コーティング剤および被膜形成品
【課題】基材の表面を保護するとともに基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制することができるコーティング剤を提供する。
【解決手段】側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有するコーティング剤としている。
【解決手段】側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有するコーティング剤としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内装材などの基材に使用されるコーティング剤および被膜形成品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、我が国においては建物の高気密化・高断熱化が進み、建造物内で発生した湿気が内部にこもりやすいという問題がある。建造物内における湿気は、結露を生じさせ、染みなどの外観上・表面上の問題、腐朽菌やシロアリの発生による木質建材の腐食の問題など建築構造として深刻な問題を引き起こすことがある。また、室内空間においてダニの繁殖やカビの発生を促進させ、皮膚の痒みや喘息などの健康上の問題をも引き起こすという問題もある。
【０００３】
このような問題を解決するために、調湿機能を有する材料を内装材として使用する方法が有効であり、無機多孔体を用いた壁紙などのシート状の建材（特許文献１）や無機多孔体を用いたボード状の建材（特許文献２）などの調湿性部材が知られている。
【０００４】
上記の調湿性部材では、無機多孔体の細孔に対して水蒸気が吸着・放散されるなどして調湿機能が発揮される。しかしながら、調湿性部材は、構造上多くの空隙を有するため表面強度が低いという課題がある。
【０００５】
そこで、調湿性部材の表面を保護するために、調湿性部材の表面に樹脂層を設ける方法（特許文献３）や、無機多孔体および多孔質被膜形成材料などを含有するコーティング剤（特許文献４）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−６１８１号公報
【特許文献２】特開平１１−２０７８５３号公報
【特許文献３】特開２００２−３５５３４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３記載の方法では、表面に設けられた樹脂層によって調湿性部材が効果的に保護される。しかしながら、調湿性部材への水蒸気の透過が樹脂層によって遮断されるため、調湿性部材の調湿機能が低下するという問題がある。
【０００８】
特許文献４記載のコーティング剤は、多孔質の連続被膜を形成し、その被膜は透湿性を有する。このため、調湿性部材の表面にコーティング剤が塗布されて被膜が形成されると、その形成被膜により調湿性部材の表面が保護されるとともに、形成被膜の有する透湿性により調湿性部材の調湿機能が効率よく発揮される。この形成被膜の透湿性はコーティング剤に含有されている無機多孔体によるものであるが、無機多孔体の細孔表面が多孔質被膜形成材料の樹脂成分で覆われてしまう場合がある。この場合には形成被膜の透湿性が低下し、調湿性部材の調湿機能を効率よく発揮させることができない。透湿性を高めるために無機多孔体の添加量を多くすることも考えられるが、そうすると形成被膜の耐久性が低下し、調湿性部材の表面を十分に保護することができない。
【０００９】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、基材の表面を保護するとともに基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制することができるコーティング剤および被膜形成品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のコーティング剤は、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有することを特徴とする。
【００１１】
このコーティング剤においては、架橋性有機樹脂は、側鎖に親水基を有する架橋性アクリル樹脂であることが好ましい。
【００１２】
また、このコーティング剤においては、架橋性有機樹脂の側鎖の親水基が、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基であることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、このコーティング剤においては、架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂であり、硬化剤がイソシアネート化合物であることが好ましい。
【００１４】
そして、このコーティング剤においては、親水性有機微粒子は、親水性アクリル樹脂微粒子であることが好ましい。
【００１５】
このコーティング剤においては、親水性有機微粒子は、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基を有する有機微粒子であることが好ましい。
【００１６】
また、コーティング剤においては、親水性有機微粒子の含有率が、架橋性有機樹脂および硬化剤の樹脂固形分と親水性有機微粒子との合計量に対して３重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
【００１７】
さらにまた、このコーティング剤においては、親水性有機微粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
そして、本発明の被膜形成品は、上記のいずれかのコーティング剤の硬化被膜が調湿性部材の表面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のコーティング剤および被膜形成品によれば、基材の表面を保護するとともに基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のコーティング剤は、バインダー成分としての、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂（以下、単に、架橋性有機樹脂ともいう）と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有している。ここで、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂とは、重合性不飽和二重結合を有するモノマーなどの有機モノマーの重合体または共重合体であって、硬化剤との架橋反応に寄与する反応性基を有し、重合体または共重合体の側鎖に親水基を有している樹脂のことをいう。
【００２１】
