JP2018203819A - Aqueous composition for coated surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のガラスや車体本体などの所望の物品の表面に塗布することにより、被塗布物の表面の艶を出し、溶剤として水を含有する水系の組成物に関するものである。 The present invention relates to a water-based composition containing a surface of an object to be coated by applying it to the surface of a desired article such as a glass of a vehicle or a vehicle body and containing water as a solvent.
従来、自動車などの車両用の艶出し剤として、カルナバロウや石油ワックスを主体としたワックス類や、ジメチルシリコーンやアミノシリコーンなどの変性シリコーン、またはシリコーンレジンなどのシリコーン類を主成分としているが、ワックス類は効果の持続性が乏しく、シリコーン類は汚染されやすかったり反応性硬化物の製剤化が困難であったりした。 Conventionally, as a polishing agent for vehicles such as automobiles, waxes mainly composed of carnauba wax and petroleum wax, modified silicones such as dimethyl silicone and amino silicone, or silicones such as silicone resin are mainly used as a wax. The polymers have poor durability, and the silicones are easily contaminated and it is difficult to formulate reactive cured products.
近年では、シラザン類やアルコキシシランなどを有機溶媒中に分散・溶解させたものを、スプレーや手塗り等で被塗布物に処理し、乾燥過程でガラス状の効果被膜を形成させ、撥水性、艶及び耐久性にすぐれた塗料が知られている。 In recent years, silazanes and alkoxysilanes dispersed and dissolved in an organic solvent are processed into an object to be coated by spraying, hand coating, etc., and a glassy effect film is formed in the drying process. Paints with excellent gloss and durability are known.
例えば、特許文献１において、メチルトリメトキシシランなどのアルコキシシランを塩酸などの酸により加水分解して縮合したシリコーン樹脂、α―メチル−Ｄ−グルコシド、界面活性剤、水などを混合して乳化剤とした艶出し剤が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a silicone resin obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane such as methyltrimethoxysilane with an acid such as hydrochloric acid, α-methyl-D-glucoside, a surfactant, water and the like are mixed with an emulsifier. A polished polish is disclosed.
しかしながら、引用文献１の組成物では、塗膜作成後に塗膜の艶や撥水性等の耐久性に関して必ずしも良好とはいえず課題があった。 However, the composition of Patent Document 1 has a problem that it is not necessarily good with respect to durability such as gloss and water repellency of the coating film after the coating film is prepared.
また、引用文献１の組成物では、有機溶媒を含有している例もあり、塗工作業を行う現場の環境改善がより求められるようになってきており、有機溶剤を含有しない塗料組成物が求められている課題もあった。 Moreover, in the composition of the cited document 1, there is also an example containing an organic solvent, and the environmental improvement of the site where the coating work is performed is more demanded, and a coating composition containing no organic solvent is There were also issues that were being sought.
そこで、本発明において、作成される塗膜に艶、撥水性を付与し、耐久性に優れる水系組成物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a water-based composition that imparts gloss and water repellency to the coating film to be produced and is excellent in durability.
本発明者らは、水系組成物について鋭意研究を重ね、種々の化合物を処方することにより、組成物として、艶、撥水性を付与し、耐久性にも優れる塗膜を作成することができることを見出し、これらの知見に基づいて本発明に至った。 The inventors of the present invention have made extensive studies on aqueous compositions and formulated various compounds to provide gloss and water repellency as a composition, and to create a coating film with excellent durability. Based on the finding and these findings, the present invention has been achieved.
〔１〕すなわち、本発明は、
（ａ−１）下記一般式（１）で表されるアルコキシシランと、
Ｘn−Ｓｉ−（ＯＹ）4-n・・・・・・・（１）
（式中Ｘは炭素数１〜１８のアルキル基、Ｙは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数である）（ａ−２）前記アルコキシシランの加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンと、（ａ−３）非イオン性界面活性剤と、（ａ−４）水を含有する（Ａ）シリコーン乳化物と、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物と、（Ｃ）セルロースナノファイバーと、（Ｄ）水を含有することを特徴とする塗装表面用水系組成物である。
[1] That is, the present invention provides:
(A-1) an alkoxysilane represented by the following general formula (1);
Xn- Si- (OY) 4-n (1)
(Wherein X is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, Y is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 3). (A-2) Hydrolysis condensate of the alkoxysilane. An organopolysiloxane, (a-3) a nonionic surfactant, (a-4) a water-containing (A) silicone emulsion, (B) an acrylic silicone copolymer emulsion, and (C) A water-based composition for a coating surface, comprising cellulose nanofibers and (D) water.
〔２〕そして、前記セルロースナノファイバーが、水を溶媒とする水分散体として配合されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の塗装表面用水系組成物である。 [2] The aqueous composition for a coating surface according to [1], wherein the cellulose nanofiber is blended as an aqueous dispersion using water as a solvent.
〔３〕そして、前記セルロースナノファイバーは、前記シリコーン乳化物及び前記アクリルシリコーン共重合体乳化物の合計重量に対して、０．１重量％〜２．０重量％配合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗装表面用水系組成物である。 [3] The cellulose nanofiber is blended in an amount of 0.1 wt% to 2.0 wt% based on the total weight of the silicone emulsion and the acrylic silicone copolymer emulsion. The water-based composition for a coating surface according to claim 1 or 2.
本発明の水系組成物によれば、艶、撥水性を付与し、耐久性にも優れる塗膜を作成することができる。 According to the aqueous composition of the present invention, a coating film that imparts gloss and water repellency and is excellent in durability can be prepared.
以下、本発明の塗装表面用水系組成物に関する実施形態について詳しく説明する。なお、説明中における範囲を示す表記は、上限と下限を含有するものである。 Hereinafter, the embodiment regarding the aqueous composition for coating surfaces of this invention is described in detail. In addition, the description which shows the range in description contains an upper limit and a minimum.
本発明の塗膜組成物は、（Ａ）シリコーン乳化物と、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物と、（Ｃ）セルロースナノファイバーと、（Ｄ）水を含有している。少なくともこれら成分を配合した組成物により、後述するように、塗膜作製後に処理表面の艶、撥水性に優れ、耐久性も有する塗膜を作成することができる。 The coating composition of the present invention contains (A) a silicone emulsion, (B) an acrylic silicone copolymer emulsion, (C) cellulose nanofibers, and (D) water. By using a composition containing at least these components, a coated film having excellent gloss and water repellency on the treated surface and durability can be prepared after the coating film is prepared, as will be described later.
