WO2018079212A1 - 塗料組成物 - Google Patents

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WO2018079212A1
WO2018079212A1 PCT/JP2017/036141 JP2017036141W WO2018079212A1 WO 2018079212 A1 WO2018079212 A1 WO 2018079212A1 JP 2017036141 W JP2017036141 W JP 2017036141W WO 2018079212 A1 WO2018079212 A1 WO 2018079212A1
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WO
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paint
mass
parts
coating composition
another embodiment
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Application number
PCT/JP2017/036141
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡 石田
Original Assignee
日本ペイントホールディングス株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a coating composition.
  • Coating materials are required not only to have excellent coating performance after coating, but also to have excellent coating workability. For example, even if the quality of the paint film after painting is excellent, if the painting workability is low, such as requiring a lot of man-hours for painting or difficult to paint, the value of the paint will be greatly reduced. .
  • Patent Document 1 the amount of dripping from a brush or roller is small, and in the case of the same wind speed, the range and distance of splashing are small, and the size of the dripped droplet is large, so that it is reliably captured by the net of the curing net.
  • a coating material that does not easily scatter has been proposed.
  • Patent Document 1 the experiment is only to measure the scattering state of paint when a sample is taken out with a chopstick, dropped naturally from a predetermined height, and a cross wind is given by a fan in the middle of dropping. There is no disclosure about a technique for suppressing or reducing the scattering of paint.
  • an object of the present invention is to provide a coating composition that is excellent in coating workability, particularly that suppresses or reduces the scattering of the coating and has a good coating feeling.
  • the coating composition according to the present invention is a coating composition characterized by having a twist degree of 130 or less and a first normal stress difference of 10 Pa or more.
  • the spinning degree and the first normal stress difference are in the above ranges, the scattering of the coating is suppressed or reduced, the coating feeling of the coating is good, and the coating workability is excellent.
  • the present invention it is possible to provide a coating composition that is excellent in painting workability, particularly that suppresses or reduces the scattering of the coating and has a good coating feeling.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing observation of roller coating using a high-speed camera.
  • FIG. 2A is a photograph of the observation result of the roller coating of FIG. 1, and is an enlarged photograph of a portion where the roller is separated from the liquid film of the paint.
  • FIG. 2B is a photograph of the observation result of the roller coating of FIG. 1, and is an enlarged photograph of a portion where the roller is separated from the liquid film of the paint.
  • FIG. 2C is a photograph of the observation result of the roller coating of FIG. 1, and is an enlarged photograph of a portion where the roller is separated from the liquid film of the paint.
  • FIG. 3A is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2A.
  • FIG. 3B is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2B.
  • FIG. 3A is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2A.
  • FIG. 3B is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2B.
  • FIG. 3C is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2C.
  • FIG. 3D is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2C.
  • FIG. 4 shows a thread measuring instrument used in the present invention.
  • FIG. 5A is an enlarged view of a portion A in FIG.
  • FIG. 5B is an enlarged view of a portion B in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a method for measuring the amount of paint splashing in the examples.
  • the paint and the paint composition can be used interchangeably.
  • the coating composition according to the present invention is a coating composition having a degree of twist of 130 or less and a first normal stress difference of 10 Pa or more.
  • the coating composition suppresses or reduces the scattering of the coating, the coating feeling of the coating is good, and the coating workability is excellent.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing observation of roller coating using a high-speed camera.
  • 2A to 2C are photographs of observation results of the roller coating of FIG. 1, and are enlarged photographs of a portion where the roller is separated from the liquid film of the paint.
  • FIG. 3A is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2A.
  • FIG. 3B is a schematic diagram of the photograph of FIG. 2B.
  • 3C and 3D are schematic diagrams of the photograph of FIG. 2C.
  • the photograph of FIG. 2A and the schematic diagram of FIG. 3A show that the liquid film of the paint produced between the roller and the paint plate is extended.
  • FIG. 2B and the schematic diagram in FIG. 3B show that a part of the liquid film of the paint is a thread-like paint thread.
  • the photograph of FIG. 2C, the schematic diagram of FIG. 3C, and the schematic diagram of FIG. 3D show that the paint thread stretches and breaks (FIG. 3C), and the cut paint thread further breaks into small paint droplets (paint drops). (FIG. 3D).
  • the spinnability represents the property that the paint pulls the yarn.
  • the stringiness is the degree of stringiness measured using the apparatus shown in FIG. FIG. 4 shows a thread measuring instrument used in the present invention.
  • FIG. 5A is an enlarged view of a portion A in FIG.
  • FIG. 5B is an enlarged view of a portion B in FIG.
  • Stainless steel spring 7 (Spring made by Showa Hatsujo Seisakusho Co., Ltd., part number: two San-S standard springs HS-080-060-0.8 connected in series) and stainless steel rod 8 (30 cm in length, 1 cm in diameter) Bar) is connected.
  • the procedure for measuring the degree of spinning is as follows.
  • Threading degree L / H ...
  • a is the paint mass before measurement
  • b is the paint mass after measurement
  • ⁇ is the paint density
  • S is the cross-sectional area of the stainless bar
  • H is This is the height of the cylinder when the volume of the paint reduced by the measurement is regarded as a cylinder with a cross-sectional area (S).
  • L is a fracture length.
  • the mass of the paint reduced by the measurement is obtained from (ab). Then, by dividing the mass of the reduced paint by the paint density ( ⁇ ), the volume of the paint reduced by the measurement (hereinafter sometimes referred to as loss volume) is obtained. Further, by dividing the loss volume by the area where the paint was stretched at the time of measurement, that is, the cross-sectional area (S) of the stainless bar, the height of the cylinder when the loss volume is regarded as a cylinder of the cross-sectional area (S). (H) is required. Then, in equation (2), by dividing the breaking length (L) by the height (H) of this cylinder, the degree of threading becomes “breaking length” and “loss volume of cross-sectional area (S). It is calculated as the ratio of the height of the cylinder when regarded as a cylinder.
  • the normal stress is a stress generated in a direction perpendicular to the direction in which the shear is applied when rotational deformation is applied to the measurement object made of a viscoelastic fluid.
  • the normal stress is not grasped by itself, but is grasped by a difference from the shear stress.
  • the first normal stress difference is obtained under the conditions of stress controlled rheometer MCR302, 50 mm parallel plate, gap: 0.5 mm, shear rate: 100 s ⁇ 1 , measurement temperature: 23 ° C., manufactured by Anton Paar. It was.
  • the present inventor has determined that the degree of spinning obtained from these is 130 or less and the first normal stress difference is 10 Pa or more, so that the coating composition suppresses or reduces the scattering of the coating, and the coating of the coating. It was found that the feeling was good and the paint workability was excellent.
  • the degree of threading is greater than 130, even when the first normal stress difference is greater than or equal to a predetermined value, the paint thread generated during painting with a roller or the like is faster than returning to the direction of the painting surface or the direction of a painting device such as a roller. Since it becomes small paint droplets and scatters, paint scatter cannot be sufficiently suppressed or reduced.
  • the threading degree is 130 or less, but in one embodiment is 0 or more, in another embodiment is 20 or more, in another embodiment is 60 or more, and in another embodiment is 73. Above, in another embodiment 75 or more, in one embodiment 125 or less, in another embodiment 123 or less, in another embodiment 80 or less, in another embodiment 75 or less. In another embodiment, it is 72 or less, and in another embodiment, it is 60 or less.
  • the pliability is from 0 to 90 in one embodiment, from 0 to 80 in another embodiment, from 0 to 75 in another embodiment, and from 60 to 72 in another embodiment.
