JP2016204644A - 二液硬化型塗料組成物および塗膜 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
水を含有するA液と、トリアルコキシシランを含有するB液とを含有し、前記A液および/または前記B液は、シリコーンオイルを含有し、前記A液および/または前記B液は、オキシアルキレン基を含有するオキシアルキレン基含有基により変性されたオキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイルを含有することを特徴とする、二液硬化型塗料組成物。
[2]
前記オキシアルキレン基が、ポリオキシエチレンであることを特徴とする、上記[1]に記載の二液硬化型塗料組成物。
[3]
前記シリコーンオイルおよび前記オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイルは、ともに前記A液に含有されていることを特徴とする、上記[1]または[2]に記載の二液硬化型塗料組成物。
[4]
前記シリコーンオイルの25℃における動粘度が、500mm2/s以上であることを特徴とする、上記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の二液硬化型塗料組成物。
[5]
前記B液が、アルコキシ基含有シロキサンオリゴマーをさらに含有することを特徴とする、上記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の二液硬化型塗料組成物。
[6]
上記[1]〜[5]のいずれか一項に記載の二液硬化型塗料組成物におけるA液とB液とを混合して塗料組成物を調製し、前記塗料組成物を対象物に塗布して硬化させることにより得られることを特徴とする、塗膜である。
二液硬化型塗料組成物は、塗膜を形成するための二液硬化型塗料組成物であって、A液と、B液とをそれぞれ調製して、A液およびB液を使用時に配合する二液硬化型塗料組成物として用意される。二液硬化型塗料組成物は、水を含有するA液と、トリアルコキシシランを含有するB液とを含有する。
2−1.水
水は、トリアルコキシシランの加水分解に役するために、A液に配合されている。
シリコーンオイルは、塗膜に非粘着性および撥水性を付与する成分である。シリコーンオイルは、直鎖状の主鎖を有し、例えば、ポリシロキサンの繰り返し構造(−(SiO)n−)を有する。シリコーンオイルとしては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサンなどのストレートシリコーンオイル(未変性シリコーンオイル)などが挙げられる。また、シリコーンオイルとしては、ストレートシリコーンオイル以外に、主鎖の末端および/または側鎖がアルキル基、アルケニル基(ビニル基を含む)、アルキニル基、フェニル基、イオン性基などで変性された変性シリコーンオイルも挙げられる。イオン性基としては、例えば、メルカプト基などのアニオン性基、例えば、アミノ基などのカチオン性基などが挙げられる。
オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイルは、二液硬化型塗料組成物、さらには、塗膜においてシリコーンオイルを均一に分散させるための界面活性剤(分散剤)である。
:式(1)
R1〜R5における1価の炭化水素基としては、好ましくは、メチルなどのアルキル基、フェニルなどのアリール基が挙げられ、より好ましくは、アルキル基、さらに好ましくは、メチルが挙げられる。
:式(2)
R6で示される、イミノ基を有していてもよい2価の炭化水素基としては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレンなどの、炭素数1以上、6以下のアルキレン基などの、直鎖状の2価の炭化水素基が挙げられる。直鎖状の2価の炭化水素基としては、好ましくは、プロピレンが挙げられる。2価の炭化水素基が有していてもよいイミノ基は、例えば、直鎖状の2価の炭化水素基の途中に介在している。また、2価の炭化水素基における水素原子は、例えば、ヒドロキシル基(−OH)、アミノ基(−NH2)などの置換基によって置換されていてもよい。
:式(3)
オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイルとしては、例えば、特開2001−39819号公報、例えば、J. Jpn. Soc. Colour Mater.,85[5],201−207(2012)、例えば、信越化学工業社カタログ「反応性・非反応性 変性シリコーンオイル(2013年12月発行)」、例えば、東レダウコーニング社カタログ「樹脂改質用シリコーン(2008年10月発行)」に記載のものが挙げられる。
A液は、例えば、顔料、湿潤剤、充填剤をさらに含有することもできる。
3−1.トリアルコキシシラン
トリアルコキシシランは、3官能性のシラン化合物であって、二液硬化型塗料組成物における硬化塗膜におけるバインダーを形成するモノマー成分として、B液に含有されている。トリアルコキシシランとしては、例えば、アルキルトリアルコキシシラン、アルケニルトリアルコキシシラン、アリールトリアルコキシシランが挙げられる。
B液は、好ましくは、触媒、アルコール、アルコキシ基含有シロキサンオリゴマーをさらに含有する。
B液は、好ましくは、シラン化合物として、トリアルコキシシラン(3官能性のシラン化合物)を含有し、ジアルコキシシラン(2官能性のシラン化合物)、および/または、テトラアルコキシシラン(4官能性のシラン化合物)を実質的に含有しない。換言すると、B液は、本発明の効果を阻害しない程度に、ジアルコキシシランおよび/またはテトラアルコキシシランを微量含有していてもよい。ジアルコキシシランおよび/またはテトラアルコキシシランは、トリアルコキシシランの不純物として含有されていてもよい。具体的には、B液は、ジアルコキシシランの含有を、トリアルコキシシラン100質量部に対して、例えば、1質量部以下、好ましくは、0.1質量部以下、より好ましくは、0.01質量部以下の含有割合で、許容する。また、B液は、テトラアルコキシシランの含有を、トリアルコキシシラン100質量部に対して、例えば、1質量部以下、好ましくは、0.1質量部以下、より好ましくは、0.01質量部以下の含有割合で、許容する。