（Ａ）シリコーン乳化物は、（ａ−１）特定のアルコキシシランと、（ａ−２）前記アルコキシシランの加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンと、（ａ−３）非イオン性界面活性剤と、（ａ−４）水を含有してなるエマルジョンである。（Ａ）シリコーン乳化物に関して、後述する条件に合致するように、各成分を自ら調整するなどして処方することもできるし、市販品を購入することもできる。 (A) A silicone emulsion includes (a-1) a specific alkoxysilane, (a-2) an organopolysiloxane that is a hydrolysis condensate of the alkoxysilane, and (a-3) a nonionic surfactant. And (a-4) an emulsion containing water. (A) With respect to the silicone emulsion, it can be formulated by adjusting each component itself so as to meet the conditions described later, or a commercially available product can be purchased.
本発明に含有される（ａ−１）アルコキシシランは、下記の一般式（１）で表される化合物である。
Ｘn−Ｓｉ−（ＯＹ）4-n・・・・・・・（１）
（式中Ｘは炭素数１〜１８のアルキル基、Ｙは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数である）
当該アルコキシシランによれば、塗布する基材と結合し、塗膜に艶、親水性、防汚性を付与することができる。
The (a-1) alkoxysilane contained in the present invention is a compound represented by the following general formula (1).
Xn- Si- (OY) 4-n (1)
(Wherein X is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, Y is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 3)
According to the said alkoxysilane, it couple | bonds with the base material to apply | coat, and can give glossiness, hydrophilicity, and antifouling property to a coating film.
当該アルコシシランとしては、例えば、１官能のトリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシランなどや、２官能のジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシランなどや、３官能のメチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−テトラデシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン、ｎ−テトラデシルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシランなどが好ましく、３官能の上記アルコシシランがさらに好ましい。このうちの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。 Examples of the alkoxysilane include monofunctional trimethylmethoxysilane, triethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, bifunctional dimethyldimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, dimethyldiethoxy. Silane, diethyldiethoxysilane, etc., trifunctional methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, n-hexyltri Methoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, n-dodecyltrimethoxysilane, n-tetradecyltrime Xisilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, isobutyltriethoxysilane N-hexyltriethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-dodecyltriethoxysilane, n-tetradecyltriethoxysilane, n-hexadecyltriethoxysilane, n-octadecyltriethoxy Silane and the like are preferable, and the above trifunctional alkoxysilane is more preferable. One or two or more of these can be used in combination.
また、（Ａ）シリコーン乳化物における（ａ−１）一般式（１）で表されるアルコキシシランの含有割合は、１〜３０重量％であることが好ましく、２〜２５重量％であることが好ましい。（ａ−１）一般式（１）で表されるアルコキシシランの含有割合がこの範囲であると、塗布する基材の表面に艶、撥水性、防汚性を付与し、さらに、加水分解による凝集も生じにくくなり保存安定性を向上させることができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of the alkoxysilane represented by (a-1) general formula (1) in (A) silicone emulsion is 1 to 30 weight%, and it is 2 to 25 weight%. preferable. (A-1) When the content ratio of the alkoxysilane represented by the general formula (1) is within this range, the surface of the base material to be coated is given gloss, water repellency, and antifouling property, and further by hydrolysis. Aggregation is less likely to occur and storage stability can be improved.
本発明に含有される（ａ−２）前記アルコキシシランの加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンは、（ａ−１）一般式（１）で表されるアルコキシシランの加水分解物を脱水縮合により形成された重合物である。 The organopolysiloxane (a-2) hydrolyzed condensate of alkoxysilane contained in the present invention is obtained by dehydrating condensation of the hydrolyzed alkoxysilane represented by general formula (1) (a-1). It is a polymer formed.
当該オルガノポリシロキサンは、重合平均分子量として、２００〜１００００が好ましく、３００〜６０００が好ましい。当該オルガノポリシロキサンの重合平均分子量がこの範囲にあると、塗布する基材の表面に艶、撥水性、防汚性を付与し、さらに、加水分解による凝集も生じにくくなり保存安定性を向上させることができる。なお、当該オルガノポリシロキサンの重合平均分子量を測定する方法として、ＧＰＣ法（ゲル浸透クロマトグラフィー）にて、展開溶媒としてトルエンなどを用いて、標準ポリスチレン換算として算出されることが好ましい。 The organopolysiloxane has a polymerization average molecular weight of preferably 200 to 10,000, more preferably 300 to 6,000. When the polymerization average molecular weight of the organopolysiloxane is within this range, the surface of the substrate to be coated is given gloss, water repellency, and antifouling properties, and further, aggregation due to hydrolysis hardly occurs and storage stability is improved. be able to. In addition, as a method for measuring the polymerization average molecular weight of the organopolysiloxane, it is preferably calculated by standard GPC method (gel permeation chromatography) using toluene as a developing solvent in terms of standard polystyrene.
また、（Ａ）シリコーン乳化物における（ａ−２）前記アルコキシシランの加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンの含有割合は、１〜３０重量％であることが好ましく、１〜２０重量％であることが好ましい。当該オルガノポリシロキサンの含有割合がこの範囲であると、塗布する基材の表面に艶、撥水性、防汚性を付与し、さらに、加水分解による凝集も生じにくくなり保存安定性を向上させることができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of (a-2) organopolysiloxane which is the hydrolysis-condensation product of the said alkoxysilane in a silicone emulsion is 1-30 weight%, It is 1-20 weight%. It is preferable. When the content ratio of the organopolysiloxane is within this range, the surface of the base material to be coated is given gloss, water repellency, antifouling property, and further, aggregation due to hydrolysis is less likely to occur and storage stability is improved. Can do.
本発明に含有される（ａ−３）非イオン性界面活性剤は、直鎖状又は分岐鎖を有するアルキル鎖の炭素数が１２〜２０と、−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−で表されるオキシエチレンユニットまたは−ＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ−で表されるオキシプロピレンユニットの少なくとも一方から構成されてなるポリオキシエチレン（ＰＯＥ）アルキルエーテル、ポリオキシプロピレン（ＰＯＰ）アルキルエーテル、ポリオキシエチレン（ＰＯＥ）ポリオキシプロピレン（ＰＯＰ）アルキルエーテルなどの界面活性剤である。オキシエチレンユニット及びオキシプロピレンユニットとしては、１〜１００、好ましくは１〜５０、さらに好ましくは１〜２０含むことが好ましい。非イオン性界面活性剤中に、オキシエチレンユニット及びオキシプロピレンユニットがともに存在する場合、オキシエチレンユニット及びオキシプロピレンユニットはそれぞれランダム又はブロックで結合することができる。 The (a-3) nonionic surfactant contained in the present invention is a linear or branched alkyl chain having 12 to 20 carbon atoms and an oxy represented by —CH 2 CH 2 O—. Polyoxyethylene (POE) alkyl ether, polyoxypropylene (POP) alkyl ether, polyoxyethylene (polyoxyethylene (POE) alkyl ether composed of at least one of an ethylene unit or an oxypropylene unit represented by —CH 2 CH (CH 3 ) O— Surfactant such as POE) polyoxypropylene (POP) alkyl ether. As an oxyethylene unit and an oxypropylene unit, it is preferable to contain 1-100, Preferably it is 1-50, More preferably, it contains 1-20. When both the oxyethylene unit and the oxypropylene unit are present in the nonionic surfactant, the oxyethylene unit and the oxypropylene unit can be bonded in a random or block manner, respectively.
