JP5315063B2 - 塗料組成物 - Google Patents

塗料組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP5315063B2
JP5315063B2 JP2008555032A JP2008555032A JP5315063B2 JP 5315063 B2 JP5315063 B2 JP 5315063B2 JP 2008555032 A JP2008555032 A JP 2008555032A JP 2008555032 A JP2008555032 A JP 2008555032A JP 5315063 B2 JP5315063 B2 JP 5315063B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluorine
mass
compound
polyester resin
coating composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008555032A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008090812A1 (ja
Inventor
大 長門
昌彦 前田
哲也 桝谷
哲 小野寺
英二 北浦
基 佐々木
チェシャー ハップフィールド、ピーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Priority to JP2008555032A priority Critical patent/JP5315063B2/ja
Publication of JPWO2008090812A1 publication Critical patent/JPWO2008090812A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5315063B2 publication Critical patent/JP5315063B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/24Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/5406Silicon-containing compounds containing elements other than oxygen or nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/02Polysilicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)

Description

本発明は、耐汚染付着性が延長されたポリエステル塗料組成物に関する。さらに詳しくは建築建材、土木、重防食、自動車、家電などの塗料として好適なポリエステル塗料組成物に関する。
従来より、屋外の屋根や壁の塗装、特にプレコートメタル(PCM)といわれる塗装後加工するような金属板の塗装にはポリエステル塗料が多く使われている。これは、ポリエステル塗料が加工性、透明性、硬化性、着色性などに優れているからである。
しかし近年、大気汚染などの環境変化に伴い空気中に含まれる油滴や塵埃などが多くなり、その結果、建造物や自動車などに塗装された塗膜が以前に比べて汚染されやすくなるとともにその汚れが除去しにくいなどの問題が生じている。
そこで、形成された塗膜に、屋外の汚れに対する初期から、また長期にわたる耐汚染付着性が求められている。
そうした耐汚染付着性を向上させる技術として、塗料組成物にシラン化合物を配合し塗膜表面を親水化して、親油性汚れをつきにくくし、さらに付着した汚れを雨などの水で流し落とす技術が開発されている(国際公開第94/06870号パンフレット、特開平4−275379号公報、米国特許第6486239号明細書および特開平7−82520号公報)。
しかし、表面親水化およびその再現性が不充分であり、必ずしも長期にわたる耐汚染付着性を確保できず、また表面親水化のために多くの量のシラン化合物を必要としている。その結果、塗料自体の硬化性、相溶性、リコート性、貯蔵安定性、混合後塗布までの時間(ポットライフ)、色別れ防止性、消泡性、塗装作業性、塗膜加工性などの点で満足できるものではない。
また、初期からの親水性発現を目的にフッ素で変性されたシリケート化合物を使った添加剤を使用する技術も知られている(国際公開第96/26254号パンフレット、特開2001−151970号公報および特開平11−333992号公報)。
しかし、この技術でもリコート性、貯蔵安定性、ポットライフ、消泡性、塗装作業性、塗膜加工性などの点において満足できるものではない。特にポットライフが短く、塗料を配合した後すぐに塗らなければ加水分解が塗装前に塗料中で生じて縮合によるゲル化が始まるため、得られる塗膜の表面親水化、耐汚染付着性が大きく低下する。
本発明は、屋外汚れ、雨筋汚れの付着を防止する作用に優れ、また混合後塗布までの時間(ポットライフ)延長ができるポリエステル塗料組成物を提供することを目的とする。
すなわち本発明は、
(A)ポリエステル系樹脂、
(B)式(I):
Figure 0005315063
(式中、R1、R2、R3およびR4は同じかまたは異なり、いずれもヘテロ原子を有していてもよく、末端に重合性炭素−炭素二重結合を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基;nは1〜30の整数;ただし、R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つはフッ素原子を含む)で示されるフッ素含有率が5〜30質量%の1種または2種以上の含フッ素有機ケイ素化合物、
(C)炭素原子に結合している水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい、水酸基を有する炭素数1〜10の脂肪族炭化水素化合物の1種または2種以上、および/または炭素原子に結合している水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい、炭素数2〜10のアルコキシ化合物の1種または2種以上、および
(D)該水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)以外の有機溶剤
を含む塗料組成物に関する。
本発明において、含フッ素有機ケイ素化合物(B)のフッ素含有率は7〜20質量%であることが、表面濃縮性、加水分解性、ポットライフ延長が良好な点から好ましい。
本発明において、含フッ素有機ケイ素化合物(B)の5〜95質量%が非フッ素有機ケイ素化合物(G)で置き換えられている、すなわち含フッ素有機ケイ素化合物(B)と非フッ素有機ケイ素化合物(G)を併用するとき、親水化度に優れ、汚れ付着防止性に優れ、さらに組成物全体のフッ素含有率を下げた塗料組成物を提供できる。
本発明において、脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)が、フッ素原子を含まないとき、有機溶剤への溶解性が良好な点で好ましい。
本発明において、脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)が、非フッ素系アルコール類または非フッ素系アルコキシ化合物であるとき、さらにポットライフの延長効果が良好な点で好ましい。
本発明において、有機溶剤(D)が、炭化水素系溶剤および/またはケトン系溶剤であるとき、樹脂の溶解性に優れ、価格も安価な点で好ましい。
本発明において、ポリエステル系樹脂(A)100質量部に対して、含フッ素有機ケイ素化合物(B)を0.01〜40質量部、脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)を0.01〜500質量部含み、有機溶剤(D)が固形分濃度を0.1〜90質量%とする量であることが好ましい。
本発明において、ポリエステル系樹脂(A)が官能基を有するポリエステル樹脂であり、その硬化用にさらに硬化剤(E)を含むことが、塗膜強度や硬度、耐久性、耐水性などが良好な点から好ましい。
本発明において、ポリエステル系樹脂(A)が水酸基を有するポリエステル樹脂であり、さらに硬化剤(E)がアミノ樹脂系硬化剤であるとき、硬化時間を短くすることができる点で好ましい。
本発明において、硬化剤(E)は、ポリエステル系樹脂(A)100質量部に対して5〜150質量部含まれるとき、適正な硬化時間となり、また硬さと柔軟性のバランスが良好な点で好ましい。
本発明の塗料組成物は、
(A)ポリエステル系樹脂、
(B)前記式(I)で示されるフッ素含有率が5〜30質量%の含フッ素有機ケイ素化合物、
(C)水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物、および
(D)該水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)以外の有機溶剤(以下同様)
