JP2022176896A - 塗膜保護コート材およびコーティング組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】液状のコーティング組成物から形成され、塗膜上から除去する際の剥離性がよく、かつ跡付き防止性のよい塗膜保護コート材を提供する。【解決手段】液状のコーティング組成物から形成された塗膜保護コート材が提供される。上記コーティング組成物は、アクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物であるポリマー(A)をベースポリマーとして含む。上記ポリマー(A)は、SP値が9.8(cal/cm3)1/2以上であり、かつ該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が0℃以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、塗膜保護コート材および塗膜保護コート材を形成するためのコーティング組成物に関する。
塗膜を有する物品(例えば、塗装処理された自動車やその部品、あるいは塗装鋼板等の金属板やその成形品等)の移送、保管、養生、施工等の際における塗膜の損傷防止等を目的として、該塗膜に保護シートを貼り付けて保護する技術が知られている。かかる目的に使用される塗膜保護シートは、一般に、シート状の基材(支持基材)の片面に粘着剤(感圧接着剤ともいう。以下同じ。)層を有する基材付き片面粘着シートの形態を有し、その粘着剤を介して被着体(保護対象物)に貼り付けられることで保護目的を達成し得るように構成されている。保護の役割を終えた塗膜保護シートは、その後、被着体から除去(再剥離)される。塗膜保護シートに関する技術文献として、特許文献1が挙げられる。
特開2011-111552号公報 特開2004-224874号公報
しかし、非平面形状の保護対象物(特に、自動車の外板のように複雑な三次元形状を有する保護対象物)では、該保護対象物に塗膜保護シートを適切に貼り付ける作業の効率化が困難である。保護対象物に塗膜保護シートが適切に貼り付けられていない場合、例えば塗膜保護シートにシワが生じた状態で貼り付けられていると、貼付け後の保護対象物の保管中や移送中に上記シワに風が吹き込むことにより塗膜保護シートが剥がれ、本来の保護目的を果たせなくなることがあり得る。
一方、保護対象物の塗膜上に保護膜形成用の液状組成物を直接塗工し、該塗膜上で上記液状組成物を乾燥させて保護膜を形成することも提案されている。この種の技術に関する文献として、特許文献2が挙げられる。しかし、このように液状組成物から形成された保護膜は、上述した塗膜保護シートとは異なり基材を有しないことから、保護の役割を終えた後に塗膜から除去する際の剥離性が不足しがちである。また、液状組成物から形成される保護膜(塗膜保護コート材)には、従来の塗膜保護シートと同様に、該保護膜を除去した後の塗膜に上記保護膜が設けられていた痕跡を残さない性能、すなわち跡付き防止性が求められるところ、跡付きを防止しつつ剥離性を向上させることは殊に困難であった。
そこで本発明は、液状のコーティング組成物から形成された塗膜保護コート材であって、塗膜上から除去する際の剥離性がよく、かつ跡付き防止性のよい塗膜保護コート材を提供することを目的とする。関連する他の目的は、上記塗膜保護コート材の形成に適したコーティング組成物および上記塗膜保護コート材の形成方法を提供することである。
この明細書によると、液状のコーティング組成物から形成された塗膜保護コート材(以下、「コート材」と略記することがある。)が提供される。上記コーティング組成物は、アクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物であるポリマー(A)をベースポリマーとして含む。上記ポリマー(A)は、SP値が9.8(cal/cm1/2以上である。また、上記ポリマー(A)は、上記モノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度(以下、「計算Tg」ともいう。)が0℃以下である。このような塗膜保護コート材によると、塗膜からの良好な剥離性と、良好な跡付き防止性とをバランスよく実現することができる。
ここに開示される技術(塗膜保護コート材、コーティング組成物、塗膜保護方法等を包含する。以下同じ。)のいくつかの態様では、上記ポリマー(A)の酸価が15mgKOH/g以下である。ポリマー(A)の酸価を所定以下に制限することにより、塗膜上に形成されたコート材を該塗膜から剥離する際の剥離強度を抑制しやすくなる。このことは、剥離性向上および剥離作業性向上の観点から好ましい。
ここに開示される塗膜保護コート材は、70℃における貯蔵弾性率(以下、「G’(70) 」と表記することがある。)が0.40MPa以上であることが好ましい。このようなG’(70)を有するコート材は、塗膜からの剥離作業性のよいものとなり得る。
いくつかの態様において、上記モノマー成分は窒素原子含有モノマーを含むことが好ましい。すなわち、上記ポリマー(A)は、窒素原子含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であることが好ましい。かかる組成のモノマー成分によると、所定以下の計算Tgおよび所定以上のSP値を兼ね備えたポリマー(A)が得られやすい。
いくつかの態様では、上記ポリマー(A)は、上記モノマー成分の組成に基づいて計算されるTgが-20℃以上である。ポリマー(A)の計算Tgが低すぎないことは、塗膜からの剥離作業性向上等の観点から好ましい。
いくつかの態様において、上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、炭素原子数1~3のアルキル基をエステル末端に有するアルキル(メタ)アクリレートと、カルボキシ基含有モノマーと、を含む組成であり得る。このような組成のモノマー成分から構成されたポリマー(A)によると、跡付き防止性、剥離性および剥離作業性をバランスよく両立するコート材および該コート材の形成に適したコーティング組成物が得られやすい。
また、この明細書によると、ここに開示されるいずれかの塗膜保護コート材を形成するために用いられるコーティング組成物が提供される。ここに開示される塗膜保護コート材は、上記コーティング組成物を用いて、例えば該コーティング組成物を塗膜上に塗布して乾燥させることにより、好ましく形成することができる。
ここに開示される技術のいくつかの態様において、上記コーティング組成物は、上記ポリマー(A)が水性溶媒に分散している水性エマルション形態の組成物であることが好ましい。このような水性エマルション型のコーティング組成物は、環境衛生等の観点から好ましく、例えば有機溶媒の使用量や放散量の抑制に適する。
この明細書によると、ここに開示されるいずれかのコーティング組成物を準備することと、塗膜を有する保護対象物の該塗膜上に上記コーティング組成物を塗布することと、上記コーティング組成物を乾燥させて上記塗膜を一時的に保護する塗膜保護コート材を形成することと、を含む塗膜保護方法が提供される。上記塗膜保護方法によると、上記コート材によって上記塗膜を適切に保護することができる。また、上記コート材によると、塗膜からの良好な剥離性および良好な跡付き防止性をバランスよく実現することができる。
いくつかの好ましい態様では、上記コーティング組成物の塗布をスロットダイにより行う。スロットダイ塗工されたコーティング組成物を乾燥させることにより、上記塗膜上に塗膜保護コート材を効率よく形成することができる。
なお、本明細書に記載された各要素を適宜組み合わせたものも、本出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれ得る。
本発明に係る塗膜保護コート材で保護された保護対象物の一例を模式的に示す断面図である。 本発明に係る塗膜保護方法の一実施形態を示すブロック図である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、本明細書に記載された発明の実施についての教示と出願時の技術常識とに基づいて当業者に理解され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際に提供される製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
この明細書において「アクリル系モノマー」とは、1分子中に少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(以下、「(メタ)アクリロイル基含有モノマー」ともいう。)および(メタ)アクリロニトリルを包括的に指す概念である。また、この明細書において「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートを、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよびメタクリルを、「(メタ)アクリロニトリル」とはアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルを、それぞれ包括的に指す意味である。
<ポリマー(A)>
ここに開示される塗膜保護コート材は、ポリマー(A)をベースポリマーとして含むコーティング組成物から形成されたものである。ここで「ベースポリマー」とは、上記コーティング組成物に含まれるポリマーの50重量%超(典型的には70重量%以上、例えば90重量%以上であり、95重量%以上でもよく、100重量%でもよい。)を占める成分をいう。塗膜保護コート材におけるベースポリマーも同様の意味である。上記ポリマー(A)は、アクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物である。したがって、上記ポリマー(A)は、アクリル系モノマーに由来するモノマー単位を含むポリマーである。
上記ポリマー(A)は、9.8以上(単位[(cal/cm1/2]。以下同じ。)のSP値を有する。9.8またはより高いSP値を有するポリマー(A)は、保護対象である塗膜のSP値から離れた(典型的には、より高いほうに離れた)SP値を有するものとなり得る。上記塗膜は、例えば、ポリオール(例えばアクリルポリオール)とポリイソシアネートとの反応により形成されるウレタン系塗膜や、酸エポキシ架橋系アクリル系塗料から形成された塗膜等であり得る。ポリマー(A)のSP値を塗膜のSP値から離すことにより、該ポリマー(A)を含むコート材と塗膜との相互作用は減少する傾向にある。このことは、塗膜からのコート材の剥離強度が高くなりすぎることによる剥離不良の発生や剥離作業の負担上昇の抑制、塗膜とコート材との間の物質移動に起因する塗膜の変形(跡付き)の抑制、等の観点から有利である。いくつかの態様において、ポリマー(A)のSP値は、9.9以上であることが好ましく、10.0以上であることがより好ましく、10.5以上でもよく、10.8以上でもよく、11.2以上でもよく、11.5以上でもよい。ポリマー(A)のSP値の上限は、特に制限されない。所定以下の計算Tgとの両立を容易とし、特性バランスのよいコート材を形成しやすくする観点から、いくつかの態様において、ポリマー(A)のSP値は、概ね14.0以下であることが適当であり、13.5以下でもよく、13.0以下でもよく、12.5未満でもよく、12.0以下でもよく、12.0未満でもよく、11.5以下でもよい。
ここで、本明細書中においてSP値とは、フェドーズ(Fedors)が提案した方法で化合物の基本構造から計算される溶解性パラメータ(Solubility Parameter)の値を指す。ポリマー(A)のSP値は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成の選択により、具体的には上記モノマー成分に含まれるモノマーの種類や量比等の選択により調節することができる。
いくつかの態様において、ポリマー(A)のSP値は、保護対象である塗膜のSP値に対して、0.2以上高いことが適当であり、0.5以上高いことが好ましく、0.7以上高いことがより好ましく、1.0以上高いことがさらに好ましい。このようなSP値の差を有するポリマー(A)と保護対象塗膜との組み合わせによると、該ポリマー(A)を含むコート材の良好な剥離性および良好な跡付き防止性が好適に実現されやすい。
上記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度(計算Tg)が0℃以下である。計算Tgが0℃またはより低くなるように設計されたポリマー(A)をベースポリマーとして含むコート材は、塗膜への跡付き防止性のよいものとなり得る。上記SP値を満たしつつ計算Tgが0℃以下となるように設計されたポリマー(A)をベースポリマーとして含むことにより、塗膜から除去する際の剥離性がよく、かつ跡付き防止性のよいコート材を好適に実現することができる。ポリマー(A)の計算Tgが0℃以下であることは、後述する破断時伸びが適度に大きなコート材を実現しやすくする観点からも好ましい。ポリマー(A)の計算Tgの下限は特に限定されず、例えば-50℃以上であり得る。いくつかの態様において、室温付近の温度域(例えば15~30℃程度)においてコート材を塗膜から剥離する作業を行う際における剥離作業性(例えば、コート材の欠けや千切れによる剥離不良の抑制)の観点から、ポリマー(A)の計算Tgは、-40℃以上であることが適当であり、-35℃以上であることが有利であり、-20℃以上であることが好ましく、-15℃以上でもよく、-13℃以上でもよい。一方、跡付き防止性を高めやすくする観点から、ポリマー(A)の計算Tgは、例えば-1.0℃以下であってよく、-5.0℃以下であってもよく、-8.0℃以下でもよく、-10.0℃以下でもよい。ポリマー(A)の計算Tgを低くすることは、冬の屋外等の低温環境下でコート材を塗膜から剥離する作業を行う際における剥離作業性の観点からも好ましく、コート材が設けられた保護対象物が温度変化に曝された場合に、該保護対象物との線膨張係数の違い等に起因して上記コート材にクラックが生じる事象を抑制する観点からも有利である。ポリマー(A)の計算Tgは、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成の選択により、具体的には上記モノマー成分に含まれるモノマーの種類や量比等の選択により調節することができる。
