JP2016084400A - 水性樹脂組成物、水性表面処理剤及びそれを用いた物品 - Google Patents

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盛緒 佐藤
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Abstract

【課題】各種物品の表面をマット調とし、より高級感のある意匠性を付与することのできるとともに、ポリオレフィン等の難密着性基材に対しても高い密着性を有し、延伸等の成形加工をしても、優れたマット感を有する塗膜が、1回の塗工で得られる水性表面処理剤として用いることのできる水性樹脂組成物及びそれを用いた物品を提供する。【解決手段】ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)とを反応させて得られた水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)、マット剤(C)及び架橋剤(D)を含有する水性樹脂組成物であって、前記水性ポリウレタン(A)と酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)との質量比率[(A)/(B)]が、55/45〜98/2の範囲であることを特徴とする水性樹脂組成物を用いる。【選択図】なし

Description

本発明は、各種物品の表面をマット(艶消し)調とし、より高級感のある意匠性を付与することのできる水性表面処理剤として用いることのできる水性樹脂組成物及びそれを用いた物品に関する。
各種物品は、意匠性の向上、高級感の付与を目的として、その表面に塗料が塗装されることが多い。例えば、家電製品の筐体、パソコン、携帯電話、スマートフォン等の電子機器の筐体、自動車内外装材などのプラスチック成形品の表面を艶消し処理して、高級感のある意匠性を付与するために、表面処理剤が用いられている。この表面処理剤として、従来は溶剤系のものが多かったが、揮発性有機化合物(以下、「VOC」と略記する。)を発生して環境負荷が大きいことから、VOCの排出量の削減が求められ、表面処理剤の水性化が進められている。
しかしながら、表面処理剤を水性化した水性表面処理剤は、プラスチック成形品への密着性が低く、特にプラスチック成形品がポリオレフィン製の場合、この密着性の低さが顕著となる問題があった。
基材がポリオレフィン製のプラスチック成形品であっても、密着性を向上する手法として、まず、プライマーとして、分子内にカルボキシル基及び/又は水酸基を有する水系ポリウレタン系樹脂と、分子内にカルボキシル基を有する非塩素系の水系ポリオレフィン系樹脂及び艶消剤とよりなる配合物に、前記樹脂中の官能基と反応可能な架橋剤を配合して得た一次コーティング剤をポリオレフィン基材上に塗布した後、仕上げとして、分子内にカルボキシル基及び/又は水酸基を有する水系ポリウレタン系樹脂と艶消剤よりなる配合物に、前記樹脂中の官能基と反応可能な架橋剤を配合して得た二次コーティング剤を前記一次コーティング剤の塗膜上に塗布する方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。しかしながら、この方法では、プライマー、仕上げ剤と2回の塗布が必要である問題があった。また、フィルム又はシート状のポリオレフィン基材に、この方法で形成した塗膜は、延伸等の成形加工を行った際に塗膜表面に割れを生じるという問題があった。
そこで、ポリオレフィン等の難密着性基材に対しても高い密着性を有する塗膜が、1回の塗工で得られる水性表面処理剤として用いることのできる水性樹脂組成物が求められていた。
特開2006−176615号公報
本発明が解決しようとする課題は、各種物品の表面をマット調とし、より高級感のある意匠性を付与することのできるとともに、ポリオレフィン等の難密着性基材に対しても高い密着性を有し、延伸等の成形加工をしても、優れたマット感を有する塗膜が、1回の塗工で得られる水性表面処理剤として用いることのできる水性樹脂組成物及びそれを用いた物品を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、水性ポリウレタンと、酸変性非塩素化ポリオレフィンとを特定の比率で併用した水性樹脂組成物は、水性表面処理剤として用いた場合、各種物品の表面をマット調とし、より高級感のある意匠性を付与することのできるとともに、ポリオレフィン等の難密着性基材に対しても高い密着性を有し、延伸等の成形加工をしても、優れたマット感を有する塗膜が、1回の塗工で得られることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)とを反応させて得られた水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)、マット剤(C)及び架橋剤(D)を含有する水性樹脂組成物であって、前記水性ポリウレタン(A)と酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)との質量比率[(A)/(B)]が、55/45〜98/2の範囲であることを特徴とする水性樹脂組成物及びそれを用いた物品に関する。
