JP7324380B1 - 塗料組成物及び塗膜 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 シリコン原子含有樹脂を含む塗料組成物であって、
前記シリコン原子含有樹脂は、
下記式(I)で表される基、下記式(II)で表される基、下記式(III)で表される基及び下記式(IV)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種のシリコン原子含有基を有する単量体(a)から誘導される構成単位(A)と、
下記式(b)で表される(メタ)アクリル酸エステルである単量体(b)から誘導される構成単位(B)と、
前記単量体(a)及び前記単量体(b)以外の単量体(c)から誘導される構成単位(C)と、
を含み、
前記単量体(a)は、分子量が2500より大きく、
前記構成単位(A)の含有量は、前記シリコン原子含有樹脂に含まれる全構成単位中、20質量%より大きく、
前記単量体(c)は、そのホモポリマーの溶解パラメータSPが9.5以下であり、かつ、環状構造を有しない単量体であり、
前記構成単位(C)の含有量は、前記シリコン原子含有樹脂に含まれる全構成単位中、2質量%より大きい、塗料組成物。
[式(I)中、a及びbは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、mは0~50のいずれかの整数を表し、nは3~270のいずれかの整数を表す。R1~R5は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基又は置換フェノキシ基を表す。]
[式(II)中、c及びdは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、pは0~50のいずれかの整数を表す。R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、アルキル基、Ra又はRbを表す。
Raは、
(式中、xは0~200のいずれかの整数を表す。R23~R27は、同一又は異なって、アルキル基を表す。)であり、
Rbは、
(式中、yは1~200のいずれかの整数を表す。R28及びR29は、同一又は異なって、アルキル基を表す。)である。]
[式(III)中、e、f、g及びhは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、q及びsは、それぞれ独立して、0~50のいずれかの整数を表し、rは3~270のいずれかの整数を表す。R9~R12は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基又は置換フェノキシ基を表す。]
[式(IV)中、i、j、k及びlは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、t及びuは、それぞれ独立して、0~50のいずれかの整数を表し、v及びwは、それぞれ独立して、0~70のいずれかの整数を表す。R13~R22は、同一又は異なって、アルキル基を表す。]
CH2=C(RA)(COORB) (b)
[式(b)中、RAは、水素原子又はメチル基を表す。RBは、水酸基、カルボキシ基及びオキシアルキレン鎖からなる群より選択される1種以上を含む1価の基を表す。]
〔2〕 前記式(b)におけるRBは、オキシアルキレン鎖を含む1価の基を表す、〔1〕に記載の塗料組成物。
〔3〕 前記単量体(a)は、下記式(I’)で表される単量体(a1)、下記式(II’)で表される単量体(a2)、下記式(III’)で表される単量体(a3)及び下記式(IV’)で表される単量体(a4)からなる群より選択される少なくとも1種である、〔1〕又は〔2〕に記載の塗料組成物。
[式(I’)中、R31は水素原子又はメチル基を表し、a、b、m、n及びR1~R5は前記と同じ意味を表す。]
[式(II’)中、R32は水素原子又はメチル基を表し、c、d、p及びR6~R8は前記と同じ意味を表す。]
[式(III’)中、R33及びR34は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、e、f、g、h、q、r、s及びR9~R12は前記と同じ意味を表す。]
[式(IV’)中、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、i、j、k、l、t、u、v、w及びR13~R22は前記と同じ意味を表す。]
〔4〕 トリオルガノシリルオキシカルボニル基を有する単量体(d)から誘導される構成単位(D)をさらに有する、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の塗料組成物。
〔5〕 前記単量体(d)は、下記式(VII’)で表される単量体(d1)である、〔4〕に記載の塗料組成物。
[式(VII’)中、R43は水素原子又はメチル基を表し、R40、R41及びR42は、同一又は異なって、炭素数1~20の炭化水素基を表す。]
