JP2018145371A - 水性樹脂組成物、コーティング剤、及び該コーティング剤の塗膜を有する物品。 - Google Patents
水性樹脂組成物、コーティング剤、及び該コーティング剤の塗膜を有する物品。 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ポリウレタンを複合化した材料の塗膜は、高耐候性に加え、耐クラック性に優れ、高伸度で基材追従性を有しているが、高度な耐久性が要求される場合には硬化剤を使用することが必須で、作業性に劣る点が指摘されていた。
FOXの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・
(Tg:求めるべきガラス転移温度、W1:成分1の重量分率、Tg1:成分1のホモポリマーのガラス転移温度)
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度4mg/mLのテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の単分散ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、メチルトリメトキシシラン(以下、「MTMS」と略記する。)1,421質量部を仕込んで、60℃まで昇温した。次いで、前記反応容器中にiso−プロピルアシッドホスフェート(SC有機化学株式会社製「Phoslex A−3」)0.17質量部と脱イオン水207質量部との混合物を5分間で滴下した後、80℃の温度で4時間撹拌して加水分解縮合反応させた。
上記の加水分解縮合反応によって得られた縮合物を、温度40〜60℃及び40〜1.3kPaの減圧下(メタノールの留去開始時の減圧条件が40kPaで、最終的に1.3kPaとなるまで減圧する条件をいう。以下、同様。)で蒸留し前記反応過程で生成したメタノール及び水を除去することによって、数平均分子量1,000のMTMSの縮合物(a3’−1)を含有する液(有効成分70質量%)1,000質量部を得た。
なお、前記有効成分とは、MTMS等のシランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(質量部)を、縮合反応後の実収量(質量部)で除した値〔シランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(質量部)/縮合反応後の実収量(質量部)〕により算出したものである。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(以下、「PnP」と略記する。)125質量部、フェニルトリメトキシシラン(以下、「PTMS」と略記する。)168質量部及びジメチルジメトキシシラン(以下、「DMDMS」と略記する。)102質量部を仕込んで、80℃まで昇温した。
次いで、同温度でメチルメタクリレート(以下、「MMA」と略記する。)38質量部、ブチルメタクリレート(以下、「BMA」と略記する。)24質量部、ブチルアクリレート(以下、「BA」と略記する。)36質量部、アクリル酸(以下、「AA」と略記する。)24質量部、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(以下、「MPTS」と略記する。)4質量部、PnP 54質量部及びtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(以下、「TBPEH」と略記する。)6質量部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下し、滴下終了後、更に同温度で2時間反応させてカルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が10,200のビニル重合体(a2−1)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、iso−プロピルアシッドホスフェート(SC有機化学株式会社製「Phoslex A−3」)2.7質量部と脱イオン水76質量部との混合物を、5分間で滴下し、更に同温度で1時間攪拌して加水分解縮合反応させることで、ビニル重合体(a2−1)の有する加水分解性シリル基と、前記PTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンの有する加水分解性シリル基及びシラノール基とが結合した複合樹脂中間体(A’’−1)を含有する液を得た。
次いで、前記複合樹脂中間体(A’’−1)を含有する液と合成例1で得られたMTMSの縮合物(a3’−1)を含有する液(有効成分70質量%)291質量部とを混合し、更に、脱イオン水49質量部を添加して同温度で16時間撹拌し、加水分解縮合反応させることによって、前記複合樹脂中間体(A’’−1)とMTMSの縮合物(a3’−1)とが結合したポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液1,000質量部(不揮発分50質量%)を得た。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG−2000」)158質量部、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と略記する。)66質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、ジメチロールプロピオン酸(以下、「DMPA」と略記する。)13質量部、ネオペンチルグリコール(以下、「NPG」と略記する。)5質量部、及びメチルエチルケトン(以下、「MEK」と略記する。)121質量部を、前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(以下、「APTES」と略記する。)30質量部、及びイソプロピルアルコール(以下、「IPA」と略記する。)285質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,400のポリウレタン(a1−1)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1−1)の有機溶剤溶液の全量と前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液158質量部とを混合し、攪拌下80℃で1時間、加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1−1)が有する加水分解性シリル基と、前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、この液とトリエチルアミン(以下、「TEA」と略記する。)10質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、300〜10mmHgの減圧下で、40〜60℃の条件で4時間蒸留し、生成したメタノールや有機溶媒及び水を除去することで、不揮発分が35質量%のポリシロキサン複合樹脂(A−1)の水分散体1,000質量部を得た。