JPH0641571B2 - 塗料用潤滑剤組成物 - Google Patents

塗料用潤滑剤組成物

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JPH0641571B2
JPH0641571B2 JP62251987A JP25198787A JPH0641571B2 JP H0641571 B2 JPH0641571 B2 JP H0641571B2 JP 62251987 A JP62251987 A JP 62251987A JP 25198787 A JP25198787 A JP 25198787A JP H0641571 B2 JPH0641571 B2 JP H0641571B2
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【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は,塗料に配合され塗膜に潤滑効果を付与するこ
とのできる潤滑剤組成物に関し,さらには,塗膜に優れ
た潤滑性を与えるとともに潤滑剤が塗膜表面から脱離し
たり,塗膜との接触物に移行して被接触物を潤滑剤で汚
染することのない潤滑剤組成物に関する。
(従来の技術) 鉄,アルミニウム等の金属製品には,美観および金属の
腐食防止の目的で印刷および塗装がなされることが多
い。これらの金属用塗料には,塗装板あるいは製品の移
送を良好に行い,移送中における塗膜面の傷付き防止の
目的で潤滑剤を添加することが一般的に行われている。
これらの潤滑剤は,パーム油もしくはカルナバワックス
のような天然ワックスや合成ワックスあるいはシリコー
ン系の添加剤が用いられてきた。
しかしながら,これらの従来型潤滑剤は,塗料表面に
浮き出ている潤滑剤が他の物質との接触により脱落し被
接触面を汚す,水,溶媒等との接触により添加剤が抽
出され潤滑性が経時変化する,塗装面にハジキ,アイ
ホール等が発生することがある,等の問題点があり,高
度に潤滑性がありしかも塗膜表面からの脱離もしくは接
触物への転移が少なく,経時的にも安定した潤滑性を与
える塗料用潤滑剤もしくは塗料の開発が要望されてい
た。
特に金属缶外面塗料の場合,印刷,塗装を行った塗装板
を製缶工程を経て製缶を行い,さらに内容物を充填し,
殺菌処理を行う等,塗装後に種々の機械的工程を経るた
め,上記の特性は金属缶の性能を維持する極めて重要な
特性となっているが,現在満足できる水準にないのが実
情であった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者等は,現状を解決するため,塗膜表面からの脱
離もしくは被接触物への移行が極めて少なく,かつ,環
境による潤滑性の変化あるいは組成物の保存安定性に優
れ,塗装性に悪影響を与えない塗料用潤滑剤の開発を目
的として鋭意研究を重ねてきた。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) その結果,本発明者らは,官能基を有するワックスと官
能基を有するシリコーン樹脂とを反応させ,その生成物
を塗料中に配合せしめることにより上記目的を達成でき
ることを見い出した。
すなわち,本発明は,エポキシ基,水酸基およびアミノ
基から選ばれる少なくとも一種の官能基を有する変性シ
リコーン樹脂と,カルボキシル基もしくは水酸基を有す
るポリオレフィン系ワックスもしくは天然ワックスの反
応生成物を含有することを特徴とする塗料用潤滑剤組成
物である。
本発明におけるカルボキシル基もしくは水酸基を有する
ポリオフィン系ワックスの例としては,ポリエチレンを
酸化処理して得られる酸変性ポリエチレンがある。これ
らは,アライド社のAC629,AC680,AC33
0,三井石油化学工業(株)製のハイワックス4052
E,4202Eが市販品として入手できる。
また,エチレンもしくはプロピレンとアクリル酸,メタ
クリル酸を共重合させたもの,あるいは,ポリエチレン
もしくはポリプロピレンを主成分とする合成ワックス
に,アクリル酸,メタアクリル酸,マレイン酸,イタコ
ン酸等の重合性不飽和カルボン酸あるいはその酸無水物
をグラフト重合させることにより得られる変性ポリオレ
フィンワックスであってもよく,これらは,ハイワック
ス1105A,2203A,アライド社製AC540と
して入手できる。これらのカルボキシル基含有ポリオレ
フィンワックスはその酸価が10〜100KOHmg/g