〔6〕 前記構成単位(B)の含有量は、前記シリコン原子含有樹脂に含まれる全構成単位中、1質量%以上30質量%以下である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の塗料組成物。
〔7〕 前記単量体(b)は、そのホモポリマーの溶解パラメータSPが10.0以上である、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の塗料組成物。
〔8〕 消泡剤及びダレ止め剤からなる群より選択される少なくとも1種をさらに含む、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の塗料組成物。
〔9〕 前記シリコン原子含有樹脂は、下記式(V)で表される基及び下記式(VI)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種の金属原子含有基を有する単量体(e)から誘導される構成単位(E)をさらに有する、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の塗料組成物。
[式(V)中、Mは2価の金属原子を表し、R30は有機酸残基又はアルコール残基を表す。]
[式(VI)中、Mは2価の金属原子を表す。]
〔10〕 前記単量体(e)は、下記式(V’)で表される単量体(e1)及び下記式(VI’)で表される単量体(e2)からなる群より選択される少なくとも1種である、〔9〕に記載の塗料組成物。
[式(V’)中、R37は水素原子又はメチル基を表し、M及びR30は前記と同じ意味を表す。]
[式(VI’)中、R38及びR39は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、Mは前記と同じ意味を表す。]
〔11〕 〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の塗料組成物によって形成される塗膜。
〔12〕 防錆塗料からなる下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜上に積層される〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の塗料組成物によって形成される塗膜とを有する複合塗膜。
〔13〕 〔11〕に記載の塗膜又は〔12〕に記載の複合塗膜を有する、船舶。
〔14〕 〔11〕に記載の塗膜又は〔12〕に記載の複合塗膜を有する、水中構造物。
本発明に係る塗料組成物(以下、単に「塗料組成物」ともいう。)は、後述する特定のシリコン原子含有樹脂を含む。本発明に係る塗料組成物によれば、被塗物が移動している最中において良好な防汚性能を発揮できる塗膜を形成することが可能である。また、本発明に係る塗料組成物によれば、被塗物が移動している最中における良好な防汚性能を長期間発揮できる塗膜を形成することが可能である。以下、移動している最中での防汚性能を「動的防汚性」ともいう。本発明に係る塗料組成物は、船舶等の水中移動体に適用される防汚塗料組成物として好適に用いることができる。
以下、塗料組成物に含まれる又は含まれ得る成分について詳細に説明する。
塗料組成物に含まれるシリコン原子含有樹脂は、構成単位(A)と構成単位(B)と構成単位(C)とを含む。構成単位(A)は、上記式(I)で表される基、上記式(II)で表される基、上記式(III)で表される基及び上記式(IV)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種のシリコン原子含有基を有する単量体(a)から誘導される構成単位である。構成単位(B)は、上記式(b)で表される(メタ)アクリル酸エステルである単量体(b)から誘導される構成単位である。構成単位(C)は、単量体(a)及び単量体(b)以外の単量体(c)であって、そのホモポリマーの溶解パラメータSPが9.5以下であり、かつ、環状構造を有しない単量体(c)から誘導される構成単位である。シリコン原子含有樹脂は、単量体(a)、単量体(b)及び単量体(c)以外の他の単量体から誘導される構成単位を含んでいてもよい。該構成単位の一例は、トリオルガノシリルオキシカルボニル基を有する単量体(d)から誘導される構成単位(D)である。
単量体(a)が有するシリコン原子含有基は、上記式(I)で表される基、上記式(II)で表される基、上記式(III)で表される基及び上記式(IV)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種である。
Raにおいて、xは0~200のいずれかの整数を表す。R23~R27は、同一又は異なって、アルキル基を表す。
Rbにおいて、yは1~200のいずれかの整数を表す。R28及びR29は、同一又は異なって、アルキル基を表す。
