JP5924815B2 - 低汚染塗料組成物 - Google Patents
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Description
そして特許文献1には、記載の塗料から形成された塗膜は、その塗膜表面層又はその近傍に、オルガノシリケート又はその縮合物成分の多い層で形成されかつ該オルガノシリケート又はその縮合物は雨水等により加水分解し、高分子量化(縮合)するので塗膜が形成された初期の段階から油性の汚染物質の付着し難く、付着したとしても雨水などで洗い流してしまうという性質(低汚染性)及び耐久性に優れた効果を発揮することが記載されている。
一方、近年、環境や健康に与える影響を考慮し、トルエンやキシレンなどの溶解力の強い、いわゆる強溶剤を含む強溶剤系塗料から、ミネラルスピリットなどの溶解力の弱い溶剤いわゆる弱溶剤を用いた弱溶剤系塗料への転換が進められている。
1.樹脂成分(A)及び有機溶剤(B)を含む主剤成分(I)と、ポリイソシアネート化合物(C)を含む硬化剤成分(II)とを組み合わせてなる2液型の組成物であって、
主剤成分(I)又は硬化剤成分(II)のいずれか又は双方が顔料分(D)及び/又はオルガノシリケート化合物(E)を含むものであり、
樹脂成分(A)がその成分の一部として、アミノ基及び/又は4級アンモニウム基を含有するアクリルポリオール(A−1)並びにアミノ基及び4級アンモニウム基非含有アクリルポリオール(A−2)を共に含むものであり、
アクリルポリオール(A−1)が、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩から選ばれる少なくとも1種のアミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマー並びにその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするものであり、
これらモノマー合計質量を基準として、アミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマーの使用割合が3〜25質量%であり、該アミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマーの使用量が、アクリルポリオール(A−1)及びアクリルポリオール(A−2)の固形分合計100質量部を基準として0.2〜25質量部の範囲内にある低汚染塗料組成物、
2.アクリルポリオール(A−1)/アクリルポリオール(A−2)固形分質量比が、(A−1)成分と(A−2)成分の質量合計を基準にして、3/97〜97/3の範囲内にある1項に記載の低汚染塗料組成物、
3.顔料分(D)がその成分の一部として酸化ケイ素を含む1項または2項に記載の低汚染塗料組成物、
4.被塗面に、1項ないし3項のいずれか1項に記載の低汚染塗料組成物を塗装する塗装方法、に関する。
本発明において、主剤成分(I)に含まれる樹脂成分(A)は、その成分の一部として、アミノ基及び/又は4級アンモニウム基含有アクリルポリオール(A−1)並びにアミノ基及び4級アンモニウム基非含有アクリルポリオール(A−2)を共に含む。両者を併用することによって、本発明低汚染塗料組成物を2回塗り塗装したときの層間付着性(以下、2回塗り塗装したときの層間付着性を「塗り重ね時の付着性」と記する場合がある)と低汚染性とを両立することができると共に、本発明の低汚染塗料組成物から形成される塗膜の耐水性、耐候性などの塗膜物性を良好なものとすることができる。
アミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマーが1〜30質量%、好ましくは3〜25質量%、
水酸基含有重合性不飽和モノマーが3〜20質量%、好ましくは5〜15質量%、
その他の重合性不飽和モノマーが96〜50質量%、好ましくは92〜60質量%の範囲内にあることが適している。
水酸基含有重合性不飽和モノマーが1〜20質量%、好ましくは5〜15質量%、
その他の重合性不飽和モノマーが99〜80質量%、好ましくは95〜85質量%の範囲内にあることが適している。
本発明の低汚染塗料組成物に使用するに好ましい有機溶剤(B)としては上述の弱溶剤を挙げることができる。また、弱溶剤以外の有機溶剤を使用することもできる。
本発明において主剤成分(I)は、前記樹脂成分(A)及び有機溶剤(B)を含むものであり、貯蔵段階(封缶状態)におけるそれぞれの使用割合としては一般に、樹脂成分(A)固形分質量100質量部を基準として、有機溶剤(B)が5〜100質量部、好ましくは10〜70質量部の範囲内にあることができる。
本発明において硬化剤成分(II)に含まれるポリイソシアネート化合物(C)としては、1分子中に遊離のイソシアネート基を2個以上有する化合物であり、従来公知のものを制限なく使用することができる。例えば、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物及びこれらポリイソシアネート化合物の誘導体等を挙げることができる。