  • the force of returning the paint yarn generated during painting with a roller or the like in the direction of the painting surface or the direction of a painting device such as a roller is weak, even if the degree of twisting is less than a predetermined value.
  • the paint scattering cannot be sufficiently suppressed or reduced.
  • the first normal stress difference is 10 Pa or more, but in one embodiment, it is 19 Pa or more, in another embodiment, 40 Pa or more, in another embodiment, 100 Pa or more. In another embodiment, it is 102 Pa or more, in another embodiment, 200 Pa or more, in one embodiment, 1000 Pa or less, in another embodiment, 700 Pa or less, in another embodiment, 500 Pa or less, another embodiment. 180 Pa or less, in another embodiment 174 Pa or less, in another embodiment 100 Pa or less, in another embodiment 80 Pa or less, and in another embodiment 76 Pa or less.
  • the first normal stress difference is 40 to 1000 Pa in one embodiment, 100 to 1000 Pa in another embodiment, 100 to 700 Pa in another embodiment, and 19 to 174 Pa in another embodiment. In another embodiment, it is 102 to 174 Pa.
  • the degree of spinning is 80 or less, and the first normal stress difference is 10 Pa or more. In another embodiment, the degree of spinning is 80 or less, and the first normal stress difference is 100 Pa or more.
  • the coating composition of the present invention has a spinning degree and a first normal stress difference within the specific range, so that scattering of the coating can be suppressed or reduced. And as shown in the Example mentioned later, even if it is a coating composition with a comparable viscosity, if the degree of stringiness or the 1st normal stress difference differs, the amount of scattering of a coating may differ. For this reason, the viscosity is not a key factor for controlling the amount of paint splashing, but is a constant guideline for maintaining or enhancing the paint feel.
  • the viscosity of the paint composition is, for example, preferably 0.1 to 20 Pa ⁇ s, and more preferably 0.1 to 10 Pa ⁇ s.
  • the viscosity (Pa ⁇ s) of the coating composition is a stress-controlled rheometer MCR302 manufactured by Anton Paar, 50 mm parallel plate, gap: 0.5 mm, shear rate: 100 s ⁇ 1 , measurement temperature: 23 ° C.
  • the steady flow measurement was performed under the conditions described above, and measurement data 180 seconds after the start of measurement was used.
  • the coating composition contains a resin component, a pigment, and water and / or a solvent.
  • the coating composition may contain other components.
  • the resin component functions as a coating film forming element.
  • a resin component the resin component of a conventionally well-known coating composition can be used.
  • the resin component include acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, fluororesin, epoxy resin, polyurethane resin, polyether resin, and the like.
  • a polymer compound containing an inorganic component or made of an inorganic component such as a silicone resin or an alkoxysilane condensate can be used. You may use a resin component individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the resin component includes a cured type and a lacquer type, which may be used alone or in combination.
  • a curing type it is used by mixing with a crosslinking agent such as an amino resin, a (block) polyisocyanate compound, an amine compound, a polyamide compound, or a polyvalent carboxylic acid compound.
  • the curing type resin component can cause the curing reaction to proceed by heating or at room temperature.
  • the content of the resin component is not particularly limited and may be adjusted as appropriate.
  • the solid content of the resin component is 10 to 90 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the solid content of the resin component and the solid content of the pigment, and in another embodiment, 20 to 60 parts by mass. It is.
  • ⁇ Pigment> It does not specifically limit as a pigment, A well-known paint pigment can be used.
  • the pigment include coloring pigments such as titanium dioxide, carbon black, dial, and phthalocyanine blue; extender pigments such as calcium carbonate, talc, and mica; and rust preventive pigments. You may use a pigment individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • a known viscosity adjusting agent may be used in order to adjust the degree of spinning and the first normal stress difference of the coating composition.
  • viscosity modifiers include alkali swelling viscosity modifiers, urethane-associative viscosity modifiers, cellulose-based viscosity modifiers, amide-based viscosity modifiers, inorganic layered compound-based viscosity modifiers, and aminoplast-based viscosity modifiers.
  • a viscosity modifier is mentioned.
  • alkali swelling type viscosity modifier examples include polycarboxylic acid-based viscosity modifiers, polysulfonic acid-based viscosity modifiers, and polyphosphoric acid-based viscosity modifiers.
  • urethane-associative viscosity modifiers examples include urethane-modified polyether type viscosity modifiers.
  • cellulose-based viscosity modifier examples include cellulose-based viscosity modifiers such as hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose.
  • examples of commercially available cellulose-based viscosity modifiers include Theolas (registered trademark) series such as Theolas (registered trademark) RC series manufactured by Asahi Kasei Corporation.
  • amide-based viscosity modifier examples include fatty acid amide, polyamide, acrylic amide, long-chain polyaminoamide, aminoamide, and salts thereof (for example, phosphate).
  • inorganic layered compound-based viscosity modifier examples include layered compounds such as montmorillonite, bentonite, and clay.
  • aminoplast-based viscosity modifiers examples include hydrophobically modified ethoxylate aminoplast-based associative viscosity modifiers.
  • Viscosity modifiers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the viscosity modifier in the coating composition of the present invention is not particularly limited and may be adjusted as appropriate.
  • the solid content of the viscosity modifier is 0.01 parts by mass or more in one embodiment, 0.1 parts by mass or more in another embodiment, and 100 parts by mass in another embodiment. 0.2 parts by weight or more, in another embodiment 0.25 parts by weight or more, in another embodiment 0.4 parts by weight or more, in another embodiment 0.41 parts by weight or more. , In another embodiment 0.7 parts by weight or more, in one embodiment 20 parts by weight or less, in another embodiment 10 parts by weight or less, in another embodiment 5 parts by weight or less, In another embodiment, it is 1 part by mass or less, in another embodiment, 0.77 part by mass or less, and in another embodiment, 0.40 part by mass or less.
  • the solid content of the viscosity modifier is 0.01 to 20 parts by mass in one embodiment and 0.01 to 10 parts by mass in another embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition.
  • “100 parts by mass of the coating composition” refers to the total coating composition containing these dispersion media; water and / or solvent in addition to the solid content in the resin component, pigment component, viscosity modifier, and the like. It means 100 parts by mass.
  • the solid content of the alkali swelling type viscosity adjusting agent is 0.01 parts by mass or more in one embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition. In an embodiment, it is 0.10 parts by mass or more, in another embodiment, 0.19 parts by mass or more, in another embodiment, 0.20 parts by mass or more, and in another embodiment, 1 part by mass or more.
  • the solid content of the alkali swelling type viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass in one embodiment and 0.01 to 5 parts by mass in another embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition.
  • the solid content of the urethane-associative viscosity modifier is 0.01 parts by mass or more in one embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition. In an embodiment, it is 0.05 parts by mass or more, in another embodiment, 0.07 parts by mass or more, in another embodiment, 0.1 parts by mass or more, and in another embodiment, 0.20 parts by mass. In other embodiments, it is 0.5 parts by mass or more, in another embodiment, 1 part by mass or more, in another embodiment, 2 parts by mass or more, and in one embodiment, 20 parts by mass or less.
  • it is 10 parts by weight or less, in another embodiment, 5 parts by weight or less, in another embodiment, 3 parts by weight or less, and in another embodiment, 1 part by weight or less. In another embodiment, 0.5 parts by mass or less, In embodiments not more than 0.30 parts by weight, in another embodiment at most 0.20 parts by weight.
  • the solid content of the urethane-associative viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass in one embodiment and 0.01 to 5 parts by mass in another embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition.