単量体(a)は、上記式(I’)で表される単量体(a1)、上記式(II’)で表される単量体(a2)、上記式(III’)で表される単量体(a3)及び上記式(IV’)で表される単量体(a4)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。このような単量体(a)を含む単量体組成物の重合により、単量体(a1)、単量体(a2)、単量体(a3)及び単量体(a4)からなる群より選択される単量体(a)から誘導される構成単位(A)を含む(メタ)アクリル系樹脂であるシリコン原子含有樹脂が得られる。このシリコン原子含有樹脂は、上記式(I)で表される基、上記式(II)で表される基、上記式(III)で表される基及び上記式(IV)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種のシリコン原子含有基を有する。
シリコン原子含有樹脂は、単量体(a)から誘導される構成単位(A)を2種以上含んでいてもよい。
式(II’)中、R32は水素原子又はメチル基を表し、c、d、p及びR6~R8は前記と同じ意味を表す。
式(III’)中、R33及びR34は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、e、f、g、h、q、r、s及びR9~R12は前記と同じ意味を表す。
式(IV’)中、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、i、j、k、l、t、u、v、w及びR13~R22は前記と同じ意味を表す。
シリコン原子含有樹脂は、2種以上の単量体(a1)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
bは、好ましくは2又は3である。
mは、塗膜の耐水性、下地に対する密着性等の観点から、好ましくは0以上25以下、より好ましくは0以上20以下である。mは、3以上又は5以上であってもよく、10以下又は8以下であってもよい。
nは、塗膜の防汚性及び一般的な有機溶剤への溶解性の観点から、通常は3以上270以下、好ましくは35以上245以下、より好ましくは45以上205以下、さらに好ましくは45以上160以下である。
R1~R5における置換フェニル基及び置換フェノキシ基が有する置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子である。
R1~R5は、好ましくはアルキル基、より好ましくは炭素数1~6のアルキル基、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基、特に好ましくはメチル基、エチル基である。
シリコン原子含有樹脂は、2種以上の単量体(a2)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
dは、好ましくは2又は3である。
pは、塗膜の耐水性、下地に対する密着性等の観点から、好ましくは0以上25以下、より好ましくは0以上20以下である。pは、3以上又は5以上であってもよく、10以下又は8以下であってもよい。
yは、一般的な有機溶剤への溶解性の観点から、通常は1以上200以下、好ましくは10以上150以下、より好ましくは20以上125以下である。
R6~R8及びR23~R29におけるアルキル基は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基、より好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基、さらに好ましくはメチル基、エチル基である。
R6~R8は、いずれもアルキル基であることが好ましい。
シリコン原子含有樹脂は、2種以上の単量体(a3)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
f及びgは、それぞれ、好ましくは2又は3である。
q及びsは、塗膜の耐水性、下地に対する密着性等の観点から、それぞれ、好ましくは0以上30以下、より好ましくは0以上25以下、さらに好ましくは0以上20以下である。q及びsは、それぞれ、3以上又は5以上であってもよく、10以下又は8以下であってもよい。
rは、塗膜の防汚性、一般的な有機溶剤への溶解性等の観点から、通常は3以上270以下、好ましくは35以上245以下、より好ましくは45以上205以下であり、さらに好ましくは45以上160以下である。
R9~R12における置換フェニル基及び置換フェノキシ基が有する置換基は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子である。
R9~R12は、好ましくはアルキル基、より好ましくは炭素数1~6のアルキル基、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基、特に好ましくはメチル基、エチル基である。
シリコン原子含有樹脂は、2種以上の単量体(a4)から誘導される構成単位を含んでいてもよい。
j及びkは、それぞれ、好ましくは2又は3である。
