CN105086819B - 水系涂层剂组合物、涂膜以及涂装制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水系涂层剂组合物、涂膜以及涂装制品,该水系涂层剂组合物可形成能够长期以高水平维持外观和耐污染性的涂膜。一种水系涂层剂组合物,其含有共聚物(C)的分散体(CD)、和无机氧化物(D),该共聚物(C)包含结构单元(A)和结构单元(B),所述结构单元(A)来源于具有特定结构的硅烷(a),所述结构单元(B)来源于具有特定结构的硅烷(b);共聚物(C)中的结构单元(A)的含量以水解缩合物换算为32~70质量%,共聚物(C)中的结构单元(B)的含量以水解缩合物换算为23~45质量%。
Description
技术领域
本发明涉及水系涂层剂组合物、涂膜以及涂装制品。
背景技术
建筑外装、桥梁、罐等室外构造物的表面涂装有涂料等,但其涂膜表面被空气中的尘埃、煤烟、砂等;由密封材料中溶出的污垢成分;以及由建筑物的排出口排出的污染物质等所污染。这样的涂膜的污染通常为浅黑色,显著损害建筑物及室外构造物的美观。
作为抑制上述那样的涂膜污染的水性上涂涂层剂组合物,申请人提出了一种双层涂膜,其具备底涂层和设置于该底涂层上的上涂层,上述底涂层为使含有聚合物乳液颗粒(A)的底涂用涂层剂组合物(I)的涂膜干燥而形成的膜,该聚合物乳液颗粒(A)是利用包括在水和乳化剂的存在下使乙烯基单体和水解性硅化合物分别聚合的工序的方法而得到的;上述上涂层为使上涂用涂层剂组合物(II)的涂膜干燥而形成的膜,该上涂用涂层剂组合物(II)包含具有光催化活性的金属氧化物颗粒(B)、聚合物乳液颗粒(C)和胶态氧化硅(D),该聚合物乳液颗粒(C)是利用包括在水和乳化剂的存在下使乙烯基单体和水解性硅化合物分别聚合的工序的方法而得到的(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-005595号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1记载的技术中,使用了玻璃化转变温度高的材料作为底涂层,因此即使为由上涂用涂层剂组合物形成的上涂层,也可得到充分的耐污染性和耐候性。如此,专利文献1的技术为优异的技术,但本发明人尝试进行进一步的改良以开发出更优异的技术。例如,将专利文献1中记载那样的上涂用涂层剂组合物上涂至在建筑外装等中通用的使用了玻璃化转变温度为-5~20℃左右的材料的基材上时,由上涂用涂层剂组合物形成的上涂层有时不能充分追随受到外界温度的变化等而发生伸缩的基材。这样的情况下,上涂层中有时会产生开裂等,也有时因该开裂导致光泽降低而损坏外观。进而,开裂的部分中也有时会附着尘埃、煤烟、砂等而被污染。若能改良涂膜的上述方面,则可不受基材的限制,而能够期待实现一种以外观和耐污染性为首的各种物性长期优异的涂膜。
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的是提供一种可形成能够长期以高水平维持外观和耐污染性的涂膜的水系涂层剂组合物。
解决问题的手段
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过使用下述的水系涂层剂组合物,解决了上述问题,从而完成了本发明,所述水系涂层剂组合物含有共聚物(C)的分散体(CD)和无机氧化物(D),该共聚物(C)包含结构单元(A)和结构单元(B),所述结构单元(A)来源于具有特定结构的硅烷(a),所述结构单元(B)来源于具有特定结构的硅烷(b),共聚物(C)中的结构单元(A)的含量和共聚物(C)中的结构单元(B)的含量在特定的范围。
即,本发明如下所述。
[1]
一种水系涂层剂组合物,其含有:
共聚物(C)的分散体(CD),该共聚物(C)包含结构单元(A)和结构单元(B),所述结构单元(A)来源于由下述通式(1)所示的硅烷(a),所述结构单元(B)来源于由下述通式(2)所示的硅烷(b);和
无机氧化物(D);
上述共聚物(C)中的上述结构单元(A)的含量以水解缩合物换算为32~70质量%,
上述共聚物(C)中的上述结构单元(B)的含量以水解缩合物换算为23~45质量%。
(R1)2-Si-(R2)2···(1)
(R1各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~16的脂肪族烃基、碳原子数为6~10的芳基、碳原子数为5~6的环烷基、苯基、碳原子数为1~10的丙烯酸烷基酯基、或者碳原子数为1~10的甲基丙烯酸烷基酯基,R2各自独立地表示碳原子数为1~8的烷氧基、乙酰氧基、或者羟基。)
R3-Si-(R4)3···(2)
(R3表示氢原子、碳原子数为1~16的脂肪族烃基、碳原子数为6~10芳基、碳原子数为5~6的环烷基、苯基、碳原子数为1~10的丙烯酸烷基酯基、或者碳原子数为1~10的甲基丙烯酸烷基酯基,R4各自独立地表示碳原子数为1~8的烷氧基、乙酰氧基、或者羟基。)
[2]
如[1]所述的水系涂层剂组合物,其中,上述共聚物(C)的分散体(CD)是通过至少使用上述硅烷(a)和上述硅烷(b)并进行乳液聚合而得到的。
[3]
如[1]或[2]所述的水系涂层剂组合物,其中,上述无机氧化物(D)为二氧化硅。
[4]
如[1]~[3]任一项所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有具有光催化活性的无机氧化物(E)。
[5]
如[1]~[4]任一项所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有氟碳表面活性剂(F)。
[6]
如[1]~[5]任一项所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有褪色性色素(G)。
[7]
如[1]~[6]任一项所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有纤维素系增稠剂(H)。
[8]
如[1]~[7]任一项所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有选自由防藻剂和防霉剂(J)组成的组中的1种以上的物质。
[9]
一种水系涂料,其含有[1]~[8]任一项所述的水系涂层剂组合物。
[10]
一种涂膜,其由[9]所述的水系涂料而得。
[11]
一种涂装制品,其含有基材和[10]所述的涂膜,该涂膜形成于上述基材的表面的至少一部分。
[12]
如[11]所述的涂装制品,其中,上述基材为有机基材。
发明效果
根据本发明,能够提供一种水系涂层剂组合物,该组合物可形成能够长期以高水平维持外观和耐污染性的涂膜。
具体实施方式
下面对本具体实施方式(以下称为“本实施方式”)进行说明。以下的本实施方式是用于说明本发明的例示,并非旨在将本发明限定于以下内容。本发明可在其要点的范围内适当变形而实施。需要说明的是,只要不特别声明,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和与其对应的“甲基丙烯酸酯”,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和与其对应的“甲基丙烯酸”。
[水性组合物]
本实施方式的水性组合物含有共聚物(C)的分散体(CD)和无机氧化物(D),该共聚物(C)包含来源于由通式(1)所示的硅烷(a)的结构单元(A)和来源于由通式(2)所示的硅烷(b)的结构单元(B)。并且,水系涂层剂组合物中,共聚物(C)中的结构单元(A)的含量以水解缩合物换算为32~70质量%,共聚物(C)中的结构单元(B)的含量以水解缩合物换算为23~45质量%。
<分散体(CD)>
分散体(CD)为共聚物(C)的分散体。作为共聚物(C)的分散体,没有特别限定,从为水系的方面考虑,优选为水分散体。作为这样的水分散体,可以举出例如,使用(a)成分、(b)成分、以及根据需要添加的除(a)成分和(b)成分以外的水解性硅化合物和/或乙烯基单体等进行乳液聚合而得到的共聚物(C)的水分散体(CD)等。
共聚物(C)含有以水解缩合物换算成分计为32~70质量%的结构单元(A)、以水解缩合物换算成分计为23~45质量%的比例的结构单元(B)。共聚物(C)中的结构单元(A)的含量和结构单元(B)的含量为上述范围外时,涂膜的耐候性和耐污染性变得不充分。需要说明的是,此处所说的水解缩合物是指例如体系中所含有的(a)成分和(b)成分的反应性基团(例如烷氧基等)通过水解和缩合反应而转换为硅烷醇键的缩合物。结构单元(A)和结构单元(B)的水解缩合物换算的含量(质量%)可根据作为(CD)成分的加热残余物而求出的共聚物(C)的含量(总固体成分含量)、(a)成分、(b)成分的投料量,利用计算来求出。具体地说,可利用后述的实施例中所记载的方法来求出。另外,共聚物(C)中的结构单元(A)和结构单元(B)的含量(质量%)也可利用Si固体NMR直接测定。
共聚物(C)中的结构单元(A)的含量的下限值为32质量%以上、优选为47质量%以上。共聚物(C)中的结构单元(A)的含量的上限值为70质量%以下、优选为65质量%以下。
共聚物(C)中的结构单元(B)的含量的下限值为23质量%以上、优选为25质量%以上。共聚物(C)中的结构单元(B)的含量的上限值为45质量%以下、优选为39质量%以下、更优选为35质量%以下。
作为通式(1)所示的硅烷(a)的具体例,可以举出二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、二正丙基二乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、二正丁基二乙氧基硅烷、二正戊基二甲氧基硅烷、二正戊基二乙氧基硅烷、二正己基二甲氧基硅烷、二正己基二乙氧基硅烷、二正庚基二甲氧基硅烷、二正庚基二乙氧基硅烷、二正辛基二甲氧基硅烷、二正辛基二乙氧基硅烷、二正环己基二甲氧基硅烷、二正环己基二乙氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等。
这些之中,从所得到的涂膜的耐候性和耐污染性的方面出发,优选二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷,更优选二甲基二甲氧基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷,进一步优选二甲基二甲氧基硅烷。这些可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为通式(2)所示的硅烷(b)的具体例,可以举出甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正戊基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正庚基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三正丙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等。这些之中,从聚合时等的水解速度以及所得到的涂膜的耐候性和耐污染性的方面出发,优选甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。这些可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为用于制造共聚物(C)的除(a)成分和(b)成分以外的水解性硅化合物,没有特别限定,优选举出下述通式(3)所示的化合物以及它们的缩合物等。
SiWxRy···(3)
式中,W表示选自由碳原子数为1~20的烷氧基、羟基、碳原子数为1~20的乙酰氧基、卤原子、氢原子、碳原子数为1~20的肟基、烯氧(エノキシ)基、氨氧基和酰胺基组成的组中的至少一种。R表示选自由直链状或支链状的碳原子数为1~30的烷基、碳原子数为5~20的环烷基、碳原子数为1~20的烷氧基、带有卤原子取代的碳原子数为6~20的芳基组成的组中的至少一种基团。x为1以上4以下的整数,y为0以上3以下的整数,满足x+y=4的关系。W为2个以上时,R为2个以上时,各个W和R相互可以相同,也可以不同。
作为通式(3)所示的水解性硅化合物的一个方式的硅醇盐,只要为(a)成分和(b)成分以外的物质就没有特别限定,可以举出例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷等四烷氧基硅烷类。四烷氧基硅烷中,从聚合时的水解速度的方面出发,优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷。这些可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为可在共聚物(C)的制造中使用的乙烯基单体的具体例,可以举出例如(甲基)丙烯酸酯、芳香族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物、含羧基的乙烯基化合物、含羟基的乙烯基化合物、含缩水甘油基的乙烯基化合物、具有仲酰胺基和/或叔酰胺基的乙烯基化合物、阴离子型乙烯基化合物等含有官能团的乙烯基单体。
作为(甲基)丙烯酸酯的具体例,没有特别限定,可以举出例如具有碳原子数为1~50的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有碳原子数为1~100的氧化乙烯基的(聚)氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯等。
作为(甲基)丙烯酸酯的具体例,没有特别限定,可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸甲基环己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。
作为(聚)氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯的具体例,没有特别限定,可以举出例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯等。
作为芳香族乙烯基化合物的具体例,没有特别限定,可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基甲苯等。
作为乙烯基氰化合物的具体例,没有特别限定,可以举出例如丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈等。
作为含羧基的乙烯基化合物的具体例,没有特别限定,可以举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、马来酸酐、或者衣康酸、马来酸、富马酸等二元酸的半酯。通过使用含有羧基的乙烯基单体,能够在结构单元(A)中导入羧基。如此,可进一步提高作为乳液的稳定性,推测能够对来自外部的分散破坏作用具有高抵抗力(但本实施方式的作用不限定于这些)。此时,导入的羧基的一部分或全部也可以用氨、三乙胺、二甲基乙醇胺等胺类、NaOH、KOH等碱进行中和。上述的乙烯基单体的总量中的含羧基的乙烯基单体的用量从耐水性的方面出发优选为0~10质量%,但并不限于此。
作为含羟基的乙烯基化合物的具体例,没有特别限定,可以举出例如(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯等(甲基)丙烯酸的羟基烷基酯;二-2-羟基乙基富马酸酯、单-2-羟基乙基单丁基富马酸酯、烯丙醇或氧化乙烯基的数目为1~100的(聚)氧乙烯单(甲基)丙烯酸酯;氧化丙烯基的数目为1~100的(聚)氧丙烯单(甲基)丙烯酸酯,以及“PRAXCELL FM、FA单体”(Daicel Chemical社制造的己内酯加成单体的商品名)、其他的α,β-烯键式不饱和羧酸的羟基烷基酯类。
作为(聚)氧乙烯(甲基)丙烯酸酯的具体例,没有特别限定,可以举出例如(甲基)丙烯酸乙二醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸二甘醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸二甘醇酯、(甲基)丙烯酸四甘醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸四甘醇酯等。
(聚)氧丙烯(甲基)丙烯酸酯的具体例,没有特别限定,可以举出例如(甲基)丙烯酸丙二醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸四丙二醇酯、甲氧基(甲基)丙烯酸四丙二醇酯等。