本発明の水性樹脂組成物は、水性表面処理剤として用いた場合、各種物品の表面をマット調とし、より高級感のある意匠性を付与することのできるとともに、ポリオレフィン等の難密着性基材に対しても高い密着性を有し、延伸等の成形加工をしても、優れたマット感を有する塗膜が、1回の塗工で得られることから、各種物品の表面に処理剤として用いることができる。特に、プラスチック成形品に好適に用いることができ、プラスチック成形品の中でも熱可塑性オレフィン(Thermo Plastic Olefin;以下、「TPO」と略記する。)の成形品であるTPOレザーやTPOシートにより好適に用いることができる。
また、本発明の水性樹脂組成物は、上記の水性表面処理剤以外に、ポリオレフィン等の難密着性基材、特にTPOと各種塗料との密着性を向上させるプライマー剤としても用いることができる。さらに、ポリオレフィン等の難密着性基材の表面にプライマー層を設けた基材の水性表面処理剤としも用いることができる。
本発明の水性樹脂組成物は、ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)とを反応させて得られた水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)、マット剤(C)及び架橋剤(D)を含有する水性樹脂組成物であって、前記水性ポリウレタン(A)と酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)との質量比率[(A)/(B)]が、55/45〜98/2の範囲であるものである。
前記水性ポリウレタン(A)は、水性媒体中に溶解又は分散するポリウレタンであり、ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)とを反応させて得られたものである。
前記水性ポリウレタン(A)としては、水性媒体中に溶解又は分散を容易にするために、カルボキシル基又は水酸基を有するものが好ましい。前記カルボキシル基を有する水性ポリウレタン(A)の製造方法としては、例えば、前記ポリオール(a1)として、カルボキシル基を有するポリオールを用いる方法が挙げられる。カルボキシル基を有するポリオールとしては、例えば、2,2’−ジメチロールプロピオン酸、2,2’−ジメチロールブタン酸、2,2’−ジメチロール酪酸、2,2’−ジメチロール吉草酸等が挙げられる。これらの中でも、2,2’−ジメチロールプロピオン酸が好ましい。
一方、前記水酸基を有するポリウレタンの製造方法としては、例えば、過剰量のポリオール及び/又はグリコールとポリイソシアネートとを反応させて末端に水酸基を有するポリウレタンを得る方法、イソシアネート基末端のウレタンプレポリマーに2−アミノエタノール、2−アミノエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミノアルコール、アミノフェノール等を反応させて水酸基を有するポリウレタンを得る方法等が挙げられる。
上記のカルボキシル基を有するポリオール以外で前記ポリオール(a1)として用いることのできるポリオールとしては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポリブタジエン系等のポリオレフィンポリオールなどが挙げられる。これらの中でも、水性ポリウレタン(A)の原料として、ポリカーボネートポリオールを用いると、得られた水性ポリウレタン(A)を用いた本発明の水性樹脂組成物の塗膜強度が高くなることから好ましい。また、前記ポリオール(a1)として、例示したポリオールを1種で用いることも2種以上併用することもできる。
前記ポリイソシアネート(a2)としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、クルードジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートなどが挙げられる。これらのポリイソシアネートは、1種で用いることも2種以上併用することもできる。また、これらのポリイソシアネートの中でも、TPO等の基材に対する密着性が向上することから、脂環式ポリイソシアネートが好ましい。
前記水性ポリウレタン(A)は、1種で用いても、原料の異なるものを2種以上併用することもできる
前記酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)は、ポリオレフィンを塩素化せずに酸変性したものである。前記ポリオレフィンは、オレフィン化合物を重合したものであり、前記オレフィン化合物としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン等のものを用いることができる。また、これらのオレフィン化合物は、単独で用いることも2種以上併用することもでき、前記ポリオレフィン(B)は、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。
