JP6179069B2 - 水性塗料組成物 - Google Patents
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(I)2.5〜20mgKOH/gの酸価を有する合成樹脂(A)とノニオン性乳化剤(B)とを含む水性塗料成分、および
(II)水分散性オルガノシリケート化合物(C)を含む親水化剤成分
を含み、
水性塗料成分(I)中のノニオン性乳化剤(B)の含有量が0.5〜5質量%/樹脂固形分であることを特徴とする2成分系水性塗料組成物に関する。
ノニオン変性オルガノシリケート化合物としては、たとえば少なくとも1つの加水分解性基がアルキレンオキサイド鎖、たとえばエチレンオキサイド鎖を含む、変性されたオルガノシリケート化合物が好ましく挙げられる。なお、プロピレンオキサイド鎖、ブチレンオキサイド鎖を含んでいてもよい。
(水性塗料成分(I)の調製)
VdF系重合体シード粒子としてVdF/TFE/CTFE共重合体(=72.1/14.9/13(モル%))(VTC)の粒子の水性分散液(固形分濃度45.5質量%)131gを攪拌翼、冷却管、温度計を備えた0.5L容のガラス製セパラブル4つ口フラスコに仕込み、これにシード重合の際のシード粒子の安定性確保のために界面活性剤としてニューコール707SF(日本乳化剤(株)製)を13.1gおよび水を84g添加した。攪拌下に水浴中で加温し、該フラスコ内の温度を75℃に上げた。別途、メチルメタクリレート(MMA)とブチルアクリレート(BA)とアクリル酸(AA)とRUVA93(大塚化学(株)製)の77.6g/44.39g/2.4g/1.1gのアクリル系重合体用の混合単量体溶液を調製し、これと、過硫酸アンモニウム(APS)の1%水溶液16gを2時間かけて上記フラスコ中に滴下し、シード重合した。重合開始2.5時間後に、前記フラスコ内の温度を80℃に上げ、2時間保持したのち冷却し、アンモニア水で中和してpHを7に調整し、400メッシュの金網で濾過して青白色のアクリル−フッ素複合重合体粒子(平均粒子径210nm)の水性分散体369.6gを製造した。得られたアクリル−フッ素複合重合体のフッ素含有量は40質量%であり、酸価は10mgKOH/gであった。また、得られたアクリル−フッ素複合重合体水性分散体における樹脂固形分は、50質量%であった。
上記で調製した水性塗料成分(I)100g(樹脂含有量50質量%のエマルション)に親水化剤成分(II)としてノニオン変性オルガノシリケート(エチレンオキサイド変性オルガノシリケート)8gを攪拌棒で均一になるまで攪拌混合し、得られた混合液の状態を次の方法で評価した。結果を表1に示す。
混合時点、混合1時間後、混合3時間後、混合16時間後および混合40時間後に、目視で液の状態を観察する。保管は、20℃、湿度65%RHで行う。
A:異常なし
B:異物(粒)が発生する
C:ゲル化する
JIS K5600−2−2に準拠して60rpmで測定する。
アクリル系重合体用のアクリル系単量体混合物として、アクリル酸(AA)の共重合割合をそれぞれ1.1%、2.8%に調整した単量体混合物を用いたほかは実施例1と同様にしてシード重合を行い、それぞれ酸価が6mgKOH/gおよび15mgKOH/gのアクリル−フッ素複合重合体を得た。
実施例1において、水性塗料成分(I)の代わりに酸価2.4mgKOH/gのアクリル−フッ素複合重合体粒子の水性分散体を用いたほかは同様にして比較用の水性塗料成分を調製し、実施例1と同様にして親水化剤成分(II)と混合してクリア塗料用の混合液を調製し、混合液の保管状態を調べた。結果を表1に示す。
実施例1で製造した酸価10mgKOH/gのアクリル−フッ素複合重合体粒子の水性分散体(アンモニア中和物)にエマルゲン120(ポリオキシエチレンラウリルエーテル、HLB値15.3)を1質量%/樹脂固形分添加して水性塗料成分(I)を調製した。
測定装置:ヘイズガードII(東洋精機製作所製)
測定方法:透明プラスチックのへイズ、光透過率標準試験方法ASTM D 1003準拠。
ヘイズ値(%)が小さいほど透明性が高く、光透過率(%)が高いほど透明性が高い。
測定装置:変角光沢計(日本電色工業(株)製VGS−SENSOR)
JIS K 5400−6.7に従って60°鏡面光沢度を調べる。
実施例4において、ノニオン性乳化剤としてエマルゲン120に代えて、エマルゲン123P(HLB値16.9)、エマルゲンLS106(HLB値12.5)、エマルゲンLS110(HLB値13.4)、エマルゲンLS114(HLB値14)、ノイゲンXL−70(HLB値13.2)ノイゲンXL−140(HLB値15.9)、ノイゲンXL−400(HLB値18.4)、ノイゲンTDS−70(HLB値12.1)、ノイゲンTDS−120(HLB値14.8)、ノイゲンTDS−500F(HLB値18.3)をそれぞれ用いたほかは同様にして混合液を調製し、塗膜を形成して、ヘイズ値、光透過率および光沢を測定した。結果を表2に示す。
水133gを攪拌翼、冷却管、温度計を備えた0.5L容のガラス製セパラブル4つ口フラスコに仕込み攪拌下に水浴中で加温し、該フラスコ内の温度を75℃に上げた。別途ニューコール707SF(日本乳化剤(株)製)12.9g、水130g、メチルメタクリレート(MMA)とブチルアクリレート(BA)とアクリル酸(AA)の119.7g/74.0g/3.9gのアクリル系重合体用の混合単量体溶液をホモジナイザーで乳化し、過硫酸アンモニウム(APS)の1%水溶液31.6gを加えた乳化液を調製した。2時間かけて上記フラスコ中に乳化液を滴下し重合した。重合開始2.5時間後に、前記フラスコ内の温度を80℃に上げ、2時間保持したのち冷却し、アンモニア水で中和してpHを7に調整し、400メッシュの金網で濾過して青白色のアクリル重合体粒子(平均粒子径131nm)の水性分散体505.1gを製造した。得られたアクリル重合体の酸価は15mgKOH/gであった。また、得られたアクリル重合体水性分散体における樹脂固形分は、50質量%であった。
実施例4において、ノニオン性乳化剤を添加しなかったほかは同様にして混合液を調製し、塗膜を形成して、ヘイズ値、光透過率および光沢を測定した。結果を表2に示す。
Claims (3)
- (I)8〜12mgKOH/gの酸価を有する合成樹脂(A)とノニオン性乳化剤(B)とアニオン性乳化剤とを含む水性塗料成分、および
(II)水分散性オルガノシリケート化合物(C)を含む親水化剤成分
を含み、
水性塗料成分(I)中のノニオン性乳化剤(B)の含有量が0.5〜5質量%/樹脂固形分であり、
前記ノニオン性乳化剤(B)のHLB値が10〜20であることを特徴とする2成分系水性塗料組成物。 - 前記合成樹脂(A)が、フッ素−アクリル複合樹脂、フッ素樹脂またはアクリル樹脂である請求項1記載の2成分系水性塗料組成物。
- 前記水分散性オルガノシリケート化合物(C)が、ノニオン変性されたアルキル基を有する請求項1または2記載の2成分系水性塗料組成物。
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