JP2021138942A - エマルジョン組成物、コーティング剤及び積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
(II)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂のエマルジョン 上記(I)成分中の固形分と該(II)成分中の固形分の合計質量に対して該(II)成分中の固形分量が0.1〜40質量%である量
を含有するエマルジョン組成物であって、
前記(II)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂は、(A)オルガノポリシロキサンからなるコア粒子を有し、(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルをシェル層に有し、該(A)オルガノポリシロキサンと(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルの質量比が(A):(B)=40:60〜95:5であること、及び、前記コアシェル樹脂の粒子表面における前記ポリ(メタ)アクリル酸エステルの結合率が50%以上であることを特徴とする、前記エマルジョン組成物を提供する。
また、本発明は、(a)皮膜形成能を有する樹脂 60〜99.9質量部、及び
(b)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂 0.1〜40質量部(但し(a)成分及び(b)成分の合計は100質量部である)及び、水を含むエマルジョン組成物であって、
前記シリコーン−アクリルコアシェル樹脂は、(A)オルガノポリシロキサンからなるコア粒子を有し、(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルをシェル層に有し、該(A)オルガノポリシロキサンと(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルの質量比が(A):(B)=40:60〜95:5であること、及び、前記コアシェル樹脂の粒子表面における前記ポリ(メタ)アクリル酸エステルの結合率が50%以上であることを特徴とする、前記エマルジョン組成物を提供する。
(I)皮膜形成能を有する樹脂のエマルジョン 該(I)成分中の固形分と下記(II)成分中の固形分の合計質量に対して該(I)成分中の固形分量が60〜99.9質量%である量
(II)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂のエマルジョン 上記(I)成分中の固形分と該(II)成分中の固形分の合計質量に対して該(II)成分中の固形分量が0.1〜40質量%である量
前記(II)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂エマルジョンは、コア粒子が(A)オルガノポリシロキサンであり、シェル層に(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルを有し、
該(A)オルガノポリシロキサンと(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルの質量比が(A):(B)=40:60〜95:5であること、及び、コアシェル樹脂の粒子表面におけるポリ(メタ)アクリル酸エステルの結合率(以下、被覆率ともいう)が50%以上であることを特徴とする。
以下、各成分について、より詳細に説明する。
Tgの計算方法は、例えば、以下の式で表すことができる。すなわち、共重合体粒子のガラス転移温度は、重合体を形成する単量体のホモポリマーのガラス転移温度と単量体の含有量から算出することができる。
(Pa+Pb+Pc)/T=(Pa/Ta)+(Pb/Tb)+(Pc/Tc)
式中、Tは共重合体粒子のガラス転移温度(K)を表し、Pa、Pb、Pcは、それぞれ単量体a、b、cの含有量(質量%)を表し、Ta、Tb、Tcは、それぞれ単量体a、b、cのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。
市販のアクリル系樹脂エマルジョンとしては、日信化学工業社製のアクリル系のビニブラン(商品名)、ヘンケルジャパン社製のヨドゾール(商品名)、東亜合成社製のアロン(商品名)等が挙げられる。
市販のポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンとしては、アデカ社製のアデカボンタイターHUX−350(商品名)、DIC社製のWLS−201(商品名),WLS−202(商品名)、第一工業製薬社製のスーパーフレックスE−4000(商品名),E−4800(商品名)などが挙げられる。
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンとしては、例えば、DIC社製のハイドランWLS−210(商品名),WLS−213(商品名)、宇部興産社製のUW−1005E(商品名),UW−5502(商品名)、三洋化成社製のパーマリンUA−368(商品名)、第一工業製薬社製のスーパーフレックス460(商品名),スーパーフレックス470(商品名)などが挙げられる。
ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンとしては、アデカ社製のアデカボンタイターHUX−380(商品名),HUX−540(商品名)、第一工業製薬社製のスーパーフレックス420(商品名),スーパーフレックス860(商品名)などが挙げられる。
市販の塩化ビニル系樹脂エマルジョンとしては、塩化ビニルとアクリル酸エステルや酢酸ビニル等との共重合樹脂である、日信化学工業社製の塩化ビニル系のビニブラン(商品名)が挙げられる。
本発明において、上記、外周におけるアクリル樹脂の結合率(又は被覆率)(Z)は下記式でも定義される。
結合率(又は被覆率)(Z)=[{(1)―(2)}/(1)]×100
上記式において、(1)はTEM画像から実測されたコアシェル粒子の直径から算出される理論上の外周全体の長さであり、(2)はTEM画像のシェル部分の陰影差が無い部分の長さ(実測値)である。該結合率は、TEM画像により10箇所以上測定して得た値の平均値であるのが好ましい。上記において、TEM画像のシェル部分の陰影差が無い部分とは、外周においてアクリル樹脂が結合してない部分の長さを意味する。即ち、(1)=(外周全長(α))であり、{(1)−(2)}=外周のうちポリ(メタ)アクリル酸エステル部分の長さ(β)である。コア粒子の全体がポリ(メタ)アクリル酸エステルで覆われている場合には、(2)の値が0となり、被覆率は100%である。
尚、コアシェル粒子の模式図を図2に示す。図2において、符号(1)がコア粒子(オルガノシロキサン)、符号(2)がシェル層におけるポリ(メタ)アクリル酸エステル部分であり、符号(3)で示す点線が外周全長(α)であり、符号(4)で示す部分がアクリル樹脂が結合してない部分(上記(2))である。
なお、下記の例において、部及び%はそれぞれ質量部、質量%を示す。
[製造例1]
塩化ビニル系樹脂エマルジョンの製造
