JP2787737B2

JP2787737B2 - 水性塗料組成物の製造方法

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Publication number: JP2787737B2
Application number: JP3185314A
Authority: JP
Inventors: 好次森田; 謹尉横山; 啓二吉田; 厚佐久間
Original assignee: TORE DAUKOONINGU SHIRIKOON KK
Current assignee: TORE DAUKOONINGU SHIRIKOON KK
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JPH059409A; DE69202822T2; DE69202822D1; EP0520466B1; EP0520466A3; EP0520466A2; US5708057A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性塗料組成物の製造
方法に関し、詳しくは、保存安定性に優れ、また柔らか
な感触を示す艶消し塗膜を形成する水性塗料組成物の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】艶消し塗膜を形成する水性塗料組成物
は、有機溶剤系塗料組成物に比較し、火災、中毒および
環境汚染等の問題がなく、また主成分として高分子量の
塗料樹脂を比較的高濃度で含有することができるという
特徴を有する。このような水性塗料組成物は、家庭電気
製品用、ＯＡ機器用、自動車部品用もしくは建材用の金
属部品またはプラスチック部品の表面に柔らかな外観と
防眩性を与えるため使用される。

【０００３】従来、このような水性塗料組成物として
は、水性塗料組成物に無機質微粒子、例えば、微粒子状
の酸化アルミゾル、酸化ケイ素ゾル、酸化チタンゾル、
酸化ニッケルゾル、酸化ジルコニアゾル、酸化アンチモ
ンゾル等の金属酸化物または水酸化物を添加した水性塗
料組成物（特開昭５２−８６４２６号公報参照）が知ら
れている。

【０００４】しかし、無機質微粒子を添加してなる水性
塗料組成物は、その保存安定性が悪く、再分散が困難な
硬い沈澱を生じ、塗膜は艶むらやチョーキングを生じる
という問題があった。また、艶消し塗膜はザラザラとし
た感触を有するという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するため、有機樹脂
微粒子を添加してなる水性塗料組成物として、例えば、
多官能性ビニルモノマーと単官能性ビニルモノマーから
なる内部架橋した重合体エマルジョンを添加してなる水
性塗料組成物（特開昭５８−９３７６２号公報参照）、
メタクリル酸アルキルエステルもしくは芳香族ビニルモ
ノマーを主成分とする重合体層と芳香族ビニルモノマー
とアクリル酸アルキルエステルとを主成分とする架橋さ
れた重合体層の二層を必須成分とするエマルジョンを添
加してなる水性塗料組成物（特開昭５９−７４１７１号
公報参照）等が知られている。

【０００６】しかし、有機樹脂微粒子を添加してなる水
性塗料組成物の場合でも、その保存安定性は悪く、また
艶消し塗膜はザラザラとした感触を有するという問題が
あった。さらに、有機樹脂微粒子は耐熱性、耐侯性に劣
るため、艶消し塗膜の劣化が比較的早く進行するという
問題があった。

【０００７】また、シリコーンゴム微粒子そのものを添
加してなる塗料組成物（特開平２−１１３０７９号公報
参照）が知られているが、この塗料組成物が水性塗料組
成物である場合には、シリコーンゴム微粒子そのものを
水性塗料組成物中に均一に分散させることは困難であ
り、得られた水性塗料組成物の保存安定性が悪いという
問題があった。また、このようにして調製された水性塗
料組成物の塗膜は表面にシリコーンゴム微粒子の塊状物
を有するため、均一な塗膜を形成することはできないと
いう問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題を解決すべく鋭意検討した結果、水性塗料組成物に、
平均粒子径２００μｍ以下のシリコーンゴム微粒子が界
面活性剤により水中に分散してなるシリコーンゴムサス
ペンジョンを添加することにより、保存安定性が優れ、
また柔らかな感触を示す艶消し塗膜を形成する水性塗料
組成物を製造できることを見い出して本発明に到達し
た。

【０００９】即ち、本発明の目的は、保存安定性に優
れ、また柔らかな感触を示す艶消し塗膜を形成する水性
塗料組成物の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用】本発明
は、水性塗料組成物に、平均粒子径２００μｍ以下のシ
リコーンゴム微粒子が界面活性剤により水中に分散して
なるシリコーンゴムサスペンジョンを添加することを特
徴とする、水性塗料組成物の製造方法に関する。