の範囲にあることが望ましい。
また,水酸基含有ポリオレフィンワックスは,バレコ社
製ポリワックスOH425,550,700として入手
できる。
本発明におけるカルボキシル基もしくは水酸基を有する
天然ワックスとしては,その成分中に遊離脂肪酸もしく
は遊離アルコールを含有するものであり,例えば,カル
ナバワックス(遊離脂肪酸含有量3〜4%;遊離アルコ
ール含有量10〜12%,以下同じ順序で記す。),キ
ャンデリラワックス(10〜20%;10〜15%),
木ロウ(3.7〜5.6%;1.2〜1.6%)等の植物系ワック
ス,蜜ロウ(7〜16%;1〜2ぱ),ラノリンワック
ス(微量;3〜5%)等の動物系ワックス,モンタンワ
ックス(酸価115〜175;ケン化価135〜17
5)のような鉱物系ワックスを挙げることができる。天
然ワックスを重合性カルボン酸等で変性してカルボキシ
ル基を導入したものを使用してもよい。
本発明に用いられる変性シリコーン樹脂は,ジメチルポ
リシロキサン,ジフェニルポリシロキサン,ジメチルジ
フェニルポリシロキサンのようなオルガノポリシロキサ
ンを骨格とし,さらに,カルボキシル基もしくは水酸基
と反応させる官能基を含有している。これらの変性シリ
コーン樹脂として,エポキシ基含有シリコーン樹脂とし
ては信越化学工業(株)製KF100T,KF101,
KF102,X−22−3667,X−22−163A
等があり,水酸基含有シリコーン樹脂としては信越化学
工業(株)製KF851,X−22−801,X−22
−160A,アミノ基含有シリコーン樹脂としては,信
越化学工業(株)製KF393,KF857,X−22
−3680,X−22−161A等がある。これらの反
応性シリコーン樹脂は,官能基を側鎖に有する側鎖を持
つタイプと両末端に官能基を有するタイプとに大別され
るが,潤滑性の経時安定性の点から両末端に官能基を有
するタイプが良好である。この理由は現在では解析でき
ていないが,Si−O−Si結合の加水分解の起こり易さに
相違があると考えられる。このような両末端反応性シリ
コーン樹脂としては上述した例の中のX−22−160
A,X−22−161Aが挙げられる。
本発明の塗料用潤滑剤組成物は,変性シリコーン樹脂5
〜95重量%,好ましくは10〜70重量%とワックス
5〜95重量%,好ましくは30〜90重量%と含む混
合物を,150〜230℃に加熱して溶融させた後,酸
もしくはアルカリ触媒の存在下または不存在下で反応さ
せる。反応は原料を有機溶剤に溶解して行ってもよい。
この際使用される酸触媒としては,塩酸,リン酸,p−
トルエンスルホン酸等があり,アルカリ触媒としては,
水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,有機アミノ類等が
ある。ワックスの使用量が5重量%未満では変性シリコ
ーンを単独で使用した場合に近くなり,また95重量%
より多いとワックスを単独で使用した場合に近くなり,
潤滑剤が塗膜表面から転移しやすくなるので好ましくな
い。反応の終点は変性シリコーン樹脂の官能基当量,変
性ポリオレフィンの酸価によって異なり,また使用用途
によっても異なるものの,初期の酸価が5ないし100
%低下する範囲で選定される。
このようにして得られた分散体は,ホモミキサー,ホモ
ジナイザー,ボールミル,サンドミル,アトライタ等の
ような分散機によって微分散させることができる。
本発明の潤滑剤組成物が配合される塗料としてはアクリ
ル系塗料,アルキド系塗料,ポリエステル系塗料,エポ
キシ系塗料等の熱硬化性塗料が好ましい。
本発明の分散体の塗料への添加量は,通常,塗料100
重量部に対して固形分として0.01ないし10重量部の範
囲である。
以下,実施例について説明する。例中,「部」「%」
は,それぞれ「重量部」,「重量%」を示す。
(実施例) 実施例1 〔潤滑剤分散体の調製〕 酸変性ポリエチレンワックス(三井石油化学工業(株)
製三井ハイワックス2203A,酸価30)30部と両
末端エポキシ基変性シリコーン樹脂(信越化学(株)製
X−22−163A)10部,およびキシレン60部を
四ッ口フラスコに投入し加熱溶解した。温度140℃に
て7時間反応を行なったところ樹脂混合物の酸価は初期
22.5KOHmg/gであったものが11.2KOHmg/gとな
った。140℃の反応生成物溶液を常温で166.7部のキ
シレン中に滴下することにより固形分15%の懸濁液を
得た。得られた懸濁液をサンドミルで再分散することに
よりツブゲージで最大15μmまで分散した。