このようなコーティング剤は、例えば内装材などの基材に塗布され、架橋性有機樹脂と硬化剤との反応により架橋構造が付与された親水性樹脂を形成し、親水性有機微粒子を含有する硬化被膜が基材の表面に形成される。この硬化被膜は透湿性を有しており、調湿機能を有する調湿性部材を基材として用いた場合には、調湿性部材の有する調湿機能の低下が抑制される。また、調湿機能を有しない非調湿性部材を基材として用いた場合には、適度な調湿性が発揮される。
【００２２】
コーティング剤の硬化被膜においてこのような効果が得られる理由は明確でないが、次のように推測される。架橋性有機樹脂と硬化剤との架橋反応の際、架橋性有機樹脂の側鎖に有する極性基である親水基の存在により、架橋性有機樹脂と親水性有機微粒子との間に何らかの相互作用が働き、湿度を通過しやすい膜構造が形成されたものと推測される。
コーティング剤の硬化被膜は、上記のとおり架橋構造が付与されているため、基材の保護層として良好な被膜硬度を有し耐久性が良好である。また耐薬品性や耐溶剤性などの物性も良好である。
【００２３】
まず、コーティング剤に使用されるバインダー成分としての、架橋性有機樹脂について説明する。
【００２４】
架橋性有機樹脂の主鎖を構成する樹脂の種類としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリルシリコン樹脂などを挙げることができる。なかでもアクリル樹脂は、形成される硬化被膜の硬度と耐薬品性が良好であるので好ましい。
【００２５】
架橋性有機樹脂の側鎖の親水基としては、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、アミノエチル基、ポリエーテル基、ポリグリセロール基、ウレア基、スルホ基、シラノール基、ホスホリルコリン基などを挙げることができる。なかでもアミド基やカルボキシル基を有する場合、形成される硬化被膜の透湿性が良好であるので好ましい。なお、架橋性有機樹脂の側鎖には、複数種の親水基を有していてもよい。
【００２６】
架橋性有機樹脂と硬化剤との架橋反応は、公知の架橋反応が採用され、架橋性有機樹脂の反応性基と、この反応性基と架橋反応し得る官能基を有する硬化剤とは公知のものから適宜選択される。架橋反応の具体例として、エポキシ基とアミノ基の反応、エポキシ基とカルボキシル基の反応、水酸基とカルボキシル基の反応、水酸基とシラノール基の縮合重合反応、水酸基とメラミン樹脂の反応、水酸基とイソシアネート基の反応などが例示される。なかでも水酸基とイソシアネート基の反応（ウレタン化反応）は、結合基自身が耐久性や耐薬品性に優れており、また、低温で反応が進むため基材に温度がかけにくい内装材などの用途に好適に用いられる。
【００２７】
ウレタン化反応する、架橋性有機樹脂と硬化剤について、好適なものとしては、架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂、硬化剤がイソシアネート化合物である。このような架橋性有機樹脂と硬化剤とを用いたコーティング剤は、温度がかけにくい内装材などの用途に好適に用いられる。また、形成される硬化被膜は、耐久性や耐薬品性に優れ、被膜硬度も良好である。
【００２８】
架橋性有機樹脂は、例えば、親水基を有するモノマーと架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーとから調製することができる。さらに必要に応じて、Ｔｇや相溶性などを調整する物性改良モノマーを加え、親水基を有するモノマーと架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーとを併せた３種のモノマーから調製することもできる。親水基を有するモノマーは、架橋性有機樹脂の側鎖に親水基を導入するためのモノマーであり、架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーは、架橋性有機樹脂に反応性基を導入するためのモノマーである。
【００２９】
架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂であり、その親水基がアミド基またはカルボキシル基である場合、その原料となる各モノマーの具体例は次のとおりである。
【００３０】
アミド基を有するモノマー（親水基を有するモノマー）としては、例えば、（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどを挙げることができる。
【００３１】
カルボキシル基を有するモノマー（親水基を有するモノマー）としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸ハーフエステルなどのジカルボン酸誘導体などを挙げることができる。
【００３２】
架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ダイセル化学社製「プラクセルＦＭ１」（ε−カプロラクトン変性ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリエチレングリコールモノアクリレートまたはモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートまたはモノメタクリレートなどを挙げることができる。
【００３３】
物性改良のモノマーとしては、アルキル基の炭素数が３以下の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー、アルキル基の炭素数が４以上の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマーを挙げることができる。アルキル基の炭素数が３以下の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。アルキル基の炭素数が４以上の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマーの具体例としては、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートなどを挙げるがことができる。
【００３４】
以上のモノマーを常法により重合し規定の分子量に設定することで、架橋性有機樹脂を調製することができる。分子量は、例えば数平均分子量で、５０００〜２０００００であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、硬化剤との相溶性が良好であり、形成される硬化被膜の物性も良好となる。
【００３５】
次にコーティング剤に使用される硬化剤について説明する。
【００３６】