（ａ−３）非イオン性界面活性剤の具体例としては、ＰＯＥ（７）ラウリルエーテル、ＰＯＥ（９）ラウリルエーテル、ＰＯＥ（１１）ラウリルエーテル、ＰＯＥ（１０）セチルエーテル、ＰＯＥ（１５）セチルエーテル、ＰＯＥ（２０）セチルエーテル、ＰＯＥ（５）オレイルエーテル、ＰＯＥ（１０）オレイルエーテル、ＰＯＥ（２０）オレイルエーテル、ＰＯＰ（５）ラウリルエーテル、ＰＯＰ（７）セチルエーテル、ＰＯＰ（１０）オレイルエーテル、ＰＯＥ（３）ＰＯＰ（５）ラウリルエーテルなどが挙げられる。なお、ＰＯＥ、ＰＯＰのカッコ内の数値は、オキシエチレンユニット、オキシプロピレンユニットのユニット数を示している。 (A-3) Specific examples of the nonionic surfactant include POE (7) lauryl ether, POE (9) lauryl ether, POE (11) lauryl ether, POE (10) cetyl ether, and POE (15) cetyl. Ether, POE (20) cetyl ether, POE (5) oleyl ether, POE (10) oleyl ether, POE (20) oleyl ether, POP (5) lauryl ether, POP (7) cetyl ether, POP (10) oleyl ether , POE (3) POP (5) lauryl ether and the like. The numbers in parentheses for POE and POP indicate the number of units of oxyethylene units and oxypropylene units.
また、（Ａ）シリコーン乳化物における（ａ−３）非イオン性界面活性剤の含有割合は、１〜１０重量％であることが好ましく、２〜８重量％であることが好ましい。（ａ−３）非イオン性界面活性剤の含有割合がこの範囲であると、（Ａ）シリコーン乳化物の乳化安定性を維持することができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of (a-3) nonionic surfactant in (A) silicone emulsion is 1 to 10 weight%, and it is preferable that it is 2 to 8 weight%. (A-3) When the content ratio of the nonionic surfactant is within this range, the emulsion stability of the (A) silicone emulsion can be maintained.
本発明に含有される（ａ−４）水は、（Ａ）シリコーン乳化物をエマルジョンとするためのものである。（ａ−４）水としては、精製水、イオン交換水、工業用水など任意の水を使用することができる。また、水に含有される微量成分も（Ａ）シリコーン乳化物のエマルジョン形成や塗膜作製時の硬化性に影響を及ぼさない範囲で含有されていてもよい。 The water (a-4) contained in the present invention is for making (A) the silicone emulsion into an emulsion. (A-4) As water, arbitrary water, such as purified water, ion-exchange water, and industrial water, can be used. Moreover, the trace component contained in water may also be contained in the range which does not affect the curability at the time of (A) silicone emulsion emulsion formation and coating film preparation.
また、（Ａ）シリコーン乳化物における（ａ−４）水の含有割合は、３０〜７０重量％であることが好ましく、４０〜６０重量％であることが好ましい。（ａ−４）水の含有割合がこの範囲であると、（Ａ）シリコーン乳化物の乳化安定性を維持することができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of (a-4) water in (A) silicone emulsion is 30 to 70 weight%, and it is preferable that it is 40 to 60 weight%. (A-4) When the content ratio of water is within this range, (A) the emulsion stability of the silicone emulsion can be maintained.
そして、本発明の水系組成物における（Ａ）シリコーン乳化物の含有割合は、０．０５〜１０重量％であることが好ましく、１〜８重量％であることが好ましい。（Ａ）シリコーン乳化物の含有割合がこの範囲であると、被塗布物の艶、撥水性を継続的に維持することができる。 The content of the (A) silicone emulsion in the aqueous composition of the present invention is preferably 0.05 to 10% by weight, and preferably 1 to 8% by weight. (A) When the content rate of a silicone emulsion is this range, the glossiness and water repellency of a to-be-coated object can be maintained continuously.
本発明に含有される（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物は、アクリロイル基又はメタアクリロル基を有する化合物と、末端に反応性置換基を有するシリコーン化合物が乳化状態で共重合されたものである。当該アクリルシリコーン共重合体乳化物によれば、被塗布物の表面に、固形分であるアクリルシリコーン共重合体が塗膜のベースとなる皮膜を形成し、耐擦傷性に優れた塗膜とすることができる。 The (B) acrylic silicone copolymer emulsion contained in the present invention is obtained by copolymerizing a compound having an acryloyl group or a methacrylol group and a silicone compound having a reactive substituent at the terminal in an emulsified state. According to the acrylic silicone copolymer emulsion, on the surface of the coating object, the acrylic silicone copolymer, which is a solid content, forms a coating film that is the base of the coating film, and the coating film has excellent scratch resistance. be able to.
当該アクリルシリコーン共重合体乳化物は、例えば、メタクリル酸エステル又はメタクリル酸と末端に反応性置換基を有するシリコーン化合物が、水やアルコールなどの溶媒に陰イオン界面活性剤などの界面活性剤の存在下でラジカル重合された乳化物である。陰イオンとしては、親水基としてカルボンサン、スルホン酸、リン酸などの構造に対してナトリウム、カリウム、カルシウムなどの塩を形成していることが好ましい。このうち、固形分であるアクリルシリコーン共重合体としては、３０〜５０重量％含有されていることが好ましい。アクリルシリコーン共重合体乳化物の固形分の濃度がこの範囲であると乳化安定性を維持することができる。 The acrylic silicone copolymer emulsion is, for example, methacrylic acid ester or methacrylic acid and a silicone compound having a reactive substituent at the terminal, and the presence of a surfactant such as an anionic surfactant in a solvent such as water or alcohol. Below is a radical polymerized emulsion. As the anion, it is preferable that a salt such as sodium, potassium, calcium or the like is formed as a hydrophilic group with respect to a structure such as carboxylic acid, sulfonic acid or phosphoric acid. Among these, it is preferable that 30-50 weight% is contained as an acryl silicone copolymer which is solid content. When the solid content concentration of the acrylic silicone copolymer emulsion is within this range, the emulsion stability can be maintained.