t及びuは、塗膜の耐水性、下地に対する密着性等の観点から、それぞれ、好ましくは0以上30以下、より好ましくは0以上25以下、さらに好ましくは0以上20以下である。q及びsは、それぞれ、3以上又は5以上であってもよく、10以下又は8以下であってもよい。
v及びwは、塗膜の防汚性、一般的な有機溶剤への溶解性等の観点から、それぞれ、通常は0以上70以下、好ましくは5以上60以下、より好ましくは10以上50以下である。
R13~R22におけるアルキル基は、好ましくは炭素数1~6のアルキル基、より好ましくは、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プロピル基、n-ブチル基、iso-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基、さらに好ましくはメチル基、エチル基である。
単量体(b)は、上記式(b)で表される(メタ)アクリル酸エステルである単量体である。シリコン原子含有樹脂が単量体(b)から誘導される構成単位(B)をさらに含有することにより、動的防汚性を向上させることができ、また、構成単位(B)をさらに含有することは、静置防汚性の向上にも有利となり得る。さらに、構成単位(B)をさらに含有させることにより、塗料組成物から形成される塗膜の耐軟化性を優れたものとし得る。さらに、単量体(b)から誘導される構成単位(B)と後述する単量体(e)から誘導される構成単位(E)とを含有させることにより、塗膜消耗速度を適度に高めることができる。
単量体(c)は、上記単量体(a)及び単量体(b)以外の単量体であって、そのホモポリマーのSPが9.5以下であり、かつ、環状構造を有しない単量体である。シリコン原子含有樹脂が単量体(c)から誘導される構成単位(C)をさらに含有することにより、動的防汚性を向上させることができ、また、構成単位(C)をさらに含有することは、静置防汚性の向上にも有利となり得る。シリコン原子含有樹脂は、単量体(c)から誘導される構成単位(C)を2種以上含んでいてもよい。
CH2=C(RC)(COORD)
シリコン原子含有樹脂は、単量体(d)から誘導される構成単位(D)をさらに含有することができる。単量体(d)は、トリオルガノシリルオキシカルボニル基を有する単量体である。シリコン原子含有樹脂が単量体(d)から誘導される構成単位(d)をさらに含有することにより、動的防汚性を向上させることができ、また、構成単位(D)をさらに含有することは、静置防汚性の向上にも有利となり得る。
シリコン原子含有樹脂は、単量体(d)から誘導される構成単位(D)を2種以上含んでいてもよい。例えば、シリコン原子含有樹脂は、異なるトリオルガノシリルオキシカルボニル基を有する構成単位(D)を2種以上含んでいてもよい。
シリコン原子含有樹脂は、上記式(V)で表される基及び上記式(VI)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種の金属原子含有基を有する単量体(e)から誘導される構成単位(E)をさらに有していてもよい。シリコン原子含有樹脂が構成単位(E)をさらに有することにより、動的防汚性を向上させることができ、また、構成単位(E)をさらに含有することは、静置防汚性の向上にも有利となり得る。
シリコン原子含有樹脂は、上記式(V)で表される基及び上記式(VI)で表される基の双方を有していてもよい。
シリコン原子含有樹脂は、単量体(e)から誘導される構成単位(E)を2種以上含んでいてもよい。
式(V’)〔式(V)についても同様。〕中のR30は、好ましくは有機酸残基である。
R30において、有機酸残基を形成する有機酸としては、例えば、酢酸、モノクロル酢酸、モノフルオロ酢酸、プロピオン酸、カプロン酸、カプリル酸、2-エチルヘキシル酸、カプリン酸、バーサチック酸、イソステアリン酸、パルミチン酸、クレソチン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、リノレン酸、ステアロール酸、リシノール酸、リシノエライジン酸、ブラシジン酸、エルカ酸、α-ナフトエ酸、β-ナフトエ酸、安息香酸、2,4,5-トリクロロフェノキシ酢酸、2,4-ジクロロフェノキシ酢酸、キノリンカルボン酸、ニトロ安息香酸、ニトロナフタレンカルボン酸、プルビン酸等の一塩基有機酸が挙げられる。
三環式樹脂酸としては、例えば、ジテルペン系炭化水素骨格を有する一塩基酸が挙げられる。ジテルペン系炭化水素骨格を有する一塩基酸としては、例えば、アビエタン、ピマラン、イソピマラン、ラブダン骨格を有する化合物が挙げられる。より具体的には、例えば、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、水添アビエチン酸、パラストリン酸、ピマル酸、イソピマル酸、レボピマル酸、デキストロピマル酸、サンダラコピマル酸、及びこれらの塩等が挙げられる。中でも、塗膜の動的防汚性等の観点から、アビエチン酸、水添アビエチン酸、及びこれらの塩が好ましい。
