JP2018035227A - 塗料組成物及びそれから形成される塗膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硬化性シリコーンゴム成分100質量部と、ウイスカ20〜200質量部とを含む塗料組成物、及びそれから形成される塗膜が提供される。
【選択図】なし
Description
ウイスカ20〜200質量部と、
を含む、塗料組成物。
〔5〕 水中において空気保持能を有する、〔4〕に記載の塗膜。
〔4〕又は〔5〕に記載の塗膜と、空気バブル発生装置とを含む、摩擦抵抗低減システム。
本発明に係る塗料組成物は、硬化性シリコーンゴム成分と、フィラー(充填剤)としてのウイスカとを含む。ウイスカの含有量は、硬化性シリコーンゴム成分100質量部に対して20〜200質量部である。この塗料組成物は、船舶等の水中移動体の表面、とりわけ没水表面に適用される、水中移動体の表面と水との間に生じる摩擦抵抗を低減するための塗料として好適に用いることができる。
(1)硬化性シリコーン成分
硬化性シリコーン成分はバインダー成分であり、硬化性を示す。硬化性シリコーン成分を含む塗料組成物によれば、得られる硬化塗膜は、高い撥水性を示す表面を有することができる。硬化性シリコーン成分を含む塗料組成物から形成される硬化塗膜表面の水に対する接触角は、例えば、95°以上、さらには100°以上である。硬化塗膜にウイスカを含有させることにより、水に対する接触角が大きくなることが検討により明らかとなっている。ウイスカを含有する本発明に係る塗膜(硬化塗膜)の水に対する接触角は、例えば120°以上又は130°以上、さらには140°以上、なおさらには150°以上であり得る。本明細書において、水に対する接触角は、23℃の環境下において塗膜に1μLの蒸留水を滴下し、滴下から30秒経過後に測定される接触角である。
(R1)mSiXn (1)
(式中、R1は、メチル基、ビニル基又はフェニル基を表す。Xは、炭素数1〜5のアルコキシ基、メチルエチルケトオキシム基、プロペニルオキシ基又はアセトキシ基を表す。mは0又は1を表す。nは3又は4を表す。ただし、mが0のときnが4であり、mが1のときnが3である。)で表されるシラン化合物、すなわち、SiX4、(R1)1SiX3で表されるシラン化合物であることが好ましい。上記シラン化合物の縮合物は、好ましくは、その縮合数が2〜30であり、より好ましくは2〜15である。
(1)硬化反応形式が脱オキシムタイプの縮合反応(一液型、湿気硬化型、室温硬化型):KE−44、KE−45、KE−441、KE−445、KE−45−S等、
(2)硬化反応形式が脱アセトンタイプの縮合反応(一液型、湿気硬化型、室温硬化型):KE−347、KE−348、KE−3479、KE−3423、KE−3490、KE−3491、KE−3495等、
(3)硬化反応形式が脱酢酸タイプの縮合反応(一液型、湿気硬化型、室温硬化型):KE−41、KE−42、FE−123等、
(4)硬化反応形式が脱アルコールタイプの縮合反応(一液型、湿気硬化型、室温硬化型):KE−4890、KE−4895、KE−4896、KE−4897、KE−4898等、
(5)硬化反応形式が付加反応(一液型、加熱硬化型又は室温硬化型):KE−1820、KE−1825、KE−1830、FE−61等、
(6)硬化反応形式が脱アセトンタイプの縮合反応(二液型、湿気硬化型、室温硬化型):KE−200等、
(7)硬化反応形式が脱アルコールタイプの縮合反応(二液型、湿気硬化型、室温硬化型):KE−66、KE−108、KE−118、KE−119等、
(8)硬化反応形式が付加反応(二液型、加熱硬化型又は室温硬化型):KE−1031−A/B、KE−103、KE−106、KE−1282−A/B等。
本発明に係る塗料組成物は、フィラー(充填剤)としてウイスカを含む。本明細書において「ウイスカ」とは、外形形状として髭状(針状)に延びる部分(針状部)を有するフィラーをいう。好ましいウイスカの一例は、テトラポッド状フィラーである。テトラポッド状フィラーは、核部から互いに異なる方向に延びる4つの上記針状部を有する物体の粉体であり、典型的には、結晶体の粉末である。テトラポッド状フィラーの材質は特に制限されず、アルミナ、チタン酸カリウム、ウォラストナイト、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム等の無機酸化物;クロム、銅、鉄、ニッケル等の金属;炭化ケイ素、黒鉛、窒化ケイ素等の無機酸化物及び金属以外の無機物を挙げることができる。塗膜の撥水性等の観点から、テトラポッド状フィラーの材質は、好ましくは無機酸化物(例えば、酸化亜鉛等)である。
本発明に塗料組成物は、上記以外のその他の配合成分を必要に応じて含むことができる。その他の配合成分の具体例は、顔料(ウイスカ以外の充填剤)、溶剤、タレ止め剤、色分かれ防止剤、沈降防止剤、消泡剤、硬化促進剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、表面調整剤、粘度調整剤、レベリング剤、顔料分散剤、可塑剤、防腐剤、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、防汚剤等を含む。塗料組成物は、1種又は2種以上のその他の配合成分を含むことができる。