  • the solid content of the cellulose-based viscosity modifier is 0.01 parts by mass or more in one embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition, and another embodiment. In another embodiment, it is 0.4 parts by mass or more, in another embodiment, 1 part by mass or more, and in another embodiment, 2 parts by mass or more. In another embodiment, it is 20 parts by weight or less, in another embodiment, 10 parts by weight or less, in another embodiment, 5 parts by weight or less, in another embodiment, 3 parts by weight or less, and in another embodiment, 1 part by mass or less, in another embodiment, 0.6 part by mass or less, and in another embodiment, 0.50 part by mass or less.
  • the solid content of the cellulosic viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass in one embodiment and 0.01 to 5 parts by mass in another embodiment with respect to 100 parts by mass of the coating composition.
  • alkali swelling type viscosity modifiers and cellulose-based viscosity modifiers are preferred because they have a high molecular weight and are easy to increase the first normal stress difference.
  • Urethane associative viscosity modifiers are preferred because they have a low molecular weight and thus can easily reduce the degree of spinning.
  • an alkali swelling type viscosity modifier when used, a molecular weight of 100,000 to 2,000,000, a glass transition temperature (Tg) of ⁇ 200 to 200 ° C., and an acid value of 10 to 500 (mg KOH / g)
  • Tg glass transition temperature
  • an acid value 10 to 500
  • the first normal stress difference of the coating composition can be increased by using an alkali swelling type viscosity modifier that satisfies one or more requirements selected from the group consisting of:
  • the solid content of the alkali swelling viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition, thereby increasing the first normal stress difference of the coating composition. be able to.
  • the solid content of the urethane-associative viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition, so that the first normal stress difference of the coating composition is reduced. Can be raised.
  • the solid content of the cellulosic viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition, thereby increasing the first normal stress difference of the coating composition. be able to.
  • the solid content of the alkali swell type viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition, whereby the degree of stringiness of the coating composition can be lowered. .
  • the solid content of the urethane-associative viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition, so that the degree of spinning of the coating composition can be lowered. .
  • the degree of spinning of the coating composition can be lowered.
  • the viscosity adjusting agent is selected from the group consisting of an alkali swelling viscosity adjusting agent, a urethane-associated viscosity adjusting agent, and a cellulose-based viscosity adjusting agent.
  • the total solid content of the viscosity modifier is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition, thereby suppressing or reducing the scattering of the coating while maintaining the coating feeling of the coating composition. be able to.
  • the coating composition of the present invention may be either an aqueous coating composition or a solvent-based coating composition.
  • the coating composition of the present invention is an aqueous coating composition.
  • the coating composition satisfies JIS A 6909.
  • the dispersion medium having the largest content in the coating composition is water, which is water-based coating composition.
  • the dispersion medium having the largest content in the coating composition is a solvent-based coating composition when it is a solvent.
  • the amount of paint solids in the paint composition of the present invention may be adjusted as appropriate and is not particularly limited.
  • the amount of the solid content of the coating is 20 to 80 parts by mass, preferably 50 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating composition containing water and / or a solvent.
  • the solvent of a conventionally well-known coating composition can be selected suitably, and can be used.
  • alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-butanol; ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethyl propionate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, etc.
  • the coating composition of the present invention may be a room temperature drying type or a heat drying type coating. In one embodiment, the coating composition of the present invention is a room temperature dry type.
  • the coating composition of the present invention may be a one-pack type or a two-pack type.
  • the content of the solvent may be adjusted as appropriate. For example, 0 to 15 parts by mass, preferably 0 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the coating composition.
  • alcohol can be used, for example.
  • the coating composition of the present invention comprises a dispersant, a film forming aid, an antifreezing agent, an anti-sagging agent, an anti-settling agent, a crosslinking accelerator, a curing agent, a leveling agent, a surface conditioner, an antifoaming agent.
  • a dispersant such as an agent, a plasticizer, an antiseptic, an antifungal agent, and an ultraviolet stabilizer may be included. Each of these other components may be used alone or in combination of two or more.
  • the method for preparing the coating composition is not particularly limited, and the above-described resin component, pigment, and the like can be mixed and prepared by a conventionally known method.
  • the method for producing the coating film is not particularly limited, and a conventionally known coating method can be used. For example, it can be painted using a roller, a brush or the like. What is necessary is just to adjust the drying temperature after apply
  • the coating composition according to the present invention is a coating composition for a roller.
  • the article according to the present invention has a coating film produced using any one of the coating compositions described above.
  • the material to be coated, the coating surface, or the coating target for forming the coating film is not particularly limited and can be appropriately selected.
  • a coated surface, or a coating object the interior and exterior of a vehicle body such as an automobile or a railway vehicle, an aircraft body, a ship hull and a superstructure (fitting); an interior and exterior of a building Furniture, joinery; window glass for vehicles, aircraft, ships, buildings, etc .; transparent bodies such as cases, containers, resin plates, films made of glass, acrylic, polycarbonate, etc .; electrical appliances such as displays, monitors, refrigerators, etc.
  • inorganic building materials such as various cements, ceramic building materials, lightweight foamed concrete, mortar, slate plates, roofs, tiles, ALC; wood; various glasses; steel plates, aluminum, stainless steel Metal base materials such as, and the like.
  • examples of the article according to the present invention include vehicles such as automobiles and railway vehicles, aircraft, ships, buildings, furniture, joinery, window glass, transparent bodies, electrical appliances, and the like.
  • the spinning degree of the coating composition was measured using the apparatus shown in FIG.
  • This device consists of a stainless steel spring 7 (spring manufactured by Showa Hatsujo Seisakusho Co., Ltd., part number: two S-standard springs HS-080-060-0.8 connected in series), a stainless steel bar 8 (length 30 cm, diameter 1 cm). Columnar rod).
  • the stringiness was measured according to the following procedure. (I) placing the paint on the paint stand 9 under the rod 8; (Ii) disposing the high-speed camera 3 at a position for photographing the portion directly above the paint; (Iii) Manually depressing the bar 8 by 15 cm to bring the entire bottom surface of the bar 8 into contact with the paint; (Iv) Release the hand holding the stick 8; (V) The state in which the paint is stretched by the rod 8 when the spring 7 returns is photographed by the high-speed camera 3, and the breaking length (from when the hand holding the rod 8 is released to when the paint is cut off) Measure the distance traveled by the rod 8; and (vi) From the following formulas (1) and (2), the threading degree is determined.
  • Threading degree L / H ...
  • a is the paint mass before measurement
  • b is the paint mass after measurement
  • ⁇ is the paint density
  • S is the cross-sectional area of the stainless bar
  • H is This is the height of the cylinder when the volume of the paint reduced by the measurement is regarded as a cylinder with a cross-sectional area (S).
  • L is a fracture length.
  • the first normal stress difference of the coating composition is obtained under the conditions of stress controlled rheometer MCR302, 50 mm parallel plate, gap: 0.5 mm, shear rate: 100 s ⁇ 1 , measurement temperature: 23 ° C. manufactured by Anton Paar. It was.
  • a sand aggregate roller (trade name: Sand aggregate roller KG, regular type, 4 inches) manufactured by Otsuka Brush Manufacturing Co., Ltd. was used as the roller.
  • image analysis software (trade name A Image-kun (registered trademark)) manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd. was used as image analysis software.
  • the viscosity (Pa ⁇ s) of the coating composition is steady under the conditions of Anton Paar's stress-controlled rheometer MCR302, 50 mm parallel plate, gap: 0.5 mm, shear rate: 100 s ⁇ 1 , measurement temperature: 23 ° C. Flow measurement was performed, and measurement data 180 seconds after the start of measurement was used.