を含む。
以下、各成分について説明する。
(A)ポリエステル系樹脂
ポリエステル系樹脂は、多塩基酸成分と多価アルコール成分との縮重合反応生成物(エステル化物)である。
多塩基酸成分としては、たとえば無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、フマル酸、アジピン酸、セバシン酸、無水マレイン酸などから選ばれる1種以上の二塩基酸、またはこれらの酸の低級アルキルエステル化物が主として用いられる。また、必要に応じて、安息香酸、クロトン酸、p−t−ブチル安息香酸などの一塩基酸を併用してもよい。
多価アルコール成分としては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチルペンタンジオール、1,4−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどの2価アルコールが主に用いられる。これらの多塩基酸成分および多価アルコールは単独で、または2種以上を混合して使用することができる。多塩基酸成分と多価アルコール成分との縮重合反応(エステル化反応、またはエステル交換反応)は、公知の方法によって行うことができる。
本発明においては、塗膜強度や硬度、耐久性、耐水性などを向上させるために、ポリエステル系樹脂は官能基を有していることが好ましい。官能基は硬化性部位を与えるほか、たとえば金属やセラミックスなどの基材との密着性を向上させる作用も有する。
かかる官能基としては、たとえば水酸基、カルボキシル基などが例示できる。
官能基をポリエステル系樹脂に導入するには、公知の方法が採用され、たとえば多塩基酸成分の一部として、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、無水ピロメリット酸などの3価以上の多塩基酸などを併用することによりカルボキシル基を導入することができる。また、多価アルコール成分の一部として、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの3価以上の多価アルコールを併用することにより水酸基を導入することができる。
さらにポリエステル系樹脂は、油脂脂肪酸で変性されたもの(いわゆるアルキド樹脂)、ウレタン変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂などの変性ポリエステル樹脂、さらにはシリコーン変性ポリエステルポリオール樹脂であってもよい。
油脂脂肪酸変性ポリエステル樹脂は、上記の官能基を含有するかまたは含有しないポリエステル樹脂の多塩基酸成分と多価アルコール成分に加えて、油脂脂肪酸を公知の方法で反応して得られるものである。変性に使用する油脂脂肪酸としては、たとえばヤシ油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、トール油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、キリ油脂肪酸などをあげることができる。油脂脂肪酸の割合は30モル%以下、特に5〜20モル%程度のものが好ましい。
ウレタン変性ポリエステル樹脂としては、上記の官能基を含有するかまたは含有しないポリエステル樹脂(または油脂脂肪酸変性物)、または上記ポリエステル樹脂(または油脂脂肪酸変性物)の製造の際に用いられる多塩基酸成分と多価アルコール成分を反応させて得られる低分子量のポリエステルプレポリマーを、ポリイソシアネート化合物と公知の方法で反応させて得られるものがあげられる。
ウレタン変性に使用し得るポリイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、2,4,6−トリイソシアナトトルエンなどがあげられる。これらのウレタン変性ポリエステル樹脂におけるウレタン変性量は、ウレタン変性ポリエステル樹脂の0.1〜30質量%のものが、乾燥性、硬度、密着性が良好な点から好ましい。
エポキシ変性ポリエステル樹脂としては、上記官能基を有するポリエステル樹脂の製造に使用する各成分から製造した官能基含有ポリエステル樹脂を用い、この官能基含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基とエポキシ基含有樹脂との反応生成物や、官能基含有ポリエステル樹脂中の水酸基とエポキシ樹脂中の水酸基とをポリイソシアネート化合物を介して結合した生成物といった、官能基含有ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂との付加、縮合、グラフトなどの反応による反応生成物をあげることができる。これらのエポキシ変性ポリエステル樹脂におけるエポキシ樹脂変性量は、エポキシ変性ポリエステル樹脂の0.1〜30質量%のものが、可撓性、密着性、衝撃性が良好な点から好ましい。
ポリエステル系樹脂(A)としては、数平均分子量が1000以上、さらには2000以上であるものが、塗膜強度、耐久性、耐水性、加工性が良好な点から好ましく、50000以下、さらには30000以下であるものが、分散性、溶剤溶解性、塗装粘度が良好な点から好ましい。
また、ガラス転移温度(Tg)としては、−40℃以上、さらには−20℃以上であるものが、乾燥性、硬度が良好な点から好ましく、100℃以下、さらには80℃以下であるものが、可撓性、加工性が良好な点から好ましい。
シリコーン変性ポリエステルポリオール樹脂は、たとえば水酸基をもったポリエステル樹脂とアルコキシシリル基、シラノール基を有するシリコーン中間体との縮合反応などで合成される。また、ポリエステルの原料になる多価アルコールおよび多塩基酸に、水酸基またはカルボキシル基を有する反応性シリコーンオリゴマーなどのシリコーン中間体を加えて、220〜280℃で縮合重合させても製造できる。シリコーン中間体としては、たとえば水酸基含有フェニル変性ジメチルシリコーン、アルコキシシリル基フェニル変性ジメチルシリコーンなどを使用することができる。
これらのシリコーン変性ポリエステルポリオール樹脂におけるシリコーン樹脂変性量は、シリコーン変性ポリエステルポリオール樹脂の0.1〜50質量%であることが、耐候性、可撓性、耐塩水性が良好な点から好ましい。
これらのうち、官能基として水酸基またはカルボキシル基を含有したポリエステル樹脂が塗膜硬化性が良好な点から好ましい。
水酸基含有ポリエステル樹脂は、得られる塗膜の加工性、硬度、硬化性及び耐ワキ性などのバランスの点から、水酸基価が40〜200mgKOH/g、特に50〜120mgKOH/gの範囲内であり、数平均分子量が1000〜30000、特に2000〜10000の範囲内であり、ガラス転移温度(Tg)が、−40℃〜100℃、特に−20〜80℃の範囲内であることが好ましい。
カルボキシル基含有ポリエステル樹脂は、得られる塗膜の加工性、硬度、硬化性及び耐ワキ性などのバランスの点から、酸価が2〜30mgKOH/g、特に5〜10mgKOH/gの範囲内であり、数平均分子量が1000〜30000、特に2000〜10000の範囲内であり、ガラス転移温度(Tg)が、−40℃〜100℃、特に−20〜80℃の範囲内であることが好ましい。
ポリエステル系樹脂(A)が硬化性の官能基を有する硬化性ポリエステル樹脂である場合、硬化剤(E)を併用して硬化させることが好ましい。硬化剤は硬化性官能基の種類に応じて公知の硬化剤から適宜選定すればよい。
たとえば硬化性官能基が水酸基である場合は、イソシアネート系硬化剤、アミノ樹脂系硬化剤が好ましく使用できる。
イソシアネート系硬化剤としては、たとえば2,4−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート、これらの三量体、これらのアダクト体やビュウレット体、これらの重合体で2個以上のイソシアネート基を有するもの、さらにブロック化されたイソシアネート類(ブロック化剤としてはたとえばフェノール、ε−カプロラクタム、メタノール、メチルエチルケトオキシム、マロン酸ジメチル、アセチルアセトンなど)などがあげられるが、これらに限定されるものではない。
アミノ樹脂系硬化剤としては、たとえば尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、グリコールウリル樹脂のほか、メラミンをメチロール化したメチロール化メラミン樹脂、メチロール化メラミンをメタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類でエーテル化したアルキルエーテル化メラミン樹脂などがあげられるが、これらに限定されるものではない。
これらの硬化剤(E)のうち、硬化時間を短くすることができる点から、アミノ樹脂系硬化剤が特に好ましい。
硬化剤(E)の配合量は、ポリエステル系樹脂(A)100質量部に対して、5〜150質量部、さらには10〜100質量部であることが、適正な硬化時間となり、また硬さと柔軟性のバランスが良好な点で好ましい。