本発明に係る塗料組成物は、所定の配合成分及び必要に応じて添加される配合成分を、ペブルミル、ロールミル、サンドグラインドミル、高速ディスパー等の混合機を用いて混合することにより、調製することができる。例えば、硬化性シリコーンゴム成分として二液型のものを用いる場合等において、塗料組成物は、二液型であってもよい。
上記塗料組成物から形成される塗膜(硬化塗膜)は、水中において高い空気保持能を有することができる。塗膜が高い空気保持能を有する要因としては、ウイスカを含有させることにより表面粗度が大きくなり、これにより塗膜表面の撥水性や空気捕捉能が向上すること等が考えられる。塗膜の空気保持能は、簡略的には、後述する[実施例]の項で実施している方法で評価することができる。
本発明に係る摩擦抵抗低減システムは、水中を移動する際に受ける水中移動体と水との間の摩擦抵抗を低減するためのシステムであり、水中移動体(船舶等)の表面に設けられるべき上述の塗膜と、空気バブル発生装置とを含む。本発明に係る水中移動体は、その表面(典型的には、没水表面)に設けられた上述の塗膜を含むものであり、好ましくは、上記の摩擦抵抗低減システム、すなわち、上述の塗膜と空気バブル発生装置とを含む。
(1)塗料組成物の調製
表1又は表2に示される配合成分を、表1又は表2に示される配合比で、室温にてディスパーにより30分間混合撹拌して塗料組成物を調製した。表1及び表2に示される各配合成分の詳細は次のとおりである。なお、表1及び表2に示す配合量の単位は質量部であり、硬化性シリコーン成分の配合量は、硬化性シリコーン成分として使用した市販品に含まれる硬化性シリコーン成分量(有効成分の量;質量部)である。
〔2〕硬化性シリコーン成分2:脱オキシムタイプの湿気硬化型シリコーンゴム組成物(信越化学工業株式会社製「KE−45」、一液型、硬化性シリコーン成分の含有率:100質量%)、
〔3〕硬化性シリコーン成分3:脱オキシムタイプの湿気硬化型シリコーンゴム組成物(信越化学工業株式会社製「KE−441」、一液型、硬化性シリコーン成分の含有率:100質量%)、
〔4〕硬化性シリコーン成分4:脱オキシムタイプの湿気硬化型シリコーンゴム組成物(信越化学工業株式会社製「KE−445」、一液型、硬化性シリコーン成分の含有率:100質量%)、
〔5〕硬化性シリコーン成分5:脱オキシムタイプの湿気硬化型シリコーンゴム組成物(信越化学工業株式会社製「KE−45−S」、一液型、溶剤希釈タイプ、硬化性シリコーン成分の含有率:50質量%)、
〔6〕ウイスカ1:酸化亜鉛からなるテトラポッド状単結晶体粉末(パナソニック社製「パナテトラ」、平均繊維長(針状部分):約10μm)、
〔7〕ウイスカ2:ホウ酸アルミニウムからなる針状フィラー(四国化成工業株式会社製「アルボレックス M−20タイプ」、平均繊維長:約20μm)、
〔8〕シリコーンオイル1:信越化学工業株式会社製「KF−50 300CS」、
〔9〕シリコーンオイル2:信越化学工業株式会社製「KF−414」。
表1又は表2に示される塗料組成物を、長さ70mm×幅20mmのガラス板に乾燥硬化後の膜厚が約200μmになるように塗布し、室温で18時間静置することにより乾燥硬化させて硬化塗膜を有するガラス板を作製した。この硬化塗膜は、空気中においては白色を呈している(目視)。
B:水中浸漬された硬化塗膜の透明化が不十分であり、少し白色を呈している、
C:水中浸漬された硬化塗膜が、空気中と同程度の白色を呈している。
表1又は表2に示される塗料組成物を、ガラス板上に乾燥硬化後の膜厚が約200μm、約700μm又は約1000μmになるように塗布し、室温で24時間静置することにより乾燥硬化させて硬化塗膜を形成した。得られた硬化塗膜の塗膜状態について目視評価を行った。評価基準は次のとおりである。結果を表1又は表2に示す。
B:わずかなクラックが発生している、
C:大きなクラックが発生している。
Claims (7)
- 硬化性シリコーンゴム成分100質量部と、
ウイスカ20〜200質量部と、
を含む、塗料組成物。 - 前記ウイスカは、テトラポッド状又は針状である、請求項1に記載の塗料組成物。
- 気体発生能を有する成分をさらに含む、請求項1又は2に記載の塗料組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の塗料組成物から形成される塗膜。
- 水中において空気保持能を有する、請求項4に記載の塗膜。
- 水中移動体と水との間の摩擦抵抗を低減するためのシステムであって、
請求項4又は5に記載の塗膜と、空気バブル発生装置とを含む、摩擦抵抗低減システム。 - 請求項4又は5に記載の塗膜と、空気バブル発生装置とを含む、水中移動体。
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