JP2022066178A - 光輝性塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐候性などの塗膜物性及び光輝感に優れた塗膜を常温乾燥の条件でも形成可能な光輝性塗料組成物を提供する。【解決手段】加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、エポキシ基含有化合物(C)及び光輝性顔料(D)を含む主剤成分(I)並びにアミノ基含有アルコキシラン化合物(E)を含む硬化剤成分(II)を含み、塗装直前に前記主剤成分(I)と硬化剤成分(II)が混合され塗装に供される、多成分系の光輝性塗料組成物及び基材面に該光輝性塗料組成物を塗装する塗装方法。【選択図】なし
Description
本発明は、光輝性塗料組成物に関する。
従来、建築物の外観は落ち着いた無難なものが好まれていたが、建築物に用いられる外装材や色彩が多様化してきている。その一例として光沢や反射などの光学的現象を伴うメタリック調の外装材は、派手な色彩を使用することなく景観の調和を保つことができる外装材として人気がある。そして近年は金属パネルなどの外装材を用いたメタリック調の高意匠建造物が増加しており、その改修に使用するためのメタリック塗料のニーズが高まっている。
建築物への塗装が可能なメタリック塗料として特許文献1及び特許文献2には、鱗片状金属顔料及び着色顔料を含み、塗料組成物中に含まれる不揮発分含有量及び顔料体積濃度が特定範囲である塗料組成物が開示されている。また、特許文献3には、ノンリーフィングタイプのアルミニウム顔料を特定量含み、塗装時の粘度が特定の範囲内である塗料組成物が開示されている。
建築物への塗装が可能なメタリック塗料として特許文献1及び特許文献2には、鱗片状金属顔料及び着色顔料を含み、塗料組成物中に含まれる不揮発分含有量及び顔料体積濃度が特定範囲である塗料組成物が開示されている。また、特許文献3には、ノンリーフィングタイプのアルミニウム顔料を特定量含み、塗装時の粘度が特定の範囲内である塗料組成物が開示されている。
特許文献1及び2には、この塗料組成物が顔料を高い体積濃度で含んでいるために刷毛やローラーを用いて塗装を行う際にも高輝度な金属調塗膜を形成できると記載されている。しかしながらこの塗料組成物では鱗片状金属顔料の含有量が多いことに起因し、耐候性などの塗膜物性に問題があり、改善の必要がある。
かかる塗料組成物によればムラなく高輝度なメタリック塗膜を形成することができるが、特許文献3に記載のメタリック塗膜は塗装後初期の光沢が低く、屋外に長期間暴露した際の光沢低下も顕著であるという問題がある。
既設の建築物に対して塗料組成物を用いて塗装する場合、常温乾燥の条件でも十分な塗膜物性を備えた塗膜が得られることが必要である。しかしながら、常温乾燥の条件では耐候性などの物性に優れた塗膜を形成させるのは困難である上にメタリックや真珠のようなキラキラ感のある塗膜をきれいに形成させることは難しい。
本発明の課題は、耐候性などの塗膜物性及び光輝感に優れた塗膜を常温乾燥の条件でも形成可能な光輝性塗料組成物を提供することにある。
本発明者らは常温でも硬化可能な光輝性塗料組成物について鋭意検討した。その結果、加水分解性シリル基による縮合反応とエポキシ基とアミノ基の反応とを併用した組成物を利用することによって耐候性と光輝感とに優れた塗膜を常温乾燥の条件でも形成できることを見出した。
すなわち本発明は、以下の実施形態に関する:
項1.加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、エポキシ基含有化合物(C)及び光輝性顔料(D)を含む主剤成分(I)、並びに
アミノ基含有アルコキシラン化合物(E)を含む硬化剤成分(II)
を含み、塗装直前に前記主剤成分(I)と硬化剤成分(II)が混合され塗装に供される、多成分系の光輝性塗料組成物。
項2.光輝性顔料(D)が、アルミニウムフレーク顔料及び/又は光干渉性顔料である、項1に記載の光輝性塗料組成物。
項3.光輝性顔料(D)がアルミニウムフレーク顔料を含み、アルミニウムフレーク顔料が、ノンリーフィングタイプ又はリーフィングタイプである項2に記載の光輝性塗料組成物。
項4.光輝性顔料(D)がアルミニウムフレーク顔料を含み、アルミニウムフレーク顔料の平均粒子径が、5~250μmの範囲内にある、項2または3に記載の光輝性塗料組成物。
項5.光輝性顔料(D)が光干渉性顔料を含み、光干渉性顔料の平均粒子径が、5~250μmの範囲内にある、項2~4のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項6.光輝性顔料(D)が、アルミニウムフレーク顔料及び光干渉性顔料を前者/後者質量比で10/90~90/10の範囲内で併有する、項2~5のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
項7.光輝性顔料(D)の含有量が、主剤成分(I)不揮発分100質量部を基準にして0.1~20質量部の範囲内にある、項1~6のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
項8.加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、及びエポキシ基含有化合物(C)に含まれる不揮発分の合計中に占める不揮発分の割合が、
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が、20~90質量%、
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)が、5~40質量%、
エポキシ基含有化合物(C)が、5~40質量%の範囲内にある、項1~7のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項9.硬化触媒をさらに含む、項1~8のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項10.有機溶剤をさらに含む、項1~9のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項11.基材面に、項1~10のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物を塗装することを含む、塗装方法。
項1.加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、エポキシ基含有化合物(C)及び光輝性顔料(D)を含む主剤成分(I)、並びに
アミノ基含有アルコキシラン化合物(E)を含む硬化剤成分(II)
を含み、塗装直前に前記主剤成分(I)と硬化剤成分(II)が混合され塗装に供される、多成分系の光輝性塗料組成物。
項2.光輝性顔料(D)が、アルミニウムフレーク顔料及び/又は光干渉性顔料である、項1に記載の光輝性塗料組成物。
項3.光輝性顔料(D)がアルミニウムフレーク顔料を含み、アルミニウムフレーク顔料が、ノンリーフィングタイプ又はリーフィングタイプである項2に記載の光輝性塗料組成物。
項4.光輝性顔料(D)がアルミニウムフレーク顔料を含み、アルミニウムフレーク顔料の平均粒子径が、5~250μmの範囲内にある、項2または3に記載の光輝性塗料組成物。
項5.光輝性顔料(D)が光干渉性顔料を含み、光干渉性顔料の平均粒子径が、5~250μmの範囲内にある、項2~4のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項6.光輝性顔料(D)が、アルミニウムフレーク顔料及び光干渉性顔料を前者/後者質量比で10/90~90/10の範囲内で併有する、項2~5のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
項7.光輝性顔料(D)の含有量が、主剤成分(I)不揮発分100質量部を基準にして0.1~20質量部の範囲内にある、項1~6のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
