JP2017141371A - 塗料組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】低汚染化塗料で塗装された旧膜にも良好な付着性を有する二液型塗料組成物を提供すること。【解決手段】樹脂成分（ａ−１）および有機溶剤（ａ−２）を含むＡ成分と、ポリイソシアネート化合物（ｂ）を含むＢ成分からなる二液型の塗料組成物であって、Ａ成分またはＢ成分は顔料を含んでもよく、樹脂成分（ａ−１）が、アミノ基含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマーおよびその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−１）並びにアミノ基非含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマーおよびその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−２）を共に含むものであり、該アミノ基含有重合性不飽和モノマーの使用量が、アクリルポリオール（Ａ−１）及びアクリルポリオール（Ａ−２）の固形分合計１００質量部を基準として０重量部を超え３質量部未満の範囲内にある塗料組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、低汚染性塗膜の塗替え補修後に当該塗膜との付着性を確保するのに適する塗料組成物に関する。

一般に塗膜は野外で長期間の暴露により雨などの影響により塗膜表面が汚れ、外観が悪くなる。

かかる問題点を解決すべく、近年は、低汚染化剤を配合した塗料、いわゆる低汚染塗料が主流となっている。

特許文献１には、低汚染化剤として塗料中に特定のオルガノシリケートおよび／又はその縮合物を配合することが記載されている。

そして特許文献１には、記載の塗料から形成された塗膜は、その塗膜表面層又はその近傍に、オルガノシリケート又はその縮合物成分の多い層で形成されかつ該オルガノシリケート又はその縮合物は雨水等により加水分解し、高分子量化（縮合）するので塗膜が形成された初期の段階から油性の汚染物質の付着し難く、付着したとしても雨水などで洗い流してしまうという性質（低汚染性）及び耐久性に優れた効果を発揮することが記載されている。

また、特許文献２においては弱溶剤形の低汚染性を有する塗料組成物が提案されている。

特許文献２の記載によれば、官能基としてアミノ基及び水酸基を有するシリコーン変性分散型樹脂、イソシアネート化合物及び特定のオルガノシリケート化合物を含むことで、塗装作業性が良好であり、低汚染性塗膜を形成する弱溶剤可溶形の塗料組成物が得られるというものである。

しかしながら上記特許文献１および２記載の塗料組成物から形成された塗膜は、低汚染性を発現するためにオルガノシリケート又はその縮合部成分により塗膜表面層が覆われており、塗替え補修後に当該塗膜と塗替え補修で形成された塗膜との付着性が十分に発揮されない場合がある。

そもそもオルガノシリケート化合物および／又はその縮合物を含む低汚染塗料は塗膜形成時にオルガノシリケート化合物が塗膜表層に移行することで塗膜表面を親水性にし、汚染物質を付着しにくくし、付着した場合でも降雨等の水滴とともに洗い流してしまうという塗膜になると考察されており、塗替え補修後に低汚染性塗膜と塗替え補修で形成された塗膜との付着性を十分に確保することは極めて困難である。

国際公開第１９９４／０６８７０号公報 特開第２００１−１９２６２１号公報

本発明は、低汚染性塗膜の塗替え補修後に当該塗膜（旧塗膜）との付着性を確保するのに適する塗料組成物を提供することにある。

本発明者は上記した課題に対して誠意検討した結果、塗料組成物を形成する樹脂に、特定量のアミノ基を含ませることにより、旧塗膜との付着性が向上することを見出し、本発明に到達した。

即ち本発明は、樹脂成分（ａ−１）および有機溶剤（ａ−２）を含むＡ成分と、ポリイソシアネート化合物（ｂ）を含むＢ成分からなる二液形の塗料組成物であって、前記Ａ成分またはＢ成分は顔料を含んでもよく、前記樹脂成分（ａ−１）がその成分の一部として、アミノ基を含有するアクリルポリオールを含むものであり、前記アクリルポリオールが、アミノ基含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマーおよびその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−１）並びにアミノ基非含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマーおよびその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−２）を共に含むものであり、該アミノ基含有重合性不飽和モノマーの使用量が、アクリルポリオール（Ａ−１）及びアクリルポリオール（Ａ−２）の固形分合計１００質量部を基準として０重量部を超え３質量部未満の範囲内にある塗料組成物を提供する。