また、本発明の水系組成物における（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物の含有割合は、１〜２０重量％であることが好ましく、２〜１５重量％であることが好ましい。アクリルシリコーン共重合体乳化物の含有割合がこの範囲であると、被塗布物の艶、撥水性を継続的に維持することができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of the (B) acrylic silicone copolymer emulsion in the aqueous composition of this invention is 1 to 20 weight%, and it is preferable that it is 2 to 15 weight%. When the content ratio of the acrylic silicone copolymer emulsion is within this range, the gloss and water repellency of the coating object can be continuously maintained.
（Ａ）シリコーン乳化物と（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物との配合比は、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物が、（Ａ）シリコーン乳化物１に対して、０．１〜２０で配合されることが好ましく、さらに０．３〜１５で配合されることが好ましい。（Ａ）シリコーン乳化物と（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物との配合比がこの範囲であると、被塗布物の艶、撥水性を継続的に維持することができる。 The blending ratio of (A) silicone emulsion to (B) acrylic silicone copolymer emulsion is such that (B) acrylic silicone copolymer emulsion is 0.1 to (A) silicone emulsion 1. It is preferable to mix | blend by 20 and it is preferable to mix | blend further by 0.3-15. When the blending ratio of the (A) silicone emulsion and the (B) acrylic silicone copolymer emulsion is within this range, the gloss and water repellency of the coating object can be continuously maintained.
本発明の（Ｃ）セルロースナノファイバーは、セルロース分子鎖が水素結合及び分子間力によって結合した化合物であるセルロースミクロフィブリル、又はそのセルロースミクロフィブリルを最小単位として複数が集合した集合体であり、その太さが１ｎｍ〜８００ｎｍ程度の径のサイズのものである。また、その長さは１００ｎｍ〜８μｍ程度に及ぶものである。一般に、セルロースナノファイバーは、天然に存在するセルロース組織を機械的に解繊して得られる。 The cellulose nanofiber (C) of the present invention is a cellulose microfibril which is a compound in which cellulose molecular chains are bonded by hydrogen bonding and intermolecular force, or an aggregate in which a plurality of cellulose microfibrils are aggregated with the cellulose microfibril as a minimum unit. The thickness is about 1 nm to 800 nm in diameter. Further, its length ranges from about 100 nm to 8 μm. In general, cellulose nanofibers are obtained by mechanically defibrating a naturally occurring cellulose tissue.
当該セルロースナノファイバーは、その太さが数ｎｍ〜数百ｎｍの名のサイズのものであり、比表面積が大きく表面に存在するフリーの水酸基（他と結合していない）が多くなるために、セルロースナノファイバーを配合することにより、アルコキシシランが加水分解することにより生成する水酸基又は各種基材表面との親和性が良好であるために、おおよそ均一で透明な塗膜を作製することができるとともに、塗膜の機械的強度を向上させることができる。セルロースナノファイバーは、粉末状のものを配合することができるが、水分散体であるスラリー状、ペースト状、ゲル状などの形態で配合することが好ましい。このような水分散体であると、セルロースナノファイバーがより分散しやすく、塗膜にしたときにセルロースナノファイバーの濃度にムラがなくなる。市販品としては、レオクリスタ（第一工業製薬社製）、セリッシュ（ダイセルファインケム社製）、セルロースナノファイバー（大王製紙社製）、変性セルロースナノファイバー（日本製紙社製）などが用いられる。 The cellulose nanofiber has a thickness of several nanometers to several hundred nanometers in size, and has a large specific surface area and a large number of free hydroxyl groups (not bonded to others) on the surface. By blending cellulose nanofibers, it is possible to produce a roughly uniform and transparent coating film because of the good affinity with hydroxyl groups generated by hydrolysis of alkoxysilane or various substrate surfaces. The mechanical strength of the coating film can be improved. Cellulose nanofibers can be blended in powder form, but are preferably blended in the form of a slurry, paste, gel or the like which is an aqueous dispersion. With such an aqueous dispersion, the cellulose nanofibers are more easily dispersed, and there is no unevenness in the concentration of the cellulose nanofibers when formed into a coating film. Examples of commercially available products include Reocrista (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Selish (Daicel Finechem Co., Ltd.), Cellulose Nanofiber (Daiou Paper Co., Ltd.), Modified Cellulose Nanofiber (Nippon Paper Industries Co., Ltd.), and the like.
また、当該セルロースナノファイバーの水系組成物中における含有割合は、０．０１〜０．５重量％であることが好ましく、０．０３〜０．３重量％であることが好ましい。セルロースナノファイバーの含有割合がこの範囲であると、各種基材表面に水系組成物を塗布したときに作製される塗膜の物理的力に対する耐久性を向上することができる。 Moreover, it is preferable that the content rate in the aqueous composition of the said cellulose nanofiber is 0.01 to 0.5 weight%, and it is preferable that it is 0.03 to 0.3 weight%. When the content ratio of the cellulose nanofiber is within this range, durability against physical force of the coating film produced when the aqueous composition is applied to the surfaces of various substrates can be improved.
さらに、セルロースナノファイバーは、（Ａ）シリコーン乳化物及び（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物の合計重量に対して、０．１重量％〜２．０重量％配合されていることが好ましく、０．５重量％〜１．６重量％であることが好ましい。セルロースナノファイバーの含有割合がこの範囲であると、各種基材表面に水系組成物を塗布したときに作製される塗膜の物理的力に対する耐久性を向上することができる。 Furthermore, it is preferable that the cellulose nanofiber is blended in an amount of 0.1 to 2.0% by weight based on the total weight of the (A) silicone emulsion and the (B) acrylic silicone copolymer emulsion, It is preferable that it is 0.5 weight%-1.6 weight%. When the content ratio of the cellulose nanofiber is within this range, durability against physical force of the coating film produced when the aqueous composition is applied to the surfaces of various substrates can be improved.
本発明に含有される（Ｄ）水は、（ａ−４）水とは別途配合されるものであり、（Ａ）シリコーン乳化物、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物、（Ｃ）セルロースナノファイバーを均一分散させるための溶剤である。（Ｄ）水としては、（ａ−４）水と同様に、精製水、イオン交換水、工業用水など任意の水を使用することができる。また、水に含有される微量成分も塗膜作製時の硬化性に影響を及ぼさない範囲で含有されていてもよい。 (D) Water contained in the present invention is blended separately from (a-4) water, and (A) silicone emulsion, (B) acrylic silicone copolymer emulsion, and (C) cellulose. It is a solvent for uniformly dispersing nanofibers. (D) As water, (a-4) Like water, arbitrary water, such as purified water, ion-exchange water, and industrial water, can be used. Moreover, the trace component contained in water may also be contained in the range which does not affect the sclerosis | hardenability at the time of coating-film preparation.