前記ポリオレフィン(B)の原料となるポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体、天然ゴム、合成イソプロピレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。また、前記ポリオレフィン(B)がコポリマーである場合には、ランダムコポリマーであってもブロックコポリマーであってもよい。
また、前記ポリオレフィン(B)は、上記で例示したポリオレフィンを酸変性したものであるが、その酸変性は、不飽和カルボン酸又はその無水物を用いて、ポリオレフィンと反応させる方法が好ましい。前記不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、アコニット酸、クロトン酸等のものが挙げられ、これらの無水物も挙げられる。また、不飽和カルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸の中でも、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸を用いることが好ましい。
ポリオレフィンの酸変性は、例えば、有機溶剤に溶解したポリオレフィンと、不飽和カルボン酸とを混合し、ポリオレフィンの軟化温度又は融点以上の温度で加熱して反応させることにより行うことができる。
上記の水性ポリウレタン(A)と酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)との質量比率[(A)/(B)]は、55/45〜98/2の範囲である。この範囲であれば、TPO等の基材との高い密着性が得られる。さらに、より高い水準で密着性を向上するためには、前記質量比率[(A)/(B)]が、60/40〜98/2の範囲が好ましく、70/30〜97/3の範囲がより好ましい。
前記マット剤(C)としては、例えば、シリカ粒子、有機ビーズ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、タルク、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、カオリン、雲母、アスベスト、マイカ、ケイ酸カルシウム、アルミナシリケイト等が挙げられる。
前記シリカ粒子としては、乾式シリカ、湿式シリカ等が挙げられる。これらの中でも、散乱効果が高く光沢値の調整範囲が広くなることから、乾式シリカが好ましい。また、組成物中に分散しやすくなることから、有機化合物で表面修飾した乾式シリカがより好ましい。これらシリカ粒子の平均粒子径としては、2〜14μmの範囲が好ましく、3〜12μmの範囲がより好ましい。
前記シリカ粒子の使用量としては、所望のマット調の意匠が得られる光沢値が達成できることから、前記水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)の合計樹脂分100質量部に対して、0.1〜40質量部の範囲が好ましく、0.5〜30質量部の範囲がより好ましい。
前記有機ビーズとしては、例えば、アクリルビーズ、ウレタンビーズ、シリコンビーズ、オレフィンビーズ等が挙げられる。
上記のマット剤(C)は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。
前記架橋剤(D)としては、オキサゾリン、カルボジイミド、ポリイソシアネート、ブロックイソシアネート、エポキシ、ポリシロキサン、アジリジン、アルキル化メラミン等の尿素樹脂系架橋剤、ヒドラジド系架橋剤などが挙げられる。これらの中でも、架橋性能と安全性の面から、カルボジイミド、ポリイソシアネートが好ましい。また、これらの架橋剤(D)は、1種で用いることも2種以上併用することもできる。前記架橋剤(D)の配合量としては、塗膜強度の観点から、前記水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)の合計樹脂分100質量部に対して、0.5〜50質量部の範囲が好ましく、1〜40質量部の範囲がより好ましい。
本発明の水性樹脂組成物には、上記の水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)、マット剤(C)及び架橋剤(D)以外に、ポリオレフィンワックス(E)を配合することができる。
前記ポリオレフィンワックス(E)の中でも、塗膜にアルコール等の溶剤が接触してもその痕(溶剤痕)が残りにくく、耐溶剤性が向上することから、その溶融範囲が140〜180℃であるものが好ましく、145〜175℃であるものがより好ましく、150〜170℃であるものがさらに好ましい。このようなポリオレフィンワックス(E)としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。これらのポリオレフィンワックス(E)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。なお、本発明において、ポリオレフィンワックス(E)として、2種以上のものを併用した場合、その溶融範囲は、混合物での溶融範囲とする。また、溶融範囲は、JIS試験方法K0064−1992に準拠して測定したものである。