ここで、本明細書においてポリマーの計算Tgとは、該ポリマーの合成に用いられるモノマー成分の組成に基づいて、Foxの式により求められるTgをいう。Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーのそれぞれを単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
計算Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料に記載の値を用いるものとする。例えば、以下に挙げるモノマーについては、該モノマーのホモポリマーのガラス転移温度として下記の値を使用する。
n-ブチルアクリレート -55℃
アクリロニトリル 97℃
酢酸ビニル 32℃
メタクリル酸メチル 105℃
アクリル酸 106℃
上記で例示した以外のモノマーのホモポリマーのガラス転移温度については、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989)に記載の数値を用いるものとする。公知資料にホモポリマーのTgが記載されていない場合は、特開2007-51271号公報に記載の測定方法により得られる値を用いるものとする。具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部および重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、不揮発分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、機種名「ARES」)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域-70~150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度をホモポリマーのTgとする。
ここに開示される技術におけるポリマー(A)は、1種または2種以上のアクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物である。上記モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合は、例えば5モル%以上であってよく、10モル%以上であることが適当であり、15モル%以上であることが好ましく、25モル%以上でもよく、35モル%以上でもよく、45モル%以上でもよく、50モル%超でもよく、70モル%超でもよい。いくつかの好ましい態様において、上記モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合は、85モル%以上、90モル%以上、95モル%以上または100モル%であり得る。また、いくつかの態様において、上記モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合は、50モル%以下でもよく、40モル%以下でもよく、30モル%以下でもよい。
いくつかの態様において、ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、上記アクリル系モノマーとして、少なくとも(メタ)アクリロイル基含有モノマーを含む。(メタ)アクリロイル基含有モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。上記モノマー成分のうち(メタ)アクリロイル基含有モノマーの割合は、例えば5モル%以上であってよく、10モル%以上であることが適当であり、15モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましく、30モル%以上でもよく、40モル%以上でもよく、45モル%以上でもよく、50モル%以上でもよく、55モル%以上でもよく、60モル%以上でもよい。モノマー成分の全部(すなわち100モル%)が(メタ)アクリロイル基含有モノマーであってもよい。所定以下の計算Tgとの両立を容易とし、特性バランスのよいコート材を形成しやすくする観点から、いくつかの態様において、上記モノマー成分に占める(メタ)アクリロイル基含有モノマーの割合は、95モル%以下であることが好ましく、90モル%以下であることがより好ましく、85モル%以下でもよく、80モル%以下でもよく、75モル%以下でもよく、70モル%以下でもよい。ここに開示される技術は、モノマー成分のうち(メタ)アクリロイル基含有モノマーの割合が65モル%以下、55モル%以下、45モル%以下または35モル%以下である態様でも実施することができる。
上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、上記(メタ)アクリロイル基含有モノマーとして、少なくともアルキル(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。アルキル(メタ)アクリレートは、その種類や使用量の選択により、貯蔵弾性率の調節、引張特性の調節、後述するSP値の調節等に役立ち得る。アルキル(メタ)アクリレートは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば下記式(1)で表される化合物を好適に用いることができる。
CH=C(R)COOR (1)
ここで、上記式(1)中のRは水素原子またはメチル基である。上記式(1)中のRは、炭素原子数1~20の鎖状アルキル基である。以下、このような炭素原子数の範囲を「C1-20」と表すことがある。上記鎖状アルキル基は、直鎖状でもよく、分岐を有していてもよい。
がC1-20の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレート(C1-20アルキル(メタ)アクリレート)の具体例としては、特に限定されないが、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、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、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらのうち、少なくともC4-20アルキル(メタ)アクリレート(好ましくはC4-14アルキル(メタ)アクリレート)を用いることが好ましく、ポリマー(A)の計算Tgの低下に貢献し得ることから、少なくともC4-9アルキルアクリレートを用いることがより好ましい。例えば、上記モノマー成分がn-ブチルアクリレート(BA)および2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の一方または両方を含むことが好ましく、少なくともBAを含むことがより好ましい。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分のうちC1-20アルキル(メタ)アクリレートの割合は、例えば5モル%以上であってよく、10モル%以上であることが適当であり、15モル%以上であることが好ましく、25モル%以上でもよく、35モル%以上でもよく、45モル%以上でもよく、55モル%以上でもよく、60モル%以上でもよい。また、上述した所定以下のSP値および所定以下の計算Tgを満たすポリマー(A)を得やすくする観点から、モノマー成分のうちC1-20アルキル(メタ)アクリレートの割合は、95モル%以下であることが適当であり、90モル%以下であることが好ましく、85モル%以下でもよく、80モル%以下でもよく、75モル%以下でもよく、70モル%以下でもよく、65モル%以下でもよい。ここに開示される技術は、モノマー成分のうちC1-20アルキル(メタ)アクリレートの割合が60モル%以下、50モル%以下、40モル%以下または30モル%以下である態様でも実施することができる。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分がC4-9アルキルアクリレートを含む態様において、モノマー成分のうちC4-9アルキルアクリレートの割合は、例えば5モル%以上であってよく、10モル%以上であることが適当であり、より低い計算Tgを得やすくする観点から15モル%以上であることが好ましく、25モル%以上でもよく、35モル%以上でもよく、40モル%以上でもよく、45モル%以上でもよい。一方、所定以上のSP値を有するポリマー(A)を得やすくする観点から、モノマー成分のうちC4-9アルキルアクリレートの割合は、80モル%以下であることが適当であり、70モル%以下であることが好ましく、65モル%以下でもよく、60モル%以下でもよく、55モル%以下でもよい。ここに開示される技術は、モノマー成分のうちC4-9アルキルアクリレートの割合が50モル%以下、40モル%以下、30モル%以下、25モル%以下または20モル%以下である態様でも実施することができる。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、アルキル(メタ)アクリレートと、アルキル(メタ)アクリレート以外のモノマーとを組み合わせて含んでいてもよい。アルキル(メタ)アクリレート以外のモノマーのいくつかの例として、カルボキシ基含有モノマー、水酸基(OH基)含有モノマー、シアノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、窒素原子含有環を有するモノマー、酸無水物基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、ケト基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、等の官能基含有モノマーが挙げられる。官能基含有モノマーの適切な使用により、ポリマー(A)の凝集力を高めることができる。官能基含有モノマーは、貯蔵弾性率の調節、引張特性の調節、後述するSP値の調節等にも役立ち得る。
カルボキシ基含有モノマーとしては、例えばアクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸が挙げられる。なかでも、AA、MAAが好ましい。
水酸基含有モノマーの例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-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;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも好ましい水酸基含有モノマーとして、アルキル基が炭素原子数2~4の直鎖状であるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
シアノ基含有モノマーとしては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、2-シアノエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらのうち、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが好ましく、なかでもアクリロニトリルが好ましい。
アミド基含有モノマーとしては、例えば(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、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、ジアセトン(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
アミノ基含有モノマーとしては、例えばアミノエチル(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、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えばN-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-ビニルモルホリン、N-ビニルカプロラクタム、N-(メタ)アクリロイルモルホリン等の、重合性官能基有を有する置換基が窒素原子含有環に結合した構造のモノマーが挙げられる。他の例として、N-イソプロピルマレイミドやN-シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド環含有モノマーが挙げられる。
