JP4836423B2 - 耐汚染性付与組成物、塗料組成物および該組成物から得られる塗膜 - Google Patents
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Description
物を用いた塗料組成物および該組成物から得られる塗膜に関する。
るものから、水溶性あるいは水分散樹脂への転換が試みられている。しかし、水性塗料は
溶剤系塗料に比べ、塗膜性能が劣る傾向にあった。こういった状況下、水性塗料において
も溶剤系塗料と同等の塗膜物性が要求され、特に耐汚染性といった高度な性能付与が要求
されている。
法が知られている(例えば特許文献1参照)。この方法により、形成した塗膜の親水性が
向上し、油性の汚染物質の付着防止に効果があり、また、付着した汚染物質を降雨等の水
滴で洗い流すことが可能である。しかしながら、上記方法を水性塗料に適用した場合、オ
ルガノシリケートの水性塗料への混和性が悪く、表面光沢が低下するという問題があった
。
ガノシリケートと乳化剤の混合物を添加する方法が開示されている(例えば特許文献2参
照)。この方法により、水性塗料との混和性は改善され、表面光沢の極端な低下は解決さ
れた。しかし、乳化剤は水溶性であるために、得られた塗膜の耐水性、耐候性を低下させ
る欠点を有していた。また、実質的には、アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促
進する化合物を用いていないため、耐汚染性の発現効果が十分ではなかった。
光沢の塗膜を形成する耐汚染性付与剤と水性塗料を提供することである。
分散性硬化剤(以下、水溶性および/または水分散性硬化剤)、アルコキシシラン化合物
の加水分解・縮合を促進する化合物(以下、硬化触媒)を組み合わせた均一混合物を水性
塗料に添加する方法を見出した。オルガノシリケートと硬化触媒を一緒に水性塗料中に投
入することにより、オルガノシリケートの加水分解反応が水の接触と同時に始まるため、
オルガノシリケートの親水性が増大し、水性塗料との混和性が良好なる耐汚染性付与組成
物、該組成物を用いた塗料組成物および該組成物から得られる塗膜に係るものである。
を有する水溶性および/または水分散性硬化剤、(C)アルコキシシラン化合物の加水分
解・縮合を促進する化合物を含有する塗料の耐汚染性付与組成物(請求項1)。
加水分解縮合物である請求項1記載の耐汚染性付与組成物(請求項2)。
(B)成分の反応性官能基が(ブロック)イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイ
ミド基、アルコキシシリル基、オキサゾリン基、ヒドラジド基から選ばれる1種または2
種以上であることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項に記載の耐汚染性付与組成物
(請求項3)。
染性付与組成物(請求項4)。
1〜4いずれか1項に記載の塗料の耐汚染性付与組成物(請求項5)。
いは分岐した炭素数1〜20のアルキル基、アルケン基などの炭化水素基である)
(C)成分がリン酸エステル単独またはリン酸エステル/アミンの反応物であることを
特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の耐汚染性付与組成物(請求項6)。
1項に記載の耐汚染性付与組成物(請求項7)。
〜7いずれか1項に記載の耐汚染性付与組成物。(請求項8)
請求項1〜8いずれか1項に記載された耐汚染性付与組成物とバインダ成分を含有する
塗料組成物(請求項9)。
組成物(請求項10)。
とを特徴とする請求項10記載の塗料組成物(請求項11)。
ることを特徴とする請求項10〜11いずれか1項に記載の塗料組成物(請求項12)。
耐汚染性付与組成物を水性塗料に添加することにより、高い光沢と高度な耐汚染性及び耐
湿潤冷熱繰り返し性による塗膜特性が良好な特性を示す塗膜を形成する。また、形成した
塗膜の耐水性、耐候性、付着性を向上させる。
(オルガノシリケート)
本発明で使用可能なオルガノシリケート化合物(A)としては、加水分解性珪素基を含
有する化合物であり、一般式(1)として現される化合物又はその部分分解縮合物である
。
具体的化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プ
ロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ
−i−ブトキシシラン、テトラ−t−ブトキシシラン及びそれらの部分加水分解・縮合物
が例示できる。中でもエチルシリケート40、エチルシリケート48が望ましい。
ったアルコキシシリル基を含有するオルガノシリケートも使用可能である。例えば、メチ
ルエチルシリケート、メチルプロピルシリケート、メチルブチルシリケート、エチルプロ
ピルシリケート、プロピルブチルシリケートなどである。これら置換基の比率が0〜10
0%の間で任意に変更可能である。また、これらのシリケートの部分加水分解・縮合物も
使用可能であると記述したが、縮合度は1〜20程度が好ましい。更に好ましい縮合度の
範囲は、3〜15である。
示しているが、炭素数が少なくなるほど反応性が向上することは一般的に知られている。
水性塗料へ添加した場合、炭素数が小さいオルガノシリケート、例えば、メチルシリケー
トを用いた場合、反応性が高く、塗料のゲル化までの時間、すなわち、ポットライフが短
くなる。これに対し、炭素数が大きいブチルシリケートを用いた場合、耐汚染性付与率が
低下し、ポットライフが長くなる。この耐汚染性とポットライフのバランスを考えると、
アルコキシシリル基のアルキル部は炭素数が1と炭素数が2、3又は4が混在している場
合、炭素数が2と炭素数が3又は4が混在していることが好ましく、平均として炭素数1
.5〜2.8が好ましい。即ち、メチルシリケートとエチルシリケートの等モル混合物も
しくは同一分子中にメチル基とエチル基を同数有するシリケートがアルキル部1.5と言
える。
上記水溶性および/または水分散性硬化剤の機能としては、分子中の反応性官能基が水
性塗料中に配合されているバインダー成分および/またはその他の配合剤、さらには硬化
剤自身で反応することにより、得られた塗膜の耐水性、耐候性および密着性を向上させる
ことができる。
また、水溶性および/または水分散性硬化剤は、分子内に親水性基を有しており、水中に
おいては親水性基が外側に、その内側の疎水性部分にオルガノシリケートを多く存在させ
るような構造を有していると考えられ、水性塗料中に均一に分散させることに寄与する。
進し、塗装直後から高度な耐汚染性を発現してオルガノシリケート化合物(A)の水性塗
料中への均一分散に寄与する。このことが、耐汚染性付与組成物が添加された水性塗料よ
り形成された塗膜が高い光沢値と優れた耐汚染性を示すことに繋がる。
、ポリオキシプロピレン基、オキシエチレン基とオキシプロピレン基がブロックまたはラ
ンダム結合したポリオキシアルキレン基、前記ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピ
レン基、ポリオキシアルキレン基に、さらにオキシオキシブチレン基がブロックまたはラ
ンダム結合で含まれている基など)、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アルコ
キシ基、スルホン酸(塩)基などがあげられる。なかでも、ポリアルキレンオキシド基が
好ましく、また、ポリオキシプロピレン基が特に好ましい。