上記のポリオレフィンワックス(E)の中でも、ポリプロピレンワックスを主成分としたものが、溶剤痕を低減できることから好ましい。また、前記ポリオレフィンワックス(E)の使用量としては、溶剤痕の低減効果と塗膜強度を高めることができるから、前記水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)の合計樹脂分100質量部に対して、0.1〜20質量部の範囲が好ましく、0.5〜15質量部の範囲がより好ましい。
本発明の水性樹脂組成物には、上記の成分(A)〜(E)以外に、各種界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、粘弾性調整剤、湿潤剤、分散剤、防腐剤、膜形成剤、可塑剤、浸透剤、香料、殺菌剤、殺ダニ剤、防かび剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、染料、顔料(例えば、チタン白、ベンガラ、フタロシアニン、カーボンブラック、パーマネントイエロー等)等の添加剤を配合してもよい。
本発明の物品は、本発明の水性樹脂組成物の塗膜を有するものである。また、物品としては、例えば、家電製品(冷蔵庫、洗濯機、エアコン、テレビ等)の筐体、電子機器(パソコン、携帯電話、スマートフォン等)の筐体、楽器(ピアノ、エレクトーン、電子楽器等)の材料;自動車又は鉄道車両の内装材(インスツルメントパネル、ドアトリム、ヘッドライニング、トノーカバー等)、建材又は家具材(壁紙、合板用化粧シート、鋼板用化粧シート、椅子貼り用レザー等)、包装材料(ラッピングフィルム等)などのプラスチック成形品;木質材料(合板、集成材、単層積層材等);セラミック材料(内装タイル、煉瓦等);が挙げられる。スポーツ(スキー、アーチェリー、ゴルフ、テニス等)用具材料;履物材料(靴の甲材、底、芯材、ヒール、トップリフト、中敷等);金属材料(鉄、銅、亜鉛、アルミニウム等)などが挙げられる。これらの物品の中でも、本発明の水性樹脂組成物は、プラスチック成形品に好適に用いることができ、そのプラスチック成形品の中でも、TPOレザー、TPOシートに用いることが好ましい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(製造例1)
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、1,6−ヘキサンジオールベースのポリカーボネートジオール(重量平均分子量:1,000)500質量部、ジメチロールプロピオン酸34質量部、メチルエチルケトン336質量部を加え、均一に混合した。その後、イソホロンジイソシアネート250質量部を加えた後、ジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させることによって、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(樹脂固形分中のNCO%:4.0質量%)のメチルエチルケトン溶液を得た。
次いで、上記で得られたウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン25質量部を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した。その後、イオン交換水1,471質量部を加えた後、エチレンジアミン23質量部を加えて反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ポリウレタン(不揮発分35質量%;以下、「PUD−1」と略記する。)を得た。
(実施例1)
製造例1で得られたPUD−1(不揮発分35質量%)37質量部(水性ポリウレタンの樹脂として12.95質量部)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(ユニチカ株式会社製「アローベース SD−1010」、不揮発分:20.5質量%)15.9質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として3.26質量部)、架橋剤(日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライト E−04」、カルボジイミド系架橋剤、不揮発分:40質量%)2.6質量部(架橋剤として1.04質量部)、マット剤(エボニックデグサ社製「ACEMATT 3300」、乾式法で製造され表面を有機処理されたシリカ粒子、平均粒子径:9.5μm)2.2質量部、ポリプロピレンワックス(Micro Powders社製「MICROMATTE 1213UVW」;溶融範囲150〜156℃)1質量部、ノニオン系界面活性剤(第一工業製薬株式会社製「ノイゲン EA−157」)0.1質量部、フッ素系界面活性剤(DIC株式会社製「メガファック F−444」)0.1質量部、粘弾性調整剤(サンノプコ株式会社製「SNシックナー 612NC」)0.7質量部及びイオン交換水40.4質量部を均一に混合して、水性樹脂組成物(1)を得た。
[評価用サンプルの作製]