イソシアネート基含有モノマーの例としては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが挙げられる。
酸無水物基含有モノマーの例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸等が挙げられる。
ケト基含有モノマーとしては、例えばジアセトン(メタ)アクリレート、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アリルアセトアセテート、ビニルアセトアセテートが挙げられる。
エポキシ基を有するモノマーとしては、例えばグリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルが挙げられる。
アルコキシシリル基含有モノマーとしては、例えば3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、凝集力向上等の目的で、上述したモノマー以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。他の共重合成分の例としては、酢酸ビニル(VAc)、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;スチレン、置換スチレン(α-メチルスチレン等)、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(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;アリール(メタ)アクリレート(例えばフェニル(メタ)アクリレート)、アリールオキシアルキル(メタ)アクリレート(例えばフェノキシエチル(メタ)アクリレート)、アリールアルキル(メタ)アクリレート(例えばベンジル(メタ)アクリレート)等の芳香族性環含有(メタ)アクリレート;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素原子含有モノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有モノマー;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の、1分子中に2以上(例えば3以上)の重合性官能基(例えば(メタ)アクリロイル基)を有する多官能性モノマー;等が挙げられる。
いくつかの態様において、ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、窒素原子含有モノマーを含む。窒素原子含有モノマーの例としては、上述したシアノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、窒素原子含有環を有するモノマー、等の少なくとも1つに該当するモノマーが挙げられる。窒素原子含有モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。上記モノマー成分は、アルキル(メタ)アクリレートと窒素原子含有モノマーとを組み合わせて含むことが好ましく、C4-9アルキルアクリレートと窒素原子含有モノマーとを組み合わせて含むことがより好ましい。窒素原子含有モノマーは、窒素を含む構造部分を含むことにより、比較的高いSP値(例えば、アルキル(メタ)アクリレートよりも高いSP値)を示す傾向にある。窒素原子含有モノマーの適切な使用により、所定以上のSP値を有するポリマー(A)が得られやすくなる。また、窒素原子含有モノマーは概してホモポリマーのTgが高い傾向にあり、ポリマー(A)を構成するモノマー成分として窒素原子含有モノマーを用いるとポリマー(A)の計算Tgが上昇しがちであるところ、該窒素原子含有モノマーとC4-9アルキルアクリレートとを適切に組み合わせて用いることにより、所定以上のSP値および所定以下のTgを両立するポリマー(A)を好適に実現することができる。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分が窒素原子含有モノマーを含む態様において、該モノマー成分のうち窒素原子含有モノマーの割合は、所望の使用効果が得られるように設定することができる。いくつかの態様において、モノマー成分のうち窒素原子含有モノマーの割合は、例えば1モル%以上であってよく、5モル%以上であることが適当であり、10モル%以上であることが好ましく、15モル%以上あることがより好ましく、20モル%以上でもよく、25モル%以上でもよく、30モル%以上でもよく、35モル%以上でもよい。一方、ポリマー(A)の計算Tgを所定以下としやすくする観点から、モノマー成分のうち窒素原子含有モノマーの割合は、70モル%以下であることが適当であり、65モル%以下であることが好ましく、60モル%以下でもよく、55モル%以下でもよく、50モル%以下でもよく、45モル%以下でもよく、40モル%以下でもよい。
いくつかの好ましい態様において、ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、上記窒素原子含有モノマーとして、少なくともアクリロニトリルを含む。モノマー成分にアクリロニトリルを含ませることにより、良好な剥離性と良好な跡付き防止性とをバランスよく両立するコート材および該コート材を形成可能なコーティング組成物を実現しやすくなる。モノマー成分に含まれる窒素原子含有モノマーのうちアクリロニトリルの割合は、例えば25モル%以上であってよく、50モル%以上でもよく、70モル%以上でもよく、85モル%以上でもよく、95モル%以上でもよく、100モル%でもよい。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分がアクリロニトリルを含む態様において、該モノマー成分のうちアクリロニトリルの割合は、例えば1モル%以上であってよく、5モル%以上であることが適当であり、10モル%以上であることが好ましく、15モル%以上あることがより好ましく、20モル%以上でもよく、25モル%以上でもよく、30モル%以上でもよく、35モル%以上でもよい。一方、ポリマー(A)の計算Tgを所定以下としやすくする観点から、モノマー成分のうちアクリロニトリルの割合は、70モル%以下であることが適当であり、65モル%以下であることが好ましく、60モル%以下でもよく、55モル%以下でもよく、50モル%以下でもよく、45モル%以下でもよく、40モル%以下でもよい。
ポリマー(A)の酸価は特に限定されず、例えば60mgKOH/g以下であり得る。いくつかの態様では、塗膜からの剥離強度を抑える観点から、ポリマー(A)の酸価は、20.0mgKOH/g以下であることが有利であり、15.0mgKOH/g以下であることが好ましく、12.0mgKOH/g以下であることがより好ましく、11.0mgKOH/g以下でもよく、10.0mgKOH/g以下でもよい。ここに開示される技術は、ポリマー(A)の酸価が8.0mgKOH/g以下、6.0mgKOH/g以下、3.0mgKOH/g以下または1.0mgKOH/g以下である態様でも実施することができる。ポリマー(A)の酸価は、0mgKOH/gであってもよく、0mgKOH/gより高くてもよい。いくつかの態様において、コート材の強度(例えば破断強度)向上等の観点から、ポリマー(A)の酸価は、例えば1.0mgKOH/g以上であってよく、2.0mgKOH/g以上でもよk、4.0mgKOH/g以上でもよく、7.0mgKOH/g以上でもよい。コート材の強度を高めることは、剥離作業性向上(例えば、剥離時の千切れや欠けの防止)の観点から有利となり得る。
ポリマー(A)の酸価は、JIS K0070:1992に規定される電位差滴定法に準じて測定される。酸価の測定は、具体的には後述の実施例に記載の方法により行うことができる。酸価測定用の試料としては、コート材に含まれるポリマー(A)については、該コート材をクロロホルムに投入して得られた混合液を12時間静置し、その後、該混合液をフィルターで濾過し、重量平均分子量が1万以上(GPCにて測定)の物質を試料として用いる。コーティング組成物に含まれるポリマー(A)の酸価は、該コーティング組成物を80℃で3分間乾燥させて厚さ約100μmのフィルム(コート材)を形成した後、上記コート材に含まれるポリマー(A)の酸価測定用試料と同様にして得られた物質を試料として測定される。後述するポリマー(A)の水性エマルションに含まれるポリマー(A)の酸価は、コーティング組成物に含まれるポリマー(A)の酸価測定用試料と同様にして得られた物質を試料として測定される。
ここに開示される技術のいくつかの態様において、上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、ホモポリマーのTgが90℃以上であるモノマー(m)と、ホモポリマーのTgが-30℃以下であるモノマー(m)とを含む。ここで、上記モノマー(m)は、ホモポリマーのTgが90℃以上の窒素原子含有モノマーを含み得る。ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマーの一例として、アクリロニトリル(ホモポリマーのTg:97℃)が挙げられる。したがって、かかる態様におけるポリマー(A)は、モノマー(m)と、少なくとも窒素原子含有モノマー(例えばアクリロニトリル)を含むモノマー(m)とを含み、他のモノマーをさらに含んでもよいモノマー成分の重合物であり得る。なお、各モノマーのホモポリマーのTgとしては、上述した計算Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度と同様に、公知資料の記載の値を使用し、公知資料にホモポリマーのTgが記載されていない場合は特開2007-51271号公報に記載の測定方法により得られる値を用いるものとする。
モノマー(m)は、ポリマー(A)の計算Tgを適度に低下させて、該ポリマー(A)を含むコート材の跡付き防止性を高めるために役立ち得る。ポリマー(A)の計算Tgを低くすることは、コート材の低温特性(例えば、低温下でのクラック発生抑制、塗膜から低温で剥離する際における割れや千切れの抑制等の性能)を向上させる観点からも有利となり得る。モノマー(m)としては、ホモポリマーのTgが-30℃以下であるものを用いることができ、例えば上述した各種のモノマーから選択することができるが、これらに限定されない。モノマー(m)は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。モノマー(m)として用いられ得るモノマーの非限定的な具体例には、n-ブチルアクリレート(BA)、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソアミルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)、メトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、エトキシ-ジエチレングリコールアクリレート等が含まれる。
モノマー(m)として用いられる各モノマーのホモポリマーのTgの下限は、特に限定されず、例えば-100℃以上、-90℃以上または-80℃以上であり得る。いくつかの態様において、ホモポリマーのTgが-60℃以上-40℃以下の範囲にあるモノマーを、モノマー(m)として好ましく採用し得る。モノマー(m)のうち、ホモポリマーのTgが-60℃以上-40℃以下の範囲にあるモノマーの占める割合は、例えば50モル%以上であってよく、75モル%以上でもよく、85モル%以上でもよく、95モル%以上でもよく、100モル%でもよい。
モノマー(m)は、コート材の凝集力や高温特性(例えば、高温域における貯蔵弾性率の低下抑制、高温下における剥離性、等の性能)を高めるために役立ち得る。モノマー(m)は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。モノマー(m)は、窒素原子含有モノマーを1種のみ含んでいてもよく、2種以上の窒素原子含有モノマーを組み合わせて含んでいてもよく、1種または2種以上の窒素原子含有モノマーと、ホモポリマーのTgが90℃以上である他のモノマー(すなわち、窒素原子含有モノマーに該当しないモノマー。以下「窒素原子不含有モノマー」ともいう。)とを組み合わせて含んでいてもよい。モノマー(m)としては、アクリロニトリルを単独で用いてもよく、アクリロニトリルと、ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子不含有モノマーとを組み合わせて用いてもよく、アクリロニトリルと、ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子不含有モノマーと、ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマー(ただし、アクリロニトリルを除く。)とを組み合わせて用いてもよい。ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子不含有モノマーは、例えば上述した各種のモノマーから該当するものを適宜選択することができるが、これらに限定されない。上記窒素原子不含有モノマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて、ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマー(例えばアクリロニトリル)とともに用いることができる。モノマー(m)として用いられる各モノマーのホモポリマーのTgの上限は、特に制限されず、例えば250℃以下、200℃以下または150℃以下であり得る。