溶剤(D)を用いなくても均一溶液となる。このことが最終塗料の揮発溶剤(VOC)削
減に大きく寄与する。
ジイミド基、アルコキシシリル基、オキサゾリン基、ヒドラジド基などがあげられる。
、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジ
イソシアネート(2,6−TDI)、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート(M
DI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPD
I)、メチルシクロヘキシルジイソシアネート(H6TDI)、4,4´−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート(H12MDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シ
クロヘキサン(H6XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)
、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、ヘキサメチ
レンジイソシアネート(HDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、2,4
,6−トリイソプロピルフェニルジイソシアネート(TIDI)、1,12−ジイソシア
ネートドデカン(DDI)、2,4,−ビス−(8−イソシアネートオクチル)−1,3
−ジオクチルシクロブタン(OCDI)、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネートおよ
びこれらのイソシアヌレート変性体、アダクト変性体、ビュレット変性体、アロファネー
ト変性体、これらの重合体で1個以上のイソシアネート基を有するものをポリアルキレン
オキシド基、カルボキシル基等で変性し、水溶性およびまたは水分散性にしたものである
。さらにこれらのイソシアネート基をブロック剤(フェノール・εカプロラクタム等)で
マスクしたものでもよい。なかでも、耐候性の観点から無黄変または難黄変のイソシアネ
ートを用いたものが好ましい。
ュール2336、バイヒジュールLS2150/l、バイヒジュールBL116、バイヒ
ジュールBL5140、バイヒジュールBL5235、バイヒジュールTPLS2186
、バイヒドロールTPLS2153、三井武田ケミカル(株)製タケネートWD−220
、タケネートWD−240、タケネートWD−720、タケネートWD−725、タケネ
ートWD−726、タケネートWD−730、タケネートWB−700、タケネートWB
−720、タケネートWB−730、タケネートWB−920、日本ポリウレタン工業(
株)製アクアネート100、アクアネート110、アクアネート200、アクアネート2
10、アクアネート120、旭化成(株)製デュラネートWB40−100、デュラネー
トWB40−80D、デュラネートWT20−100、デュラネートWT30−100な
どがあげられる。
ムテック(株)製デナコールEX−611、EX−612、EX−614、EX−614
B、EX−622、EX−512、EX−521、EX−411、EX−421、EX−
301、EX−313、EX−314、EX−321、EX−211、EX−810、E
X−811、EX−851、EX−821、EX−830、EX−832、EX−841
、EX−861、EX−911、EX−941、EX−920、EX−921、EX−9
31、EX−145、EX−171、EX−701、共栄社化学(株)製エポライト40
E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト70P
、エポライト200P、エポライト400P、エポライト1500NP、エポライト80
MF、エポライト100MF、坂本薬品工業(株)製SR−NPG、SR−16H、SR
−TMP、SR−TPG、SR−4PG、SR−2EG、SR−8EG、SR−8EGS
、SR−GLG、SR−DGE、SR−4GL、SR−4GLS、日本油脂(株)製エピ
オールBE−200、G−100、E−100、E−400、E−1000、P−200
、NPG−100、TMP−100、エピオールOHなどがあげられる。
開平8−59303号記載の水溶性又は自己乳化型カルボジイミド化合物などがあげられ
る。
ジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート(
MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IP
DI)、メチルシクロヘキシルジイソシアネート(H6TDI)、4,4´−ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)
シクロヘキサン(H6XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI
)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、2,
4,6−トリイソプロピルフェニルジイソシアネート(TIDI)、1,12−ジイソシ
アネートドデカン(DDI)、2,4,−ビス−(8−イソシアネートオクチル)−1,
3−ジオクチルシクロブタン(OCDI)、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート等
の多官能イソシアネート類の1種または2種以上を脱二酸化炭素縮合反応させることによ
り、カルボジイミド化し、末端の残存イソシアネート基を親水性基で封止したものである
。
の残基の四級塩、アルコキシ基末端を封鎖されたポリオキシアルキレンの残基などがあげ
られる。
−02−L2、E−01、E−02、E−03、E−04、E−05などがある。
1などがある。
ため水を含まない方が好ましく、水を含有している場合はこれらを脱水して用いるか、ま
たは水を含まないものを用いるのが望ましい。
本ユニカー(株)製A−1230、MAC−2101、MAC−2301などがある。
ング剤を反応させても得られる。
に限定されない。
310、Y−5187、信越化学工業製KBE−9007などがあげらる。
ンカップリング剤を反応させて得ることもできる。
ラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製KBE−910
3、KBM−575、KBM−6123、日本ユニカー(株)製A−1102、A−11
22、A−1170などがあげられる。
販されており、例えば、日本硬化触媒(株)製エポクロスWS−500、K−2010E
、K−2020E、K−2030E、K−1010E、K−1020E、K−1030E
などがあげられる。これらは、水溶液またはエマルジョンとして市販されているため、脱
水して使用するのが望ましい。
ジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、ア
ミノポリアクリルアミドなどがあげられる。
)100重量部に対し、5〜300部ある。5重量部未満では、耐汚染性付与組成物が水
性塗料中に均一に分散せず、形成した塗膜の光沢値が低下する。また、300重量部以上
用いた場合、形成した塗膜の硬度が低下する。更に好ましくは、20〜200部である。