硬化剤は、架橋性有機樹脂の反応性基と架橋反応し得る官能基を有していれば特に制限されるものではなく、上述したように、架橋性有機樹脂の反応性基に応じて適宜選択される。例えば、架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂の場合、硬化剤としてはイソシアネート化合物であることが好ましい。
【００３７】
このようなイソシアネート化合物は、溶剤型、無溶剤型、水分散型などいずれのものも利用することができる。構造としては、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネートなどを挙げることができる。
【００３８】
脂肪族イソシアネートの具体例としては、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの炭素数６〜１０の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。また、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、アダクト体の変性体なども挙げることができる。
【００３９】
脂環族イソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′− ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、１，３−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）などの脂環族ジイソシアネートを挙げることができる。
【００４０】
芳香族イソシアネートの具体例としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、カルボジイミド変性のＭＤＩなどを挙げることができる。
【００４１】
これらは、単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。また、適当なブロック剤でブロックしたものを使用してもよいが、硬化被膜の黄変が起こりにくいヘキサメチレンジイソシアネート類を用いることが好ましい。
【００４２】
以上の硬化剤の添加量は、架橋性有機樹脂の反応性基に応じて適宜設定される。例えば、側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂に対するイソシアネート化合物の添加量は、イソシアネート化合物のイソシアネート基（ＮＣＯ）数とアクリルポリオール樹脂の水酸基（ＯＨ）数との比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．５〜２．０になるように設定されることが好ましい。かかる範囲内であれば、被膜硬度、密着性が良好な硬化被膜を得ることができる。
【００４３】
次にコーティング剤に使用される親水性有機微粒子について説明する。
【００４４】
親水性有機微粒子は、親水基を有する有機系材料から形成されている。有機系材料は、アクリルポリオール樹脂などの架橋性有機樹脂やイソシアネート化合物などの硬化剤との親和性がよいため、無機系の微粒子を用いたコーティング剤よりも耐久性に優れた硬化被膜を構成することができる。
【００４５】
有機系材料の具体例としては、ポリスチレン系、ポリウレタン系、アクリル系、シリコン系などの材料が挙げられる。なかでもアクリル系材料で形成された親水性アクリル樹脂微粒子を有するコーティング剤は、形成される硬化被膜の硬度や耐薬品性が良好であるので好ましい。
【００４６】
親水性有機微粒子の親水性は、その構成する有機系材料の有する親水基によって実現され、親水性有機微粒子を含有するコーティング剤の硬化被膜に調湿機能が付与される。このような硬化被膜の調湿機能は、親水基を介して水分が吸放湿されていると推測される。
【００４７】
親水性有機微粒子は、アクリルアミドなどの親水性モノマーを用いて乳化重合、分散重合、懸濁重合などの公知の技術によって調製することができる。アクリルニトリルなどの樹脂を主体に変性して親水基を付与する方法でもよい。
【００４８】
親水性有機微粒子の親水基としては、上記した架橋性有機樹脂の側鎖の親水基と同様な官能基が挙げられる。アミド基やカルボキシル基を有する有機微粒子を用いると、形成される硬化被膜の調湿性や透湿性が良好であるので好ましい。なお、親水性有機微粒子は、複数種の親水基を有していてもよい。
【００４９】
親水性有機微粒子のコーティング剤における含有率は、架橋性有機樹脂および硬化剤の樹脂固形分と親水性有機微粒子との合計量に対して、例えば３重量％以上５０重量％以下とすることができる。従来の無機系微粒子に比べて少ない添加量で安定的に調湿性機能を発揮することができる。透湿性と、耐薬品性や被膜硬度とのバランスを考慮すると、親水性有機微粒子の含有率は、５重量％以上４０重量％以下、特に１０重量％以上３５重量％以下であることが望ましい。
【００５０】
親水性微粒子の平均粒子径は、例えば０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。かかる範囲内であれば、親水性有機微粒子同士が凝集しにくくなり、コーティング剤において均一に分散させることができる。また、コーティング剤の硬化被膜から親水性有機微粒子が脱落しにくくなる。このような観点から、より好ましくは１μｍ以上４０μｍ以下、特に５μｍ以上３０μｍ以下であることが望ましい。
【００５１】
本発明のコーティング剤においては、必要に応じて、希釈溶媒を用いることができる。具体例としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの一塩基酸エステル系溶媒、イオン交換水などの水系溶媒などが挙げられる。
【００５２】
その他必要に応じて、ワックス、抗菌剤、防黴剤、艶消し剤、消泡剤、沈降防止剤、レベリング剤、分散剤、熱安定剤、紫外線吸収剤などの各種の添加剤を用いることができる。
【００５３】
以上のようなコーティング剤は基材の表面に塗布され、架橋性有機樹脂と硬化剤との反応により硬化し、親水性有機微粒子を含有する硬化被膜が基材の表面に形成される。
【００５４】
コーティング剤が塗布される基材としては、例えば、無機多孔体などを有する調湿機能を備えた調湿性部材などの内装材が挙げられる。もちろん、調湿機能を有しない非調湿性部材としての木質建材などであってもよい。
【００５５】
基材の表面に形成される硬化被膜は、基材の表面保護や硬度強化に有効である。この硬化被膜は透湿性および調湿性を有しており、基材として調湿性部材を用いた場合には、調湿性部材の有する調湿機能の低下が抑制される。また、基材として非調湿性部材を用いた場合には、適度な調湿性が発揮される。
【００５６】
硬化被膜の厚さは、基材の表面保護、硬化被膜の透湿性を考慮すると、１〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ程度になるように塗布することが望ましい。塗布回数は、特に制限はなく、一回または二回以上でもよい。