モノマー(m)として用いられ得る窒素原子不含有モノマーの非限定的な具体例には、アクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリレート、メタクリロニトリル、アクリロイルモルホリン、アクリルアミド、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、アダマンチルアクリレート、tert-ブチルメタクリレート等が含まれる。好適例としてアクリル酸(AA)およびメチルメタクリレート(MMA)が挙げられる。
モノマー(m)における窒素原子含有モノマーの含有量は、例えば35モル%以上であってよく、好適な膜物性を実現しやすくする観点から50モル%以上であることが適当であり、60モル%以上であることが好ましい。いくつかの態様において、モノマー(m)における窒素原子含有モノマーの含有量は、70モル%超でもよく、80モル%超でもよく、90モル%超でもよく、93モル%超でもよく、100モル%でもよい。また、いくつかの態様において、モノマー(m)における窒素原子含有モノマーの含有量は、85モル%以下であってもよく、75モル%以下であってもよく、70モル%以下でもよく、65モル%以下でもよい。
いくつかの態様では、モノマー(m)に含まれる窒素原子含有モノマーが、少なくともアクリロニトリルを含む。かかる態様において、モノマー(m)に含まれる窒素原子含有モノマーのうちアクリロニトリルの割合は、例えば25モル%以上であってよく、50モル%以上でもよく、70モル%以上でもよく、85モル%以上でもよく、95モル%以上でもよく、100モル%でもよい。
モノマー(m)がアクロリニトリルを含む態様において、該モノマー(m)におけるアクリロニトリルの含有量は、例えば35モル%以上であってよく、好適な膜物性を実現しやすくする観点から50モル%以上であることが適当であり、60モル%以上であることが好ましい。いくつかの態様において、モノマー(m)におけるアクリロニトリルの含有量は、70モル%超でもよく、80モル%超でもよく、90モル%超でもよく、93モル%超でもよく、100モル%でもよい。また、いくつかの態様において、モノマー(m)におけるアクリロニトリルの含有量は、85モル%以下であってもよく、75モル%以下であってもよく、70モル%以下でもよく、65モル%以下でもよい。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分がモノマー(m)およびモノマー(m)を含む態様において、上記モノマー成分全体のうちホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマーの割合は、例えば20モル%以上であってよく、好適な膜物性を実現しやすくする観点から25モル%以上(例えば28モル%以上)であることが適当であり、30モル%以上であることが好ましく、35モル%以上でもよく、40モル%以上でもよい。ここに開示される技術は、ポリマー(A)を構成するモノマー成分全体のうち、ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマーの割合が、50モル%より多い態様で好ましく実施され得る。また、コート材の柔軟性の観点から、上記モノマー成分全体のうち上記ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマーの割合は、60モル%以下であることが適当であり、60モル%未満であることが好ましい。いくつかの態様において、上記ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマーの割合は、57モル%以下でもよく、56モル%以下でもよい。ここに開示される技術は、上記ホモポリマーのTgが90℃以上である窒素原子含有モノマーの割合が53モル%以下、50モル%以下、さらには40モル%以下である態様でも実施することができる。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分がモノマー(m)およびモノマー(m)を含む態様において、上記モノマー成分全体におけるアクリロニトリルの含有量は、例えば20モル%以上であってよく、好適な膜物性を実現しやすくする観点から25モル%以上(例えば28モル%以上)であることが適当であり、30モル%以上であることが好ましく、35モル%以上でもよく、40モル%以上でもよい。ここに開示される技術は、ポリマー(A)を構成するモノマー成分全体におけるアクリロニトリルの含有量が50モル%より多い態様で好ましく実施され得る。また、コート材の柔軟性の観点から、上記アクリロニトリルの含有量は、60モル%以下であることが適当であり、60モル%未満であることが好ましい。いくつかの態様において、上記アクリロニトリルの含有量は、57モル%以下でもよく、56モル%以下でもよい。ここに開示される技術は、上記アクリロニトリルの含有量が53モル%以下、50モル%以下、さらには40モル%以下である態様でも実施することができる。
上記モノマー成分における上記モノマー(m)と上記モノマー(m)とのモル比(m/m)は、特に限定されず、例えば0.05~3.00程度であってよく、0.10~2.00程度であってもよい。いくつかの態様において、上記比(m/m)は、例えば0.60以上1.50以下または0.8以上1.5以下であることが適当である。このような組成のモノマー成分から構成されたポリマー(A)によると、後述する好ましい貯蔵弾性率を示すコート材が得られやすい。いくつかの態様において、上記比(m/m)は、1.5未満であることが好ましく、1.4以下であることがより好ましく、1.35以下でもよく、1.30以下でもよく、1.25以下でもよい。また、いくつかの態様において、上記比(m/m)は、0.70以上であることが好ましく、0.75以上であることがより好ましく、0.90以上でもよく、1.0以上でもよく、1.0超でもよい。これにより、塗膜からの良好な剥離性と良好な剥離作業性とをより高レベルでバランスよく両立するコート材が実現され得る。上記比(m/m)は、1.1以上でもよく、1.15以上でもよく、1.20以上でもよい。
ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、モノマー(m)およびモノマー(m)以外のモノマー、すなわちホモポリマーのガラス転移温度が-30℃より高くかつ90℃未満であるモノマー(以下、モノマー(m)を、さらに含んでいてもよい。
モノマー(m)としては、例えば上述した各種のモノマーのなかからホモポリマーのガラス転移温度が上記範囲にあるものを選択することができるが、これらに限定されない。モノマー(m)は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。モノマー(m)として用いられ得るモノマーの非限定的な具体例には、エチルアクリレート(EA)、エチルメタクリレート、メチルアクリレート(MA)、n-ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、酢酸ビニル、N-ビニル-2-ピロリドン等が含まれる。
モノマー(m)の使用量は、モノマー成分全体の量を100モル%としてそこからモノマー(m)およびモノマー(m)の量(モル%)を除いた量以下の範囲で、適宜設定することができる。いくつかの態様において、モノマー(m)の使用量は、モノマー成分全体の80モル%を超えない(例えば、40モル%を超えない)ことが適当であり、30モル%を超えないことが有利であり、20モル%を超えないことが好ましく、15モル%を超えないことがより好ましい。ここに開示される技術は、モノマー(m)の使用量が全モノマー成分の0モル%以上10モル%未満、例えば0モル%以上5モル%未満である態様で好ましく実施され得る。ここで、モノマー(m)の使用量がモノマー成分全体の0モル%であるとは、少なくとも意図的にはモノマー(m)を使用しないことを意味する。
<ポリマー(A)の合成>
上述のようなモノマー成分からポリマー(A)を得る方法は、特に限定されない。例えば、エマルション重合法、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法等の、公知の重合方法を適宜採用することができる。あるいは、UV等の光を照射して行う光重合(典型的には、光重合開始剤の存在下で行われる。)や、β線、γ線等の放射線を照射して行う放射線重合等の、活性エネルギー線照射重合を採用してもよい。いくつかの好ましい態様において、ポリマー(A)は、上述のような組成のモノマー成分のエマルション重合により得られる。エマルション重合法におけるモノマー供給方式としては、全モノマー原料を一度に供給する一括仕込み方式、連続供給(滴下)方式、分割供給(滴下)方式等を適宜採用することができる。モノマー成分の一部または全部をあらかじめ水および乳化剤と混合して乳化し、その乳化液を重合容器に供給してもよい。
重合温度は、使用するモノマーおよび溶媒の種類、重合開始剤の種類等に応じて適宜選択することができる。重合温度は、凡そ20℃以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ40℃以上、より好ましくは凡そ50℃以上であり、凡そ60℃以上としてもよく、凡そ65℃以上、さらには凡そ70℃以上としてもよい。また、重合温度は、凡そ170℃以下(典型的には凡そ140℃以下)とすることが適当であり、好ましくは凡そ95℃以下(例えば凡そ85℃以下)である。エマルション重合では、重合温度を凡そ95℃以下(例えば凡そ85℃以下)とすることが好ましい。
溶液重合に用いる溶媒(重合溶媒)は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン等の芳香族化合物類(典型的には芳香族炭化水素類)や、酢酸エチル等の酢酸エステル類、ヘキサンやシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類等が好ましく用いられる。
重合にあたっては、重合方法や重合態様等に応じて、公知または慣用の熱重合開始剤や光重合開始剤を使用し得る。重合開始剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
熱重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えばアゾ系重合開始剤、過酸化物系開始剤、過酸化物と還元剤との組合せによるレドックス系開始剤、置換エタン系開始剤、等を使用することができる。
アゾ系開始剤の例としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライド等が挙げられる。
過酸化物系開始剤の例としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジ-n-オクタノイルパーオキサイド、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、過酸化水素等が挙げられる。
レドックス系開始剤の例としては、過酸化物とアスコルビン酸との組み合わせ(過酸化水素水とアスコルビン酸との組み合わせ等)、過酸化物と鉄(II)塩との組み合わせ(過酸化水素水と鉄(II)塩との組み合わせ等)、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組み合わせ、等が挙げられる。
光重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、例えばケタール系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等を用いることができる。
重合開始剤の使用量は、重合方法や重合態様等に応じた通常の使用量とすることができ、特に限定されない。例えば、重合対象のモノマー100重量部に対して重合開始剤凡そ0.001~5重量部(典型的には凡そ0.01~2重量部、例えば凡そ0.01~1重量部)を用いることができる。
重合にあたっては、必要に応じて、従来公知の各種の連鎖移動剤(分子量調節剤あるいは重合度調節剤としても把握され得る。)を使用することができる。連鎖移動剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。連鎖移動剤としては、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類を用いることができる。あるいは、硫黄原子を含まない連鎖移動剤(非硫黄系連鎖移動剤)を用いてもよい。非硫黄系連鎖移動剤の具体例としては、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジエチルアニリン等のアニリン類;α-ピネン、ターピノーレン等のテルペノイド類;α-メチルスチレン、α―メチルスチレンダイマー等のスチレン類;ジベンジリデンアセトン、シンナミルアルコール、シンナミルアルデヒド等のベンジリデニル基を有する化合物;ヒドロキノン、ナフトヒドロキノン等のヒドロキノン類;ベンゾキノン、ナフトキノン等のキノン類;2,3-ジメチル-2-ブテン、1,5-シクロオクタジエン等のオレフィン類;フェノール、ベンジルアルコール、アリルアルコール等のアルコール類;ジフェニルベンゼン、トリフェニルベンゼン等のベンジル水素類;等が挙げられる。