本発明における(C)成分であるアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する
化合物として、有機錫化合物、リン酸エステル化合物単独またはリン酸エステル/アミン
の反応物、有機アルミニウム化合物、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物などが
挙げられる。塗膜の耐汚染性付与の観点から、有機錫化合物、リン酸エステルあるいはリ
ン酸エステルと/アミンの反応物が特に好ましい。
ジオレイルマレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫
ジメトキサイド、ジブチル錫チオグリコレート、ジブチル錫ビスイソノニル3−メルカプ
トプロピオネート、ジブチル錫ビスイソオクチルチオグリコレート、ジブチル錫ビス2−
エチルヘキシルチオグリコレート、ジメチル錫ビスドレシルメルカプチド、ジメチル錫ビ
スドデシルメルカプチド、ジブチル錫ビスドデシルメルカプチド、ジオクチル錫ビスドデ
シルメルカプチド、ジメチル錫ビス(オクチルチオグルコール酸エステル)塩、オクチル
酸錫などが挙げられる。
、ジブチル錫ビスイソノニル3−メルカプトプロピオネート、ジブチル錫ビスイソオクチ
ルチオグリコレート、ジブチル錫ビス2−エチルヘキシルチオグリコレート、ジメチル錫
ビスドデシルメルカプチド、ジブチル錫ビスドデシルメルカプチド、ジオクチル錫ビスド
デシルメルカプチド、ジメチル錫ビス(オクチルチオグルコール酸エステル)塩などのメ
ルカプチド系のものが好ましく、特に、ジブチル錫ビスドデシルメルカプチド、ジオクチ
ル錫ビスドデシルメルカプチドなどの一般式(2)で示される有機錫化合物が、ポットラ
イフ後の塗料を用いても接触角が低下するという点で更に好ましい。
ト、2―エチルヘキシルアシッドホスフェート、ジ−2―エチルヘキシルホスフェート、
モノイソデシルアシッドホスフェート、ジイソデシルホスフェート、ラウリルアシッドホ
スフェート、ステアリルアシッドホスフェートなどが挙げられる。これらのリン酸エステ
ル化合物と反応させるアミン化合物としては、トリエチルアミン、n−ブチルアミン、ヘ
キシルアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロウンデセンなどが挙げられる。中
でもジ−2―エチルヘキシルホスフェート、ジイソデシルホスフェートが塗膜の水浸漬後
の接触角が低下しやすく好ましい。
好ましい。1重量部未満では、耐汚染性付与の効果が低く、50重量部を超えると配合物
の安定性が低下する。水性塗料に添加した場合に(C)の存在量が多くなり、塗膜の耐候
性が低下する。更に好ましい(C)成分の配合量は、3〜30重量部である。
配合可能な有機溶剤としては、エステル類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類、アル
コール類などが挙げられる。これらの有機溶剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併
用しても良い。耐汚染性付与組成物にこれらの有機溶剤を配合することにより、組成物の
均一性を向上させる効果がある。また、耐汚染性付与組成物を水性塗料に添加した場合、
その分散性を向上させることができる。
コールモノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸
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ジアセテート、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、2,2,4−トリメチルペンタジオール−1,3−モノイソブチレー
ト(チッソ(株)製、CS−12)など、エーテル類として、エチレングリコールジメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールエメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエー
テル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテ
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プロピルエーテル
、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジエチ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、エチルエーテル、ブチルエーテル、ジオキサ
ン、THFなど、炭化水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ドデカンなど、
ケトン類として、アセトン、メチルエチルケトンなど、アルコール類としては、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、ブタノール、オクタノール、エ
チレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。
水溶性および/または水分散性硬化剤の反応性基と反応する官能基を有しているものでな
ければ特に限定されない。
これらの有機溶剤は環境問題の観点から使用しない方が好ましいが、配合する場合の添加
量は、オルガノシリケート100重量部に対し、5〜300重量部程度が好ましい。
なお、親水性基としてポリ(プロピレンオキサイド)基を有している水溶性および/また
は水分散製硬化剤を用いると、有機溶剤は削除あるいは低減できるので好ましい。
オルガノシリケートに脱水作用があるため、通常、汚染付与組成物中では脱水剤(E)
は必要としないが、特に水との反応性が高いオルガノシリケートや水溶性および/または
水分散製硬化剤を用いる場合には、脱水剤(E)を配合することが好ましい。
はオルソ蟻酸トリブチル等のオルソ蟻酸トリアルキル;オルソ酢酸トリメチル、オルソ酢
酸トリエチルもしくはオルソ酢酸トリブチル等のオルソ酢酸トリアルキル;またはオルソ
ほう酸トリメチル、オルソほう酸トリエチル、オルソほう酸トリブチル等のオルソほう酸
トリアルキル等のオルソカルボン酸エステル。
アネート、p−クロロフェニルイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、メ
タキシリレンジイソシアネートまたはヘキサメチレンジイソシアネートなどのイソシアネ
ート類があるが、好ましくは、ベンゼンスルフォニルイソシアネート、トシルイソシアネ
ート、フェニルイソシアネートまたはp−クロロフェニルイソシアネートなどのような、
種々のモノイソシアネート類などである。
ので、有機溶剤としてアルコール類を使用した場合にはイソシアネート類の使用をさける
ことが好ましい。
本発明の耐汚染性付与組成物の作成方法としては、上記(A)〜(C)成分、場合によ
っては(D)成分および(E)を単純に混合・撹拌することで得る事が可能である。また
、他の方法としては、物性に影響を与えない程度に加熱することでも対処可能である。
および/または(B)成分の自己架橋等が起り、耐汚染性付与組成物自体が増粘・ゲル化
する可能性もある。また、ゲル化しないまでも水性塗料に添加し形成した塗膜の耐汚染性
低下・光沢低下等の機能低下する場合があり、注意が必要である。
本発明に使用可能な合成樹脂のエマルジョンとしては、アクリル樹脂エマルジョン、ウ