このポリシロキサン複合樹脂(A−1)における質量比[(a2)/(a1)]は、6/77であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、1,6−ヘキサンジオール骨格を有する数平均分子量2000のポリカーボネートポリオール(宇部興産株式会社製「UH−200」)123質量部、IPDI 50質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10質量部、NPG 4質量部、及びMEK 94質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23質量部、及びIPA 221質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,300のポリウレタン(a1−2)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1−2)の有機溶剤溶液の全量と前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液279部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1−2)が有する加水分解性シリル基と、前記複合樹脂中間体(A’−1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、この液とTEA 14質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%のポリシロキサン複合樹脂(A−2)の水分散体1,000質量部を得た。このポリシロキサン複合樹脂(A−2)における質量比[(a2)/(a1)]は、10/60であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG−2000」)61質量部、IPDI 26質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 5質量部、NPG 2質量部、及びMEK 47質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 12質量部、及びIPA 110質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1−3)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1−3)の有機溶剤溶液の全量と前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液489部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1−3)が有する加水分解性シリル基と、前記複合樹脂中間体(A’−1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、この液とTEA 16質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水560質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%のポリシロキサン複合樹脂(A−3)の水分散体1,000質量部を得た。このポリシロキサン複合樹脂(A−3)における質量比[(a2)/(a1)]は、17/30であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG−2000」)122質量部、IPDI 51質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 10質量部、NPG 4質量部、及びMEK 94質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 23質量部、及びIPA 221質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1−4)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1−4)の有機溶剤溶液の全量と前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液279部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1−4)が有する加水分解性シリル基と、前記複合樹脂中間体(A’−1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、この液とTEA 14質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%のポリシロキサン複合樹脂(A−4)の水分散体1,000質量部を得た。このポリシロキサン複合樹脂(A−4)における質量比[(a2)/(a1)]は、10/60であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG−2000」)171質量部、IPDI 72質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 14質量部、NPG 5質量部、及びMEK 132質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 33質量部、及びIPA 309質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,500のポリウレタン(a1−5)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1−5)の有機溶剤溶液の全量と前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液112部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1−5)が有する加水分解性シリル基と、前記複合樹脂中間体(A’−1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、この液とTEA 12質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%のポリシロキサン複合樹脂(A−5)の水分散体1,000質量部を得た。このポリシロキサン複合樹脂(A−5)における質量比[(a2)/(a1)]は、4/84であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学株式会社製「PTMG−2000」)27質量部、IPDI 11質量部を仕込んで100℃まで昇温し、同温度で1時間反応させた。
次いで、温度を80℃に下げ、DMPA 2質量部、NPG 1質量部、及びMEK 144質量部を前記反応容器中へ投入した後、更に80℃で5時間反応させた。
次いで、温度を50℃に下げ、APTES 5質量部、及びIPA 49質量部を前記反応容器中へ投入し反応させることで、カルボキシル基と加水分解性シリル基とを有する数平均分子量が7,400のポリウレタン(a1−6)の有機溶剤溶液を製造した。
次いで、前記ポリウレタン(a1−6)の有機溶剤溶液の全量と前記ポリシロキサン複合樹脂中間体(A’−1)を含有する液112部とを混合し、攪拌下80℃で1時間加水分解縮合反応させることで、ポリウレタン(a1−6)が有する加水分解性シリル基と、前記複合樹脂中間体(A’−1)が有する加水分解性シリル基とが結合した複合樹脂を含有する液を得た。