R30を形成する一塩基環状有機酸として、上記範囲内の酸価を有するものを使用すると、塗膜の良好な動的防汚性及び静置防汚性をより長期間維持できる傾向にある。
単量体(e1)が有する有機酸残基は、1種の有機酸から形成されていてもよく、2種以上の有機酸から形成されていてもよい。
単量体(e1)から誘導される構成単位(E)は、(メタ)アクリル酸のようなカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体を含む単量体組成物を重合させることにより得られる樹脂と、金属化合物と、非重合性有機酸(上記の有機酸残基を構成する有機酸)とを反応させる方法によっても形成することができる。
シリコン原子含有樹脂は、上記以外の他の単量体(f)から誘導される構成単位(F)を含んでいてもよい。シリコン原子含有樹脂は、構成単位(F)を2種以上含んでいてもよい。
シリコン原子含有樹脂の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上記した単量体を混合した単量体組成物をラジカル開始剤の存在下に60~180℃の反応温度で5~14時間反応させることによって製造することができる。重合反応の条件は適宜調整してよい。
塗料組成物におけるシリコン原子含有樹脂の含有量は、塗料組成物に含有される固形分中、好ましくは25質量%以上99質量%以下、より好ましくは30質量%以上90質量%以下であり、さらに好ましくは35質量%以上85質量%以下であり、80質量%以下、70質量%以下又は60質量%以下であってもよい。シリコン原子含有樹脂の含有量が25質量%未満であると、動的防汚性、静置防汚性及び下地に対する塗膜の密着性が低下する傾向にある。塗料組成物に含有される固形分とは、塗料組成物に含まれる溶剤以外の成分の合計をいう。
塗料組成物は、シリコン原子含有樹脂以外の他の成分を1種又は2種以上含むことができる。他の成分としては、例えば、消泡剤、ダレ止め剤、可塑剤、防汚剤、水結合剤、色分かれ防止剤、沈降防止剤、塗膜消耗調整剤、紫外線吸収剤、表面調整剤、粘度調整剤、レベリング剤、顔料分散剤等の添加剤、顔料及び溶剤等が挙げられる。これらの添加剤、顔料及び溶剤は、それぞれ、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
塗料組成物は、例えば、シリコン原子含有樹脂又はこれを含有する樹脂組成物(例えば、シリコン原子含有樹脂を含む溶液又は分散液)に、必要に応じてその他の成分を添加し、ボールミル、ペブルミル、ロールミル、サンドグラインドミル、高速ディスパー等の混合機を用いて混合することにより、調製することができる。
本発明に係る塗膜(以下、単に「塗膜」ともいう。)は、本発明に係る上記塗料組成物から形成される塗膜である。塗膜は、防汚性能を有する防汚塗膜である。該防汚塗膜は、本発明に係る上記塗料組成物から形成されるため、良好な動的防汚性を示すことができる。
温度計、冷却管、攪拌機、滴下ロート、窒素導入管、温度制御機を備えた4つ口フラスコに、溶剤としてのキシレン [A]質量部を加え、[B]℃に保った。そこに、表3又は表4に示される量(単位:質量部)の同表に示される単量体(合計100質量部)、溶剤としてのキシレン [C]質量部及びラジカル重合開始剤としてのtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート [D]質量部からなる混合液を滴下ロートに加え、これを[E]時間にわたり4つ口フラスコへ等速滴下し、滴下終了後[F]分間保温した。その後、キシレン [G]質量部及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート [H]質量部からなる混合液を30分間にわたり4つ口フラスコへ等速滴下し、滴下終了後[I]時間保温することにより、樹脂を含む樹脂組成物(溶液)を得た。
単量体(a)、単量体(a’)及び樹脂の数平均分子量Mnは、GPCにより測定されるポリスチレン換算の数平均分子量である。測定条件は次のとおりとした。
装置:東ソー社製「HLC-8220GPC」
カラム:TSKgel SuperHZM-M ×2本
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:35℃
検出器:RI
下記式に従って、樹脂組成物の固形分を算出した。
固形分(質量%)=100×(溶剤を除く樹脂組成物の調製に使用した原料の合計質量)/(得られた樹脂組成物の質量)
温度計、冷却管、攪拌機、滴下ロート、窒素導入管、温度制御機を備えた4つ口フラスコに、溶剤としてのキシレン [A]質量部を加え、[B]℃に保った。そこに、表6に示される量(単位:質量部)の同表に示される単量体(合計100質量部)、溶剤としてのキシレン 10質量部及びラジカル重合開始剤としてのtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート [C]質量部からなる混合液を滴下ロートに加え、これを3時間にわたり4つ口フラスコへ等速滴下し、滴下終了後30分間保温した。その後、キシレン [D]質量部及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート 0.3質量部からなる混合液を30分間にわたり4つ口フラスコへ等速滴下し、滴下終了後[E]時間保温することにより、カルボキシル基を有する樹脂を含む樹脂組成物(溶液)を得た。この樹脂組成物の固形分は[F]質量%であった。
