JP5586799B2 - 塗料組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2012年2月10日に出願された、日本国特許出願第特願2012−27555号明細書(その開示全体が参照により本明細書中に援用される)に基づく優先権を主張する。本発明は、貯蔵安定性が良好で、かつ屋外暴露時において長期間にわたって耐汚染性を維持でき、さらに塗膜硬度、加工性が良好な塗膜を形成できる塗料組成物に関する。
1.水酸基含有樹脂(a)、架橋剤(b)、スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)、下記特徴の共重合体樹脂(d)を含む塗料組成物であって、水酸基含有樹脂(a)と架橋剤(b)との固形分合計100質量部に対して、スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)を1〜20質量部、該共重合体樹脂(d)を0.1〜20質量部含有する塗料組成物
共重合体樹脂(d):構成する全モノマーの合計量に対して、アミノ基又は第4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマー(d11)、窒素原子含有複素環を有する重合性不飽和モノマー(d12)及びN−置換されていてもよい(メタ)アクリルアミド化合物(d13)から選ばれる少なくとも1種の重合性不飽和モノマー(d1)20〜70質量%、及びその他の重合性不飽和モノマー(d2)30〜80質量%のモノマー混合物の共重合体樹脂。
本発明の塗料組成物は、水酸基含有樹脂(a)、架橋剤(b)、スルホン酸基又はスルホン酸基塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)、共重合体樹脂(d)、及び必要に応じて尿素樹脂粒子(e)を含む塗料組成物である。以下、詳細に説明する。
水酸基含有樹脂(a)は、1分子中に2個以上の水酸基を有する樹脂であり、必要に応じてカルボキシル基を有していてもよい。水酸基含有樹脂(a)の具体例としては、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられるが、耐汚染性や塗膜硬度、加工性の向上の面から水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂等が好ましく、なかでも水酸基含有ポリエステル樹脂が特に好ましい。尚、水酸基含有樹脂(a)は、後記の共重合体樹脂(d)とは異なるものである。従って、本発明において、水酸基含有樹脂(a)とは、水酸基を1分子中に2個以上の水酸基を有する樹脂(ただし、後述の共重合体樹脂(d)を除くもの)を意味する。
本発明の塗料組成物における架橋剤(b)は、加熱により水酸基含有樹脂(a)の水酸基と反応して、硬化させることができるものであれば特に制限なく使用することができ、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂及びブロック化ポリイソシアネート等を挙げることができる。
本発明の塗料組成物は、スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)を含有する。本発明の塗料組成物による塗膜中にスルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)が存在することによって、塗膜表面に固着した汚染物質の洗浄性を高めることができる。
本発明の塗料組成物中に共重合体樹脂(d)を含有することによって、得られた塗膜中にスルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)が保持される効果が得られ、雨水等によってスルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)の塗膜中からの流出を抑制することができ、耐汚染性の持続性を確保できる。
本発明の塗料組成物は、尿素樹脂粒子(e)を配合することで、塗膜の光沢を低下させることができ、例えば60度鏡面光沢度が1〜65、好ましくは60度鏡面光沢度が5〜55の艶消塗膜を得ることができる。
本発明の塗料組成物を塗装するに際しては、フォードカップNo.4(20℃)で10〜100秒間の範囲の粘度が得られるよう、固形分濃度を20〜60質量%の範囲内に調整することが好ましい。
製造例1 ポリエステル樹脂溶液の製造(a1成分)
温度計、攪拌機、加熱装置及び精留搭を具備した反応装置に、イソフタル酸1079部、アジピン酸407部、ネオペンチルグリコール466部及びトリメチロールプロパン802部を仕込み、160℃まで昇温し、さらに160℃〜230℃まで3時間かけて徐々に昇温した。