作为含缩水甘油基的乙烯基化合物的具体例,没有特别限定,可以举出例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘基醚、烯丙基二甲基缩水甘油醚等。
作为具有仲酰胺基和/或叔酰胺基的乙烯基单体的具体例,没有特别限定,可以举出例如N-烷基取代(甲基)丙烯酰胺、N-亚烷基取代(甲基)丙烯酰胺等。
作为N-烷基取代(甲基)丙烯酰胺的具体例,没有特别限定,可以举出例如N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-甲基-N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-正丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰吡咯烷、N-(甲基)丙烯酰哌啶、N-丙烯酰六氢化氮杂、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己内酰胺、N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基乙酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等。
作为上述物质以外的乙烯基单体的具体例,可以举出例如(甲基)丙烯酰胺、乙烯、丙烯、异丁烯等烯烃类;丁二烯等二烯类;氯化乙烯、偏二氯乙烯、氟化乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯等卤代烯烃类;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、对叔丁基苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、月桂酸乙烯基等羧酸乙烯基酯类;乙酸异丙烯基酯、丙酸异丙烯基酯等羧酸异丙烯基酯类;乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚等乙烯基醚类;苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物;乙酸烯丙基酯、苯甲酸烯丙基酯等烯丙基酯类;烯丙基***、烯丙基苯醚等烯丙基醚类;4-(甲基)丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(甲基)丙烯酰氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶、全氟甲基(甲基)丙烯酸酯、全氟丙基(甲基)丙烯酸酯、全氟丙基甲基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等。这些物质均可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
本实施方式中通过聚合反应来制造共聚物(C)的情况下,为了控制所使用的乙烯基单体的聚合产物的分子量,可以使用链转移剂。
作为链转移剂的具体例,没有特别限定,可以举出例如正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇等烷基巯醇类;苄硫醇、十二烷基苄硫醇这样的芳香族硫醇类;硫羟苹果酸等硫代羧酸或它们的盐或它们的烷基酯类;多硫醇类;二硫化二异丙基黄原酸酯、二硫化二(亚甲基三羟甲基丙烷)黄原酸酯等二硫化物类;硫代乙二醇、α-甲基苯乙烯的二聚物等烯丙基化合物等。这些物质可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
链转移剂的总用量相对于上述的乙烯基单体的总量优选为0.001~1.0质量%。
作为可在共聚物(C)的制造中使用的乳化剂,没有特别限定,可以举出例如烷基苯磺酸、烷基磺酸、烷基磺化琥珀酸、聚氧乙烯烷基硫酸、聚氧乙烯烷基芳基硫酸、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚磺酸等酸性乳化剂、酸性乳化剂的碱金属(Li、Na、K等)盐、酸性乳化剂的铵盐、脂肪酸皂等阴离子型表面活性剂;例如烷基三甲基溴化铵、烷基溴化吡啶、咪唑啉鎓月桂酸盐等季铵盐、吡啶鎓盐、咪唑啉鎓盐形式的阳离子型表面活性剂、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚等非离子型表面活性剂;具有自由基聚合性双键的反应性乳化剂等。
这些乳化剂中,优选具有自由基聚合性双键的反应性乳化剂(反应性乳化剂)。通过使用这样的反应性乳化剂,聚合物颗粒的水分散稳定性非常良好,并且所得到的涂膜的耐水性也进一步提高。
对于作为反应性乳化剂的阴离子性乳化剂,可以举出例如具有磺酸基、磺酸酯基或硫酸酯基以及它们的盐的烯键式不饱和单体等,优选具有磺酸基、或作为其铵盐或碱金属盐的基团(磺酸铵基、或者碱金属磺酸盐基)的化合物。具体地说可以举出例如烷基烯丙基磺化琥珀酸盐(可以举出例如三洋化成社制造,“ELEMINOL(商标)JS-20”;例如花王社制造,“LATEMUL(商标)S-120”、“LATEMUL S-180A”、“LATEMUL S-180”等)、例如聚氧乙烯烷基丙烯基苯基醚硫酸酯盐(可以举出例如第一工业制药社制造,“Aquaron(商标)HS-10”等)、例如α-[1-[(烯丙氧基)甲基]-2-(壬基苯氧基)乙基]-ω-聚氧乙烯硫酸酯盐(可以举出例如ADEKA社制造,“Adeka Reasoap(商标)SE-10N”等)、例如铵-α-磺酸根合-ω-1-(烯丙氧基甲基)烷基氧基聚氧乙烯(可以举出例如第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”等)、例如苯乙烯磺酸盐(可以举出例如东曹有机化学社制造,“Supinoma(商标)NaSS”等)、例如α-[2-[(烯丙氧基)-1-(烷基氧基甲基)乙基]-ω-聚氧乙烯硫酸酯盐(可以举出例如ADEKA社制造,“Adeka Reasoap(商标)SR-1025”等)、例如聚氧乙烯聚氧丁烯(3-甲基-3-丁烯基)醚的硫酸酯盐(可以举出例如花王社制造,“LATEMUL(商标)PD-104”等)等。这些之中,优选铵-α-磺酸根合-ω-1-(烯丙氧基甲基)烷基氧基聚氧乙烯、α-[2-[(烯丙氧基)-1-(烷基氧基甲基)乙基]-ω-聚氧乙烯硫酸酯盐。
另外,对于作为反应性乳化剂的非离子型乳化剂,可以举出例如α-[1-[(烯丙氧基)甲基]-2-(壬基苯氧基)乙基]-ω-羟基聚氧乙烯(可以举出例如(ADEKA社制造,“AdekaReasoap NE-20”、“Adeka Reasoap NE-30”、“Adeka Reasoap NE-40”等)、例如聚氧乙烯烷基丙烯基苯基醚(可以举出例如第一工业制药社制造,“Aquaron RN-10”、“Aquaron RN-20”、“Aquaron RN-30”、“Aquaron RN-50”等)、例如α-[2-[(烯丙氧基)-1-(烷基氧基甲基)乙基]-ω-羟基聚氧乙烯(可以举出例如ADEKA社制造,“Adeka Reasoap(商标)ER-10”等)、例如聚氧乙烯聚氧丁烯(3-甲基-3-丁烯基)醚(可以举出例如花王社制造,“LATEMUL(商标)PD-420”等)等。
乳化剂的用量相对于作为聚合物的共聚物(C)的原料即(a)成分、(b)成分、除(a)成分和(b)成分以外的水解性硅化合物以及乙烯基单体的总量100质量份优选为10质量份以下、更优选为0.001~5质量份。通过使乳化剂的用量为上述范围,聚合稳定性进一步提高、涂膜的耐水性更加良好。
(a)成分、(b)成分、除(a)成分和(b)成分以外的水解性硅化合物以及乙烯基单体等的聚合反应优选在聚合催化剂存在下实施。作为所使用的聚合催化剂,可以举出例如盐酸、氢氟酸等卤化氢类;乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、乳酸等羧酸类;硫酸、对甲苯磺酸等磺酸类;烷基苯磺酸、烷基磺酸、烷基磺化琥珀酸、聚氧乙烯烷基硫酸、聚氧乙烯烷基芳基硫酸、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚磺酸等酸性乳化剂类;酸性或弱酸性的无机盐;邻苯二甲酸、磷酸、硝酸等酸性化合物类;氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙酸钠、四甲基氯化铵、四甲基氢氧化铵、三丁胺、二氮杂双环十一碳烯、乙二胺、二亚乙基三胺、乙醇胺类、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)-氨基丙基三甲氧基硅烷等碱性化合物类;二丁基辛酸锡、二月桂酸二丁基锡等锡化合物等。
这些之中,作为水解性硅化合物的聚合催化剂,从不仅具有作为聚合催化剂的作用还具有作为乳化剂的作用的方面考虑,优选酸性乳化剂类。作为酸性乳化剂类,更优选碳原子数为5~30的烷基苯磺酸(例如十二烷基苯磺酸等)。
作为乙烯基单体的聚合催化剂,没有特别限定,优选通过在热或还原性物质等的作用下自身发生自由基分解而引发乙烯基单体的加成聚合的自由基聚合催化剂。作为这样的自由基聚合催化剂,没有特别限定,可以举出例如过硫酸盐、过氧化物、偶氮二化合物等。这些可以为水溶性物质,也可以为油溶性物质。
作为自由基聚合催化剂的具体例,没有特别限定,可以举出例如过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、2,2-偶氮二异丁腈、2,2-偶氮二(2-二氨基丙烷)盐酸盐、2,2-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等。
自由基聚合催化剂的混合量没有特别限定,相对于乙烯基单体的总量100质量份,优选为0.001~5.0质量份。需要说明的是,在期望促进聚合速度以及在70℃以下这样的低温下的聚合的情况下,优选将例如亚硫酸氢钠、氯化亚铁、抗坏血酸盐、雕白粉等还原剂与自由基聚合催化剂合用。
水解性硅化合物和乙烯基单体的聚合也可以分别进行实施,但通过同时实施能够完成复合化,因此优选同时实施水解性硅化合物和乙烯基单体的聚合。
作为聚合物的共聚物(C)的数均粒径没有特别限定,优选为10~300nm。通过使共聚物(C)的数均粒径为上述范围,所得到的涂膜的耐候性、耐污染性趋于进一步提高。另外,共聚物(C)的粒径更优选为10~200nm、进一步优选为100~200nm。通过使用上述数均粒径的共聚物(C),所得到的涂膜的耐候性进一步提高。通过使数均粒径为10nm以上,耐污染性特别良好,通过使数均粒径为300nm以下,涂膜的透明性特别良好。需要说明的是,此处所说的数均粒径可使用湿式粒度分析仪进行测定。
作为得到这样的粒径的共聚物(C)的适合方法,可以举出例如所谓乳液聚合,其中在用于乳化剂形成胶束的足够量的水的存在下使水解性硅化合物和乙烯基单体聚合。在这样的方式中,作为共聚物(C)的分散体(CD)的适合例,可以举出例如,共聚物(C)的分散体(CD)为通过至少使用硅烷(a)和硅烷(b)并进行乳液聚合而得到的分散体等。
作为乳液聚合的具体方法,没有特别限定,可以举出例如下述方法:水解性硅化合物和乙烯基单体在原有状态下或在乳化后的状态下、一次性或分批滴加至反应容器中或者连续地滴加至反应容器中,在聚合催化剂的存在下优选在大气压~10MPa的压力下于约30~150℃的反应温度进行聚合。反应温度和反应压力根据反应条件等也可以不为上述条件。通过乳液聚合得到的固体成分含量没有特别限定,优选为1.0~50质量%、更优选为5.0~30质量%。
对于制造作为分散体的(CD)成分的方法,也可采用下述方法:在水和乳化剂的存在下、根据需要在溶剂存在下将(a)成分、(b)成分、除(a)成分和(b)成分以外的水解性硅化合物和/或乙烯基单体进行聚合后,进一步添加水直至聚合物成为乳液。但是,从容易控制所得到的共聚物(C)的粒径的观点等出发,如上所述优选乳液聚合。
共聚物(C)优选为具有核和1层或2层以上的壳层的核/壳结构。通过为核/壳结构,所得到的涂膜的物性(耐候性与耐污染性的平衡等)进一步提高,因此优选为核/壳结构。对于核/壳结构的确认,可以通过例如基于透射型电子显微镜等的形态观察或基于粘弹性测定的解析等来进行。
作为制造具有核/壳结构的共聚物(C)的方法,例如多段乳液聚合是有用的,但并不限于此。此处所说的多段乳液聚合是指下述方法:制备含有水解性硅化合物、乙烯基单体的具有不同组成的两种以上的反应溶液,将它们分为不同的阶段进行聚合。作为多段乳液聚合的一例,主要说明通过2段乳液聚合来合成具有核/壳结构的共聚物(C)的方法。作为2段乳液聚合的一例,可以举出具有下述工序的方法:在水和乳化剂的存在下使水解性硅化合物和/或乙烯基单体聚合,得到种子颗粒的工序(第1段);以及,在所得到的种子颗粒的存在下,分别将水解性硅化合物和/或乙烯基单体聚合的工序(第2段)。
基于2段乳液聚合的共聚物(C)的合成例如通过2阶段的聚合工序来进行,该2阶段的聚合工序包括:供给(a)成分、(b)成分进行乳液聚合的第1段的聚合;以及,接着第1段,供给(b)成分、(a)成分、(b)成分以外的水解性硅化合物和乙烯基单体,在水性介质中进一步乳液聚合的第2段的聚合。此时,第1段的固体成分质量(M1)与第2段的固体成分质量(M2)的质量比((M1)/(M2))没有特别限定,优选为7.0/3.0~9.5/0.5、更优选为7.5/2.5~9.3/0.7。
通过进行这样的多段乳液聚合,所得到的涂膜的物性(耐候性与耐污染性的平衡等)进一步提高,因此优选多段乳液聚合。
在实施3段以上的多段乳液聚合时,与2段聚合同样,增加聚合的段数即可。
共聚物(C)中的包含(a)成分和(b)成分的水解性硅化合物的含量没有特别限定,以水解缩聚物换算优选为75质量%以上、更优选为90质量%以上。通过使包含(a)成分和(b)成分的水解性硅化合物的含量为上述范围,涂膜的耐候性进一步提高。
水系涂层剂组合物中的共聚物(C)的含量没有特别限定,优选为0.5~10.0质量%、更优选为1.0~5.0质量%。
由水系涂层剂组合物形成的涂膜中的共聚物(C)的含量优选为10.0~80.0质量%、更优选为50.0~75.0质量%。通过使共聚物(C)的含量为上述下限值以上,涂膜的耐候性进一步提高,通过为上述上限值以下,耐污染性进一步提高。
本实施方式的水系涂层剂组合物除了共聚物(C)以外,还可以进一步包含具有可与上述聚合物所含有的官能团发生反应的官能团的化合物。作为这样的化合物,没有特别限定,可以举出例如(多)异氰酸酯化合物、(聚)环氧化合物、氨基化合物、(多)羧基化合物、(多)羟基化合物、二醇化合物、硅烷醇化合物、甲硅烷基化合物、烷氧基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物等。这些物质可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
<无机氧化物(D)>
无机氧化物(D)为不具有光催化活性的无机氧化物。此处所说的不具有光催化活性是指,在光照射下氧化反应和还原反应均不发生。
作为(D)成分,没有特别限定,可以举出例如二氧化硅(硅石)、氧化铝(矾土)、硅酸钙、氧化镁、氧化锑、氧化锆和它们的复合氧化物等。这些之中,从表面羟基多的方面考虑,优选二氧化硅、氧化铝、氧化锑以及它们的复合氧化物,更优选二氧化硅。
用作(D)成分的无机氧化物优选以水合物等的胶体颗粒的形式存在。即,通过为无机氧化物胶体颗粒,也能够进一步与共聚物(C)或称为(E)成分的其他成分复合化,作为水系涂层剂组合物的稳定性进一步提高。
二氧化硅优选为胶态氧化硅。作为胶态氧化硅,可以举出下述胶态氧化硅等,其为以二氧化硅为基本单元的氧化硅的水分散体或水溶性溶剂的分散体。
胶态氧化硅的制造方法没有特别限定,也可以利用例如溶胶-凝胶法来制备。在利用溶胶-凝胶法制备时,可以参照Werner Stober et al.;Journal of Colloid AndInterface Science,vol.26,pp.62-69(1968);Rickey D.Badley et al.;Langmuir 6,792-801(1990);“色料协会志(色材協会誌)”、61[9]488-493(1988)等。
(D)成分的数均粒径没有特别限定,优选为1.0~400nm、更优选为1.0~100nm、进一步优选为1.0~30nm。通过使(D)成分的数均粒径为1nm以上,使水系涂层剂组合物的储藏稳定性进一步提高。通过使(D)成分的数均粒径为400nm以下,所得到的涂膜的透明性进一步提高。需要说明的是,数均粒径可通过使用湿式粒度分析仪进行测定。
胶态氧化硅在水性分散液的状态可以为酸性、碱性的任一种。