〔塗料の調製〕
オイルフリーアルキド樹脂(三井東圧化学(株)製アル
マテックスP−646:固形分60%)50部とメラミ
ン樹脂(三井東圧化学(株)製サイメル350:固形分
60%)33.3部,上記潤滑剤分散体1.7部,ブチルセロ
ソルブ15部を混合し,オイルフリーアルキド/アミノ
型焼付塗料(固形分50%)を調製した。
〔潤滑性の評価〕
ロールコーターを用い,ブリキ板(板厚0.24mm)に均一
に6μmの乾燥膜厚となるように塗装し,170℃,1
0分間ガスオーブンにて焼付けを行った。
焼付塗膜の表面をガーゼで拭き取り前の状態,ガーゼで
拭いた後の状態について光学顕微鏡で観察したところ,
ワックスの粒子は塗膜表面に固着しており,拭き取り処
理によっても除去されないことが認められた。
また,塗装板を20cm×5cmに切断した切片を20枚重
ね,さらにその上に20kgの荷重をかけ,50℃にて5
時間放置したあと,裏面に白色の塗料を塗装し,白色塗
料のハジキを見ることで裏面への転移を観察したところ
ハジキは見られなかった。
さらに,表面のすべり性について塗装板上に5cm×5cm
のステンレスブロック(荷重500g)を乗せ,15m
/分の速度で引っ張り,引っ張り荷重から動摩擦係数を
算出したところ0.09であった。
比較例1 〔潤滑剤の調製〕 高密度ポリエチレンワックス(三井ハイワックス100
P)をキシレンに加熱溶解したのち,キシレンに滴下
し,さらにサンドミルにて再分散しツブゲージに最大粒
径15μmまで分散した。得られた分散体の固形分は1
5%であった。
〔塗料の調製〕
実施例1のオイルフリーアルキド樹脂50部とアミノ樹
脂33.3部,上記ポリエチレンワックス分散体1.28部,シ
リコーン系添加剤(ダウコーニング社製ペインタッド
M:固形分10%)0.62部にブチルセロソルブ14.8部を
混合し,焼付塗料(固形分50%)を調製した。
〔潤滑剤の評価〕
実施例1と同様に塗膜表面に状態観察を行ったところ,
拭き取り処理前ではポリエチレンワックスが表面に球状
に点在しているのが,拭き取り処理の後ではワックス粒
子は存在しておらず,ガーゼによって全て拭き取られて
いることが観察された。
また,実施例1と同様に裏面への転移性を調べたとこ
ろ,裏面に塗装した白色塗料は全面ハジキ現象が見ら
れ,潤滑剤の裏面への転移の影響が見られた。
また,動摩擦係数は0.09で実施例1と同等じでった。
比較例2 実施例1での潤滑剤の分散体の調製で反応を行わずに加
熱溶解のみで同様の分散体を得,実施例1と同様にして
塗料の調製および潤滑性の評価を行った。
塗膜表面の状態および動摩擦係数は実施例1と同じ結果
であったが,裏面への転移の試験では白色塗料の全面ハ
ジギ現象が見られ実施例1より劣る結果であった。
実施例2 酸変性ポリエチレンワックス(三井ハイワックス405
2E:酸価20)を実施例1で使用した酸変性ポリエチ
レンワックスのかわりに用いる以外は,実施例1と同様
に反応を行った。樹脂混合物の酸価と初期15KOHmg
/gであったものが反応後は7.6KOHmg/gとなっ
た。懸濁液の作成および再分散は実施例1と同様に行っ
た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。評価の結果は実施例1と同様
であった。
実施例3 両末端水酸基変性シリコーン樹脂X−22−160Aを
実施例1で使用した変性シリコーン樹脂のかわりに用い
た以外は,実施例1と同様に操作し,分散体を得た。な
お,反応は脱水縮合反応であり,反応中に留出する水分
を分離しながら反応を進めた。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。評価の結果は実施例1と同様
であった。
実施例4 両末端アミノ基変性シリコーン樹脂X−22−161A
を実施例1で使用した変性シリコーン樹脂のかわりに用
いた以外は,実施例1と同様に操作し,分散体を得た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。評価の結果は実施例1と同様
であった。
実施例5 実施例1の酸変性ポリエチレンワックス16部と同じく
両末端エポキシ基変性シリコーン樹脂24部と使用量を
変更した以外は実施例1と同様にして分散体を得た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1と同等であり,動摩擦係数は0.08であった。