そして、二液硬化型塗料組成物を用意するには、A液と、B液とをそれぞれ調製する。
上記した二液硬化型塗料組成物から得られる塗膜は、高い非粘着性および良好な外観を有する。そのため、対象物に、高い非粘着性および良好な外観を付与することができる。
上記した一実施形態では、塗膜を単層で形成しているが、塗膜を複数層として形成することができる。例えば、まず、第1の二液硬化型塗料組成物(ベース層用二液硬化型塗料組成物)を対象物に塗布してベース層を調製し、続いて、ベース層の上に、第2の二液硬化型塗料組成物(トップ層用二液硬化型塗料組成物)を塗布してトップ層を調製する。これによって、ベース層およびトップ層からなる塗膜を形成することもできる。その後、塗膜を乾燥および焼成する。
・KF−96−10cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):10mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−50cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):50mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−100cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):100mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−300cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):300mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−500cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):500mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−1000cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):1,000mm2/s、信越化学工業社1製
・KF−96−1万cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):10,000mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−10万cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):100,000mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−50万cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):500,000mm2/s、信越化学工業社製
・KF−96−100万cs:ポリジメチルシロキサン、動粘度(25℃):1,000,000mm2/s、信越化学工業社製
(オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル)
・KF−889:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖両末端変性型)、信越化学工業社製
・KF−6012:オキシエチレン・オキシプロピレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、信越化学工業社製
・KF−6016:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、信越化学工業社製
・KF−6017:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、信越化学工業社製
・KF−352A:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、信越化学工業社製
・KF−353:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、信越化学工業社製
・KF−6004:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(両末端変性型)、信越化学工業社製
・KF−6020:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、信越化学工業社製
・BY16−201:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(両末端変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・SF8427:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(両末端変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・SF8428:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・FZ−2162:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・501W:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・L−7001:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・FZ−2110:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・L−7002:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・SH8400:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性型)、東レ・ダウコーニング社製