上記で得られた水性樹脂組成物(1)をバーコーターNo.14を用いてTPOシート(厚さ0.4mm)上に塗工した後、120℃で1分間乾燥して評価用サンプルを得た。
[真空成形品の作製]
上記で得られた評価用サンプルを真空成形機(成光産業株式会社製「真空成形機 フォーミング300X」)を用いて、面積比で150%になるように真空成形を行い、真空成形品を得た。
[光沢度の測定]
上記で得られた評価用サンプルの水性樹脂組成物の塗膜表面について、真空成形前と真空成形後の60°光沢度を、それぞれ光沢計(コニカミノルタオプティクス株式会社製「GM−268Plus」)を用いて測定した。
[マット感の評価]
上記で測定して得られた光沢度の値から、下記の基準にしたがってマット感を評価した。
(1)真空成形前のマット感
○:光沢度が3.5以下である。
×:光沢度が3.5より大きい。
(2)真空成形後のマット感
○:光沢度が2.5以下である。
×:光沢度が2.5より大きい。
[剥離強度の測定]
上記で得られた面積比で150%の真空成形品の水性樹脂組成物塗膜面にホットメルトテープ(奥田産業株式会社製「ポリコテープ6000番」)を熱プレス機(坂田機工株式会社製サーミックプリント専用プレス機)を用いて、180℃、16kPaで1分間熱圧着し、15mm幅の試験片を得た。ホットメルトテープとTPOシートの剥離強度測定は環境湿度50%環境温度23℃下で株式会社エイ・アンド・デイ製「テンシロン万能試験機RTCシリーズ」を用いて、引っ張り速度100mm/分で剥離強度を測定した。
[密着性の評価]
上記で測定した剥離強度の測定値から、下記の基準にしたがって密着性を評価した。
○:剥離強度が10N/15mm以上である。
×:剥離強度が10N/15mm未満である。
(実施例2)
実施例1で用いた架橋剤の配合量を2.6質量部から5.2質量部(架橋剤として2.08質量部)に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(2)を得た。
(実施例3)
実施例1で用いたPUD−1の配合量を37質量部から43.9質量部(水性ポリウレタンの樹脂として15.37質量部)に変更し、酸変性非塩素化ポリオレフィンの配合量を15.9質量部から4質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として0.82質量部)に変更し、イオン交換水の配合量を40.4質量部から45.4質量部に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(3)を得た。
(実施例4)
実施例1で用いたPUD−1の配合量を37質量部から43.9質量部(水性ポリウレタンの樹脂として15.37質量部)に変更し、酸変性非塩素化ポリオレフィンの配合量を15.9質量部から4質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として0.82質量部)に変更し、架橋剤の配合量を2.6質量部から5.2質量部(架橋剤として2.08質量部)に変更し、イオン交換水の配合量を40.4質量部から45.4質量部に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(4)を得た。
(実施例5)
実施例1で用いたPUD−1の配合量を37質量部から27.7質量部(水性ポリウレタンの樹脂として9.70質量部)に変更し、酸変性非塩素化ポリオレフィンの配合量を15.9質量部から32質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として6.56質量部)に変更し、イオン交換水の配合量を40.4質量部から33.6質量部に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(5)を得た。
(実施例6)
実施例1で用いたPUD−1の配合量を37質量部から27.7質量部(水性ポリウレタンの樹脂として9.70質量部)に変更し、酸変性非塩素化ポリオレフィンの配合量を15.9質量部から32質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として6.56質量部)に変更し、架橋剤の配合量を2.6質量部から5.2質量部(架橋剤として2.08質量部)に変更し、イオン交換水の配合量を40.4質量部から33.6質量部に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(6)を得た。
(比較例1)
製造例1で得られたPUD−1(不揮発分35質量%)46.1質量部(水性ポリウレタンの樹脂として16.14質量部)、架橋剤(日清紡ケミカル株式会社製「カルボジライト E−04」、カルボジイミド系架橋剤、不揮発分:40質量%)2.6質量部(架橋剤として1.04質量部))2.6質量部、マット剤(エボニックデグサ社製「ACEMATT 3300」、乾式法で製造され表面を有機処理されたシリカ粒子、平均粒子径:9.5μm)2.2質量部、ポリプロピレンワックス(Micro Powders社製「MICROMATTE 1213UVW」;溶融範囲150〜156℃)1質量部、ノニオン系界面活性剤(第一工業製薬株式会社製「ノイゲン EA−157」)0.1質量部、フッ素系界面活性剤(DIC株式会社製「メガファック F−444」)0.1質量部、粘弾性調整剤(サンノプコ株式会社製「SNシックナー 612NC」)0.7質量部及びイオン交換水47.2質量部を均一に混合して、水性樹脂組成物(R1)を得た。