【００１１】以下、本発明の水性塗料組成物の製造方法
について詳細に説明する。

【００１２】本発明で使用される水性塗料組成物は、塗
料樹脂成分が水中に乳化したものであり、塗装後、水分
の除去により塗料樹脂成分が乾燥または硬化して塗膜を
形成できるものであれば特に限定されず、常温硬化型の
水性塗料組成物、常温乾燥型の水性塗料組成物もしくは
加熱硬化型の水性塗料組成物が例示される。このような
水性塗料組成物としては、例えば、水性ポリウレタン樹
脂塗料組成物，水性アルキッド樹脂塗料組成物，アミノ
樹脂とアルキッド樹脂からなる水性アミノアルキッド樹
脂塗料組成物，水性エポキシ樹脂塗料組成物，水性アク
リル樹脂塗料組成物，水性シリコーン変性エポキシ樹脂
塗料組成物、水性シリコーン変性ポリエステル樹脂塗料
組成物，水性シリコーン樹脂塗料組成物等が挙げられ
る。

【００１３】本発明は、上記の水性塗料組成物に、平均
粒子径２００μｍ以下のシリコーンゴム微粒子が界面活
性剤により水中に分散してなるシリコーンゴムサスペン
ジョンを添加することを特徴とする。シリコーンゴムサ
スペンジョン中のシリコーンゴム微粒子の平均粒子径は
２００μｍ以下であり、特に、１〜１００μｍであるこ
とが好ましい。これは、水性塗料組成物がスプレー塗装
により塗布される場合、目詰まり等の問題がないからで
ある。また、シリコーンゴムサスペンジョンの添加量
は、得られる塗膜に艶消し性を与えることができる程度
であれば特に限定されないが、好ましくは水性塗料組成
物の全固形分１００重量部に対して、シリコーンゴム微
粒子が１．０〜１５０重量部の範囲内であり、さらに好
ましくは１〜１００重量部の範囲内である。

【００１４】このようなシリコーンゴムサスペンジョン
は、例えば、白金系触媒の存在下で付加反応により硬化
する付加反応硬化型液状シリコーンゴム組成物、有機錫
化合物もしくは有機チタン化合物の存在下で縮合反応に
より硬化する縮合反応硬化型液状シリコーンゴム組成物
または有機過酸化物により硬化する有機過酸化物硬化型
液状シリコーンゴム組成物等の液状シリコーンゴム組成
物を水中で乳化し、その後、該液状シリコーンゴム組成
物を硬化させることにより調製される。なお、本発明で
使用するシリコーンゴムサスペンジョンの製造方法はこ
れらに限定されるものではない。

【００１５】上記付加反応硬化型液状シリコーンゴム組
成物は、ケイ素原子結合アルケニル基を含有するオルガ
ノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子を有するオ
ルガノポリシロキサンと白金系触媒とを主成分とし、必
要に応じて充填剤、顔料、硬化反応遅延剤を配合してな
る液状シリコーンゴム組成物である。また、縮合反応硬
化型液状シリコーンゴム組成物は、シラノール基含有の
オルガノポリシロキサンとケイ素原子結合水素原子を有
するオルガノポリシロキサンまたはアルコキシシランと
有機錫化合物、有機チタン化合物もしくは白金系化合物
等の硬化触媒とを主成分とし、必要に応じて充填剤、顔
料を配合してなる液状シリコーンゴム組成物である。有
機過酸化物硬化型液状シリコーンゴム組成物は、ビニル
基含有オルガノポリシロキサンと有機過酸化物を主成分
とし、必要に応じて充填剤、顔料を配合してなる液状シ
リコーンゴム組成物である。

【００１６】上記液状シリコーンゴム組成物に配合でき
る充填剤としては、沈澱シリカ、ヒュームドシリカ、焼
成シリカ、ヒュームド酸化チタン等の補強性充填剤、粉
砕石英、ケイ藻土、アスベスト、アルミノケイ酸、酸化
鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の非補強性充填剤等が
挙げられる。このような充填剤は、そのまま液状シリコ
ーンゴム組成物中に配合することができるが、その表面
をヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロロシラン、
ジメチルシロキサンオリゴマー等の有機ケイ素化合物で
処理したもの配合することもできる。また必要に応じ
て、顔料、硬化反応遅延剤を配合でき、さらにエポキシ
基やアミノ基を有する有機化合物、耐熱剤、難燃剤、可
塑剤、非硬化性のオルガノポリシロキサン等を配合でき
る。

