JP5090694B2 - 水性塗料組成物 - Google Patents
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しかし、当該公報に記載の撥水性塗料は有機溶剤を媒体とするものである。近年、塗料分野において溶剤系から水性系への要望が高まりつつあるなか、撥水性塗料も例外ではなく水性系の材料が望まれている。
1.合成樹脂エマルション(A)を固形分換算で100重量部、アミノ基含有オルガノシロキサン化合物(B)を1〜100重量部、カルボキシル基含有高分子化合物(C)を1〜100重量部含み、さらに前記(B)成分と前記(C)成分との塗料中での反応を抑制するために有効な揮発性塩基(D)を含み、
合成樹脂エマルション(A)が、重量平均分子量100000以上であり、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するアクリル樹脂、及び環状シロキサン化合物に由来するシリコーン樹脂が99:1〜30:70の重量比率でエマルション粒子内に混在する合成樹脂エマルションであって、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するアクリル樹脂、及び環状シロキサン化合物に由来するシリコーン樹脂が混在する外層と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するアクリル樹脂を含む内層を有し、前記外層におけるアクリル樹脂のガラス転移温度よりも前記内層におけるアクリル樹脂のガラス転移温度が低く設定された多層構造型合成樹脂エマルション(A−2)(但し、アミノ基は含有しない。)であり、
カルボキシル基含有高分子化合物(C)が、重量平均分子量3000以上100000未満である(但し、アミノ基は含有しない。)
ことを特徴とする水性塗料組成物。
(A−1)成分におけるアクリル樹脂とシリコーン樹脂の形態は特に限定されず、均一に混ざり合った形態であってもよいが、海島構造等により相互に分離した形態が好適である。(A−1)成分におけるアクリル樹脂とシリコーン樹脂の重量比率は、通常99:1〜30:70であり、好ましくは97:3〜40:60である。
(A−2)成分においては、内層を構成する樹脂として上述の如きシリコーン樹脂が含まれていてもよい。内層にシリコーン樹脂が含まれることにより、ひび割れ防止性等を高めることができる。
ここで、内層を構成するアクリル樹脂のガラス転移温度(以下「Tg」という)は、通常−60〜20℃(好ましくは−50〜10℃)に設定すればよい。外層のTgは、通常20〜100℃(好ましくは30〜90℃)である。各層のアクリル樹脂のTgがこのような範囲内であれば、上述の如き効果を安定して得ることができる。なお、本発明におけるTgは、Foxの計算式により求められる値である。
(D)成分としては、アンモニア、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン等が挙げられる。本発明では、特に、アンモニアが好ましく用いられる。
本発明組成物を塗装する際の塗付量は、塗料の種類や用途により適宜選択すればよいが、通常は0.1〜0.5kg/m2程度である。塗付時には、水等で希釈することによって、塗料の粘性を適宜調整することもできる。希釈割合は、通常0〜20重量%程度である。本発明組成物を塗装した後の乾燥は通常、常温で行えばよいが、加熱することも可能である。
表1に示す配合に従い、各原料を常法により混合・攪拌することによって塗料を製造した。原料としては下記のものを使用した。
外層;アクリル樹脂(Tg45℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート,n−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,2−エチルヘキシルアクリレート,メタクリル酸;カルボキシル基含有モノマー5重量%)、
内層;シリコーン樹脂(構成成分;ヘキサメチルシクロトリシロキサン,オクタメチルシクロテトラシロキサン,デカメチルシクロペンタシロキサン)、
外層と内層の重量比70:30、固形分50重量%、重量平均分子量10万以上
外層;アクリル樹脂(Tg45℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート,n−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,2−エチルヘキシルアクリレート,メタクリル酸;カルボキシル基含有モノマー5重量%)、シリコーン樹脂(構成成分;ヘキサメチルシクロトリシロキサン,オクタメチルシクロテトラシロキサン,デカメチルシクロペンタシロキサン)、外層アクリル樹脂と外層シリコーン樹脂との重量比80:20、
