JP5479402B2 - 補修用水性下塗り塗料組成物および補修方法 - Google Patents
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Description
アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)、
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)、および
アミノ基含有シランカップリング剤(C)、
を含む、補修用水性下塗り塗料組成物であって、
このグリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して20〜65質量部であり、
このアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して2〜15質量部であり、かつ
このグリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量の総量が、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して22〜70質量部である、
補修用水性下塗り塗料組成物、を提供するものであり、これにより上記課題が解決される。
で示される化合物であるのがより好ましい。
上記グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量の質量比が(B)/(C)=5〜15の範囲内であるのがより好ましい。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物を用いることによって、無機塗料組成物、無機−有機複合塗料組成物、フッ素塗料組成物、アクリルシリコーン塗料組成物および低汚染性塗料組成物等を塗装して形成された様々な機能性塗膜を最表面に有する基材に対しても、良好な付着性を有する補修塗膜を設けることができる。そのため、本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、種々の機能を有する様々な外装用建材の補修における下塗り塗料として、好適に用いることができる。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)、およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)を含む。なお本明細書における補修用水性下塗り塗料組成物とは、被塗物上に既に形成された塗膜の上に塗料組成物を塗装して塗膜を形成する際に下塗りとして用いられる、水性下塗り塗料組成物を意味する。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、樹脂エマルション(A)を含む。そしてこの樹脂エマルション(A)として、アニオン性樹脂エマルションまたはカチオン性樹脂エマルションを用いることができる。
(R5)nSi(OR6)4-n (2)
[式中、R5は、2個存在するときは同一または異なり、炭素数1〜8の1価の有機基を示す。R6は、同一または異なり、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜6のアシル基を示す。nは0〜2の整数である。]
で表される。
最終的に得られる塗料組成物に含まれる揮発性有機化合物(VOC)を低減することが望まれる場合は、無機系の塩基や酸であることが好ましい。また、臭気の弱いものであれば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の無機塩基や塩酸、硝酸等の無機酸および乳酸等の有機酸等を挙げることができる。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)を含む。そしてこのグリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して20〜65質量部であることを条件とする。グリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量が20質量部未満である場合は、フッ素系塗料および親水性コーティングの組み合わせの塗膜上に塗装する場合における塗膜付着性が低下することとなる。また、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量が65質量部を超える場合は、補修用下塗り塗料組成物を塗装した後に上塗り塗料組成物を塗装して乾燥させる際に、クラックが発生する不具合がある。
で示される化合物であるのが好ましい。
3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
などが挙げられる。これらの市販品としては、KBM403、KBE402、KBE403(何れも信越シリコーン社製)等を挙げることができる。グリシジル基含有シランカップリング剤(B)として、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランまたは3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを用いるのがより好ましい。これらを用いることによって、より優れた塗膜密着性を得ることができるという利点がある。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、アミノ基含有シランカップリング剤(C)を含む。このアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して2〜15質量部であることを条件とする。アミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量が2質量部未満である場合は、無機系塗料および光触媒コーティングの組み合わせの塗膜上に塗装する場合における塗膜付着性が低下することとなる。また、アミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量が15質量部を超える場合は、補修用下塗り塗料組成物を塗装した後に上塗り塗料組成物を塗装して乾燥させる際に、クラックが発生する不具合がある。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、上記成分(A)〜(C)に加えて、必要に応じた添加剤などの他の成分を加えてもよい。用いることができる他の成分として、例えば、顔料、造膜助剤、粘性調整剤、表面調整剤、防腐剤、防かび剤、防藻剤、消泡剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、pH調整剤などが挙げられる。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)、アミノ基含有シランカップリング剤(C)、そして必要に応じた他の成分を、通常用いられる方法で混合することによって調製することができる。