レタン樹脂エマルジョン、ふっ素樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、ポリエ
ステル樹脂エマルジョン、アルキド樹脂エマルジョン、メラミン樹脂エマルジョンなどが
挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、これらは単独で使用しても2種
以上を併用しても良い。これらの中でコスト、樹脂設計の自由度の高さなどからアクリル
樹脂エマルジョンが有利である。
アクリル樹脂エマルジョンとしては、アクリル系単量体、及びアクリル系単量体と共重合
可能な単量体とをラジカル共重合により得られるものが使用できる。
)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチ
ルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シク
ロヘキシルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、
tert−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタ
クリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ステアリルメタクリ
レート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボニルメタクリレートなどの(メタ)アク
リレート系単量体; スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、4−ヒドロキシ
スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビニル単量体;酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、ジアリルフタレートなどのビニルエステルやアリル化合物;(メタ)アクリ
ロニトリルなどのニトリル基含有ビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレートなど
のエポキシ基含有ビニル系単量体;2−ヒドロキシプロピル(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、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒド
ロキシスチレン、アロニクス5700(東亜合成化学(株)製)、placcelFA−
1、placcelFA−4、placcelFM−1、placcelFM−4(以上
、ダイセル化学(株)製)、HE−10、HE−20、HP−10、HP−20(以上日
本硬化触媒化学(株)製)、ブレンマーPEPシリーズ、ブレンマーNKH−5050、
ブレンマーGLM(以上日本油脂(株)製)、水酸基含有ビニル系変性ヒドロキシアルキ
ルビニル系モノマーなどの水酸基含有ビニル系単量体;東亜合成化学(株)製のマクロモ
ノマーであるAS−6、AN−6、AA−6、AB−6、AK−5などの化合物、ビニル
メチルエーテル、プロピレン、ブタジエン等が挙げられる。
も使用可能である。使用可能な親水性基を有するビニル系単量体としては、スチレンスル
ホン酸ナトリウム、2−スルホエチルメタクリレートナトリウム、2−スルホエチルメタ
クリレートアンモニウム、ポリオキシアルキレン鎖を有するビニル系単量体が挙げられる
。ポリオキシアルキレン鎖を有するビニル系単量体に限定はないが、ポリオキアルキレン
鎖を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルが好ましい。
、AE−90、AE−200、AE−350、PP−500、PP−800、PP−10
00、AP−400、AP−550、AP−800、700PEP−350B、10PE
P−550B、55PET−400、30PET−800、55PET−800、30P
PT−800、50PPT−800、70PPT−800、PME−100、PME−2
00、PME−400、PME−1000、PME−4000、AME−400、50P
OEP−800B、50AOEP−800B、AEP、AET、APT、PLE、ALE
、PSE、ASE、PKE、AKE、PNE、ANE、PNP、ANP、PNEP−60
0、共栄社化学(株)製ライトエステル130MA、041MA、MTG、ライトアクリ
レートEC−A、MTG−A、130A、DPM−A、P−200A、NP−4EA、N
P−8EA、EHDG−A、日本乳化剤(株)製MA−30、MA−50、MA−100
、MA−150、RMA−1120、RMA−564、RMA−568、RMA−506
、MPG130−MA、Antox MS−60、MPG−130MA、RMA−150
M、RMA−300M、RMA−450M、RA−1020、RA−1120、RA−1
820、新中村化学工業(株)製NK−ESTER M−20G、M−40G、M−90
G、M−230G、AMP−10G、AMP−20G、AMP−60G、AM−90G、
LA、三洋化成(株)製エレミノールRS−30などがあげられる。
リレート、トリアリルシアヌレート、アリル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼンな
どの重合性の不飽和結合を2つ以上有する単量体を使用することも可能である。この場合
、生成した粒子内部に架橋を有する構造となり、形成した塗膜の耐水性が向上する。
ーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロ
ピルメタクリレート、β−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレートなどの
ふっ素含有ビニル系単量体を使用することにより高度な撥水・撥油を有するふっ素含有ア
クリル系樹脂エマルジョンも作製可能である。
またはヒドラジド基を含有する化合物を配合した架橋型アクリル樹脂エマルションも作製
可能である。このような架橋型アクリル樹脂エマルジョンから得られた塗膜の耐水性は、
非常に良好である。
水分解性シリル基を含有するアクリル樹脂のエマルジョンが作製可能である。
副生成物が生じにくい点から、アルコキシシリル基含有ビニル系モノマーが好ましい。ア
ルコシキシシリル基含有ビニルモノマーの具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシ
ラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリイソプロポキシシラン
、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロ
イルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピル
トリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン
、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリ−n−プロポキシシラン、γ−(メタ)
アクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、
β−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
