JP2021123659A - 塗料組成物及び塗料組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】機能性ゲル状粒子を含む塗料組成物であって、前記機能性ゲル状粒子は、エマルション添加剤を含む液滴と、前記液滴の表面を覆うゲル化膜と、を有し、前記エマルション添加剤は、樹脂エマルションと、前記樹脂エマルションの中に分散する機能性添加剤とを有し、前記機能性添加剤は、耐候性付与剤、防藻剤、又は防カビ剤である、塗料組成物。
【選択図】なし
Description
このような塗料を用いて形成した塗膜には、効果を長期間にわたって持続する除法効果が求められる。
[1]機能性ゲル状粒子を含む塗料組成物であって、前記機能性ゲル状粒子は、エマルション添加剤を含む液滴と、前記液滴の表面を覆うゲル化膜と、を有し、前記エマルション添加剤は、樹脂エマルションと、前記樹脂エマルションの中に分散する機能性添加剤とを有し、前記機能性添加剤は、耐候性付与剤、防藻剤、又は防カビ剤である、塗料組成物。
[2]前記機能性ゲル状粒子は徐放性粒子である、[1]に記載の塗料組成物。
[3]前記機能性ゲル状粒子を分散させる外相を含み、前記外相は樹脂エマルション成分を含む、[1]又は[2]に記載の塗料組成物。
[4]前記耐候性付与剤は、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤からなる群より選択される1種以上である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の塗料組成物。
[5]機能性添加剤を含むエマルション添加剤をゲル化膜で被覆する工程を有する、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の塗料組成物の製造方法。
本実施形態は、機能性ゲル状粒子を含む塗料組成物である。
本実施形態において、機能性ゲル状粒子は徐放性粒子であることが好ましい。本実施形態において「徐放性粒子」とは、有効成分が実質的に継続して粒子から放出され、粒子からの有効成分の完全放出までの時間が長いことを意味する。
本実施形態において機能性ゲル状粒子は、エマルション添加剤を含む液滴と、液滴の表面を覆うゲル化膜と、を有する。
液滴は、エマルション添加剤を含む。エマルション添加剤は、樹脂エマルションと、親水性コロイド形成物質と、樹脂エマルション中に分散する機能性添加剤とを有する。
樹脂エマルションとしては、樹脂を形成材料とする懸濁粒子または乳化粒子と、これらの懸濁粒子または乳化粒子を分散させる分散媒と、を有する。
懸濁粒子または乳化粒子は、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル、ベオバ(分岐脂肪酸ビニルエステル)、天然ゴム、合成ゴム、およびこれらの共重合体からなる群から選ばれる1種以上を形成材料とする。中でも、アクリル樹脂を形成材料とする樹脂粒子が懸濁または乳化された樹脂エマルションが好ましい。
親水性コロイド形成物質は、ゲル化剤と反応し、ゲル化膜を形成可能な物質である。ゲル化剤については後述する。
ゲル化膜は、液滴の表面を覆い、樹脂粒子の輪郭を形成している。ゲル化膜は、エマルション添加剤に含まれる親水性コロイド形成物質と、ゲル化剤とが反応し架橋することで形成された三次元的網状組織を含む。ゲル化膜は、エマルション添加剤よりも流動性が低下しており、液滴を内部に包含している。
本実施形態において、機能性添加剤は耐候性付与剤、防藻剤、又は防カビ剤である。
本実施形態において防藻剤又は防カビ剤としては、例えば2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−ジクロロ−2−n−オクチル−4−イソチアゾリン−3−オン、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、N−n−ブチル−1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン等のイソチアゾリン系の防藻剤又は防カビ剤が使用できる。
これらの中でも、外装に塗布した際の透明性を向上させる観点と、防藻・防カビ効果の持続性を向上させる観点からトリアジン系とイソチアゾリン系の併用がより好ましい。ここで、「外装に塗布した際の透明性」とは、色残りしにくく、外装の意匠に影響しにくい性質を意味する。
機能性添加剤の含有量が上記の範囲であると、機能性添加剤の効果を十分に発揮させつつ、塗膜の強度を維持できる。
本実施形態において、塗料組成物は機能性ゲル状粒子を分散させる外相を含むことが好ましい。
外相は、分散媒の主成分が水である樹脂エマルション成分を含むことが好ましい。本実施形態において「主成分」とは、分散媒の全量に対し、50質量%を超える割合であることを指す。
一例を挙げると、液滴に用いられる樹脂エマルションと、外相に用いられる樹脂エマルション成分とは、樹脂エマルションに分散する粒子がアクリル樹脂であることが好ましい。
機能性添加剤の含有量が上記の範囲であると、機能性添加剤の効果を十分に発揮させつつ、塗膜の強度を維持できる。
機能性ゲル状粒子は、任意成分として体質顔料を含んでもよい。