次いで、この液とTEA 12質量部とを混合することで前記複合樹脂中のカルボキシル基を中和した中和物を得た後、該中和物と脱イオン水610質量部とを混合したものを、合成例3と同様の条件で蒸留することによって、不揮発分が35質量%のポリシロキサン複合樹脂(A−6)の水分散体1,000質量部を得た。このポリシロキサン複合樹脂(A−6)における質量比[(a2)/(a1)]は、22/13であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−1)の水分散体294質量部、脱イオン水370質量部、及びPnP 10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 99質量部、BMA 99質量部、及び2−エチルヘキシルアクリレート(以下、「2EHA」と略記する。)49質量部を含有する混合物と、過硫酸アンモニウム(以下、「APS」と略記する。)0.3質量部及び脱イオン水79質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が35質量%の水性樹脂組成物(1)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(1)における質量比[(a1)/(V)]は、24/76であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−1)の水分散体500質量部、脱イオン水265質量部、及びPnP 10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 70質量部、BMA 35質量部、BA 19質量部、及びエチルアクリレート(以下、「EA」と略記する。)52質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水50質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が40質量%の水性樹脂組成物(2)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(2)における質量比[(a1)/(V)]は、35/65であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−2)の水分散体834質量部、脱イオン水78質量部、及びPnP 10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 23質量部、BMA 12質量部、BA 6質量部、及びEA 17質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水20質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が35質量%の水性樹脂組成物(3)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(3)における質量比[(a1)/(V)]は、67/33であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−3)の水分散体913質量部、脱イオン水26質量部、及びPnP 10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 12質量部、BMA 11質量部、2EHA 7質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水25質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が40質量%の水性樹脂組成物(4)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(4)における質量比[(a1)/(V)]は、53/47であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−4)の水分散体668質量部、脱イオン水156質量部、及びPnP10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 23質量部、BMA 9質量部、BA 84質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水50質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が35質量%の水性樹脂組成物(5)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(5)における質量比[(a1)/(V)]は、50/50であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−4)の水分散体668質量部、脱イオン水156質量部、及びPnP10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 46質量部、BMA 22質量部、シクロヘキシルメタクリレート 48質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水50質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が35質量%の水性樹脂組成物(6)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(6)における質量比[(a1)/(V)]は、50/50であった。
合成例6で合成したポリシロキサン複合樹脂(A−4)の水分散体を、水性樹脂組成物(R−1)として用いた。
合成例5で合成したポリシロキサン複合樹脂(A−3)の水分散体を、水性樹脂組成物(R−2)として用いた。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−6)の水分散体922質量部、脱イオン水11質量部、及びPnP 10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 11質量部、BMA 2質量部、BA 14質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水30質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が40質量%の水性樹脂組成物(R−3)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(R−3)における質量比[(a1)/(V)]は、95/5であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−2)の水分散体101質量部、脱イオン水505質量部、及びPnP 10質量部を仕込んで80℃まで昇温した。
次いで、同温度でMMA 126質量部、BMA 126質量部、2EHA 63質量部を含有する混合物と、APS 0.3質量部及び脱イオン水70質量部を含有する混合物とを、前記反応容器中へ4時間で並行滴下した後、更に同温度で10時間反応させることによって、不揮発分が40質量%の水性樹脂組成物(R−4)1,000質量部を得た。この水性樹脂組成物(R−4)における質量比[(a1)/(V)]は、6/94であった。
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、前記ポリシロキサン複合樹脂(A−4)の水分散体590質量部を仕込んで、40℃まで昇温した。
次いで、アクリル水分散体(DIC株式会社製「ボンコート SA−6360」)410質量部を添加して撹拌混合し、不揮発分が35%の水性複合樹脂組成物(R−5)1000部を得た。
