロイルモノマー;イソシアナトエチル(メタ)アクリレート等のイソシアナト基含有(メタ)アクリロイルモノマー;γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基含有(メタ)アクリロイルモノマー;ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等の酸化硬化性基含有(メタ)アクリロイルモノマー;アリル(メタ)アクリレート等のアリル基含有(メタ)アクリロイルモノマー:等が挙げられる。
水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのε−カプロラクトン変性体、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖含有(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
カルボキシル基を有する(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
炭素数が1〜3のアルキル基を有する(メタ)アクリレートを2〜50質量%、好ましくは4〜35質量%、
水酸基を有する(メタ)アクリレートを0.5〜15質量%、好ましくは0.5〜10質量%、
カルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを0.2〜5質量%、好ましくは0.2〜3質量%、
その他の(メタ)アクリレートを30〜97.3質量%、好ましくは52〜95.3質量%の範囲内
で含むことが、耐皮脂軟化性と有機溶剤、特に弱溶剤に対する溶解性の観点から適している。
10,000〜120,000範囲にあり、そして好ましくは15,000〜80,000の範囲にあることが望ましい。
本発明の塗料組成物の第2の特徴は塩基性分散剤(B)を含むことである。
本発明の塗料組成物に含まれる顔料としては従来公知のものを制限なく使用することができ、具体的には、酸化チタン、ベンガラ、シアニン系着色顔料、カーボンブラック、ジルコン粉末等の着色顔料;シリカ、バリタ粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、クレー、ホワイトカーボン、珪藻土、タルク、炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、タンカル等の体質顔料;防錆顔料等が挙げられ、単独でまたは複数を組み合わせて使用することができる。
本発明の塗料組成物は有機溶剤系であり、含まれ得る有機溶剤としては特に制限はないが、溶解力の低い弱溶剤を多量に含ませることも可能である。
本発明の塗料組成物には塗膜物性の観点から必要に応じてポリウレタン樹脂(C)を含ませることができる。塗膜物性の観点からである。
本発明の塗料組成物は、改質用樹脂;硬化剤、硬化触媒、防カビ剤、沈降防止剤、顔料分散剤、消泡剤、皮はり防止剤、塗面調整剤などの添加剤等を必要に応じて配合することができる。
脂肪酸の金属塩の脂肪酸としては、オクチル酸、ナフテン酸、ネオデカン酸、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグリノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、トウハク酸、リンデル酸、ツズ酸、マッコウ酸、ミリストオレイン酸、ゾーマリン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、鯨油酸、エルシン酸、サメ油酸、リノール酸、ヒラゴ酸、エレオステアリン酸、ブニカ酸、トリコサン酸、リノレン酸、モロクチ酸、パリナリン酸、アラキドン酸、イワシ酸、ヒラガシラ酸、ニシン酸、大豆油脂肪酸、ステアリン酸、トール油脂肪酸等が挙げられる。
製造例1
反応容器に、下記アルキド樹脂溶液(*)36.5部(固形分23.7部)及び「スワゾール1000」(商品名、丸善石油化学社製、芳香族炭化水素系溶剤)23部を配合し、攪拌しながら120℃まで昇温した。
次いで、反応容器内液を同温度で保持、攪拌しながら、下記モノマー組成物及び開始剤溶液をそれぞれ3時間かけて滴下し、反応させた。
その後冷却させ、スワゾール1000で固形分が55%になるまで希釈し、アルキド変性アクリル樹脂溶液(A−1)を得た。重量平均分子量は50000であった。
(モノマー組成物)
スチレン 23部
メチルメタクリレート 17.7部
2−エチルヘキシルアクリレート 10部
i−ブチルメタクリレート 22.5部
ヒドロキシエチルメタクリレート 2.3部
アクリル酸 0.8部
(開始剤溶液)