【００５７】
塗布方式としては、従来公知のフローコーター、ロールコーター、吹き付け法、エアレススプレー法、エアスプレー法、刷毛塗り、コテ塗り、浸漬法、引き上げ法、ノズル法、巻き取り法、流し法、盛り付け、パッチング法などが挙げられる。自動化して塗布してもよく、手動にて塗布してもよい。
【００５８】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【実施例】
【００５９】
＜実施例１＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）１０重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）５５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）８重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６０】
＜実施例２＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）１０重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）７０重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、アダクト型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１６０Ｎ、固形分７５％、ＮＣＯ含有率１２．６％、三井化学株式会社製、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．１）１３．５重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６１】
＜実施例３＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）５重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）５５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）８重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６２】
＜実施例４＞
実施例１において親水性アクリル樹脂微粒子の添加量を１４重量部とした以外は、実施例１と同様にしてコーティング剤を得た。
【００６３】
＜実施例５＞
実施例１において平均粒子径５μｍの親水性アクリル樹脂微粒子の代わりに平均粒子径５０μｍの親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０Ｐ、日本エクスラン株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にしてコーティング剤を得た。
【００６４】
＜比較例１＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）２５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）８重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６５】
＜比較例２＞
実施例１において親水性アクリル樹脂微粒子の代わりにシリカ（商品名：サイロホービック７０２、富士シリシア株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にしてコーティング剤を得た。
【００６６】
＜比較例３＞
ポリビニルアルコール（商品名：ＶＣ−１０、酢ビ・ポバール株式会社）２０重量部を、２５℃のイオン交換水７０重量部に加え、８５度まで加熱しながら１時間攪拌し溶解液を得た。この溶解液１００重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）５．３重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６７】
＜比較例４＞
側鎖に親水基を有しないアクリルポリオール樹脂（商品名：Ａ−８１４、ＤＩＣ株式会社製、固形分５０％、水酸基価１８ｍｇＫＯＨ／ｇ）５０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）１０重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）７５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）３．５重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６８】
＜鉛筆硬度の測定＞
溶剤洗浄をしたアルマイト基材もしくは溶剤洗浄、コロナ処理を施したガラス基材に、アプリケーターを用いて上記コーティング剤を塗布した後、８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥・硬化させ、被膜を形成した。膜厚計を用いて被膜の厚さを測定したところ、１０μｍであった。
ＪＩＳ Ｋ−５６００ に準じ、被膜の鉛筆硬度を測定した。
【００６９】
＜透湿度の測定＞
透湿性基材（透湿度：２０００ ｇ／ｍ2・２４ｈ）にアプリケーターを用いて上記コーティング剤を塗布した後、８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥・硬化させ、被膜を形成した。
ＪＩＳ Ｚ ０２０８「防湿包装材料の透過湿度試験方法」Ｂ条件（２５℃・９０％ＲＨ）に準じ、評価を行った。基準は下記の通りである。
５００ｇ／ｍ2・２４ｈ以上 ：○
１００ｇ／ｍ2・２４以上５００ｇ／ｍ2・２４未満 ：△
１００ｇ／ｍ2・２４未満 ：×
【００７０】
＜耐薬品性の評価＞
易接着ポリエステルフィルム（商品名：ルミラーＵ１２、東レ株式会社）にアプリケーターを用いてコーティング材を塗布した後、８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥・硬化させ、被膜を形成した。
炭酸ナトリウム、酢酸、アルコール、家庭用薬品等（マジックリン、サンポールなど）を被膜に滴下した際の被膜外観を評価した。基準は下記の通りである。
外観異常なし ：○
外観異常あり（シミ）：△
外観異常あり（白化）：×
外観異常あり（剥離）：××
以上の結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