上記で得られた水性樹脂組成物の粘度(初期粘度)と、該水性樹脂組成物を50℃の環境下に30日間放置した後の粘度(経時粘度)とを東機産業株式会社製BM粘度計TVB10形粘度計にて測定し、経時粘度を初期粘度で除した値[経時粘度/初期粘度]で評価した。該値が0.5〜3.0程度であれば、塗料などとして使用可能である。
上記で得られた水性樹脂組成物を、株式会社エンジニアリングテストサービス製のクロメート処理されたアルミ板上に、硬化塗膜の膜厚が30μmとなるように塗装し、23℃の環境下で1週間乾燥させて評価用硬化塗膜を得た。
上記で得られた硬化塗膜を目視で観察し、下記の基準で塗膜外観を評価した。
○:クラックの発生が認められない。
△:若干のクラックの発生が認められる。
×:クラックの発生が認められる。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、JIS K−5600 碁盤目試験法に基づいて測定した。前記硬化塗膜の上にカッターで1mm幅の切込みを入れ碁盤目の数を100個とし、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして付着して残っている碁盤目の数を数え、下記の基準で評価した。
○:はがれなし。
△:はがれの面積は、全碁盤目面積の1〜64%。
×:はがれの面積は、全碁盤目面積の65%以上。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、50℃の温水に7日間浸漬した後に温水から取り出した直後の外観を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○:白化が認められない。
△:白化が認められる。
×:基材からの剥がれが認められる。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、50℃の温水に7日間浸漬した後に温水から取り出し1時間静置した。その後、塗膜の上にカッターで1mm幅の切込みを入れ碁盤目の数を100個とし、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして付着して残っている碁盤目の数を数え、下記の基準で評価した。
○:はがれなし。
△:はがれの面積は、全碁盤目面積の1〜64%。
×:はがれの面積は、全碁盤目面積の65%以上。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、エタノールを浸み込ませたフェルトで、硬化塗膜上を往復50回ラビングしたのちの硬化塗膜の状態を、指触及び目視により判定し、下記の基準で評価した。
○:軟化及び光沢低下が認められない。
△:若干の軟化又は光沢低下が認められる。
×:著しい軟化又は光沢低下が認められる。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、硬化塗膜の一部を5%硫酸水溶液に浸し、25℃で7日間放置した後、硬化塗膜を水洗いし、乾燥した後の硬化塗膜の表面状態を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○:エッチング跡が認められる
△:若干エッチング跡が認められる。
×:エッチングが著しく認められる。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、デューパネル光ウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、光照射時:30W/m2、70℃;湿潤時:湿度90%以上、50℃、光照射/湿潤サイクル=8時間/4時間)で1,000時間曝露を行なった後の塗膜を目視で観察し、下記の基準で塗膜外観を評価した。
○:クラックの発生が認められない。
△:若干のクラックの発生が認められる。
×:クラックの発生が認められる。
作製直後の評価用硬化塗膜の鏡面反射率(光沢値)(%)と、前記硬化塗膜を、デューパネル光ウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、光照射時:30W/m2、70℃;湿潤時:湿度90%以上、50℃、光照射/湿潤サイクル=8時間/4時間)で1,000時間曝露した後の塗膜の鏡面反射率(光沢値)(%)の、曝露前の硬化塗膜の鏡面反射率(光沢値)に対する保持率(光沢保持率:%)〔(100×暴露後の塗膜の鏡面反射率)/(曝露前の硬化塗膜の鏡面反射率)〕で評価した。保持率の値が大きいほど、耐候性が良好であることを示す。
上記で得られた評価用硬化塗膜について、大阪府高石市のDIC株式会社堺工場内において3か月間曝露を行なった。曝露試験後の未洗浄の塗膜と、曝露試験前の塗膜との色差(ΔE)を、コニカミノルタセンシング株式会社製「CM−3500d」を用いて評価した。前記色差(ΔE)が小さいほど、耐汚染性が良好であることを示す。
基材追従性の評価として、塗膜の伸度を測定した。
(塗膜伸度の測定方法)
ポリプロピレンフィルムからなる基材上に上記で得られた水性樹脂組成物を、膜厚が200μmとなるように塗装し、140℃の環境下で5分間乾燥させた後、更に25℃の環境下で24時間乾燥させ、該基材から剥離したものを試験塗膜(10mm×70mm)とした。
前記試験塗膜の伸度の測定は、株式会社島津製作所製「オートグラフAGS−1kNG(チャック間距離;20mm、引っ張り速度;300mm/分、測定雰囲気:22℃、60%RH)」を用いて行い、引張試験前の塗膜に対する伸び率に基づいて評価した。前記伸度は、80%以上であることが実用上好ましい。
Claims (6)
- ポリシロキサン複合樹脂(A)及びビニル重合体(B)を含有する樹脂粒子が水系媒体中に分散された水性樹脂組成物であって、前記ポリシロキサン複合樹脂(A)が親水性基を有するポリウレタン(a1)とビニル重合体(a2)とがポリシロキサン(a3)を介して結合した複合樹脂であり、前記樹脂粒子中のポリシロキサン(a3)が4〜50質量%の範囲であり、前記ビニル重合体(B)と前記ポリウレタン(a1)及びビニル重合体(a2)とが相互侵入高分子網目構造を形成していることを特徴とする水性樹脂組成物。
- 前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ポリウレタン(a1)が有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合であり、前記ビニル重合体(a2)と前記ポリシロキサン(a3)との結合が、前記ビニル重合体(a2)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基と前記ポリシロキサン(a3)の有する加水分解性シリル基及び/またはシラノール基との縮合結合である請求項1記載の水性樹脂組成物。
- 前記親水性基を有するポリウレタン(a1)と前記ビニル重合体(a2)との質量比[(a2)/(a1)]が20/1〜1/20の範囲である請求項1又は2記載の水性樹脂組成物。
- 前記ポリシロキサン複合樹脂(A)と前記ビニル重合体(B)との質量比[(A)/(B)]が5/95〜95/5の範囲である請求項1〜3のいずれか1項記載の水性樹脂組成物。
- 請求項1〜4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コーティング剤。
- 請求項5記載のコーティング剤の塗膜を有することを特徴とする物品。
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