また、前記有機溶剤（ａ−２）は脂肪族炭化水素系溶剤であることが好ましい。

本発明の塗料組成物は、低汚染性塗膜の塗替え補修後に当該塗膜（旧塗膜）との付着性が十分に確保されており、加えて旧塗膜が低汚染性塗膜以外の一般的な塗膜であった場合においても良好な付着性を有することができるものである。

本発明は、Ａ成分とＢ成分を塗装前に混合して得られる二液形の塗料組成物である。

まず、Ａ成分について説明する。

本発明において、Ａ成分に含まれる樹脂成分（ａ−１）は、その成分の一部としてアミノ基含有アクリルポリオールを含む。アミノ基および水酸基を共に含むことにより、本発明塗料組成物を低汚染性塗膜であっても良好な付着性を有することができる。

かかるアミノ基含有アクリルポリオール（ａ−１）は、アミノ基含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマー並びにその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−１）並びにアミノ基非含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマー並びにその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−２）を共に含むものである。

その製造方法は特に制限されるものではなく、アゾ化合物や過酸化物を開始剤に用いたラジカル重合法など定法により製造してもよいし、又は市販品等を使用することも可能である。

アミノ基含有重合性不飽和モノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等が挙げられ、これらは単独又は２種以上組み合わせて使用してもよい。

水酸基含有重合性不飽和モノマーとしては、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、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸と炭素数２〜８の２価アルコールとのモノエステル化物、該（メタ）アクリル酸と炭素数２〜８の２価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アリルアルコ−ル、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する（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。

その他の重合性不飽和モノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−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、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート（ラウリル（メタ）アクリレート）、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル（メタ）アクリレート等のアルキル基を有するアルキル（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香環含有重合性不飽和モノマー；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）ア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を有する重合性不飽和モノマー；パーフルオロブチルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート等のパーフルオロアルキル（メタ）アクリレート；フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー；マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー；Ｎ−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、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重合性不飽和モノマー；（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド等の含窒素重合性不飽和モノマー；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、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー；Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシプロピル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシプロピル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメトキシ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールモノアルコキシ（メタ）アクリレート等のアルコキシ基含有重合性不飽和モノマー；アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、４〜７個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン（例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン）等のカルボニル基含有重合性不飽和モノマー等が挙げられ、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。

本発明においては上記アミノ基含有重合性不飽和モノマーの使用量が、アクリルポリオール（Ａ−１）及びアクリルポリオール（Ａ−２）の固形分合計１００質量部を基準として０重量部を超え３質量部未満の範囲内にあることを特徴としている。

該アミノ基含有重合性不飽和モノマーの使用量がアクリルポリオール（Ａ−１）及びアクリルポリオール（Ａ−２）の合計固形分に対して０質量部では、塗り重ね時付着性が不十分であり、一方３質量部を超えても性能が向上せず、コストの観点より、好ましくない。

本発明において樹脂成分（ａ−１）はアミノ基含有アクリルポリオール、に加えて、（ａ−１）以外のアクリル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂等の併用樹脂を必要に応じて含むことができる。

本発明において、Ａ成分に含まれる有機溶剤（ａ−２）は、例えばミネラルターペン・ミネラルスピリットなどの脂肪族炭化水素系溶剤；ｎ−ブタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロブタンなどの炭化水素溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤；メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；ｎ−ブチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系溶剤；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶剤；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン系溶剤等の従来公知の溶剤も挙げることができるが、脂肪族炭化水素系溶剤いわゆる弱溶剤が好ましい。