また必要に応じて、さらに硬化触媒(F)を配合してもよい。硬化触媒(F)としては、硬化剤(E)などによって適切なものを選択すればよく、たとえばジブチル錫ジラウレート、オクチル錫などの有機スズ系触媒、有機チタネート系、アルミキレート系、チタニウムキレート系、ジルコニウムキレート系などの金属触媒;アミン系化合物;p−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などのスルホン酸化合物;スルホン酸化合物の酸の一部または全部がアミンで中和されているものなどが例示できる。
硬化触媒(F)の配合量は、ポリエステル系樹脂と硬化剤の合計量に対して0.001〜5質量%、さらには0.01〜1質量%が好ましい。
(B)式(I):
Figure 0005315063
で示されるフッ素含有率が5〜30質量%の含フッ素有機ケイ素化合物
1、R2、R3およびR4は同じかまたは異なり、いずれもヘテロ原子を有していてもよく、末端に重合性炭素−炭素二重結合を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基である。ただし、R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つはフッ素原子を含む。ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子などがあげられる。
具体的には、CH3、C25、CH3CH2CH2、(CH32CH、CH3(CH22CH2、CH3CH2CH2CH2CH(C25)CH2などの炭素数1〜20の非フッ素系アルキル基;CF3、C25、CF3CF2CH2、CF3(CF22CH2、CF3(CF23CH2CH2、CF3(CF24CH2CH2、CF3(CF25CH2CH2、CF3(CF27CH2CH2、CF3CHFCF2CH2、CF3CF(CHF2)CH2、CF3C=O、CF3CF2C=O、H(CF22CH2、H(CF24CH2、H(CF26CH2などの炭素数1〜20の含フッ素アルキル基;またはこれらの1種または2種以上が例示できる。
ただし、R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つはフッ素原子を含む基、たとえば含フッ素アルキル基、含フッ素アルコキシシリル基である。
nは1〜30の整数、好ましくは2〜20の整数である。
含フッ素有機ケイ素化合物(B)のフッ素含有率は5〜30質量%である。たとえば式(I)で示される含フッ素有機ケイ素化合物において、比較的フッ素含有率が高いR1=R2=R3=R4=CF3でn=1の化合物のフッ素含有率は62質量%であることから、本発明で使用する含フッ素有機ケイ素化合物は比較的フッ素含有率の低い化合物である。好ましいフッ素含有率は、表面濃縮性、加水分解性が良好な点から5質量%以上、さらには7質量%以上、特に10質量%以上であり、また、ポットライフの延長が良好な点から30質量%以下、さらには25質量%以下、特に20質量%以下である。
含フッ素有機ケイ素化合物(B)の具体例としては、たとえば式(I)において、各置換基がつぎのものが例示できるが、これらのみに限定されるものではない。
Figure 0005315063
n=2;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3またはCH3
n=5;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、C25またはCH3
n=5;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3CHFCF2CH2またはC25
n=8;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、C25CH2またはC25
n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、C25CH2またはCH3
n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3CHFCF2CH2またはCH3
n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3CHFCF2CH2またはC25
n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3CHFCF2CH2、C25CH2またはCH3
n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3(CF25CH2CH2またはCH3
n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、HCF2CF2CH2またはCH3
n=20;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3(CF25CH2CH2またはCH3
n=20;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3C=OまたはCH3
これらは単独でも、2種以上併用してもよい。併用する場合、含フッ素有機ケイ素化合物の非フッ素部分がCH3基の化合物とC25基の化合物との組合せ、フッ素含有量が高いものと低いものとの組合せ、分子量が高いものと低いものとの組合せ、含フッ素有機ケイ素化合物と非フッ素含有有機ケイ素化合物との組合せなどが、表面濃縮性、加水分解性、ポットライフ延長、コストが良好な点から好ましい。
含フッ素有機ケイ素化合物(B)の配合量は、ポリエステル系樹脂100質量部に対して、0.01〜40質量部、さらには0.2〜10質量部、特に0.5〜5質量部が、耐水性、透明性、耐薬品性、耐汚れしみ性、ポットライフ延長が良好な点から好ましい。
本発明においてはまた、含フッ素有機ケイ素化合物(B)の一部、好ましくは5〜95質量%を非フッ素有機ケイ素化合物(G)で置き換えてもよい。このように含フッ素有機ケイ素化合物(B)と非フッ素有機ケイ素化合物(G)を併用するとき、親水化度に優れ、汚れ付着防止性に優れ、さらに組成物全体のフッ素含有率を下げた塗料組成物を提供できる。
非フッ素有機ケイ素化合物(G)としては、たとえば式(II):
Figure 0005315063
(式中、R5、R6、R7およびR8は同じかまたは異なり、いずれもヘテロ原子を有していてもよく、末端に重合性炭素−炭素二重結合を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基;mは1〜30の整数)で示される非フッ素有機ケイ素化合物が例示できる。
ヘテロ原子としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子などがあげられ、mは好ましくは2〜20の整数である。
具体的には、CH3、C25、CH3CH2CH2、(CH32CH、CH3(CH22CH2、CH3CH2CH2CH2CH(C25)CH2などの炭素数1〜20のアルキル基の1種または2種以上が例示できる。
非フッ素有機ケイ素化合物(G)の好適な具体例としては、たとえば
m=2;R5、R6、R7およびR8が同じかまたは異なり、CH3またはC25
m=4;R5、R6、R7およびR8が同じかまたは異なり、CH3またはC25
m=8;R5、R6、R7およびR8が同じかまたは異なり、CH3またはC25
m=10;R5、R6、R7およびR8が同じかまたは異なり、CH3またはC25
m=20;R5、R6、R7およびR8が同じかまたは異なり、CH3またはC25
などがあげられる。
これらのうちm=10;R5、R6、R7およびR8がCH3が、親水化度が優れる点で好ましい。
非フッ素有機ケイ素化合物(G)で含フッ素有機ケイ素化合物(B)を置き換える場合、非フッ素有機ケイ素化合物(G)の割合は5〜95質量%が好ましく、さらには25質量%以上がポットライフ延長、コストが良好な点から好ましく、また加水分解性、表面濃縮性が良好な点から75質量%以下、特に50質量%以下が好ましい。
含フッ素有機ケイ素化合物(B)と非フッ素有機ケイ素化合物(G)との合計量は、上記した含フッ素有機ケイ素化合物(B)の配合量と同じである。
含フッ素有機ケイ素化合物(B)と非フッ素有機ケイ素化合物(G)の組合せとしては、特に限定されないが、親水化度が優れ、ポットライフ延長が良好な点から、つぎの組合せが好ましい。
組合せ1
(B):n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3CHFCF2CH2またはCH3
(G):m=10;R5、R6、R7およびR8がCH3
(G)の置換量:25〜50質量%
組合せ2
(B):n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、CF3CHFCF2CH2またはCH3
(G):m=4;R5、R6、R7およびR8がC25
(G)の置換量:25〜50質量%
組合せ3
(B):n=10;R1、R2、R3およびR4が同じかまたは異なり、C25CH2またはCH3
(G):m=10;R5、R6、R7およびR8がCH3
(G)の置換量:25〜50質量%