  • each component of the coating composition used in the Example is as follows.
  • Resin component Acrylic emulsion prepared in Preparation Examples described later
  • White pigment Titanium dioxide (solid content: 100%)
  • Extender pigment calcium carbonate (solid content: 100%)
  • Additives Dispersing agent, antifoaming agent, surface conditioner
  • Viscosity adjusting agent 1 polycarboxylic acid-based viscosity adjusting agent: Trade name Banstar S100A manufactured by Chubu Seiden Co., Ltd.
  • Viscosity modifier 2 (urethane associative viscosity modifier): Trade name Adecanol (registered trademark) UH-420 (solid content: 30%) manufactured by ADEKA Viscosity modifier 3 (cellulose-based viscosity modifier): Product name Theolas (registered trademark) RC-591 (solid content: 100%) manufactured by Asahi Kasei Corporation
  • Viscosity adjusting agent 4 polycarboxylic acid viscosity adjusting agent
  • trade name SN thickener 640 (solid content: 30%) manufactured by San Nopco Viscosity modifier 5 (polycarboxylic acid-based viscosity modifier): trade name SN thickener 630 (solid content: 30%) manufactured by San Nopco Viscosity modifier 6 (urethane-associative viscosity modifier): trade name SN thickener 665T manufactured by San Nopco (solid content: 10%)
  • Viscosity modifier 7 (urethane-associative viscos)
  • Example 1 (Examples 1 to 8 and Comparative Example 1) With the formulation (parts by mass) shown in Table 1, each component was mixed to prepare a coating composition. With respect to the coating composition, the spinning degree, the first normal stress difference, and the viscosity were measured by the method described above. The results are also shown in Table 1.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a method for measuring the amount of paint splashing in the examples.
  • two A4 size coated plates 11 were arranged so that the short sides were in contact with each other.
  • two black papers 10 of A4 size were placed so that the short sides thereof were in contact with the short sides of each painted plate 11.
  • 10 reciprocations were applied from one end to the other end of the two coated plates 11 arranged in about 13 seconds.
  • the area was calculated as the amount of paint scattering (unit: mm 2 ).
  • the amount of paint scattering was evaluated according to the following criteria. Excellent: paint scattering amount: 600 mm 2 or less Good: paint scattering amount: 601 to 1300 mm 2 Standard: Amount of paint splash: 1301 mm 2 or more
  • Example 9 to 16 and Comparative Examples 2 to 3 With the formulation (parts by mass) shown in Table 2, each component was mixed to prepare a coating composition. With respect to the coating composition, the spinning degree, the first normal stress difference, and the viscosity were measured by the method described above. The results are also shown in Table 2. Table 2 also shows the results of Examples 1 to 8 and Comparative Example 1.
  • the paint composition can suppress or reduce the scattering of the paint and has a good paint feeling. I was able to get things. In particular, in Examples 3, 4, 6 and 7, it was possible to highly suppress or reduce paint scattering while maintaining the feeling of application of the paint composition. Further, from the comparison between Examples 1 and 7, it can be seen that even if the coating compositions have similar viscosities, the scattering of the coating is different if the degree of spinning or the first normal stress difference is different. From this, it can be seen that paint scattering cannot be controlled simply by viscosity alone.
  • the present invention it is possible to provide a coating composition that is excellent in painting workability, particularly that suppresses or reduces the scattering of the coating and has a good coating feeling.

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Abstract

塗装作業性に優れる、特に塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好な、塗料組成物を提供すること。曳糸度が１３０以下であり、かつ第一法線応力差が１０Ｐａ以上であることを特徴とする、塗料組成物。

