JP7161506B2 - 水性被覆材 - Google Patents
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1.被膜形成成分、及び粉体成分を含む水性被覆材であって、
上記被膜形成成分は、樹脂成分として水性エポキシ樹脂エマルションを含み、
上記水性エポキシ樹脂エマルションは、ビニル変性エポキシエステル樹脂の水分散体を含み、
上記粉体成分は、防錆顔料、炭酸カルシウム、及び着色顔料を含み、
上記着色顔料が、酸化チタン及び赤色酸化鉄顔料を含み、
上記樹脂成分100重量部に対し、上記粉体成分を50~300重量部含み、
上記粉体成分中に、上記炭酸カルシウムを30~90重量%含むことを特徴とする水性被覆材。
2.上記被膜形成成分は、硬化促進剤を含むことを特徴とする1.に記載の水性被覆材。
3.一液硬化型の水性被覆材であることを特徴とする1.または2.に記載の水性被覆材。
なお、本発明では、アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルを合わせて、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと表記している。
(メタ)アクリロニトリル、シアン化ビニリデン、α-シアノエチル(メタ)アクリレート等のニトリル基含有モノマー;
マレイン酸アミド、(メタ)アクリルアミド、N-モノアルキル(メタ)アクリルアミド、N、N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタクリレート)、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミド、ビニルアミド等のアミド基含有モノマー;
アクロレイン、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン等のカルボニル基含有モノマー;
アミノメチルアクリレート、アミノエチルアクリレート、アミノプロピル(メタ)アクリレート、アミノ-n-ブチル(メタ)アクリレート、ブチルビニルベンジルアミン、ビニルフェニルアミン、p-アミノスチレン、N-メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N-t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有モノマー;
グリシジル(メタ)アクリレート、ジグリシジルフマレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシビニルシクロヘキサン、アリルグリシジルエーテル、ε-カプロラクトン変性グリシジル(メタ)アクリレート、β-メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有モノマー;
2-イソシアナートプロペン、2-イソシアナートエチルビニルエーテル、2-イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、m-イソプロペニル-α、α-ジメチルベンジルイソシアネート等のイソシアネート基含有モノマー;
フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン系モノマー;
ビニルアセトアセテート、2-アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等の活性メチレン基を有するモノマー;
ビニルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等のシリル基を有するモノマー;
ポリオキシエチレンエーテルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンエーテルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレンエーテルグリコール(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレンエーテル(メタ)アクリレート:等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ステアリルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸アルカリ金属塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル硫酸ナトリウム等の硫酸エステルアルカリ金属塩等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられる。
エポキシ基を含む架橋剤としては、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリヒドロキシアルカンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
等が挙げられる。
ゲル分率(%)=(浸漬後の被膜重量/浸漬前の被膜重量)×100
これらは1種または2種以上を使用することができる。
リン酸系防錆顔料としては、例えば、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸マグネシウム等のリン酸化合物;ポリリン酸亜鉛、ポリリン酸鉄、ポリリン酸アルミニウム等のポリリン酸化合物;リン酸ケイ素、リン酸チタン等;及びこれらの有機変性物及び/または水和物等が挙げられる。
モリブデン酸系防錆顔料としては、例えば、モリブデン酸亜鉛、モリンブデン酸アルミニウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸バリウム等のモリブデン酸化合物;リンモリブデン酸亜鉛、リンモリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウム、リンモリブデン酸アルミニウム亜鉛等のリンモリブデン酸化合物等;及びこれらの有機変性物及び/または水和物等が挙げられる。