項8.加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、及びエポキシ基含有化合物(C)に含まれる不揮発分の合計中に占める不揮発分の割合が、
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が、20~90質量%、
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)が、5~40質量%、
エポキシ基含有化合物(C)が、5~40質量%の範囲内にある、項1~7のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項9.硬化触媒をさらに含む、項1~8のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項10.有機溶剤をさらに含む、項1~9のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物、
項11.基材面に、項1~10のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物を塗装することを含む、塗装方法。
本発明の光輝性塗料組成物によれば、常温乾燥の条件でも光輝感に優れ、耐候性などの塗膜物性に優れた塗膜が得られる。このため、建築物等の被塗物を長期間保護するとともに、メタリック調又は真珠のような光輝感のある外観にすることができる。
以下、本発明の光輝性塗料組成物を構成する各成分について順次説明する。
<加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)>
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、樹脂中に、加水分解性シリル基と、(メタ)アクリロイル基に由来する基とを有するアクリル系共重合体である。
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、樹脂中に、加水分解性シリル基と、(メタ)アクリロイル基に由来する基とを有するアクリル系共重合体である。
本明細書において、「加水分解性シリル基」は、加水分解によりシラノール基を生成し、当該シラノール基が脱水縮合して、シロキサン結合を形成する基であり、ケイ素原子に直接結合した一価の加水分解性原子(水と反応することでシラノール基を生成する原子)及びケイ素原子に直接結合した一価の加水分解性基(水と反応することでシラノール基を生成する基)の両方又は一方を有するシリル基である限り特に限定されない。
上記加水分解性シリル基の具体例としては、例えば、クロロシリル基、ブロモシリル基等のハロゲン化シリル基、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシシリル基、ブトキシシリル基等のアルコキシシリル基等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)の例としては、加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物の単量体単位と、(メタ)アクリロイル基含有化合物の単量体単位とを含むものが挙げられる。(メタ)アクリロイル基含有化合物は、(メタ)アクリロイル基を含有する加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物を除く。
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、光輝性塗料組成物の貯蔵安定性、並びに形成される塗膜の耐候性、耐水性、耐薬品性の観点から、全単量体単位を基準として、加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物を1~50質量%、好ましくは2~30質量%、(メタ)アクリロイル基含有化合物を、50~99質量%、好ましくは70~98質量含むことができる。
加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン等のビニルアルコキシシラン;ビニルトリクロロシラン、ジビニルジクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン等のビニルクロロシラン;γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、β-(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、β-(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシブチルフェニルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジエチルメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシアルコキシシラン等;並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリロキシ基は、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、又はアクリロキシ基及びメタクリロキシ基の両方を意味する。
一方、「(メタ)アクリロイル」基は、アクリロイル基、メタクリロイル基、又はアクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を意味し、そして「(メタ)アクリル酸」は、アクリル、メタクリル酸、又はアクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。
(メタ)アクリロイル基含有化合物の例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等の直鎖状、分岐状又は環状アルキル基含有(メタ)アクリレート;N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシプロピル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールモノメトキシ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールモノアルコキシ(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレート;アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートと酸無水物とのハーフエステル化物等のカルボキシル基含有(メタ)アクリレート;2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有(メタ)アクリレート;アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、リン酸モノ-〔(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリル酸〕エステル等のリン酸基含有(メタ)アクリレート;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N-t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド等の第4級アンモニウム塩基含有(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートにε-カプロラクトン等のラクトンを開環重合した化合物、及びポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の多価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのモノエステル化物等の水酸基含有(メタ)アクリレート等;及びヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート等;並びにこれらの任意の組み合わせが挙げられる。
