(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルグリコール1に対しエタノールを重量比で0.8〜1.2含有する溶媒にジメチルグリコール溶解性の架橋性アクリル樹脂5〜7.5重量％とエタノール溶解性樹脂5〜15重量％とが溶解してなる塗料用樹脂組成物。
【請求項２】
前記エタノール溶解性樹脂がエタノール溶解性アクリル樹脂である請求項1記載の塗料用樹脂組成物。
【請求項３】
請求項1又は2記載の塗料用樹脂組成物に顔料を分散させた塗料。
【請求項４】
請求項3記載の塗料を塗布した金属材料。
【請求項５】
前記金属が炭素鋼である請求項4記載の金属材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料用樹脂組成物に関する。詳しくは、該塗料用樹脂組成物は金属面と密着するため、金属同士の激しい接触や擦れ等においても塗膜が非常に剥がれ難いから、各種金属材料の塗装に使用する塗料に好適であり、また、粘度が低いので印字装置の細いノズルを通しても目詰まりを起こし難く、印字が消え難いから、各種金属材料のマーキングに使用する塗料にも好適に使用でき、かつ、人体や環境への負荷が少ない塗料用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板や金属管等の金属材料は、製造工程や輸送中に金属材料同士が激しく接触したり、擦れたりすることがある。
したがって、金属材料の塗装やマーキングに使用する塗料には、激しい接触や擦れに対しても剥がれないように金属面との密着性が要求される。
【０００３】
金属面との密着性が得られる塗料のビヒクルとして架橋性アクリル樹脂を含有するものが知られている。
【０００４】
架橋性アクリル樹脂はアセトン、トルエン、キシレン、ジメチルグリコール(1,2-ジメトキシエタン、以下「DMG」と言う)等の溶解性の高い溶媒に溶解するが、アルコール等の溶解性が低い溶媒には溶解しない。
【０００５】
しかし、アセトン等の溶解性の高い溶媒は、人体や環境に与える負荷が大きいため、PRTR(Pollutant Release and Transfer Register)制度の対象になったり、SDS(Safety Data Sheet)の提出が必要になったりするし、また、他の規則によって使用量が制限されたりする。
【０００６】
一方、アルコール類のような溶媒は人体や環境に与える負荷が少ないため、PRTR制度や有機溶剤中毒予防規則の対象とはならないが、溶解性が低く、架橋性アクリル樹脂を溶解させることができない。
【０００７】
また、マーキングに使用する塗料は粘度が高くなりすぎると、印字装置の細いノズルが目詰まりする虞があるため、粘度が上がり過ぎない方が良い。
【０００８】
そこで、架橋性アクリル樹脂が溶解していて金属面と密着し、また、粘度が上がり過ぎずに細いノズルの印字装置にも使用でき、かつ、人体や環境への負荷が少ない塗料を製造することができる塗料用樹脂組成物の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平5-117574
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献1にはイソボルニル（メタ）アクリレートとこれと共重合可能なα，β―不飽和単量体からなる水酸基含有ビニル共重合体(成分A)と塩素化ポリオレフィン樹脂(成分B)と水酸基と反応しうる架橋性樹脂(成分C)とを含有する塗料用樹脂組成物が開示されている。
【００１１】
しかしながら、該樹脂組成物はキシレンと酢酸ブチルのシンナー等の溶解性の高い溶媒にしか溶解せず、該溶媒はVOC（揮発性有機溶媒）を含むので、人体や環境に与える負荷が大きく、また、有機溶剤中毒予防規則における規制の対象にもなっている。したがって、販売者や購入者は取り扱いに注意を払う必要があるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明者らは、前記諸問題点を解決することを技術的課題とし、試行錯誤的な数多くの試作・実験を重ねた結果、ジメチルグリコール1に対しエタノールを重量比で0.8〜1.2含有する溶媒にジメチルグリコール溶解性の架橋性アクリル樹脂5〜7.5重量％とエタノール溶解性樹脂5〜15重量％とを溶解してなる塗料用樹脂組成物であれば、金属面と密着し、また、粘度が上がり過ぎず、かつ、人体や環境に与える負荷が少ない塗料用樹脂組成物になるという刮目すべき知見を得て、本発明を完成させた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記技術的課題は次のとおり、本発明によって解決できる。
【００１４】
本発明は、ジメチルグリコール1に対しエタノールを重量比で0.8〜1.2含有する溶媒にジメチルグリコール溶解性の架橋性アクリル樹脂5〜7.5重量％とエタノール溶解性樹脂5〜15重量％とが溶解してなる塗料用樹脂組成物である(請求項1)。