【００１７】シリコーンゴムサスペンジョンは、上記液
状シリコーンゴム組成物を水中に投入し、コロイドミル
やホモミキサー等の混合手段により均一に混合すること
により、液状シリコーンゴム組成物のエマルジョンを形
成し、しかる後、該液状シリコーンゴム組成物を硬化さ
せることにより調製することができる。シリコーンゴム
サスペンジョンの保存安定性を高めるために、またはシ
リコーンゴム微粒子の含有量を高めるために界面活性剤
を使用しているが、特に、シリコーンゴム微粒子を高濃
度に有するシリコーンゴムサスペンジョンを調製するた
めには、ＨＬＢの数値が異なる２種の非イオン系界面活
性剤を使用することが好ましく、このＨＬＢの数値の差
が５以上であることがさらに好ましい。なお、シリコー
ンゴムの硬化度合は特に限定されない。

【００１８】本発明の水性塗料組成物の製造方法は、水
性塗料組成物に、別に調製したシリコーンゴムサスペン
ジョンを添加し、混合することにより行われ、また、シ
リコーンゴムサスペンジョン中で塗料樹脂成分を調製す
る方法によって行うこともできる。水性塗料組成物中の
全固形分が高濃度である水性塗料組成物を調製する場合
には、シリコーンゴム微粒子の含有量が高濃度であるシ
リコーンゴムサスペンジョンを使用することが好まし
く、またシリコーンゴムサスペンジョン中で塗料樹脂成
分を調製する方法も好ましい。

【００１９】本発明の製造方法により調製される水性塗
料組成物には、前記シリコーンゴムサスペンジョン以外
の成分として、本発明の目的を損なわない限り、無機質
粉体を添加することができ、また増粘剤、顔料等を添加
することができる。

【００２０】本発明の製造方法により調製される水性塗
料組成物は、通常の有機溶剤系塗料組成物と同様、スプ
レー塗装、静電塗装、浸漬塗装、カーテンフローコー
ト、ロールコート、シャワーコート等の塗装方法により
塗装に供することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の水性塗料組成物の製造方法を
実施例、比較例、および参考例により説明する。実施例
中の粘度は２５℃において測定した値である。また、塗
装作業性の評価は、鉄板またはアルミ板に水性塗料組成
物を均一に塗布できるかにより評価した。

【００２２】

【参考例１】（シリコーンゴムサスペンジョンの調製）分子鎖両末端
が水酸基で封鎖された粘度８０センチポイズのジメチル
ポリシロキサン（水酸基含有量は１.３重量％であ
る。）９５重量部、３−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン５重量部および分子鎖両末端がジメチルハイ
ドロジェンシロキシ基で封鎖された粘度１０センチスト
ークスのメチルハイドロジェンポリシロキサン（ケイ素
原子結合水素原子含有量は１.５重量％である。）２０
重量部を混合し、組成物（Ａ）を調製した。

【００２３】次に、分子鎖両末端が水酸基で封鎖された
粘度８０センチポイズのジメチルポリシロキサン（水酸
基含有量は１.３重量％である。）９５重量部、３−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン５部およびジブ
チル錫ジオクトエート１．０重量部を混合し、組成物
（Ｂ）を調製した。

【００２４】上記組成物（Ａ）と組成物（Ｂ）を各々別
の貯蔵タンクに入れ、これらのタンクを−１０℃に冷却
した。次に組成物（Ａ）５００重量部と組成物（Ｂ）５
００重量部を各々スタチックミキサー（特殊機化株式会
社製）に送り込み、均一に混合した。次いで、これを高
速攪拌付混合機に移送して、同時に界面活性剤（トリメ
チルノナノールのエチレンオキサイド付加物；ユニオン
カーバイドコーポレーション製の非イオン系界面活性
剤；タージトールＴＭＮ−６）２０重量部とイオン交換
水９０００重量部とを流し込み、１４００rpmの攪拌速
度で攪拌し、コロイドミルを通して液状シリコーンゴム
組成物のエマルジョンを得た。この液状シリコーンゴム
組成物のエマルジョンを室温にて２日間放置して、シリ
コーンゴムサスペンジョンを調製した。このシリコーン
ゴムサスペンジョンは、シリコーンゴム微粒子の含有量
が１１重量％であり、シリコーンゴム微粒子の平均粒子
径は３μｍであった。このシリコーンゴムサスペンジョ
ンは室温で１年間放置しても、シリコーンゴム微粒子と
水層との分離は観察されなかった。