Description

塗料組成物
　本発明は、塗料組成物に関する。
　塗料には、塗料の塗装後の塗膜の性能が優れるだけでなく、塗装作業性が優れることも要求される。例えば、塗装後の塗膜の品質が優れていても、塗装に多くの工数が必要になる、塗料を塗りにくいなど、塗料の塗装作業性が低い場合、その塗料の価値は大きく低下してしまう。
　塗装作業性の重要な項目の一つに、塗料の飛散（スパッタともいう）が少ないことが挙げられる。ローラーを用いた外壁塗装などでは、塗料飛散による周囲の汚れを防止するために行う養生に必要な時間が、全塗装工程の約１／３を占める場合がある。さらに、塗料飛散が多いと塗装作業者の作業効率が下がり、塗装工程が遅延する場合がある。そのため、この塗料飛散を抑制ないし低減することは、工程の大幅な短縮につながり、塗料の価値を高めることが可能となる。
　例えば、特許文献１では、刷毛やローラーからタレる量が少なく、同じ風速の場合、飛散する範囲や距離が少なく、またタレ落ちた液滴のサイズが大きく、養生ネットの網に確実に捕捉される塗料を提供することを目的として、飛散しにくい塗料が提案されている。
特開平４－１２０１７８号
　しかし、特許文献１では、実験は試料を割り箸で取りだし、所定の高さから自然落下させ、落下途中に扇風機で横風を与えた場合の塗料の飛散状況を測定しているのみであり、塗装時の塗料の飛散を抑制ないし低減する手法については何ら開示がない。
　さらに、上述したように、塗料の飛散を抑制ないし低減するのみならず、塗料の塗りやすさ（塗り感ともいう）が高いことも塗装作業性を高めるために必要である。
　そこで、本発明は、塗装作業性に優れる、特に塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好な、塗料組成物を提供することを目的とする。
　本発明に係る塗料組成物は、曳糸度が１３０以下であり、かつ第一法線応力差が１０Ｐａ以上であることを特徴とする、塗料組成物である。曳糸度および第一法線応力差が上記範囲であることにより、塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好で、塗装作業性に優れる。
　本発明によれば、塗装作業性に優れる、特に塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好な、塗料組成物を提供することができる。
図１は、高速度カメラを用いたローラー塗装の観察を示した模式図である。 図２Ａは、図１のローラー塗装の観察結果の写真であり、ローラーが塗料の液膜から離れる部分の拡大写真である。 図２Ｂは、図１のローラー塗装の観察結果の写真であり、ローラーが塗料の液膜から離れる部分の拡大写真である。 図２Ｃは、図１のローラー塗装の観察結果の写真であり、ローラーが塗料の液膜から離れる部分の拡大写真である。 図３Ａは、図２Ａの写真の模式図である。 図３Ｂは、図２Ｂの写真の模式図である。 図３Ｃは、図２Ｃの写真の模式図である。 図３Ｄは、図２Ｃの写真の模式図である。 図４は、本発明において使用した曳糸度測定機である。 図５Ａは、図４のＡ部の拡大図である。 図５Ｂは、図４のＢ部の拡大図である。 図６は、実施例における塗料の飛散量の測定方法を示した模式図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。これらの記載は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。
　本発明において、２以上の実施形態を任意に組み合わせることができる。
　本発明において、塗料と塗料組成物は相互互換的に用いることができる。
　（塗料組成物）
　本発明に係る塗料組成物は、曳糸度が１３０以下であり、かつ第一法線応力差が１０Ｐａ以上であることを特徴とする、塗料組成物である。曳糸度および第一法線応力差が上記範囲であることにより、塗料組成物は、塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好で、塗装作業性に優れる。
　本発明者は、ローラーなどによる塗装時の塗料飛散が起こるプロセスを調べるために、ローラー塗装時の様子を、高速度カメラを用いて観察した。図１は、高速度カメラを用いたローラー塗装の観察を示した模式図である。図２Ａ～図２Ｃは、図１のローラー塗装の観察結果の写真であり、ローラーが塗料の液膜から離れる部分の拡大写真である。また、図３Ａは、図２Ａの写真の模式図である。図３Ｂは、図２Ｂの写真の模式図である。図３Ｃおよび図３Ｄは、図２Ｃの写真の模式図である。図２Ａの写真と図３Ａの模式図は、ローラーと塗装板との間に生じた塗料の液膜が伸びていることを示している。図２Ｂの写真と図３Ｂの模式図は、塗料の液膜の一部が糸状の塗料糸になっていることを示している。図２Ｃの写真、図３Ｃの模式図および図３Ｄの模式図は、塗料糸が伸びて切れて（図３Ｃ）、その切れた塗料糸がさらに切れて小さな塗料の液滴（塗料滴）になって飛散していること（図３Ｄ）を示している。
　この観察結果から、本発明者は、以下の（１）および（２）が、塗料の飛散を抑えるのに有効ではないかと推測した。
（１）図３Ｃの塗料糸の破断長さを短くすること、換言すると、塗料の曳糸性を低くすること；および
（２）図３Ｃで切れた塗料糸が、塗料の塗装面方向またはローラー方向にすぐに戻るようにすること、換言すると、塗料の第一法線応力差を高くすること。
　ここで、本発明において、曳糸性とは、塗料が糸を引く性質を表す。本発明において、曳糸度とは、図４に示す装置を用いて測定される曳糸性の度合いである。図４は、本発明において使用した曳糸度測定機である。図５Ａは、図４のＡ部の拡大図である。図５Ｂは、図４のＢ部の拡大図である。ステンレスのバネ７（昌和発条製作所社製のバネ、品番：サンエス標準バネＨＳ－０８０－０６０－０．８を２本直列に接続）にステンレスの棒８（長さ３０ｃｍ、直径１ｃｍの円柱状の棒）が接続されている。曳糸度測定手順は以下のとおりである。
（ｉ）棒８の下の塗料台９に塗料を載せる；
（ｉｉ）塗料の直上部分を撮影する位置に高速度カメラ３を配置する；
（ｉｉｉ）手動で棒８を１５ｃｍ押し下げ、塗料に棒８の底面の全面を接触させる；
（ｉｖ）棒８を押さえている手を離す；
（ｖ）バネ７が戻る際に棒８により塗料が引き延ばされる様子を高速度カメラ３で撮影し、破断長さ（棒８を押さえていた手を離した時から塗料が切れた時までの棒８の移動距離）を測定する；および
（ｖｉ）以下の式（１）および式（２）から、曳糸度を求める。
Ｈ＝｛（ａ－ｂ）／ρ｝／Ｓ・・・式（１）
曳糸度＝Ｌ／Ｈ・・・式（２）
式（１）中、ａは、測定前の塗料質量であり、ｂは、測定後の塗料質量であり、ρは、塗料密度であり、Ｓは、ステンレス棒の断面積であり、Ｈは、測定によって減少した塗料の体積を断面積（Ｓ）の円柱とみなした時の円柱の高さである。式（２）中、Ｌは、破断長さである。
　上記式（１）中、（ａ－ｂ）から、測定によって減少した塗料の質量が求められる。そして、その減少した塗料の質量を塗料密度（ρ）で除することによって、測定によって減少した塗料の体積（以下、ロス体積ということがある）が求められる。さらにそのロス体積を、測定時に塗料が引き延ばされた面積、すなわちステンレス棒の断面積（Ｓ）で除することによって、ロス体積を断面積（Ｓ）の円柱とみなした時の円柱の高さ（Ｈ）が求められる。そして、式（２）において、破断長さ（Ｌ）をこの円柱の高さ（Ｈ）で除することによって、曳糸度が、「破断長さ」と「ロス体積を断面積（Ｓ）の円柱とみなした時の円柱の高さ」の比として求められる。
　法線応力は、粘弾性流体からなる測定対象物に回転変形を加えたときに、ずりを加えた方向と直交する方向に発生する応力である。法線応力は、それ単独で把握されるものではなく、ずり応力との差で把握されるものである。第一法線応力差Ｎ1は、流動速度方向をxとし、速度勾配方向をyとする定常ずり流動状態において、応力テンソルσの成分を用いて第一法線応力差Ｎ1＝σxx－σyyとして定義される。
　本発明において、第一法線応力差は、アントンパール社製の応力制御型レオメーターＭＣＲ３０２、５０ｍｍパラレルプレート、ギャップ：０．５ｍｍ、せん断速度：１００ｓ-1、測定温度：２３℃の条件で求めた。
　本発明者は、これらから求めた曳糸度が１３０以下であり、第一法線応力差が１０Ｐａ以上であることにより、塗料組成物は、塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好で、塗装作業性に優れることを見出した。
　曳糸度が１３０より大きい場合、第一法線応力差が所定値以上であっても、ローラーなどによる塗装時に生じる塗料糸が、塗装面方向またはローラーなどの塗装器具の方向に戻るよりも早く、小さな塗料滴になって飛散してしまうため、塗料飛散を十分に抑制ないし低減することができない。
