JP2012219215A - 塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の塗料組成物は、水と、炭化水素界面活性剤と、フルオロカーボン界面活性剤と、バインダー成分とを含み、炭化水素界面活性剤の含有量が0.001質量%以上0.0085質量%以下であり、フルオロカーボン界面活性剤の含有量が0.0001質量%以上0.5質量%以下であり、バインダー成分の含有量が0.1質量%以上50質量%以下である。
【選択図】なし
Description
水と、炭化水素界面活性剤と、フルオロカーボン界面活性剤と、バインダー成分とを含み、
炭化水素界面活性剤の含有量が0.001質量%以上0.0085質量%以下であり、フルオロカーボン界面活性剤の含有量が0.0001質量%以上0.5質量%以下であり、バインダー成分の含有量が0.1質量%以上50質量%以下である塗料組成物。
さらに飽和炭化水素アルコールを含み、
飽和炭化水素アルコールの含有量が5質量%以上40質量%以下である[1]に記載の塗料組成物。
飽和炭化水素アルコールが、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール及びイソプロピルアルコールからなる群より選ばれる少なくとも1種である[2]に記載の塗料組成物。
最大泡圧法で測定した20ミリ秒における動的表面張力が45mN/m以下である[1]〜[3]のいずれかに記載の塗料組成物。
[1]〜[4]のいずれかに記載の塗料組成物を含む機能性複合体。
[1]〜[4]のいずれかに記載の塗料組成物を含む皮膜を基材上に形成してなる機能性複合体。
基材の23℃における水接触角が90°以上である[6]に記載の機能性複合体。
[1]〜[4]のいずれかに記載の塗料組成物を用いる塗装方法。
[1]〜[4]のいずれかに記載の塗料組成物をスプレー吹き付け法で基材上に塗装する塗装方法。
本実施形態の塗料組成物は、水と、炭化水素界面活性剤と、フルオロカーボン界面活性剤と、バインダー成分とを含む。また、炭化水素界面活性剤の含有量は、0.001質量%以上0.0085質量%以下であり、フルオロカーボン界面活性剤の含有量が0.0001質量%以上0.5質量%以下であり、バインダー成分の含有量が0.1質量%以上50質量%以下である。本実施形態の塗料組成物において、水の含有量は、他の成分の含有量が上記特定の範囲内となれば特に限定されないが、0.1質量%以上99.9質量%以下であることが好ましく、1質量%以上99質量%以下であることがより好ましい。
本実施形態に用いる炭化水素界面活性剤としては、非イオン性、陰イオン性、陽イオン性および両性界面活性剤のいずれも用いることが可能である。
本実施形態に用いるフルオロカーボン界面活性剤としては、特に制限はないが、炭素数が3〜20のパーフルオロアルキル基を含有した、非イオン性、陰イオン性、陽イオン性および両性界面活性剤等が好ましく用いることが可能である。
本実施形態に用いるバインダー成分としては、ラテックス等の高分子水分散体の固形分、水溶性樹脂の固形分が挙げられるが、耐候性、耐水性等の面からラテックスの固形分を用いることが好ましい。このようなラテックスは種々公知の物が利用できるが、アクリルラテックス、スチレン−ブタジエンラテックス、PTFEラテックス等を例示することができる。特にシリコーン変性ラテックスは高い耐候性、耐久性を発現することからより好ましい。このようなシリコーン変性ラテックスは、例えば特開2003−3030号公報に記載の方法によって得ることが可能である。
本実施形態の塗料組成物は、さらに飽和炭化水素アルコールを含むことが好ましい。
本実施形態の塗料組成物には、必要物性に応じてその他の成分を含有させることができる。その他の成分としては、紫外線吸収剤、光安定剤、光触媒、親水化剤、着色顔料、体質顔料、分散安定剤、消泡剤、粘性調整剤、染料等が挙げられる。本実施形態の塗料組成物において、その他の成分の含有量は、本実施形態の目的を阻害しない範囲であれば特に限定されないが、例えば、0.1質量%以上99.9質量%以下であることが好ましい。
本実施形態の塗料組成物は、最大泡圧法で測定した20ミリ秒における動的表面張力が45mN/m以下であることが好ましく、より好ましくは40mN/m以下であり、さらに好ましくは35mN/m以下である。当該動的表面張力の下限は、特に限定されないが、例えば、10mN/m以上である。
〔操作A:塗料組成物(30mL)を250mLのメスシリンダーに入れて密閉し、上下を逆転させる工程を10回繰り返す操作。〕
発泡倍数=(操作Aを行った後の、発生した泡を含む塗料組成物の体積/操作Aを行う前の塗料組成物の体積(30mL))
近年、高耐久性のフッ素含有塗料や無機塗料が多く用いられているが、これらのフッ素含有塗料や無機塗料から形成される塗膜は水接触角が90°以上の場合もある撥水性塗膜であり、その上から水系塗料を塗布することは困難である。
本実施形態の塗装方法としては、上述の塗料組成物を用いれば特に限定されず、種々公知の方法を用いることが可能であるが、例えばスプレー吹き付け法、フローコーティング法、ロールコート法、刷毛塗り法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等が挙げられる。中でもスプレー吹き付け法が好ましい。具体的には、上述の塗料組成物をスプレー吹き付け法で基材上に塗装する方法が好ましい。
本実施形態の機能性複合体は、上述の塗料組成物を含む。例えば、上述の塗料組成物を含む皮膜を基材上に形成してなる機能性複合体が好ましい。
本実施形態の塗料組成物の用途としては、例えば建材、建物外装、建物内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、住宅等建築設備等のコーティング材が挙げられる。従って本実施形態の塗料組成物を含む上記機能性複合体を建築物の外装に用いることができる。本実施形態の塗料組成物は、上述したとおり外観に優れた塗膜を形成できるので、乗物の外装及び塗装、車両用照明灯のカバー、窓ガラス、計器、表示盤等、透明性が要求される部材におけるコーティング材として有用である。また、本実施形態の塗料組成物は、機械装置や物品の外装、防塵カバー及び塗装、表示機器、そのカバー、交通標識、各種表示装置、広告塔等の表示物、道路用、鉄道用等の遮音壁、橋梁、ガードレールの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー等外部で使用される電子、電気機器の外装部、特に透明部材、ビニールハウス、温室等の外装にも用いることができる。
1.表面張力
実施例及び比較例で得られた塗料組成物の表面張力を、日本国協和界面科学社製BP−D5型動的表面張力計を用いて最大泡圧法により測定した。20ミリ秒における測定値を動的表面張力とし、5000ミリ秒における測定値を静的表面張力とした。
実施例及び比較例で得られた塗料組成物を基材上に塗装後の塗膜外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
良好:塗装ムラが無かった。
基材又は塗膜の表面に脱イオン水の滴を乗せ、23℃で1分間放置した後、日本国協和界面科学製CA−X150型接触角計を用いて水接触角を測定した。
塗料組成物の発泡倍数を以下のとおり求めた。該発泡倍数が小さいほど、泡立ち性に優れると評価した。
実施例及び比較例において、以下の成分を用いた。
1.炭化水素界面活性剤
ジオクチルスルホコハク酸塩(商品名エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製))。
パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物(メガファックF−444(DIC株式会社製))。
アクリルラテックス(アクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製))の固形分。