弱溶剤とは当該分野でよく用いられる用語であって、一般的には溶解力の弱い溶剤を意味するものであり厳密に定義されるものではないが、労働安全衛生法による有機溶剤の分類において、第３種有機溶剤とされているものであることができる。

その具体例としては、例えば、ガソリン、灯油、コールタールナフサ（ソルベントナフサを含む）、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレピン油、ミネラルスピリット（ミネラルシンナー、ペトロリウムスピリット、ホワイトスピリットおよびミネラルターペンを含む）を挙げることができ、これらは単独でまたは２種以上組み合わせたものであってもよく、労働安全衛生法における第１種有機溶剤、第２種有機溶剤を５質量％以下で含んだものであっても良い。

次に、Ｂ成分について説明する。

本発明においてＢ成分に含まれるポリイソシアネート化合物（ｂ）としては、１分子中に遊離のイソシアネート基を２個以上有する化合物であり、従来公知のものを制限なく使用することができる。例えば、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物及びこれらポリイソシアネート化合物の誘導体等を挙げることができる。

ポリイソシアネート化合物の誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネート化合物のダイマー、トリマー、ビュウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトジオン、ウレトイミン、イソシアヌレート、オキサジアジントリオン、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート（クルードＭＤＩ、ポリメリックＭＤＩ）、クルードＴＤＩ等を挙げることができる。これらポリイソシアネート化合物及びその誘導体は単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせたものであってもよい。

本発明の塗料組成物において、上記Ａ成分及びＢ成分は別個に保管され、両者を塗装業者が塗装前に混合して得られるものである。

Ａ成分及びＢ成分の使用割合は、適宜調整されるものであるが、Ａ成分に含まれる樹脂成分の水酸基１当量に対し、Ｂ成分に含まれるポリイソシアネート化合物（ｂ）のイソシアネート基の当量比が０．３〜２．０、好ましくは０．５〜１．５の範囲内にあることが望ましい。

また、本発明の塗料組成物は顔料を含むことができる。

本発明の塗料組成物に用いられる顔料としては、従来公知のものを制限なく使用することができ、例えば、チタン白、亜鉛華などの白色顔料；シアニンブルー、インダスレンブルーなどの青色顔料；シアニングリーン、緑青などの緑色顔料；アゾ系やキナクリドン系などの有機赤色顔料、ベンガラなどの赤色顔料；ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、イソインドリン系及びキノフタロン系などの有機黄色顔料、チタンイエロー、黄鉛などの黄色顔料；カーボンブラック、黒鉛、松煙などの黒色顔料；アルミニウム粉、銅粉、ニッケル粉、酸化チタン被覆マイカ粉、酸化鉄被覆マイカ粉及び光輝性グラファイトなどの光輝性顔料；タルク、クレー、カオリン、バリタ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、アルミナホワイト等の体質顔料などを挙げることができ、目的の塗色に応じて適宜１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

また、本発明の塗料組成物を艶消し塗膜にする場合には、必要に応じて、顔料分に艶消し剤を含ませることができる。

本発明の塗料組成物は、以上に述べた樹脂成分（ａ−１）、有機溶剤（ａ−２）、ポリイソシアネート化合物（ｂ）を含むものであり、それ以外に、顔料、硬化触媒、防カビ剤、沈降防止剤、顔料分散剤、消泡剤、塗面調整剤の添加剤等を必要に応じて配合することができる。

本発明の塗料組成物が適用される被塗面としては、金属素材面に低汚染性塗膜が塗装されている旧塗膜上などが挙げられるが、金属素材面、コンクリート、モルタル、スレート、スレート瓦等のアルカリ性を有する基材、窯業系建材、プラスチックなどの素材面に塗装されてなる低汚染性塗膜以外の一般的な旧塗膜面などにも塗装が可能である。

塗装物の用途としては特に制限されるものではないが、建築物、構造物の外壁に適している。

本発明の塗料組成物の塗装は、適正粘度に希釈した後、スプレー塗り、ローラー塗り、刷毛塗り、流し塗り等の公知の手段で行うことができ、一般に３０〜４００ｇ／ｍ^２、好ましくは５０〜２５０ｇ／ｍ^２の塗布量で塗装することができる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、下記例中の「部」および「％」はそれぞれ「質量部」および「質量％」を意味する。