実施例１−５では、コーティング剤の硬化被膜の硬度は良好であり、かつ透湿性基材の透湿度の低下が抑制されていた。したがって、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と硬化剤と親水性有機微粒子とを含有するコーティング剤を用いることで、基材の表面を保護することができ、かつ基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制できることが確認された。また、コーティング剤の硬化被膜の耐薬品性が良好であることも確認できた。
【００７３】
他方、比較例１−４では、コーティング剤の硬化被膜の硬度が低くなっているか、透湿性基材の透湿度の低下が抑制されていなかった。したがって、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂を含有しないコーティング剤または親水性有機微粒子を含有しないコーティング剤を用いた場合には、基材の表面の保護と、基材が有する調湿機能の低下の抑制とを両立することができないことが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内装材などの基材に使用されるコーティング剤および被膜形成品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、我が国においては建物の高気密化・高断熱化が進み、建造物内で発生した湿気が内部にこもりやすいという問題がある。建造物内における湿気は、結露を生じさせ、染みなどの外観上・表面上の問題、腐朽菌やシロアリの発生による木質建材の腐食の問題など建築構造として深刻な問題を引き起こすことがある。また、室内空間においてダニの繁殖やカビの発生を促進させ、皮膚の痒みや喘息などの健康上の問題をも引き起こすという問題もある。
【０００３】
このような問題を解決するために、調湿機能を有する材料を内装材として使用する方法が有効であり、無機多孔体を用いた壁紙などのシート状の建材（特許文献１）や無機多孔体を用いたボード状の建材（特許文献２）などの調湿性部材が知られている。
【０００４】
上記の調湿性部材では、無機多孔体の細孔に対して水蒸気が吸着・放散されるなどして調湿機能が発揮される。しかしながら、調湿性部材は、構造上多くの空隙を有するため表面強度が低いという課題がある。
【０００５】
そこで、調湿性部材の表面を保護するために、調湿性部材の表面に樹脂層を設ける方法（特許文献３）や、無機多孔体および多孔質被膜形成材料などを含有するコーティング剤（特許文献４）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−６１８１号公報
【特許文献２】特開平１１−２０７８５３号公報
【特許文献３】特開２００２−３５５３４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３記載の方法では、表面に設けられた樹脂層によって調湿性部材が効果的に保護される。しかしながら、調湿性部材への水蒸気の透過が樹脂層によって遮断されるため、調湿性部材の調湿機能が低下するという問題がある。
【０００８】
特許文献４記載のコーティング剤は、多孔質の連続被膜を形成し、その被膜は透湿性を有する。このため、調湿性部材の表面にコーティング剤が塗布されて被膜が形成されると、その形成被膜により調湿性部材の表面が保護されるとともに、形成被膜の有する透湿性により調湿性部材の調湿機能が効率よく発揮される。この形成被膜の透湿性はコーティング剤に含有されている無機多孔体によるものであるが、無機多孔体の細孔表面が多孔質被膜形成材料の樹脂成分で覆われてしまう場合がある。この場合には形成被膜の透湿性が低下し、調湿性部材の調湿機能を効率よく発揮させることができない。透湿性を高めるために無機多孔体の添加量を多くすることも考えられるが、そうすると形成被膜の耐久性が低下し、調湿性部材の表面を十分に保護することができない。
【０００９】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、基材の表面を保護するとともに基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制することができるコーティング剤および被膜形成品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のコーティング剤は、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有することを特徴とする。
【００１１】
このコーティング剤においては、架橋性有機樹脂は、側鎖に親水基を有する架橋性アクリル樹脂であることが好ましい。
【００１２】
また、このコーティング剤においては、架橋性有機樹脂の側鎖の親水基が、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基であることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、このコーティング剤においては、架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂であり、硬化剤がイソシアネート化合物であることが好ましい。
【００１４】
そして、このコーティング剤においては、親水性有機微粒子は、親水性アクリル樹脂微粒子であることが好ましい。
【００１５】
このコーティング剤においては、親水性有機微粒子は、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基を有する有機微粒子であることが好ましい。
【００１６】
また、コーティング剤においては、親水性有機微粒子の含有率が、架橋性有機樹脂および硬化剤の樹脂固形分と親水性有機微粒子との合計量に対して３重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
【００１７】
さらにまた、このコーティング剤においては、親水性有機微粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
そして、本発明の被膜形成品は、上記のいずれかのコーティング剤の硬化被膜が調湿性部材の表面に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のコーティング剤および被膜形成品によれば、基材の表面を保護するとともに基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のコーティング剤は、バインダー成分としての、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂（以下、単に、架橋性有機樹脂ともいう）と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有している。ここで、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂とは、重合性不飽和二重結合を有するモノマーなどの有機モノマーの重合体または共重合体であって、硬化剤との架橋反応に寄与する反応性基を有し、重合体または共重合体の側鎖に親水基を有している樹脂のことをいう。