H1:水素添加ロジン(ハイペールCH、酸価160mgKOH/g、荒川化学工業社製)
H2:ナフテン酸(NA-200、酸価200mgKOH/g、大和油脂工業社製)
温度計、冷却管、攪拌機、滴下ロート、窒素導入管、温度制御機を備えた4つ口フラスコに、溶剤としてのキシレン 50質量部を加え、95℃に保った。そこに、表6に示される量(単位:質量部)の同表に示される単量体(合計100質量部)、溶剤としてのキシレン 10質量部及びラジカル重合開始剤としてのtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート 1.2質量部からなる混合液を滴下ロートに加え、これを3時間にわたり4つ口フラスコへ等速滴下し、滴下終了後30分間保温した。その後、キシレン 40質量部及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート 0.3質量部からなる混合液を30分間にわたり4つ口フラスコへ等速滴下し、滴下終了後1時間保温することにより、カルボキシル基を有する樹脂を含む樹脂組成物(溶液)を得た。この樹脂組成物の固形分は50.2質量%であった。
(1)FM-0721:JNC(株)製の「FM-0721」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:5000、式(I’)において、m=0、b=3、n=65、R1~R4及びR31がメチル基、R5がn-ブチル基である単量体
(2)FM-0725:JNC(株)製の「FM-0725」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:10000、式(I’)において、m=0、b=3、n=132、R1~R4及びR31がメチル基、R5がn-ブチル基である単量体
(3)KF-2012:信越化学工業(株)製の「KF-2012」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:4600、式(I’)において、m=0、R1~R5及びR31がメチル基である単量体
(4)X-22-2426:信越化学工業(株)製の「X-22-2426」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:12000、式(I’)において、m=0、R1~R5及びR31がメチル基である単量体
(5)FM-7725:JNC(株)製の「FM-7725」、両末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:10000、式(III’)において、q及びs=0、f及びg=3、r=131、R9~R12、R33及びR34がメチル基である単量体
(6)X-22-164B:信越化学工業(株)製の「X-22-164B」、両末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:3200、式(III’)において、q及びs=0、R9~R12、R33及びR34がメチル基である単量体
(7)X-22-164E:信越化学工業(株)製の「X-22-164E」、両末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:7800、式(III’)において、q及びs=0、R9~R12、R33及びR34がメチル基である単量体
(8)FM-0711:JNC(株)製の「FM-0711」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:1000、式(I’)において、m=0、b=3、n=10、R1~R4及びR31がメチル基、R5がn-ブチル基である単量体
(9)X-22-174ASX:信越化学工業(株)製の「X-22-174ASX」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:900、式(I’)において、m=0、R1~R5及びR31がメチル基である単量体
(10)X-22-174BX:信越化学工業(株)製の「X-22-174BX」、片末端メタクリロイルオキシアルキル変性オルガノポリシロキサン、分子量:2300、式(I’)において、m=0、R1~R5及びR31がメチル基である単量体
(11)HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル(SP:13.5)
(12)MEMA:メタクリル酸2-メトキシエチル(SP:10.7)
(13)MEA:アクリル酸2-メトキシエチル(SP:10.7)