作为以水为分散介质的酸性胶态氧化硅,也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如日产化学工业社制造的“Snowtex(商标)-OXS”、“Snowtex-OS”、“Snowtex-O”、“Snowtex-O-40”、“Snowtex-OL”和“Snowtex-OYL”、旭电化工业社制造的“adelite(商标)AT-20Q”、科莱恩(日本)社制造的“Klebosol(商标)20H12”和“Klebosol 30CAL25”等。
作为碱性的胶态氧化硅,可以举出通过添加碱金属离子、铵离子、胺等而稳定化了的胶态氧化硅。这些碱性的的胶态氧化硅也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如日产化学工业社制造的“Snowtex-XS”、“Snowtex-S”、“Snowtex-30”、“Snowtex-50”、“Snowtex-20L”、“Snowtex-XL”、“Snowtex-YL”、“Snowtex-ZL”、“Snowtex-NXS”、“Snowtex-NS”、“Snowtex-N”、“Snowtex-N40”、“Snowtex-CXS”、“Snowtex-C”、“Snowtex-CM”、“Snowtex-PS-S”和“SnowtexPS-M”;旭电化工业社制造的“adelite AT-20”、“adelite AT-30”、“adelite AT-20N”、“adelite AT-30N”、“adelite AT-20A”、“adelite AT-30A”、“adelite AT-40”和“adelite AT-50”;科莱恩(日本)社制造的“Klebosol 30R9”、“Klebosol 30R50”、“Klebosol 50R50”、杜邦社制造的“ludox(商标)HS-40”、“ludox HS-30”、“ludox LS”和“ludox SM-30”等。
作为以水溶性溶剂为分散介质的胶态氧化硅,也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如日产化学工业社制造的“MA-ST-M(粒径20~25nm的甲醇分散型)”、“IPAST(粒径10~15nm的异丙醇分散型)”、“EG-ST(粒径10~15nm的乙二醇分散型)”、“EG-ST-ZL(粒径70~100nm的乙二醇分散型)”、“NPC-ST(粒径10~15nm的乙二醇单丙基醚分散型)”等。
上述的胶态氧化硅可以单独使用一种,也可以合用两种以上。进一步,作为少量成分,也可以含有氧化铝或铝酸钠等。另外,胶态氧化硅也可以含有无机碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨等)或有机碱(四甲基铵等)作为稳定剂。
水系涂层剂组合物中的(D)成分的含量没有特别限定,优选为0.1~5.0质量%、更优选为0.2~3.0质量%。通过使水系涂层剂组合物中的(D)成分的含量为上述范围,可得到耐候性和耐污染性更加优异的涂膜。
由水系涂层剂组合物得到的涂膜中的(D)成分的含量没有特别限定,优选为5.0~70.0质量%、更优选为10.0~50.0质量%。通过使涂膜中的(D)成分的含量为上述下限值以上,涂膜的耐污染性进一步提高,通过为上述上限值以下,涂膜的耐候性进一步提高。
<具有光催化活性的无机氧化物(E)>
本实施方式的水系涂层剂组合物优选进一步包含具有光催化活性的无机氧化物(E)。由此,可通过对涂膜照射光而显现光催化活性和亲水性。
作为无机氧化物(E),只要为具有光催化活性的无机氧化物即可,对其种类没有特别限定。作为(E)成分的具体例,没有特别限定,可以举出例如TiO2、ZnO、SrTiO3、BaTiO3、BaTiO4、BaTi4O9、K2NbO3、Nb2O5、Fe2O3、Ta2O5、K3Ta3Si2O3、WO3、SnO2、Bi2O3、BiVO4、NiO、Cu2O、RuO2、CeO2;具有选自由Ti、Nb、Ta和V组成的组中的至少一种元素的层状氧化物(例如日本特开昭62-074452号公报、日本特开平02-172535号公报、日本特开平07-024329号公报、日本特开平08-089799号公报、日本特开平08-089800号公报、日本特开平08-089804号公报、日本特开平09-248465号公报、日本特开平10-099694号公报、日本特开平10-244165号公报等)。
作为(E)成分,从化学稳定性、毒性、环境面等方面出发,优选为TiO2(二氧化钛)。作为二氧化钛,可以为锐钛矿型、金红石型、板钛矿型中的任一种的结晶结构。
(E)成分优选为具有光催化活性的无机氧化物且其是其颗粒表面经修饰处理的金属化合物。通过进行修饰处理,可降低H2O2或·OH等活性氧种的产生量,可进一步抑制基底涂膜的损伤。作为修饰的物质,没有特别限定,可以举出例如氧化硅、铝、铜氧化物、铁氧化物等。这些之中,优选氧化硅。需要说明的是,利用Fe、Cu、Al、Pt等金属、氯铂酸等络合物进行修饰也可得到同样的效果。
关于对(E)成分的表面进行修饰处理的方法,将氧化硅作为一个例子来说明。作为对氧化硅进行表面修饰处理的方法,没有特别限定,可以举出例如下述方法等:在二氧化钛的浆料中添加硅化合物,经过中和处理等工序而使硅的含水氧化物析出。
作为硅化合物,没有特别限定,可以使用例如硅酸钠等水溶性硅酸碱金属盐。这些之中,从无色、二氧化钛溶胶不发生着色的方面考虑,优选硅酸钠。
硅的含水氧化物的处理量相对于二氧化钛以氧化物为基准优选为3.0~25质量%、更优选为5.0~20质量%。通过使处理量为上述下限值以上,可抑制活性氧种量的增加,因此可防止基底涂膜的损伤。另外,通过使处理量为上述上限值以下,可抑制二氧化钛的凝集,还可抑制溶胶的粘度上升,因此分散性和透明性进一步提高。
水系涂层剂组合物中的(E)成分的含量没有特别限定,优选为0.1~2.0质量%、更优选为0.2~1.0质量%。通过使水系涂层剂的(E)成分的含量为上述范围,可得到耐污染性和透明性更加优异的涂膜。
由水系涂层剂组合物得到的涂膜中的(E)成分的含量没有特别限定,优选为3.0~25.0质量%、更优选为5.0~20.0质量%。通过使涂膜中的(E)成分的含量为上述下限值以上,涂膜的耐污染性进一步提高,通过为上述上限值以下,涂膜的透明性进一步提高。
<氟碳表面活性剂(F)>
本实施方式的水系涂层剂组合物优选进一步含有氟碳表面活性剂(F)。由此,使用本实施方式的水系涂层剂组合物或使用含有该组合物的水系涂料进行涂装时,可进一步提高对有机基材等的润湿性,可进一步抑制排斥等外观上的问题。进而,涂膜的均一性也进一步提高。作为上述效果的理由,尚不确定,推测是因为通过含有(F)成分,可降低水系涂层剂组合物的表面张力(但是,本实施方式的作用不限定于这些)。
作为(F)成分,没有特别限定,优选两性表面活性剂。作为两性表面活性剂,可以举出例如非离子型两性表面活性剂、阴离子型两性表面活性剂、阳离子型两性表面活性剂等。作为优选的具体例,可以举出例如具有碳原子数为3~20的全氟烷基的两性表面活性剂。
作为具有碳原子数为3~20的全氟烷基的两性表面活性剂的具体例,可以举出全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基氧化胺、全氟烷基氧化乙烯加成物、具有阴离子性基团和阳离子性基团的全氟烷基化合物等。这些之中,从降低涂料的表面张力的方面出发,优选全氟烷基氧化乙烯加成物、具有阴离子性基团和阳离子性基团的全氟烷基化合物。
作为全氟烷基羧酸盐,例如也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出AGCSEIMI CHEMICAL社制造的“Surflon S-211”等。作为全氟烷基氧化胺,例如也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出AGC SEIMI CHEMICAL社制造的“Surflon S-241”等。作为全氟烷基氧化乙烯加成物,例如也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如DIC社制造的“MEGAFAC F-444”、AGC SEIMI CHEMICAL社制造的“Surflon S-242”等。作为具有阴离子性基团和阳离子性基团的全氟烷基化合物,例如也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出AGC SEIMI CHEMICAL社制造的“Surflon S-231”、“Surflon S-232”、“Surflon S-233”等。这些物质可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
水系涂层剂组合物中的(F)成分的含量没有特别限定,优选为0.0001~0.50质量%、更优选为0.01~0.10质量%。通过使(F)成分的含量为上述下限值以上,所得到的涂膜的均一性进一步提高。通过使(F)成分的含量为上述上限值以下,所得到的涂膜的耐候性进一步提高。
<褪色性色素(G)>
本实施方式的水系涂层剂组合物优选进一步含有褪色性色素(G)。由此可防止遗漏涂装、重复涂装、涂装不均等问题。
作为(G)成分,优选在太阳光的照射下失色、且不损害基底的美观性的物质。直至失色的时间根据季节和照射角度等而不同,通常在目视下确认到失色为止的期间优选为20日以下、更优选为10日以下、进一步优选为3日以下。
作为(G)成分,只要具有在太阳光的照射下失色的性质就没有特别限定,作为优选例,可以举出选***甲基蓝、结晶紫、孔雀石绿、亮蓝FCF、赤藓红、胭脂红、焰红、玫瑰红、酸性红以及固绿FCF组成的组中的1种等。这些之中,从显色性良好、失色速度也快的方面考虑,更优选亚甲基蓝。这些物质可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
水系涂层剂组合物中的(G)成分的含量没有特别限定,优选为0.0002~0.01质量%、更优选为0.001~0.007质量%。通过使水系涂层剂组合物中的(G)成分的含量为上述范围,涂膜的显色性和褪色性进一步提高。此处所说的显色性是指,显色至根据涂装面和未涂装面的颜色差异而能够目视区分这种程度的性质,褪色性是指,褪色至不损害基材的美观性的颜色的程度的性质。
由水系涂层剂组合物得到的涂膜中的(G)成分的含量没有特别限定,优选为0.01~0.5质量%、更优选为0.05~0.2质量%、进一步优选为0.1~0.2质量%。通过使(G)成分的含量为上述下限值以上,涂膜的显色性进一步提高,通过为上述上限值以下,涂膜的褪色性进一步提高。
<纤维素系增稠剂(H)>
本实施方式的水系涂层剂组合物优选进一步含有纤维素系增稠剂(H)。由此,即使水系涂层剂组合物的固体成分含量低,涂装时也可防止液体垂挂。作为纤维素系增稠剂(H),没有特别限定,可以举出例如选自由甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素以及它们的改性物组成的组中的1种。这些之中,优选选自由羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和它们的改性物组成的组中的1种,更优选羟乙基纤维素及其改性物。另为,这些纤维素系增稠剂可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
另外,在得到本实施方式的效果的范围内,也可以合用其他增稠剂。作为其他增稠剂,没有特别限定,可以举出例如多元羧酸系增稠剂、聚丙烯酰胺系增稠剂、丙烯酸丙烯酰胺共聚物盐系增稠剂、纤维素系以外的多糖类系增稠剂、乙烯基醚系增稠剂等出。
作为羟乙基纤维素,也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如Daicelfinechem社制造的“HEC Daicel SP200”、“HEC Daicel SP400”、“HEC Daicel SP500”、“HECDaicel SP550”、“HEC Daicel SP600”、“HEC Daicel SP800”、“HEC Daicel SP850”和“HECDaicel SP900”、三昌社制造的“Sanhec(商标)HH”、“Sanhec H”、“Sanhec M”和“Sanhec G&L”、住友精化社制造的“HECSZ-25F”等。
羟乙基纤维素的重均分子量没有特别限定,优选为70万~200万、更优选为100万~160万。通过重均分子量为70万以上,可进一步抑制水系涂层剂组合物的液体垂挂。通过重均分子量为200万以下,由水性组合物得到的涂膜的透明性进一步提高。重均分子量可通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
作为羟丙基甲基纤维素,也可以使用市售品。作为市售品,可以举出例如信越化学社制造的“METOLOSE 90SH-04”、“METOLOSE 90SH-15”、“METOLOSE 90SH-100”、“METOLOSE90SH-400”、“METOLOSE 90SH-4000”、“METOLOSE 90SH-15000”和“METOLOSE 90SH-100000”、三昌社制造的“NEOVISCO-MC HM4000S”、“NEOVISCO-MC RM4000S”、“NEOVISCO-MCRM15000S”、“NEOVISCO-MC RM30000S”和“NEOVISCO-MC RM50000S”等。
在合用其他增稠剂的情况下,优选使用多元羧酸系增稠剂、聚丙烯酰胺系增稠剂,更优选使用多元羧酸系增稠剂。
作为多元羧酸系增稠剂,也可以使用市售品。作为市售品,可以举出例如东亚合成社制造的“A-20P-X”、“A-7100”、“A-7185”等。
水系涂层剂组合物中的(H)成分的含量没有特别限定,优选为0.04~0.30质量%、更优选为0.08~0.20质量%。通过使水系涂层剂组合物中的(H)成分的含量为上述范围,可得到透明性和耐候性更加优异的涂膜。
由水系涂层剂组合物得到的涂膜中的(H)成分的含量没有特别限定,优选为2.0~15.0质量%、更优选为4.0~9.0质量%。通过使涂膜中的(H)成分的含量为上述下限值以上,涂膜的透明性进一步提高,通过为上述上限值以下,涂膜的耐候性进一步提高。
<防藻剂、防霉剂(J)>
本实施方式的涂膜优选进一步含有选自由防藻剂和防霉剂(J)组成的组中的1种以上。由此,即使在太阳光等光难以照射到的位置,也可形成防霉性和/或防藻性优异的涂膜(但是,本实施方式的作用并不限定于这些)。
作为防藻剂和/或防霉剂(J),没有特别限定,可以举出例如有机碘系化合物、醇系化合物、腈化合物、二硫化物系化合物、硫代氨基甲酸酯系化合物、含氮环化合物等。这些之中,优选含氮环化合物。作为含氮环化合物,可以举出噻唑啉系化合物、异噻唑啉系化合物、三嗪系化合物、咪唑系化合物等。这些之中,优选选自由异噻唑啉系化合物、三嗪系化合物、咪唑系化合物组成的组中的1种以上,更优选选自由异噻唑啉系化合物、三嗪系化合物组成的组中的1种以上。作为特别是防藻性优异的化合物,可以举出例如三嗪系化合物等。作为特别是防霉性优异的化合物,可以举出例如噻唑啉系化合物、异噻唑啉系化合物、咪唑系化合物等。当然可以使用兼具防藻性和防霉性的化合物,作为这样的化合物,可以举出例如分子中含有氯原子的异噻唑啉系化合物等。这些物质可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
作为噻唑啉系化合物,也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如日本曹达社制造的“Millcut-180”、“Biocut-LC3”、大和化学工业社制造的“Amorden ALK”等。
作为异噻唑啉系化合物,也可以使用市售品。作为这样的市售品,可以举出例如日本曹达社制造的“Biocut-TR120”、Arch Chemicals社制造的“PROXEL GXL”、“PROXEL BDN”、Dow Chemical社制造的“KLARIX 4000”、“ROZONE 2000”、“ROCIMA 252”、“ROCIMA 200”、“ROCIMA 345”、“ROCIMA 350”、“ROCIMA 553”、“BIOBAN 551S”、“Skane M-8”等。
作为三嗪系化合物,也可以使用市售品。作为市售品,可以举出例如日本曹达社制造的“Biocut-N35”、“DP-2159”、“DP-2615”。“DP-2619”、“DP-2623”、大和化学工业社制造的“Amorden NBP-8”、“Amorden NBPconc”、三协化成社制造的“サンアルガ1907”等。