た2種以上を併用しても良い。
チルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、
γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリ
ロイルオキシプロピルトリ−n−プロポキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプ
ロピルトリイソプロポキシシランが特に好ましい。
て共重合されることが望ましい。0.1重量部未満では耐水性、耐久性が低下し、50重
量部を越えるとエマルジョンが不安定となる。より好ましくは、0.5〜20重量部であ
る。
ルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物(C)成分が混合された場合、
架橋反応が進行し、耐水性・耐候性が良好な塗膜となる。
さらに、本発明の水溶性および/または水分散性硬化剤(B)の反応性官能基と反応しう
る官能基を含有するビニル系単量体を共重合することより、得られた塗膜の耐候性、耐水
性、付着性などが向上する。
うる官能基としは、水酸基、アミノ基、カルボキシル基などがあげられる。
カルボジイミド基を有する水溶性および/または水分散性硬化剤と反応しうる官能基とし
は、カルボキシル基、アミノ基、水酸基などがあげられる。
カルボキシル基、アミノ基、水酸基、グリシジル基などがあげられる。
アルコキシシリル基を有する水溶性および/または水分散性硬化剤と反応しうる官能基と
しは、アルコキシシリル基、水酸基などがあげられる。
は、カルボキシル基等があげられる。
ヒドラジド基を有する水溶性および/または水分散性硬化剤と反応しうる官能基としは、
カルボニル基等があげられる。
とができるが、エマルジョンの粒子径および安定性を考慮すると乳化重合法が好ましい。
化モノマー滴下重合法などの各種乳化重合法の中から適宜選択して採用することができる
が、本発明においては、特に製造時のエマルジョンの安定性を確保する上で、モノマー滴
下重合法および乳化モノマー滴下重合法が好ましい。
ことができる。
ルフェート、ポリオキシエチレンアリルエーテルサルフェート、オクチルフェノキシエト
キシエチルスルホネート、ポリオキシエチレントリデシルエーテルサルフェートなどのポ
リオキシエチレン鎖を有するアニオン性界面活性剤;ラウリルスルホン酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、イソオクチルベンゼンスルホン酸ナトリウムなど
のスルホン酸塩;イミダゾリンラウレート、アンモニウムハイドロオキサイドなどのアン
モニウム塩などが代表例として挙げられるが、これらの中では、ポリオキシエチレン鎖を
有するアニオン性界面活性剤が好ましい。
ルエーテル;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリル
エーテルなどのポリオキシエチレン類;L−77、L−720、L−5410、L−76
02、L−7607(以上、ユニオンカーバイド社製)などのシリコーンを含む非イオン
系の界面活性剤などが代表例として挙げられる。
性剤を用いることが耐水性、耐候性の点で好ましい。また、特に分子内にポリオキシアル
キレン基を有する反応性界面活性剤を用いた場合には、機械的安定性を向上させることが
できる。
ープER−10、ER−20、ER−30、ER−40、SR−10、SR−20、SR
−1025、NE−10、NE−20、NE−30、NE−40、SE−10N)、日本
乳化剤(株)製Antox−MS−60、RMA−1120、RMA−564、RMA−
568、RMA−506、第一工業製薬(株)製アクアロンKH−05、KH−10、R
N−20、RN−30、RN−50、RN−2025、HS−10、HS−20、HS−
1025、BC05、BC10、BC0515、BC1025、三洋化成工業(株)製エ
レミノールJS−2、エレミノールRS−30、花王(株)製ラテムルS−180、S−
180A、PD−104、PD−420、PD−430などが挙げられる。
単量体全量100重量部に対して10重量部以下、好ましくは0.5〜8重量部である。
としてレドックス系を用いることが望ましい。また、重合中の混合液の安定性を保持し、
重合を安定に行なうためには、温度は70℃以下、好ましくは40〜65℃であり、pH
は5〜9に調整することが好ましい。
ム、過酸化水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメ
ンハイドロパーオキサイドなどがあげられ、これらに組み合わせる還元剤としては、酸性
亜硫酸ナトリウム、ロンガリット、Bruggolite FF−6(Bruggama
nnChemicalUS製)、二酸化チオ尿素、L−アスコルビン酸などがあげられる
。特に、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド等の有機過酸化物とロンガリット、Bruggolite FF−6ま
たは二酸化チオ尿素との組み合わせが好ましい。
FF−6、二酸化チオ尿素が特に好ましい。
しくは0.05〜5重量部である。かかる重合開始剤の使用量が0.01重量部未満であ
る場合には、重合が進行しにくくなることがあり、10重量部を超える場合には、生成す
る重合体の分子量が低下する傾向がある。
を含む化合物とエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムなどのキレート化剤を用いてもよい
。かかるキレート化剤の使用量は、単量体全量100重量部に対して0.0001〜1重
量部、好ましくは0.001〜0.5重量部である。
公知のもの、例えば、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、n
−ブチルメルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプタン系化合物、クロロホルム、四塩
化炭素等の有機ハロゲン化物、スルフィドベンゼン、イソプロピルベンゼン、塩化第二鉄
等が挙げられる。
に好ましくは30〜60重量%となるように調整する。かかる樹脂固形分濃度が70重量
%を超える場合には、系の濃度が著しく上昇するため、重合反応に伴なう発熱を除去する
ことが困難になったり、重合器からの取り出しに長時間を要するようになる傾向がある。
また、樹脂固形分濃度が20重量%未満である場合には、重合操作の面では何ら問題は生
じないものの、1回の重合操作によって生じる樹脂量が少なく、経済面で不利となる。
0μm程度が好ましい。平均粒子径は、重合初期に仕込む乳化剤の量で調整することが可
能である。
化学工業(株)製ボンコート、ウォーターゾール、日本触媒(株)製アクリセット、ユー
ダブル、昭和高分子(株)製ポリゾール、日本エヌエスシー(株)製ヨドゾール、カネビ
ノール、旭化成工業(株)製ポリトロン、ポリデュレックス、中央理化工業(株)製リカ
ボンド、日本アクリル(株)製プライマル、BASFディスパージョン(株)製アクロナ
ール、クラリアントポリマー(株)製モビニール、鐘淵化学工業(株)製カネカゼムラッ
ク、カネビラック等があげられる。
タン樹脂に親水基を付与し自己分散型にしたものと、疎水性のウレタン樹脂を乳化剤等で
強制的に乳化したものがあり、何れも使用可能である。
0、126、130、150、150HS、160、300、361、370、410、
