JPS63265955A

JPS63265955A - 水性分散体組成物

Info

Publication number: JPS63265955A
Application number: JP62100278A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Sato; 敏昭佐藤
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1987-04-23
Filing date: 1987-04-23
Publication date: 1988-11-02
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPH0641559B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【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
とのできる水性分散体に関し、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、塗膜との接触物に転移して接触物を潤滑剤で汚染す
ることのない潤滑剤成分を含む水性分散体に関する。

（従来の技術）鉄、アルミニウム等の全屈製品には、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Ｈａｌｔ剤は、■塗料表
面に浮き出ている？ａ滑剤が他の物質との接触により脱
落し非接触面を汚す、■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
離もしくは接触物への転移が極めて少なく。

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、塗装性に悪形響を与えない塗料用潤滑剤の
開発を目的として鋭怠研究を重ねてきた。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）その結果２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２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
応生成物を含む組成物を分散助剤の存在下で水中に分散
せしめてなる水性分散体組成物である。

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
ポリオレフィン系ワックスとしては、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。

マレイン酸等の重合性カルボン酸を共重合もしくはグラ
フト重合させることにより得られる酸変性ポリオレフイ
ンワックスがあり１例えば三井石油化学（株）′Ｍのハ
イワックス１１０５Ａ、２２０３Ａ、アライド社製ＡＣ
−５４０等が挙げられる。また、酸変性ポリエチレンと
してはアライド社のＡＣ６２９゜ＡＣ６８０，ＡＣ３３
０，三井石油化学工業（株）製のハイワックス４０５２
Ｅ、４２０２Ｅがある。

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１０〜１００　ＫＯＨｍｇ／　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
ックスとしては、バレコ社製ポリワックス０Ｈ４２５，
５５０，７００がある。

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
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％；１
０〜１５％）、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ば）、ラノリンワックス（ＩＩ；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１３５〜１７５）のような鉱物系ワックスを
挙げることができる。天然ワックスを変性してカルボキ
シル基もしくは水酸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、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おり
、エポキシ基含有シリコーン樹脂とじては信越化学工業
０荀製ＫＦ１００Ｔ、ＫＦＩＯＩ、ＫＦ１０２．　　Ｘ
−２２−３６６７、Ｘ−２２−１６３Ａ等があり１水酸
基含有シリコーン樹脂としては信越化学工業■裂ＫＦ８
５１．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＠製ＫＦ
３９３．ＫＦ８５７゜Ｘ−２２−３６８０，Ｘ−２２−
１６１Ａ等がある。

特に、塗料に添加した際に塗膜表面にハジキ、アイホー
ル等の塗欣欠陥の発生防止に効果のあるエチレンオキサ
イドもしくはプロピレンオキサイドで変性して水溶性も
しくは水分散性とした変性シリコーン樹脂が好ましい。

このような水溶性もしくは水分散性で末端水酸基含有シ
リコーン樹脂としては、信越化学工業■裂ＫＳ−５０６
，ＫＳ−４９６を挙げることができる。

本発明の水性分散体は、まず、ワックス５〜９０重量部
と変性シリコーン樹脂１０〜９５重量部、好ましくは３
０〜９０重量部を合計が１００重量部となるように混合
して、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。ワックスの使用量が５重量部未満では単独で使用し
た場合に近（なるので好ましくない。ワックスと変性シ
リコーン樹脂との反応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。反応の終点は合成樹脂の官能基当量、ワック
スに含有されるカルボキシル基もしくは水酸基の当量に
よって異なり、また使用用途によっても異なるものの、
ワックスの官能基濃度が５ないし１００％低下する範囲
で選定される。

ついでワックスと変性シリコーン樹脂の反応生成物を含
む組成物を水中に分散させる。反応生成物を含む組成物
を水分散体とするには２反応生成物を含む組成物を溶融
状態にして乳化剤を加え、これを加温した水に徐々に添
加していくか、あるいは、これに加温水を添加して相転
換させてもよい。このような乳化剤としては、ノニオン
系もしくはアニオン系の乳化剤を単独もしくは併用して
用いることができる。乳化剤として好ましいものとして
は１例えば。