作为咪唑系化合物,也可以使用市售品。作为市售品,可以举出例如日本曹达社制造的“Biocut-N35”、“Biocut-AF40”、“DX-2”、Dow Chemical社制造的“ROCIMA 363”等。
水系涂层剂组合物中的(J)成分的含量没有特别限定,优选为0.01~0.80质量%、更优选为0.05~0.50质量%。通过使水性组合物中的(J)成分的含量为上述范围,可得到透明性、耐候性和耐微生物性更加优异的涂膜。
由水系涂层剂组合物得到的涂膜中的(J)成分的含量没有特别限定,优选为0.1~30.0质量%、更优选为1.0~15.0质量%。通过使涂膜中的(J)成分的含量为上述下限值以上,涂膜的耐微生物性进一步提高,通过为上述上限值以下,涂膜的透明性和耐候性进一步提高。
在可得到本实施方式的效果的范围内,也可以进一步合用其他抗菌剂。作为其他抗菌剂,没有特别限定,可以举出例如银系化合物、铜系化合物、锌系化合物等。
水系涂层剂组合物中的固体成分的含量(固体成分含量)没有特别限定,从涂膜的均一性的方面出发,优选为0.5~10.0质量%、更优选为1.5~6.0质量%。通过使水系涂层剂组合物中的固体成分的含量为上述下限值以上,耐污染性进一步提高。通过使水系涂层剂组合物中的固体成分的含量为上述上限值以下,透明性进一步提高。此处所说的固体成分含量可通过后述的实施例中记载的方法来求出。另外,根据涂膜的用途,有时也要求涂膜的膜厚较薄。即使在这种情况下,通过使水系涂层剂组合物中的固体成分含量为上述上限值以下,可制成尽管膜厚较薄、但耐候性和耐污染性之类的物性也优异的涂膜。通过使水系涂层剂组合物中的固体成分含量为上述下限值以上,可缩短形成涂膜时所需要的干燥时间,可进一步提高作业效率。
本实施方式的水系涂层剂组合物在可得到其效果的范围内可以根据需要进一步含有上述以外的其他成分。作为这样的其他成分,没有特别限定,可以举出例如消泡剂、冷冻稳定剂、去光剂、交联反应催化剂、颜料、固化催化剂、交联剂、填充剂、防结皮剂、分散剂、湿润剂、光稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、成膜助剂、防锈剂、增塑剂、润滑剂、还原剂、防腐剂、除臭剂、防黄变剂、抗静电剂、带电调整剂等。这些可以单独使用一种,也可以合用两种以上。
上述的水系涂层剂组合物可适合以水系涂料的形式使用。即,本实施方式的水系涂料含有上述的水系涂层剂组合物。对于水系涂料,可以进一步含有消泡剂、冷冻稳定剂、去光剂、交联反应催化剂、颜料、固化催化剂、交联剂、填充剂、防结皮剂、分散剂、湿润剂、光稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、成膜助剂、防锈剂、增塑剂、润滑剂、还原剂、防腐剂、防霉剂、防藻剂、除臭剂、防黄变剂、抗静电剂、带电调整剂等来作为其他成分。
本实施方式的水系涂料可适当根据其用途和涂布对象的材料等以适合的方法进行涂布。作为涂布方法,没有特别限定,可以举出例如喷雾法、流涂法、辊涂法、刷涂法、浸渍涂布法、旋转涂布法、丝网印刷法、浇铸法、凹版印刷法、苯胺印刷法。
通过涂布本实施方式的水系涂料之后进行干燥以除去挥发分而得到涂膜。此时,根据需要可以进一步进行在40~120℃左右温度下的加热处理、或紫外线照射处理等。
如此,本实施方式中可制成含有上述水系涂料的涂膜。该涂膜由水系涂料得到,也可以例如通过将上述的水系涂料涂布于各种基材的表面上并进行干燥而制成形成于基材上的涂膜。即,本实施方式中也可以制成涂装制品,该涂装制品含有基材和形成于基材的表面的至少一部分的上述涂膜。
本实施方式中可使用的基材的材料只要可在其表面形成涂膜就没有特别限定,可以为有机基材、无机基材中的任一种,优选有机基材。作为基材的材料,没有特别限定,可以举出例如合成树脂、天然树脂、金属、陶瓷、玻璃、石料、水泥、混凝土等。这些物质可以单独使用一种,也可以合用两种以上。特别是,在本实施方式中,在可形成能够以高水平维持外观和耐污染性的涂膜的方面,即使是由具有-5~20℃这样低的玻璃化转变温度的材料构成的有机基材也是适合的。
作为合成树脂,没有特别限定,可以举出例如热塑性树脂、固化性树脂(热固化性树脂、光固化性树脂、湿气固化性树脂等)。作为合成树脂的具体例,没有特别限定,可以举出例如有机硅树脂、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、氟树脂、醇酸树脂、氨基醇酸树脂、乙烯基树脂、聚酯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酮树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂、聚醚醚酮树脂、聚苯醚树脂、聚砜树脂、聚亚苯基砜树脂、聚醚树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、脲树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、硅酮-丙烯酸类树脂等。此外,由用于建筑外装等的丙烯酸类树脂系涂料、硅酮-丙烯酸类树脂系涂料、氟树脂系涂料形成的涂膜也包含在合成树脂中。
作为天然树脂,没有特别限定,可以举出例如纤维素系树脂、天然橡胶等异戊二烯系树脂、酪蛋白等蛋白质系树脂等。
基材为使用了上述合成树脂或天然树脂等的树脂制基材时,可根据需要实施有电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理等表面处理。
本实施方式的涂装制品含有基材和形成于该基材上的上述涂膜,该涂膜即使作为被覆层等也是有用的。通过本实施方式得到的涂膜可长期以高水平维持外观和防污染性,因此,也能够适宜地在现有技术中难以使用的环境中进行使用。从该方面考虑,作为本实施方式的涂装制品的具体例,可以举出例如建材、建筑物外装、建筑物内装、窗框、窗玻璃、各种透镜、结构部件、住宅等建筑设备、车辆用照明灯的罩和窗玻璃、机械装置或物品的外装、防尘罩和涂装、显示仪器、其罩、交通标识、各种显示装置、广告塔等显示物、道路用和铁道用等的隔音壁、桥梁、护栏的外装和涂装、隧道内装和涂装、绝缘子、太阳能电池罩、太阳能热水器集热罩等在外部使用的电子、电气设备的外装部、特别是透明部件、塑料大棚、温室等的外装。
作为本实施方式的涂装制品的制造方法,可以举出下述方法:例如,在基材的表面的至少一部分上涂布上述的水系涂料(或水系涂层剂组合物),根据需要进行干燥等,从而形成涂膜,但制造方法并不限于此。例如,可以在基材上涂布本实施方式的涂膜后,将该涂膜从该基材上剥离,粘接在另外的基材上。或者,也可以在基材上涂布本实施方式的涂膜后,将该涂膜以与该基材密合的状态粘接在另外的基材上。
本实施方式的水系涂层剂组合物可以混配成各种水系涂料。这样的水系涂料可形成外观、耐污染性、进而透明性、耐候性、防霉性、防藻性等优异的涂膜。如此,本实施方式的涂膜的外观、耐污染性、进而透明性、耐候性、防霉性、防藻性等也优异,可用于包括建筑物的外装涂料等在内的广泛的用途中。
实施例
以下通过实施例和比较例更详细地说明本发明,但本发明不限定于以下实施例。在实施例和比较例中通过下述方法测定了各种物性。
<预先涂装有漆包涂料的基材X的制作>
·颜料分散体的制作
利用台式砂磨机(Kanpehapio社制造,分批式台式砂磨机),将分散剂(BASF Japan社制造,“Pig.Disperser MD20”)5.35g、氨水0.50g、丙二醇23.50g、水147.50g、二氧化钛(氯法金红石型二氧化钛;石原产业社制造,“Taipake CR-97”)333.50g、消泡剂(改性硅酮系;SANNOPCO社制造,“SN Defoamer 1310”)2.85g的混配物分散20分钟,得到颜料分散体。
·漆包涂料X的制作
在109.0g的制造例1的聚合物乳液X中添加2,2,4-三甲基-1,3-丁二醇异丁酸酯(Chisso社制造,“CS-12”)10.0g、乙二醇单丁醚50质量份与水50质量份的混合液10.0g、上述得到的颜料分散体51.4g、增稠剂(旭电化工业社制造,“ADEKANOL UH-438”)的10%水溶液0.5g,混合1小时混合,得到漆包涂料X。
·预先涂装有漆包涂料X的基材X的制作
使用线棒涂布机No.50,在7cm×15cm或5cm×5cm的硫酸耐酸铝板上涂装上述得到的漆包涂料X,在温度23℃、相对湿度50%下干燥48小时,得到预先涂装有漆包涂料X的基材X。
<预先涂装有漆包涂料的基材Y的制作>
·漆包涂料Y的制作
不使用制造例1的聚合物乳液X 109.0g,而使用制造例2的聚合物乳液Y 109.0g,除此以外,与漆包涂料X同样地得到漆包涂料Y。
·预先涂装有漆包涂料Y的基材Y的制作
使用线棒涂布机No.50,在7cm×15cm或5cm×5cm的硫酸耐酸铝板上涂装上述得到的漆包涂料Y,在温度23℃、相对湿度50%下干燥48小时,得到预先涂装有漆包涂料Y的基材Y。
1.各成分的含量和固体成分含量
在铝盘中取试样2g,在150℃加热1小时。测定加热前后的试样的质量,由其差值算出固体成分含量(质量%)。根据该方法,分别测定各成分的含量和组合物中的固体成分含量。
2.数均粒径
添加离子交换水进行稀释以使负荷指数(loading index)为1.5~3.0,使用湿式粒度分析仪(日机装社制造,“microtrack UPA-9230”)进行测定。测定条件如下所示。
·负荷指数:1.5~3.0
·测定时间:60秒
·测定次数:3次
3.粘度
使用BM型粘度计(东机产业社制造)测定。测定条件如下所示。
·温度:23℃
·转子:No.1
·转速:60rpm
4.玻璃化转变温度
使用Seiko Instruments社制造的“DCS6220”,在升温速度为10℃/分钟的测定条件进行测定,由所得到的DSC曲线的拐点求出玻璃化转变温度。需要说明的是,测定条件如下所示。
·测定用池:铝制容器
·测定用样品的制作:在铝制容器中加入作为测定试样的乳液40mg,在130℃干燥1小时。
5.耐候性试验:3000小时后的光泽保持率
在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm的基材X或基材Y上利用喷雾进行水性组合物的涂装,以使该水性组合物的涂布量为17g/m2或50g/m2的比例。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,作为试验板。使用SUGA试验器制造的“阳光耐候试验箱”进行曝露试验(黑板温度63℃、降雨18分钟/2小时)。使用光泽计(BYK Gardner社制造,“micro-tri-glossμ”)对曝露3000小时后的60°光泽度分别测定。
并且,基于下式算出光泽保持率。需要说明的是,仅对预先涂装有漆包涂料的基材进行评价的结果是,基材X的曝露3000小时后的光泽保持率为80%、基材Y的曝露3000小时后的光泽保持率为88%,这些值显示出,光泽保持率的值大的情况下,耐候性良好。
光泽保持率(%)=曝露试验后的60°光泽度/曝露试验前的60°光泽度×100
6.耐污染性
在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm的基材X或基材Y上利用喷雾进行水性组合物的涂装,以使该水性组合物的涂布量为17g/m2或50g/m2的比例。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,作为试验板。将试验板贴附于面向一般道路(卡车通行量500~1000台/日左右)的围栏,静置6个月或1年。基于以下基准目视评价静置后的试验板的污染程度。需要说明的是,仅对预先涂装有漆包涂料的基材X或Y的评价结果是,静置6个月、1年均为“×”的评价。
○:几乎没有确认到污垢。
△:确认到稍微有污垢,但为实用上无问题的程度。
×:确认到有大量的污垢。
7.防霉性能
在预先涂装有漆包涂料的5cm×5cm的基材X或基材Y上利用喷雾进行水性组合物的涂装,以使该水性组合物的涂布量为17g/m2或50g/m2的比例。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,作为试验板。
关于上述以外的条件,根据JIS Z-2911(抗霉性试验方法)的“8涂料的试验”,使用将黑曲霉、嗜松青霉、枝孢样枝孢霉、出芽短梗霉菌、绿木霉菌、和互隔交链孢混合后的物质进行试验。试验后,基于以下基准实施评价。
◎:涂膜上没有确认到菌丝的生长。
○:涂膜上确认到的菌丝的生长部分的面积相对于总面积超过0且为1/3以下。
△:涂膜上确认到的菌丝的生长部分的面积相对于总面积超过1/3且为2/3以下。
×:涂膜上确认到的菌丝的生长部分的面积相对于总面积超过2/3。
8.防藻性能
在预先涂装有漆包涂料的5cm×5cm的基材X或基材Y上利用喷雾进行水性组合物的涂装,以使该水性组合物的涂布量为17g/m2或50g/m2的比例。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,作为试验板。
不使用霉,而使用将普通小球藻和艳绿颤藻混合后的物质,且使用上述的试验片,除此以外,基于JIS Z-2911(抗霉性试验方法)的“7c)纤维制品的试验湿式法”进行试验。试验后,基于以下基准实施评价。
◎:涂膜上没有确认到藻的生长。
○:涂膜上确认到的藻的生长部分的面积相对于总面积超过0且为1/3以下。
△:涂膜上确认到的藻的生长部分的面积相对于总面积超过1/3且为2/3以下。
×:涂膜上确认到的藻的生长部分的面积相对于总面积超过2/3。
9.湿式分解性能
在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm的基材X或基材Y上利用喷雾进行水性组合物的涂装,以使该水性组合物的涂布量为17g/m2或50g/m2的比例。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,作为试验板。关于该试验板,基于JIS R1703-2(精细陶瓷-光催化材料的自清洁性能试验方法-第2部:湿式分解性能)进行试验,求出分解活性指数。分解活性指数越高,表示自清洁性越好。
[制造例1]
聚合物乳液X的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水292g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)8g,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。向该反应器中添加2质量%的过硫酸铵水溶液10g,5分钟后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用60分钟滴加由甲基丙烯酸甲酯15g、甲基丙烯酸环己酯10g、丙烯酸丁酯65g、甲基丙烯酸5g、甲基丙烯酸-2-羟乙酯10g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)4g、2质量%的过硫酸铵水溶液15g、离子交换水49g构成的乳化混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃并继续搅拌60分钟。
接着,由不同的滴加槽用160分钟滴加由甲基丙烯酸甲酯80g、甲基丙烯酸环己酯90g、丙烯酸丁酯222g、甲基丙烯酸8g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)16g、2质量%的过硫酸铵水溶液60g、离子交换水196g构成的乳化混合液;以及由3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1g、二甲基二甲氧基硅烷20g、甲基三甲氧基硅烷20g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌120分钟。冷却到室温后,测定反应器中的反应液的氢离子浓度,结果pH为2.2。将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网过滤反应液,得到漆包涂料用的聚合物乳液X。所得到的聚合物乳液X的固体成分含量为44.5质量%。关于该聚合物乳液X所含有的聚合物,基于上述方法由DSC曲线的拐点求出的玻璃化转变温度为1℃。
[制造例2]
聚合物乳液Y的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水292g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)8g,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。向该反应器中添加2质量%的过硫酸铵水溶液10g,5分钟后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用60分钟滴加由甲基丙烯酸甲酯15g、甲基丙烯酸环己酯10g、丙烯酸丁酯65g、甲基丙烯酸5g、甲基丙烯酸-2-羟乙酯10g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)4g、2质量%的过硫酸铵水溶液15g、离子交换水49g构成的乳化混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌60分钟。