(C)水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物
水酸基含有脂肪族炭化水素化合物(C1)は、炭素原子に結合している水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい、水酸基を有する炭素数1〜10の脂肪族炭化水素化合物の1種または2種以上である。
具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノールなどの1価の非フッ素系アルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール(重合度3〜100)などの2価の非フッ素系アルコール類;グリセリンなどの3価以上の非フッ素系アルコール類;CF3CH2OH、F(CF22CF2OH、H(CF22CH2OH、CF3CHFCF2CH2OH、H(CF23CH2OH、H(CF24CH2OHなどの1価の含フッ素アルコール類;HOCH2CF2CF2CF2CF2CH2OHなどの2価の含フッ素アルコール類などの1種または2種以上があげられる。これらのうち、相溶性、ポットライフ延長、塗膜外観、揮発性が良好な点から、非フッ素系の1価のアルコール類、特にブタノール、イソプロパノール、オクタノールが好ましい。また、非フッ素系の1価のアルコール同士を組み合わせてもよいし、フッ素系の1価のアルコール同士を組み合わせてもよいし、また、非フッ素系の1価のアルコールとフッ素系の1価のアルコールとを組み合わせてもよい。
アルコキシ化合物(C2)は、炭素原子に結合している水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい、炭素数2〜10のアルコキシ化合物の1種または2種以上である。
具体的には、トリエトキシメタン、オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチル、B(OC253、PO(OC253などの1価の非フッ素系アルコキシ化合物などの1種または2種以上があげられる。これらのうち、非フッ素系アルコキシ化合物、特にトリエトキシメタン、オルト酢酸エチルが好ましい。
水酸基含有脂肪族炭化水素化合物(C1)とアルコキシ化合物(C2)はそれぞれ単独でも、2種以上併用してもよい。併用する場合、ブタノールとオルトギ酸エチルとの組合せ、1価の含フッ素アルコールとオルトギ酸エチルとの組合せなどが、ポットライフ延長、相溶性が良好な点から好ましい。
これらの(C)成分としては、有機溶剤への溶解性に優れる点からフッ素原子を含まない方が好ましく、さらにポットライフの延長効果が良好な点から、非フッ素系アルコール類または非フッ素系アルコキシ化合物が好ましい。
水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)の配合量は、ポリエステル系樹脂(A)100質量部に対して、0.01〜500質量部、さらには0.1〜200質量部が、ポットライフ延長、硬化性、揮発性、塗膜外観、相溶性が良好な点から好ましい。
(D)有機溶剤(ただし、前記水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)以外)
本発明における有機溶剤としては、たとえば炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、アミド系溶剤、スルホン酸エステル系溶剤などが使用できる。以下に、好ましい具体例を示すが、これらのみに限定されるものではない。
炭化水素系溶剤としては、たとえばキシレン、トルエン、ソルベントナフサ100、ソルベントナフサ150、ミネラルスピリット、オクタン、石油系炭化水素溶剤などがあげられ、特に相溶性、揮発性、塗膜外観が良好な点からトルエン、キシレン、ソルベントナフサ系が好ましい。
ケトン系溶剤としては、たとえばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどがあげられ、特に相溶性、揮発性、塗膜外観が良好な点からメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンが好ましい。
エステル系溶剤としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、アジピン酸ジエチル、コハク酸ジエチル、フマル酸ジエチルなどがあげられ、特に相溶性、揮発性、塗膜外観が良好な点から酢酸ブチル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテルが好ましい。
エーテル系溶剤としては、たとえばジエチルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどがあげられ、特に、相溶性、揮発性、塗膜外観が良好な点から、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
アミド系溶剤としては、たとえばN,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミドなどがあげられる。
スルホン酸エステル系溶剤としては、たとえばジメチルスルホキシドなどがあげられる。
これらの溶剤は単独で使用してもよいし、2種以上混合して使用してもよい。
有機溶剤(D)としては、樹脂の溶解性に優れ、また安価な点から炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、またはこれらの混合溶剤が好ましい。
有機溶剤(D)は、塗料組成物が均一に溶解、分散するために使用し、塗装したときに均一な塗膜を形成できる量とするのが好ましい。具体的には、たとえば塗料組成物の固形分濃度を0.1〜90質量%とする量が好ましい。
本発明の塗料組成物には、上記の各成分のほか、塗料の分野で通常添加される各種添加剤を本発明の目的が損なわれない範囲で添加してもよい。そうした添加剤としては、たとえば顔料、色素、充填剤、顔料分散剤、消泡剤、レべリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増粘剤、つや消し剤、防カビ剤、皮張り防止剤、難燃剤、帯電防止剤、防錆剤、シランカップリング剤などがあげられる。
本発明の塗料組成物の調製法は特に限定されず、各成分を任意の順序で混合し攪拌すればよい。
本発明の塗料組成物を塗装する方法としては、たとえばスプレー、ローラー、カーテンフロー、刷毛、ロール、グラビア、ディップ、バーコートなどの通常の方法がそのまま採用できる。
被塗装物(基材)としては、ステンレススチール、鋼板、アルミニウム、銅などの金属基材;コンクリート、モルタルなどのセメント系基材;ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ABS樹脂などのプラスチック系基材などがあげられ、またそれぞれの基材に表面処理や塗装が施されたものがあげられる。特に、PCM用の塗料の基材としては鋼板、アルミニウムを基材とするものが有用である。
つぎに本発明の塗料組成物を実施例、比較例に基づいて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、以下の例において、「部」は質量部、「%」は質量%を示す。
本明細書で使用した測定方法はつぎのとおりである。
(NMR分析)
NMR測定装置:BRUKER社製
1H−NMR測定条件:300MHz(テトラメチルシラン=0ppm)
19F−NMR測定条件:282MHz(トリクロロフルオロメタン=0ppm)
13C−NMR測定条件:400MHz(テトラメチルシラン=0ppm)
(元素分析)
測定装置:ジェイサイエンス(株)製のCHN CORDERとオリオリサーチ(株)製のイオナライザー901
(水酸基価および酸価)
NMR分析法および元素分析法で求めた組成より計算する。
(数平均分子量)
測定装置:東ソー(株)製のGPC(型式HLC−8020)
測定条件:カラムとしてTSKgel:GMHXLを3本、G2500HXLを1本、GRCXL−Lを1本使用する。溶離液としてはテトラヒドロフランを使用し、分子量の標準サンプルとしては分子量既知のポリスチレンを使用する。
(フッ素含有率)
フラスコ燃焼法で燃やし灰にした後にフッ素イオンメーターで測定し、燃焼量から計算により算出する。
合成例1(樹脂1の合成)
加熱装置、撹拌機、還流装置、水分離器、精留塔、温度計などを備えた通常のポリエステル樹脂製造装置を用いた。重合反応槽に、
トリメチロールプロパン 11.14部
ネオペンチルグリコール 38.05部
無水フタル酸 41.38部
アジピン酸 24.16部
を仕込み加熱した。原料が融解後、撹拌を開始し、反応温度を230℃まで昇温させ、230℃に2時間保持した。生成する縮合水は精留塔を通じて系外へ留去した。ついで反応槽にソルベントナフサを6部添加し、溶剤縮合法に切り替えて反応を続け、酸価が2mgKOH/gに達した時点で反応を終了し冷却した。冷却後、ソルベントナフサ100を56部加えて固形分含量65%のポリエステル樹脂1の溶液を得た。得られた樹脂1の水酸基価は58mgKOH/g、数平均分子量は約2800であった。