連鎖移動剤を使用する場合、その使用量は、モノマー成分100重量部に対して、例えば凡そ0.01~1重量部程度とすることができる。ここに開示される技術は、連鎖移動剤を使用しない態様でも好ましく実施され得る。
エマルション重合は、通常、乳化剤の存在下で行われる。エマルション重合用の乳化剤としては、特に制限されず、公知のアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤等を用いることができる。乳化剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
アニオン性乳化剤の非限定的な例としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。ノニオン性乳化剤の非限定的な例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。反応性官能基を有する乳化剤(反応性乳化剤)を用いてもよい。反応性乳化剤の例としては、上述したアニオン性乳化剤またはノニオン性乳化剤に、プロペニル基やアリルエーテル基等のラジカル重合性官能基が導入された構造のラジカル重合性乳化剤が挙げられる。
エマルション重合における乳化剤の使用量は、モノマー成分100重量部に対して、例えば0.2重量部以上であってよく、0.5重量部以上でもよく、1.0重量部以上でもよく、1.5重量部以上でもよい。エマルション重合時や得られたエマルションを含む組成物の泡立ちを抑える観点から、いくつかの態様において、乳化剤の使用量は、通常、モノマー成分100重量部に対して10重量部以下とすることが適当であり、5重量部以下とすることが好ましく、3重量部以下としてもよい。
エマルション重合は、保護コロイドの存在下で行ってもよい。保護コロイドとしては、例えば部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系ポリマー;ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース塩等のセルロース誘導体;グアーガム等の天然多糖類;等が挙げられる。部分けん化ポリビニルアルコールのけん化度は、典型的には95モル%未満であり、92モル%未満でもよく、90モル%未満でもよい。部分けん化ポリビニルアルコールのけん化度の下限は特に制限されないが、エマルションの安定性等の観点から65モル%以上であることが適当であり、70モル%以上であることが好ましく、80モル%以上(例えば85モル%以上)であることがより好ましい。上記変性ポリビニルアルコールの例としては、カルボキシ基やスルホン酸基等のアニオン性基が導入されたアニオン変性ポリビニルアルコール;第4級アンモニウム塩等のカチオン性基が導入されたカチオン変性ポリビニルアルコール;等が挙げられる。変性ポリビニルアルコールのけん化度は、例えば98モル%未満であり、95モル%未満でもよく、92モル%未満でもよく、90モル%未満でもよい。また、変性ポリビニルアルコールのけん化度の下限は、例えば55モル%以上であってよく、エマルションの安定性等の観点から65モル%以上であることが適当であり、70モル%以上であることが好ましく、80モル%以上(例えば85モル%以上)であることがより好ましい。保護コロイドは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
保護コロイドの使用量は、モノマー成分100重量部に対して、凡そ0.1重量部以上とすることが適当であり、0.5重量部以上(例えば0.7重量部以上)とすることが好ましく、また、10重量部以下とすることが適当であり、5重量部以下(例えば3重量部以下、または2重量部以下)とすることが好ましい。保護コロイドは、上述のような乳化剤と組み合わせて用いることが好ましいが、これに限定されず、乳化剤を使用せずに保護コロイドを用いてもよい。例えば、重合容器内に水および保護コロイドを入れ、モノマー成分の一部または全部をあらかじめ水および乳化剤と混合して乳化した乳化液を上記重合容器に供給する態様でエマルション重合を行うことができる。なお、アニオン性の保護コロイド(例えば、アニオン変性ポリビニルアルコール)と乳化剤とを組み合わせて使用する場合、重合安定性等の観点から、乳化剤としてはアニオン性乳化剤およびノニオン性乳化剤からなる群から選択される1種または2種以上を用いることが好ましい。
いくつかの好ましい態様では、ポリビニルアルコール系ポリマーの存在下でエマルション重合を行う。かかるエマルション重合により得られたポリマー(A)の水性エマルションは、増粘剤の添加による増粘効果が発揮されやすい傾向にある。このようなポリマー(A)の水性エマルションを用いることにより、スロットダイコーティング適性の良い粘度特性を示すコーティング組成物を好適に調製し得る。ポリビニルアルコール系ポリマーの好適例として、アニオン変性ポリビニルアルコールが挙げられる。例えば、スルホン酸基変性ポリビニルアルコールやカルボキシ変性ポリビニルアルコールを好ましく採用し得る。ポリビニルアルコール系ポリマーと乳化剤とを組み合わせて用いてもよい。
<コーティング組成物>
ここに開示されるコーティング組成物は、上述したいずれかのポリマー(A)をベースポリマーとして含む。上記コーティング組成物の形態は特に限定されず、例えばポリマー(A)が水性溶媒に分散している水性エマルション型の組成物や、ポリマー(A)が有機溶媒に溶解している溶剤型の組成物等であり得る。環境衛生の観点から、水性エマルション型のコーティング組成物が好ましい。以下、水性エマルション型のコーティング組成物について主に説明するが、ここに開示されるコーティング組成物を水性エマルション型のものに限定する意図ではない。
水性エマルション型のコーティング組成物において、上記水性溶媒とは、水または水を主成分(50重量%を超えて含まれる成分)とする混合溶媒をいう。この混合溶媒を構成する水以外の溶媒は、水と均一に混合し得る各種の有機溶媒(低級アルコール等)から選択される1種または2種以上であり得る。この明細書における水性溶媒は、典型的には水の割合が90重量%以上であり、好ましくは95~100重量%である。
ここに開示されるコーティング組成物には、所望により、各種の添加剤を含有させることができる。上記添加剤の例としては、公知の増粘剤、チキソ剤、分散剤、消泡剤、無機粉末等が挙げられる。例えば、上述のようなエマルション重合により得られたポリマー(A)の水性エマルション(重合反応液)に各種の添加剤を配合することにより、水性エマルション型のコーティング組成物を調製することができる。あるいは、上記ポリマー(A)の水性エマルションをそのまま、または該水性エマルションをpH調整(例えば、アンモニア水を添加してpHを6~8程度に調整)および/または濃度調整(例えば、水を加えて固形分含量を40~60重量%程度に調整)したものをコーティング組成物として用いてもよい。
コーティング組成物に無機粉末を含有させることにより、無機粉末を含むコート材が形成される。かかるコート材によると、上記無機粉末によって紫外線等の光を遮蔽し、該コート材自体および該コート材で保護された塗膜の光劣化を抑制することができる。無機粉末としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、アルミナ、シリカ等の酸化物;炭酸カルシウム等の炭酸塩;硫酸バリウム等の硫酸塩;等を用いることができる。塗膜保護コート材を白色に着色し得る無機粉末が好ましい。白色の塗膜保護コート材によると、例えば太陽光の照射による温度上昇を抑えることにより、コート材および塗膜の劣化がよりよく抑制され得る。
ポリマー(A)100重量部に対する無機粉末の使用量は、例えば0.5重量部以上とすることができ、光遮蔽効果の観点から1重量部以上とすることが適当であり、2重量部以上とすることが好ましく、3重量部以上とすることがより好ましく、5重量部以上としてもよく、10重量部以上でもよく、15重量部以上でもよく、20重量部以上でもよく、30重量部以上、35重量部以上または40重量部以上(例えば45重量部以上)でもよい。また、ポリマー(A)100重量部に対する無機粉末の使用量は、例えば100重量部以下とすることができ、コート材の強度や成膜性の観点から80重量部以下とすることが適当であり、60重量部以下とすることが有利であり、50重量部以下とすることが好ましく、40重量部以下でもよく、30重量部以下でもよく、20重量部以下でもよく、15重量部以下または10重量部以下でもよい。
いくつの好ましい態様では、上記無機粉末が少なくとも酸化チタン(TiO)を含む。酸化チタンと他の1種または2種以上の無機粉末(例えば、炭酸カルシウム)とを組み合わせて用いてもよい。酸化チタンの種類は特に限定されず、例えばルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型等のいずれの結晶型の酸化チタンも使用可能である。なかでもルチル型の酸化チタンが好ましい。粒子表面に被覆処理が施された酸化チタンを用いてもよい。酸化チタン粒子を被覆する材料は特に限定されず、例えばシリカ、アルミナ、酸化亜鉛などの無機酸化物であり得る。好適例として、粒子表面をSi-Al等で被覆した高耐候性タイプの酸化チタン(典型的にはルチル型の酸化チタン)が挙げられる。
ポリマー(A)100重量部に対する酸化チタンの使用量は、例えば0.1重量部以上とすることができ、光遮蔽効果の観点から0.5重量部以上とすることが適当であり、1重量部以上とすることが好ましく、2重量部以上とすることがより好ましく、3量部以上としてもよい。また、ポリマー(A)100重量部に対する酸化チタンの使用量は、例えば30重量部以下とすることができ、20重量部以下とすることが適当であり、15重量部以下とすることが好ましく、10重量部以下でもよく、8重量部以下でもよい。
無機粉末の平均粒子径は特に限定されない。例えば、良好な光遮蔽効果を得る観点からは、無機粉末の平均粒子径として150nm以上が好ましく、180nm以上がより好ましく、220nm以上でもよく、250nm以上でもよい。一方、樹脂成分中における分散性の観点から、無機粉末の平均粒子径としては3000nm以下(例えば2000nm以下)が適当であり、1500nm以下が好ましく、1000nm以下(例えば800nm以下)がより好ましく、500nm以下でもよく、400nm以下でもよく、350nm以下でもよい。例えば、平均粒子径が250~350nm程度の酸化チタン粒子を好ましく使用し得る。
増粘剤は、コーティング組成物の粘度特性を調節するために役立ち得る。増粘剤としては、例えばウレタン系増粘剤、セルロース系増粘剤、ポリエーテル系増粘剤、アクリル系増粘剤などの、公知の増粘剤を用いることができる。増粘剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
ウレタン系増粘剤の市販品としては、例えばBYK社製の商品名「RHEOBYK-H 3300VF」、「RHEOBYK-T 1010」、「RHEOBYK-L 1400」、ADEKA社製の商品名「アデカノール UH-450VF」、「アデカノール UH-420」、「アデカノール UH-462」、「アデカノール UH-472」、「アデカノール UH-540」、「アデカノール UH-756VF」、「アデカノール UH-814N」、サンノプコ社製の商品名「SNシックナー612」、「SNシックナー621N」、「SNシックナー625N」、「SNシックナー627N」、「SNシックナー660T」等が挙げられる。いくつかの態様において、ウレタン系増粘剤としてウレタン会合型増粘剤を好ましく採用し得る。ウレタン会合型増粘剤の好適例として、BYK社製の商品名「RHEOBYK-H 3300VF」、「RHEOBYK-T 1010」、「RHEOBYK-L 1400」、ADEKA社製の商品名「アデカノール UH-450VF」、「アデカノール UH-420」、「アデカノール UH-756VF」等が挙げられる。
セルロース系増粘剤の例としては、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等が挙げられる。市販品としては、例えば三晶株式会社製の商品名「SANHEC L」が挙げられる。
ポリエーテル系増粘剤の例としては、ポリエチレングリコール、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルエポキシ変性物等が挙げられる。市販品としては、例えばダウ・ケミカル社製の商品名「POLYOX WSR N-80」が挙げられる。
アクリル系増粘剤の例としては、ポリアクリル酸ナトリウム等のアクリル酸系ポリマーが挙げられる。市販品としては、例えばロームアンドハース社製の商品名「プライマルASE-60」、「プライマルTT-615」、「プライマルRM-5」、サンノプコ社製の商品名「SNシックナー613」、「SNシックナー618」、「SNシックナー630」、「SNシックナー634」、「SNシックナー636」等が挙げられる。