接着,由不同的滴加槽用160分钟滴加由甲基丙烯酸甲酯150g、甲基丙烯酸环己酯90g、丙烯酸丁酯152g、甲基丙烯酸8g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)16g、2质量%的过硫酸铵水溶液60g、离子交换水196g构成的乳化混合液;以及由3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1g、二甲基二甲氧基硅烷20g、甲基三甲氧基硅烷20g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌120分钟。冷却到室温后,测定反应器中的反应液的氢离子浓度,结果pH为2.2。将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网过滤反应液,得到漆包涂料用的聚合物乳液Y。所得到的聚合物乳液Y的固体成分含量为44.5质量%。关于该聚合物乳液Y所含有的聚合物,基于上述方法由DSC曲线的拐点求出的玻璃化转变温度为20℃。
[制造例3]
聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在保持反应器中的温度为80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷110.0g、苯基三甲氧基硅烷73.0g、甲基三甲氧基硅烷29.4g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌2小时。此处,在投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由甲基丙烯酸甲酯22.5g、丙烯酸正丁酯11.2g、苯基三甲氧基硅烷12.3g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水286.4g构成的混合液。进而在将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为155nm的聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-1)中的36.9质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,分别为聚合物(C-1)中的7.9质量%、30.2质量%、和0.4质量%,合计为38.5质量%。
需要说明的是,针对上述各单体的水解缩合物换算的含量基于下式算出。
例如(a)成分的情况下,(a)成分的反应性基团(烷氧基等)通过水解或缩合反应而转换为硅烷醇键,成为结构单元(A)的缩合物,此处所说的(a)成分的换算系数为其质量比(该缩合物的总量/该(a)成分的总量),可由下式(i)表示。
另外,例如(b)成分的情况下,(b)成分的反应性基团(烷氧基等)通过水解或缩合反应而转换为硅烷醇键,成为具有结构单元(B)的缩合物,此处所说的(b)成分的换算系数为其质量比(该缩合物的总量/该(b)成分的总量),可由下式(ii)表示。
聚合物(C)中的结构单元(A)的含量(质量%)=[(a)成分的投料量(g)×换算系数]÷总固体成分含量(g)×100
【数1】
α:(a)成分的分子量
r2:通式(1)的R2的分子量
γ:氧的原子量
如上所述算出的各成分的换算系数如下。
二甲基二甲氧基硅烷:0.617
二乙氧基二甲基硅烷:0.500
二异丙基二甲氧基硅烷:0.739
二苯基二甲氧基硅烷:0.811
二甲氧基甲基苯基硅烷:0.747
聚合物(C)中的结构单元(B)的含量(质量%)=[(b)成分的投料量(g)×换算系数]÷总固体成分含量(g)×100
【数2】
β:(b)成分的分子量
r4:通式(2)的R4的分子量
γ:氧的原子量
如上所述算出的各成分的换算系数如下。
甲基三甲氧基硅烷:0.493
苯基三甲氧基硅烷:0.652
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷:0.722
[制造例4]
聚合物(C-2)的水分散体(CD-2)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液8.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷105.0g、苯基三甲氧基硅烷10.0g、甲基三甲氧基硅烷65.7g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为133nm的聚合物(C-2)的水分散体(CD-2)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-2)中的47.9质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-2)中的24.0质量%、17.7质量%和0.6质量%,合计为42.3质量%。
[制造例5]
聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液8.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷125.0g、苯基三甲氧基硅烷10.0g、甲基三甲氧基硅烷40.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为170nm的聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-3)中的57.2质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-3)中的14.6质量%、17.8质量%和0.6质量%,合计为33.0质量%。
[制造例6]
聚合物(C-4)的水分散体(CD-4)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水810g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液7.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二乙氧基硅烷158.0g、苯基三甲氧基硅烷16.8g、甲基三甲氧基硅烷33.1g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷20.0g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为180nm的聚合物(C-4)的水分散体(CD-4)。
对合成该水分散体时使用的二乙氧基二甲基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-4)中的59.4质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-4)中的12.3质量%、18.0质量%和0.6质量%,合计为30.9质量%。
聚合物(C-5)的水分散体(CD-5)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水830g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液7.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二异丙基二甲氧基硅烷101.5g、苯基三甲氧基硅烷10.0g、甲基三甲氧基硅烷33.1g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为180nm的聚合物(C-5)的水分散体(CD-5)。
对合成该水分散体时使用的二异丙基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-5)中的58.1质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-5)中的12.6质量%、18.6质量%和0.6质量%,合计为31.8质量%。
[制造例8]
聚合物(C-6)的水分散体(CD-6)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液7.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷71.3g、二苯基二甲氧基硅烷49.3g、苯基三甲氧基硅烷36.8g、甲基三甲氧基硅烷33.1g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g投入后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为180nm的聚合物(C-6)的水分散体(CD-6)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷分别进行完全水解缩合物换算,为聚合物(C-6)中的31.9质量%和29.0质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-6)中的11.8质量%、17.4质量%和0.6质量%,合计为29.8质量%。
[制造例9]
聚合物(C-7)的水分散体(CD-7)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液7.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲氧基甲基苯基硅烷109.7g、苯基三甲氧基硅烷10.0g、甲基三甲氧基硅烷33.1g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为170nm的聚合物(C-7)的水分散体(CD-7)。
对合成该水分散体时使用的二甲氧基甲基苯基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-7)中的60.3质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-7)中的12.0质量%、17.6质量%和0.6质量%,合计为30.2质量%。
[制造例10]
聚合物(C-8)的水分散体(CD-8)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液10.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷140.0g、苯基三甲氧基硅烷20.0g、甲基三甲氧基硅烷5.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为119nm的聚合物(C-8)的水分散体(CD-8)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-8)中的64.7质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-8)中的1.8质量%、22.8质量%和0.6质量%,合计为25.2质量%。
[制造例11]
聚合物(C-9)的水分散体(CD-9)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液10.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷140.0g、甲基三甲氧基硅烷40.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由甲基三甲氧基硅烷30.0g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为150nm的聚合物(C-9)的水分散体(CD-9)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-9)中的63.9质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-9)中的25.5质量%和0.6质量%,合计为26.1质量%。
[制造例12]
聚合物(C-10)的水分散体(CD-10)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液10.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷140.0g、苯基三甲氧基硅烷25.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为160nm的聚合物(C-10)的水分散体(CD-10)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-10)中的64.3质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C-10)中的25.1质量%和0.6质量%,合计为25.7质量%。
[制造例13]
聚合物(C’-11)的水分散体(C’D-11)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷81.0g、苯基三甲氧基硅烷124.8g、甲基三甲氧基硅烷29.4g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷12.3g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水286.4g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为160nm的聚合物(C’-11)的水分散体(C’D-11)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-11)中的30.1质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-11)中的8.7质量%、53.8质量%和0.5质量%,合计为63.0质量%。
[制造例14]
聚合物(C’-12)的水分散体(C’D-12)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷81.0g、苯基三甲氧基硅烷73.0g、甲基三甲氧基硅烷30.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由甲基丙烯酸甲酯22.5g、丙烯酸正丁酯11.2g、苯基三甲氧基硅烷12.3g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“AdekaReasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水286.4g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为157nm的聚合物(C’-12)的水分散体(C’D-12)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-12)中的30.1质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-12)中的8.9质量%、33.4质量%和0.5质量%,合计为42.8质量%。
[制造例15]
聚合物(C’-13)的水分散体(C’D-13)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液10.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷168.0g、苯基三甲氧基硅烷10.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为146nm的聚合物(C’-13)的水分散体(C’D-13)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-13)中的73.1质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-13)中的16.9质量%和0.6质量%,合计为17.5质量%。