合成例2(樹脂2の合成)
仕込み組成をつぎのものに変更したほかは合成例1と同様にして、固形分含量75%のポリエステル樹脂2の溶液を得た。
トリメチロールプロパン 9.14部
ネオペンチルグリコール 38.05部
イソフタル酸 43.38部
アジピン酸 24.16部
得られた樹脂2の水酸基価は66mgKOH/g、数平均分子量は約2500であった。
合成例3
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した200mlの4つ口フラスコに2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブタノール(ダイキン工業株式会社製。以下、「6FB」という)71g(0.38mol)、イオン交換水0.64g(0.04mol)、35%塩酸0.29gを入れ、攪拌しながらMKCシリケートMS56(三菱化学(株)製のメチルシリケート。平均10量体)147gを投入した。1時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびメタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体174gを得た。得られた反応生成物(以下「FS11」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/メトキシ基=0.11(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は16.1質量%である。
合成例4
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した5000mlの4つ口フラスコに6FB2013g(11.06mol)、イオン交換水9.03g(0.50mol)、35%塩酸8.22gを入れ、攪拌しながらMKCシリケートMS56を2083g投入した。3時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびメタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体3032gを得た。得られた反応生成物(以下「FS27」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/メトキシ基=0.27(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は27.1質量%である。
合成例5
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した300mlの4つ口フラスコに6FB96.8g(0.53mol)、イオン交換水3.68g(0.20mol)、トリフルオロメタンスルホン酸0.18gを入れ、攪拌しながらシリケート40(多摩化学(株)製、エチルシリケート。平均4量体)を250g投入した。1時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびエタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体246gを得た。得られた反応生成物(以下「FS11Et」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/エトキシ基=0.11(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は12.7質量%である。
合成例6
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した300mlの4つ口フラスコに6FB160g(0.88mol)、イオン交換水2.94g(0.16mol)、トリフルオロメタンスルホン酸0.18gを入れ、攪拌しながらシリケート40を200g投入した。1時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびエタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体235gを得た。得られた反応生成物(以下「FS28Et」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/エトキシ基=0.28(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は24.7質量%である。
合成例7
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した200mlの4つ口フラスコに6FB142g(0.78mol)、イオン交換水0.64g(0.04mol)、35%塩酸0.29gを入れ、攪拌しながらMKCシリケートMS56を147g投入した。3時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびメタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体174gを得た。得られた反応生成物(以下「FS19」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/メトキシ基=0.19(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は22.7質量%である。
合成例8
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した5000mlの4つ口フラスコに6FB2209g(12.14mol)、イオン交換水8.03g(0.45mol)、35%塩酸7.30gを入れ、攪拌しながらMKCシリケートMS56を1429g投入した。3時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびメタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体2307gを得た。得られた反応生成物(以下「FS39」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/メトキシ基=0.39(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は31.8質量%である。
合成例9
攪拌装置、温度計、滴下ロートを装備した5000mlの4つ口フラスコに6FB3372g(18.53mol)、イオン交換水8.03g(0.63mol)、35%塩酸10.27gを入れ、攪拌しながらMKCシリケートMS56を1750g投入した。3時間還流させたのち、低沸分を留去した。留出がなくなったところで、冷却しアンモニアガスを吹き込んで中和した。中和完了後、減圧下で残存している6FBおよびメタノールを除去した。冷却後、反応液をろ過して、無色透明液体3000gを得た。得られた反応生成物(以下「FS50」という)を、13C−NMRにより分析したところ、パーフルオロ基/メトキシ基=0.50(モル比)であることが確認された。また、このもののフッ素含有率は34.6質量%である。
実施例1
含フッ素有機ケイ素化合物(B)の効果を調べるために、つぎの配合の塗料組成物を調製した。なお、成分(B)についてのみ、配合量を表1に示す量で変量した。
(配合)
ポリエステル樹脂1 43部
硬化剤(サイメル303(日本サイテック(株)製のメラミン樹脂)) 7部
硬化触媒(キャタリスト602(日本サイテック(株)製の酸触媒) 0.2部
有機溶剤(ソルベントナフサ100とシクロヘキサノンの2:1の混合溶剤)49.8部
含フッ素有機ケイ素化合物(B) 変量(表1)
成分(C)(ブタノール) 10部
また、(B)成分のMKCシリケートMS56は非フッ素系ケイ素化合物であり、三菱化学(株)製のメチルシリケートの平均10量体である。
これらの各成分を攪拌混合して均一な塗料組成物を調製した。調製してから5分後にNo.30のバーコータで後述の基材1に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。
この塗板について塗膜親水化度(120時間浸漬)、実曝露汚れ性、光沢測定および油性インク汚染試験を以下の方法に従って行った。結果を表1に示す。
また、この塗料組成物を後述の基材2に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。この塗板について鉛筆硬度、耐水試験、耐薬品試験を以下の方法に従って行った。結果を表1に示す。
さらにまた、この塗料組成物を後述の基材3に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。この塗板について乾燥しヘイズを以下の方法に従って測定した。結果を表1に示す。
(基材)
基材1:アルミニウム板(JS H4000A−1050P AM712:厚さ0.5mm)をフッ素樹脂白塗料で被覆したもの。