【００２５】

【参考例２】（シリコーンゴムサスペンジョンの調製）分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
粘度４００センチポイズのジメチルポリシロキサン５０
重量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン３．７重
量部、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサ
ン７．５×１０^-3重量部および塩化白金酸のイソプロピ
ルアルコール溶液（これら全重量に対して白金金属量は
１２０ppmである。）からなる液状シリコーンゴム組成
物を調製し、これにＨＬＢの数値が５．７であるポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル０．２５重量部を
混合した。これにＨＬＢの数値が１８．１であるポリオ
キシエチレンオクチルフェノールエーテル１重量部を混
合した純水１０重量部を、約５分間かけて攪拌しながら
滴下した。その後約１時間、６００rpmの回転速度で攪
拌混合した。次いで、この混合物をコロイドミルを用い
て粘性を有する液状シリコーンゴム組成物のエマルジョ
ンとし、これを液状シリコーンゴム組成物の含有量が５
０重量％となるように純水中に投入して、均質な液状シ
リコーンゴム組成物のエマルジョンとした。これを、５
０℃で１時間加熱し、均質なシリコーンゴムサスペンジ
ョンを調製した。このシリコーンゴムサスペンジョン
中、シリコーンゴム微粒子の平均粒子径は１．０μｍで
あった。このシリコーンゴムサスペンジョンは室温で３
ヶ月間放置しても、シリコーンゴム微粒子と水層との分
離は観察されなかった。

【００２６】

【参考例３】（シリコーンゴム微粒子の調製）参考例１で調製したシ
リコーンゴムサスペンジョンを７０℃のオーブン中で１
週間加熱し、得られたシリコーンゴム塊状物を乳鉢で二
次凝集物を破壊して、平均粒子径３μｍであるシリコー
ンゴム微粒子を得た。

【００２７】

【参考例４】（シリコーンゴム微粒子の調製）分子鎖両末端がジメチ
ルビニルシロキシ基で封鎖された粘度２０００センチポ
イズのジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量は
０．２５重量％である。）１００重量部、分子鎖両末端
がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルハイドロジ
ェンポリシロキサン（ケイ素原子結合水素原子の含有量
は１重量％である。）３重量部を混合して組成物（Ｃ）
を調製した。

【００２８】次に、分子鎖両末端がジメチルビニルシロ
キシ基で封鎖された粘度２０００センチポイズのジメチ
ルポリシロキサン（ビニル基の含有量は０．２５重量％
である。）１００重量部、塩化白金酸のイソプロピルア
ルコール溶液（白金含有量は３重量％である。）０．３
重量部を混合して組成物（Ｄ）を調製した。

【００２９】上記組成物（Ｃ）と組成物（Ｄ）を各々別
の貯蔵タンクに入れ、これらのタンクを−３０℃に冷却
した。次に、組成物（Ｃ）２５０重量部と組成物（Ｄ）
２５０重量部とを、予め５℃に調整したホモミキサーに
送り込み均一に混合した。ついで、界面活性剤（トリメ
チルノナノールのエチレンオキサイド付加物；ユニオン
カーバイドコーポレーション製の非イオン系界面活性
剤；タージトールＴＭＮ−６）１００重量部を投入し、
１時間混合した後、イオン交換水１０００重量部を加え
て、コロイドミルで乳化した。これを４０℃の温水２０
００重量部と混合して、１日放置した後、７０℃のオー
ブンで１週間乾燥させ、平均粒子径５μｍであるシリコ
ーンゴム微粒子を得た。

【００３０】

【実施例１】水性アクリル樹脂塗料組成物（アトム化学
塗料株式会社製、商品名：オールマイティ・ホワイト、
固形分濃度５０重量％）１００重量部および参考例１で
調製したシリコーンゴムサスペンジョン１０重量部を混
合し、水性アクリル樹脂塗料組成物を得た。シリコーン
ゴムサスペンジョンは水性アクリル樹脂塗料組成物に容
易に混合でき、また均一に分散した。このシリコーンゴ
ムサスペンジョンを添加した水性アクリル樹脂塗料組成
物を鉄板およびアルミ板に数回塗布して、室温で３日間
放置した。乾燥後の塗膜の厚さは８０μｍであった。乾
燥後の塗膜の状態を観察した。また、このシリコーンゴ
ムサスペンジョンを添加した水性アクリル樹脂塗料組成
物を室温１ヶ月以上放置して、その保存安定性を観察し
た。これらの結果を表１に示した。