実施例6 実施例1の酸変性ポリエチレンワックス32部と同じく
両末端エポキシ基変性シリコーン樹脂8部と使用量を変
更した以外は実施例1と同様にして分散体を得た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1と同等であり,動摩擦係数は0.12であった。
実施例7 実施例1で使用した変性シリコーン樹脂にかえてジフェ
ニルシロキサン/ジメチルシロキサンの5/1(モル
比)の共重合体で両末端にアルコール性水酸基を有する
変性シリコーン樹脂(分子量3000)を用いた他は実
施例1と同様に反応を行った。樹脂混合物の酸価は初期
22.5KOHmg/gであったものが反応後は9.8KOHmg
/gとなった。懸濁液の作成および再分散は実施例1と
同様に行った。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1と同等であり,動摩擦係数は0.12であった。
実施例8 実施例1において酸変性ポリエチレンワックスにかえて
水酸基含有ポリオレフィンワックス(バレコ社製,ポリ
ワックスOH425)を使用した以外は実施例1と同様
にして分散体を得た。
この分散体を使用して実施例1と同様にして作成した塗
装板について潤滑剤脱離試験を行ったが潤滑剤の脱離は
認められなかった。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1と同等であり,動摩擦係数は0.13であった。
実施例9 実施例1において酸変性ポリエチレンワックスにかえて
カルナバワックスを使用した他は実施例1と同様にして
分散体を得た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1と同等であり,動摩擦係数は0.09であった。
実施例10 実施例1において酸変性ポリエチレンワックスに代えて
モンタンワックスを使用した他は実施例1と同様にして
分散体を得た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1と同等であり,動摩擦係数は0.10であった。
実施例11 実施例1においてエポキシ変性シリコーン樹脂にかえて
カルボキシル基含有シリコーン樹脂(X−22−370
1E),酸変性ポリエチレンワックスにかえてラノリン
ワックス(OH価20)を使用した以外は実施例1と同
様して分散体を得た。
得られた分散体を用いて実施例1と同様にして塗料の調
製を行い,評価を行った。塗膜からの脱離性,転移性は
実施例1とほぼ同等であり,動摩擦係数は0.13であっ
た。
〔発明の効果〕
本発明の塗料用潤滑剤組成物を配合した塗料から得られ
る塗膜を常温ないし加熱した状態でこすっても潤滑剤粒
子は塗膜表面から脱落せず,接触によっても転移するこ
とも少なく,従来の塗料用潤滑剤より極めて良好な性能
を示すものである。このような性能は工業用塗料,特に
金属缶外面,王冠,キャップ外面の塗料にとっては極め
て有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−65055(JP,A) 特開 昭57−177073(JP,A) 特開 昭52−103424(JP,A) 特公 昭51−39890(JP,B2)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ基,水酸基およびアミノ基から選
    ばれる少なくとも一種の官能基を有する変性シリコーン
    樹脂5ないし95重量部と,カルボキシル基もしくは水
    酸基を有するポリオレフィン系ワックスもしくは天然ワ
    ックス5ないし95重量部の反応生成物を含有すること
    を特徴とする塗料用潤滑剤組成物。
  2. 【請求項2】ポリオレフィン系ワックスが酸化ポリエチ
    レンもしくはエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体で
    ある特許請求の範囲第1項記載の塗料用潤滑剤組成物。
  3. 【請求項3】天然ワックスがカルナバワックスもしくは
    モンタンワックスである特許請求の範囲第1項記載の塗
    料用潤滑剤組成物。
  4. 【請求項4】官能基を有する変性シリコーン樹脂が両末
    端に官能基を有する変性シリコーン樹脂である特許請求
    の範囲第1項記載の塗料用潤滑剤組成物。
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