また、本実施形態の塗料組成物は、エマルション塗料に相溶しない意匠材をさらに含んでいてもよい。このような意匠材としては、例えば、着色顔料、輝度顔料、遮熱顔料、骨材、艶消ビーズ、光輝材、着色樹脂チップ等が挙げられる。
上述した塗料組成物は、以下の製造方法で製造することができる。
また、エマルション添加剤は、ゲル化剤との反応によって凝集しながら、撹拌により細分化される。細分化の過程においても、継続的に親水性コロイド形成物質とゲル化剤とが反応し、三次元的網状組織(ゲル化膜)を形成する。
これにより、機能性添加剤を含むエマルション添加剤がゲル化膜で被覆された機能性ゲル状粒子を得ることができる。
このようにして得られた塗料組成物の用途については特に制限はなく、モルタル、コンクリート、窯業系素材、プラスチック、金属、木材、紙など、種々の対象物に塗布することが可能である。塗布時における塗料組成物の塗布量には特に制限はないが、通常、200〜600g/m2(wet)となる量を塗布することが好ましい。また、塗装方法にも制限はなく、刷毛、こて、ローラー、スプレーなどの公知の塗布方法で塗布することができ、常温乾燥、加熱乾燥させることができる。
上述の塗料組成物を対象物に塗布することで、塗料組成物から形成された塗膜を有する塗装品が得られる。
≪塗料組成物の製造≫
アクリル樹脂エマルション21.1質量部と、非イオン性グアルゴム誘導体の4%水溶液11.1質量部とを混合し、混合液aを調製した。非イオン性グアルゴム誘導体は、上述した実施形態における「親水性コロイド形成物質」に該当する。
防藻剤:HF−260K、ナガセケムテックス株式会社製、有効成分30%
防カビ剤:ACTICIDE OTW、THOR JAPAN 株式会社、有効成分30%
紫外線吸収剤1:Tinuvin 400DW、BASF JAPAN 株式会社、有効成分40%
紫外線吸収剤2:Tinuvin 477DW、BASF JAPAN 株式会社、有効成分40%
光安定剤:Tinuvin 123、BASF JAPAN 株式会社、有効成分100%
非イオン性グアルゴム誘導体:MEYPRO HPG 8111、デュポン社製
顔料:タイペークCR95(酸化チタン)、石原産業株式会社
アニオン性高分子分散剤:オロタン731、ダウケミカル社製
含水ケイ酸マグネシウム:タルクSSS、日本タルク社製
重ホウ酸アンモニウム:米山化学工業社製
ナトリウムカルボキシメチルセルロース:CMC−1170、ダイセル化学工業社製
アルカリ可溶型増粘剤:SNシックナー636、サンノプコ社製、有効成分30%
試験片上に塗料組成物を300g/m2塗布した後、乾燥した。その後、6月間〜18月間屋外に暴露し、カビ又は藻の発生の有無を確認した。
試験片は、寸法70mm×150mm×1mmのアルミ板を用いた。
カビ又は藻の発生について、下記の評価方法に従って評価した。その結果を表5〜6に記載する。
−:試験片上にカビもしくは藻の発生なし
+:試験片上の1/4以下にカビもしくは藻が発生した
++:試験片上の1/2以下にカビもしくは藻が発生した
+++:試験片上の3/4以下にカビもしくは藻が発生した
また、機能性添加剤の含有量が同等の実施例4と比較例4、実施例5と比較例5、実施例6と比較例6とを比べると、いずれも実施例の方がカビの発生が抑制されていた。
試験片(寸法70mm×150mm×1mmのアルミ板)上に塗料組成物を300g/m2塗布した後、乾燥した塗膜を用いて評価を行った。黄変評価として色度(b*)の値により評価した。測色計(MINOLTA製CM−2500d)を用いて、実施例7〜12、比較例7〜12の塗膜の色度(b*)を測定した。その結果を表7〜8に示す。
メタルハライドランプを用い、245mm離れた位置から試験片の塗膜に75W/cm2の光を所定時間照射した。光照射後の試験片について、塗膜の色差(ΔE*)を測定した。
その結果を表7〜8に示す。
表7〜8中、250時間照射した場合においては、色差(ΔE*)が0.6までを合格とした。
表7〜8中、500時間照射した場合においては、色差(ΔE*)が1.0までを合格とした。
表7〜8中、1000時間照射した場合においては、色差(ΔE*)が5.0までを合格とした。
Claims (5)
- 機能性ゲル状粒子を含む塗料組成物であって、
前記機能性ゲル状粒子は、エマルション添加剤を含む液滴と、前記液滴の表面を覆うゲル化膜と、を有し、
前記エマルション添加剤は、樹脂エマルションと、前記樹脂エマルションの中に分散する機能性添加剤とを有し、
前記機能性添加剤は、耐候性付与剤、防藻剤、又は防カビ剤である、塗料組成物。 - 前記機能性ゲル状粒子は徐放性粒子である、請求項1に記載の塗料組成物。
- 前記機能性ゲル状粒子を分散させる外相を含み、前記外相は樹脂エマルション成分を含む、請求項1又は2に記載の塗料組成物。
- 前記耐候性付与剤は、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤からなる群より選択される1種以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の塗料組成物。
- 機能性添加剤を含むエマルション添加剤をゲル化膜で被覆する工程を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の塗料組成物の製造方法。
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