攪拌機、コンデンサー、温度計及び窒素ガス導入口を備えた重合容器に窒素置換後、イオン交換水67質量部、ぺレックスSSL(花王社製アニオン系界面活性剤 アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム)4質量部、ノイゲンL−6190(第一工業製薬社製 ノニオン系界面活性剤)5質量部、塩化ビニル52質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル48質量部を仕込み、攪拌しながら60℃に加温した。さらに過硫酸アンモニウム(開始剤)0.3質量部をイオン交換水10質量部に溶解したものと亜硫酸水素ナトリウム0.1質量部をイオン交換水3質量部に溶解させたものを添加し、レドックス系にて5〜15時間重合反応させた。
重合内圧が0MPaになった時点で残存モノマーを真空にて1000ppmまで除去し、その後40℃以下まで冷却して、重合体を得た。その後防腐剤やイオン交換水を添加し、不揮発分43%、Tg−3℃の塩化ビニル系樹脂エマルジョン(塩化ビニル・アクリル酸共重合体樹脂のエマルジョン)を得た。
アクリル系樹脂エマルジョンの製造
撹拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコにイオン交換水104質量部を投入し脱酸素を行った。アクリル酸エチル57質量部、メタクリル酸メチル42質量部、80%メタクリル酸1質量部にアクアロンHS−10(第一工業製薬製ポリオキシエチレンノニルプロペニルフェニルエーテル硫酸アンモニウム) 2質量部をイオン交換水26質量部に溶解したものを投入してホモミキサーで乳化した。この乳化液を2Lガラスフラスコに5〜7時間かけて滴下しながら50℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行う事でラジカル重合し、不揮発分40.4%、Tg20℃のアクリル樹脂エマルジョン(アクリル酸エチル・メタクリル酸メチル共重合体樹脂のエマルジョン)を得た。
[製造例3]
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和し、エマルジョンを得た。該エマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水125gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)232gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にポリメタクリル酸メチル(PMMA)シェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.2%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。得られたエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水50gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)95gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にPMMAシェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.0%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。得られたエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水442gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)807gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にPMMAシェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.3%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン300g、ジフェニルジメチルシロキサン300g(信越化学工業社製KF−54)、50%アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム24g(ぺレックスSS−L、花王社製)を純水45gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水490gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で10〜20時間重合反応を行った後、10℃で10〜20時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gでpHを中性付近に中和した。得られたエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)47.5%を有した。エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水167gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)249gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にPMMAシェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.6%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ヘキサメチルジシロキサン(M2)1g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。このエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)が45.4%で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水133gを投入し、ここにメタクリル酸メチル(MMA)160g、及びアクリル酸ブチル(BA)74gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にPMMAシェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分44.9%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム12gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和し、エマルジョンを得た。該エマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水125gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)232gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にポリメタクリル酸メチル(PMMA)シェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.1%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。得られたエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水125gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)232gを全量一括投入し、1時間撹拌後、3〜5時間かけて30℃で過酸化物と還元剤を滴下しながらレドックス反応を行ったところ、シェル層が十分に形成されず、PMMAの大部分がコアに入ってしまった。即ち、エマルジョン粒子にPMMAが取りこまれた樹脂のエマルジョン(固形分45.5%)が得られた。後述する方法でシェル層(メタクリル酸エステル)の被覆率を算出したところ20%であった。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。得られたエマルジョンは、105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水689gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)1256gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にPMMAシェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.2%)を得た。
オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、ラウリル硫酸ナトリウム6gを純水54gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水470gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、50〜60℃で24時間重合反応を行った後、10〜20℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。得られたエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)44.8%を有し、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状であった。該エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は下記式の通りである。
参考製造例は、シランカップリング剤(3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、信越化学工業社製KBM−502)を表1の組成になるように配合し、下記式(1’)で示される、メタクリロキシプロピル基を有するf単位を有するオルガノポリシロキサンと、メタクリル酸メチルとを乳化グラフト重合させて得たエマルジョン樹脂に関する。
上記エマルジョン中のオルガノポリシロキサンの構造は、下記式の通りである。
上記で得たエマルジョンにイオン交換水125gを投入し、メタクリル酸メチル(MMA)232gを3〜5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤の存在下でレドックス反応を行うことで、シリコーンエマルジョン粒子表面にPMMAシェル層が形成された樹脂のエマルジョン(固形分45.1%)を得た。
シリコーンアクリルコアシェル樹脂におけるポリ(メタ)アクリル酸エステルの結合率(被覆率)(Z)は、透過電子顕微鏡(TEM、JEM−2100TM日本電子社製)を用いて測定された画像より、下記式に当てはめて算出された。
被覆率(Z)=[{(1)―(2)}/(1)]×100
上記式において、(1)はTEM画像から実測されたコアシェル粒子の直径から算出される理論上の外周全体の長さであり、(2)はTEM画像のシェル部分の陰影差が無い部分の実測値(外周における一部の長さ)である。
コア粒子の全体がポリ(メタ)アクリル酸エステルで覆われている場合には、(2)の値が0となり、被覆率は100%である。
TEM画像における10箇所以上の粒子について測定して得た値の平均値を表中に記載した。
実施例及び比較例で得た各シリコーンアクリルコアシェル樹脂のエマルジョン(試料)約1gをアルミ箔製の皿に正確に量り取り、約105℃に保った乾燥器に入れ、1時間加熱後、乾燥器から取り出してデシケーターの中にて放冷し、試料の乾燥後の重さを量り、次式により蒸発残分を算出した。
W:乾燥前の試料を入れたアルミ箔皿の質量(g)
L:アルミ箔皿の質量(g)
T:乾燥後の試料を入れたアルミ箔皿の質量(g)
アルミ箔皿の寸法:70φ×12h(mm)
日本電子製JEM−2100TMを用いて、各シリコーンアクリルコアシェル樹脂(樹脂エマルジョン粒子)の粒子径を測定した。
日本電子製JEM−2100TMを用い、5000倍に希釈したシリコーンアクリルコアシェル樹脂(樹脂エマルジョン)をグリッド上室温乾燥した後、観察を行い、シリコーンとアクリルの陰影差を装置のスケールを用いてシェル層の厚みを測定した。シェルの厚みはシリコーンアクリルコアシェル樹脂の平均粒子径からコアにあたるポリオルガノシロキサンの平均粒子径を差し引いて1/2とした値である。TEM画像における10箇所の粒子(N=10)について測定して得た値の平均値とした。
実施例1のシリコーンアクリルコアシェル樹脂について測定画像を図1に示す。N=10のうちの一つのデータであり、シェル層の厚みは13.5nmである。N=10の平均値は15nmである。
[実施例1]
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョンとして、三洋化成工業社製の製品名「パーマリンUA−368」(粘度200mPa・s(25℃)、平均粒径300nm、固形分約5wt%)を用いた。該樹脂エマルジョンを撹拌しているところに、製造例3で得られたシリコ−ンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョン(固形分45.2wt%)を下記表3に記載の固形分比となる量で投入し、10分以上撹拌の後、80メッシュでろ過して、実施例1のエマルジョン組成物を得た。
実施例2〜8、参考例1、及び比較例1〜5では、各成分の配合を表3に記載の通りに変更した他は実施例1と同様にして、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂エマルジョンを含むエマルジョン組成物を得た。
実施例9〜16、参考例2、及び比較例6〜10では、各成分の配合を表5に記載の通りに変更した他は実施例1と同様にして、製造例2で得たアクリル系樹脂エマルジョンを含むエマルジョン組成物を得た。
実施例17〜24、参考例3、及び比較例11〜15では、各成分の配合を表7に記載の通りに変更した他は実施例1と同様にして、製造例1で得た塩化ビニル系樹脂エマルジョンを含むエマルジョン組成物を得た。
なお、表3、表5、及び表7において、各原料の配合量は樹脂エマルジョンの固形分量とシリコ−ンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンの固形分量との合計を100質量部とした、各固形分の質量比率である。
スライドガラス、PETフィルム、アクリル板
各例のコーティング組成物をバーコーターにて塗布し、105℃×3分で乾燥を行い、ドライで約23μmになるように、スライドガラス、PETフィルム及びアクリル板の各基材の上に塗膜を形成した。
製品名「ヘーズメーター NDH7000」(日本電色工業社製)にて上記各例のコーティング組成物の塗膜を有するスライドガラス(ヘーズ値0.70%)でのヘーズ値を測定した。