エタノール(試薬特級)。
5−1.親水化剤:コロイダルシリカ(コロイダルシリカスノーテックスO(日産化学社製))。
外壁材(エクセレージ・セラ、KMEW製、水接触角98°)
[実施例1]
固形分を20質量%に調整したアクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製)100g、メガファックF−444(DIC株式会社製)の1質量%水溶液を6g、エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製)の0.1質量%水溶液を15g、エタノール20g、及び水59gを含有させ、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は33mN/m、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
メガファックF−444(DIC株式会社製)の1質量%水溶液の含有量を40g、水の含有量を25gに変更した以外は実施例1と同様にして塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は33mN/m、静的表面張力は16mN/m、泡立ち性は3倍と若干の泡立ちが見られた。
エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製)の0.1質量%水溶液の含有量を4g、水の含有量を70gに変更した以外は実施例1同様にして塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は38mN/m、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
エタノールの含有量を50gに、水の含有量を29gに変更した以外は実施例1と同様にして塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は32mN/m、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
エタノールを含有させず、水の含有量を79gに変更した以外は実施例1と同様にして塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は44mN/m、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
固形分を20質量%に調整したアクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製)50g、固形分20質量%のコロイダルシリカスノーテックスO(日産化学社製)50g、メガファックF−444(DIC株式会社製)の1質量%水溶液を6g、エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製)の0.1質量%水溶液を15g、エタノール20g、及び水59gを含有させ、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は33mN/m、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
固形分を20質量%に調整したアクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製)50g、固形分20質量%のコロイダルシリカスノーテックスO(日産化学社製)25g、固形分20質量%に調整したアナターゼ型酸化チタンゾル25g、メガファックF−444(DIC株式会社製)の1質量%水溶液を6g、エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製)の0.1質量%水溶液を15g、エタノール20g、及び水59gを含有させ、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は33mN/m、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
固形分を20質量%に調整したアクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製)100g、エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製)の0.1質量%水溶液を15g、エタノール20g、水65gを含有させ、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は53mN/mと高く、静的表面張力は35mN/mであった。泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
固形分を20質量%に調整したアクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製)100g、メガファックF−444(DIC株式会社製)の1質量%水溶液を6g、エタノール20g、及び水74gを含有させ、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は50mN/mと高く、静的表面張力は17mN/m、泡立ち性は2倍以下であった。したがって、得られた塗料組成物は、塗装を行う上で、問題ない範囲の物性を有することがわかった。
固形分を20質量%に調整したアクリルシリコンエマルジョンG620(旭化成ケミカルズ製)100g、メガファックF−444(DIC株式会社製)の1質量%水溶液を6g、エアロゾルOT−75(サイテックインダストリー社製)の0.1質量%水溶液を30g、エタノール20g、及び水44gを含有させ、塗料組成物を得た。得られた塗料組成物の、動的表面張力は33mN/m、静的表面張力は17mN/mであった。泡立ち性は5倍程度と非常に悪く、スプレー吹き付け法で塗装することが困難であった。
Claims (9)
- 水と、炭化水素界面活性剤と、フルオロカーボン界面活性剤と、バインダー成分とを含み、
炭化水素界面活性剤の含有量が0.001質量%以上0.0085質量%以下であり、フルオロカーボン界面活性剤の含有量が0.0001質量%以上0.5質量%以下であり、バインダー成分の含有量が0.1質量%以上50質量%以下である塗料組成物。 - さらに飽和炭化水素アルコールを含み、
飽和炭化水素アルコールの含有量が5質量%以上40質量%以下である請求項1に記載の塗料組成物。 - 飽和炭化水素アルコールが、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール及びイソプロピルアルコールからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載の塗料組成物。
- 最大泡圧法で測定した20ミリ秒における動的表面張力が45mN/m以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の塗料組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗料組成物を含む機能性複合体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗料組成物を含む皮膜を基材上に形成してなる機能性複合体。
- 基材の23℃における水接触角が90°以上である請求項6に記載の機能性複合体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗料組成物を用いる塗装方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗料組成物をスプレー吹き付け法で基材上に塗装する塗装方法。
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