増粘剤の使用量は特に限定されず、所望の粘度特性が得られるように適宜調節することができる。膜物性への過度の影響を抑制する観点から、いくつかの態様において、ポリマー(A)100重量部に対する増粘剤の使用量は、15重量部以下とすることが適当であり、10重量部以下とすることが好ましく、5重量部以下(例えば3重量部以下)とすることがより好ましく、2.5重量部以下でもよく、2重量部以下でもよく、1.0重量部以下または0.50重量部以下でもよい。増粘剤の使用量の下限は特に制限されず、例えばポリマー(A)100重量部に対して0.01重量部以上であってよく、0.05重量部以上でもよく、0.1重量部以上(例えば0.10重量部以上)でもよく、0.20重量部以上でもよい。
チキソ剤は、コーティング組成物の粘度特性を調節するために役立ち得る。チキソ剤としては、例えばベントナイト、変性ベントナイト、モンモリロナイト、ヘクトライト等の無機材料を利用し得る。チキソ剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
チキソ剤の使用量は特に限定されず、所望の粘度特性が得られるように適宜調節することができる。膜物性への過度の影響を抑制する観点から、いくつかの態様において、ポリマー(A)100重量部に対するチキソ剤の使用量は、10重量部以下とすることが適当であり、5重量部以下とすることが好ましく、3重量部以下でもよく、2.5重量部以下でもよく、2重量部以下でもよい。チキソ剤の使用量の下限は特に制限されず、例えばポリマー(A)100重量部に対して0.01重量部以上であってよく、0.05重量部以上でもよく、0.1重量部以上でもよい。あるいは、チキソ剤を使用しなくてもよい。
チキソ剤は、増粘剤としても機能し得る。上述のような増粘剤とチキソ剤とは、それらを組み合わせて用いてもよく、いずれか一方のみを使用してもよい。増粘剤とチキソ剤とを組み合わせて用いる場合、それらの合計使用量は、ポリマー(A)100重量部に対して、例えば15重量部以下、10重量部以下、5重量部以下、4重量部以下、2.5重量部以下、1.5重量部以下または1.0重量部以下とすることができ、また、0.01重量部以上、0.05重量部以上、0.1重量部以上(例えば0.10重量部以上)または0.20重量部以上とすることができる。
保護対象物の塗膜上にコーティング組成物を塗布する方法としては、例えば、ダイコーター、スプレーコーター等のコーターによる塗布や、ローラー塗布、ディップコート等を用いることができる。上記ダイコーターによる塗布は、スリットダイを備えたロボットアームを含む塗工システムにより行われてもよい。例えば、上記コーティング組成物を連続した液膜状(リボン状)に吐出しつつ上記スリットダイが保護対象物の形状に沿って移動するように上記ロボットアームを制御することにより、保護対象物が非平面形状(例えば、自動車の外板のように複雑な三次元形状)であっても、該保護対象物にコーティング組成物を効率よくかつ精度よく塗布することができる。
塗布されたコーティング組成物の乾燥は、コート材形成の効率化や高精度化等の観点から、加熱下で行うことが好ましい。乾燥温度は、例えば40℃~100℃程度とすることができ、通常は60℃~90℃程度とすることが好ましい。
特に限定するものではないが、塗工性や膜厚管理の容易性等の観点から、コーティング組成物の固形分含量は、25~75重量%程度が適当であり、30~70重量%程度(例えば、45~55重量%程度)が好ましい。固形分含量は、溶媒(例えば水性溶媒)の使用量により調節し得る。例えば、エマルション重合に使用する水の量を調節することや、エマルション重合の終了後に水を加えることにより、コーティング組成物の固形分含量を調節することができる。
塗膜保護コート材の厚さは特に限定されないが、保護効果を高める観点から20μm以上であることが適当であり、強度や剥離作業性等の観点から50μm以上であることが好ましく、70μm以上(例えば85μm以上)であることがより好ましい。コート材の厚さは、コーティング組成物の塗布量および固形分含量により調整することができる。塗布された組成物の乾燥性や垂れ防止の観点から、コート材の厚さは、300μm以下であることが適当であり、200μm以下であることが好ましく、150μm以下であることがより好ましい。
(BH粘度)
いくつかの態様において、上記コーティング組成物は、BH型粘度計により2rpmの条件で測定される粘度Vが、20Pa・s以上であることが適当であり、40Pa・s以上であることが好ましく、55Pa・s以上であることがより好ましい。このような低せん断速度の条件で測定される粘度Vが高くなるにつれて、保護対象物に塗布されたコーティング組成物の垂れ防止性(例えば、垂直面に塗布された際の垂れ防止性)は向上する傾向にある。一方、コーティング組成物の消泡性やレベリング性の観点から、該コーティング組成物の粘度Vは、200Pa・s以下であることが適当であり、150Pa・s以下であることが好ましく、100Pa・s以下(例えば80Pa・s以下)であることがより好ましい。
上記コーティング組成物の、BH型粘度計により20rpmの条件で測定される粘度Vは、特に限定されず、例えば5Pa・s~50Pa・s程度であり得る。粘度Vが上記範囲にあると、上述した粘度Vが得られやすい。コーティング組成物のBH型粘度計による粘度(BH粘度)は、BH型粘度計により、30℃にて、2rpmおよび20rpmの条件で測定される。測定に使用するローターは、粘度に応じて適切に選択される。例えばNo.6ローターを使用して測定することができ、No.6ローターの使用が不適切な場合は他の適切な番号のローターを使用して測定することができる。
上記粘度Vに対する上記粘度Vの比(以下、「Ti値」ともいう。)は、例えば2.0以上であってよく、3.0以上であることが適当であり、3.5以上であることが好ましい。また、上記Ti値は、例えば9.0以下であってよく、8.0以下であることが好ましく、7.0以下であることがより好ましく、6.0以下でもよく、5.5以下でもよい。このようなTi値を有するコーティング組成物によると、スロットダイ塗工にも適した塗工性が得られやすい。
(レオメータ粘度)
いくつかの態様において、上記コーティング組成物は、コーンプレート型レオメータにより測定されるシェアレート100sec-1での粘度Vが、1.0Pa・s以上であることが好ましく、1.3Pa・s以上であることがより好ましく、1.5Pa・s以上でもよく、2.0Pa・s以上でもよく、2.3Pa・s以上でもよい。かかる高せん断速度の条件で測定される粘度Vを所定以上とすることにより、スロットダイによる塗工性(ダイコーティング性)を高めることができる。粘度Vの上限は特に制限されないが、消泡性との両立容易性や送液容易性等の観点から、15Pa・s以下であることが適当であり、10Pa・s以下であることが好ましく、8.5Pa・s以下でもよく、6.0Pa・s以下でもよい。コーティング組成物の上記レオメータによる粘度(レオメータ粘度)は、市販のレオメータ(例えば、ハーケ社製のレオメータ粘度計「Rheo Stress 1」またはその同等品)を用い、コーンタイプのローター(Cone Diameter:35mm、Cone Angle:0.5deg.)を使用して、30℃の条件で、シェアレートを0.1~2000sec-1と連続的に変化させたときの粘度から、シェアレート100sec-1における粘度を読み取ることにより測定することができる。
<塗膜保護コート材>
ここに開示される塗膜保護コート材は、上述のようなコーティング組成物を用いて形成することができる。例えば、保護対象物の塗膜上に上記コーティング組成物を塗布(好ましくは、スロットダイにより塗布)して乾燥させる。これにより、例えば図1に示すように、塗膜22を有する保護対象物20の該塗膜22上に、上記コーティング組成物から形成された塗膜保護コート材10を設けることができる。
いくつかの態様において、上記コート材は、70℃における貯蔵弾性率(G’(70))が、例えば0.20MPa以上であり得る。剥離作業性の観点から、G’(70)は、0.30MPa以上であることが適当であり、0.40MPa以上であることが好ましく、0.45MPa以上であることが好ましい。G’(70)が所定以上であるコート材は、例えば該コート材が設けられた保護対象物が夏場の屋外に置かれている場合等のように常温より高い温度であっても、上記コート材が過度に柔らかくなることがなく、塗膜から適切に剥離することができる。高温における剥離性向上の観点から、いくつかの態様において、G’(70)は、0.50MPa以上であることが有利であり、0.70MPa以上であることが好ましく、1.0MPa以上でもよく、1.2MPa以上でもよい。G’(70)の上限は特に制限されず、例えば5MPa以下であってよく、3MPa以下であることが好ましく、2.5MPa以下でもよく、2.0MPa以下でもよい。いくつかの態様において、G’(70)は、1.5MPa以下であってもよく、1.30MPa以下であってもよく、1.2MPa以下(例えば1.20MPa以下)であってもよい。G’(70)が高すぎないことは、塗膜への跡付き抑制の観点から好ましい。
いくつかの態様において、上記コート材の23℃における貯蔵弾性率(G’(23))は、例えば100MPa以上であり得る。剥離作業性の観点から、G’(23)は、150MPa以上であることが好ましく、180MPa以上であることがより好ましく、230MPa以上でもよく、250MPa以上でもよく、300MPa以上でもよく、450MPa以上または500MPa以上でもよい。G’(23)が所定以上であるコート材は、常温域において塗膜から剥離除去する際に、千切れや過度の伸びが生じにくい傾向にある。このことは剥離性向上の観点から有利である。いくつかの態様において、G’(23)は、凡そ1000MPa以下であることが適当である。G’(23)が高すぎないことは、塗膜への跡付き抑制の観点から有利である。また、塗膜からコート材を剥がす際に剥離のきっかけを作る操作(例えば、コート材の端を爪等で引っ掻いて塗膜から浮かせる操作)を行いやすいので、剥離作業性の観点からも好ましい。いくつかの態様において、G’(23)は、800MPa以下でもよく、700MPa以下でもよく、600MPa以下でもよく、500MPa以下でもよく、450MPa以下でもよく、400MPa以下でもよい。
いくつかの態様において、上記コート材の-30℃における貯蔵弾性率(G’(-30))は、例えば凡そ2400MPa以下であり得る。跡付き防止の観点から、G’(-30)は、2300MPa以下であることが適当であり、2200MPa以下(例えば2200MPa未満)であることが有利であり、2000MPa以下であることが好ましく、1900MPa以下であることがより好ましく、1800MPa以下でもよく、1700MPa以下でもよく、1600MPa以下でもよい。G’(-30)の下限は特に制限されない。G’(70)やG’(23)が適度な範囲にあるコート材を形成しやすくする観点から、いくつかの態様において、G’(-30)は、500MPa以上であることが適当であり、800MPa以上であることが好ましく、1000MPa以上であることがより好ましく、1200MPa以上であってもよく、1300MPa以上であってもよく、1400MPa以上であってもよい。
コート材の貯蔵弾性率(G’(70)、G’(23)、G’(-30))は、後述の実施例に記載された方法により測定される。
ここに開示されるコート材のいくつの態様において、該コート材は、粘弾性測定におけるtanδのピークトップ温度として求められるガラス転移温度(以下、「RSA-Tg」ともいう。)が20℃以上であることが適当であり、30℃以上であることが好ましく、34℃以上であることがより好ましい。また、RSA-Tgは、例えば50℃以下であってよく、45℃以下でもよく、43℃以下(例えば41℃以下)でもよい。RSA-Tgが上記範囲にあるコート材によると、上述したG’(70)、G’(23)およびG’(-30)の1または2以上が適切な範囲にあるコート材が得られやすい。
いくつの態様に係るコート材は、粘弾性測定における損失弾性率G”の変曲点に対応する温度として求められるガラス転移温度(以下、「RSA-Tg(G”)」ともいう。)が5℃以上であることが適当であり、15℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。また、RSA-Tg(G”)は、例えば40℃以下であってよく、35℃以下でもよく、30℃以下(例えば25℃以下)でもよい。RSA-Tg(G”)が上記範囲にある塗膜保護コート材によると、上述したG’(23)およびG’(70)を満たす塗膜保護コート材が得られやすい。なお、後述の実施例における例B1~B6のRSA-Tg(G”)は、次のとおりであった。B1:20℃、B2:20℃、B3:20℃、B4:20℃、B5:23℃、B6:23℃。
ここに開示されるコート材は、後述する実施例に記載の引張試験により測定される破断強度が、12N/25mm以上であることが適当であり、15N/25mm以上であることが有利であり、20N/25mm以上であることが好ましく、25N/25mm以上、30N/25mm以上または35N/25mm以上であってもよい。