樹脂製造例１
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた製造フラスコに「スワゾール１５００」３０部を仕込み、１１５℃まで昇温し、窒素気流中攪拌混合しながらヒドロキシエチルメタクリレート１０部、メタクリル酸２部、ｉ−ブチルアクリレート５０部、スチレン３５．２部、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート２．８部のモノマー混合液を３時間かけて滴下し、定法により合成したのち、スワゾール１５００にて不揮発分を５０％に調整した。

樹脂製造例２
ｉ−ブチルアクリレート５１部、スチレン３６．５部、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート０．５部に変更した以外は製造例１と同様に製造した。

樹脂比較例
ｉ−ブチルアクリレート５１．５部、スチレン３６．５部、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート０．０部に変更した以外は製造例１と同様に製造した。

Ａ成分製造例１
樹脂製造例１を２００部、二酸化チタン１００部、スワゾール１５００が２５部から成るＡ成分を作成した。

Ａ成分製造例２
樹脂製造例１を樹脂製造例２に変更した以外は、塗料製造例１と同様に製造した。

Ａ成分比較例
樹脂製造例１を樹脂比較例に変更した以外は、塗料製造例１と同様に製造した。

Ｂ成分製造例
ポリイソシアネートであるデュラネートＴＳＳ１００を１７部、スワゾール１５００が２３部からなるＢ成分を製造した。

実施例１
Ａ成分製造例１とＢ成分製造例をイソシアネート基と水酸基の当量比で１．０となるよう混合し、低汚染性塗膜が塗装された基材に１００ｇ／ｍ^２となるように塗装した。

実施例２
Ａ成分製造例２とＢ成分製造例をイソシアネート基と水酸基の当量比で１．０となるよう混合し、低汚染性塗膜が塗装された基材に１００ｇ／ｍ^２となるように塗装した。

比較例
Ａ成分製造例２とＢ成分製造例をイソシアネート基と水酸基の当量比で１．０となるよう混合し、低汚染性塗膜が塗装された基材に１００ｇ／ｍ^２となるように塗装した。

塗装後、室温にて７日間養生したのち、カッターナイフを用い互いに３０度の角度で交差する長さ４０ｍｍの切り傷をつけ、カット部上に粘着テープを張り付け、密着させたのち、瞬間的に引きはがし、剥がれ程度を評価した。
◎：剥がれなし
○：カット部周辺に一部剥がれあり
△：半分程度の剥がれあり
×：全面剥がれ

実施例１の評価結果は◎であり、実施例２と比較例の評価結果は○であった。

同様の塗板を作成し、水道水に６０℃で１０日間浸漬したのち、同様に評価した。

実施例１および実施例２の評価結果は○、比較例の評価結果は×であった。

Claims (2)

1. 樹脂成分（ａ−１）および有機溶剤（ａ−２）を含むＡ成分と、ポリイソシアネート化合物（ｂ）を含むＢ成分からなる二液形の塗料組成物であって、
   前記Ａ成分またはＢ成分は顔料を含んでもよく、
   前記樹脂成分（ａ−１）がその成分の一部として、アミノ基を含有するアクリルポリオールを含むものであり、
   前記アクリルポリオールが、アミノ基含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマーおよびその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−１）並びにアミノ基非含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマーおよびその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするアクリルポリオール（Ａ−２）を共に含むものであり、
   該アミノ基含有重合性不飽和モノマーの使用量が、アクリルポリオール（Ａ−１）及びアクリルポリオール（Ａ−２）の固形分合計１００質量部を基準として０質量部を超え３質量部未満の範囲内にある塗料組成物。
2. 前記有機溶剤（ａ−２）は脂肪族炭化水素系溶剤であることを特徴とする請求項１に記載の塗料組成物。