なお、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物の単量体単位として、加水分解性シリル基と、(メタ)アクリロイル基とを有する重合性不飽和化合物、例えば、(メタ)アクリロキシアルコキシシラン、例えば、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、β-(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、β-(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシブチルフェニルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジエチルメトキシシラン等の単量体単位を含むことができる。
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物の単量体単位と(メタ)アクリロイル基含有化合物の単量体単位とを含む実施形態では、塗装作業性の観点から、(メタ)アクリロイル基含有化合物が、(メタ)アクリル酸の、炭素数が約4~18の直鎖状、分岐状又は環状アルキルエステルを含むことが好ましい。
(メタ)アクリル酸の、炭素数が約4~18の直鎖状、分岐状又は環状アルキルエステルの例として、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
また、本発明において、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、常温硬化性、耐薬品性の点から水酸基を有する樹脂であることが望ましく、このため上記(メタ)アクリロイル基含有化合物には、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルを含むことが適している。
かかる(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルの例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、当該ヒドロキシアルキルエステルにε-カプロラクトン等のラクトンを開環重合した化合物、及びポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのモノエステル化物等、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルを構成単位として含む場合、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が、全単量体単位を基準として、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルを、好ましくは約0.1~40質量%、そしてより好ましくは1~20質量%含むことが好ましい。
上記加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、加水分解性シリル基含有重合性不飽和化合物と、(メタ)アクリロイル基含有化合物とに加えて、その他の重合性不飽和化合物を単量体単位として含むものであってもよい。
その他の重合性不飽和化合物としては、スチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;シクロヘキシルビニルエーテル、ノニルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル;エチルアリルエーテル、ヘキシルアリルエーテル等のアリルエーテル;等のカルボン酸ビニルエステル;エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン;フルオロアルキルトリフルオロビニルエーテル、パーフルオロアルキルトリフルオロビニルエーテル等のフルオロビニルエーテル等を挙げることができる。
上記加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)は、任意の公知の方法、例えば、アゾ化合物、過酸化物等を開始剤に用いたラジカル重合法等により製造することができ、また、市販されている。
上記加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、常温硬化性、耐候性及び塗装作業性の観点から、1,000~100,000の範囲にあり、そして好ましくは2,000~80,000の範囲にある。
本明細書において重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフ装置として、「HLC8120GPC」(商品名、東ソー社製)を使用し、カラムとして、「TSKgelG-4000HXL」、「TSKgelG-3000HXL」、「TSKgelG-2500HXL」及び「TSKgelG-2000HXL」(商品名、いずれも東ソー社製)の4本を使用し、検出器として、示差屈折率計を使用し、移動相:テトラヒドロフラン、測定温度:40℃、流速:1mL/minの条件下で測定した値を使用することができる。
<加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)>
本発明において加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)は、樹脂中に、加水分解性シリル基及びポリシロキサン骨格を有する樹脂である。
本発明において加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)は、樹脂中に、加水分解性シリル基及びポリシロキサン骨格を有する樹脂である。
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)は、例えば、次の式(1)
(1):SiXnY4-n 式(1)
(式中、Xは、同一又は異なって、水酸基又はアルコキシ基を表わし、Yは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を表わし、そしてnは、1~4の整数を表わす。)
で表わされる、同一又は異なる2以上のオルガノシランが化学結合することにより生成した樹脂が挙げられる。
(1):SiXnY4-n 式(1)
(式中、Xは、同一又は異なって、水酸基又はアルコキシ基を表わし、Yは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい1価の炭化水素基を表わし、そしてnは、1~4の整数を表わす。)
で表わされる、同一又は異なる2以上のオルガノシランが化学結合することにより生成した樹脂が挙げられる。
前記加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)が式(1)で表されるオルガノシランが直鎖状、又は分岐鎖状に結合されたものである場合、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B)は、ケイ素原子と直接結合する炭化水素基を有することが好ましい。
式(1)で表されるオルガノシランとしては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、β-シアノエチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、γ-アシノプロピルトリエトキシシラン、4-アシノブチルトリエトキシシラン、p-アミノフェニルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、4-アミノブチルトリエトキシシラン、N-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリクロロシラン、(p-クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、4-クロロフェニルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)は、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)との相溶性、塗装作業性の観点から、ケイ素原子と直接結合するメチル基及び/又はフェニル基を有していることが好ましい。