(14)M-40G:メタクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル(オキシエチレン鎖の繰り返し数=4、SP:13.7)
(15)M-90G:メタクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル(オキシエチレン鎖の繰り返し数=9、SP:13.9)
(16)M-230G:メタクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル(オキシエチレン鎖の繰り返し数=23、SP:21)
(17)SA:メタクリロイルオキシエチルコハク酸(SP:12.8)
(18)CB-1:メタクリロイルオキシエチルフタル酸(SP:13.2)
(19)t-BMA:メタクリル酸tert-ブチル(SP:9.4)
(20)n-BMA:メタクリル酸n-ブチル(SP:9.3)
(21)EHMA:メタクリル酸2-エチルヘキシル(SP:8.3)
(22)n-BA:アクリル酸n-ブチル(SP:9.5)
(23)TIPSA:アクリル酸トリiso-プロピルシリル
(24)TIPSMA:メタクリル酸トリiso-プロピルシリル
(25)MMA:メタクリル酸メチル(SP:10.7)
(26)EA:アクリル酸エチル(SP:10.5)
(27)AA:アクリル酸(SP:23.8)
表7~表9の配合(質量部)に従い、製造例で得られた樹脂組成物のいずれか、並びに表7~表9に示すその他の成分を使用して、高速ディスパーにて混合することにより、防汚塗料組成物を調製した。表7~表9に示す配合量(質量部)は、有姿の配合量であり、溶剤等を含む場合はそれを含んだ配合量である。
[a]防汚塗料組成物からなる塗膜の動的防汚性の評価(オープンドラム試験)
実施例及び比較例で得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が300μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。
5:海中生物の付着面積が0%以上5%未満
4:海中生物の付着面積が5%以上10%未満
3:海中生物の付着面積が10%以上15%未満
2:海中生物の付着面積が15%以上30%未満
1:海中生物の付着面積が30%以上
実施例及び比較例で得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が300μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。
5:海中生物の付着面積が0%以上5%未満
4:海中生物の付着面積が5%以上10%未満
3:海中生物の付着面積が10%以上15%未満
2:海中生物の付着面積が15%以上30%未満
1:海中生物の付着面積が30%以上
実施例及び比較例で得られた防汚塗料組成物を、あらかじめ防錆塗料が塗布されたブラスト板に乾燥膜厚が300μmとなるように塗布し、2昼夜室内に放置することにより乾燥させて、防汚塗膜を有する試験板を得た。得られた試験板を、合計12ヶ月間、兵庫県赤穂市相生湾の筏に浸漬し、下記の基準に従って塗膜の耐軟化性を評価した。耐軟化性は、試験板の塗膜を指触することにより行った。評価結果を表7~表9に示す。評価結果は、好ましくは3以上である。塗膜の軟化は、水吸収による塗膜の膨潤によって生じるものと考えられる。
5:浸漬期間が12ヵ月でも膜軟化が確認されない
4:浸漬期間7ヶ月超12ヵ月未満で膜軟化が確認される
3:浸漬期間3ヶ月超7ヵ月以下で膜軟化が確認される
2:浸漬期間1ヶ月超3ヵ月以下で膜軟化が確認される
1:浸漬期間1ヵ月以下で膜軟化が確認される
(1)消泡剤:BYK社製「BYK-066N」、不揮発分:0.7質量%
(2)可塑剤:BASF社製「ルトナール A25」、ポリビニルエチルエーテル、不揮発分:95質量%
(3)顔料1:デュポン社製「TI-PURE R-900」、酸化チタン顔料
(4)顔料2:ランクセス社製「Bayferox 130」、酸化鉄赤顔料
(5)ダレ止め剤:HS CHEM社製「モノラル3300」、不揮発分:20質量%
Claims (14)
- シリコン原子含有樹脂を含む塗料組成物であって、
前記シリコン原子含有樹脂は、
下記式(I)で表される基、下記式(II)で表される基、下記式(III)で表される基及び下記式(IV)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種のシリコン原子含有基を有する単量体(a)から誘導される構成単位(A)と、
下記式(b)で表される(メタ)アクリル酸エステルである単量体(b)から誘導される構成単位(B)と、
前記単量体(a)及び前記単量体(b)以外の単量体(c)から誘導される構成単位(C)と、
を含み、
前記単量体(a)は、分子量が2500より大きく、
前記構成単位(A)の含有量は、前記シリコン原子含有樹脂に含まれる全構成単位中、20質量%より大きく、