ここに開示されるコート材は、後述する実施例に記載の引張試験により測定される破断時伸びが、100%以上であることが適当であり、150%以上であることが有利であり、200%以上であることが好ましく、220%以上でもよく、250%以上でもよい。このようなコート材は、塗膜からの剥離除去時に適度に変形することにより応力を分散させることができるので、局所的な応力集中によるコート材の破れを抑制し得る。破断時伸びの上限は特に限定されないが、例えば500%以下であることが適当であり、450%以下でもよく、400%以下でもよい。破断時伸びが大きすぎないことは、剥離時の作業効率を高める観点から有利となり得る。
ここに開示されるコート材は、良好な剥離性を得る観点から、後述する実施例に記載の方法で測定される剥離強度が4.0N/25mm未満であることが適当であり、2.5N/25mm未満であることが有利である。いくつかの態様において、上記剥離強度は、2.0N/25mm以下であることが好ましく、1.5N/25mm以下であることがより好ましく、1.2N/25mm以下でもよく、1.0N/25mm以下でもよい。剥離強度が低いことは、剥離時の作業負担軽減の観点から好ましく、剥離時におけるコート材の千切れや欠けを抑制する観点からも有利である。また、塗膜への適度な密着性を得る観点から、上記剥離強度は、0.1N/25mm以上であることが適当であり、0.2N/25mm以上であることが好ましく、0.3N/25mm以上でもよく、0.5N/25mm以上でもよく、0.7N/25mm以上でもよい。上記剥離強度が低すぎないことは、塗膜の保護期間中に該塗膜からコート材が非意図的に剥がれてしまう事象を防止する観点から好ましい。
いくつかの態様において、上記破断強度[N/25mm]は、上記剥離強度[N/25mm]の5倍以上であることが適当であり、8以上であることが有利であり、10以上であることが好ましい。破断強度/剥離強度の比が大きくなると、保護対象塗膜からの剥離時における千切れや欠けが発生しにくくなる傾向にある。かかる観点から、破断強度/剥離強度の比は、15以上であってもよく、20以上であってもよく、25以上でもよく、30以上でもよく、35以上または40以上でもよい。破断強度/剥離強度の比の上限は特に制限されないが、適度な剥離強度と良好な跡付き防止性とを両立すしやすくする観点から、100以下であることが適当であり、80以下でもよく、70以下でもよく、60以下でもよい。
この明細書によると、ここに開示されるいずれかのポリマー(A)が水性溶媒に分散している水性エマルションであって、ここに開示されるいずれかのコーティング組成物の構成成分として、該コーティング組成物を製造するために用いることのできる水性エマルションが提供される。かかる水性エマルションに、必要に応じて上述した各種成分(例えば、増粘剤、無機粉末、チキソ剤)を加えて混合することにより、ここに開示されるコーティング組成物を好適に製造することができる。あるいは、上記水性エマルションをそのままコーティング組成物として使用してもよい。
この明細書によると、ここに開示されるいずれかのコーティング組成物を準備することと、塗膜を有する保護対象物の該塗膜上に上記コーティング組成物を塗布することと、上記コーティング組成物を乾燥させて上記塗膜を一時的に保護する塗膜保護コート材を形成することと、を含む塗膜保護方法が提供される。
上記塗膜保護方法の一実施形態を、図2を参照しつつ説明する。すなわち、ここに開示されるいずれかのコーティング組成物を準備する(ステップS10)。このコーティング組成物を、塗膜を有する保護対象物の該塗膜上に塗布(例えば、スロットダイにより塗布)する(ステップS20)。塗布されたコーティング組成物を乾燥させて、上記塗膜を一時的に保護する塗膜保護コート材を形成する(ステップS30)。このようにして塗膜上にコート材を設けることにより、上記塗膜を損傷や劣化から保護することができる。なお、保護の役目を終えたコート材は、所望のタイミングで塗膜から剥離(例えば、引き剥がし剥離)される(ステップS40)。
この明細書により開示される事項には以下のものが含まれる。
〔1〕 液状のコーティング組成物から形成された塗膜保護コート材であって、
上記コーティング組成物は、アクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物であるポリマー(A)をベースポリマーとして含み、
上記ポリマー(A)のSP値が9.8(cal/cm1/2以上であり、かつ
上記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が0℃以下である、塗膜保護コート材。
〔2〕 上記ポリマー(A)の酸価が15mgKOH/g以下である、上記〔1〕に記載の塗膜保護コート材。
〔3〕 70℃における貯蔵弾性率が0.40MPa以上である、上記〔1〕または〔2〕に記載の塗膜保護コート材。
〔4〕 上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は窒素原子含有モノマーを含む、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔5〕 上記窒素原子含有モノマーはアクリロニトリルを含む、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔6〕 上記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が-20℃以上である、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔7〕 上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、炭素原子数1~3のアルキル基をエステル末端に有するアルキル(メタ)アクリレートと、カルボキシ基含有モノマーと、を含む、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔8〕 上記コーティング組成物は、上記ポリマー(A)が水性溶媒に分散している水性エマルション形態の組成物である、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔9〕 ポリビニルアルコール系ポリマーを含有する、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔10〕 増粘剤を含有する、上記〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔11〕 無機粉末をさらに含む。上記〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔12〕 上記無機粉末は酸化チタンを含む、上記〔11〕に記載の塗膜保護コート材。
〔13〕 厚さが20μm以上300μm以下である、上記〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材。
〔14〕 上記〔1〕~〔13〕のいずれかに記載の塗膜保護コート材を形成するために用いられる、コーティング組成物。
〔15〕 アクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物であるポリマー(A)をベースポリマーとして含むコーティング組成物であって、
上記ポリマー(A)のSP値が9.8(cal/cm1/2以上であり、かつ
上記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が0℃以下である、コーティング組成物。
〔16〕 上記ポリマー(A)の酸価が15mgKOH/g以下である、上記〔15〕に記載のコーティング組成物。
〔17〕 70℃における貯蔵弾性率が0.40MPa以上である、上記〔15〕または〔16〕に記載のコーティング組成物。
〔18〕 上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は窒素原子含有モノマーを含む、上記〔15〕~〔17〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔19〕 上記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が-20℃以上である、上記〔15〕~〔18〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔20〕 上記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、炭素原子数1~3のアルキル基をエステル末端に有するアルキル(メタ)アクリレートと、カルボキシ基含有モノマーと、を含む、上記〔15〕~〔19〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔21〕 上記ポリマー(A)が水性溶媒に分散している水性エマルション形態の組成物である、上記〔15〕~〔20〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔22〕 上記ポリマー(A)は、保護コロイドの存在下でエマルション重合されたものである、上記〔15〕~〔21〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔23〕 上記保護コロイドはポリビニルアルコール系ポリマーである、上記〔22〕に記載のコーティング組成物。
〔24〕 増粘剤を含有する、上記〔15〕~〔23〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔25〕 無機粉末をさらに含む。上記〔15〕~〔24〕のいずれかに記載のコーティング組成物。
〔26〕 上記無機粉末は酸化チタンを含む、上記〔25〕に記載のコーティング組成物。
〔27〕 上記〔15〕~〔26〕のいずれかに記載のコーティング組成物を準備すること、
塗膜を有する保護対象物の該塗膜上に上記コーティング組成物を塗布すること、および、
上記コーティング組成物を乾燥させて上記塗膜を一時的に保護する塗膜保護コート材を形成すること、
を含む、塗膜保護方法。
〔28〕 上記コーティング組成物の塗布はスロットダイにより行う、上記〔27〕に記載の塗膜保護方法。
以下、本発明に関連するいくつかの実験例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明中、使用量や含有量を表す「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。また、特記しない限り、各材料の使用量は有効成分量基準である。
実験例1
<コーティング組成物の調製>
(例A1)
n-ブチルアクリレート(BA)66.3部(52モル%)、アクリロニトリル(AN)15.8部(30モル%)、メチルメタクリレート(MMA)17.9部(18モル%)、n-ラウリルメルカプタン0.05部、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム(花王株式会社、商品名「ラテムルE118B」)2部およびイオン交換水40部を混合し、窒素置換しながら乳化機(ホモミキサー)で乳化させることによりモノマー乳化液を作成した。
冷却管、窒素導入管、温度計および攪拌装置を備えた反応容器にイオン交換水50部を入れ、アニオン変性ポリビニルアルコール(日本合成化学工業株式会社、商品名「ゴーセネックスL-3266」;けん化度86.5~89.0モル%)1部を加え、窒素ガスを導入しながら室温にて溶解させた後、60℃まで昇温し、重合開始剤としての2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(和光純薬工業株式会社、商品名「VA-057」)0.1部を投入した。上記反応容器内の液温を60℃付近に保ちつつ、上記モノマー乳化液を3時間かけて投入し、重合反応を行った。モノマー乳化液の投入終了後、さらに3時間同温度に保持して熟成した。系を常温まで冷却した後、10%アンモニウム水の添加によりpH7.5に調整して、上記、モノマーの重合物であるポリマーA1の水性エマルションを得た。この水性エマルションを本例に係るコーティング組成物とした。
(例A2~A10)
モノマーの種類および使用量を表1に示すように変更した他は例1と同様にして、各例に係るポリマーA2~A10の水性エマルション(コーティング組成物)を得た。なお、表1において、「VAc」は酢酸ビニルを表し、「AA」はアクリル酸を表す。
<測定および評価>
[引張試験]
鋼板に酸エポキシ架橋型アクリル系塗料(関西ペイント株式会社製、商品名「KINO1210TW」)を塗装してなる塗装鋼板を、塗装面を上として水平に保持した。この塗装鋼板の塗装面上(塗膜上)に、TP技研株式会社製のアプリケーターを用いて各例に係るコーティング組成物を塗布し、80℃で3分間乾燥させてフィルム(塗膜保護コート材)を形成した。コーティング組成物の塗布量は、固形分換算の厚さが100μmとなるように設定した。形成されたフィルムを室温において上記塗装鋼板から剥がし、幅25mm、長さ100mmの短冊形状に裁断することにより、引張試験用の測定サンプルを調製した。
23℃、50%RHの環境下において、上記測定サンプルを引張試験機(島津製作所社製、装置名「テンシロン」)にセットし、標線距離50mm、引張速度0.3m/minの速度で引張試験を行うことにより、破断強度[N/25mm]および破断時伸びを測定した。結果を表1に示した。