<エポキシ基含有化合物(C)>
本発明の光輝性塗料組成物は、エポキシ基含有化合物(C)を含む。エポキシ基含有化合物(C)を含むことによって、形成される塗膜の耐薬品性及び耐候性の向上に効果がある。
かかるエポキシ基含有化合物(C)としては、分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェノール・エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、グリセリン・エピクロロヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジヒドロキシアントラセン型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジフェニルスルホンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノンジグリシジルエーテル、ビフェノールジグリシジルエーテル、ジフェニルメタンジグリシジルエーテル、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスクレゾールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン;アクリル系重合体にグリシジル基含有成分をグラフトした化合物等が挙げられる。
本発明の光輝性塗料組成物は、エポキシ基含有化合物(C)を含む。エポキシ基含有化合物(C)を含むことによって、形成される塗膜の耐薬品性及び耐候性の向上に効果がある。
かかるエポキシ基含有化合物(C)としては、分子中に少なくとも1個のエポキシ基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェノール・エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、グリセリン・エピクロロヒドリン付加物のポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジヒドロキシアントラセン型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジフェニルスルホンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノンジグリシジルエーテル、ビフェノールジグリシジルエーテル、ジフェニルメタンジグリシジルエーテル、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスクレゾールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン;アクリル系重合体にグリシジル基含有成分をグラフトした化合物等が挙げられる。
また、分子中にエポキシ基を1個有する化合物として、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン化合物を用いることもできる。
<光輝性顔料(D)>
本発明において光輝性顔料(D)は、塗膜に金属や真珠のようなキラキラとした光輝感を付与するために用いられるものであり、塗料分野において光輝性顔料として公知の顔料を使用することができる。光輝性顔料(D)の具体例としては、アルミニウムフレーク顔料、光干渉性顔料、蒸着金属フレーク顔料等を挙げることができる。
本発明において光輝性顔料(D)は、塗膜に金属や真珠のようなキラキラとした光輝感を付与するために用いられるものであり、塗料分野において光輝性顔料として公知の顔料を使用することができる。光輝性顔料(D)の具体例としては、アルミニウムフレーク顔料、光干渉性顔料、蒸着金属フレーク顔料等を挙げることができる。
アルミニウムフレーク顔料は、主に塗膜にメタリックのような光輝感を付与するために使用される。一般にアルミニウムをボールミル又はアトライターミル中で粉砕媒液の存在下、粉砕助剤を用いて粉砕、摩砕して製造される。該アルミニウムフレーク顔料の製造工程における粉砕助剤としてはオレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸のほか、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコールが使用される。上記粉砕媒液としてはミネラルスピリットなどの脂肪族系炭化水素が使用される。
上記アルミニウムフレーク顔料は、粉砕助剤の種類によって、リーフィングタイプとノンリーフィングタイプに大別することができ、いずれも使用可能である。また、表面を特に処理していないものも使用できるが、表面を樹脂で被覆せしめたもの、シリカ処理を施したもの及びリン酸やモリプデン酸、シランカップリング剤で表面を処理したものも使用することができる。以上の各種表面処理の中から一種の処理をせしめたものを使用することができるが、複数種類の処理をせしめたものを使用してもよい。
また前記アルミニウムフレーク顔料は、アルミニウムフレーク顔料表面に着色顔料を被覆してさらに樹脂被覆せしめたものや、アルミニウムフレーク顔料表面に酸化鉄等の金属酸化物を被覆したものなどの着色アルミニウム顔料を使用してもよい。
また前記アルミニウムフレーク顔料は、アルミニウムフレーク顔料表面に着色顔料を被覆してさらに樹脂被覆せしめたものや、アルミニウムフレーク顔料表面に酸化鉄等の金属酸化物を被覆したものなどの着色アルミニウム顔料を使用してもよい。
前記アルミニウムフレーク顔料は、塗膜の光輝感及び光沢の観点から、平均粒子径が5~250μm、特に7~200mの範囲内のものを使用することが好ましい。
本明細書において光輝性顔料の平均粒子径は、50%体積平均粒子径D50であり、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3300(商品名、日機装社製)を用いてレーザー回折散乱法によって測定した体積基準粒度分布のメジアン径を意味する。
光干渉性顔料は、塗膜に真珠のような光輝感を与えるため、又は塗膜にメタリック感を付与するために上記アルミニウムフレーク顔料と併用して使用される。具体的にはマイカ、人工マイカ、ガラス、酸化鉄、酸化アルミウム、及び各種金属酸化物などの透明又は半透明な基材の表面に、該基材とは屈折率が異なる金属酸化物が被覆された光輝性顔料である。透明な基材とは、具体的には可視光線を少なくとも90%透過する基材であり、半透明な基材とは、可視光線を少なくとも10~90%未満透過する基材である。
上記金属酸化物としては、酸化チタン及び酸化鉄などを挙げることができ、該金属酸化物の厚さの違いによって、光干渉性顔料は種々の異なる干渉色を発現することができる。
該光干渉性顔料としては具体的には、金属酸化物被覆マイカ顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料などを挙げることができる。
金属酸化物被覆マイカ顔料は、天然マイカ又は人工マイカを基材とし、該基材表面を金属酸化物が被覆した顔料である。天然マイカとは、鉱石のマイカ(雲母)を粉砕した鱗片状基材である。人工マイカとは、SiO2、MgO、Al2O3、K2SiF6、Na2SiF6などの工業原料を加熱し、約1500℃の高温で熔融し、冷却して結晶化させて合成したものであり、天然のマイカと比較した場合において、不純物が少なく、大きさ及び厚さが均一なものである。人工マイカの基材としては具体的には、フッ素金雲母、カリウム四ケイ素雲母、ナトリウム四ケイ素雲母、Naテニオライト、LiNaテニオライトなどが知られている。
金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料は、アルミナフレークを基材とし、基材表面を金属酸化物が被覆した顔料である。アルミナフレークとは、鱗片状(薄片状)酸化アルミニウムを意味し、無色透明なものである。該アルミナフレークは酸化アルミニウム単一成分である必要はなく、他の金属の酸化物を含有するものであってもよい。