前記単量体(c)は、そのホモポリマーの溶解パラメータSPが9.0以上9.5以下であり、かつ、環状構造を有しない単量体であり、
前記単量体(c)は、下記式:
CH 2 =C(R C )(COOR D )
で表される(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、ここで、R C は水素原子又はメチル基であり、R D は炭素数3以上の鎖状アルキル基であり、
前記構成単位(C)の含有量は、前記シリコン原子含有樹脂に含まれる全構成単位中、2質量%より大きい、水中移動体用防汚塗料組成物。
[式(I)中、a及びbは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、mは0~50のいずれかの整数を表し、nは3~270のいずれかの整数を表す。R1~R5は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基又は置換フェノキシ基を表す。]
[式(II)中、c及びdは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、pは0~50のいずれかの整数を表す。R6、R7及びR8は、それぞれ独立して、アルキル基、Ra又はRbを表す。
Raは、
(式中、xは0~200のいずれかの整数を表す。R23~R27は、同一又は異なって、アルキル基を表す。)であり、
Rbは、
(式中、yは1~200のいずれかの整数を表す。R28及びR29は、同一又は異なって、アルキル基を表す。)である。]
[式(III)中、e、f、g及びhは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、q及びsは、それぞれ独立して、0~50のいずれかの整数を表し、rは3~270のいずれかの整数を表す。R9~R12は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、フェノキシ基又は置換フェノキシ基を表す。]
[式(IV)中、i、j、k及びlは、それぞれ独立して、2~5のいずれかの整数を表し、t及びuは、それぞれ独立して、0~50のいずれかの整数を表し、v及びwは、それぞれ独立して、0~70のいずれかの整数を表す。R13~R22は、同一又は異なって、アルキル基を表す。]
CH2=C(RA)(COORB) (b)
[式(b)中、RAは、水素原子又はメチル基を表す。RBは、水酸基、カルボキシ基及びオキシアルキレン鎖からなる群より選択される1種以上を含む1価の基を表す。] - 前記式(b)におけるRBは、オキシアルキレン鎖を含む1価の基を表す、請求項1に記載の水中移動体用防汚塗料組成物。
- 前記単量体(a)は、下記式(I’)で表される単量体(a1)、下記式(II’)で表される単量体(a2)、下記式(III’)で表される単量体(a3)及び下記式(IV’)で表される単量体(a4)からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の水中移動体用防汚塗料組成物。
[式(I’)中、R31は水素原子又はメチル基を表し、a、b、m、n及びR1~R5は前記と同じ意味を表す。]
[式(II’)中、R32は水素原子又はメチル基を表し、c、d、p及びR6~R8は前記と同じ意味を表す。]
[式(III’)中、R33及びR34は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、e、f、g、h、q、r、s及びR9~R12は前記と同じ意味を表す。]
[式(IV’)中、R35及びR36は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、i、j、k、l、t、u、v、w及びR13~R22は前記と同じ意味を表す。] - トリオルガノシリルオキシカルボニル基を有する単量体(d)から誘導される構成単位(D)をさらに有する、請求項1又は2に記載の水中移動体用防汚塗料組成物。
- 前記構成単位(B)の含有量は、前記シリコン原子含有樹脂に含まれる全構成単位中、1質量%以上30質量%以下である、請求項1又は2に記載の水中移動体用防汚塗料組成物。
- 前記単量体(b)は、そのホモポリマーの溶解パラメータSPが10.0以上である、請求項1又は2に記載の水中移動体用防汚塗料組成物。
- 消泡剤及びダレ止め剤からなる群より選択される少なくとも1種をさらに含む、請求項1又は2に記載の水中移動体用防汚塗料組成物。
- 請求項1に記載の水中移動体用防汚塗料組成物によって形成される塗膜。
- 防錆塗料からなる下塗り塗膜と、前記下塗り塗膜上に積層される請求項1に記載の水中移動体用防汚塗料組成物によって形成される塗膜とを有する複合塗膜。
- 請求項11に記載の塗膜又は請求項12に記載の複合塗膜を有する、船舶。
- 請求項11に記載の塗膜又は請求項12に記載の複合塗膜を有する、水中構造物。
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