【００２１】
このようなコーティング剤は、例えば内装材などの基材に塗布され、架橋性有機樹脂と硬化剤との反応により架橋構造が付与された親水性樹脂を形成し、親水性有機微粒子を含有する硬化被膜が基材の表面に形成される。この硬化被膜は透湿性を有しており、調湿機能を有する調湿性部材を基材として用いた場合には、調湿性部材の有する調湿機能の低下が抑制される。また、調湿機能を有しない非調湿性部材を基材として用いた場合には、適度な調湿性が発揮される。
【００２２】
コーティング剤の硬化被膜においてこのような効果が得られる理由は明確でないが、次のように推測される。架橋性有機樹脂と硬化剤との架橋反応の際、架橋性有機樹脂の側鎖に有する極性基である親水基の存在により、架橋性有機樹脂と親水性有機微粒子との間に何らかの相互作用が働き、湿度を通過しやすい膜構造が形成されたものと推測される。
コーティング剤の硬化被膜は、上記のとおり架橋構造が付与されているため、基材の保護層として良好な被膜硬度を有し耐久性が良好である。また耐薬品性や耐溶剤性などの物性も良好である。
【００２３】
まず、コーティング剤に使用されるバインダー成分としての、架橋性有機樹脂について説明する。
【００２４】
架橋性有機樹脂の主鎖を構成する樹脂の種類としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリルシリコン樹脂などを挙げることができる。なかでもアクリル樹脂は、形成される硬化被膜の硬度と耐薬品性が良好であるので好ましい。
【００２５】
架橋性有機樹脂の側鎖の親水基としては、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、アミノエチル基、ポリエーテル基、ポリグリセロール基、ウレア基、スルホ基、シラノール基、ホスホリルコリン基などを挙げることができる。なかでもアミド基やカルボキシル基を有する場合、形成される硬化被膜の透湿性が良好であるので好ましい。なお、架橋性有機樹脂の側鎖には、複数種の親水基を有していてもよい。
【００２６】
架橋性有機樹脂と硬化剤との架橋反応は、公知の架橋反応が採用され、架橋性有機樹脂の反応性基と、この反応性基と架橋反応し得る官能基を有する硬化剤とは公知のものから適宜選択される。架橋反応の具体例として、エポキシ基とアミノ基の反応、エポキシ基とカルボキシル基の反応、水酸基とカルボキシル基の反応、水酸基とシラノール基の縮合重合反応、水酸基とメラミン樹脂の反応、水酸基とイソシアネート基の反応などが例示される。なかでも水酸基とイソシアネート基の反応（ウレタン化反応）は、結合基自身が耐久性や耐薬品性に優れており、また、低温で反応が進むため基材に温度がかけにくい内装材などの用途に好適に用いられる。
【００２７】
ウレタン化反応する、架橋性有機樹脂と硬化剤について、好適なものとしては、架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂、硬化剤がイソシアネート化合物である。このような架橋性有機樹脂と硬化剤とを用いたコーティング剤は、温度がかけにくい内装材などの用途に好適に用いられる。また、形成される硬化被膜は、耐久性や耐薬品性に優れ、被膜硬度も良好である。
【００２８】
架橋性有機樹脂は、例えば、親水基を有するモノマーと架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーとから調製することができる。さらに必要に応じて、Ｔｇや相溶性などを調整する物性改良モノマーを加え、親水基を有するモノマーと架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーとを併せた３種のモノマーから調製することもできる。親水基を有するモノマーは、架橋性有機樹脂の側鎖に親水基を導入するためのモノマーであり、架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーは、架橋性有機樹脂に反応性基を導入するためのモノマーである。
【００２９】
架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂であり、その親水基がアミド基またはカルボキシル基である場合、その原料となる各モノマーの具体例は次のとおりである。
【００３０】
アミド基を有するモノマー（親水基を有するモノマー）としては、例えば、（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどを挙げることができる。
【００３１】
カルボキシル基を有するモノマー（親水基を有するモノマー）としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸ハーフエステルなどのジカルボン酸誘導体などを挙げることができる。
【００３２】
架橋反応に寄与する反応性基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ダイセル化学社製「プラクセルＦＭ１」（ε−カプロラクトン変性ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリエチレングリコールモノアクリレートまたはモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレートまたはモノメタクリレートなどを挙げることができる。
【００３３】
物性改良のモノマーとしては、アルキル基の炭素数が３以下の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー、アルキル基の炭素数が４以上の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマーを挙げることができる。アルキル基の炭素数が３以下の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマーの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。アルキル基の炭素数が４以上の（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマーの具体例としては、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレートなどを挙げるがことができる。