　本発明において、曳糸度は、１３０以下であるが、一実施形態では０以上であり、別の実施形態では２０以上であり、別の実施形態では６０以上であり、別の実施形態では７３以上であり、別の実施形態では７５以上であり、一実施形態では１２５以下であり、別の実施形態では１２３以下であり、別の実施形態では８０以下であり、別の実施形態では７５以下であり、別の実施形態では７２以下であり、別の実施形態では６０以下である。曳糸度は、一実施形態では０～９０であり、別の実施形態では０～８０であり、別の実施形態では０～７５であり、別の実施形態では６０～７２である。
　第一法線応力差が１０Ｐａ未満の場合、曳糸度が所定値以下であっても、ローラーなどによる塗装時に生じる塗料糸が塗装面方向またはローラーなどの塗装器具の方向に戻る力が弱いため、塗料飛散を十分に抑制ないし低減することができない。
　本発明において、第一法線応力差は、１０Ｐａ以上であるが、一実施形態では１９Ｐａ以上であり、別の実施形態では４０Ｐａ以上であり、別の実施形態では１００Ｐａ以上であり、別の実施形態では１０２Ｐａ以上であり、別の実施形態では２００Ｐａ以上であり、一実施形態では１０００Ｐａ以下であり、別の実施形態では７００Ｐａ以下であり、別の実施形態では５００Ｐａ以下であり、別の実施形態では１８０Ｐａ以下であり、別の実施形態では１７４Ｐａ以下であり、別の実施形態では１００Ｐａ以下であり、別の実施形態では８０Ｐａ以下であり、別の実施形態では７６Ｐａ以下である。第一法線応力差は、一実施形態では４０～１０００Ｐａであり、別の実施形態では１００～１０００Ｐａであり、別の実施形態では１００～７００Ｐａであり、別の実施形態では１９～１７４Ｐａであり、別の実施形態では１０２～１７４Ｐａである。
　本発明の塗料組成物の一実施形態では、曳糸度が８０以下、かつ第一法線応力差が１０Ｐａ以上である。別の実施形態では、曳糸度が８０以下、かつ第一法線応力差が１００Ｐａ以上である。
　上述したように、本発明の塗料組成物の曳糸度および第一法線応力差が上記特定範囲であることにより、塗料の飛散を抑制ないし低減することが可能である。そして、後述する実施例に示すように、粘度が同程度の塗料組成物であっても、曳糸度または第一法線応力差が異なると、塗料の飛散量が異なることがある。そのため、粘度は、塗料の飛散量を制御するための鍵となる要素ではないが、塗料の塗り感を維持または高めるためには、一定の目安となる。このように、塗料の塗り感を維持または高める観点から、塗料組成物の粘度は、例えば、０．１～２０Ｐａ・ｓが好ましく、０．１～１０Ｐａ・ｓがより好ましい。
　本発明において、塗料組成物の粘度（Ｐａ・ｓ）は、アントンパール社製の応力制御型レオメーターＭＣＲ３０２、５０ｍｍパラレルプレート、ギャップ：０．５ｍｍ、せん断速度：１００ｓ-1、測定温度：２３℃の条件で定常流測定を行い、測定開始１８０秒後の測定データを用いた。
　塗料組成物は、樹脂成分、顔料、および水および／または溶剤を含む。塗料組成物は、その他の成分を含んでいてもよい。
　＜樹脂成分＞
　樹脂成分は塗膜形成要素としての働きを有する。樹脂成分としては、従来公知の塗料組成物の樹脂成分を用いることができる。樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂などを挙げることができる。また、樹脂成分として、例えばシリコーン樹脂やアルコキシシラン縮合物などの、無機成分を含む、または、無機成分からなる高分子化合物を用いることもできる。樹脂成分は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　上記樹脂成分には、硬化タイプとラッカータイプがあり、これらはそれぞれ単独で、または組み合わせて用いてもよい。硬化タイプの場合には、アミノ樹脂、（ブロック）ポリイソシアネート化合物、アミン系化合物、ポリアミド系化合物、多価カルボン酸化合物などの架橋剤と混合して用いられる。硬化タイプの樹脂成分は、加熱により、または常温で硬化反応を進行させることができる。
　樹脂成分の含有量は、特に限定されず、適宜調節すればよい。一実施形態では、樹脂成分の固形分と顔料の固形分との合計１００質量部に対して、樹脂成分の固形分が１０～９０質量部であり、別の実施形態では、２０～６０質量部である。
　＜顔料＞
　顔料としては、特に限定されず、公知の塗料用顔料を用いることができる。顔料としては、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、フタロシアニンブルーなどの着色顔料；炭酸カルシウム、タルク、マイカなどの体質顔料；防錆顔料などが挙げられる。顔料は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　＜粘性調整剤＞
　本発明では、塗料組成物の曳糸度および第一法線応力差を調整するために公知の粘性調整剤を用いてもよい。粘性調整剤としては、例えば、アルカリ膨潤型粘性調整剤、ウレタン会合型粘性調整剤、セルロース系粘性調整剤、アマイド系粘性調整剤、無機層状化合物系粘性調整剤およびアミノプラスト系粘性調整剤などの粘性調整剤が挙げられる。
　アルカリ膨潤型粘性調整剤としては、例えば、ポリカルボン酸系粘性調整剤、ポリスルホン酸系粘性調整剤、ポリリン酸系粘性調整剤などが挙げられる。
　ウレタン会合型粘性調整剤としては、例えば、ウレタン変性ポリエーテル型粘性調整剤などが挙げられる。
　セルロース系粘性調整剤としては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系粘性調整剤などが挙げられる。セルロース系粘性調整剤の市販品としては、例えば、旭化成社製のセオラス（登録商標）ＲＣシリーズなどのセオラス（登録商標）シリーズが挙げられる。
　アマイド系粘性調整剤としては、例えば、脂肪酸アマイド、ポリアマイド、アクリルアマイド、長鎖ポリアミノアマイド、アミノアマイドおよびこれらの塩（例えばリン酸塩）などが挙げられる。
　無機層状化合物系粘性調整剤として、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、クレーなどの層状化合物が挙げられる。
　アミノプラスト系粘性調整剤としては、例えば、疎水変性エトキシレートアミノプラスト系会合型粘性調整剤などが挙げられる。
　粘性調整剤は１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　本発明の塗料組成物における粘性調整剤の含有量は、特に限定されず、適宜調節すればよい。粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１質量部以上であり、別の実施形態では０．１質量部以上であり、別の実施形態では０．２質量部以上であり、別の実施形態では０．２５質量部以上であり、別の実施形態では０．４質量部以上であり、別の実施形態では０．４１質量部以上であり、別の実施形態では０．７質量部以上であり、一実施形態では２０質量部以下であり、別の実施形態では１０質量部以下であり、別の実施形態では５質量部以下であり、別の実施形態では１質量部以下であり、別の実施形態では０．７７質量部以下であり、別の実施形態では０．４０質量部以下である。粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１～２０質量部であり、別の実施形態では０．０１～１０質量部である。なお、本発明では、「塗料組成物１００質量部」は、樹脂成分、顔料成分、粘性調整剤などにおける固形分に加えて、これらの分散媒；水および／または溶剤を含む塗料組成物全体の１００質量部を意味する。
　粘性調整剤としてアルカリ膨潤型粘性調整剤を用いる場合、アルカリ膨潤型粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１質量部以上であり、別の実施形態では０．１０質量部以上であり、別の実施形態では０．１９質量部以上であり、別の実施形態では０．２０質量部以上であり、別の実施形態では１質量部以上であり、別の実施形態では２質量部以上であり、一実施形態では２０質量部以下であり、別の実施形態では１０質量部以下であり、別の実施形態では５質量部以下であり、別の実施形態では３質量部以下であり、別の実施形態では１質量部以下であり、別の実施形態では０．３質量部以下であり、別の実施形態では０．２５質量部以下である。アルカリ膨潤型粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１～１０質量部であり、別の実施形態では０．０１～５質量部である。
　粘性調整剤としてウレタン会合型粘性調整剤を用いる場合、ウレタン会合型粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１質量部以上であり、別の実施形態では０．０５質量部以上であり、別の実施形態では０．０７質量部以上であり、別の実施形態では０．１質量部以上であり、別の実施形態では０．２０質量部以上であり、別の実施形態では０．５質量部以上であり、別の実施形態では１質量部以上であり、別の実施形態では２質量部以上であり、一実施形態では２０質量部以下であり、別の実施形態では１０質量部以下であり、別の実施形態では５質量部以下であり、別の実施形態では３質量部以下であり、別の実施形態では１質量部以下であり、別の実施形態では０．５質量部以下であり、別の実施形態では０．３０質量部以下であり、別の実施形態では０．２０質量部以下である。ウレタン会合型粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１～１０質量部であり、別の実施形態では０．０１～５質量部である。