本発明の低汚染塗料組成物において、上記主剤成分(I)及び硬化剤成分(II)は別個に保管され、両者を塗装業者が塗装前に混合して得られるものである。
本発明の低汚染塗料組成物に用いられる顔料分(D)としては、従来公知のものを制限なく使用することができ、例えば、チタン白、亜鉛華などの白色顔料;シアニンブルー、インダスレンブルーなどの青色顔料;シアニングリーン、緑青などの緑色顔料;アゾ系やキナクリドン系などの有機赤色顔料、ベンガラなどの赤色顔料;ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、イソインドリン系及びキノフタロン系などの有機黄色顔料、チタンイエロー、黄鉛などの黄色顔料;カーボンブラック、黒鉛、松煙などの黒色顔料;アルミニウム粉、銅粉、ニッケル粉、酸化チタン被覆マイカ粉、酸化鉄被覆マイカ粉及び光輝性グラファイトなどの光輝性顔料;タルク、クレー、カオリン、バリタ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、アルミナホワイト等の体質顔料などを挙げることができ、目的の塗色に応じて適宜1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の低汚染塗料組成物は形成塗膜に低汚染性を付与するためにオルガノシリケート化合物(E)を含む。かかるオルガノシリケート化合物(E)としては、低汚染塗料として公知の低汚染化剤を使用することができ、例えば下記一般式で示される化合物又はその部分分解縮合物を挙げることができる。
Si(−OR1)4
(式中R1は同一又は相異なってもよい、アルキル基、アリール基およびアラルキル基から選ばれた1価の炭化水素基である。)
R1としては同一又は異なって炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、オルガノシリケート化合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−i−ブトキシシラン、テトラ−t−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;モノメトキシトリエトキシシラン、モノメトキシトリプロポキシシラン、モノエトキシトリプロポキシシラン、モノメトキシトリブトキシシラン、モノエトキシトリブトキシシラン、及びモノプロポキシトリブトキシシラン;ジメトキシジエトキシシラン、ジメトキシジプロポキシシラン、ジエトキシジプロポキシシラン、ジメトキシジブトキシシラン、及びジエトキシジブトキシシラン等及びそれらの部分加水分解・縮合物が例示できる。
製造例1
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び滴下装置を備えた製造フラスコに「スワゾール1500」(注1)30部を仕込み、115℃まで昇温し、窒素気流中攪拌混合しながら下記組成のモノマー組成物を3時間かけて滴下した。
<モノマー組成物>
ヒドロキシエチルメタクリレート 10部、
メタクリル酸 2部、
n−ブチルメタクリレート 83部、
N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート 5部、
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 1.2部、
<触媒混合液>
「スワゾール1500」(注1) 30部、
2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) 0.5部、
次いで上記触媒混合液を同温度で1時間かけて滴下し、115℃で1時間熟成した後、固形分が50%となるように「スワゾール1500」(注1)を添加して、3級アミノ基含有アクリルポリオール1を得た。
(注1)「スワゾール1500」:商品名、丸善石油(株)社製、芳香族系混合溶剤、沸点183〜208℃。
上記製造例1において、滴下するモノマー組成物を下記表1とする以外は上記製造例1と同様にしてアミノ基又は4級アンモニウム基含有アクリルポリオール2〜8及びアミノ基及び4級アンモニウム基非含有アクリルポリオールを得た。
St:スチレン
iBMA:i−ブチルメタクリレート
2EHA:アクリル酸2エチルヘキシル
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
MAA:メタクリル酸
nBMA:n−ブチルメタクリレート
DEAEMA:N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート
DMAEMA:N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート
DMAPMA:N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート
DMAPAA:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
DMC:メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩
Mw:重量平均分子量
N.V.(%):固形分質量濃度(%)