・FZ−2203:オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイル(ABn型)、東レ・ダウコーニング社製
・KF−6028:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(分岐鎖変性型)、信越化学工業社製
・KF−6038:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性・アルキル共変性型、ジメチルシロキサン分岐状)、信越化学工業社製
・KF−6048:オキシエチレン基含有基変性シリコーンオイル(側鎖変性・アルキル共変性型、ジメチルシロキサン直鎖型)、信越化学工業社製
(顔料)
・42−303A:顔料、Cu(Cr,Mn)2O4、平均粒子径:0.8μm、東罐マテリアル・テクノロジー社製
・42−250A:顔料、CoAl2O4、平均粒子径:0.8μm、東罐マテリアルテクノロジー社製
・CR−50:顔料、TiO2、平均粒子径:0.25μm、石原産業社製
・TSY−155:顔料、α−FeOOH、平均粒子径:0.6μm、戸田工業社製
・Iriodin163:パールマイカ顔料、平均粒子径:20〜180μm、メルク社製
(湿潤剤)
・2−プロパノール:和光純薬工業社製
(充填剤)
・スノーテックス O−40:コロイダルシリカ懸濁液(平均粒子径:20〜25nm)、pH:3、シリカ含量:40.5質量%、日産化学社製
・スノーテックス O:コロイダルシリカ懸濁液(平均粒子径:10〜15nm)、pH:3、シリカ含有量20.4質量%、日産化学社製
(トリアルコキシシラン)
・メチルトリメトキシシラン:和光純薬工業社製
(アルコール)
・メタノール:和光純薬工業社製
(触媒)
・酢酸:和光純薬工業製
(アルコキシ基含有シロキサンオリゴマー)
・X−40−9250:メチル系シリコーンアルコキシオリゴマー、信越化学工業社製
ポリプロピレン容器に、水を22.6部、2−プロパノールを23.4部、KF−889を0.4部、KF−96−10csを0.7部、42−303Aを9.6部、および、スノーテックスO−40を21.3部、配合し、ディスパー(T.K.HOMODISPER、プライミックス社製)を用いて30分間攪拌した。続いて、A液をビーズミル(DISPERMAT、VMA−GETZMANN GMBA製)を用いて30分間、さらに分散して、A液78.0部を調製した。
A液およびB液のそれぞれにおける各成分を、表1〜表5、表7〜表11に従って変更した以外は、実施例1と同様にして、塗料組成物を調製し、続いて、塗膜を作製した。
まず、表3の記載の実施例18の処方に従って、ベース層用塗料組成物を調製した。別途、表6に記載の実施例32に記載の処方に従って、トップ層用塗料組成物を調製した。
トップ層用塗料組成物、および、ベース層用塗料組成物の処方を表6に従って変更した以外は、実施例32と同様に処理して、塗膜を作製した。
各実施例および各比較例の塗膜について、以下の項目を評価した。その結果を表1〜表11に記載する。
塗膜を目視で観察して、塗膜の外観(平滑性)を、以下の基準に従って、評価した。
(1) テープ剥離法
テープ剥離法で、塗膜の非粘着性(剥離性)を評価した。
◎:布粘着テープを塗膜からほとんど力を与えずに剥離できた。
○:布粘着テープを塗膜から僅かな力で剥離できた。
△:布粘着テープを塗膜から中程度の力で剥離できた。
×:布粘着テープを塗膜から大きな力でしか剥離できなかった。
(i) 摺動試験前のテープの剥離強度
180度引き剥がし法(JIS Z 0237:2009年、方法4)に準拠して、塗膜の非粘着性(剥離性)を評価した。
大平理科工業社製のRUBBING TESTERを用いて、羊毛フェルトを1kgの荷重で塗膜に対して押し付けて、摺動試験を実施した。具体的には、摺動回数5,000回後の非粘着性を、上記した180度引き剥がし法における剥離強度を測定した。
上記した「2. 非粘着性(剥離性)(1) テープ剥離法」と同様の試験で、試験後のテープに付着している塗膜を目視で観察して、塗膜の強度(堅牢性)を、以下の基準に従って、評価した。
Claims (6)
- 水を含有するA液と、トリアルコキシシランを含有するB液とを含有し、
前記A液および/または前記B液は、シリコーンオイルを含有し、
前記A液および/または前記B液は、オキシアルキレン基を含有するオキシアルキレン基含有基により変性されたオキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイルを含有することを特徴とする、二液硬化型塗料組成物。 - 前記オキシアルキレン基が、ポリオキシエチレンであることを特徴とする、請求項1に記載の二液硬化型塗料組成物。
- 前記シリコーンオイルおよび前記オキシアルキレン基含有基変性シリコーンオイルは、ともに前記A液に含有されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の二液硬化型塗料組成物。
- 前記シリコーンオイルの25℃における動粘度が、500mm2/s以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の二液硬化型塗料組成物。
- 前記B液が、アルコキシ基含有シロキサンオリゴマーをさらに含有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の二液硬化型塗料組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の二液硬化型塗料組成物におけるA液とB液とを混合して塗料組成物を調製し、前記塗料組成物を対象物に塗布して硬化させることにより得られることを特徴とする、塗膜。
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