[制造例16]
聚合物(C’-14)的水分散体(C’D-14)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲基二甲氧基硅烷150.0g、苯基三甲氧基硅烷30.0g、甲基三甲氧基硅烷10.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液5.6g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由甲基丙烯酸甲酯22.5g、丙烯酸正丁酯11.2g、苯基三甲氧基硅烷12.3g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)1.2g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水286.4g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为163nm的聚合物(C’-14)的水分散体(C’D-14)。
对合成该水分散体时使用的二甲基二甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-14)中的54.2质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-14)中的2.9质量%、16.1质量%和0.5质量%,合计为19.5质量%。
[制造例17]
聚合物(C’-15)的水分散体(C’D-15)的合成
在具有回流冷凝器、滴加槽、温度计和搅拌装置的反应器中投入离子交换水850g、10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液7.0g后,搅拌下将反应器中的温度加热至80℃。在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时向该反应器中滴加由二甲氧基甲基苯基硅烷140.0g、苯基三甲氧基硅烷8.0g、甲基三甲氧基硅烷10.0g构成的混合液。其后,将反应器中的温度维持在80℃继续搅拌30分钟。接着,投入10质量%的十二烷基苯磺酸水溶液16.8g后,将反应器中的温度维持80℃继续搅拌2小时。此处,投入2质量%的过硫酸铵水溶液6.6g后,在将反应器中的温度保持80℃的状态下用约2小时同时滴加由苯基三甲氧基硅烷26.8g、四乙氧基硅烷28.6g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.1g构成的混合液;以及由丙烯酸0.9g、反应性乳化剂(ADEKA社制造,“Adeka Reasoap SR-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、反应性乳化剂(第一工业制药社制造,“Aquaron KH-1025”;固体成分含量为25质量%的水溶液)2.3g、过硫酸铵的2.0质量%水溶液30g、离子交换水170.0g构成的混合液。进一步将反应器中的温度维持80℃继续搅拌约1小时后,冷却至室温,将25%氨水溶液添加至反应液中调整pH为8后,用100目的金属网进行过滤。用离子交换水进行调整以使固体成分含量为10.0质量%,作为聚合物得到数均粒径为178nm的聚合物(C’-15)的水分散体(C’D-15)。
对合成该水分散体时使用的二甲氧基甲基苯基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-15)中的71.7质量%。
另外,对合成该水分散体时使用的甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行水解缩合物换算,为聚合物(C’-15)中的3.4质量%、15.6质量%和0.5质量%,合计为19.5质量%。
各聚合物的成分组成列于表1。
【表1】
[制造例18]
具有光催化活性的无机氧化物(E-1)的合成
氧化硅修饰金红石型二氧化钛
在将反应液的pH维持在5~9的同时,添加以TiO2计浓度为200g/L的四氯化钛水溶液700mL和以Na2O计浓度为100g/L的氢氧化钠水溶液。其后,调整反应液的pH为7后,过滤,进行清洗直至滤液的电导率为100μS/cm,得到固体成分含量为28.3质量%的二氧化钛湿滤饼1。该二氧化钛湿滤饼1包含具有金红石型结构的微粒,其1次颗粒的数均粒径为8nm。
用纯水对所得到的二氧化钛湿滤饼1进行稀释,制备1摩尔/升的浆料。将该浆料1L投入至3L的烧瓶中,进一步添加1当量的硝酸以使二氧化钛/硝酸的摩尔比为1/1,加热至95℃的温度,在该温度维持2小时,进行酸加热处理。将酸加热处理后的浆料冷却到室温,用28%氨水中和至pH为6.7,进行过滤。其后,进行清洗直至滤液的电导率为100μS/cm,得到固体成分含量为25质量%的二氧化钛湿滤饼2。
向得到的二氧化钛湿滤饼2中添加10%浓度的氢氧化钠水溶液,进行再制浆,其后,用超声波清洗机分散3小时,得到pH10.5、固体成分含量10质量%的碱性二氧化钛溶胶。将该碱性二氧化钛溶胶2L投入到3L的烧瓶中,升温至70℃的温度,添加以SiO2计浓度为432g/L的硅酸钠水溶液69.4mL,其后升温至90℃并维持1小时后,添加10%的硫酸调整pH为6,得到利用硅的含水氧化物对二氧化钛的表面进行了表面处理的二氧化钛溶胶。
将得到的二氧化钛溶胶冷却到室温,添加5.4L的纯水,使用脱盐浓缩装置进行杂质的除去以及浓缩,得到pH7.3、固体成分含量29质量%、电导率1.18mS/cm的中性金红石型二氧化钛溶胶。该中性金红石型二氧化钛溶胶相对于TiO2以SiO2为基准含有15质量%的硅的含水氧化物。该溶胶中的二氧化钛的1次颗粒的数均粒径为9nm。
[制造例19]
具有光催化活性的无机氧化物(E-2)的合成
氧化硅修饰锐钛矿型二氧化钛
对钛矿石与硫酸反应所得到的硫酸钛溶液进行加热水解,将生成的凝集偏钛酸制成以TiO2换算为30质量%的水性浆料。在该浆料中添加氨水,中和至pH为7,其后通过过滤、清洗来除去硫酸根离子,得到脱水滤饼。通过在所得到的脱水滤饼中加入硝酸而进行胶溶处理,得到由具有锐钛矿型结晶结构的二氧化钛微粒(1次颗粒的数均粒径为7nm)构成的pH1.5的酸性二氧化钛溶胶。
将得到的酸性二氧化钛溶胶用纯水稀释,制成TiO2换算浓度为200g/L的二氧化钛溶胶600mL后,升温至70℃,将SiO2换算浓度为432g/L的硅酸钠水溶液20.8mL与20%硫酸同时进行添加。其后,熟化30分钟。接下来,添加10%氢氧化钠水溶液调整pH为8后,用2%硫酸水溶液调整pH为6,进行过滤、清洗,得到湿滤饼。在纯水中将该湿滤饼再制浆后,进行超声波分散,得到中性区域稳定的锐钛矿型二氧化钛溶胶(固体成分含量20质量%、pH7.5)。其中,凝集氧化硅以多孔质的状态被覆在二氧化钛微粒的表面上,其含量相对于TiO2100质量份以SiO2换算为7质量份。
[实施例1]
在聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)60.0g、乙醇50.0g和离子交换水210.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-1)。该水系涂层剂组合物(K-1)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-1)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-1)。将该水系涂层剂组合物(K-1)、涂膜和试验板(L-1)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例2]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-2)的水分散体(CD-2)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-2)。该水系涂层剂组合物(K-2)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-2)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-2)。将该水系涂层剂组合物(K-2)、涂膜和试验板(L-2)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例3]
在聚合物(C-2)的水分散体(CD-2)180.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-2)(日产化学工业社制造,“Snowtex O”;固体成分含量30质量%)40.0g、乙醇50.0g和离子交换水230.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-3)。该水系涂层剂组合物(K-3)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-3)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-3)。将该水系涂层剂组合物(K-3)、涂膜和试验板(L-3)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例4]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-4)。该水系涂层剂组合物(K-4)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-4)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-4)。将该水系涂层剂组合物(K-4)、涂膜和试验板(L-4)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例5]
在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材Y的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-4)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-5)。将试验板(L-5)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例6]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)180.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径25nm的水分散胶态氧化硅(D-3)(日产化学工业社制造,“Snowtex O-40”;固体成分含量40质量%)30.0g、乙醇50.0g和离子交换水240.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-6)。该水系涂层剂组合物(K-6)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-6)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-6)。将该水系涂层剂组合物(K-6)、涂膜和试验板(L-6)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例7]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-4)的水分散体(CD-4)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-7)。该水系涂层剂组合物(K-7)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-7)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-7)。将该水系涂层剂组合物(K-7)、涂膜和试验板(L-7)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例8]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-5)的水分散体(CD-5)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-8)。该水系涂层剂组合物(K-8)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-8)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-8)。将该水系涂层剂组合物(K-8)、涂膜和试验板(L-8)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例9]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-6)的水分散体(CD-6)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-9)。该水系涂层剂组合物(K-9)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-9)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-9)。将该水系涂层剂组合物(K-9)、涂膜和试验板(L-9)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例10]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-7)的水分散体(CD-7)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-10)。该水系涂层剂组合物(K-10)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-10)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-10)。将该水系涂层剂组合物(K-10)、涂膜和试验板(L-10)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例11]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-8)的水分散体(CD-8)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-11)。该水系涂层剂组合物(K-11)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-11)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-11)。将该水系涂层剂组合物(K-11)、涂膜和试验板(L-11)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例12]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-9)的水分散体(CD-9)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-12)。该水系涂层剂组合物(K-12)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-12)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-12)。将该水系涂层剂组合物(K-12)、涂膜和试验板(L-12)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例13]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C-10)的水分散体(CD-10)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-13)。该水系涂层剂组合物(K-13)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-13)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-13)。将该水系涂层剂组合物(K-13)、涂膜和试验板(L-13)的各种物性及评价结果列于表2。