ステアリン酸石けん、ラウリン酸石けん、バスフ社製エ
マルファー１１７８Ｃ，ネカニール９１０を挙げること
ができる。

また１反応生成物がカルボキシル基のような酸性基を含
有する場合には１分散助剤として塩基性化合物を使用し
て水中に分散させても良い。この場合においても乳化剤
を併用することが好ましい。中和に使用される塩基性化
合物としては、水酸化アルカリ。

アンモニア、メチルジェタノールアミノ、トリエタノー
ルアミノのようなアルカノールアミノ、ジメチルエタノ
ールアミノ、ジエチレンエタノールアミノのようなジア
ルキルアルカノールアミノが使用できる。分散助剤の添
加量としては反応生成物を含む組成物の１００重量部に
対し、１〜４０重量部が好ましい。

反応生成物を分散させる水中にはアルコール系。

セロソルブ系などの水の相溶性のある有機溶剤あるいは
塗膜表面改良用の配合剤を添加してもよい。

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、シトライタ
等のような分散機によって微分散させることができる。

本発明の水性分散体組成物が配合される水性塗料としで
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２通常、塗料１００
重量部に対して固形分として０．０１ないし１０部量部
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酸変性ポリエチレンワックス（三井石油化学工業■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（Ｘ−２２−１６３Ａ）
２０部を四ノロフラスコに投入し加熱溶解した二温度１
４０°Ｃにて７時間反応を行ない樹脂混合物の酸価が１
５ＫＯＨｍｇ／ｇとなったところで、温度を１００°Ｃ
まで下げ、トリエタノールアミノを１０部添加し、約３
０分攪拌を行い反応生成物を中和した。この中和物にス
テアリン酸石けんを１０部添加した後、９５°Ｃの水４
８０部を３０分を要して徐々に添加して固形分２０％の
水性分散体を得た。

この水性分散体の１部（固形分）を水溶性ポリエステル
樹脂（三井東圧化学■製アルマテックスＷＰ６１６９）
８０部とメラミン樹脂（三井東圧化学■製すイメル３５
０）２０部を成分く固形分）とする水性ポリエステル系
塗料に配合し、アルミニウム坂に乾燥膜厚が６μとなる
ように塗装し、１７ｏ″Ｃで１０分間加熱硬化させ、塗
装板試料を作成した。

上記で得られた塗装板の潤滑剤脱離性を行ったが／ｆＩ
滑剤の塗膜表面からの脱離は認められなかった。

なお、潤滑剤脱離性は塗膜表面をガーゼで拭いた前後に
おける塗膜表面から脱離した潤滑剤粒子の有無を、光学
顕微鏡で観察した。

次ぎに、塗装板試料の動ｒ９−擦係数を測定したところ
０．１０であった。同じ試料の３０分間ボイル処理後の
ものについて測定したが、動摩擦係数には変化が認めら
れなかった。なお、動摩擦係数は塗装板試料上に５　ｃ
ｍ　Ｘ　５　ｃｍのステンレスブロック（荷重５゜Ｏｇ
）を乗せ１５ｍ／分の速度でこのブロックを引張ること
により測定した。

実施例２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
カルナバワックス（酸価３ＫＯＨｍｇ／ｇ）を使用した
他は実施例１と同様にして水性分散体を得た。

この水性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ａ滑剤の脱
離は認められなかった。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理で０
．１であり、ボイル処理後も変化が認められなかった。

実施例３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
酸化ポリエチレンワックス（三井石油化学工業■製、三
井ハイワックス４０５２Ａ、酸価２０に○Ｈｍｇ／　ｇ
　）を使用した他は実施例１と同様にして水性分散体を
得た。

この水性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。

また塗装板の動ＰＪ擦係数を測定したところ、未処理で
０．１．ボイル処理後は０．１１であった。

実施例４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（酸価２０　ＫＯＨｍｇ／　ｇ）を使
用した他は実施例１と同様にして水性分散体を得た。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理で０
．０９．ボイル処理後は０．１０であった。

