JP6730023B2 - 再帰反射性塗料、塗膜及び基材 - Google Patents
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Description
従って、塗工性が良好であるとともに、塗工を簡便に行うことができ、かつ、塗膜において再起反射時にムラを生じさせない塗料が求められている。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、塗工性が良好であり、再帰反射時にムラを生じさせない塗料、塗膜及び基材を提供することを目的とする。
少なくとも一部表面が反射膜で被覆された再帰反射性ガラスビーズ、水性合成樹脂及び水を含む再帰反射性塗料であって、
前記再帰反射性ガラスビーズは、比重が2以上、平均粒径が10μm以上であり、
前記再帰反射塗料の粘度V20及び粘性パラメーターTIが以下の関係式(1)〜(3)を同時に満たすことを特徴とする再帰反射性塗料。
V20≧ 500 mPa・s (1)
TI≦ 0.74 (2)
TI≧ 0.2・log10(V20)−0.45 (3)
〔式(1)〜(3)中、
V20は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が20回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)、
TIは、TI=−log10(V20/V2)で定義される粘性パラメーター、
V2は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が2回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)を表す。〕
この再帰反射性塗料は、以下の1以上を備えることが好ましい。
前記水性合成樹脂がシリコンアクリル樹脂である。
前記再帰反射性ガラスビーズのビーズ粒径が25〜100μmである。
前記再帰反射性ガラスビーズと前記水性合成樹脂との重量比率が1:0.1〜1.0(不揮発分比率)である。
ローラー塗工用の再帰反射性塗料である。
上述した再帰反射性塗料により形成された塗膜及びこの塗膜を備える基材。
本発明における再帰反射性塗料(以下「塗料」と記載することがある)は、ガラスビーズ、水性合成樹脂及び水を含む。そして、この塗料は、粘度及び粘性パラメーターにおいて、後述する特定の関係式(1)〜(3)を同時に満たす。
ガラスビーズは、少なくとも一部表面が反射膜で被覆された再帰反射性を有する。
ここで、再帰反射性とは、一般に認識されている特性であり、光学上特殊な反射機構で、入射した光が再び入射方向へ帰る反射現象であり、入射角と反射角とが等しくなる鏡などの反射とは異なり、受けた光をそのまま光源にはね返す性質を意味する。
ガラスビーズに再帰反射性を付与するために、ガラスビーズの少なくとも一部表面が反射膜で被覆されている。
ガラスビーズは、例えば、比重が2以上であるものが好ましく、3以上であるものがより好ましく、4以上であるものがさらに好ましい。
反射膜での被覆の程度は、ガラスビーズへの光の入射及び反射の双方のバランスを図るという観点から、例えば、30〜70%程度が好ましく、40〜60%程度がより好ましい。
水性合成樹脂は、水性分散樹脂であることが好ましい。水性合成樹脂としては、アクリルシリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル系共重合体、ポリスチレン、スチレン系共重合体、ポリエステル樹脂、ポリエステル−アルキド樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ウレタンシリコン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。なかでも、アクリルシリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル系共重合体、ポリスチレン、スチレン系共重合体等が好ましい。また、水溶性樹脂であってもよいし、これらが共存してもよい。
本願の塗料においては、油脂及び有機溶剤を、塗料の媒質として含有してもよい。
塗料における各成分の混合比率(質量比)は、例えば、ガラスビーズ:水性合成樹脂が不揮発分比率にして、1:0.1〜1.0が好ましく、1:0.2〜0.5がさらに好ましい。また、ガラスビーズと系中に含まれる水の比率については、ガラスビーズ:水が1:0.1〜5.0が好ましく、1:0.2〜1.0がさらに好ましい。
ガラスビーズの比率が大きすぎる場合又は粒径が小さすぎる場合、塗料のチキソトロピー性が高くなり、塗膜の均一性が低下し、再帰反射輝度が低下する。また、ガラスビーズの比率が高すぎると、塗膜から離脱しやすくなる。
V20≧ 500 mPa・s (1)
TI≦ 0.74 (2)
TI≧ 0.2・log10(V20)−0.45 (3)
式(1)〜(3)において、V20は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が20回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)であり、塗料の液温は25℃とすることが好ましい。
TIは、TI=−log10(V20/V2)で定義される粘性パラメーターである。
V2は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が2回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)であり、塗料の液温は25℃とすることが好ましい。
このような観点から、これら(1)〜(3)の全てを満たすことにより、塗工性が良好となり、均一な塗膜を得ることができ、再帰反射性能のムラをなくし、再帰反射性能をより一層向上させることができる。
別の観点から、粘度V2は、1000mPa・s以上であることが好ましい。
TIは、例えば、後述する粘度調整剤等の種類及び量を適宜調整することにより、調整することができる。
粘性調整剤/増粘剤は、粘性の調整のために添加することができる。例えば、ベンナイト系、超微粉シリカ系、ケイ酸塩系のような無機系粘性調整剤・増粘剤、ポリアマイドワックス系、ウレタン変性ポリエーテル系、ポリアクリル酸系、アクリル酸共重合物系、アクリル酸エステル共重合物系、繊維素誘導体系、ポリエチレンオキサイド系、増粘多糖類系、ポリビニルアルコール系のような有機系粘性調整剤・増粘剤等が挙げられる。なかでも、アルギン酸系、ポリアクリル酸系、繊維素誘導体系のものが好ましい。