420、460、460S、500、600、E−2000、E−2500、E−400
0、E−4500、E−4700、R−5000、エラストロンBN−08、BN−11
、BN−50D、Avecia KK製NeoRez R−960、R−972、R−9
637、R−9679、AX−311、R−966、R−967、R−9603、R−6
00、R−9320、R−9617、R−9621、NeoPac R−9000、R−
9699、三井武田ケミカル(株)製タケラックW−615、W−6010、W−602
0、W−6061、W−511、W−405、W−7004、W−605、W−512A
6、W−635、W−635C、WS−7000、WS−5000、WS−5070X、
WS−4000、XW−75−X35、旭電化工業(株)製アデカボンタイターHUX−
290H、HUX−290K、HUK−290N、HUX−395D、HUX−394、
HUX−232、HUX−240、HUX−320、HUX−350、HUX−380、
HUX−381、HUX−388、HUX−380A、HUX−386、HUX−401
、HUX−750、HUX−670、HUX−680、HUX−575、HUX−580
、などがあげられる。ウレタン樹脂エマルジョンは単独系でも他の樹脂系エマルジョンと
の混合系でも使用できる。特にアクリル樹脂エマルジョンとの混合系が塗料設計の容易さ
やコストの点で有用である。
オレフィンと共重合可能な単量体との共重合体を水中に分散させたものが使用できる。
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオ
ロプロピレンなどがあげられる。
フィン類、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シ
クロヘキシルビニルエーテルなどのビニルエーテル類、ブチルビニルエステル、オクチル
ビニルエステル、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル(ジャパンエポキシレジン(株)製
ベオバ10、ベオバ9、ベオバ11)などのビニルエステル類、スチレン、ビニルトルエ
ンなどの芳香族ビニル化合物、エチルアリルエーテルなどのアリルエーテル類やブチルア
リルエステルなどのアリル化合物、(メタ)アクリル酸エステル類などがあげられる。
業(株)製ゼッフル、セントラル硝子(株)製セフラルコート、大日本インキ化学工業(
株)製フルオネートなどがあげられる。
顔料(二酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、カオリンなどの白色顔料、カーボ
ン、ベンガラ、シアニンブルーなどの有色系顔料)が使用できる。二酸化チタンは顔料の
なかでも最も使用量が多く重要である。アルミナ、ジルコニアにより表面処理された二酸
化チタンを用いることにより光沢、耐候性が向上する。また、造膜助剤、コロイダルシリ
カ、可塑剤、溶剤、分散剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、防かび剤、防藻剤、紫外線吸収剤
、光安定剤などの通常の塗料用成分として使用される添加剤を配合することもできる。
本発明における耐汚染性付与組成物と水性塗料の混合方法としては、直接、水性塗料に
耐汚染性付与組成物を添加すればよい。予め、合成樹脂のエマルジョンに耐汚染性付与組
成物を添加し、塗料配合剤を配合し、水性塗料とすることも可能であるが、予め作製して
おいた水性塗料に塗装直前に本発明の耐汚染性付与組成物を添加する方法が挙げられる。
この方法では塗料を塗布した際の塗膜の物性変化が少なくて好ましい。この方法であれば
、安定して優れた耐汚染性と高い光沢を有する塗膜を形成させることが可能である。また
、上記両方の方法を併用することも可能である。即ち、合成樹脂のエマルジョンに耐汚染
性付与組成物を添加した水性塗料に塗装前に更に耐汚染性付与組成物を添加する方法であ
る。
対し、オルガノシリケート化合物(A)が2〜40重量部となるように耐汚染性組成物を
配合することが好ましい。(A)成分が2重量部未満では、耐汚染性能が十分発揮ではな
く、また、40重量部を越えると水性塗料中の樹脂とオルガノシリケート化合物との相溶
性が低下することに起因する塗膜光沢の低下する傾向がある。更に好ましいオルガノシリ
ケート化合物(A)の使用量は、5〜20重量部である。
また、アルコキシシリル基含有樹脂をバインダー成分とする塗料に耐汚染性付与組成物を
用いる場合には、水性塗料中の樹脂固形分100重量部に対し、耐汚染性付与組成物中の
水溶性および/または水分散性硬化剤(B)を3〜20重量部になるように添加すること
が好ましい。
キシシリル基含有樹脂塗膜特有の脆さが改善できる。その結果、今まで適用が困難であっ
た柔らかい下地、例えば弾性塗材、防水材等へ適用が可能となる。
るいはメタリックベース上のクリアーなどの自動車用、アルミニウム、ステンレスなどの
金属直塗用、スレート、コンクリート、瓦、モルタル、石膏ボード、石綿スレート、アス
ベストボード、プレキャストコンクリート、軽量気泡コンクリート、硅酸カルシウム板、
タイル、レンガなどの窯業系直塗用、ガラス用、天然大理石、御影石等の石材用の塗料あ
るいは上面処理剤として用いられる。また、直塗用だけでなく、水系あるいは溶剤系プラ
イマー上、アクリルゴム上、複層仕上塗材のトップコート、可とう形改修用仕上塗材のト
ップコート、コンクリート等の無機系基材に水系あるいは溶剤系浸透性吸水防止材上の塗
装にも用いられる。
ではない。
撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応容器に、プルロニ
ックL−34(旭電化工業(株)製、オリオキシエチレン−ポリオキオシプロピレン縮合
物)100重量部とジブチル錫ビスイソオクチルチオグリコレート0.01重量部を仕込
み、窒素雰囲気下でよく攪拌しながらA−1310(日本ユニカー(株)製、γ−イソシ
アネートプロピルトリエトキシシラン)29重量部をゆっくりと加え、30分間攪拌を続
けた。そののち、攪拌しながら70℃まで昇温し、反応を進めアルコキシシリル基含有含
有水溶性および/または水分散製硬化剤(B−1)を得た。反応終了の判定は赤外吸収(
IR)スペクトル測定により波長2200〜2300cm-1のイソシアネート基の吸収が
消滅することで確認した。
撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた容器に表1〜4に示す
成分を(D)、(C)、(E)、(A)、(B)の順序で撹拌しながら、投入した。投入
終了後、30分撹拌し、製造例1〜36の耐汚染性付与組成物を得た。得られた耐汚染性
付与組成物を透明容器に入れ、目視にて分離・沈降がないかを確認した。
エチルシリケート40:エチルシリケート部分加水分解縮合物(シリカ残量比率40%)
メチルブチルシリケート:同一分子中にメチル基85%、ブチル基15%を含有するシリ
ケート(シリカ残量比率51%)
エチルイソプロピルシリケート:同一分子中にエチル基75%、イソプロピル基25%を
含有するシリケート(シリカ残量比率42%)
バイヒジュール2336(住化バイエルウレタン(株)製):水分散型ポリイソシアネー
ト
タケネートWD−720(三井武田ケミカル(株)製):水分散型ポリイソシアネート
バイヒジュールTPLS 2150/l(住化バイエルウレタン(株)製):水分散型ポ
リイソシアネート
カルボジライトV−04B(日清紡製):水溶性ポリカルボジイミド