実施例５実施例１においてエポキシ変性シリコーンＩＡ脂に代え
て水酸基含有水溶性シリコーン樹脂（東しシリコーン１
１！ｓＨ３７４９）　、酸変性ポリエチレンワックスに
代えて酸化ポリエチレンワックス（アライドケミカル社
製ＡＣ６２９，酸価１６ＫＯＨｍｇ／ｇ）を使用した他
は実施例１と同様にして水性分散体を得た。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理で０
．１０．ボイル処理後は０．１１であった。

実施例６実施例５において酸化ポリエチレンワックスに代えて実
施例２で使用したカルナバワックスを使用した他は実施
例５と同様にして水性分散体を得た。

実施例７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
水酸基含有ポリオレフィン樹脂（バレコ社製。

ポリワックス０Ｈ４２５を使用した他は実施例１と同様
にして水性分散体を得た。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理で０
．１０であり、ボイル処理後も変化を認められなかった
。

実施例８実施例１においてエポキシ変性シリコーン樹脂に代えて
両末端アミノ基含有シリコーン樹脂（信越化学（横裂Ｘ
−２２−１６１Ａ）を使用した他は実施例１と同様にし
て水性分散体を得た。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理で０
．１１．ボイル処理後は０．１２であった。

実施例９実施例１においてエポキシ変性シリコーン樹脂に代えて
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代えてラノリン
ワックス（０■］価２０）を使用した他は実施例１と同
様にして水性分散体を得た。

実施例１０実施例１で調製した水性分散体を水溶性アクリル樹脂（
三井東圧化学＋ｔ１１ｇ、アルマテックスＷＡ９１１）
８０部とメラミン樹脂（三井東圧化学＠製すイメル３５
０）２０部を成分（固形分）とする水性アクリル塗料に
配合し、以下は実施例１と同様して塗装板を作成した。

この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。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理で０
．１０であり、ボイル処理後も変化が認められなかった
。

実施例１１実施例９おいて配合する水性分散体を実施例２で調製し
た水性分散体とした以外は実施例９と同様にして塗装板
を作成した。

また塗装板の動摩擦係数をヨリ定したところ、未処理で
０．１０であり、ボイル処理後も変化が認められなかっ
た。

比較例１実施例１で使用したポリエステル系塗料にマイクロクリ
スタリンワックス水分散体を実施例１の潤滑剤固形分と
同量配合し、以下は実施例１と同様して塗装板を作成し
た。

この塗装板について潤滑剤脱離試験を行ったところ、潤
滑剤の塗膜表面からの脱離が認められた。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理では
０．１０であったものが、ボイル処理後は０．１５とな
り、塗膜潤滑性は大きく低下した。

比較例２実施例１で使用したポリエステル系塗料に実施例２で使
用したカルナバワックスを水性分散体としたものを実施
例１のａ滑剤固形分と同量配合し、以下は実施例１と同
様して塗装板を作成した。

この塗装板について潤滑剤脱離試験を行ったところ、潤
滑剤の脱離が認められた。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理では
０．１０であったものが、ボイル処理後は０．１６とな
り、塗膜潤滑性は太き（低下した。

比較例３実施例９で使用したアクリル樹脂塗料に実施例４で使用
したモンタンワックスを水性分散体としたものを実施例
９の潤滑剤固形分と同量配合し、以下は実施例９と同様
して塗装板を作成した。

また塗装板の動摩擦係数を測定したところ、未処理では
０．０９であったものが、ボイル処理後は０．１９とな
り、塗膜′Ｉｆ８滑性は大きく低下した。

〔発明の効果〕

本発明の水性分散体組成物は、塗料用配合剤として有用
であり、この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ｉ＜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に取っ手極めて有用であり、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。

Claims

【特許請求の範囲】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む組
成物を分散助剤の存在下で水中に分散せしめてなる水性
分散体組成物。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項記載の水性分散体組成物。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項記載の水性分散体
組成物。４、変性シリコーン樹脂が水溶性もしくは水分散性であ
る特許請求の範囲第１項記載の水性分散体組成物。