(フッ素樹脂白塗料は、テトラフルオロエチレン(TFE)系硬化性フッ素樹脂溶液(ダイキン工業(株)製のゼッフルGK570(商品名))462g、酸化チタン(テイカ(株)製のJR805(商品名))250g、酢酸ブチル238gにガラスビーズを950g入れ、卓上サンドミル(三枚羽式)により1500rpmで1時間攪拌分散して得られた塗料。基材1は、この白塗料100gに硬化剤(住友バイエルウレタン(株)製のスミジュールN3300(商品名))を6.5g、溶剤として酢酸ブチル100gを混合し、塗装・乾燥(80℃3時間)して得た。)
基材2:アルミニウム板(JS H4000A−1050P AM712:厚さ0.5mm)
基材3:ガラス板(厚さ2mm)
(塗膜親水化度)
塗板をイオン交換水に25℃で浸漬し、取り出し21℃65%湿度の部屋に1時間放置後接触角を接触角計(協和化学(株)製のCA−DT・A型)で測定する。基材1を使用する。
(実曝露汚れ性)
大阪の工場地帯の4階建ての屋社の屋上で南に向かい、水平より30°の傾斜の曝露台に試験板を取り付け曝露試験を行う。3ヵ月間曝露し、試験板の色差の明度(L*値)を測定し、試験前後の差(−△L*)で評価する。基材1を使用する。
(鉛筆硬度)
JIS K 5600に準じて行う。基材2を使用する。
(光沢)
JIS K 5600に準じて行う。基材1を使用する。
(油性インキ汚染試験)
赤色インクのフェルトペン(マジック(株)製マジック)により塗膜の10mm×10mmの面積を塗りつぶし、25℃で24時間放置した後にエタノールでふき取り、赤インクの残存状態を色差計にて試験前後の色差ΔEを測定する。基材1を使用する。
(耐水試験)
60℃の温水に14日間浸漬し取り出し後外観を目視で確認し、つぎの判定基準で判定し、評価する。基材2を使用する。
判定基準
3点:異常なし
2点:曇りがある
1点:曇りが顕著にある
(耐薬品試験)
1.耐アルカリ試験
40%のNaOH水溶液を塗膜に載せ、3時間静置し、水洗後塗膜の状態を確認する。基材2を使用する。
2.耐酸試験
40%のHCl水溶液を塗膜に載せ、3時間静置し、水洗後塗膜の状態を確認する。基材2を使用する。
判定はつぎの判定基準に従う。
判定基準
3点:異常なし
2点:多少の変色または膨れがある
1点:著しく変色または膨れがある
(ヘイズ)
(株)東洋精機製作所製のヘイズガードIIを使用し、ASTM D1003に基づいて測定する。単位は%である。基材3を使用する。
表1中の成分(B)および成分(C)は、樹脂100質量部に対する量を示す(なお、表2〜6についても同様)。
Figure 0005315063
表1から、ケイ素化合物はフッ素化されていないものに比べフッ素化されたものは表面親水化しやすく接触角が同じ添加量でも大きく低下すること、フッ素化されていないものに比べフッ素化されたものは実曝汚れ性が同じ添加量でも優れること、ケイ素化合物の添加量を増加させると塗膜の耐水性、光沢、ヘイズ、油性インキ汚染性、耐アルカリ性が低下することから、少量で実曝汚れの効果の出る含フッ素ケイ素化合物が塗膜の物性を維持するために有効であることが分かる。
実施例2
実施例1の処方において、含フッ素有機ケイ素化合物(B)の種類および成分(C)の種類を表2に示すとおりに変更したほかは実施例1と同様にして塗料組成物を調製した。ついで、それぞれ調製した塗料組成物を、いずれも調製後、5分間(0時間)、2時間、4時間、8時間、24時間および168時間(7日)放置した後、実施例1と同様にして基材1に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。この塗板について、塗膜親水化度(40時間浸漬)および実曝露汚れ性を実施例1と同様にして調べた。
結果を表2に示す。
なお、Et40は、シリケート40(多摩化学(株)製、エチルシリケート。平均4量体)である。
Figure 0005315063
表2から、ブタノール、オクタノール、オルトギ酸エチルを添加したものは添加していないものに比べ、含フッ素ケイ素化合物を混合後、塗装までの時間(ポットライフ)が長くなっても、表面親水化、実曝汚れ性が維持されることが分かる。
実施例3
実施例1の処方において、ポリエステル樹脂の種類および含フッ素有機ケイ素化合物(B)の種類を表3に示すとおりに変更したほかは実施例1と同様にして塗料組成物を調製した。これらの塗料組成物を調製後5分間放置した後、実施例1と同様にして基材1に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。この塗板について塗膜親水化度(40時間浸漬)および実曝露汚れ性(3ヵ月間曝露)を実施例1と同様にして調べた。
樹脂3は、テトラフルオロエチレン(TFE)系硬化性フッ素樹脂溶液(ダイキン工業(株)製のゼッフルGK570(商品名)。固形分65質量%、溶剤:酢酸ブチル、水酸基価60mgKOH/g、酸価3mgKOH/g。数平均分子量12000)である。
結果を表3に示す。
Figure 0005315063
表3から、含フッ素ケイ素化合物の添加の表面親水化、実曝汚れ性の効果はフッ素樹脂に添加するよりもポリエステル樹脂に添加するほうが効果的であることが分かる。
実施例4
実施例1の処方において、含フッ素有機ケイ素化合物(B)の種類および成分(C)の種類を表4に示すとおりに変更したほかは実施例1と同様にして塗料組成物を調製した。これらの塗料組成物を調製後、5分間(0時間)、8時間放置した後に実施例1と同様にして基材1に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。これらの塗板について、塗膜親水化度および実曝露汚れ性を実施例1と同様にして調べた。実曝汚れ性試験は29日間、表面親水化度は水に60時間浸漬し測定した。
Figure 0005315063
表4から、ブタノールを配合したものは8時間放置後の表面親水化、実曝汚れ性に優れる。また、添加量については、塗料に対し10質量%および20質量%で大きな差はない。
実施例5
実施例1の処方において、含フッ素有機ケイ素化合物(B)の種類および成分(C)の種類を表5に示すとおりに変更したほかは実施例1と同様にして塗料組成物を調製した。これらの塗料組成物を調製後、5分間(0時間)、8時間放置した後に実施例1と同様にして基材1に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。これらの塗板について、塗膜親水化度(60時間浸漬)および実曝露汚れ性(33日間曝露)を実施例1と同様にして調べ、さらに塗膜外観についてつぎの方法で調べた。
結果を表5に示す。
(塗膜外観)
各塗料をガラス板にNo.30のバーコータで塗装し、自然乾燥させ、塗装直後(初期)、8時間後および48時間後の塗膜の状態を目視で観察する。
評価は、つぎの基準とする。
○:つやおよびブツの発生なし。
△:つやが低下し、少数のブツが発生している。
×:つやが低下し、多数のブツが発生している。
Figure 0005315063
表5から、成分(B)のフッ素含有率の増加とともに、親水化度は塗料調製後の放置時間が経過するほど低下することがわかる(接触角が増加する)。成分(C)(ブタノール)を配合することにより、親水化の持続性がさらに向上している。
実施例6
実施例1の処方において、含フッ素有機ケイ素化合物(B)の種類および成分(C)の種類を表6に示すとおりに変更したほかは実施例1と同様にして塗料組成物を調製した。これらの塗料組成物を調製後、5分間(0時間)放置した後に実施例1と同様にして基材1に塗装し、230℃の乾燥機で3分間乾燥し、塗板を作製した。これらの塗板について、塗膜親水化度および実曝露汚れ性を実施例1と同様にして調べた。実曝汚れ性試験は29日間、表面親水化度は水に60時間浸漬し測定した。
Figure 0005315063
表6から、含フッ素有機ケイ素化合物に有機ケイ素化合物を混合したものを成分Bとしても親水化度、実曝汚れ性は含フッ素有機ケイ素化合物のみのものと同等に親水化され、耐汚染付着性が発揮され、有機ケイ素化合物単独のものより親水化、耐汚染付着性で優位性があることを確認した。含フッ素ケイ素化合物の50質量%まで有機ケイ素化合物で置き換えても、充分な親水性と耐汚染付着性が得られる。
本発明の塗料組成物によれば、屋外汚れ、雨筋汚れの付着を防止する作用に優れ、またポットライフの延長ができるポリエステル塗料組成物を提供することができる。
より具体的には、つぎの効果が奏される。
有機ケイ素化合物(B)がフッ素で変性されているので塗膜表面に移行しやすく、初期から親水性を発揮し、そのため初期から耐汚染付着性を発揮することができる。
有機ケイ素化合物(B)の添加量を少なくしても優れた耐汚染付着性が発揮されるため、塗膜自体の透明性、耐水性、耐薬品性、耐候性、加工性を低下させることがない。
水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)が存在することにより塗料を調製したのちのポットライフが延長されるため、塗装に時間的な余裕をもって対応できる。
ただし、これらの効果に限らず、実施例等で示す効果も奏される。