デナコールEX−171(ナガセケムテックス(株)製):ラウリルポリオキシエチレン
グリシジルエーテル
デナコールEX−832(ナガセケムテックス(株)製):ポリエチレングリコールジグ
リシジルエーテル
エポライト200P(共栄社(株)製):トリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル
A−1230(日本ユニカー(株)製):ポリエーテル変性シランカップリング剤
アディティブTI(住化バイエルウレタン(株)製):トシルイソシアネート
SR−TPG:(阪本薬品工業(株)製)トリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル
デナコールEX−920(ナガセケムテックス(株)製):トリプロピレングリコールジ
グリシジルエーテル
(オルガノシリケート乳化剤混合物の比較製造例)
ニューコール560SFC(日本乳化剤(株)製、ポリオキシエチレンノニルフェノー
ルエーテル硫酸アンモニウム)7部、ニューコール504(日本乳化剤(株)製、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル)3部とをよく混合し、ついでエチルシリケート4
0(エチルシリケート部分加水分解縮合物:シリカ残量比率40%)100重量部、イソ
プロピルアルコール100部を加え、良く混合することによって、オルガノシリケートと
乳化剤の混合物を調整した(S−1)。
撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応容器に、脱イオン
水200重量部、Newcol−707SF(日本乳化剤(株)製:有効成分30%)0
.16重量部、炭酸水素ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ50
℃に昇温した。昇温後、表5(E−1)のコア部に示すモノマーの混合物のうち12重量
部、t−ブチルハイドロパーオキサイド0.14重量部、ロンガリット0.4重量部を添
加し、30分間初期重合を行った。上記モノマー混合物の残り268重量部にアクアロン
BC0515(第一工業製薬(株)製:有効成分15%)9.7重量部、アクアロンRN
2025(第一工業製薬(株)製:有効成分20%)2.7重量部および脱イオン水66
重量部を加え乳化したモノマー乳化液とt−ブチルハイドロパーオキサイド0.20重量
部を145分かけて等速追加した。追加終了後、1時間後重合を行った。
C0515 6.0重量部、アクアロンRN2025 1.6重量部および脱イオン水2
7重量部を加え乳化したモノマー乳化液とt−ブチルハイドロパーオキサイド0.15重
量部を65分かけて等速追加した。追加終了後、1時間後重合を行った。得られた合成樹
脂のエマルジョンに炭酸水素ナトリウム2.0部を添加後、脱イオン水で固形部50%に
調整した(E−1)。
撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴下ロートを備えた反応容器に、脱イオン
水200重量部、Newcol−707SF(日本乳化剤(株)製)1.0重量部、炭酸
水素ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素ガスを導入しつつ50℃に昇温した。昇温
後、表5(E−2)のコア部に示すモノマーの混合物のうち20重量部、t−ブチルハイ
ドロパーオキサイド0.14重量部、Bruggolite FF−6 0.5重量部を
添加し、30分間初期重合を行った。上記モノマー混合物の残り180重量部にアデカリ
アソープSR−10(旭電化工業(株)製:有効成分100%)3重量部、アデカリアソ
ープER−20(旭電化工業(株)製:有効成分75%)1.9重量部、および脱イオン
水64重量部を加え乳化したモノマー乳化液とt−ブチルハイドロパーオキサイド0.1
4重量部、100分かけて等速追加した。追加終了後、1時間後重合を行った。
ープSR−10 3.0重量部、アデカリアソープER−20 1.9重量部、および脱
イオン水64重量部を加え乳化したモノマー乳化液とt−ブチルハイドロパーオキサイド
0.21重量部を、110分かけて等速追加した。追加終了後、1時間後重合を行った。
得られた合成樹脂のエマルジョンに炭酸水素ナトリウム1.0部を添加後、脱イオン水で
固形部50%に調整した(E−2)。
モノマーに表5(E−3)を用いた以外は、製造例2と同様に重合を行った(E−3
)。
(架橋型アクリルエマルジョンの合成例)
モノマーに表5(E−4)を用いた以外は、合成例2と同様に重合を行った。さらに、
得られて合成樹脂エマルションにアジピン酸ジヒドラジド6.2部添加し、架橋型アクリ
ルエマルジョンを得た(E−4)。
モノマーに表5(E−5)を用いた以外は、合成例2と同様に重合を行った(E−5
)。
モノマーに表4(E−6)を用いた以外は、合成例2と同様に重合を行った(E−6
)。
用いて、表7に示す配合処方で塗料を作成した。
(アルコキシシリル基含有アクリル樹脂塗料)(AS−1〜2)。
(水酸基含有アクリル樹脂塗料)(AU−1)。
(架橋型アクリル樹脂塗料)(CA−1)。
(ウレタン変性アクリル樹脂塗料)(AU−2)。
(ポリオキシアルキレン鎖含有アクリル樹脂塗料)(A−1)。
(カルボキシル基含有アクリル樹脂塗料)(A−2)。
(スチレン−アクリル樹脂塗料)(SA−1)。
(ふっ素樹脂塗料)(F−1)。
・塗料の増粘
作製した水性塗料に本発明の耐汚染性付与組成物を添加し1分間攪拌後、すぐに粘度を
測定した。さらに、23℃の恒温槽中に2時間放置後、粘度を測定し、2時間後の増粘率
を算出した。粘度はBM型粘度計を用い、23℃の恒温で測定した。No.4ローターを
用い、6rpmの速度で測定を実施した。増粘率の評価は基準を以下に示す。
△:増粘率200%以下
×:ゲル化により測定不能。
作製した水性塗料に本発明の耐汚染性付与組成物を添加し、6ミルのアプリケーターで
ガラス板に塗装し、7日間室温で養生した。養生後、入射角60°の光沢値を光沢計Mu
lti−Gloss268(ミノルタ(株)製)で測定した。光沢値は、3回測定した値
の平均値を算出した。
折り曲げ曝露板(アルミ板)にエスケー#1000プライマー(エスケー化研(株)製
、エポキシ系下塗材)を塗装し、室温で1日養生後、各塗料をスプレー塗装した。この試
験板の45度面および垂直面の汚れの状態を確認した。汚染性は、大阪府摂津市で北面向
き屋外曝露を3カ月実施した曝露前後の明度差の絶対値(ΔL値)を色彩色差計(ミノル
タ(株)製:CR300)で測定し、汚染性の尺度とした。ΔL値が小さい方が汚れが少
ないことを示す。
○:ΔL値が3〜5
△:ΔL値が5〜8
×:ΔL値が8以上。
アルミ平板上にエスケー#1000プライマーを塗装し、1日室温で養生後、各塗料を
スプレー塗装し、14日間室温で養生した。
耐汚染性の指標となる塗膜の水接触角を接触角測定機(協和界面科学(株)製:CA−
S150型)を用い測定した。評価は、上記作製サンプルを水に1日間浸漬後と屋外曝露
評価後に実施した。
のは、初期は塗料を調合して30分以内に塗装した塗板を用い、ポットライフ後は塗料を
調合して室温にて6時間放置後に塗装して作製した塗板を用いたものである。その他の表
で塗膜接触角、耐湿潤冷熱繰り返し性、耐汚染性の結果において、初期、ポットライフ後
と記載にないものは、表14における初期に該当する条件による結果である。
アレスゴムタイルシーラー(関西ペイント(株)製、塩ゴム系下塗材)したモルタル上
