JP5547367B2 - 水性多彩模様塗料 - Google Patents
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Description
1.カルボニル基含有共重合体(A)、着色塗料粒子(B)及び塗膜形成成分(C)を含む水性多彩模様塗料であって、該共重合体(A)が、カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(a)、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)並びに炭素数が1〜2のアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、水酸基含有重合性不飽和モノマー、アルコキシポリオキシアルキレン基含有重合性不飽和モノマー、アミド基含有重合性不飽和モノマー、モルホリノ基含有重合性不飽和モノマー及びスルホニル基含有重合性不飽和モノマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種である親水性重合性不飽和モノマー(c)を含むモノマー混合物を親水性有機溶剤の存在下で共重合することにより得られる共重合体であって、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)と親水性重合性不飽和モノマー(c)の合計の共重合割合がカルボニル基含有共重合体(A)の製造に使用される全重合性不飽和モノマー中30質量%以上であって、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)の共重合割合が0.1〜70質量%の範囲内にあり、着色塗料粒子(B)が、カルボニル基含有水性樹脂及び着色剤を含んでなる水性塗料組成物を多糖類の金属塩ゲル中に内包してなるものであり、塗膜形成成分(C)が、カルボニル基含有水性樹脂(カルボニル基含有共重合体(A)を除く)を含んでなり、着色塗料粒子(B)及び/又は塗膜形成成分(C)が、ヒドラジン誘導体を含有することを特徴とする水性多彩模様塗料、
2.カルボニル基含有共重合体(A)が、モノマー(a)、(b)及び(c)以外にその他の重合性不飽和モノマー(d)をさらに共重合したものである1項に記載の水性多彩模様塗料、
3.
その他の重合性不飽和モノマー(d)が、その成分の一部としてフッ素含有重合性不飽和モノマーを含む2項に記載の水性多彩模様塗料、
4.
1項ないし3項のいずれか1項に記載の水性多彩模様塗料の製造方法であって、着色塗料粒子(B)が、水性樹脂、着色剤及び水溶性多糖類を含む水性塗料組成物を金属化合物(D)を含む水性媒体と接触させることにより製造するものであり、金属化合物(D)がその成分の一部として有機酸金属塩(e)を含むものである水性多彩模様塗料の製造方法、
5.
金属化合物(D)が、有機酸金属塩(e)に加えて金属水酸化物、金属酸化物及び金属炭酸塩より選ばれる金属化合物(f)を併用したものである4項に記載の水性多彩模様塗料の製造方法、
6.
被塗面に、下塗り塗膜を介して又は介さずに1項ないし3項のいずれか1項に記載の水性多彩模様塗料を塗装する塗装方法、
に関する。
本発明においてカルボニル基含有共重合体(A)は、カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(a)、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)並びにモノマー(a)及びモノマー(b)以外の親水性重合性不飽和モノマー(c)を含むモノマー混合物を親水性有機溶剤の存在下で共重合することにより得られる共重合体である。
CH2=CHCO2CH2C2F5、CH2=CHCO2CH2C3F7、CH2=CHCO2CH2C4F9、CH2=CHCO2CH2C5F11、CH2=CHCO2CH2C6F13、CH2=CHCO2CH2C7F15、CH2=CHCO2CH2C8F17、CH2=CHCO2CH2C9F19、CH2=CHCO2CH2C10F21、CH2=CHCO2CH2C11F23、CH2=CHCO2CH2C12F25、CH2=C(CH3)CO2CH2C2F5、CH2=C(CH3)CO2CH2C3F7、CH2=C(CH3)CO2CH2C4F9、CH2=C(CH3)CO2CH2C5F11、CH2=C(CH3)CO2CH2C6F13、CH2=C(CH3)CO2CH2C7F15、CH2=C(CH3)CO2CH2C8F17、CH2=C(CH3)CO2CH2C9F19、CH2=C(CH3)CO2CH2C10F21、CH2=C(CH3)CO2CH2C11F23、CH2=C(CH3)CO2CH2C12F25、CH2=CHCO2C2H4C2F5、CH2=CHCO2C2H4C3F7、CH2=CHCO2C2H4C4F9、CH2=CHCO2C2H4C5F11、CH2=CHCO2C2H4C6F13、CH2=CHCO