[貯蔵弾性率測定]
各例に係るコーティング組成物を用いて、上記引張試験用のフィルム作成と同様にして上記塗装鋼板上に厚さ100μmのフィルムを形成した。形成されたフィルムを室温において上記塗装鋼板から剥がし、これを複数枚重ねて加圧により一体化させることにより、厚さ約1mmの積層フィルムを作製した。この積層フィルムを直径7.9mmの円盤状に打ち抜いて調製した測定サンプルを、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(TA Instruments社製、装置名「ARES G2」)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら温度領域-70~150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、各温度における貯蔵弾性率G’を求めた。結果を表1に示した。
[酸価測定]
各例に係るコーティング組成物を用いて、上記引張試験用のフィルム作成と同様にして上記塗装鋼板上に厚さ100μmのフィルムを形成した。形成されたフィルムを室温において上記塗装鋼板から剥がし、これをクロロホルムに投入して得られた混合液を12時間静置し、その後、該混合液をフィルターで濾過し、重量平均分子量が1万以上(GPCにて測定)の物質を試料として、JIS K0070-1992に規定される電位差滴定法に準じて酸価を測定した。具体的には、ジエチルエーテルとエタノールとを体積比4:1で混合して得られた溶剤50mLに、精秤採取した試料を加え、完全に溶解させ、さらに指示薬としてフェノールフタレイン液を加え、測定用溶液を調製した。該測定用溶液について、0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液で、電位差滴定を行い、得られた滴定曲線の変曲点を終点とした。酸価は、以下の式より求めた。結果を表1に示した。
酸価(mgKOH/g)=(B×F×5.611)/S
B:終点における0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の滴下量(mL)
F:0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液(1.0)
S:試料の採取量(g)
[剥離強度]
各例に係るコーティング組成物を用いて、上記引張試験用のフィルム作成と同様にして上記塗装鋼板上に厚さ100μmのフィルムを形成した。次いで、上記塗装鋼板を70℃の恒温槽に搬入して7日間保持した。上記塗装鋼板を上記恒温槽から取り出して23℃、50%RHの環境下に30分以上保持した後、上記塗膜上のフィルムに2本の直線状の切れ目(25mm間隔)および該切れ目に直交する切れ目を入れ、後者の切れ目から上記フィルムを部分的に剥がして引張試験機(島津製作所社製、装置名「テンシロン」)にセットし、引張速度0.3m/minの条件で180度方向に剥離することにより、上記塗装鋼板からの上記フィルムの剥離強度[N/25mm]を測定した。結果を表1に示した。
[跡付き防止性]
各例に係るコーティング組成物を用いて、上記引張試験用のフィルム作成と同様にして上記塗装鋼板のほぼ中央部に厚さ100μmのフィルムを形成した。次いで、上記塗装鋼板を70℃の恒温槽に搬入して7日間保持した。上記塗装鋼板を上記恒温槽から取り出して23℃、50%RHの環境下に30分以上保持した後、上記フィルムを上記塗装鋼板から剥がし、該フィルムが形成されていた箇所の塗膜の外観を目視で観察した。その結果に基づいて、以下の3水準で跡付き防止性を評価した。点数が高いほど跡付き防止性がよいといえる。結果を表1に示した。
3点:跡付きは認められない。
2点:フィルムを剥がした直後には軽微な跡付きが認められるが、室温で放置することにより跡が自然に消失する。
1点:明らかな跡付きが認められ、室温で放置しても跡が消失しない。
Figure 2022176896000002
表1に示されるように、例A1~A8により形成されたフィルムは、いずれも剥離強度が4N/25mm未満であり、塗膜からの剥離性が良好であった。また、これらのフィルムは、いずれも良好な跡付き防止性を示した。なお、例A1~A8のフィルムのうち、例A5に係るフィルムは破断強度/剥離強度の比が9であり、他はいずれも10以上であった。なかでも例A2~A4のフィルムは、剥離強度が低く、かつ破断強度/剥離強度の比が35以上であり、剥離作業性に優れていた。一方、例A9,A10のコーティング組成物から形成されたフィルムでは、良好な剥離性と良好な跡付き防止性とを両立することができなかった。
実験例2
<コーティング組成物の調製>
(例B1)
実験例1で調製した例A1のコーティング組成物に、該組成物に含まれるポリマーA1の100部に対して表1に示す量の消泡剤(楠本化成株式会社製、商品名「DISPARLON AQ7533」)および増粘剤(ADEKA社製のウレタン会合型増粘剤、商品名「アデカノール UH-756VF」)を配合して、本例に係るコーティング組成物を得た。
(例B2)
実験例1で調製した例A1のコーティング組成物に、該組成物に含まれるポリマーA1の100部に対して表1に示す量の酸化チタン(石原産業社製のルチル型酸化チタン、商品名「TIPAQUE CR-95」、平均粒子径280nm)、分散剤(BYK社製、商品名「DISPERBYK-2015」)、消泡剤(楠本化成株式会社製、商品名「DISPARLON AQ7533」)および増粘剤(ADEKA社製のウレタン会合型増粘剤、商品名「アデカノール UH-756VF」)を配合して、本例に係るコーティング組成物を得た。
(例B3)
実験例1で調製した例A1のコーティング組成物に、該組成物に含まれるポリマーA1の100部に対して表1に示す量の酸化チタン(石原産業社製のルチル型酸化チタン、商品名「TIPAQUE CR-95」、平均粒子径280nm)、炭酸カルシウム(白石カルシウム株式会社製、商品名「ソフトン3200」)、分散剤(BYK社製、商品名「DISPERBYK-2015」)、消泡剤(楠本化成株式会社製、商品名「DISPARLON AQ7533」)および増粘剤(ADEKA社製のウレタン会合型増粘剤、商品名「アデカノール UH-756VF」)を配合して、本例に係るコーティング組成物を得た。
(例B4)
炭酸カルシウムおよび分散剤の量を表1に示すとおりとした他は例B3と同様にして、本例に係るコーティング組成物を得た。
(例B5、B6)
実験例1で調製した例A1のコーティング組成物に代えて例A3のコーティング組成物を使用した他は例B2,例B4とそれぞれ同様にして、各例に係るコーティング組成物を得た。
なお、例B1~B6に係る各コーティング組成物の固形分含量は、水の含有量を適宜調節する(希釈または濃縮する)ことにより、いずれも50%となるように調整した。
<測定および評価>
[BH型粘度計による粘度測定]
BH型粘度計により、30℃にて、No.6ローターを使用して、2rpmおよび20rpmの条件で粘度を測定した。得られた結果から、20rpmの条件で測定された粘度Vに対する2rpmの条件で測定された粘度Vの比(Ti値)を算出した。結果を表2に示した。
[引張試験]
実験例1と同様に、各例に係るコーティング組成物から測定サンプルを調製して引張試験を行い、破断強度および破断時伸びを測定した。結果を表2に示した。
[貯蔵弾性率測定]
実験例1と同様に、各例に係るコーティング組成物から測定サンプルを調製して粘弾性測定を行い、各温度における貯蔵弾性率G’を求めた。結果を表2に示した。
[RSA-Tg]
上記粘弾性測定によりtanδのピークトップ温度を求め、その温度をRSA-Tgとして表2に示した。
[70℃剥離性]
上記塗装鋼板に、TP技研株式会社製のアプリケーターを用いて各例に係るコーティング組成物を塗布し、80℃で3分間乾燥させることにより、該塗装鋼板上に厚さ100μmのフィルム(塗膜保護コート材)を形成した。次いで、上記塗装鋼板を70℃の恒温槽に搬入し、該温度下において上記フィルムを上記塗装鋼板から剥がす際の剥離性を以下の2水準で評価した。
3点:フィルムを剥がすことができる。
1点:フィルムを剥がすことができない(伸びて千切れてしまう)。
[剥離性(23℃)]
各例に係るコーティング組成物を用いて、上記剥離性(70℃)の評価と同様にして上記塗装鋼板上に厚さ100μmのフィルムを形成した。23℃、50%RHの環境下において、上記フィルムを上記塗装鋼板から剥がす際の剥離性を以下の2水準で評価した。
3点:フィルムを剥がすことができる。
1点:フィルムを剥がすことができない(伸びて千切れてしまう)。
[剥離性(-30℃)]
各例に係るコーティング組成物を用いて、上記剥離性(70℃)の評価と同様にして上記塗装鋼板上に厚さ100μmのフィルムを形成した。上記塗装鋼板を-30℃の恒温槽に搬入し、該温度下において上記フィルムを上記塗装鋼板から剥がす際の剥離性を以下の3水準で評価した。
3点:フィルムを剥がすことができる。
2点:フィルムが硬くて塗膜からめくりあげにくいが、フィルムを剥がすことができる。
1点:フィルムを剥がすことができない(伸びて千切れてしまう)。
[跡付き防止性]
各例に係るコーティング組成物を用いて、実験例1と同様にして跡付き防止性を評価した。その結果を、実験例1と同様の3水準で表2に示した。
Figure 2022176896000003
表2に示されるように、例B1~B6により形成されたフィルムは、いずれも塗膜からの剥離性が良好であり、跡付き防止性にも優れていた。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
この明細書に記載の技術により提供される塗膜保護コート材は、塗膜を有する保護対象物の該塗膜上に設けられて上記塗膜を傷や汚れ等の損傷や劣化から保護する役割を果たし、かかる保護の役割を終えた後には上記保護対象物から再剥離される態様で用いられる塗膜保護コート材として好適である。上記保護対象物は、例えば金属板(鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板等)の表面に塗膜が設けられた塗装金属板(例えば、住宅材料、建築材料、船舶、鉄道車両、自動車などの輸送機器等に用いられる塗装鋼板)、塗膜が設けられた合成樹脂板、それらの成形品等であり得る。上記塗膜保護コート材は、例えば、アクリル系塗料、ポリエステル系塗料、アルキド系塗料、メラミン系塗料、ウレタン系塗料、酸エポキシ架橋系塗料、あるいはこれらの複合系(例えばアクリルメラミン系塗料、アルキドメラミン系塗料)等の、種々の組成の塗料で塗装処理された保護対象物品(上記塗装処理により形成された塗膜を有する物品、例えば鋼板等の金属板やその成形品等)の塗膜上に設けられて、該塗膜を保護する用途に好ましく使用され得る。
10 塗膜保護コート材
20 保護対象物
22 塗膜

Claims (10)

  1. 液状のコーティング組成物から形成された塗膜保護コート材であって、
    前記コーティング組成物は、アクリル系モノマーを含むモノマー成分の重合物であるポリマー(A)をベースポリマーとして含み、
    前記ポリマー(A)のSP値が9.8(cal/cm1/2以上であり、かつ
    前記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が0℃以下である、塗膜保護コート材。
  2. 前記ポリマー(A)の酸価が15mgKOH/g以下である、請求項1に記載の塗膜保護コート材。
  3. 70℃における貯蔵弾性率が0.40MPa以上である、請求項1または2に記載の塗膜保護コート材。
  4. 前記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は窒素原子含有モノマーを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の塗膜保護コート材。
  5. 前記ポリマー(A)は、該ポリマー(A)を構成するモノマー成分の組成に基づいて計算されるガラス転移温度が-20℃以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の塗膜保護コート材。
  6. 前記ポリマー(A)を構成するモノマー成分は、炭素原子数1~3のアルキル基をエステル末端に有するアルキル(メタ)アクリレートと、カルボキシ基含有モノマーと、を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の塗膜保護コート材。
  7. 請求項1~6のいずれか一項に記載の塗膜保護コート材を形成するために用いられる、コーティング組成物。
  8. 前記ポリマー(A)が水性溶媒に分散している水性エマルション形態の組成物である、請求項7に記載のコーティング組成物。
  9. 請求項7または8に記載のコーティング組成物を準備すること、
    塗膜を有する保護対象物の該塗膜上に前記コーティング組成物を塗布すること、および、
    前記コーティング組成物を乾燥させて前記塗膜を一時的に保護する塗膜保護コート材を形成すること、
    を含む、塗膜保護方法。
  10. 前記コーティング組成物の塗布はスロットダイにより行う、請求項9に記載の塗膜保護方法。
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