【００３４】
以上のモノマーを常法により重合し規定の分子量に設定することで、架橋性有機樹脂を調製することができる。分子量は、例えば数平均分子量で、５０００〜２０００００であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、硬化剤との相溶性が良好であり、形成される硬化被膜の物性も良好となる。
【００３５】
次にコーティング剤に使用される硬化剤について説明する。
【００３６】
硬化剤は、架橋性有機樹脂の反応性基と架橋反応し得る官能基を有していれば特に制限されるものではなく、上述したように、架橋性有機樹脂の反応性基に応じて適宜選択される。例えば、架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂の場合、硬化剤としてはイソシアネート化合物であることが好ましい。
【００３７】
このようなイソシアネート化合物は、溶剤型、無溶剤型、水分散型などいずれのものも利用することができる。構造としては、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネートなどを挙げることができる。
【００３８】
脂肪族イソシアネートの具体例としては、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの炭素数６〜１０の脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。また、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、アダクト体の変性体なども挙げることができる。
【００３９】
脂環族イソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′− ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、１，３−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）などの脂環族ジイソシアネートを挙げることができる。
【００４０】
芳香族イソシアネートの具体例としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、カルボジイミド変性のＭＤＩなどを挙げることができる。
【００４１】
これらは、単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。また、適当なブロック剤でブロックしたものを使用してもよいが、硬化被膜の黄変が起こりにくいヘキサメチレンジイソシアネート類を用いることが好ましい。
【００４２】
以上の硬化剤の添加量は、架橋性有機樹脂の反応性基に応じて適宜設定される。例えば、側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂に対するイソシアネート化合物の添加量は、イソシアネート化合物のイソシアネート基（ＮＣＯ）数とアクリルポリオール樹脂の水酸基（ＯＨ）数との比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．５〜２．０になるように設定されることが好ましい。かかる範囲内であれば、被膜硬度、密着性が良好な硬化被膜を得ることができる。
【００４３】
次にコーティング剤に使用される親水性有機微粒子について説明する。
【００４４】
親水性有機微粒子は、親水基を有する有機系材料から形成されている。有機系材料は、アクリルポリオール樹脂などの架橋性有機樹脂やイソシアネート化合物などの硬化剤との親和性がよいため、無機系の微粒子を用いたコーティング剤よりも耐久性に優れた硬化被膜を構成することができる。
【００４５】
有機系材料の具体例としては、ポリスチレン系、ポリウレタン系、アクリル系、シリコン系などの材料が挙げられる。なかでもアクリル系材料で形成された親水性アクリル樹脂微粒子を有するコーティング剤は、形成される硬化被膜の硬度や耐薬品性が良好であるので好ましい。
【００４６】
親水性有機微粒子の親水性は、その構成する有機系材料の有する親水基によって実現され、親水性有機微粒子を含有するコーティング剤の硬化被膜に調湿機能が付与される。このような硬化被膜の調湿機能は、親水基を介して水分が吸放湿されていると推測される。
【００４７】
親水性有機微粒子は、アクリルアミドなどの親水性モノマーを用いて乳化重合、分散重合、懸濁重合などの公知の技術によって調製することができる。アクリルニトリルなどの樹脂を主体に変性して親水基を付与する方法でもよい。
【００４８】
親水性有機微粒子の親水基としては、上記した架橋性有機樹脂の側鎖の親水基と同様な官能基が挙げられる。アミド基やカルボキシル基を有する有機微粒子を用いると、形成される硬化被膜の調湿性や透湿性が良好であるので好ましい。なお、親水性有機微粒子は、複数種の親水基を有していてもよい。
【００４９】
親水性有機微粒子のコーティング剤における含有率は、架橋性有機樹脂および硬化剤の樹脂固形分と親水性有機微粒子との合計量に対して、例えば３重量％以上５０重量％以下とすることができる。従来の無機系微粒子に比べて少ない添加量で安定的に調湿性機能を発揮することができる。透湿性と、耐薬品性や被膜硬度とのバランスを考慮すると、親水性有機微粒子の含有率は、５重量％以上４０重量％以下、特に１０重量％以上３５重量％以下であることが望ましい。
【００５０】
親水性微粒子の平均粒子径は、例えば０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。かかる範囲内であれば、親水性有機微粒子同士が凝集しにくくなり、コーティング剤において均一に分散させることができる。また、コーティング剤の硬化被膜から親水性有機微粒子が脱落しにくくなる。このような観点から、より好ましくは１μｍ以上４０μｍ以下、特に５μｍ以上３０μｍ以下であることが望ましい。
【００５１】
本発明のコーティング剤においては、必要に応じて、希釈溶媒を用いることができる。具体例としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの一塩基酸エステル系溶媒、イオン交換水などの水系溶媒などが挙げられる。
【００５２】
その他必要に応じて、ワックス、抗菌剤、防黴剤、艶消し剤、消泡剤、沈降防止剤、レベリング剤、分散剤、熱安定剤、紫外線吸収剤などの各種の添加剤を用いることができる。
【００５３】
以上のようなコーティング剤は基材の表面に塗布され、架橋性有機樹脂と硬化剤との反応により硬化し、親水性有機微粒子を含有する硬化被膜が基材の表面に形成される。
【００５４】
コーティング剤が塗布される基材としては、例えば、無機多孔体などを有する調湿機能を備えた調湿性部材などの内装材が挙げられる。もちろん、調湿機能を有しない非調湿性部材としての木質建材などであってもよい。