Claims (8)

  1. (A)ポリエステル系樹脂、
    (B)式(I):
    Figure 0005315063
    (式中、R、R、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれもヘテロ原子を有していてもよく、末端に重合性炭素−炭素二重結合を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基;nは1〜30の整数;ただし、R、R、RおよびRの少なくとも1つはフッ素原子を含む)で示されるフッ素含有率が5〜30質量%の1種または2種以上の含フッ素有機ケイ素化合物、
    (C)水酸基を有する炭素数1〜10の脂肪族炭化水素化合物の1種または2種以上、および/または、炭素数2〜10のアルコキシ化合物の1種または2種以上、および
    (D)該水酸基含有脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)以外の有機溶剤
    を含み、
    前記水酸基含有脂肪族炭化水素化合物は、イソプロパノール、ブタノール及びオクタノールからなる群より選択される少なくとも1種の1価の非フッ素系アルコールであり、
    前記アルコキシ化合物は、トリエトキシメタン、オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル及びオルト酢酸エチルからなる群より選択される少なくとも1種の1価の非フッ素系アルコキシ化合物であり、
    前記有機溶剤は、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アミド系溶剤及びスルホン酸エステル系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種である塗料組成物。
  2. 含フッ素有機ケイ素化合物(B)のフッ素含有率が7〜20質量%である請求の範囲第1項記載の塗料組成物。
  3. 含フッ素有機ケイ素化合物(B)の5〜95質量%が非フッ素有機ケイ素化合物(G)で置き換えられている請求の範囲第1項または第2項記載の塗料組成物。
  4. 有機溶剤(D)が、炭化水素系溶剤および/またはケトン系溶剤である請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の塗料組成物。
  5. ポリエステル系樹脂(A)100質量部に対して、含フッ素有機ケイ素化合物(B)を0.01〜40質量部、脂肪族炭化水素化合物および/またはアルコキシ化合物(C)を0.01〜500質量部含み、有機溶剤(D)が固形分濃度を0.1〜90質量%とする量である請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の塗料組成物。
  6. ポリエステル系樹脂(A)が官能基を有するポリエステル樹脂であり、さらに硬化剤(E)を含む請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の塗料組成物。
  7. ポリエステル系樹脂(A)が水酸基を有するポリエステル樹脂であり、さらに硬化剤(E)がアミノ樹脂系硬化剤である請求の範囲第6項記載の塗料組成物。
  8. ポリエステル系樹脂(A)100質量部に対して硬化剤(E)を5〜150質量部含む請求の範囲第6項または第7項記載の塗料組成物。
JP2008555032A 2007-01-23 2008-01-18 塗料組成物 Active JP5315063B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008555032A JP5315063B2 (ja) 2007-01-23 2008-01-18 塗料組成物

