JP2015071703A - 水性塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水又は水を主成分とする水性媒体に樹脂が分散又は溶解した水性塗料組成物であって、平均繊維径が2〜300nmのセルロース繊維を0.01〜0.045質量%含有することを特徴とする水性塗料組成物である。前記水性塗料組成物が、水性媒体に樹脂が分散した水性エマルジョンからなることが好ましい。また、水性塗料組成物の固形分量が10〜90質量%であることも好ましい。
【選択図】なし
Description
(微細セルロース繊維を含む水分散液の調製)
セルロース繊維の原料として、日本製紙株式会社製の高純度天然木材セルロース粉末「KCフロック」(銘柄:W−100GK、粒度(%):100メッシュパス90以上、見掛比重:0.30〜0.40g/cc、平均粒子径:約37μm)を用いた。まず、当該セルロース粉末(α−セルロース)に純水を加え、固形分濃度が1質量%の懸濁液を得た。得られた懸濁液を、株式会社増幸産業製の石臼式摩砕機「スーパーマスコロイダーMKCA6−2」に10回通して、セルロース粉末を微粉砕し、微細セルロース繊維の水分散液を得た。このとき、ディスクの接触開始位置を0とするディスククリアランスを−100μmに設定し、ディスク回転数を1500rpmとした。こうして得られた水分散液を所定量採取して溶媒を除去し、水分散液中の微細セルロース繊維の濃度を求めた。得られた濃度に基づいて、微細セルロース繊維の濃度が0.1質量%になるように純水を加え、水性塗料に配合される水分散液を調製した。
上述のようにして得られた水分散液を凍結乾燥して、その中に含まれていた微細セルロース繊維を走査型電子顕微鏡を用いて観察した。図1にSEM写真を示す。図1に示されるとおり、ほとんどの繊維の径が10〜100nmの範囲内にあることがわかった。また、SEM写真から微細セルロース繊維の平均繊維長を測定することは困難であるが、微細セルロース繊維のアスペクト比(繊維長/繊維径)が少なくとも10以上であることは確認できた。
上述のようにして調製した微細セルロース繊維の水分散液5gを水性塗料20gに加えて撹拌して水性塗料組成物を得た。この水性塗料組成物の微細セルロース繊維の含有量は0.02質量%であった。ここで、水性塗料として、ニッペホームプロダクツ株式会社製の「水性つやありEXE」(アクリルウレタン樹脂エマルジョン、固形分量:約55質量%、色:ブラウン)を用いた。
得られた水性塗料組成物を、10cm四方に切り出した画用紙(アピカ株式会社製の「画用紙8切」、品番:8ZG10、厚さ0.3mm)に刷毛を用いて塗布した。そして、水性塗料組成物を塗布した画用紙を室内に1週間放置して塗膜を形成した。得られた塗膜の厚さは0.13mmであった。
(1)耐候性試験
JIS B7751に準拠した紫外線カーボンアークランプを用いて耐候性促進試験(A)を行った。条件は、以下の通りである。
・装置名:スガ試験機株式会社製の紫外線フェードメーター「FAL−AU」
・放射照度:300〜700nmの範囲で500±100W/m2
・温度:63±3℃
・湿度:35〜65%RH
・時間:1000時間
・装置名:岩崎電気株式会社製の「アイスーパーUVテスターSUV−W151」
・放射照度:300〜400nmの範囲で1000W/m2
・温度:63℃
・湿度:50%RH
・時間:300時間
A:ひび割れがほとんど発生しなかった。
B:ひび割れが少し発生した。
C:多数のひび割れが発生した。
上記耐候性促進試験(B)の後、塗膜を目視にて観察して以下の基準にて評価した。結果を表1に示す。
A:刷毛目がほとんど残らず、平滑な塗膜が形成できた。
B:刷毛目がわずかに残ったが、概ね平滑な塗膜が形成できた。
C:刷毛目が残り、平滑な塗膜が形成できなかった。
微細セルロース繊維を含む水分散液10gを水性塗料20gに加えて撹拌して水性塗料組成物を得た以外は、実施例1と同様にして、塗膜を形成して評価した。実施例2の水性塗料組成物の微細セルロース繊維の含有量は0.033質量%であった。結果を表1に示す。試験後の塗膜の外観写真を図3に示す。
微細セルロース繊維を含む水分散液を水性塗料に加えなかった以外は、実施例1と同様にして、塗膜を成形して評価した。結果を表1に示す。試験後の塗膜の外観写真を図4に示す。
微細セルロース繊維を含む水分散液25gを水性塗料20gに加えて撹拌して水性塗料組成物を得た以外は、実施例1と同様にして、塗膜を形成して評価した。比較例2の水性塗料組成物の微細セルロース繊維の含有量は0.056質量%であった。結果を表1に示す。試験後の塗膜の外観写真を図5に示す。
Claims (3)
- 水又は水を主成分とする水性媒体に樹脂が分散又は溶解した水性塗料組成物であって、平均繊維径が2〜300nmのセルロース繊維を0.01〜0.045質量%含有することを特徴とする水性塗料組成物。
- 前記水性塗料組成物が、水性媒体に樹脂が分散した水性エマルジョンからなる請求項1に記載の水性塗料組成物。
- 前記水性塗料組成物の固形分量が10〜90質量%である請求項1又は2に記載の水性塗料組成物。
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