内層;アクリル樹脂(Tg−50℃、構成成分;n−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,2−エチルヘキシルアクリレート)、シリコーン樹脂(構成成分;ヘキサメチルシクロトリシロキサン,オクタメチルシクロテトラシロキサン,デカメチルシクロペンタシロキサン)、内層アクリル樹脂と内層シリコーン樹脂との重量比80:20、
外層と内層の重量比45:55、固形分50重量%、重量平均分子量10万以上
・カルボキシル基含有高分子化合物:アクリル酸系樹脂(構成成分;アクリル酸アルキル‐メタクリル酸共重合体、重量平均分子量20000、固形分50重量%)
・揮発性塩基:25重量%アンモニア水
・粉粒体1:シリカ粉(平均粒子径18μm、比重2.7)
・粉粒体2:酸化チタン(平均粒子径0.2μm、比重4.2)
・造膜助剤:2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート
・消泡剤:鉱物油系消泡剤
(1)貯蔵安定性
上記方法にて得られた水性塗料を容器内に密封し50℃の恒温槽に7日間貯蔵後、粘度変化を確認した。評価基準は、粘度変化20%未満を「○」、粘度変化20%以上30%未満を「△」、粘度変化30%以上を「×」とした。
150×70×0.8mmのアルミニウム板に、エポキシ樹脂系プライマーを塗付量0.1kg/m2でスプレー塗装し、温度23℃・相対湿度50%下(以下、標準状態)で8時間乾燥した後、上記方法にて得られた水性塗料を塗付量0.3kg/m2でスプレー塗装し、標準状態で14日間乾燥したものを試験体とした。この試験体の塗膜表面に、0.2ccの脱イオン水を滴下し、滴下直後の接触角を協和界面科学株式会社製CA−A型接触角測定装置にて測定した。
150×70×3mmのスレート板に、エポキシ樹脂系プライマーを塗付量0.1kg/m2でスプレー塗装し、標準状態で8時間乾燥した後、各水性塗料を塗付量0.3kg/m2でスプレー塗装し、14日間養生したものを試験体とした。この試験体を50℃の温水に24時間浸漬した後、JIS K 5600−5−6に準じた碁盤目テープ法にて密着性を評価した。評価基準は、欠損部面積が15%未満のものを「○」、欠損部面積が15%以上35%未満のものを「△」、欠損部面積が35%以上のものを「×」とした。
150×70×0.8mmのアルミニウム板に、エポキシ樹脂系プライマーを塗付量0.1kg/m2でスプレー塗装し、標準状態で8時間乾燥した後、各水性塗料を塗付量0.3kg/m2でスプレー塗装し、標準状態で14日間乾燥したものを試験体とした。この試験体の塗膜表面に、0.2ccの脱イオン水を滴下し、滴下直後の接触角を協和界面科学株式会社製CA−A型接触角測定装置にて測定した。
次いで、試験体を23℃の水中に3時間浸し、標準状態で1時間乾燥後、同様に接触角を測定した。この試験では、水浸漬後の接触角が、初期接触角に対しどの程度低下したかを確認することによって評価した。評価基準は、水浸漬後の接触角の低下が5度未満であったものを「○」、5度以上10度未満であったものを「△」、10度以上であったものを「×」とした。
試験結果を表2に示す。実施例1〜3では、いずれの試験においても優れた結果を得ることができた。
Claims (1)
- 合成樹脂エマルション(A)を固形分換算で100重量部、アミノ基含有オルガノシロキサン化合物(B)を1〜100重量部、カルボキシル基含有高分子化合物(C)を1〜100重量部含み、さらに前記(B)成分と前記(C)成分との塗料中での反応を抑制するために有効な揮発性塩基(D)を含み、
合成樹脂エマルション(A)が、重量平均分子量100000以上であり、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するアクリル樹脂、及び環状シロキサン化合物に由来するシリコーン樹脂が99:1〜30:70の重量比率でエマルション粒子内に混在する合成樹脂エマルションであって、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するアクリル樹脂、及び環状シロキサン化合物に由来するシリコーン樹脂が混在する外層と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来するアクリル樹脂を含む内層を有し、前記外層におけるアクリル樹脂のガラス転移温度よりも前記内層におけるアクリル樹脂のガラス転移温度が低く設定された多層構造型合成樹脂エマルション(A−2)(但し、アミノ基は含有しない。)であり、
カルボキシル基含有高分子化合物(C)が、重量平均分子量3000以上100000未満である(但し、アミノ基は含有しない。)
ことを特徴とする水性塗料組成物。
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