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007013108 2007-01-23
JP2007013108 2007-01-23
JP2008555032A JP5315063B2 (ja) 2007-01-23 2008-01-18 塗料組成物
PCT/JP2008/050585 WO2008090812A1 (ja) 2007-01-23 2008-01-18 塗料組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008090812A1 JPWO2008090812A1 (ja) 2010-05-20
JP5315063B2 true JP5315063B2 (ja) 2013-10-16

Family

ID=39644388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008555032A Active JP5315063B2 (ja) 2007-01-23 2008-01-18 塗料組成物

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9175177B2 (ja)
EP (1) EP2112208B1 (ja)
JP (1) JP5315063B2 (ja)
KR (1) KR101035460B1 (ja)
CN (1) CN101583679B (ja)
AU (1) AU2008208419B2 (ja)
MY (1) MY146967A (ja)
NZ (1) NZ578371A (ja)
TW (1) TWI408186B (ja)
WO (1) WO2008090812A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0817578D0 (en) * 2008-09-25 2008-11-05 3M Innovative Properties Co Method for treating wheel rims and composition for use therein
CN102040885B (zh) * 2009-10-15 2013-08-21 比亚迪股份有限公司 一种油墨组合物及其制备方法和一种不锈钢工件
CN102971388B (zh) * 2010-06-28 2016-01-06 关西涂料株式会社 耐久性优异的耐污涂料组合物
CN102702937A (zh) * 2012-06-12 2012-10-03 天长市巨龙车船涂料有限公司 涂料组合物
JP6061527B2 (ja) * 2012-07-13 2017-01-18 東京応化工業株式会社 非水系洗浄剤及びケイ素基板のエッチング加工方法
SG11201504960QA (en) * 2013-01-04 2015-07-30 Akzo Nobel Coatings Int Bv Polyester silicates
CN103351777B (zh) * 2013-06-18 2016-04-06 上海本朴科技发展有限公司 纳米防污防指纹的涂层组合物及其制备方法
CN103450444B (zh) * 2013-08-22 2015-09-02 江苏科技大学 一种氟硅双重改性水性聚氨酯乳液及其制备方法
CN104629594A (zh) * 2015-02-05 2015-05-20 南通市海王电气有限公司 变压器用浸渍漆
CN104610858B (zh) * 2015-02-05 2016-09-07 南通市海王电气有限公司 干式电力变压器
JP6369867B2 (ja) * 2015-02-10 2018-08-08 関西ペイント株式会社 塗料組成物
BR112018015388B1 (pt) 2016-01-27 2022-12-27 Momentive Performance Materials, Inc Composição de revestimento elastomérica, revestimentos arquitetural e anti-sujeira e/ou anti-mancha e/ou antiincrustação de camada única compreendendo dita composição e método para prepará-la
JP2018065946A (ja) * 2016-10-20 2018-04-26 キヤノン株式会社 コーティング用材料およびその製造方法
CN106854402A (zh) * 2016-12-12 2017-06-16 钦州学院 一种涂料组合物及其制备方法
CN110551287A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 广东华润涂料有限公司 含氟烃(氧)基官能化的硅基树脂及其制备方法
KR20240085254A (ko) 2022-12-07 2024-06-17 주식회사 코멕 불소이미드에스테르를 포함하는 도료조성물 및 이를 이용한 자동차용 피스톤

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996026254A1 (fr) * 1995-02-20 1996-08-29 Daikin Industries, Ltd. Agent antifouling et composition de revetement non aqueuse contenant cet agent
JPH11217540A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Daikin Ind Ltd 塗料用組成物
WO2001060923A1 (fr) * 2000-02-21 2001-08-23 Daikin Industries, Ltd. Composition de resine permettant d'empecher la fixation d'organismes aquatiques ou de substances physiologiques
WO2004067658A1 (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Daikin Industries, Ltd. 塗料組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3591845B2 (ja) 1991-02-28 2004-11-24 旭硝子株式会社 塗料組成物
GB2277095B (en) 1992-09-24 1997-04-16 Kansai Paint Co Ltd Topcoating composition and film-forming process by use of the same
JPH0782520A (ja) 1993-09-10 1995-03-28 Asahi Glass Co Ltd 被覆組成物
JPH11333992A (ja) 1998-05-25 1999-12-07 Daikin Ind Ltd 耐汚染付着性の良好な内外装用の構築材
FI111216B (fi) * 1999-07-08 2003-06-30 Instrumentarium Oy Järjestelmä EKG-monitorointia varten
JP2001151970A (ja) 1999-09-13 2001-06-05 Daikin Ind Ltd 低温造膜性フッ素樹脂組成物
US6486239B2 (en) * 1999-12-31 2002-11-26 Kumgang Korea Chemical Co., Ltd. Polyester based coating composition for anti-stain PCM outside panel
CN1279126C (zh) * 2003-06-12 2006-10-11 仁宝电脑工业股份有限公司 防污涂料组成物及形成该组成物涂层的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996026254A1 (fr) * 1995-02-20 1996-08-29 Daikin Industries, Ltd. Agent antifouling et composition de revetement non aqueuse contenant cet agent
JPH11217540A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Daikin Ind Ltd 塗料用組成物
WO2001060923A1 (fr) * 2000-02-21 2001-08-23 Daikin Industries, Ltd. Composition de resine permettant d'empecher la fixation d'organismes aquatiques ou de substances physiologiques
WO2004067658A1 (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Daikin Industries, Ltd. 塗料組成物

Also Published As

Publication number Publication date
AU2008208419A1 (en) 2008-07-31
MY146967A (en) 2012-10-15
JPWO2008090812A1 (ja) 2010-05-20
US20100168304A1 (en) 2010-07-01
AU2008208419B2 (en) 2012-02-02
CN101583679B (zh) 2012-09-26
TW200846426A (en) 2008-12-01
TWI408186B (zh) 2013-09-11
KR101035460B1 (ko) 2011-05-18
EP2112208B1 (en) 2014-03-12
EP2112208A4 (en) 2011-02-23
EP2112208A1 (en) 2009-10-28
CN101583679A (zh) 2009-11-18
NZ578371A (en) 2012-04-27
US9175177B2 (en) 2015-11-03
WO2008090812A1 (ja) 2008-07-31
KR20090086603A (ko) 2009-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5315063B2 (ja) 塗料組成物
JP5074056B2 (ja) 上塗塗料組成物
JP5074055B2 (ja) 上塗塗料組成物
WO1998022547A1 (fr) Composition de revetement non salissant
EP1086974A1 (en) Addition-crosslinkable epoxy-functional organopolysiloxane polymer and coating composition
US20110178238A1 (en) Inorganically modified polyester binder preparation, process for production and use thereof
JPH1045867A (ja) 熱硬化性樹脂組成物
KR102341582B1 (ko) 에폭시 도료 조성물
WO2012036183A1 (ja) 耐久性に優れた耐汚染塗料組成物
JPH10259354A (ja) 耐久性に優れる弾性非汚染塗料組成物
JP4416011B2 (ja) ちぢみ模様塗料用樹脂組成物
JP2016194052A (ja) 架橋ポリウレタンを調製するための周囲温度硬化性のイソシアネート不含組成物
JP4192285B2 (ja) 塗料用組成物
WO2000034291A1 (fr) Compose organometallique fluore
JPH1067945A (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JPH10237364A (ja) 親水性塗膜形成性塗料用組成物
JP4073139B2 (ja) 塗料組成物
JPH06248237A (ja) 上塗り塗料用組成物から得られる硬化物
KR102602457B1 (ko) 도료 조성물
JP7528887B2 (ja) 塗料組成物、被覆物品および硬化膜の形成方法
JP2001192621A (ja) 塗料組成物
JP2001011386A (ja) 低汚染性上塗り塗料組成物
JP2002235035A (ja) 塗料組成物
JP2001302875A (ja) 硬化性樹脂組成物
JP4347580B2 (ja) 塗料用添加剤およびこれを含む塗料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100715

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120305

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120816

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20120816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130424

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130528

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5315063

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350