【００３１】

【実施例２】水性アクリル樹脂塗料組成物（アトム化学
塗料株式会社製、商品名：オールマイティ・ホワイト、
固形分濃度５０重量％）１００重量部および参考例２で
調製したシリコーンゴムサスペンジョン６重量部を混合
し、水性アクリル樹脂塗料組成物を得た。シリコーンゴ
ムサスペンジョンは水性アクリル樹脂塗料組成物に容易
に混合でき、また均一に分散した。このシリコーンゴム
サスペンジョンを添加した水性アクリル樹脂塗料組成物
を鉄板およびアルミ板に塗布して、室温で３日間放置し
た。乾燥後の塗膜の厚さは８０μｍであった。乾燥後の
塗膜の状態を観察した。また、このシリコーンゴムサス
ペンジョンを添加した水性アクリル樹脂塗料組成物を室
温で１ヶ月以上放置して、保存安定性を観察した。これ
らの結果を表１に示した。

【００３２】

【比較例１】水性アクリル樹脂塗料組成物（アトム化学
塗料株式会社製、商品名：オールマイティ・ホワイト、
固形分濃度５０重量％）１００重量部および参考例３で
調製したシリコーンゴム微粒子１重量部を混合し、水性
アクリル樹脂塗料組成物を得た。シリコーンゴム微粒子
は水性アクリル樹脂塗料組成物に均一に分散せず、シリ
コーンゴム微粒子が水性アクリル樹脂組成物中で凝集し
ている状態が観察された。このシリコーンゴム微粒子を
添加した水性アクリル樹脂塗料組成物を鉄板およびアル
ミ板に塗布して、室温で３日間放置した。乾燥後の塗膜
の厚さは８０μｍであった。乾燥後の塗膜の状態を観察
した。また、このシリコーンゴム微粒子を添加した水性
アクリル樹脂塗料組成物を室温で１ヶ月以上放置して、
保存安定性を観察した。これらの結果を表１に示した。

【００３３】

【比較例２】水性アクリル樹脂塗料組成物（アトム化学
塗料株式会社製、商品名：オールマイティ・ホワイト、
固形分濃度５０重量％）１００重量部および参考例４で
調製したシリコーンゴム微粒子３重量部を混合し、水性
アクリル樹脂塗料組成物を得た。シリコーンゴム微粒子
は水性アクリル樹脂塗料組成物に均一に分散せず、シリ
コーンゴム微粒子が水性アクリル樹脂塗料中で凝集して
いる状態が観察された。このシリコーンゴム微粒子を添
加した水性アクリル樹脂塗料組成物を鉄板およびアルミ
板に塗布して、室温で３日間放置した。乾燥後の塗膜の
厚さは８０μｍであった。乾燥後の塗膜の状態を観察し
た。また、このシリコーンゴム微粒子を添加した水性ア
クリル樹脂塗料組成物を室温で１ヶ月以上放置して、保
存安定性を観察した。これらの結果を表１に示した。

【００３４】

【比較例３】水性アクリル樹脂塗料組成物（アトム化学
塗料株式会社製、商品名：オールマイティ・ホワイト、
固形分濃度５０重量％）を鉄板およびアルミ板に塗布し
て、室温で３日間放置した。乾燥後の塗膜の厚さは８０
μｍであった。乾燥後の塗膜の状態を観察した。また、
この水性アクリル樹脂塗料組成物を室温で１ヶ月以上放
置して、保存安定性を観察した。これらの結果を表１に
併記した。

【表１】

【００３５】

【発明の効果】本発明の水性塗料組成物の製造方法は、
水性塗料組成物に、平均粒子径２００μｍ以下のシリコ
ーンゴム微粒子が界面活性剤により水中に分散してなる
シリコーンゴムサスペンジョンを添加することを特徴と
しているので、水性塗料組成物中にシリコーンゴム微粒
子を均一に分散させることができる。また、このように
して調製された水性塗料組成物は、保存安定性が優れ、
また柔らかな感触を示す艶消し塗膜を形成できるという
特徴を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐久間厚千葉県市原市千種海岸２番２東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社研究開発本部内合議体審判長近藤兼敏審判官池田正人審判官沼辺征一郎 (56)参考文献特開昭59−74171（ＪＰ，Ａ) 特開平２−113079（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09D 5/00 C09D 183/04 C09D 201/00 C09D 7/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水性塗料組成物に、平均粒子径２００μ
ｍ以下のシリコーンゴム微粒子が界面活性剤により水中
に分散してなるシリコーンゴムサスペンジョンを添加す
ることを特徴とする、水性塗料組成物の製造方法。