[实施例14]
在聚合物(C-2)的水分散体(CD-2)240.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)30.0g、乙醇50.0g和离子交换水180.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-14)。该水系涂层剂组合物(K-14)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-14)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-14)。将该水系涂层剂组合物(K-14)、涂膜和试验板(L-14)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例15]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)45.0g、乙醇50.0g和离子交换水195.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-15)。该水系涂层剂组合物(K-15)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-15)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-15)。将该水系涂层剂组合物(K-15)、涂膜和试验板(L-15)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例16]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)37.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)5.2g(固体成分含量29质量%)、乙醇50.0g和离子交换水197.3g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-16)。该水系涂层剂组合物(K-16)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-16)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-16)。将该水系涂层剂组合物(K-16)、涂膜和试验板(L-16)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例17]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)30.0g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)10.3g(固体成分含量29质量%)、乙醇50.0g和离子交换水199.7g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-17)。该水系涂层剂组合物(K-17)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-17)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-17)。将该水系涂层剂组合物(K-17)、涂膜和试验板(L-17)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例18]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)22.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)15.5g(固体成分含量29质量%)、乙醇50.0g和离子交换水202.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-18)。该水系涂层剂组合物(K-18)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-18)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-18)。将该水系涂层剂组合物(K-18)、涂膜和试验板(L-18)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例19]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)37.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-2)7.5g(固体成分含量20质量%)、乙醇50.0g和离子交换水195.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-19)。该水系涂层剂组合物(K-19)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-19)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-19)。将该水系涂层剂组合物(K-19)、涂膜和试验板(L-19)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例20]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)30.0g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)10.3g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、乙醇50.0g和离子交换水199.5g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-20)。该水系涂层剂组合物(K-20)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-20)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-20)。将该水系涂层剂组合物(K-20)、涂膜和试验板(L-20)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例21]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)30.0g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)10.3g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-2)(AGC SEIMI CHEMICAL社制造,“Surflon S-232”;固体成分含量30质量%)0.7g、乙醇50.0g和离子交换水199.0g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-21)。该水系涂层剂组合物(K-21)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-21)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-21)。将该水系涂层剂组合物(K-21)、涂膜和试验板(L-21)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例22]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)210.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)30.0g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)10.3g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)3.0g、乙醇50.0g和离子交换水196.5g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-22)。该水系涂层剂组合物(K-22)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-22)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-22)。将该水系涂层剂组合物(K-22)、涂膜和试验板(L-22)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例23]
不使用利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical制造,“亚甲基蓝”)3.0g,而使用利用离子交换水进行调整以使固体成分为1.0质量%的褪色性色素(G-2)(保土谷化学工业社制造,“酸性红”)3.0g,除此以外与实施例21同样地得到固体成分含量6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-23)。该水系涂层剂组合物(K-23)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-23)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-23)。将该水系涂层剂组合物(K-23)、涂膜和试验板(L-23)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例24]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)60.0g(固体成分10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)7.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)5.2g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)1.0g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的纤维素系增稠剂(H-1)(Daicelfinechem社制造,“HEC Daicel SP900”)40.0g、乙醇50.0g和离子交换水336.1g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为1.9质量%的水系涂层剂组合物(K-24)。该水系涂层剂组合物(K-24)的粘度为15mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-24)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-24)。将该水系涂层剂组合物(K-24)、涂膜和试验板(L-24)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例25]
在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材Y的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-24)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-25)。将试验板(L-25)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例26]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)60.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)7.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)5.2g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)1.0g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的纤维素系增稠剂(H-1)(Daicelfinechem社制造,“HEC Daicel SP900”)80.0g、乙醇50.0g和离子交换水296.1g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为2.0质量%的水系涂层剂组合物(K-26)。该水系涂层剂组合物(K-26)的粘度为28mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-26)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-26)。将该水系涂层剂组合物(K-26)、涂膜和试验板(L-26)的各种物性及评价结果列于表3。
[实施例27]