また、本発明の塗装表面用水系組成物における（Ｄ）水の含有割合は、７０〜９０重量％であることが好ましく、７５〜８６重量％であることが好ましい。当該水の含有割合がこの範囲であると、ムラが生じないように塗膜を作成することができるとともに、後述する有機溶剤を含有しないので塗工作業を行う作業者が有機溶剤による急性又は慢性の中毒に侵されることを防ぐことができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of the (D) water in the aqueous composition for coating surfaces of this invention is 70 to 90 weight%, and it is preferable that it is 75 to 86 weight%. When the content ratio of the water is within this range, a coating film can be prepared so as not to cause unevenness, and since an organic solvent described later is not contained, an operator who performs the coating operation is acute or chronic with an organic solvent. Can be prevented from being poisoned.
本発明における塗装表面用水系組成物は、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキセンなどの炭化水素系溶剤、トルエン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族系溶剤、酢酸エチルなどのエステル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤などの有機溶剤を配合していない。これらの有機溶剤を配合していないことにより、ディーラーなどの施工工場において、塗工作業を行う作業者が有機溶剤による急性又は慢性の中毒に侵されることを防ぐことができる。なお、アルコキシシラン等のアルコキシル基の加水分解により生じるメタノールやエタノールなどのアルコール系溶剤は反応により生じたものであるので、配合したものではない。 The aqueous composition for coating surfaces in the present invention is composed of hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane and cyclohexene, aromatic solvents such as toluene, benzene and xylene, ester solvents such as ethyl acetate, methanol, ethanol and isopropanol. Organic solvents such as alcohol solvents such as ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are not blended. By not blending these organic solvents, it is possible to prevent the worker who performs the coating work from being attacked by acute or chronic poisoning by the organic solvent in a construction factory such as a dealer. It should be noted that alcohol solvents such as methanol and ethanol generated by hydrolysis of alkoxyl groups such as alkoxysilane are generated by the reaction and are not blended.
本発明の水系組成物は、各成分を配合後、室温で撹拌して調製される。（Ａ）シリコーン乳化物と、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物と、（Ｃ）セルロースナノファイバーと、（Ｄ）水の配合に際し、任意の順番で配合することもできるし、同時に配合することもできる。 The aqueous composition of the present invention is prepared by mixing each component and then stirring at room temperature. (A) Silicone emulsion, (B) Acrylic silicone copolymer emulsion, (C) Cellulose nanofibers, (D) When blending water, they can be blended in any order or blended simultaneously. You can also.
そして、本発明の塗装表面用水系組成物は、必要に応じて、紫外線吸収剤、粘度調整剤、着色剤、防腐剤、ｐＨ調整剤などを添加することができる。 And the aqueous composition for coating surfaces of this invention can add a ultraviolet absorber, a viscosity modifier, a coloring agent, antiseptic | preservative, a pH adjuster etc. as needed.
本発明の塗装表面用水系組成物は、ガラスや樹脂、金属やセラミックスなどを対象基材にすることが好ましい。 The aqueous composition for a coating surface of the present invention preferably uses glass, resin, metal, ceramics, or the like as a target base material.
本発明の塗装表面用水系組成物を各基材に処理する方法は、特に限定されず、スピンコート、ディップコート、ロールコート、フローコート、スプレーコートなどで処理してもよいし、スポンジや布などの治具を用いた手塗などで処理してもよい。その後、溶剤として使用される当該アルコールを自然乾燥させることで塗膜を作成することができ、加熱乾燥による後処理は必要でない。 The method for treating each substrate with the aqueous composition for coating surface of the present invention is not particularly limited, and it may be treated by spin coating, dip coating, roll coating, flow coating, spray coating, etc., sponge or cloth You may process by hand-painting etc. using jigs. Thereafter, the coating film can be formed by naturally drying the alcohol used as a solvent, and post-treatment by heat drying is not necessary.
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be specifically described below. In addition, this invention is not limited to a following example.
（調整例１）
攪拌気、加熱装置、還流冷却装置及び滴下漏斗を備えたフラスコにメチルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、商品名：ＫＢＭ１３）１３６ｇ、メタノール２０ｇおよびメチルトリクロロシランを塩酸濃度が２０ｐｐｍとなるように仕込み、攪拌しながら水１０ｇを滴下漏斗により徐々に滴下した。そして、約７０度の還流温度で２時間反応を継続して加水分解縮合反応を行った。反応後、未反応の水分等を分液して減圧下でメタノール等の揮発溶剤を留去して、未反応のトリメトキシシランも含有するオルガノポリシロキサン９４ｇを得た。得られたオルガノポリシロキサンの重合平均分子量３０００であった。そして、この未反応のトリメトキシシランも含有するオルガノポリシロキサン９０ｇに、非イオン系界面活性剤であるＰＯＥ（１５）セチルエーテル３ｇを加えて４０℃程度に加温し、その後、ホモミキサーを用いて５０００ｒｐｍにて攪拌を行い、そこへ加温した水９３ｇを徐々に添加し、４０〜４５℃で３０分攪拌を行い、５０％水溶液のシリコーン乳化物（Ａ−１）を得た。
(Adjustment example 1)
In a flask equipped with stirring gas, a heating device, a reflux cooling device, and a dropping funnel, 136 g of methyltrimethoxysilane (trade name: KBM13, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 20 g of methanol, and methyltrichlorosilane were adjusted so that the hydrochloric acid concentration becomes 20 ppm. While charging and stirring, 10 g of water was gradually added dropwise through a dropping funnel. Then, the reaction was continued for 2 hours at a reflux temperature of about 70 ° C. to carry out a hydrolysis condensation reaction. After the reaction, unreacted water and the like were separated and a volatile solvent such as methanol was distilled off under reduced pressure to obtain 94 g of organopolysiloxane containing unreacted trimethoxysilane. The polymerization average molecular weight of the obtained organopolysiloxane was 3000. Then, 3 g of POE (15) cetyl ether which is a nonionic surfactant is added to 90 g of this organopolysiloxane which also contains unreacted trimethoxysilane and heated to about 40 ° C., and then a homomixer is used. Was stirred at 5000 rpm, and 93 g of warm water was gradually added thereto, followed by stirring at 40 to 45 ° C. for 30 minutes to obtain a 50% aqueous silicone emulsion (A-1).