ターシャリーブチルパーオキサイド 5部
「スワゾール1000」 10部
(*)アルキド樹脂溶液:大豆油脂肪酸/無水フタル酸/ペンタエリスリトール/グリセリン=477部/147部/133部/4部、希釈溶剤「スワゾール1000」、固形分65%。
上記製造例において、モノマー配合組成を下記表の通りとする以外は上記製造例1と同様にしてアクリル変性アルキド樹脂溶液(A−2)〜(A−12)を得た。
実施例1〜21及び比較例1〜6
下記配合組成で1液型の弱溶剤系塗料組成物及び2液型の弱溶剤系塗料組成物(I−1)〜(I−27)を得た。尚、表2は実配合表示である。
(注2)塩基性分散剤(B−2):アミン価56のアミノ基含有アクリル系ブロック共重合体溶液、固形分80%、
(注3)塩基性分散剤(B−3);アミン価30のアミノ基含有ウレタンポリマー溶液、固形分35%、
(注4)塩基性分散剤(B−4):アミン価36のアミノ基含有アクリル共重合体溶液、固形分70%、
(注5)塩基性分散剤(B−5):アミン価57のアミノ基含有アクリル系ブロック共重合体溶液、固形分52%、
(注6)塩基性分散剤(B−6):アミン価18のアミノ基含有アクリル共重合体溶液、固形分50%、
(注7)ポリイソシアネート化合物:NCO含有率17〜18%のHMDIイソシアヌレート。
上記実施例及び比較例で得られた各弱溶剤系塗料組成物を下記性能試験に供した。結果を表2に示す。
(1)耐皮脂軟化性試験:リン酸亜鉛で処理した鋼板上に200μmのアプリケーターで各塗料組成物を塗装後、40℃,75%RHで1ヶ月間放置する。試験模擬液であるオレイン酸/サラダ油=30/70(質量%)の混合液を30g/m2の割合で塗膜に3日間接触させ、試験液を除去して指でラビング後の塗膜状態を観察した。
◎:問題なし、
○:塗膜の一部がやや軟化するが手で触ってもべとつかない、
△:塗膜全面が軟化する、
×:塗膜全面が剥離する。
(2)2回塗り作業性:ガラス板上に各塗料組成物を300μmのアプリケーターで塗装後、40℃、75%RHで7日間放置して、得られた塗膜の上にもう一度各塗料組成物を刷毛で乾燥膜厚20〜40μmとなるように塗装した後の塗膜の状態を観察した。
○:異常なし、
△:塗膜にチヂミがやや認められる、
×:塗膜にチヂミが著しく認められる。
(3)ゲル分率:各組成物を150μmのアプリケーターで塗装後、40℃,75%RHで1ヶ月間放置後の塗膜のキシレン1日浸漬後の抽出率(%)をそれぞれ調べた。
Claims (7)
- アルキド変性アクリル樹脂(A)、塩基性分散剤(B)及び有機溶剤を含む組成物であって、
アルキド変性アクリル樹脂(A)が、乾性油脂肪酸を含む酸成分(a1)、多価アルコール成分(a2)並びに(メタ)アクリレート成分(a3)を共重合成分とするものであり、
(メタ)アクリレート成分(a3)が、炭素数が1〜3のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレート及びカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを含有し、
(a1)及び(a2)の合計量と、(a3)との質量比[(a1)+(a2)]/a3が1/99〜50/50の範囲内にあり、
塩基性分散剤(B)の含有量が、アルキド変性アクリル樹脂(A)固形分質量を基準にして0.1〜25質量%の範囲内にあることを特徴とする常温硬化型塗料組成物。 - (メタ)アクリレート成分(a3)が、(メタ)アクリレート成分(a3)の合計質量を基準として、
炭素数が1〜3のアルキル基を有する(メタ)アクリレートを2〜50質量%、
水酸基を有する(メタ)アクリレートを0.5〜15質量%、
カルボキシル基を有する(メタ)アクリレートを0.2〜5質量%、
その他の(メタ)アクリレートを30〜97.3質量%、
の範囲内で含む請求項1に記載の常温硬化型塗料組成物。 - 塩基性分散剤(B)の固形分あたりのアミン価が3〜400mgKOH/gの範囲内にある請求項1または2に記載の常温硬化型塗料組成物。
- ウレタン樹脂(C)をさらに含む請求項1ないし3のいずれか1項記載の常温硬化型塗料組成物。
- 金属ドライヤーをさらに含む請求項1ないし4のいずれか1項に記載の常温硬化型塗料組成物。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の常温硬化型塗料組成物に、さらにポリイソシアネート化合物を配合してなる2液型の常温硬化型塗料組成物。
- 被塗面に請求項1ないし6のいずれか1項に記載の1液型又は2液型の常温硬化型塗料組成物を塗装する塗装方法。
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