温度計、サーモスタット、攪拌機、還流冷却機及び滴下装置をつけた反応容器に、酢酸ブチル480部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら130℃に加熱した後、その温度を保持しながら滴下装置から、スチレン200部、メチルメタクリレート290部、シクロヘキシルメタクリレート250部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート260部及び2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル50部」の混合溶液を3時間かけて滴下した。
製造例3 共重合体樹脂(d)No.1溶液の製造
温度計、還流冷却器、及び攪拌機を備えた内容積4リットルのフラスコに、スワゾール1000(コスモ石油(株)製、芳香族炭化水素系有機溶剤)28部及びトルエン85部を加え、次いでN,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート15部、1−ビニル−2−ピロリドン50部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15部、2−エチルヘキシルメタクリレート20部及びアゾビスメチルブチロニトリル4部の混合物を、窒素ガス下で110℃において反応させた。
表1に示す組成のモノマー混合物を使用する以外は、製造例3と同様にして、共重合体樹脂(d)No.2〜No.12溶液を得た。
(注2)プラクセルFM−3:ダイセル化学工業株式会社製、商品名、2−ヒドロキシエチルメタクリレートのε−カプロラクトン変性ビニルモノマー
乾燥膜厚3μmのプライマー塗膜を形成した亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼板(GL材、板厚0.35mm)上に、ロールコーターにて、下記実施例及び比較例で得た塗料組成物No.1〜No.34を乾燥膜厚18μmとなるように塗装し、素材到達最高温度が220℃となる条件で40秒間焼き付けて試験板を得た。各試験板を用いて、後記の試験条件に従って、試験した結果を後記表2〜表4に示す。
製造例1で得たポリエステル樹脂溶液80部(固形分)、サイメル303(注4)20部(固形分)、ニューコール291−GL(注6)5部、製造例3で得た共重合体樹脂No.1を5部(固形分)、及びタイペークCR−95(注11)120部、ドデシルベンゼンスルホン酸0.5部に、有機溶剤(シクロヘキサノン/スワゾール1500=40/60(質量比)の混合溶剤)を加えて希釈し、粘度80秒(フォードカップ#4、25℃)の塗料組成物No.1を得た。
表2及び表3に示す配合内容する以外は、実施例1と同様にして、塗料組成物No.2〜No.25を得た。
(注4)サイメル303:日本サイテックインダストリーズ株式会社製、商品名、メチルエーテル化メラミン樹脂
(注5)ブロックポリイソシアネート化合物A:ヘキサメチレンジイソシアネート3量体のオキシムブロック化物、固形分37質量%、NCO含有率3.6%
(注6)ニューコール291−GL:商品名、日本乳化剤株式会社、前記式(1)で示される構造式のジアルキルスルホコハク酸ナトリウム塩
(注7)ニューコール292−PG:商品名、日本乳化剤株式会社、前記式(1)で示される構造式のジアルキルスルホコハク酸ナトリウム塩
(注8)ニューコール293:商品名、日本乳化剤株式会社、下記式(2)で表される構造式のモノアルキルスルホコハク酸ジナトリウム塩
(式中のR3は、炭素数1〜15のアルキル基を表す)
(注9)SOOFINE JJ POWDER:杭州精彩化工社製、商品名、尿素樹脂粒子、平均粒子径2.5μm
(注10)サイリシア445:富士シリシア化学社製、商品名、シリカ微粉末、艶消し剤
(注11)タイペークCR−95:石原産業社製、商品名、チタン白。
製造例1で得たポリエステル樹脂溶液80部(固形分)、サイメル303(注4)20部(固形分)、及びタイペークCR−95(注11)120部、ドデシルベンゼンスルホン酸0.5部、有機溶剤(シクロヘキサノン/スワゾール1500、40/60の混合溶剤)を加えて希釈し、粘度80秒(フォードカップ#4、25℃)の塗料組成物No.26を得た。
表4に示す配合内容する以外は、比較例1と同様にして、塗料組成物No.27〜No.37を得た。
各塗料組成物を40℃の恒温室に密閉貯蔵し、90日間貯蔵した後の状態を次の基準により評価した。
Sは、塗料組成物を攪拌すると直ぐに貯蔵前の状態に戻り、問題なし
Aは、塗料組成物が沈降してケーキ層がみられるが、10分間未満の攪拌(直径3cmの撹拌羽根を用い500rpm)にて、凝集ブツもなく貯蔵前の状態に戻る。
Bは、塗料組成物が沈降してケーキ層がみられるが、10〜60分間の攪拌(直径3cmの撹拌羽根を用い500rpm)にて、凝集ブツ貯蔵前の状態に戻る。