2C2H4C7F15、CH2=CHCO2C2H4C8F17、CH2=CHCO2C2H4C9F19、CH2=CHCO2C2H4C10F21、CH2=CHCO2C2H4C11F23、CH2=CHCO2C2H4C12F25、CH2=C(CH3)CO2C2H4C2F5、CH2=C(CH3)CO2C2H4C3F7、CH2=C(CH3)CO2C2H4C4F9、CH2=C(CH3)CO2C2H4C5F11、CH2=C(CH3)CO2C2H4C6F13、CH2=C(CH3)CO2C2H4C7F15、CH2=C(CH3)CO2C2H4C8F17、CH2=C(CH3)CO2C2H4C9F19、CH2=C(CH3)CO2C2H4C10F21、CH2=C(CH3)CO2C2H4C11F23、CH2=C(CH3)CO2C2H4C12F25、CH2=C(CH3)CO2CH2CF2CHF2、CH2=C(CH3)CO2C2H4CF(CF3)2等が挙げられ、単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
モノマー(a)が、0.1〜70質量%、好ましくは1〜40質量%、
モノマー(b)が、0.1〜70質量%、好ましくは1〜40質量%、
モノマー(c)が、29.9〜99.8質量%、好ましくは59〜98質量%、
モノマー(d)が、0〜69.9質量%、好ましくは0〜39質量%であることが、最終的に形成される塗膜の仕上がり性が良好であり、耐汚染性、耐水性、耐候性などの塗膜物性をバランスよく発揮することができ、適している。
本発明において着色塗料粒子(B)としては、材料、製造方法など特に制限されるものではなく従来公知のものを使用できるが、例えば、水性樹脂並びに着色剤を含んでなる水性塗料組成物を多糖類金属塩ゲル中に含有してなるものを挙げることができる。
本発明の水性多彩模様塗料は、多彩模様塗膜の耐水性等の塗膜物性を確保するためにカルボニル基含有共重合体(A)および着色塗料粒子(B)に加えて塗膜形成成分(C)を含有する。塗膜形成成分(C)は、それ自体成膜性を有するものであり、非架橋型及び架橋型のいずれであってもよい。
本発明の水性多彩模様塗料は、基材表面に塗装することにより、多彩な意匠性を有し、耐水性、耐汚染性、下地追随性等の性能に優れた保護塗膜を形成せしめることができる。
製造例1
撹拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入口を備えた四ツ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル70部を仕込み、撹拌しながら110℃まで昇温した後、四つ口フラスコ内液の温度を110℃に保ったまま下記表1に示す単量体、溶媒及び重合開始剤の混合物組成を滴下ポンプを利用して3時間かけて一定速度で滴下した。滴下終了後1.5時間110℃に保ち、その後、追加の重合開始剤(tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート)0.5部をプロピレングリコールモノメチルエーテル10部に溶解させた開始剤溶液を1.5時間かけて一定速度で滴下し、さらに3時間110℃に保ち、撹拌を続け、アクリル樹脂溶液(A−1)を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は約4,500であった。また、固形分は43%、酸価は78mgKOH/gであった。
配合組成を表1に示す以外は製造例1と同様に行い、各アクリル樹脂溶液(A−2)〜(A−5)を得た。得られた樹脂溶液の性状値も併せて表1に示す。
製造例6
容量2リットルの4つ口フラスコに、脱イオン水285部及び「ニューコール707SF」(注1)1部加え、窒素置換後、85℃に保った。その中に下記の組成の成分をエマルション化してなるプレエマルションの3%分と、過硫酸アンモニウム3部を脱イオン水120部に溶解させた開始剤水溶液123部のうちの41部とそれぞれ添加し、添加20分後から、残りのプレエマルションと過硫酸アンモニウム水溶液とを4時間かけてフラスコに滴下した。
脱イオン水 368部
スチレン 150部
メチルメタクリレート 413部
n−ブチルアクリレート 240部
2−エチルヘキシルアクリレート 150部
ダイアセトンアクリルアミド 20部
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート 5部
2−ヒドロキシエチルアクリレート 20部
アクリル酸 2部
「ニューコール707SF」(注1) 66部
滴下後、これをさらに2時間85℃に保持した後、40〜60℃に降温した。次いで、アンモニア水でpHを調整し、固形分が55%のエマルション(a1)を得た。エマルション(a1)の平均粒子径は170nm、pHは8.3であった。
(注1) 「ニューコール707SF」:商品名、日本乳化剤社製、ポリオキシエチレン鎖を有するアニオン性界面活性剤、不揮発分30%。
製造例7