本発明の補修用水性下塗り塗料組成物を用いることによって、種々の塗膜を有する被塗物の補修塗装を容易に行うことが可能となる。ここで、補修とは、例えば、塗膜が経年劣化したり、何らかの理由で塗膜欠陥が生じた場合に、その塗膜全体またはその一部に対して塗り重ねすることを意味する。本発明の補修用水性下塗り塗料組成物を塗装する被塗物として、例えば、各種基材であって、基材の最表面に、無機塗料組成物、無機−有機複合塗料組成物、フッ素塗料組成物、アクリルシリコーン塗料組成物および低汚染性塗料組成物から選択される塗料組成物を塗装して形成された塗膜を有する基材などが挙げられる。
エクセレージ光セラ15(ケイミュー社製、無機塗料組成物および光触媒コーティング材によって形成された最表面を有する)、
モエンエクセラード18(ニチハ社製、フッ素系塗料組成物および親水コーティング材によって形成された最表面を有する)、
AT−WALL15Y(旭トステム外装社製、低汚染性フッ素系塗料組成物によって形成された最表面を有する)、
AT−WALL15X(旭トステム外装社製、低汚染性アクリルシリコーン塗料組成物によって形成された最表面を有する)、
などが挙げられる。
なお本明細書において「低汚染性塗料組成物」とは、得られる塗膜において汚れが付着し難い性質が発揮される塗料組成物を意味し、例えば光触媒コーティング材(光触媒による超親水性および有機物分解性によって低汚染性能が発揮される)、低汚染性アクリルシリコーン塗料組成物、低汚染性フッ素系樹脂塗料組成物、およびシリカ微粒子の水分散体を主成分とする親水コーティング材などが挙げられる。
補修用水性下塗り塗料組成物(1)の調製
カチオン性樹脂エマルションとしてポリゾールAP−1350(昭和高分子社製アクリル樹脂エマルション、アミン価18mgKOH/g、水酸基価0mgKOH/g、粒子径65nm)100部(固形分質量換算)、造膜助剤としてテキサノール(イーストマン社製)10部および脱イオン水90部を撹拌・混合して第1液にし、KBM−403(信越シリコーン社製グリシジル基含有シランカップリング剤)45部、KBM−602(信越シリコーン社製アミノ基含有シランカップリング剤)5部(何れも固形分質量換算)を撹拌・混合して第2液を調製した。その後、上記第1液と第2液とを撹拌・混合し、さらにフォードカップ#4で13秒となるようにアデカノールUH−420(アデカ社製粘性調整剤)を加えて混合して、補修用水性下塗り塗料組成物(1)を調製した。
また、被塗物を、フッ素系塗料および親水コーティング材を塗布して得られた複層塗膜を最表面に有するモエンエクセラード18(ニチハ社製無機材料基材)に対しても、上記と同様にして補修塗膜を形成した。
補修用水性下塗り塗料組成物(2)〜(36)の調製
補修用水性下塗り塗料組成物(2)〜(13)は、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)の量を下記表に示す量に変更し、アミノ基含有シランカップリング剤(C)の種類、量を下記表に示すものに変更して、実施例1と同様にして調製した。
補修用水性下塗り塗料組成物(14)〜(20)は、ポリゾールAP−1350の代わりにアニオン性樹脂エマルション1としてジョンクリル537(BASF社製アクリル樹脂エマルション、固形分酸価70mgKOH/g、水酸基価0mgKOH/g、平均粒子径70nm)を用い、かつグリシジル基含有シランカップリング剤(B)の量を下記表に示す量に変更し、アミノ基含有シランカップリング剤(C)の種類、量を下記表に示すものに変更して、実施例1と同様にして調製した。
補修用水性下塗り塗料組成物(21)〜(26)は、ポリゾールAP−1350の代わりにジョンクリル537を用い、かつグリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の種類、量を下記表に示すものに変更して、実施例1と同様にして調製した。
補修用水性下塗り塗料組成物(27)は、ポリゾールAP−1350の代わりにアニオン性樹脂エマルション2としてボンコート520S−EF(DIC社製シリコーン含有アクリル樹脂エマルション、固形分酸価13mgKOH/g、水酸基価0mgKOH/g、平均粒子径150nm)を用い、かつグリシジル基含有シランカップリング剤(B)の量を下記表に示す量に変更し、アミノ基含有シランカップリング剤(C)の種類、量を下記表に示すものに変更して、実施例1と同様にして調製した。
補修用水性下塗り塗料組成物(28)〜(36)は、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の量を下記表に示すものに変更して、実施例1と同様にして調製した。
エクセレージ光セラ15およびモエンエクセラード18上に形成した補修塗膜に、4mmゴバン目25マスクロスカットを施した後、セロテープ(登録商標、ニチバン社製)を付着させ、剥離テストを実施した。剥離度合いを下記基準に従い目視評価した。(合格ライン:3点以上)
5点 : カットの縁が完全に滑らかで、どの格子の目にも剥離がない
4点 : 剥離率5%未満
3点 : 剥離率5%以上15%未満
2点 : 剥離率15%以上35%未満
1点 : 剥離率35%以上
前記補修塗膜作製例で得られた塗板を目視および30倍ルーペで観察して、下記基準に従い評価した。(合格ライン:3点以上)
5点 : 全く異常なし
4点 : ルーペで全体の3%以内でクラックが発生
3点 : ルーペで全体の3%を超え10%以内でクラックが発生
2点 : 目視で全体の5%以内でクラックが発生
1点 : 目視で全面にクラック発生