(比較例2)
比較例1で用いた架橋剤の配合量を2.6質量部から5.2質量部(架橋剤として2.08質量部)に変更した以外は比較例1と同様に行い、水性樹脂組成物(R2)を得た。
(比較例3)
実施例1で用いたPUD−1の配合量を37質量部から18.5質量部(水性ポリウレタンの樹脂として6.48質量部)に変更し、酸変性非塩素化ポリオレフィンの配合量を15.9質量部から48.1質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として9.86質量部)に変更し、イオン交換水の配合量を40.4質量部から26.7質量部に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(R3)を得た。
(比較例4)
実施例1で用いたPUD−1の配合量を37質量部から18.5質量部(水性ポリウレタンの樹脂として6.48質量部)に変更し、酸変性非塩素化ポリオレフィンの配合量を15.9質量部から48.1質量部(酸変性非塩素化ポリオレフィンの樹脂として9.86質量部)に変更し、架橋剤の配合量を2.6質量部から5.2質量部(架橋剤として2.08質量部)に変更し、イオン交換水の配合量を40.4質量部から26.7質量部に変更した以外は実施例1と同様に行い、水性樹脂組成物(R4)を得た。
上記の実施例2〜6及び比較例1〜4で得られた水性樹脂組成物(2)〜(6)及び(R1)〜(R4)について、実施例1と同様に真空成形前後での光沢度の測定及びマット感の評価、剥離強度の測定及び密着性の評価を行った。各水性樹脂組成物の配合組成及び評価結果を表1に示す。
Figure 2016084400
表1に示した結果から、本発明の水性樹脂組成物である実施例1〜6の水性樹脂組成物(1)〜(6)を用いた例では、剥離強度が11.8N/15mm以上と高く、TPOシートに対して十分に高い密着性を有することが確認できた。また、真空成形前の光沢度が3.2以下、真空成形後の光沢度が2.5以下であり、優れたマット感を有することも確認できた。
一方、比較例1及び2は、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)を用いなかった例である。この比較例1では、剥離強度が9.6N/15mm、比較例2では、剥離強度が5.7N/15mmとTPOシートに対する密着性が低く、TPOシートから剥離しやすい問題があることが確認できた。
比較例3及び4は、水性ポリウレタン(A)と酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)との質量比率[(A)/(B)]が、55/45〜98/2の範囲外である(A)/(B)=40/60とした例である。比較例3では、真空成形前後の光沢度がそれぞれ4.6及び2.8であり、比較例4では、真空成形前後の光沢度がそれぞれ4.3及び2.7であることから、ともにマット感が不十分であることが確認できた。

Claims (8)

  1. ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)とを反応させて得られた水性ポリウレタン(A)、酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)、マット剤(C)及び架橋剤(D)を含有する水性樹脂組成物であって、前記水性ポリウレタン(A)と酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)との質量比率[(A)/(B)]が、55/45〜98/2の範囲であることを特徴とする水性樹脂組成物。
  2. 前記ポリオール(a1)が、カルボキシル基を有するポリオール及びポリカーボネートポリオールを含むものである請求項1記載の水性樹脂組成物。
  3. 前記ポリイソシアネート(a2)が、脂環式ポリイソシアネートを含むものである請求項1又は2記載の水性樹脂組成物。
  4. 前記酸変性非塩素化ポリオレフィン(B)が、不飽和カルボン酸又はその無水物で変性された非塩素化ポリオレフィンである請求項1〜3のいずれか1項記載の水性樹脂組成物。
  5. 前記架橋剤(D)が、カルボジイミド又はポリイソシアネートである請求項1〜4のいずれか1項記載の水性樹脂組成物。
  6. さらに、ポリオレフィンワックス(E)を含有する請求項1〜5のいずれか1項記載の水性樹脂組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項記載の水性樹脂組成物を含有することを特徴とする水性表面処理剤。
  8. 請求項1〜6のいずれか1項記載の水性樹脂組成物の塗膜を有することを特徴とする物品。
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