金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料とは、鱗片状のガラスを基材とし、基材表面を金属酸化物が被覆した顔料である。該金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料は、基材表面が平滑なため、強い光の反射が生じる。
金属酸化物被覆シリカフレーク顔料は、表面が平滑で且つ厚さが均一な基材である鱗片状シリカを金属酸化物が被覆した顔料である。
上記光干渉性顔料は、分散性、耐水性、耐薬品性、耐候性などを向上させるための表面処理が施されたものであってもよい。
上記光干渉性顔料は、真珠のようなキラキラ感に優れた塗膜を得る観点から、平均粒子径が5~250μm、特に7~200μmの範囲内のものを使用することが好ましい。
上記光干渉性顔料として使用できる市販品としては例えば、「イリオジン」シリーズ(商品名、メルクジャパン社製)、「シラリック」シリーズ(商品名、メルクジャパン社製)、「ツインクルパール」シリーズ(商品名、日本光研工業社製)等を挙げることができる。
上記光干渉性顔料として使用できる市販品としては例えば、「イリオジン」シリーズ(商品名、メルクジャパン社製)、「シラリック」シリーズ(商品名、メルクジャパン社製)、「ツインクルパール」シリーズ(商品名、日本光研工業社製)等を挙げることができる。
前記蒸着金属フレーク顔料は、フィルムなどのべース基材上にアルミニウム、クロムなどの金属膜を蒸着させ、べース基材を剥離した後、蒸着金属膜を粉砕することにより得られる。
本発明の光輝性塗料組成物における光輝性顔料(D)は、アルミニウムフレーク顔料及び/又は光干渉性顔料を含むことが好ましい。両者を併用する場合、アルミニウムフレーク顔料と光干渉性顔料の質量比は、10/90~90/10、好ましくは20/80~80/20の範囲内にあることが好適である。
本発明の光輝性塗料組成物における光輝性顔料(D)の含有量は、光輝感に優れた塗膜を得る観点から、主剤成分(I)の不揮発分100質量部に対し、0.1~20質量部の範囲内、好ましくは0.5~10質量部の範囲内にあることが好ましい。
本明細書において「不揮発分」とは水や有機溶剤などの揮発成分を除いた残渣をいい、塗膜を形成することになる成分である。不揮発分質量を測定する際の試料の乾燥条件としては、例えば、試料1グラムを110℃の乾燥機で1時間加熱する方法が挙げられる。
<アミノ基含有アルコキシシラン化合物(E)>
本発明においてアミノ基含有アルコキシシラン化合物(E)としては、分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物であり、その具体例としては、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。前記化合物(E)はこれら列記した化合物の加水分解縮合物も包含される。
本発明においてアミノ基含有アルコキシシラン化合物(E)としては、分子中にアミノ基及びアルコキシシリル基を有する化合物であり、その具体例としては、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。前記化合物(E)はこれら列記した化合物の加水分解縮合物も包含される。
<光輝性塗料組成物>
本発明の光輝性塗料組成物においては、形成される塗膜の耐水性、耐候性、耐薬品性の観点から、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、及びエポキシ基含有化合物(C)に含まれる不揮発分の合計中に占める不揮発分の割合が、
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が、20~90質量%、好ましくは30~80質量%の範囲内、
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)が、5~40質量%、好ましくは10~35質量%の範囲内、
エポキシ基含有化合物(C)が、5~40質量%、好ましくは10~35質量%の範囲内にあることが好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物においては、形成される塗膜の耐水性、耐候性、耐薬品性の観点から、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、及びエポキシ基含有化合物(C)に含まれる不揮発分の合計中に占める不揮発分の割合が、
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が、20~90質量%、好ましくは30~80質量%の範囲内、
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)が、5~40質量%、好ましくは10~35質量%の範囲内、
エポキシ基含有化合物(C)が、5~40質量%、好ましくは10~35質量%の範囲内にあることが好ましい。
アミノ基含有アルコキシシラン化合物(E)の使用量としては、前記エポキシ基含有化合物(C)に含まれるエポキシ基1当量に対してアミノ基の活性水素の当量が0.1~2.0、好ましくは0.3~1.2の範囲内にあることが好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物では、形成される塗膜の耐候性の点から硬化触媒を含むことが好ましい。
前記硬化触媒としては、従来公知のものが挙げられ、例えば、ジアセチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジアセチル錫ジオクトエート、オクチル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート等の有機錫化合物;アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリ-n-ブトキシド、アルミニウムトリス(アセトアセテートエチル)、アルミニウムジイソプロポキシ(アセトアセテートエチル)、アルミニウムアセチルアセトナート等の有機アルミニウム化合物;チタニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、チタニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、チタニウムテトラ(モノブチルエトキシド)、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、テトラノルマルブチルチタネート等の有機チタン化合物;ジルコニウムテトラ(モノメチルエトキシド)、ジルコニウムテトラ(モノエチルエトキシド)、ジルコニウムテトラ(モノブチルエトキシド)、ジルコニウムノルマルプロピレート、ジルコニウムノルマルブチレート、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)等の有機ジルコニウム化合物;ナフテン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物;オクチル酸コバルト、ナフテン酸コバルト等の有機コバルト化合物;トリメチルアミン、トリエチルアミン、2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]-5-ノネン、1-メチルピペリジン、1-メチルピロリジン等の脂肪族アミン、ピリジン、4-ジメチルアミノピリジン、4-(1-ピペリジル)ピリジン、N-メチルイミダゾール、N,N-ジメチルアニリン等のアミン触媒;カルボン酸の鉛、スズ、亜鉛、及び鉄錯体;ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリフェニル、ホウ酸トリ(4-クロロフェニル)、ホウ酸トリヘキサフルオロイソプロピル等のホウ酸エステル等のホウ酸化合物等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明においては硬化触媒としてアミン触媒を使用することが、形成される塗膜の耐薬品性、光沢の点から適している。