Cは、塗料組成物が沈降してケーキ層がみられ、60分間を越えて攪拌(直径3cmの撹拌羽根を用い500rpm)しても凝集ブツが残る。
Aは、塗面に、ハジキ、凹み、曇りなどの塗面異常が認められない。
Bは、ハジキ、凹みなどの塗面異常が認められないが、塗面に曇りが認められる。
Cは、塗面にハジキ、凹みなどの塗面異常が認められる。
Sは、△Eが1未満
Aは、△Eが1以上かつ2未満
Bは、△Eが2以上かつ5未満、
Cは、△Eが5以上。
Sは、2T折曲げ加工において、ワレが認められない
Aは、2T折曲げ加工ではワレが認められるが、4T折曲げ加工においてワレが認められない
Bは、4T折曲げ加工ではワレが認められるが、6T折曲げ加工においてワレが認められない
Cは、6T折曲げ加工において、ワレが認められる。
JIS Z 8741(1997)に規定の60度鏡面光沢度に従い、60度鏡面反射率を測定した。
本発明が属する塗料の分野においては、塗料組成物の貯蔵安定性が良好で、かつ屋外暴露時において耐汚染性を維持でき、塗膜硬度が高く、さらに加工性が良好な塗膜を形成できることが望ましい。従って、下記の基準にて、総合評価を行った:
S 貯蔵安定性、屋外暴露試験(暴露開始から2ヶ月後)、屋外暴露試験(暴露開始から12ヶ月後)及び加工性が全てS又はAであり、これらの4項目のうち、少なくとも1つがSであり、かつ鉛筆硬度が3Hより高い
A 貯蔵安定性、屋外暴露試験(暴露開始から2ヶ月後)、屋外暴露試験(暴露開始から12ヶ月後)及び加工性が全てAであり、かつ鉛筆硬度が3Hより高い
B 貯蔵安定性、屋外暴露試験(暴露開始から2ヶ月後)、屋外暴露試験(暴露開始から12ヶ月後)及び加工性が全てS、A又はBであり、これらの4項目のうち、少なくとも1つがBでありかつ鉛筆硬度が3Hより高い
C 貯蔵安定性、屋外暴露試験(暴露開始から2ヶ月後)、屋外暴露試験(暴露開始から12ヶ月後)及び加工性が全てS、A、B又はCであり、これらの4項目のうち、少なくとも1つがCでありかつ鉛筆硬度が3Hより高い。
Claims (7)
- 水酸基含有樹脂(a)、架橋剤(b)、スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)、下記特徴の共重合体樹脂(d)を含む塗料組成物であって、前記共重合体樹脂(d)は前記水酸基含有樹脂(a)とは異なり、かつ前記共重合体樹脂(d)は共重合体エマルションではなく、水酸基含有樹脂(a)と架橋剤(b)の固形分合計100質量部に対して、スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)を1〜20質量部、該共重合体樹脂(d)を0.1〜20質量部含有する塗料組成物。
共重合体樹脂(d):構成する全モノマーの合計量に対して、アミノ基又は第4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマー(d11)、窒素原子含有複素環を有する重合性不飽和モノマー(d12)及びN−置換されていてもよい(メタ)アクリルアミド化合物(d13)から選ばれる少なくとも1種の重合性不飽和モノマー(d1)20〜70質量%、及びその他の重合性不飽和モノマー(d2)30〜80質量%のモノマー混合物の共重合体樹脂 - 水酸基含有樹脂(a)と架橋剤(b)の固形分合計100質量部に対して、水酸基含有樹脂(a)を60〜95質量部、架橋剤(b)を5〜40質量部、アニオン性界面活性剤(c)を1〜20質量部、及び共重合体樹脂(d)を0.1〜20質量部の割合で含有する請求項1に記載の塗料組成物。
- スルホン酸基又はスルホン酸塩基含有のアニオン性界面活性剤(c)が、アルキルスルホコハク酸系のアニオン性界面活性剤である請求項1又は2に記載の塗料組成物。
- 共重合体樹脂(d)が、構成する全モノマーの合計量に対して、アミノ基又は第4級アンモニウム塩基含有重合性不飽和モノマー(d11)1〜30質量%、窒素原子含有複素環を有する重合性不飽和モノマー(d12)5〜60質量%、N−置換されていてもよい(メタ)アクリルアミド化合物(d13)0〜20質量%及びその他の重合性不飽和モノマー(d2)30〜80質量%のモノマー混合物の共重合樹脂である請求項1に記載の塗料組成物。
- 尿素樹脂粒子(e)を、水酸基含有樹脂(a)と架橋剤(b)の固形分合計100質量部に対して1〜50質量部含有する請求項1に記載の塗料組成物。
- 金属板上の片面又は両面上に、プライマー塗膜を形成し、プライマー塗膜の少なくとも片面上に請求項1〜5のいずれか1項に記載の塗料組成物による塗膜を形成してなることを特徴とする塗膜形成方法。
- 請求項6に記載の塗膜形成方法によって得られた塗装金属板。
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