グリシジル基含有シランカップリング剤とアミノ基含有シランカップリング剤を、所定配合で混合し、これを密閉容器に入れ、60℃で1週間経過した後の混合物の状態を目視評価した。
○ : 沈降、分離、固化がない。
× : 沈降、分離、固化がある。
KBM403:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシシラン、
KBE402:3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、
KBE403:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
KBM602:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
KBM603:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
KBE603:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、
KBM903:3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
KBE903:3−アミノプロピルトリエトキシシラン、
(何れも信越シリコーン社)
を示す。
一方、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量が65部を超える比較例1では、水性上塗り塗料組成物を塗装し乾燥させた後に、目視でクラックの発生が認められた。
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量が20部に満たない比較例2では、モエンエクセラード18に対する補修塗膜の付着性能が劣っていた。
アミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量が15部を超える比較例3では、水性上塗り塗料組成物を塗装し乾燥させた後に、目視でクラックの発生が認められた。
アミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量が2部に満たない比較例4では、エクセレージ光セラ15に対する補修塗膜の付着性能が劣っていた。
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量の総量が、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して70質量部を超える比較例5では、水性上塗り塗料組成物を塗装し乾燥させた後に、目視でクラックの発生が認められた。
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量の総量が、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して22質量部未満である比較例6では、モエンエクセラード18に対する補修塗膜の付着性能が劣っていた。
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の何れも含まない比較例7では、モエンエクセラード18およびエクセレージ光セラ15の何れに対しても補修塗膜の付着性能が著しく劣っていた。
アミノ基含有シランカップリング剤(C)を含まない比較例8では、エクセレージ光セラ15に対する補修塗膜の付着性能が著しく劣っていた。
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)を含まない比較例9では、モエンエクセラード18に対する補修塗膜の付着性能が著しく劣っていた。
Claims (5)
- アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)、
グリシジル基含有シランカップリング剤(B)、および
アミノ基含有シランカップリング剤(C)、
を含む、補修用水性下塗り塗料組成物であって、
該窯業建材補修用水性下塗り塗料組成物が、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)を含む第1液と、グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)を含む第2液とからなり、
該グリシジル基含有シランカップリング剤(B)の含有量は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して20〜65質量部であり、
該アミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量は、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して2〜15質量部であり、かつ
該グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量の総量が、アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)の樹脂固形分100質量部に対して22〜70質量部であり、
該グリシジル基含有シランカップリング剤(B)およびアミノ基含有シランカップリング剤(C)の含有量の質量比が(B)/(C)=7〜14の範囲内である、
窯業建材補修用水性下塗り塗料組成物。 - 前記アニオン性またはカチオン性樹脂エマルション(A)が、アクリル樹脂エマルションまたはシリコーン含有アクリル樹脂エマルションの少なくとも一方を含んでいる、請求項1または2記載の窯業建材補修用水性下塗り塗料組成物。
- 塗膜を有する窯業建材に、請求項1〜3いずれかに記載の窯業建材補修用水性下塗り塗料組成物を塗装し、次いで上塗り塗料組成物を塗装する工程を包含する、窯業建材の補修方法。
- 前記窯業建材が、その最表面に、無機塗料組成物、無機−有機複合塗料組成物、フッ素塗料組成物、アクリルシリコーン塗料組成物および低汚染性塗料組成物から選択される塗料組成物を塗装して形成された塗膜を有する無機材料基材である、請求項4記載の窯業建材の補修方法。
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