1リットルのステンレス容器に下記の成分を仕込み、攪拌機にて30分間攪拌混合することにより、白顔料ペースト(b1)を得た。
水 225部
「スラオフ72N」(注2) 15部
「DISPER BYK−190」(注3) 30部
「SNデフォーマー380」(注4) 15部
「TITANIX JR−605」(注5) 500部
(注2)「スラオフ72N」:商品名、武田薬品工業(株)製、防腐剤、
(注3)「DISPER BYK−190」:商品名、BYKケミー社製、顔料分散剤、
(注4)「SNデフォーマー380」:商品名、サンノプコ社製、消泡剤
(注5)「TITANIX JR−605」:商品名、テイカ社製、チタン白。
製造例8
1リットルのステンレス容器に下記の成分を仕込み、攪拌機にて60分間攪拌混合することにより、赤錆顔料ペースト(b2)を得た。
水 400部
「スラオフ72N」(注2) 15部
「DISPER BYK−190」(注3) 48部
「SNデフォーマー380」(注4) 15部
酸化鉄 240部。
製造例9
1リットルのステンレス容器に下記の成分を仕込み、攪拌機にて60分間攪拌混合することにより、黒顔料ペースト(b3)を得た。
水 520部
モノエチレングリコール 40部
「スラオフ72N」(注2) 8部
「DISPER BYK−190」(注3) 48部
「SNデフォーマー380」(注4) 16部
カーボンブラック 200部。
製造例10
容器に下記の成分を順次配合し、均一となるように攪拌混合して、着色塗料粒子用水性液状組成物(B−1)を得た。
55%エマルション(a1) 250部
白顔料ペースト(b1) 154部
10%アジピン酸ジヒドラジド水溶液 4部
「TEXANOL」(注6) 20部
「SNデフォーマー380」(注4) 2部
「アデカノールUH−438」(注7) 2部
2%アルギン酸ナトリウム水溶液 280部
(注6)「TEXANOL」:商品名、イーストマンケミカル社製、2,2,4−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、造膜助剤、
(注7)「アデカノールUH−438」:商品名、アデカ社製、ポリエーテルウレタン変性物、粘性調整剤。
上記製造例10において、配合組成を下記表2に示す配合組成に変える以外は、製造例10と同様にして着色塗料粒子用水性液状組成物(B−2)、(B−3)を製造した。
製造例13
4リットルステンレス容器に、酢酸カルシウム一水和物を7.0部、脱イオン水を2,000部仕込み、均一になるまで攪拌することで、酢酸カルシウムを含有する水性媒体(C−1)を製造した。
製造例14
4リットルステンレス容器に、酢酸カルシウム一水和物を3.0部、水酸化カルシウムを3.0部、脱イオン水を2,000部仕込み、上記製造例13と同様にして水性媒体(C−2)を製造した。
製造例15
4リットルステンレス容器に、上記製造例13で得られた水性媒体(C−1)を1,300部仕込み、75mmの直径を有する攪拌羽根を用いて回転数2,000rpmで攪拌しながら、上記製造例10で得られた水性液状組成物(B−1)650部を徐々に容器内に滴下し、着色塗料粒子を生成させた。次いで容器内液を同回転速度でさらに15分攪拌した後、200メッシュの金網を用いて濾別し、着色塗料粒子(D−1)を得た。得られた着色塗料粒子(D−1)は、目視による色が白色であり、固形分が20%であった。
製造例16〜18
上記製造例15において、水性媒体と滴下する水性液状組成物の配合を表3の通りとする以外は上記製造例15と同様にして着色塗料粒子(D−2)〜(D−4)を製造した。
製造例19
2リットルのステレンス容器に下記の成分を仕込み、攪拌機にて30分間攪拌混合することにより、水性クリヤー塗料(c1)を得た。
55%エマルション(a1) 750部
「TEXANOL」(注5) 50部
水 279部
「タルク SS」(注8) 250部
「SNデフォーマー380」(注4) 10部
「アデカノールUH−438」(注7) 6部
(注8)「タルク SS」:商品名、日本タルク社製、タルク。
実施例1〜5及び比較例1〜2
500ミリリットルのステンレス容器に、下記表4に示す成分を順次攪拌しながら仕込み、その後、均一になるまで攪拌することにより、多彩模様塗料(E−1)〜(E−7)を製造した。得られた塗料の塗膜性能評価も併せて表4に示す。
スレート板(300×100×4mm)上に、「EPシーラー透明」(関西ペイント社製、水系アクリルエマルション系シーラー)を塗布量が100g/m2になるようにローラー塗装し乾燥させた後、「ビニデラックス300白」(関西ペイント社製、JIS K5663 1種適合アクリルエマルション系塗料)を塗布量が100g/m2になるようにローラー塗装し、気温20℃、相対湿度60%の条件下で1日間乾燥させたものを被塗板とし、この上に各多彩模様塗料を塗布量が300g/m2になるようにスプレーで塗装した。その後、気温23℃、相対湿度60%の条件下で7日間乾燥して、各試験塗板を得、(*1)〜(*4)の性能試験に供した。