にアレスゴムウォール(関西ペイント(株)製、アクリルゴム系防水材)を塗布し、1日
養生し、各塗料をスプレー塗装した。この試験体を用いて、JIS A 6909に準じ
た湿潤冷熱繰り返し試験を行い、10サイクルおよび20サイクル後の塗膜の割れおよび
ふくれの有無を確認した。
◎:20サイクル終了後にも割れまたはふくれが見られない。
○:10サイクル終了後には割れまたはふくれが見られないが、20サイクル終了後には
見られる。
×:10サイクル終了後に割れまたはふくれが見られる。
付与剤を添加した場合の物性評価結果を示す。
分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性および/または水分散性硬化剤の種類
を変化させたが、何れも高い光沢および良好な耐汚染性を示した。また、温冷繰り返し試
験において、ふくれ、割れは見られなかった。
オルガノシリケートの種類を変化させたが、何れも良好な耐汚染性を示した。また、温
冷繰り返し試験において、ふくれ、割れは見られなかった。
アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物の種類、使用量を変更した
が、何れも良好な耐汚染性を示した。また、温冷繰り返し試験において、ふくれ、割れは
見られなかった。メルカプチド系錫を用いた実施例23および24は、耐汚染性付与組成
物混合後の増粘率が低く、特に良好な汚染性を示した。
オルガノシリケート、分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性および/または
水分散性硬化剤の添加量を変化させたが、何れも良好な耐汚染性を示した。分子中に反応
性官能基と親水性基を有する水溶性および/または水分散性硬化剤の添加量が多いものが
、温冷繰り返し試験における耐割れ性が良好であった。
水性塗料の種類を変更したが、何れも良好な耐汚染性を示した。また、温冷繰り返し試
験において、ふくれ、割れは見られなかった。ポリオキシアルキレン鎖を有する樹脂をバ
インダ成分に用いた実施例31〜38が特に良好な耐汚染性を示した。なかでも、アルコ
キシシリル基を有する樹脂をバインダ成分に用いた実施例31〜32がさらに良好な耐汚
染性を示した。
アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物(C)として、一般式(2
)で表される化合物を用いた場合、表14で示されるごとく、ポットライフ後においても
接触角、耐汚染性の効果が良好であった。
耐汚染性付与組成物を添加しなかったところ、耐汚染性を発現しなかった。また、アル
コキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物も添加していないため、耐水性が
低下し、温冷繰り返し試験でふくれが見られた。
エチルシリケート40単独を水性塗料に添加したが、エチルシリケート40が若干分離
した。そのまま、塗装したが、大幅な光沢低下が発生した。また、アルコキシシラン化合
物の加水分解・縮合を促進する化合物を添加していないため、耐汚染性を発現しなかった
。
エチルシリケート40を溶剤で希釈して水性塗料に添加したが、大幅な光沢改善は見ら
れなかった。また、アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物を添加し
ていないため、耐汚染性を発現しなかった。
エチルシリケート40をアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物お
よび溶剤とともに水性塗料に添加したところ、光沢低下が改善されたが、不十分であった
。
分散性硬化剤、溶剤とともに水性塗料に添加したところ、光沢低下が改善されたが、不
十分であった。また、アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物を添加
していないため、耐汚染性を発現しなかった。
分子中に反応性官能基と親水性基を有する水溶性および/または水分散性硬化剤、溶剤
およびアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物の混合物を水性塗料に
添加したところ、光沢低下は見られなかったが、耐汚染性を発現しなかった。
耐汚染性付与組成物のかわりに、オルガノシリケートと乳化剤の混合物を添加したとこ
ろ、光沢低下は見られなかったが、アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する
化合物を添加していないため耐汚染性は発現しなかった。
の耐汚染性付与組成物を水性塗料に添加することにより、高い光沢と高度な耐汚染性及び
耐湿潤冷熱繰り返し性による塗膜特性が良好な特性を示す塗膜を形成する。また、形成し
た塗膜の耐水性、耐候性、付着性を向上させることができる。
Claims (8)
- (A)オルガノシリケート化合物、(B)分子中に反応性官能基と親水性部分を有する水溶性および/または水分散性硬化剤、(C)アルコキシシラン化合物の加水分解・縮合を促進する化合物を含有する、塗料の耐汚染性付与組成物であって、
(A)成分であるオルガノシリケートが一般式(1)で示される化合物またはその部分加水分解縮合物であり、
(式中、Rは同じかまたは異なり炭素数1〜4のアルキル基)
(B)成分は、親水性部分と反応性官能基を同一分子中にそれぞれひとつ以上有する化合物であり(ただし、親水性部分含有ビニル系単量体と反応性官能基含有単量体との共重合体以外の化合物である)、
(B)成分の反応性官能基が(ブロック)イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、及びアルコキシシリル基から選ばれる1種または2種以上であり、
(B)成分の親水性部分がポリアルキレンオキシド鎖、及びスルホン酸(塩)基から選ばれる1種または2種であり、
(C)成分が錫化合物であるか、または、リン酸エステル単独またはリン酸エステル/アミンの反応物であり、
バインダ成分として合成樹脂のエマルジョンを含有する塗料に対する耐汚染性付与組成物。 - (C)成分が一般式(2)で示される有機錫化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の塗料の耐汚染性付与組成物。
(式中、R1、R2は同じかまたは異なり炭素数2〜8のアルキル基、R3、R4は直鎖あるいは分岐した炭素数1〜20のアルキル基、アルケン基などの炭化水素基である) - 有機溶剤(D)および脱水剤(E)を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の耐汚染性付与組成物。
- (B)成分の親水性部分の1部または全部がポリオキシプロピレン鎖を含有する請求項1〜3いずれか1項に記載の耐汚染性付与組成物。
- 請求項1〜4いずれか1項に記載された耐汚染性付与組成物と、バインダ成分として合成樹脂のエマルジョンを含有する塗料組成物。
- 前記合成樹脂のエマルジョンがアルコキシシリル基含有重合体のエマルジョンであることを特徴とする請求項5記載の塗料組成物。
- 前記合成樹脂のエマルジョンがポリオキシアルキレン鎖含有重合体のエマルションであることを特徴とする請求項5又は6に記載の塗料組成物。
- 請求項5〜7のいずれか1項に記載の塗料組成物から得られる塗膜。
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