タングステン酸系防錆顔料としては、例えば、タングステン酸亜鉛、タングステン酸アルミニウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸バリウム等のタングステン酸化合物等;及びこれらの有機変性物及び/または水和物等が挙げられる。
有機金属塩系防錆顔料としては、有機ニトロ化合物の亜鉛塩、ブタン酸亜鉛の亜鉛塩等が挙げられる。
亜リン酸・次亜リン酸系防錆顔料としては、例えば、亜リン酸鉛、亜リン酸亜鉛、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸マンガン、次亜リン酸鉄、次亜リン酸カルシウム等が挙げられる。
(B2)成分の含有量は、上記(A1)成分の固形分100重量部に対し、好ましくは50~280重量部(さらに好ましくは70~250重量部)である。このような場合、塗膜強度、密着性(ピーリング強度)において優れた効果を発揮することができる。
(B3)成分の含有量は、上記(A1)成分の固形分100重量部に対し、好ましくは1~250重量部(さらに好ましくは10~200重量部)である。
体質顔料(B4)の含有量は、上記(A1)成分の固形分100重量部に対し、好ましくは100重量部以下(より好ましくは1~100重量部、さらに好ましくは2~80重量部)である。
なお、酸素透過係数は、離型紙に水性被覆材を乾燥膜厚が0.15mmとなるように塗付し、23℃で24時間乾燥して形成した塗膜を剥離した塗膜片を試験片とし、試験方法JIS K 7126に準じて、ガスクロマトグラフ法によって酸素透過度を測定した。なお、ガス透過率測定装置は、「GTR-10XACT」GTRテック(株)製、ガスクロマトグラフは、「GC/TCD G2700」ヤナコテクニカルサイエンス(株)製を使用した。
表1に示す配合に従い、(A)成分、(B)成分、および添加剤を常法により混合し水性被覆材1~17を製造した。
なお、原料としては以下のものを使用した。
(A1)水性エポキシ樹脂エマルション
(A1-1)ビニル変性エポキシエステル樹脂(アクリル変性ビスフェノールA型エポキシエステル樹脂)[固形分:40重量%、酸価:10mgKOH/g、媒体:水]
(A1-2)ビニル変性エポキシエステル樹脂(アクリルスチレン変性ビスフェノールA型エポキシエステル樹脂)[固形分:40重量%、酸価:6.5mgKOH/g、媒体:水]
(A2)硬化促進剤
(A2-1)金属ドライヤー(金属石鹸)
(A2-1-1)Co系金属ドライヤー[金属含有量:4重量%]
(A2-1-2)Zr系金属ドライヤー[金属含有量:12重量%]
(A2-2)架橋剤
(A2-2-1)ポリカルボジイミド[固形分:40重量%、媒体:水]
(A2-3)シラン化合物
(A2-3-1)フェニルトリメトキシシラン
(A2-3-2)ジメトキシメチルフェニルシラン
(B1)防錆顔料
(B1-1)リンモリブデン酸化合物[平均粒子径:3.0μm]
(B1-2)有機ニトロ化合物の亜鉛塩[平均粒子径:3.8μm]
(B2)炭酸カルシウム
(B2-1)炭酸カルシウム[平均粒子径:3.3μm]
(B2-2)炭酸カルシウム[平均粒子径:21μm]
(B2-3)炭酸カルシウム[平均粒子径:1.2μm]
(B3)着色顔料
(B3-1)酸化チタン
(B3-2)赤色酸化鉄顔料(べんがら)
(B4)タルク
・添加剤:消泡剤、増粘剤、顔料分散剤、造膜助剤等
得られた水性被覆材1~20について、以下の評価を実施した。結果は表1に示す。
鋼板(150×70×0.8mm)の長手方向の一端部(10mm)を離型紙で被覆し、水性被覆材を、塗付け量120g/m2で塗付し、標準状態(気温23℃、相対湿度50%)で7日間養生したものを試験体1とした。次いで、離型紙上に形成した塗膜部から長手方向に塗膜を引っ張り、鋼板上に形成した塗膜が剥離しなかったものを「a」、容易に剥離したものを「d」とする4段階(a>b>c>d)にて評価を行った。
鋼板(150×70×0.8mm)に水性被覆材を、塗付け量120g/m2で塗付し、標準状態(気温23℃、相対湿度50%)で7日間養生したものを試験体2とした。得られた試験体2に対し、耐塩水噴霧性試験を行い、50時間後と100時間後にて評価を行った。結果を表2に示す。表中の防錆性1は50時間後の評価、防錆性2は100時間後の評価を示す。なお、この評価は、錆の発生が認められなかったものを「a」、錆が顕著に発生したものを「d」とする4段階(a>b>c>d)にて評価を行った。
鋼板(150×70×0.8mm)に水性被覆材を、塗付け量120g/m2で塗付し、標準状態(気温23℃、相対湿度50%)で1日間養生した後、建築用耐候性上塗り塗料(ウレタン樹脂系塗料)を塗付け量100g/m2で塗付し、標準状態(気温23℃、相対湿度50%)で7日間養生したものを試験体3とした。得られた試験体3の仕上り状態を確認した。その結果、水性被覆材7、8では光沢のある優れた仕上りであった。これと比較すると、水性被覆材14では、やや光沢の低い仕上りであった。
Claims (3)
- 被膜形成成分、及び粉体成分を含む水性被覆材であって、
上記被膜形成成分は、樹脂成分として水性エポキシ樹脂エマルションを含み、
上記水性エポキシ樹脂エマルションは、ビニル変性エポキシエステル樹脂の水分散体を含み、
上記粉体成分は、防錆顔料、炭酸カルシウム、及び着色顔料を含み、
上記着色顔料が、酸化チタン及び赤色酸化鉄顔料を含み、
上記樹脂成分100重量部に対し、上記粉体成分を50~300重量部含み、
上記粉体成分中に、上記炭酸カルシウムを30~90重量%含むことを特徴とする水性被覆材。 - 上記被膜形成成分は、硬化促進剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の水性被覆材。
- 一液硬化型の水性被覆材であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水性被覆材。
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