上記各試験塗板の外観を目視で観察し、次の基準で評価した。
○:多彩な意匠感、質感が十分あり、良好、
△:多彩な意匠感、質感がやや乏しい、
×:ワレやチヂミなど塗膜欠陥が認められる。
(*2)耐汚染性
上記各試験塗板を東京都大田区の建物屋上南側に30°の角度をつけて固定し、その状態のまま3ヶ月放置した後、塗膜の汚れ具合を目視により以下の基準で評価した。
◎:放置前と比較して汚れがわからない、
○:放置前と比較して少々汚れているが、水洗により汚れが目立たなくなる、
△:放置前と比較して汚れが目立ち、水洗しても若干汚れが認められる、
×:放置前と比較して汚れが目立ち、水洗しても汚れが認められる。
(*3)耐水性
上記各試験塗板を上水に20℃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、
△:艶引け、白化、フクレが認められる、
×:著しくフクレが認められる、又は塗膜が軟化する。
(*4)下地追随性
スレート板(70×150×5mm)上に「アレスホルダーGII」(関西ペイント社製、水性下地調整材)塗装した後、「アクアグロス白」(関西ペイント社製、アクリルエマルション系塗料)を塗布量が100g/m2になるようにローラー塗装し、気温20℃、相対湿度60%の条件下で1日間乾燥させたものを被塗板とし、この上に各多彩模様塗料を塗布量が300g/m2になるようにスプレーで塗装した。その後、気温23℃、相対湿度60%の条件下で7日間乾燥して、各試験塗板を得た。〔水中(20℃)に18時間浸漬〜−20℃の恒温器中で3時間冷却〜50℃の恒温器中で3時間〕を1サイクルとして10サイクル試験後の塗膜状態を観察することにより評価した。
○:ワレ、ハガレ、フクレが認められず、良好、
△:ワレ、ハガレ、フクレが一部に認められる、
×:全面にワレ、ハガレ、フクレが認められる。
Claims (6)
- カルボニル基含有共重合体(A)、着色塗料粒子(B)及び塗膜形成成分(C)を含む水性多彩模様塗料であって、該共重合体(A)が、カルボニル基含有重合性不飽和モノマー(a)、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)並びに炭素数が1〜2のアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、水酸基含有重合性不飽和モノマー、アルコキシポリオキシアルキレン基含有重合性不飽和モノマー、アミド基含有重合性不飽和モノマー、モルホリノ基含有重合性不飽和モノマー及びスルホニル基含有重合性不飽和モノマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種である親水性重合性不飽和モノマー(c)を含むモノマー混合物を親水性有機溶剤の存在下で共重合することにより得られる共重合体であって、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)と親水性重合性不飽和モノマー(c)の合計の共重合割合がカルボニル基含有共重合体(A)の製造に使用される全重合性不飽和モノマー中30質量%以上であって、カルボキシル基含有重合性不飽和モノマー(b)の共重合割合が0.1〜70質量%の範囲内にあり、着色塗料粒子(B)が、カルボニル基含有水性樹脂及び着色剤を含んでなる水性塗料組成物を多糖類の金属塩ゲル中に内包してなるものであり、塗膜形成成分(C)が、カルボニル基含有水性樹脂(カルボニル基含有共重合体(A)を除く)を含んでなり、着色塗料粒子(B)及び/又は塗膜形成成分(C)が、ヒドラジン誘導体を含有することを特徴とする水性多彩模様塗料。
- カルボニル基含有共重合体(A)が、モノマー(a)、(b)及び(c)以外にその他の重合性不飽和モノマー(d)をさらに共重合したものである請求項1に記載の水性多彩模様塗料。
- その他の重合性不飽和モノマー(d)が、その成分の一部としてフッ素含有重合性不飽和モノマーを含む請求項2に記載の水性多彩模様塗料。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の水性多彩模様塗料の製造方法であって、着色塗料粒子(B)が、水性樹脂、着色剤及び水溶性多糖類を含む水性塗料組成物を金属化合物(D)を含む水性媒体と接触させることにより製造するものであり、金属化合物(D)がその成分の一部として有機酸金属塩(e)を含むものである水性多彩模様塗料の製造方法。
- 金属化合物(D)が、有機酸金属塩(e)に加えて金属水酸化物、金属酸化物及び金属炭酸塩より選ばれる金属化合物(f)を併用したものである請求項4に記載の水性多彩模様塗料の製造方法。
- 被塗面に、下塗り塗膜を介して又は介さずに請求項1ないし3のいずれか1項に記載の水性多彩模様塗料を塗装する塗装方法。
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