【００１５】
また、本発明は、前記エタノール溶解性樹脂がエタノール溶解性アクリル樹脂である請求項1記載の塗料用樹脂組成物である(請求項2)。
【００１６】
また、本発明は、請求項1又は2記載の塗料用樹脂組成物に顔料を分散させた塗料である(請求項3)。
【００１７】
また、本発明は、請求項3記載の塗料を塗布した金属材料である(請求項4)。
【００１８】
また、本発明は、前記金属が炭素鋼である請求項4記載の金属材料である(請求項5)。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る塗料用樹脂組成物は、架橋性アクリル樹脂に加えてエタノール溶解性樹脂を含有するから、DMG1に対してエタノールを重量比で0.8〜1.2含有する溶媒であっても架橋性アクリル樹脂が凝集せずに溶解するので金属面と密着し、金属材料同士の激しい接触や擦れ等に対しても塗膜が非常に剥がれ難い塗料用樹脂組成物になる。
【００２０】
また、本発明に係る溶媒はDMG1に対して安全性の高いエタノールを重量比で0.8〜1.2含有するから、人体や環境への負荷が少ない。また、粘度も高くなり過ぎない。
【００２１】
したがって、本発明に係る塗料用樹脂組成物に顔料を分散させた塗料は金属材料の塗装に好適であると共に、印字装置の細いノズルを通しても目詰まりを起こし難く、また、印字が消え難いため、金属材料の各種マーキングにも好適に使用することができる。
【００２２】
また、架橋性アクリル樹脂にエタノール溶解性のアクリル樹脂を溶解させれば、樹脂同士がよく混合するので、より優れた密着性が実現できる。
【００２３】
また、本発明に係る塗料用樹脂組成物は、炭素鋼に対してより優れた密着性を示す。
【００２４】
なお、本発明者らは、本発明に係る塗料用樹脂組成物が金属面と密着する理由として次の通り推定している。
即ち、架橋性アクリル樹脂はDMGには溶解するがエタノールには溶解しないので、本発明に係る溶媒に架橋性アクリル樹脂のみが溶解する樹脂組成物では、揮発性が高いDMGが先に揮発して溶媒の溶解性が弱まると架橋性アクリル樹脂同士が凝集してその特性が損なわれる。
しかし、本発明に係る塗料用樹脂組成物はエタノール溶解性の樹脂も含有するから、溶媒の溶解性が弱まっても架橋性アクリル樹脂の周囲には溶解した樹脂が存在して架橋性アクリル樹脂同士の凝集を防ぐため、エタノールが全て揮発した後に、金属面と密着するという架橋性アクリル樹脂の特性が維持できるというものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】付着性の測定方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明における架橋性アクリル樹脂は特に限定されるものではないが、平均分子量30,000〜100,000、酸化理論値(mgKOH/g)が3〜20、ガラス転移温度40〜100℃の架橋性アクリル樹脂が好ましい。
【００２７】
好ましい架橋性アクリル樹脂としては、ダイヤナール(登録商標)BR116(平均分子量45,000、酸化理論値7、ガラス転移点50℃／三菱レイヨン株式会社製)を挙げることができる。
【００２８】
架橋性アクリル樹脂の塗料用樹脂組成物における含有量は5〜7.5重量％が好ましい。
含有量が5重量％より低いと、架橋性アクリル樹脂の割合が十分ではなく、また、7.5重量％を超えて含有させれば、十分に溶解せず溶け残りが生じていずれも金属面との密着性が弱まるからである。
【００２９】
本発明におけるエタノール溶解性樹脂はエタノールに溶解する樹脂であれば特に限定されるものではないが、平均分子量1,000〜5,000、酸化理論値10〜300、ガラス転移点40〜100℃が好ましい。
【００３０】
好ましいエタノール溶解性樹脂としては、ジョンクリル(登録商標)682(アクリル樹脂、平均分子量1,750、酸化理論値238、ガラス転移点57℃／BASF Corporation製)、マルキード(登録商標)32号(マレイン酸レジン、軟化点130〜140℃、酸化理論値140以下／荒川化学工業株式会社製)、ハリマック145P(ロジン変性マレイン酸樹脂、軟化点135〜145℃、酸化理論値20〜30／ハリマ化成グループ株式会社)が挙げられる。
【００３１】
特にエタノール溶解性のアクリル樹脂は、架橋性アクリル樹脂と良く混合して、金属面とより優れた密着性を示す塗料用樹脂組成物になるため好ましい。
【００３２】
エタノール溶解性樹脂の塗料用樹脂組成物における含有量は5〜15重量％であり、更に好ましくは7.5〜15重量％である。
5重量％よりも低ければ、架橋性アクリル樹脂の凝集を十分に抑制することができず、また、15重量％を超えて含有させれば、架橋性アクリル樹脂の特性を示し難くなり、いずれも金属面との密着性が弱まるからである。