　粘性調整剤としてセルロース系粘性調整剤を用いる場合、セルロース系粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１質量部以上であり、別の実施形態では０．１質量部以上であり、別の実施形態では０．４０質量部以上であり、別の実施形態では１質量部以上であり、別の実施形態では２質量部以上であり、一実施形態では２０質量部以下であり、別の実施形態では１０質量部以下であり、別の実施形態では５質量部以下であり、別の実施形態では３質量部以下であり、別の実施形態では１質量部以下であり、別の実施形態では０．６質量部以下であり、別の実施形態では０．５０質量部以下である。セルロース系粘性調整剤の固形分量は、塗料組成物１００質量部に対して、一実施形態では０．０１～１０質量部であり、別の実施形態では０．０１～５質量部である。
　粘性調整剤のうち、アルカリ膨潤型粘性調整剤およびセルロース系粘性調整剤は、分子量が大きいため、第一法線応力差を高めやすく好ましい。ウレタン会合型粘性調整剤は、分子量が小さいため曳糸度を下げやすく好ましい。
　一実施形態では、アルカリ膨潤型粘性調整剤を用いる場合、分子量１００，０００～２，０００，０００、ガラス転移温度（Ｔｇ）－２００～２００℃、および酸価１０～５００（ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ）からなる群より選択される要件のうち１種以上を満たすアルカリ膨潤型粘性調整剤を用いることにより、塗料組成物の第一法線応力差を上げることができる。
　一実施形態では、アルカリ膨潤型粘性調整剤の固形分量が、塗料組成物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の第一法線応力差を上げることができる。
　別の実施形態では、ウレタン会合型粘性調整剤の固形分量が、塗料組成物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の第一法線応力差を上げることができる。
　別の実施形態では、セルロース系粘性調整剤の固形分量が、塗料組成物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の第一法線応力差を上げることができる。
　一実施形態では、アルカリ膨潤型粘性調整剤の固形分量が、塗料組成物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の曳糸度を下げることができる。
　一実施形態では、ウレタン会合型粘性調整剤の固形分量が、塗料組成物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の曳糸度を下げることができる。
　一実施形態では、セルロース系粘性調整剤の固形分量が、塗料組成物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の曳糸度を下げることができる。
　一実施形態では、塗料組成物が、水性塗料組成物である場合、粘性調整剤としてアルカリ膨潤型粘性調整剤、ウレタン会合型粘性調整剤およびセルロース系粘性調整剤からなる群より選択される１種以上を塗料組成物１００質量部に対して、粘性調整剤の合計固形分量が０．０１～１０質量部であることにより、塗料組成物の塗り感を保持しながら、塗料飛散を抑制または低減することができる。
　本発明の塗料組成物は、水性塗料組成物または溶剤系塗料組成物のいずれでもよい。一実施形態では、本発明の塗料組成物は、水性塗料組成物である。別の実施形態として、ＪＩＳ　Ａ　６９０９の規定を満たす塗料組成物である。
　本発明では、塗料組成物中の含有量が最も多い分散媒が、水であるものを水性塗料組成物という。本発明では、塗料組成物中の含有量が最も多い分散媒が、溶剤であるものを溶剤系塗料組成物という。
　本発明の塗料組成物における塗料固形分の量としては、適宜調節すればよく、特に限定されない。例えば、塗料固形分の量は、水および／または溶剤を含む塗料組成物１００質量部に対して、２０～８０質量部、好ましくは５０～８０質量部である。
　＜溶剤＞
　溶剤を用いる場合、従来公知の塗料組成物の溶剤を適宜選択して用いることができる。例えば、メタノール、エタノール、２－プロパノール、１－ブタノールなどのアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエステル類；ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などのエーテル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１、３－ブチレングリコール、ペンタメチレングリコール、１、３－オクチレングリコールなどのグリコール類；ホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）などのアミド類；アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；ミネラルスピリット、灯油などの脂肪族炭化水素；トルエン、キシレン、メシチレン、ドデシルベンゼンなどの芳香族炭化水素；クロロホルム、ジクロロメチレンなどのハロゲン系溶媒などが挙げられる。溶剤は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　本発明の塗料組成物は、常温乾燥型でもよいし、加熱乾燥型塗料でもよい。一実施形態では、本発明の塗料組成物は、常温乾燥型である。
　本発明の塗料組成物は、１液型でもよいし、２液型でもよい。
　塗料組成物が、水性塗料組成物である場合、溶剤の含有量は、適宜調節すればよい。例えば、塗料組成物１００質量部に対して、０～１５質量部、好ましくは０～１０質量部である。また、この場合の溶剤としては、例えば、アルコール類を用いることができる。
　＜その他の成分＞
　本発明の塗料組成物は、上述した成分以外に、分散剤、造膜助剤、凍結防止剤、タレ防止剤、沈降防止剤、架橋促進剤、硬化剤、レベリング剤、表面調整剤、消泡剤、可塑剤、防腐剤、防カビ剤、紫外線安定剤などのその他の成分を含んでいてもよい。これらその他の成分はそれぞれ、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
＜塗料組成物の調製方法＞
　塗料組成物の調製方法は、特に限定されず、上述した樹脂成分、顔料などを従来公知の方法により、混合して調製することができる。
＜塗膜の作製方法＞
　塗膜の作製方法は、特に限定されず、従来公知の塗装方法を用いることができる。例えば、ローラー、刷毛などを用いて塗装することができる。塗料組成物を塗布した後の乾燥温度は、溶剤などに応じて適宜調節すればよい。例えば、１０秒～３０分などの短時間での乾燥が必要な場合には、６０～２００℃とすることができ、８０～１６０℃が好ましい。また、短時間での乾燥が必要でない場合には、例えば室温などで乾燥してもよい。
　一実施形態では、本発明に係る塗料組成物は、ローラー用の塗料組成物である。
　（物品）
　本発明に係る物品は、上記のいずれかの塗料組成物を用いて作製された塗膜を有する。
　塗膜を形成する被塗布物、塗布面または塗布対象としては、特に限定されず、適宜選択することができる。例えば、被塗布物、塗布面または塗布対象としては、自動車、鉄道車両などの車両の車体、航空機の機体、船舶の船体および上部構造物（艤装）、の内装および外装；建築物の内装および外装；家具、建具；車両、航空機、船舶、建築物などの窓ガラス；ガラス製、アクリル製、ポリカーボネート製などのケース、容器、樹脂板、フィルムなどの透明体；ディスプレイ、モニター、冷蔵庫などの電化製品の筺体およびガラス部材；これらに塗装した塗膜；各種セメント、窯業建材、軽量発泡コンクリート、モルタル、スレート板、屋根、瓦、ＡＬＣなどの無機建材；木材；各種ガラス類；鋼板、アルミニウム、ステンレススチールなどの金属基材；などが挙げられる。
　したがって、本発明に係る物品としては、例えば、自動車、鉄道車両などの車両、航空機、船舶、建築物、家具、建具、窓ガラス、透明体、電化製品などが挙げられる。
　以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。
　塗料組成物の曳糸度を、図４に示す装置を用いて測定した。この装置は、ステンレスのバネ７（昌和発条製作所社製のバネ、品番：サンエス標準バネＨＳ－０８０－０６０－０．８を２本直列に接続）、ステンレスの棒８（長さ３０ｃｍ、直径１ｃｍの円柱状の棒）を備える。
