JP6866134B2 - 水性塗料及び塗工物 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る水性塗料は、樹脂、セルロース繊維及び水を含有する水性塗料であって、上記セルロース繊維が、レーザー回折法により測定される体積基準の疑似粒度分布曲線において50μm以上の範囲に最頻値を有しかつ保水度が150%以上250%未満である第1繊維を含有する。
水性塗料に含まれる樹脂は、水又は水を主成分とした水性媒体に溶解及び/又は分散し得る水性の樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば水性アクリル系樹脂、水性硬化型アクリル系樹脂、水性硬化型ウレタン樹脂、水性アクリルウレタン樹脂、水性塩化ビニル系樹脂、水性酢酸ビニル系樹脂、水性エポキシ系樹脂、水性アルキッド系樹脂、水性ポリアミド系樹脂、水性セルロース系樹脂、水性シリコーン等の一般に用いられている水性樹脂が使用できる。また、樹脂として合成重合体エマルションを用いることができる。
セルロース繊維とは、パルプ(パルプ繊維)等の植物原料から得られる繊維である。セルロース繊維の原料となるパルプとしては、例えば
広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)等の広葉樹クラフトパルプ(LKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)等の針葉樹クラフトパルプ(NKP)等の化学パルプ;
ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、晒サーモメカニカルパルプ(BTMP)等の機械パルプ;
茶古紙、クラフト封筒古紙、雑誌古紙、新聞古紙、チラシ古紙、オフィス古紙、段ボール古紙、上白古紙、ケント古紙、模造古紙、地券古紙、更紙古紙等から製造される古紙パルプ;
古紙パルプを脱墨処理した脱墨パルプ(DIP)などが挙げられる。これらは、本発明の効果を損なわない限り、単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の水性塗料は、上記成分に加えて、必要に応じて他の成分を含んでもよい。他の成分として、例えば、顔料、その他水性樹脂、造膜助剤、表面調整剤、防腐剤、防かび剤、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。
水性塗料の調製法としては特に限定されず、上述した各成分を混合し、攪拌機などにより攪拌することによって調製することができる。なお、第1繊維と第2繊維とを用いる場合、別々に製造した第1繊維と第2繊維とを所望する混合比で混合することができる。各成分の分散性に応じて、攪拌機の他、水、界面活性剤または分散剤などを含むビヒクルにサンドグラインドミルなどを用いて予め分散させたものを加えることもできる。
本発明の他の実施形態に係る塗工物は、基材、及びこの基材の表面に積層される塗膜を備える塗工物であって、上記塗膜が、当該水性塗料から形成されていることを特徴とする。当該塗工物によれば、塗膜が上記水性塗料から形成されているため、良好な滑り性等を発揮することができる。
実施例及び比較例の各種物性は、以下の評価方法に準じて測定した。
ISO−13320(2009)に準拠して、粒度分布測定装置として堀場製作所の粒度分布測定装置「LA−960S」を用い、分散媒である水に分散させて超音波処理した分散液について測定し、最頻径を取得した。ここで測定される「最頻径」は、上述した擬似粒度分布曲線の最頻値に該当するものである。
(セルロース繊維の準備)
原料パルプ(広葉樹パルプ(LBKP):水分98質量%)に対し、ナイヤガラビーターを用いて2時間30分かけて叩解を行い、遠心分離機で濃縮することで、セルロース繊維の水分散液(濃度11.2質量%)を得た。この水分散液に含まれるセルロース繊維は、レーザー回折を用いた粒度分布測定の疑似粒度分布において3つのピークを有し、最頻値が74μmの第1繊維であった。JAPAN TAPPI No.26に準拠して測定した第1繊維の保水度は200%であった。
水性硬化型ウレタン樹脂溶液100質量部及び上記第1繊維(粗繊維)2質量部を水160質量部に分散させ、水性塗料を調製した。水性塗料中の固形分濃度は14質量%であった。また、硬化型ウレタン樹脂100質量部に対する第1繊維(粗繊維)の含有量は、6質量部であった。
水性塗料の調製の際に、第1繊維(粗繊維)を配合量しなかったこと以外は、実施例1と同様に水性塗料を調製した。
(耐摩耗性試験)
耐摩耗性は、図1に示す耐摩耗性試験用ガラス摩耗子(t=3.5mm)を備えた学振式摩耗試験器(ストローク:150mm、スピード:60回/分)を用いて試験し、評価用塗装サンプルの塗装面が摩耗あるいは剥離し、基材が露出したときの回数を調べた。この回数が多いほど塗料の耐摩耗性が優れていることを示す。評価用塗装サンプルは、基材としてのスポンジ上に水性塗料を乾燥後の厚みが規定値となるように塗布し、その後、通風オーブンで乾燥させることにより作製した。評価結果を表1に示す。
静止摩擦係数及び動摩擦係数を以下の手順で求めた。ヘイドン試験器(HEIDON TRIBOGEAR TYPE32、測定子:ガラス時計皿、荷重:20N)を用い、摺動速度1000mm/minにて2回摺動させた後、3回目に摺動させた測定値を取得した。これらの係数が小さいほど塗料の滑り性が優れていることを示す。評価用塗装サンプルは、基材としてのスポンジ上に水性塗料を乾燥後の厚みが規定値となるように塗布し、その後、通風オーブンで乾燥させることにより作製した。評価結果を表1に示す。
原料パルプ(晒サーモメカニカルパルプ(BTMP):水分98質量%)に対し、ナイヤガラビーターを用いて2時間30分かけて予備叩解を行った。次いで、石臼型分散機(増幸産業社の「スーパーマスコロイダー」)を用いた解繊処理を3回施し、遠心分離機で濃縮することで、第2繊維としてセルロースナノファイバーの水分散液(濃度14.7質量%)を得た。この水分散液に含まれる第2繊維(セルロースナノファイバー)は、レーザー回折を用いた粒度分布測定の疑似粒度分布において1つのピークを有し、最頻値は20μmであった。
Claims (7)
- 樹脂、セルロース繊維及び水を含有する水性塗料であって、
上記セルロース繊維が、レーザー回折法により測定される体積基準の疑似粒度分布曲線において50μm以上の範囲に最頻値を有しかつ保水度が150%以上250%未満である第1繊維を含有し、
上記セルロース繊維が、レーザー回折法により測定される体積基準の疑似粒度分布曲線において5μm以上25μm以下の範囲に最頻値を有する第2繊維をさらに含有することを特徴とする水性塗料。 - 樹脂、セルロース繊維及び水を含有する水性塗料であって、
上記セルロース繊維が、レーザー回折法により測定される体積基準の疑似粒度分布曲線において50μm以上の範囲に最頻値を有しかつ保水度が150%以上250%未満である第1繊維を含有し、
自動車用ウェザーストリップの表面塗工に用いられることを特徴とする水性塗料。 - 上記第1繊維の樹脂100質量部に対する含有量が、1質量部以上50質量部以下である請求項1又は請求項2に記載の水性塗料。
- 上記樹脂が、硬化型ウレタン樹脂を含む請求項1、請求項2又は請求項3に記載の水性塗料。
- 基材、及びこの基材の表面に積層される塗膜を備える塗工物であって、
上記塗膜が、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の水性塗料から形成されていることを特徴とする塗工物。 - 自動車用ウェザーストリップの表面塗工に用いられる請求項1に記載の水性塗料。
- 上記セルロース繊維が、レーザー回折法により測定される体積基準の疑似粒度分布曲線において5μm以上25μm以下の範囲に最頻値を有する第2繊維をさらに含有する請求項2に記載の水性塗料。
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