本発明の光輝性塗料組成物は、有機溶剤を含むことができる。有機溶剤は、主剤成分(I)に含まれてもよいし、硬化剤成分(II)に含まれてもよいし、両方に含まれてもよい。本発明の光輝性塗料組成物において、好ましい有機溶剤としては弱溶剤を挙げることができる。
「弱溶剤」は、当技術分野で周知な用語であり、一般的には溶解力の弱い溶剤を意味する。上記弱溶剤には、労働安全衛生法による有機溶剤の分類において、第3種有機溶剤と列挙されるものが含まれる。第3種有機溶剤の具体例を挙げると、ガソリン、コールタールナフサ(別名:ソルベントナフサ)、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレビン油、ミネラルスピリツト(別名:ミネラルシンナー、ペトロリウムスピリツト、ホワイトスピリツト及びミネラルターペン)およびこれらの組み合わせが挙げられる。
「弱溶剤」は、当技術分野で周知な用語であり、一般的には溶解力の弱い溶剤を意味する。上記弱溶剤には、労働安全衛生法による有機溶剤の分類において、第3種有機溶剤と列挙されるものが含まれる。第3種有機溶剤の具体例を挙げると、ガソリン、コールタールナフサ(別名:ソルベントナフサ)、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレビン油、ミネラルスピリツト(別名:ミネラルシンナー、ペトロリウムスピリツト、ホワイトスピリツト及びミネラルターペン)およびこれらの組み合わせが挙げられる。
本発明では、塗装時における環境の点から、光輝性塗料組成物に含まれる全有機溶剤に占める弱溶剤の割合が40質量%以上、好ましくは70質量%以上であることが好ましい。
弱溶剤以外に使用可能な有機溶剤としては、公知の溶剤、例えば、n-ブタン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロブタン等の炭化水素溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤;エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノーn-ブチルエーテル、エチレングリコールモノーt一ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジオキサンなどのエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、アセト酢酸メチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶剤;アセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶剤;メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、sec-ブタノール、イソブタノール、n-ペンタノール等のアルコール系溶剤等;並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
本発明の光輝性塗料組成物では、加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、エポキシ基含有化合物(C)及び光輝性顔料分(D)を含む主剤成分(I)、並びにアミノ基含有アルコキシシラン化合物(E)を含む硬化剤成分(II)を含む多成分系であり、塗装直前に前記主剤成分(I)と前記硬化剤成分(II)、必要に応じて希釈剤等が攪拌混合され、塗装に供されるための光輝性塗料組成物が調製される。
主剤成分(I)と硬化剤成分(II)の質量比は、特に制限されるものではないが一般に、主剤成分(I)/硬化剤成分(II)質量比で99/1~70/30、好ましくは95/5~80/20の範囲内にある。
また、硬化剤成分(II)の貯蔵安定性などの点で硬化剤成分(II)が有機溶剤を含む場合、当該有機溶剤として水溶性有機溶剤を使用することが適している。
かかる水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、t-ブタノール、n-ペンタノールなどのアルコール類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、乳酸エチルなどのエステル類;エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノーn-ブチルエーテル、エチレングリコールモノーt一ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジオキサンなどのエーテル類;アセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン類を挙げることができ、これらを単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明の光輝性塗料組成物では、樹脂(A)、(B)及び(C)以外の改質用樹脂;光輝性顔料(D)以外の顔料、反応性希釈剤;付着付与剤、紫外線吸収剤、光安定剤、防藻剤、消泡剤、沈降防止剤、分散剤、湿潤剤、脱水剤等の塗料用添加剤等を含むことができる。
これらのうち顔料としては、例えば二酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料などの着色顔料;バリタ粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、クレー、ホワイトカーボン、珪藻土、タルク、炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、シリカ等の体質顔料及びこれらの組み合わせが挙げられる。
<塗装>
本発明の光輝性塗料組成物の塗装は、公知の塗装方法で行うことができる。具体的には、例えば、刷毛塗り、流し塗り、コテ塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、エアレススプレー塗装、リシンガン、万能ガン等の塗装器具を用いて行うことができる。特に周囲への塗料飛散が少ない塗装手段であるローラーを用いて塗装することが好ましい。塗装後の乾燥は、常温で乾燥することができるが、必要に応じて強制乾燥又は加熱乾燥等を行ってもよい。常温とは、塗装が行なわれる環境の大気温度により異なるが、強制的な加熱又は冷却などの温度操作を行なわない温度を指し、例えば5~40℃である。
本発明の光輝性塗料組成物の塗装は、公知の塗装方法で行うことができる。具体的には、例えば、刷毛塗り、流し塗り、コテ塗り、ローラー塗装、スプレー塗装、エアレススプレー塗装、リシンガン、万能ガン等の塗装器具を用いて行うことができる。特に周囲への塗料飛散が少ない塗装手段であるローラーを用いて塗装することが好ましい。塗装後の乾燥は、常温で乾燥することができるが、必要に応じて強制乾燥又は加熱乾燥等を行ってもよい。常温とは、塗装が行なわれる環境の大気温度により異なるが、強制的な加熱又は冷却などの温度操作を行なわない温度を指し、例えば5~40℃である。
<基材>
本発明の光輝性塗料組成物の塗装対象となる基材としては、特に制限されるものではないが、例えば、鋼板、亜鉛めっき、ステンレス、アルミニウム等の金属系無機基材、コンクリート、モルタル、スレート、サイディング、レンガ、石膏、木材等の非金属系無機基材、プラスチック、ゴム等の有機系基材;これらの組み合わせが挙げられる。被塗物の具体例としては、建築物が挙げられる。建築物の具体例としては例えば、家屋、公共施設、ビル、倉庫、門、塀、オブジェ等を挙げることができる。
本発明の光輝性塗料組成物は窯業系サイディングに対する付着性に優れることから窯業系サイディングを使用した建築物の塗り替え塗装にも使用可能である。特に石目調、レンガ調などの意匠性を有するサイディングに適用した場合、サイディングが持つ意匠に光輝感と艶が加味された独特な外観が得られる。