不使用聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)60.0g,而使用聚合物(C-7)的水分散体(CD-7)60.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例25同样地得到固体成分含量2.0质量%的水系涂层剂组合物(K-27)。该水系涂层剂组合物(K-27)的粘度为26mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-27)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-27)。将该水系涂层剂组合物(K-27)、涂膜和试验板(L-27)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例28]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)60.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)7.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)5.2g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)1.0g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的纤维素系增稠剂(H-2)(信越化学工业社制造,“METOLOSE 90SH-30000”)80.0g、乙醇50.0g和离子交换水296.1g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为2.0质量%的水系涂层剂组合物(K-28)。该水系涂层剂组合物(K-28)的粘度为25mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-28)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-28)。将该水系涂层剂组合物(K-28)、涂膜和试验板(L-28)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例29]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)205.8g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)29.4g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)10.1g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)3.0g、防藻/防霉剂(J-1)(Dow Chemical社制造,“KLARIX4000”、异噻唑啉系化合物;有效成分4质量%)15.0g、乙醇50.0g和离子交换水186.5g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-29)。该水系涂层剂组合物(K-29)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm或5cm×5cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-29)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-29)。将该水系涂层剂组合物(K-29)、涂膜和试验板(L-29)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例30]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)207.2g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)29.6g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)10.2g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)3.0g、防藻/防霉剂(J-2)(Dow Chemical社制造,“ROCIMA345”、异噻唑啉系化合物与三嗪系化合物的混合物;有效成分12质量%)3.0g、乙醇50.0g和离子交换水196.8g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-30)。该水系涂层剂组合物(K-30)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm或5cm×5cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-30)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-30)。将该水系涂层剂组合物(K-30)、涂膜和试验板(L-30)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例31]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)197.4g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)28.2g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)9.7g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)3.0g、防藻/防霉剂(J-3)(日本曹达社制造,“Biocut-N35”、咪唑系化合物与三嗪系化合物的混合物;有效成分35质量%)5.0g、乙醇50.0g和离子交换水206.5g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-31)。该水系涂层剂组合物(K-31)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm或5cm×5cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-31)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-31)。将该水系涂层剂组合物(K-31)、涂膜和试验板(L-31)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例32]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)58.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)7.3g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)5.0g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)1.0g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的纤维素系增稠剂(H-1)(Daicelfinechem社制造,“HEC Daicel SP900”)80.0g、防藻/防霉剂(J-1)(Dow Chemical社制造,“KLARIX4000”、异噻唑啉系化合物;有效成分4质量%)10.0g、乙醇50.0g和离子交换水288.5g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为2.0质量%的水系涂层剂组合物(K-32)。该水系涂层剂组合物(K-32)的粘度为28mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm或5cm×5cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-32)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-32)。将该水系涂层剂组合物(K-32)、涂膜和试验板(L-32)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例33]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)60.0g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)7.5g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)5.2g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)1.0g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的纤维素系增稠剂(H-1)(Daicelfinechem社制造,“HEC Daicel SP900”)80.0g、防藻/防霉剂(J-2)(Dow Chemical社制造,“ROCIMA345”、异噻唑啉系化合物与三嗪系化合物的混合物;有效成分12质量%)1.3g、乙醇50.0g和离子交换水294.9g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为2.0质量%的水系涂层剂组合物(K-33)。该水系涂层剂组合物(K-33)的粘度为27mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm或5cm×5cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-33)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-33)。将该水系涂层剂组合物(K-33)、涂膜和试验板(L-33)的各种物性及评价结果列于表4。
[实施例34]
在聚合物(C-3)的水分散体(CD-3)54.4g(固体成分含量10.0质量%)中混合数均粒径8nm的水分散胶态氧化硅(D-1)(日产化学工业社制造,“Snowtex OS”;固体成分含量20质量%)6.8g、具有光催化活性的无机氧化物(E-1)4.7g(固体成分含量29质量%)、氟碳表面活性剂(F-1)(DIC社制造,“MEGAFAC F-444”)0.2g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的褪色性色素(G-1)(Kishida Chemical社制造,“亚甲基蓝”)1.0g、利用离子交换水进行调整以使固体成分含量为1.0质量%的纤维素系增稠剂(H-1)(Daicelfinechem社制造,“HEC Daicel SP900”)80.0g、防藻/防霉剂(J-3)(日本曹达社制造,“Biocut-N35”、咪唑系化合物与三嗪系化合物的混合物;有效成分35质量%)2.8g、乙醇50.0g和离子交换水300.2g,并进行搅拌,从而得到固体成分含量为2.0质量%的水系涂层剂组合物(K-34)。该水系涂层剂组合物(K-34)的粘度为28mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm或5cm×5cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装上述水系涂层剂组合物(K-34)以使得涂布量为50g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-34)。将该水系涂层剂组合物(K-34)、涂膜和试验板(L-34)的各种物性及评价结果列于表4。
[比较例1]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C’-11)的水分散体(C’D-11)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-35)。该水系涂层剂组合物(K-35)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-35)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-35)。将该水系涂层剂组合物(K-35)、涂膜和试验板(L-35)的各种物性及评价结果列于表4。
[比较例2]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C’-12)的水分散体(C’D-12)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-36)。该水系涂层剂组合物(K-36)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-36)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-36)。将该水系涂层剂组合物(K-36)、涂膜和试验板(L-36)的各种物性及评价结果列于表4。
[比较例3]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C’-13)的水分散体(C’D-13)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-37)。该水系涂层剂组合物(K-37)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-37)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-37)。将该水系涂层剂组合物(K-37)、涂膜和试验板(L-37)的各种物性及评价结果列于表4。
[比较例4]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C’-14)的水分散体(C’D-14)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-38)。该水系涂层剂组合物(K-38)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-38)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-38)。将该水系涂层剂组合物(K-38)、涂膜和试验板(L-38)的各种物性及评价结果列于表4。
[比较例5]
不使用聚合物(C-1)的水分散体(CD-1)180.0g,而使用聚合物(C’-15)的水分散体(C’D-15)180.0g(固体成分含量10.0质量%),除此以外与实施例1同样地得到固体成分含量为6.0质量%的水系涂层剂组合物(K-39)。该水系涂层剂组合物(K-39)的粘度为2mPa·s。
接着,在预先涂装有漆包涂料的7cm×15cm基材X的单面(预先涂装有漆包涂料的面)上利用喷雾来涂装水系涂层剂组合物(K-39)以使得涂布量为17g/m2。将经涂装的基材保持水平,在温度23℃、相对湿度50%下静置48小时,得到在基材上形成有涂膜的试验板(L-39)。将该水系涂层剂组合物(K-39)、涂膜和试验板(L-39)的各种物性及评价结果列于表4。
由上述可以确认,本实施例的水系涂层剂组合物均可形成能够以高水平维持外观和耐污染性的涂膜。
工业实用性
本发明的水系涂层剂组合物、涂膜以及涂装制品可作为建筑外装用途、外装显示用途、汽车用部件、显示屏或透镜等光学部件等各种部件等进行利用。
Claims (12)
1.一种水系涂层剂组合物,其含有:
共聚物(C)的分散体(CD),该共聚物(C)包含结构单元(A)和结构单元(B),所述结构单元(A)来源于由下述通式(1)所示的硅烷(a),所述结构单元(B)来源于由下述通式(2)所示的硅烷(b);和
无机氧化物(D);
所述共聚物(C)中的所述结构单元(A)的含量以水解缩合物换算为47质量%~70质量%,
所述共聚物(C)中的所述结构单元(B)的含量以水解缩合物换算为23质量%~45质量%,
(R1)2-Si-(R2)2···(1)
式(1)中,R1各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~16的脂肪族烃基、碳原子数为6~10的芳基、碳原子数为5~6的环烷基、碳原子数为1~10的丙烯酸烷基酯基、或者碳原子数为1~10的甲基丙烯酸烷基酯基,R2各自独立地表示碳原子数为1~8的烷氧基、乙酰氧基、或者羟基,
R3-Si-(R4)3···(2)
式(2)中,R3表示氢原子、碳原子数为1~16的脂肪族烃基、碳原子数为6~10芳基、碳原子数为5~6的环烷基、碳原子数为1~10的丙烯酸烷基酯基、或者碳原子数为1~10的甲基丙烯酸烷基酯基,R4各自独立地表示碳原子数为1~8的烷氧基、乙酰氧基、或者羟基。
2.如权利要求1所述的水系涂层剂组合物,其中,所述共聚物(C)的分散体(CD)是通过至少使用所述硅烷(a)和所述硅烷(b)并进行乳液聚合而得到的。
3.如权利要求1或2所述的水系涂层剂组合物,其中,所述无机氧化物(D)为二氧化硅。
4.如权利要求1或2所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有具有光催化活性的无机氧化物(E)。
5.如权利要求1或2所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有氟碳表面活性剂(F)。
6.如权利要求1或2所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有褪色性色素(G)。
7.如权利要求1或2所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有纤维素系增稠剂(H)。
8.如权利要求1或2所述的水系涂层剂组合物,其中,所述组合物进一步含有选自由防藻剂和防霉剂(J)组成的组中的1种以上的物质。
9.一种水系涂料,其含有权利要求1~8任一项所述的水系涂层剂组合物。
10.一种涂膜,其由权利要求9所述的水系涂料而得。
11.一种涂装制品,其含有基材和权利要求10所述的涂膜,该涂膜形成于所述基材的表面的至少一部分。
12.如权利要求11所述的涂装制品,其中,所述基材为有机基材。
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