ヘーズ増加率は、下記式により求められる。ヘーズ値の増加率が3000%以下であれば、透明性が高いと判断でき、より好ましくは1000%以下である。一方、ヘーズ値の増加率が3000%を超えると、積層体の透明性が悪くなり、白っぽく感じるようになる。
「ヘーズ値の増加率(%)」 = 〔( Y − X ) / X〕 × 100
X:基材のヘーズ値
Y:コーティング組成物を塗布した後のヘーズ値
HEIDON TYPE−38(新東科学社製)にて200gの金属圧子を上記各例の塗膜に垂直に接触させ、3cm/分で移動させた時の摩擦力を測定し、摩擦力から摩擦係数を算出した。
スライドガラス:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.10、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.03
PETフィルム:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.10、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.03
アクリル板:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.10、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.05
また、ポリウレタン系樹脂エマルジョンのヘーズ値の好ましい範囲は0.7〜11.0%である。
スライドガラス:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.25、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.15
PETフィルム:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.30、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.15
アクリル板:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.30、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.15
また、アクリル系樹脂エマルジョンでのヘーズ値の好ましい範囲は0.7〜20.0%である。
スライドガラス:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.20、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.12
PETフィルム:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.20、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.12
アクリル板:静摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.20、動摩擦係数の好ましい範囲は0.01〜0.12
また、塩化ビニル系樹脂エマルジョンのヘーズ値の好ましい範囲は0.7〜11.0%である。
本発明のエマルジョン組成物から得られるコーティング皮膜は透明性が高く、摺動性に優れる。また、本発明のエマルジョン組成物は、従来のシランカップリング剤を使用して製造したシリコーンアクリル樹脂(比較製造例)を含むエマルジョン組成物(参考例1〜3)と同等に、透明性及び摺動性に優れる皮膜を提供する。
(2)シェル層(ポリ(メタ)アクリル酸エステル)
(3)シェル層の外周長さ((1)の値)
(4)外周においてポリ(メタ)アクリル酸エステルを有していない部分の長さ((2)の値)
Claims (11)
- (I)皮膜形成能を有する樹脂のエマルジョン 該(I)成分中の固形分と下記(II)成分中の固形分の合計質量に対して該(I)成分中の固形分量が60〜99.9質量%である量、及び
(II)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂のエマルジョン 上記(I)成分中の固形分と該(II)成分中の固形分の合計質量に対して該(II)成分中の固形分量が0.1〜40質量%である量
を含有するエマルジョン組成物であって、
前記(II)シリコーン−アクリルコアシェル樹脂は、(A)オルガノポリシロキサンからなるコア粒子を有し、(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルをシェル層に有し、該(A)オルガノポリシロキサンと(B)ポリ(メタ)アクリル酸エステルの質量比が(A):(B)=40:60〜95:5であること、及び、前記コアシェル樹脂の粒子表面における前記ポリ(メタ)アクリル酸エステルの結合率が50%以上であることを特徴とする、前記エマルジョン組成物。 - 前記(A)オルガノポリシロキサンが(a)下記一般式(1)で表される、請求項1記載のエマルジョン組成物
- 前記シリコーンアクリルコアシェル樹脂のシェル層が厚み1nm〜50nmを有する、請求項1又は2記載のエマルジョン組成物。
- 前記皮膜形成能を有する樹脂が、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びアミド系樹脂から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項記載のエマルジョン組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項記載のエマルジョン組成物を含むコーティング剤。
- 基材と、該基材の片面又は両面にある皮膜とを有し、該皮膜が請求項5記載のコーティング剤から成る、積層体。
- 前記基材が、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、セルロース、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートポリマー、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンポリマー、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリウレタン、及びエポキシ樹脂から選ばれるプラスチックである、請求項6記載の積層体。
- 前記基材が、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、ホウ珪酸ガラス、及び無アルカリガラスから選ばれるガラスである、請求項6記載の積層体。
- 前記基材が、カエデ科、カバノキ科、クスノキ科、クリ科、ゴマノハグサ科、ナンヨウスギ科、ニレ科、ノウゼンカズラ科、バラ科、ヒノキ科、フタバガキ科、フトモモ科、ブナ科、マツ科、マメ科、及びモクセイ科の木材から選ばれる木材である、請求項6記載の積層体。
- 前記基材が、木綿、麻、羊毛、絹、カシミヤ、石綿、ポリアミド、ポリエステル、ビスコース、セルロース、ガラス、及び炭素から選ばれる繊維である、請求項6記載の積層体。
- 前記皮膜が厚さ0.5〜50μmを有する、請求項6〜10のいずれか1項記載の積層体。
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