塗布量としては適宜調整されるが、光輝性塗料組成物不揮発分の質量で30~85g/m2、好ましくは35~60g/m2の範囲内にあることが好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物の塗装対象となる基材としては、特に制限されるものではないが、例えば、鋼板、亜鉛めっき、ステンレス、アルミニウム等の金属系無機基材、コンクリート、モルタル、スレート、サイディング、レンガ、石膏、木材等の非金属系無機基材、プラスチック、ゴム等の有機系基材;これらの組み合わせが挙げられる。被塗物の具体例としては、建築物が挙げられる。建築物の具体例としては例えば、家屋、公共施設、ビル、倉庫、門、塀、オブジェ等を挙げることができる。
本発明の光輝性塗料組成物は窯業系サイディングに対する付着性に優れることから窯業系サイディングを使用した建築物の塗り替え塗装にも使用可能である。特に石目調、レンガ調などの意匠性を有するサイディングに適用した場合、サイディングが持つ意匠に光輝感と艶が加味された独特な外観が得られる。
塗布量としては適宜調整されるが、光輝性塗料組成物不揮発分の質量で30~85g/m2、好ましくは35~60g/m2の範囲内にあることが好ましい。
本発明の光輝性塗料組成物は、上記基材に直接塗装することができるが、塗装前にシーラー、プライマー、防錆塗料、公知の着色上塗り塗料等を塗装して下塗り塗膜を形成してから、本発明の光輝性塗料組成物を塗装してもよい。また、形成された光輝性塗膜の上に、クリヤー塗料をさらに塗り重ねてもよい。クリヤー塗料としては耐久性に優れており且つ透明性のものであれば従来から公知のクリヤー塗料を特に制限なく使用することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、下記例中の「部」及び「%」はそれぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。
《アクリル樹脂の製造》
製造例1
冷却管、温度計を付帯したフラスコにミネラルスピリット44.7部を仕込み、窒素気流下にて撹拌しながら95℃まで昇温した。ここに下記成分を撹拌しながら4時間かけて滴下し、1時間熟成した後、不揮発分濃度が60%となるようにミネラルスピリットで希釈し、アクリルシリコン樹脂溶液(A-1)を製造した。アクリル樹脂の重量平均分子量は25000であった。
スチレン 10.0部
i-ブチルメタクリレート 62.2部
2ヒドロキシエチルアクリレート 2部
2ーエチルヘキシルアクリレート 15.8部
γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン 10.0部
製造例2
上記製造例1において、滴下するモノマーを下記とする以外は製造例1と同様にしてアクリルポリオール樹脂溶液(A-2)を製造した。重量平均分子量は25000であった。
スチレン 30部
ヒドロキシエチルメタクリレート 10部
イソブチルメタクリレート 30部
2ヒドロキシエチルアクリレート 30部。
製造例1
冷却管、温度計を付帯したフラスコにミネラルスピリット44.7部を仕込み、窒素気流下にて撹拌しながら95℃まで昇温した。ここに下記成分を撹拌しながら4時間かけて滴下し、1時間熟成した後、不揮発分濃度が60%となるようにミネラルスピリットで希釈し、アクリルシリコン樹脂溶液(A-1)を製造した。アクリル樹脂の重量平均分子量は25000であった。
スチレン 10.0部
i-ブチルメタクリレート 62.2部
2ヒドロキシエチルアクリレート 2部
2ーエチルヘキシルアクリレート 15.8部
γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン 10.0部
製造例2
上記製造例1において、滴下するモノマーを下記とする以外は製造例1と同様にしてアクリルポリオール樹脂溶液(A-2)を製造した。重量平均分子量は25000であった。
スチレン 30部
ヒドロキシエチルメタクリレート 10部
イソブチルメタクリレート 30部
2ヒドロキシエチルアクリレート 30部。
《光輝性塗料の製造》
実施例1~18及び比較例1~2
表1の配合割合となるように主剤成分及び硬化剤成分を製造し、両者を混合して光輝性塗料(X-1)~(X-21)を製造した。なお、表1のアクリル樹脂溶液の配合量の箇所にはアクリル樹脂溶液の不揮発分の質量を記載している。
《塗装》
あらかじめシーラー処理をした大きさが60cm×90cmの亜鉛めっき鋼板に、弱溶剤可溶形変性エポキシ塗料「スーパーザウルス2」(関西ペイント社製商品名)をローラーで塗布量120g/m2塗装し、23℃で1日養生後、2液弱溶剤形ふっ素樹脂塗料「セラMフッソ」(関西ペイント社製商品名)の主剤及び硬化剤を質量比6:1で混合したものをローラーで塗布量100g/m2で2回塗装し、23℃、1日間乾燥させ、その上に上記実施例及び比較例で得られた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)を塗料不揮発分の塗布量が45g/m2となるようにローラー塗装し、23℃、7日間乾燥させ、試験板を作成した。
実施例1~18及び比較例1~2
表1の配合割合となるように主剤成分及び硬化剤成分を製造し、両者を混合して光輝性塗料(X-1)~(X-21)を製造した。なお、表1のアクリル樹脂溶液の配合量の箇所にはアクリル樹脂溶液の不揮発分の質量を記載している。
《塗装》
あらかじめシーラー処理をした大きさが60cm×90cmの亜鉛めっき鋼板に、弱溶剤可溶形変性エポキシ塗料「スーパーザウルス2」(関西ペイント社製商品名)をローラーで塗布量120g/m2塗装し、23℃で1日養生後、2液弱溶剤形ふっ素樹脂塗料「セラMフッソ」(関西ペイント社製商品名)の主剤及び硬化剤を質量比6:1で混合したものをローラーで塗布量100g/m2で2回塗装し、23℃、1日間乾燥させ、その上に上記実施例及び比較例で得られた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)を塗料不揮発分の塗布量が45g/m2となるようにローラー塗装し、23℃、7日間乾燥させ、試験板を作成した。
《評価試験》
上記実施例及び比較例で得られた各塗料及び試験板を下記基準で評価した。結果を表1に併せて示す。
上記実施例及び比較例で得られた各塗料及び試験板を下記基準で評価した。結果を表1に併せて示す。
(*)塗装作業性
試験板作成時において、実施例及び比較例で得らえた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)を塗装した時の塗装作業性を下記基準にて評価した。
◎:塗装作業に全く問題がなかった、
〇:ローラーが少し重く、又は、少し軽いものの、均質な塗装面は形成できる、
△:塗料が垂れやすく、又は塗面が不均質になりやすかったため、塗装作業に熟練を要した、
×:ローラーが重く、又は、軽すぎたため、均質な塗装面が形成できなかった。
試験板作成時において、実施例及び比較例で得らえた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)を塗装した時の塗装作業性を下記基準にて評価した。
◎:塗装作業に全く問題がなかった、
〇:ローラーが少し重く、又は、少し軽いものの、均質な塗装面は形成できる、
△:塗料が垂れやすく、又は塗面が不均質になりやすかったため、塗装作業に熟練を要した、
×:ローラーが重く、又は、軽すぎたため、均質な塗装面が形成できなかった。
(*)光輝感
各試験板の外観を下記基準で評価した。
◎:メタリック又は真珠のようなキラキラ感が非常に良好、
〇:メタリック又は真珠のようなキラキラ感が良好、
△:メタリック又は真珠のようなキラキラ感がやや不良、
×:メタリック又は真珠のようなキラキラ感が不良。
各試験板の外観を下記基準で評価した。
◎:メタリック又は真珠のようなキラキラ感が非常に良好、
〇:メタリック又は真珠のようなキラキラ感が良好、
△:メタリック又は真珠のようなキラキラ感がやや不良、
×:メタリック又は真珠のようなキラキラ感が不良。
(*)光沢
各試験板の60°グロスを測定した。下記基準で評価した。
◎:80を超える
〇:70を超えて80以下
△:60を超えて70以下
×:60以下