【００３３】
本発明における溶媒はDMG1に対してエタノールを重量比で0.8〜1.2含有するものである。エタノールの割合が0.8より少ないと、DMGが揮発するにつれ架橋性アクリル樹脂の一部が凝集し、また、1.2より多いと架橋性アクリル樹脂が十分に溶解せず、溶け残りが生じるため、いずれも金属面との密着性が弱まるからである。
【００３４】
本発明に係る塗料用樹脂組成物に分散させる顔料は特に限定されるものではなく、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色顔料、カーボンブラック等の黒色顔料、有機着色顔料、金属粉末、蛍光顔料を使用することができる。
【００３５】
塗料用樹脂組成物における顔料の含有量は5〜15重量％が好ましい。
【００３６】
本発明における塗料用樹脂組成物は必要に応じて、安定剤、防錆剤を適量含有させることができる。
【００３７】
本発明に係る塗料用樹脂組成物は、DMGとエタノールを攪拌して混合した後、架橋性アクリル樹脂及びエタノール溶解性樹脂を入れ、攪拌して樹脂を溶解して製造することができる。
【００３８】
樹脂が溶解した後、顔料を入れて攪拌し、必要に応じて、安定剤等を入れてさらに攪拌した後、フィルターでろ過して塗料を製造することができる。
【実施例】
【００３９】
本発明の実施例及び比較例を以下に示すが、本発明はこれに限定されない。
【００４０】
表1〜4に示すとおりの分量（ｇ）で混合して攪拌した後、10μmのフィルターにてろ過したものを各実施例及び比較例の塗料用樹脂組成物又は塗料(以下「塗料等」と言う)とした。
【００４１】
架橋性アクリル樹脂としてダイヤナールBR-116、エタノール溶解性樹脂としてジョンクリル682(アクリル樹脂)、マルキード32号(マレイン酸レジン)を使用した。
【００４２】
白色顔料はAWB-CP001A（日弘ビックス株式会社製）、安定剤としてTXP(大八化学工業株式会社製)及び／又はEfka(登録商標)SL 3031（BASF Corporation製）を使用した。
【００４３】
樹脂が溶解しない又は溶け残りが生じたものは「不溶」と評価した。
【００４４】
＜付着性の測定＞
JIS K 5600 5-7に規定される付着性試験(プルオフ法)に準じて測定を行った。
【００４５】
ペーパー♯240にて研磨した金属板(2a)表面に、マイクロシリンジにて正確にはかり取った実施例及び比較例の各塗料等4μLを滴下する(1)。滴下した塗料(1)の上に金属板(2a)と同一金属の円筒状金属(2b)を静かに置いて接着させる。そのまま一昼夜常温乾燥させ塗膜を硬化させる。
【００４６】
各塗料等(1)によって円筒状金属(2b)が接着した金属板(2a)を万力(シャコマン)(4)にて作業台(5)に固定し、フォースゲージ(3)(アイコーエンジニアリング株式会社製)にて、張力が接着面全体に均一に加わるよう注意して垂直に引っ張り、円筒状金属(2b)が金属板(2a)から剥がれた際のフォースゲージの値(N:ニュートン)を読み取ることにより付着性を測定した。
【００４７】
表1〜3は炭素鋼(S45C)に対する付着性を、表4はアルミ合金(AC4C)に対する付着性を示している。
【００４８】
なお、本測定方法にて測定した付着性が160N以下であると、金属同士が激しく接触した際に剥がれが生じる虞がある。
【００４９】
【表１】
0006731271.tif 000002
【００５０】
【表２】
0006731271.tif 000003
【００５１】
【表３】
0006731271.tif 000004
【００５２】
【表４】
0006731271.tif 000005
【００５３】
表1〜4から、本発明に係る塗料等は炭素鋼及びアルミ合金のいずれに対しても180N以上の付着性を備えており、金属同士の激しい接触においても非常に剥がれ難いことが証明された。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る塗料用樹脂組成物であれば、金属同士の激しい接触や擦れ等においても塗膜が非常に剥がれ難いから、該塗料用樹脂組成物を使用した塗料は金属材料の塗装に好適であり、また、該塗料は粘度が低いので印字装置の細いノズルでも目詰まりを起こし難く、印字が消え難いため、各種金属材料のマーキングに好適に使用できる。また、本発明に係る塗料用樹脂組成物の溶媒は、安全性の高いエタノールの割合が高いため、人体や環境に与える負荷が少ない。
よって、本発明は産業上の利用可能性が高い発明である。
【符号の説明】
【００５５】
１       塗料用樹脂組成物又は塗料
２a      金属板
２b      円筒状金属
３       フォースゲージ
４       万力(シャコマン)
５       作業台
【図１】
0006731271.tif 000006