（実施例１）
シリコーン乳化物（Ａ−１）１．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（信越化学工業社製：POLON-MF-40（不揮発分３８重量％））１２重量％、セルロースナノファイバー水分散体（第一工業製薬社製：レオクリスタ、２重量％水溶液品）１０重量％、水７７．０重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
Example 1
Silicone emulsion (A-1) 1.0% by weight, acrylic silicone copolymer emulsion (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: POLON-MF-40 (non-volatile content 38% by weight)) 12% by weight, cellulose nanofiber aqueous dispersion A coating surface treatment composition comprising 10% by weight of a body (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Leocrista, 2% by weight aqueous solution) and 77.0% by weight of water was obtained.
（実施例２）
シリコーン乳化物（Ａ−１）２．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（日本合成化学社製：モビニール7110（不揮発分４６重量％））１０重量％、セルロースナノファイバー水分散体（第一工業製薬社製：レオクリスタ、２重量％水溶液品）４．０重量％、水８４．０重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Example 2)
Silicone emulsion (A-1) 2.0% by weight, acrylic silicone copolymer emulsion (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd .: Movinyl 7110 (non-volatile content 46% by weight)) 10% by weight, cellulose nanofiber aqueous dispersion (No. 1) A coating surface treating agent composition comprising 4.0% by weight and 84.0% by weight of water was obtained.
（実施例３）
シリコーン乳化物（Ａ−１）５．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（日信化学工業社製：シャリーヌR-170BX（不揮発分４５重量％））８．０重量％、セルロースナノファイバー水分散体（第一工業製薬社製：レオクリスタ、２重量％水溶液品）５．０重量％、水８２．０重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
Example 3
Silicone emulsion (A-1) 5.0% by weight, acrylic silicone copolymer emulsion (manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd .: Charine R-170BX (nonvolatile content 45% by weight)) 8.0% by weight, cellulose nanofiber A coating surface treatment composition comprising 5.0% by weight of an aqueous dispersion (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Leocrista, 2% by weight aqueous solution product) and 82.0% by weight of water was obtained.
（実施例４）
シリコーン乳化物（Ａ−１）５．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（信越化学工業社製：POLON-MF-40）５．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（日本合成化学社製：モビニール7110）２．０重量％、セルロースナノファイバー水分散体（第一工業製薬社製：レオクリスタ、２重量％水溶液品）２．５重量％、水８５．５０重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Example 4)
Silicone emulsion (A-1) 5.0% by weight, acrylic silicone copolymer emulsion (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: POLON-MF-40) 5.0% by weight, acrylic silicone copolymer emulsion (Nippon Synthesis) Chemical Co., Ltd .: Mobile 7110) 2.0% by weight, cellulose nanofiber aqueous dispersion (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Leocrista, 2% by weight aqueous solution) 2.5% by weight, water 85.50% by weight A surface treating agent composition was obtained.
（実施例５）
シリコーン乳化物（Ａ−１）８．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（日本合成化学社製：モビニール7110）２．０重量％、アクリルシリコーン共重合体乳化物（日信化学工業社製：シャリーヌR-170BX）１．０重量％、セルロースナノファイバー水分散体（第一工業製薬社製：レオクリスタ、２重量％水溶液品）７．５重量％、水８１．５０重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Example 5)
8.0% by weight of silicone emulsion (A-1), 2.0% by weight of acrylic silicone copolymer emulsion (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd .: Mobile 7110), acrylic silicone copolymer emulsion (Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) Manufactured by: Charine R-170BX) 1.0 wt%, cellulose nanofiber aqueous dispersion (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Leocrista, 2 wt% aqueous solution) 7.5 wt%, water 81.50 wt% coating A surface treating agent composition was obtained.
（比較例１）
シリコーン乳化物（Ａ−１）２重量％、水９８重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Comparative Example 1)
A coating surface treating agent composition comprising 2% by weight of the silicone emulsion (A-1) and 98% by weight of water was obtained.
（比較例１）
アクリルシリコーン共重合体乳化物（信越化学工業社製：POLON-MF-40）１０重量％、水９０重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Comparative Example 1)
An acrylic silicone copolymer emulsion (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: POLON-MF-40) 10% by weight and 90% by weight of water was obtained.
（比較例２）
ジメチルシリコーン（東レダウコーニング社製、商品名：ＳＭ７０３６ＥＸ）４重量％、水９６重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Comparative Example 2)
A coating surface treating agent composition comprising 4% by weight of dimethyl silicone (manufactured by Toray Dow Corning, trade name: SM7036EX) and 96% by weight of water was obtained.
（比較例３）
アミノ変性シリコーン（旭化成ワッカー社製、商品名：ＮＰ２６１１）４重量％、水９６重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Comparative Example 3)
A coating surface treating agent composition comprising 4% by weight of amino-modified silicone (manufactured by Asahi Kasei Wacker, trade name: NP2611) and 96% by weight of water was obtained.
（比較例４）
シリコーンレジン（信越化学工業社製、商品名：Ｘ−５２−８００５）２重量％、水９８重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Comparative Example 4)
A coating surface treating agent composition comprising 2% by weight of a silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: X-52-8005) and 98% by weight of water was obtained.
（比較例５）
シランオリゴマー（信越化学工業社製、商品名：ＫＲ５００）１重量％、チタン系触媒（信越化学工業社製、商品名：Ｄ２５）０．０３重量％、イソパラフィン（エクソンモービル社製、商品名：アイソバーＧ）９８．９７重量％からなる塗装表面用処理剤組成物を得た。
(Comparative Example 5)
Silane oligomer (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KR500) 1% by weight, titanium-based catalyst (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: D25) 0.03% by weight, isoparaffin (manufactured by ExxonMobil Co., Ltd., trade name: Isobar) G) A coating surface treating agent composition comprising 98.97% by weight was obtained.
（試験片の作成）
自動車の車体用めっき鋼板材片に、アクリル−メラミン系樹脂からなる自動車用塗料をベースコートとトップコートの積層形態で焼付け塗装して塗装板を作成した後、これをけいそう土で研磨し、水洗風乾して基材を作製した。実施例１〜５に記載の塗装表面用水系組成物及び比較例１〜５に記載の塗装表面用水系組成物等を、ネル布を用いて、基材に処理して、別の新しいクロスにてムラが残らないように拭き上げた。それを室温にて１日間室温にて自然乾燥及び養生して塗膜を付した試験片を作製した。
(Creation of test piece)
An automotive paint made of acrylic-melamine resin is baked and painted on a piece of plated steel plate for automobile body in a laminated form of base coat and top coat, then this is polished with diatomaceous earth, washed with water The substrate was produced by air drying. The substrate surface water-based composition described in Examples 1 to 5 and the comparative surface water-based composition described in Comparative Examples 1 to 5 are processed on a base material using a flannel cloth to form another new cloth. And wiped up so that no unevenness remained. It was naturally dried and cured at room temperature for 1 day at room temperature to prepare a test piece with a coating film.