各試験板の60°グロスを測定した。下記基準で評価した。
◎:80を超える
〇:70を超えて80以下
△:60を超えて70以下
×:60以下
(*)耐水性
各試験板を上水に20日間浸漬した後の外観を目視観察した。
◎:浸漬前後で全く変化なし、
〇:浸漬後にややツヤビケが認められる、
△:フクレがわずかに認められる、
×:フクレが顕著に認められる。
各試験板を上水に20日間浸漬した後の外観を目視観察した。
◎:浸漬前後で全く変化なし、
〇:浸漬後にややツヤビケが認められる、
△:フクレがわずかに認められる、
×:フクレが顕著に認められる。
(*)耐薬品性
各試験板を0.5%硫酸水溶液に14日間浸漬した後の外観を目視観察した。
◎:浸漬前後で全く変化なし、
〇:浸漬後にツヤビケか変色がやや認められる、
△:浸漬後にツヤビケか変色が認められる、
×:浸漬後にツヤビケか変色が顕著に認められる。
各試験板を0.5%硫酸水溶液に14日間浸漬した後の外観を目視観察した。
◎:浸漬前後で全く変化なし、
〇:浸漬後にツヤビケか変色がやや認められる、
△:浸漬後にツヤビケか変色が認められる、
×:浸漬後にツヤビケか変色が顕著に認められる。
(*)耐候性
各試験板をJIS K 5600-7-7に準じて促進耐候性試験(キセノンウェザーメーター)に3000時間供した後の外観を目視観察した。
◎:試験前後で全く変化なし、
〇:試験後にツヤビケか変色がやや認められる、
△:試験後にツヤビケか変色が認められる、
×:試験後にツヤビケか変色が顕著に認められる。
(*)トップコートクリヤー塗装後の耐候性
上記試験板の作成において、実施例及び比較例で得られた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)の乾燥時間を、23℃、1日間とし、形成された光輝性塗膜の上に、比較例2で製造した塗料(X-20)を塗料不揮発分の塗布量が(45g/m2)となるようにローラー塗装し、23℃、7日間乾燥させてクリヤーを塗り重ねる以外は上記と同様にして試験板を作成し、光輝性塗膜の上にトップコートクリヤーを塗装した試験板を得た。そして、当該試験板に対してキセノンウェザーメーターによる3000時間促進耐候性試験を行った。
◎:試験前後で全く変化なし、
〇:試験後にツヤビケか変色がやや認められる、
△:試験後にツヤビケか変色が認められる、
×:試験後にツヤビケか変色が顕著に認められる。
(*)意匠性サイディングボードに適用時の仕上がり外観
石目調の意匠性を有する窯業系サイディングボードを基材とし、これに直接、実施例及び比較例で得られた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)を塗料不揮発分の塗布量が45g/m2となるようにローラーで2回塗装し、1日乾燥させた後、その上にトップコートクリヤーとして比較例2で製造した塗料(X-20)を塗料不揮発分の塗布量が45g/m2となるように塗装し、23℃、7日間乾燥させた後、外観を評価した。
◎:キラキラ感、石目調、奥行き感がすべて非常に良好
〇:キラキラ感、石目調、奥行き感がすべて良好
△:キラキラ感、石目調、奥行き感のいずれかひとつが不足
×:キラキラ感、石目調、奥行き感のすべてが不足
各試験板をJIS K 5600-7-7に準じて促進耐候性試験(キセノンウェザーメーター)に3000時間供した後の外観を目視観察した。
◎:試験前後で全く変化なし、
〇:試験後にツヤビケか変色がやや認められる、
△:試験後にツヤビケか変色が認められる、
×:試験後にツヤビケか変色が顕著に認められる。
(*)トップコートクリヤー塗装後の耐候性
上記試験板の作成において、実施例及び比較例で得られた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)の乾燥時間を、23℃、1日間とし、形成された光輝性塗膜の上に、比較例2で製造した塗料(X-20)を塗料不揮発分の塗布量が(45g/m2)となるようにローラー塗装し、23℃、7日間乾燥させてクリヤーを塗り重ねる以外は上記と同様にして試験板を作成し、光輝性塗膜の上にトップコートクリヤーを塗装した試験板を得た。そして、当該試験板に対してキセノンウェザーメーターによる3000時間促進耐候性試験を行った。
◎:試験前後で全く変化なし、
〇:試験後にツヤビケか変色がやや認められる、
△:試験後にツヤビケか変色が認められる、
×:試験後にツヤビケか変色が顕著に認められる。
(*)意匠性サイディングボードに適用時の仕上がり外観
石目調の意匠性を有する窯業系サイディングボードを基材とし、これに直接、実施例及び比較例で得られた各光輝性塗料(X-1)~(X-21)を塗料不揮発分の塗布量が45g/m2となるようにローラーで2回塗装し、1日乾燥させた後、その上にトップコートクリヤーとして比較例2で製造した塗料(X-20)を塗料不揮発分の塗布量が45g/m2となるように塗装し、23℃、7日間乾燥させた後、外観を評価した。
◎:キラキラ感、石目調、奥行き感がすべて非常に良好
〇:キラキラ感、石目調、奥行き感がすべて良好
△:キラキラ感、石目調、奥行き感のいずれかひとつが不足
×:キラキラ感、石目調、奥行き感のすべてが不足
Claims (11)
- 加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、エポキシ基含有化合物(C)及び光輝性顔料(D)を含む主剤成分(I)
並びにアミノ基含有アルコキシラン化合物(E)を含む硬化剤成分(II)を含み、塗装直前に前記主剤成分(I)と硬化剤成分(II)が混合され塗装に供される、
多成分系の光輝性塗料組成物。 - 光輝性顔料(D)が、アルミニウムフレーク顔料及び/又は光干渉性顔料である、請求項1に記載の光輝性塗料組成物。
- 光輝性顔料(D)がアルミニウムフレーク顔料を含み、アルミニウムフレーク顔料が、ノンリーフィングタイプ又はリーフィングタイプである、請求項2に記載の光輝性塗料組成物。
- 光輝性顔料(D)がアルミニウムフレーク顔料を含み、アルミニウムフレーク顔料の平均粒子径が、5~250μmの範囲内にある、請求項2または3に記載の光輝性塗料組成物。
- 光輝性顔料(D)が光干渉性顔料を含み、光干渉性顔料の平均粒子径が、5~250μmの範囲内にある、請求項2~4のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
- 光輝性顔料(D)が、アルミニウムフレーク顔料及び光干渉性顔料を前者/後者質量比で10/90~90/10の範囲内で併有する、請求項2~5のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
- 光輝性顔料(D)の含有量が、主剤成分(I)不揮発分100質量部を基準にして0.1~20質量部の範囲内にある、請求項1~6のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
- 加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)、加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)、及びエポキシ基含有化合物(C)に含まれる不揮発分の合計中に占める不揮発分の含有割合が、
加水分解性シリル基含有アクリル樹脂(A)が、20~90質量%、
加水分解性シリル基含有オルガノポリシロキサン(B)が、5~40質量%、
エポキシ基含有化合物(C)が、5~40質量%の範囲内にある、請求項1~7のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。 - 硬化触媒をさらに含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
- 有機溶剤をさらに含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物。
- 基材面に、請求項1~10のいずれか1項に記載の光輝性塗料組成物を塗装することを含む、塗装方法。
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