　以下の手順により曳糸度を測定した。
（ｉ）棒８の下の塗料台９に塗料を載せる；
（ｉｉ）塗料の直上部分を撮影する位置に高速度カメラ３を配置する；
（ｉｉｉ）手動で棒８を１５ｃｍ押し下げ、塗料に棒８の底面の全面を接触させる；
（ｉｖ）棒８を押さえている手を離す；
（ｖ）バネ７が戻る際に棒８により塗料が引き延ばされる様子を高速度カメラ３で撮影し、破断長さ（棒８を押さえていた手を離した時から塗料が切れた時までの棒８の移動距離）を測定する；および
（ｖｉ）以下の式（１）および式（２）から、曳糸度を求める。
Ｈ＝｛（ａ－ｂ）／ρ｝／Ｓ・・・式（１）
曳糸度＝Ｌ／Ｈ・・・式（２）
式（１）中、ａは、測定前の塗料質量であり、ｂは、測定後の塗料質量であり、ρは、塗料密度であり、Ｓは、ステンレス棒の断面積であり、Ｈは、測定によって減少した塗料の体積を断面積（Ｓ）の円柱とみなした時の円柱の高さである。式（２）中、Ｌは、破断長さである。
　塗料組成物の第一法線応力差を、アントンパール社製の応力制御型レオメーターＭＣＲ３０２、５０ｍｍパラレルプレート、ギャップ：０．５ｍｍ、せん断速度：１００ｓ-1、測定温度：２３℃の条件で求めた。
　塗料の飛散量の測定では、ローラーとして、大塚刷毛製造社製の砂骨材ローラー（商品名砂骨材ローラー　ＫＧ　レギュラー型、４インチ）を用いた。
　塗料の飛散量の測定では、画像解析ソフトとして、旭化成エンジニアリング社製の画像解析ソフト（商品名Ａ像くん（登録商標））を用いた。
　塗料組成物の粘度（Ｐａ・ｓ）は、アントンパール社製の応力制御型レオメーターＭＣＲ３０２、５０ｍｍパラレルプレート、ギャップ：０．５ｍｍ、せん断速度：１００ｓ-1、測定温度：２３℃の条件で定常流測定を行い、測定開始１８０秒後の測定データを用いた。
　実施例で用いた塗料組成物の各成分の詳細は以下のとおりである。
　樹脂成分：後述する調製例で調製したアクリルエマルション
　白色顔料：二酸化チタン（固形分量：１００％）
　体質顔料：炭酸カルシウム（固形分量：１００％）
　添加剤：分散剤、消泡剤、表面調整剤
　粘性調整剤１（ポリカルボン酸系粘性調整剤）：中部サイデン社製の商品名バンスターＳ１００Ａ（固形分量：２８％）
　粘性調整剤２（ウレタン会合型粘性調整剤）：ＡＤＥＫＡ社製の商品名アデカノール（登録商標）ＵＨ－４２０（固形分量：３０％）
　粘性調整剤３（セルロース系粘性調整剤）：旭化成社製の商品名セオラス（登録商標）ＲＣ－５９１（固形分量：１００％）
　粘性調整剤４（ポリカルボン酸系粘性調整剤）：サンノプコ社製の商品名ＳＮシックナー６４０（固形分量：３０％）
　粘性調整剤５（ポリカルボン酸系粘性調整剤）：サンノプコ社製の商品名ＳＮシックナー６３０（固形分量：３０％）
　粘性調整剤６（ウレタン会合型粘性調整剤）：サンノプコ社製の商品名ＳＮシックナー６６５Ｔ（固形分量：１０％）
　粘性調整剤７（ウレタン会合型粘性調整剤）：ＡＤＥＫＡ社製の商品名アデカノール（登録商標）ＵＨ－４５０（固形分量：３０％）
　粘性調整剤８（ポリスルホン酸系粘性調整剤）：サンノプコ社製の商品名ＳＮシックナー６１５（固形分量：１０％）
　（アクリルエマルションの調製）
　撹拌機、還流冷却管、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に、脱イオン水６８．５質量部、およびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム（花王社製の商品名レベノールＷＺ）１質量部を仕込んだ。次いで、その溶液を８０℃まで昇温して保持した。次いで、その溶液に、１０％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液１質量部を添加した。次いで、その溶液に、スチレン６６．０質量部、２－エチルヘキシルアクリレート２８．５質量部、アクリル酸３．５質量部、２－ヒドロキシエチルメタクリレート２．０質量部、アセトアセトキシエチルメタクリレート８．５質量部、ｎ－ドデシルメルカプタン０．８５質量部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム（レベノールＷＺ）８質量部および脱イオン水４９．４質量部からなるモノマー混合物と、２％濃度の過硫酸アンモニウム水溶液１０質量部とを並行して３時間かけて滴下した。その反応容器内を８０℃に保持したまま５時間撹拌を続けた。次いで、その反応容器を室温まで冷却した。次いで、その反応容器内に、２５％アンモニア水２質量部およびジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート１７質量部を添加して撹拌した。生成物として、固形分５６質量％、体積平均粒子径０．１２μｍのエマルション樹脂を得た。
（実施例１～８および比較例１）
　表１に示す配合（質量部）で、各成分を混合して塗料組成物を調製した。その塗料組成物について、上述した方法により、曳糸度、第一法線応力差および粘度を測定した。その結果を表１に合わせて示す。
（塗装作業性の評価）
　以下に述べる方法で、塗料の飛散量とおよび塗り感を評価した。
＜塗料の飛散量の測定方法＞
　図６は、実施例における塗料の飛散量の測定方法を示した模式図である。図６に示すように、Ａ４サイズの塗装板１１を短辺同士が接するように２枚並べた。次いで、Ａ４サイズの２枚の黒色の紙１０をその短辺が各塗装板１１の短辺に接するように置いた。塗料を含ませたローラー１を用いて、約１３秒で２枚並べた塗装板１１の一端から他端までを１０往復塗装した。そして、黒色の紙１０に飛散した塗料の面積を画像解析により求めた。その面積を、塗料の飛散量（単位ｍｍ2）を算出した。
　塗料の飛散量を以下の基準で評価した。
優良：塗料の飛散量：６００ｍｍ2以下
良好：塗料の飛散量：６０１～１３００ｍｍ2
標準：塗料の飛散量：１３０１ｍｍ2以上
＜塗料の塗り感の評価方法＞
　塗料の塗り感を以下の基準で評価した。
合格：塗料を含ませたローラーが、滑らずに、スムーズに転がる。
不合格：塗料を含ませたローラーを転がすのに大きな力を必要とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ＊１：カッコ内の値は、固形分量を表す。＊２：カッコ内の値は、塗料組成物１００質量部に対する、各粘性調整剤の固形分量または粘性調整剤の合計固形分量を表す。
（実施例９～１６および比較例２～３）
　表２に示す配合（質量部）で、各成分を混合して塗料組成物を調製した。その塗料組成物について、上述した方法により、曳糸度、第一法線応力差および粘度を測定した。その結果を表２に合わせて示す。また、表２には実施例１～８および比較例１の結果も合わせて示す。
（塗装作業性の評価）
　上述した方法で、塗料の飛散量とおよび塗り感を評価した。ただし、塗料の飛散量について、飛散量（単位ｍｍ2）ではなく、比較例１の飛散量を１００とした指数値を表２に示す。数値が小さいほど、塗料の飛散量が少ないことを表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 ＊１：カッコ内の値は、固形分量を表す。＊２：カッコ内の値は、塗料組成物１００質量部に対する、各粘性調整剤の固形分量または粘性調整剤の合計固形分量を表す。
　表１および２に示すように、曳糸度を１３０以下、かつ第一法線応力差を１０Ｐａ以上とすることにより、塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好な塗料組成物を得ることができた。特に、実施例３，４，６および７では、塗料組成物の塗り感を保持しながら、塗料飛散を高度に抑制または低減することができた。また、実施例１と７の対比から、粘度が同程度の塗料組成物であっても、曳糸度または第一法線応力差が異なると、塗料飛散が異なることが分かる。このことから、単純に粘度のみによっては、塗料飛散を制御できないことが分かる。
　本発明によれば、塗装作業性に優れる、特に塗料の飛散を抑制ないし低減し、かつ塗料の塗り感が良好な、塗料組成物を提供することができる。
１：ローラー
２：塗装板
３：高速度カメラ
４：塗料の液膜
５：塗料糸
６：飛散する塗料滴
７：ステンレスのバネ
８：ステンレスの棒
９：塗料を載せる台
１０：黒色の紙
１１：塗装板

Claims (4)

  1. 　曳糸度が１３０以下であり、かつ第一法線応力差が１０Ｐａ以上であることを特徴とする、塗料組成物。
  2. 　前記曳糸度が０～８０である、請求項１に記載の塗料組成物。
  3. 　前記第一法線応力差が１００～１０００Ｐａである、請求項１または２に記載の塗料組成物。
  4. 　樹脂成分と粘性調整剤とを含み、
    　前記粘性調整剤が、アルカリ膨潤型粘性調整剤、ウレタン会合型粘性調整剤およびセルロース系粘性調整剤からなる群より選択される１種以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の塗料組成物。
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