これらの塗膜を付した試験片を用いて、艶、撥水性及び耐擦傷性の評価を行い、また、基材に表面処理剤組成物を処理した際の作業性および、処理剤組成物自体の環境性を評価した。作業性については、処理後すぐに仕上げ拭きしても性能に問題がない物は〇、処理後一定の乾燥時間が必要なものは×と評価し、作業効率から作業時間が短縮できる〇である組成物を良好と判断した。また、環境性については、作業者及び環境への影響を考慮し、水系処方を〇、溶剤処方を×と評価した。 Using the test pieces with these coating films, the gloss, water repellency and scratch resistance are evaluated, and workability when the surface treatment agent composition is treated on the substrate and the treatment agent composition itself. Was evaluated for environmental performance. With regard to workability, it is evaluated as 〇 if there is no problem in performance even if it is finished and wiped immediately after processing, and × if it requires a certain amount of drying time after processing. The composition was judged good. As for environmental performance, the water-based prescription was evaluated as “、” and the solvent prescription was evaluated as “X” in consideration of the influence on workers and the environment.
（擦り試験）
ＪＩＳ Ｋ２３９６ 「自動車つや出しコーティング剤」に準じ、耐擦り性を評価した。ガードーナーストレート型ウォッシャビリティーマシンを使用し、タオルを装着した状態で荷重が525gになるように調整し、炭酸ナトリウムとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムからなる洗浄液で500往復させ、光沢度と接触角の推移を確認した。
(Rubbing test)
The abrasion resistance was evaluated according to JIS K2396 “Automotive Polishing Coating Agent”. Using a Gardner straight-type washerability machine, adjust the load to 525 g with a towel attached, and reciprocate 500 times with a cleaning solution consisting of sodium carbonate and sodium dodecylbenzenesulfonate, glossiness and contact angle The change of was confirmed.
（耐候性試験）
岩崎電気社製SUV-151を用い、紫外線強度100mW/cm↑2、BP温度63℃、湿度50%の条件にて20
0時間経過させ、光沢度と接触角の推移を確認した。
(Weather resistance test)
Using SUV-151 made by Iwasaki Electric Co., Ltd., under the conditions of UV intensity 100mW / cm ↑ 2, BP temperature 63 ℃, humidity 50%
After 0 hours, changes in glossiness and contact angle were confirmed.
（艶）
ＪＩＳ Ｋ２３９６「自動車つや出しコーティング剤」に準じ、塗膜表面の艶を評価した。艶については、試験片の作製直後である初期時と耐擦り性試験後および促進耐候性試験後の時に、日本電色社製のＧＬＯＳＳ ＭＥＴＥＲを用いて６０°光沢を測定して評価した。
具体的には、初期時において、試験片表面を６０°での光沢を測定し、塗布する前の基材の光沢の値を用いて下記一般式（２）に基づき光沢の増加割合を算出した。
光沢増加率（％）＝（処理後の光沢値−処理前の光沢値）／処理前の光沢値×１００・・・・（２）
こうして得られた光沢増加率が、１５％以上のものを○、１０％以上１５％未満のものを△、１０％未満のものを×と評価し、○である塗膜を良好と判断した。
(gloss)
The gloss of the coating film surface was evaluated according to JIS K2396 “Automotive Polishing Coating Agent”. The gloss was evaluated by measuring 60 ° gloss using a GLOSS METER manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. at the initial stage immediately after the preparation of the test piece, after the abrasion resistance test, and after the accelerated weather resistance test.
Specifically, at the initial stage, the gloss of the surface of the test piece was measured at 60 °, and the gloss increase rate was calculated based on the following general formula (2) using the gloss value of the base material before coating. .
Gloss increase rate (%) = (Gloss value after treatment−Gloss value before treatment) / Gloss value before treatment × 100 (2)
The gloss increase rate thus obtained was evaluated as ○ when the gloss increase rate was 15% or more, and △ when the gloss increase rate was less than 10% but less than 10%.
また、耐擦り性試験後および促進耐候性試験後において、試験片表面を６０°での光沢を測定し、初期時の光沢値を用いて下記一般式（３）に基づき光沢の維持割合を算出した。
光沢維持率（％）＝（初期時の光沢値−各試験後の光沢値）／初期時の光沢値×１００・・・・（３）
こうして得られた光沢維持率が、９５％以上１００％以下のものを○、９０％以上９５％未満のものを△、９０％未満のものを×と評価し、○である塗膜を良好と判断した。
In addition, after the rubbing resistance test and after the accelerated weather resistance test, the gloss of the surface of the test piece is measured at 60 °, and the initial gloss value is used to calculate the gloss maintenance ratio based on the following general formula (3). did.
Gloss maintenance rate (%) = (Gloss value at initial stage−Gloss value after each test) / Gloss value at initial stage × 100 (3)
The gloss maintenance rate thus obtained was evaluated as ○ when the gloss maintenance rate was 95% or more and 100% or less, Δ when 90% or more and less than 95%, and × when less than 90%. It was judged.
（撥水性）
撥水性については、試験片の作製直後である初期時と耐擦り性試験後および促進耐候性試験後の時に、協和界面科学社製のＤｒｏｐＭａｓｔｅｒを用いて、当該塗膜表面における水に対する接触角をθ／２法により５点測定しその平均値を求めた。こうして得られた接触角が、１０５°以上のものを◎、１００°以上１０５°未満のものを○、９５°以上１００°未満のものを△、９５°未満のものを×と評価し、◎及び○である塗膜を良好と判断した。
(Water repellency)
For water repellency, using the DropMaster manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., at the initial time immediately after preparation of the test piece, after the rub resistance test, and after the accelerated weather resistance test, the contact angle with respect to water on the coating film surface is determined. Five points were measured by the θ / 2 method, and the average value was obtained. The contact angle thus obtained was evaluated as ◎ when the contact angle was 105 ° or more, ◯ when the contact angle was 100 ° or more and less than 105 °, Δ when the contact angle was 95 ° or more and less than 100 °, and × when the contact angle was less than 95 °. And the coating film which is (circle) was judged to be favorable.
（耐擦傷性）
耐擦傷性については、試験片の作製直後である初期時と耐擦り性試験後に、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープを用いて、×１００倍率で拡大した際の画面を目視にて確認した。この画面全域において試験前の初期状態と同程度のキズ具合を〇、初期に比べてキズが目立つ場合は△、初期に比べてキズが多く見られる場合を×として評価した。
(Abrasion resistance)
Regarding the scratch resistance, the screen at the time of enlarging at x100 magnification was visually confirmed using a digital microscope manufactured by Keyence Corporation after the initial stage immediately after the preparation of the test piece and after the scratch resistance test. In this entire area of the screen, the degree of scratches of the same level as the initial state before the test was evaluated as ◯, when scratches were conspicuous compared to the initial stage, Δ, and when scratches were observed more than the initial stage, evaluated as X.