撥水剤は、撥水性付与のために添加してもよい。例えば、フッ素系撥水剤、シリコン系撥水剤、パラフィン系撥水剤等が挙げられる。
顔料は、塗料を着色するために添加してもよい。例えば、有機顔料、カーボンブラック、酸化チタン等の無機顔料、鉱物等の体質顔料、金属粉等が挙げられる。
未被覆ガラスビーズは、再帰反射以外の反射性能を与えるために添加してもよい。未被覆ガラスビーズは、上述した反射膜で被覆されたガラスビーズと同様の大きさ及び形状等のものが挙げられる。
分散剤は、再帰反射性ガラスビーズ、その他分散性の添加物の分散安定性を向上させるために添加することができる。例えば、アニオン性、カチオン性、非イオン性、両性界面活性剤等が挙げられる。
塗膜は、上述した再帰反射性塗料を被塗工物に塗工することにより形成されたものである。
ここでの塗膜の塗工方法は、例えば、エアスプレー法、エアー霧化静電塗装法、エアレス静電塗装法、刷毛及びローラー等による直接塗工法、スクリーン印刷法、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、浸漬コーティング等の公知の方法が挙げられる。なかでも、刷毛及びローラー等による直接塗工法が好ましく、ローラーによる直接塗工法がより好ましい。ガラスビーズを含有し、このガラスビーズを均質に分散させる粘度及びTIに調整していることから、霧化を行う場合にはその工程に不具合(ノズルの詰まりなど)を生じさせることが考えられるからである。また、屋外での塗工では、強風及び雨等の影響を受けにくい工法であることが好ましいからである。さらに、広範囲に塗工することが予想される場合には、簡便な塗工方法の選択が適しているからである。
塗膜の形態は、板状、フィルム状、シート状、テープ状等が挙げられる。
屋外で塗工する場合は、雨天時は避けることが好ましい。乾燥が極端に遅れ、造膜不良を招く可能性があるからである。
実施例1
市販の水系シリコンアクリルエマルジョン(不揮発分45%、粘度 580mPa・s、pH8.8、平均粒子径0.1μm、メタクリル酸メチル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エステル共重合物のシリコン変性樹脂のエマルジョン、ガラス転移温度:26℃、数平均分子量Mn;51,700、重量平均分子量Mw;129,300)、質量比1に対し、増粘剤として日本合成化学工業株式会社製モビニールLDM7010を質量比0.008、水を質量比0.08を加え、直径3cmの3枚プロペラ攪拌翼を用い、200rpmで15分攪拌、混合し、不揮発分41.5%の水系シリコンアクリル樹脂分散液Aを得た。(尚、不揮発分はJIS K6828、粘度はトキメック製 BL形粘度計、pHは東亜電波工業製pHメーター HM−30G、平均粒子径は堀場製作所製 LA−950V2を用いて測定した。)
表1に示すように、再帰反射性ガラスビーズ質量比1に対し、この水系シリコンアクリル樹脂分散液A質量比0.5(不揮発分に換算:0.21)を加えて、直径3cmの3枚プロペラ攪拌翼を用い、200rpmにて15分攪拌、混合して、再帰反射性塗料を調製した。
得られた塗料を25℃で3時間ウォーターバスにて静置した。
静置後の塗料について、25℃にて、トキメック製BH形回転粘度計によって粘度を測定した。
その結果、表2に示したように、粘度V2(ローター回転数:2回転/分)として58,800mPa・s、粘度V20(20回転/分での粘度)として15,240mPa・sの結果が得られた。
TI=−log10(V20/V2)
V20≧ 500 mPa・s (1)
TI≦ 0.74 (2)
TI≧ 0.2・log10(V20)−0.45 (3)
〔式(1)〜(3)中、
V20は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が20回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)、
TIは、TI=−log10(V20/V2)で定義される粘性パラメーター、
V2は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が2回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)を表す。〕
表1に示す成分の各々を、再帰反射性ガラスビーズ、樹脂分散液A、水、増粘剤の順に添加し、その後、15分間攪拌して、塗料を調製した。
増粘剤種において、SN615はSNシックナー615(サンノプコ株式会社製)、
SN623NはSNシックナー623N(サンノプコ株式会社製)
B−300KはアロンB−300K(東亜合成株式会社製)を示す。
表2に、塗料粘性及び反射輝度均一性の結果を示す。
評価欄は、塗料粘性が式(1)、(2)、(3)をすべて満たす場合〇、それ以外は×として記載した。
Claims (7)
- 少なくとも一部表面が反射膜で被覆された再帰反射性ガラスビーズ、水性合成樹脂及び水を含む再帰反射性塗料であって、
前記再帰反射性ガラスビーズは、比重が2以上、平均粒径が10μm以上であり、
前記再帰反射塗料の粘度V20及び粘性パラメーターTIが以下の関係式(1)〜(3)を同時に満たすことを特徴とする再帰反射性塗料。
V20≧ 500 mPa・s (1)
TI≦ 0.74 (2)
TI≧ 0.2・log10(V20)−0.45 (3)
〔式(1)〜(3)中、
V20は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が20回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)、
TIは、TI=−log10(V20/V2)で定義される粘性パラメーター、
V2は、BH形回転粘度計で、ローター回転数が2回転/分の条件で測定した粘度(単位:mPa・s)を表す。〕 - 前記水性合成樹脂がシリコンアクリル樹脂である請求項1に記載の再帰反射性塗料。
- 前記再帰反射性ガラスビーズの平均粒径が25〜100μmである請求項1又は2に記載の再帰反射性塗料。
- 前記再帰反射性ガラスビーズと前記水性合成樹脂との重量比が1:0.1〜1.0(不揮発分比率)である請求項1〜3のいずれか1つに記載の再帰反射性塗料。
- ローラー塗工用の再帰反射性塗料である請求項1〜4のいずれか1つに記載の再帰反射性塗料。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の再帰反射性塗料により形成された塗膜。
- 請求項6に記載の塗膜を備える基材。
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