OH価:固形分あたりの水酸基価(mgKOH/g)。
実施例1〜15及び比較例1〜7
下記配合組成でベース塗料を製造し、表1記載の硬化剤成分を混合して、艶有り塗膜が得られる低汚染塗料、及び艶消し塗膜が得られる低汚染塗料をそれぞれ製造し、下記評価に供した。
尚、表中の数値は実配合表示である。
注3)「デュラネートTSS100」:商品名、旭化成ケミカルズ株式会社製NCO含量:17.6質量%、
注4)「エチルシリケート40」:商品名、コルコート株式会社製、エチルシリケート誘導体、有効成分94%、
注5)「エチルシリケート48」:商品名、コルコート株式会社製、エチルシリケート誘導体、有効成分95%、
注6)「エチルシリケートEMS485」:コルコート株式会社製、エチルシリケート誘導体、有効成分94%。
ボンデ鋼板(70×150×0.8mm)に、「ザウルスEX2」(商品名、関西ペイント社製、一液弱溶剤形エポキシさび止め塗料)をミネラルスピリットで15%希釈したものをウェット膜厚75ミクロンになるようにスプレー塗装した。翌日、該塗面上に上塗り1回目塗装として、表2記載の各塗料組成物を表2記載のベース塗料/硬化剤比率で混合し、更に、ミネラルスピリットで10%希釈し、刷毛塗りで塗付量100g/m2となるように塗装した。
(*1)初期の付着性
2回目塗装後、23℃/湿度50%環境下で7日間養生後、初期の付着試験を行った。
◎:ハガレなし、
○:カット部周囲に一部ハガレあり、
△:粘着テープを貼り付けた部分に対して、半分程度ハガレあり、
×:全面ハガレ。
(*2)没水後の二次付着性
上記養生を行った試験板を水道水に23℃で7日間浸漬させた。
塗板を引上げた後、軟らかい布およびウエスなどで水分を拭き取り、初期の付着試験と同じ条件で没水後の付着試験を行った。
◎:ハガレなし、
○:カット部周囲に一部ハガレあり
△:粘着テープを貼り付けた部分に対して、半分程度ハガレあり、
×:全面ハガレ。
(*3)耐水性
各試験塗板を上水に23℃で7日間浸漬した後、塗面状態を観察し、下記基準にて評価した。
○:良好、
△:塗膜の一部ブリスター発生、
×:塗膜の全面にブリスター発生。
(*4)耐湿潤冷熱繰り返し性
各試験塗板を、JIS K 5600−7−4(耐湿潤冷熱繰り返し性)に準じ、23℃の水に18時間浸水後、−20℃で3時間、さらに50℃で3時間試験に供した。
この繰り返しを10サイクル行い、試験終了後の塗膜の状態を目視により評価した。
○:ワレが認められない、
△:塗膜にややワレが認められる、
×:塗膜に著しいワレが認められる。
(*5)耐汚染性
各試験塗板を、東京都大田区において試験面が南面を向き水平面に対し30度の角度となるように固定し、6ヵ月間ばくろした後の汚染状態を、下記基準により、目視で評価した。また、ばくろ前後の色差△Eを、色彩色差計「CR−310」(商品名、ミノルタ(株)製)で評価した。
○:△Eが5より小さい(汚れはそれほど目立たない)、
△:△Eが5〜10(汚れがやや目立つ)、
×:△Eが10を越える(汚れが目立つ)。
Claims (4)
- 樹脂成分(A)及び有機溶剤(B)を含む主剤成分(I)と、ポリイソシアネート化合物(C)を含む硬化剤成分(II)とを組み合わせてなる2液型の組成物であって、
主剤成分(I)又は硬化剤成分(II)のいずれか又は双方が顔料分(D)及び/又はオルガノシリケート化合物(E)を含むものであり、
樹脂成分(A)がその成分の一部として、アミノ基及び/又は4級アンモニウム基を含有するアクリルポリオール(A−1)並びにアミノ基及び4級アンモニウム基非含有アクリルポリオール(A−2)を共に含むものであり、
アクリルポリオール(A−1)が、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩から選ばれる少なくとも1種のアミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマー、水酸基含有重合性不飽和モノマー並びにその他の重合性不飽和モノマーを共重合成分とするものであり、
これらモノマー合計質量を基準として、アミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマーの使用割合が3〜25質量%であり、該アミノ基含有重合性不飽和モノマー及び/又は4級アンモニウム基含有重合性不飽和モノマーの使用量が、アクリルポリオール(A−1)及びアクリルポリオール(A−2)の固形分合計100質量部を基準として0.2〜25質量部の範囲内にある低汚染塗料組成物。 - アクリルポリオール(A−1)/アクリルポリオール(A−2)固形分質量比が、(A−1)成分と(A−2)成分の質量合計を基準にして、3/97〜97/3の範囲内にある請求項1に記載の低汚染塗料組成物。
- 顔料分(D)がその成分の一部として酸化ケイ素を含む請求項1または2に記載の低汚染塗料組成物。
- 被塗面に、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の低汚染塗料組成物を塗装する塗装方法。
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