得られた水系組成物の組成を表１に示し、それらの組成物により作成された塗膜の物性評価の結果を表２に示す。 Table 1 shows the composition of the obtained aqueous composition, and Table 2 shows the results of physical properties evaluation of the coating films prepared from these compositions.
表２に示すように、実施例１〜５の水系組成物により作成された塗膜において、塗膜形成後には目視で明らかな艶を発現し、擦り試験や耐候性試験の後でもその艶を維持することができた。そして、撥水性において、初期撥水性が１０５°を超える接触角となり優れた撥水性を示し、擦り試験や耐候性試験の後でも撥水性に関してもほとんど劣化することがない撥水性を維持した。そして、耐擦傷性についても、傷つきにくいことが明らかとなった。一方、（Ａ）シリコーン乳化物と、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物と、（Ｃ）セルロースナノファイバーと、（Ｄ）水を共に配合されていない比較例に関して、艶、撥水性およびそれらの耐久性、耐擦傷性の少なくとも一つの項目において、実施例に比べて劣る項目があり、総合的に市販可能な水準に届かず良好とは言なかった。 As shown in Table 2, in the coating films prepared from the aqueous compositions of Examples 1 to 5, after the formation of the coating film, a clear gloss was developed visually, and the gloss was also observed after the rubbing test and the weather resistance test. Could be maintained. And in water repellency, the initial water repellency exceeded 105 ° and showed excellent water repellency, and the water repellency was maintained with little deterioration in water repellency even after the rubbing test or weather resistance test. It was also revealed that the scratch resistance is not easily damaged. On the other hand, regarding comparative examples in which (A) silicone emulsion, (B) acrylic silicone copolymer emulsion, (C) cellulose nanofiber, and (D) water are not blended together, gloss, water repellency, and those In at least one of the items of durability and scratch resistance, there were items that were inferior to those of the Examples, and it was not good because it did not reach a level that was commercially available.
このように、（Ａ）シリコーン乳化物と、（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物と、（Ｃ）セルロースナノファイバーと、（Ｄ）水を共に配合された水系の処方において、艶、撥水性およびそれらの耐久性、そして、耐擦傷性に優れた塗膜を作製することができることが分かった。 Thus, in an aqueous formulation in which (A) silicone emulsion, (B) acrylic silicone copolymer emulsion, (C) cellulose nanofiber, and (D) water are blended together, gloss, water repellency It was also found that a coating film having excellent durability and scratch resistance can be produced.
Claims (3)
Ｘn−Ｓｉ−（ＯＹ）4-n・・・・・・・（１）
（式中Ｘは炭素数１〜１８のアルキル基、Ｙは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数である）
（ａ−２）前記アルコキシシランの加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンと、
（ａ−３）非イオン性界面活性剤と、
（ａ−４）水を含有する
（Ａ）シリコーン乳化物と、
（Ｂ）アクリルシリコーン共重合体乳化物と、
（Ｃ）セルロースナノファイバーと、
（Ｄ）水
を含有することを特徴とする塗装表面用水系組成物。 (A-1) an alkoxysilane represented by the following general formula (1);
Xn- Si- (OY) 4-n (1)
(Wherein X is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, Y is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 3)
(A-2) an organopolysiloxane that is a hydrolysis-condensation product of the alkoxysilane;
(A-3) a nonionic surfactant;
(A-4) (A) silicone emulsion containing water;
(B) an acrylic silicone copolymer emulsion;
(C) cellulose nanofibers;
(D) A water-based composition for a paint surface, which contains water.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020200436A (en) * | 2019-10-07 | 2020-12-17 | サイデン化学株式会社 | Composite resin composition |
| JP2021031575A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | 石原ケミカル株式会社 | Aqueous composition for coated surface |
| JP2021066122A (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 平岡織染株式会社 | Industrial sheet material |
| JP2021075666A (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 平岡織染株式会社 | Composition for forming anti-fouling coating film, anti-fouling coating film, and industrial material sheet accompanied by anti-fouling coating film |
| JP2021085123A (en) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | シキボウ株式会社 | Industrial belt |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005015727A (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-20 | Kansai Paint Co Ltd | Water-repellent film-forming composition and coating method using it |
| JP2015160870A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 国立大学法人名古屋大学 | Composition, laminate obtained by laminating the composition, and hard coating agent for forming the composition |
| JP5778997B2 (en) * | 2011-05-31 | 2015-09-16 | 株式会社ダイセル | Optical film and manufacturing method thereof |
| JP2018080291A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 石原ケミカル株式会社 | Aqueous coating composition |
| JP2018119073A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 石原ケミカル株式会社 | Hydrophilic coating composition |
-
2017
- 2017-05-31 JP JP2017107585A patent/JP6864353B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005015727A (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-20 | Kansai Paint Co Ltd | Water-repellent film-forming composition and coating method using it |
| JP5778997B2 (en) * | 2011-05-31 | 2015-09-16 | 株式会社ダイセル | Optical film and manufacturing method thereof |
| JP2015160870A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 国立大学法人名古屋大学 | Composition, laminate obtained by laminating the composition, and hard coating agent for forming the composition |
| JP2018080291A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 石原ケミカル株式会社 | Aqueous coating composition |
| JP2018119073A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | 石原ケミカル株式会社 | Hydrophilic coating composition |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021031575A (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-01 | 石原ケミカル株式会社 | Aqueous composition for coated surface |
| JP7307468B2 (en) | 2019-08-23 | 2023-07-12 | 石原ケミカル株式会社 | Aqueous composition for painted surfaces |
| JP2020200436A (en) * | 2019-10-07 | 2020-12-17 | サイデン化学株式会社 | Composite resin composition |
| JP2021066122A (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | 平岡織染株式会社 | Industrial sheet material |
| JP7241403B2 (en) | 2019-10-25 | 2023-03-17 | 平岡織染株式会社 | industrial sheet material |
| JP2021075666A (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 平岡織染株式会社 | Composition for forming anti-fouling coating film, anti-fouling coating film, and industrial material sheet accompanied by anti-fouling coating film |
| JP7289141B2 (en) | 2019-11-13 | 2023-06-09 | 平岡織染株式会社 | Antifouling coating film-forming composition, antifouling coating film, and industrial material sheet with antifouling coating film |
| JP2021085123A (en) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | シキボウ株式会社 | Industrial belt |
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