【００５５】
基材の表面に形成される硬化被膜は、基材の表面保護や硬度強化に有効である。この硬化被膜は透湿性および調湿性を有しており、基材として調湿性部材を用いた場合には、調湿性部材の有する調湿機能の低下が抑制される。また、基材として非調湿性部材を用いた場合には、適度な調湿性が発揮される。
【００５６】
硬化被膜の厚さは、基材の表面保護、硬化被膜の透湿性を考慮すると、１〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μｍ程度になるように塗布することが望ましい。塗布回数は、特に制限はなく、一回または二回以上でもよい。
【００５７】
塗布方式としては、従来公知のフローコーター、ロールコーター、吹き付け法、エアレススプレー法、エアスプレー法、刷毛塗り、コテ塗り、浸漬法、引き上げ法、ノズル法、巻き取り法、流し法、盛り付け、パッチング法などが挙げられる。自動化して塗布してもよく、手動にて塗布してもよい。
【００５８】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【実施例】
【００５９】
＜実施例１＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）１０重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）５５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）８重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６０】
＜実施例２＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）１０重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）７０重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、アダクト型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１６０Ｎ、固形分７５％、ＮＣＯ含有率１２．６％、三井化学株式会社製、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．１）１３．５重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６１】
＜実施例３＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）５重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）５５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）８重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６２】
＜実施例４＞
実施例１において親水性アクリル樹脂微粒子の添加量を１４重量部とした以外は、実施例１と同様にしてコーティング剤を得た。
【００６３】
＜実施例５＞
実施例１において平均粒子径５μｍの親水性アクリル樹脂微粒子の代わりに平均粒子径５０μｍの親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０Ｐ、日本エクスラン株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にしてコーティング剤を得た。
【００６４】
＜比較例１＞
側鎖にアミド基およびカルボキシル基を有するアクリルポリオール樹脂（商品名：ＤＨ−２３、ハリマ化成株式会社製、固形分３２％、水酸基価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ）６０重量部に酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）２５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）８重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６５】
＜比較例２＞
実施例１において親水性アクリル樹脂微粒子の代わりにシリカ（商品名：サイロホービック７０２、富士シリシア株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にしてコーティング剤を得た。
【００６６】
＜比較例３＞
ポリビニルアルコール（商品名：ＶＣ−１０、酢ビ・ポバール株式会社）２０重量部を、２５℃のイオン交換水７０重量部に加え、８５度まで加熱しながら１時間攪拌し溶解液を得た。この溶解液１００重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）５．３重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６７】
＜比較例４＞
側鎖に親水基を有しないアクリルポリオール樹脂（商品名：Ａ−８１４、ＤＩＣ株式会社製、固形分５０％、水酸基価１８ｍｇＫＯＨ／ｇ）５０重量部に、カルボキシル基を有する親水性アクリル樹脂微粒子（商品名：ＨＵ７２０ＳＦ、平均粒子径：５μｍ、日本エクスラン株式会社製）１０重量部、酢酸エチル（協和発酵ケミカル株式会社製）７５重量部を加え、ディスパーを用いてよく撹拌した。次いで、イソシアヌレート型のヘキサメチレンジイソシアネート（商品名：Ｄ−１７０Ｎ、固形分１００％、ＮＣＯ含有率２１％、三井化学株式会社製）３．５重量部を加え、さらによく攪拌することでコーティング剤を得た。
【００６８】
＜鉛筆硬度の測定＞
溶剤洗浄をしたアルマイト基材もしくは溶剤洗浄、コロナ処理を施したガラス基材に、アプリケーターを用いて上記コーティング剤を塗布した後、８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥・硬化させ、被膜を形成した。膜厚計を用いて被膜の厚さを測定したところ、１０μｍであった。
ＪＩＳ Ｋ−５６００ に準じ、被膜の鉛筆硬度を測定した。
【００６９】
＜透湿度の測定＞
透湿性基材（透湿度：２０００ ｇ／ｍ2・２４ｈ）にアプリケーターを用いて上記コーティング剤を塗布した後、８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥・硬化させ、被膜を形成した。
ＪＩＳ Ｚ ０２０８「防湿包装材料の透過湿度試験方法」Ｂ条件（２５℃・９０％ＲＨ）に準じ、評価を行った。基準は下記の通りである。
５００ｇ／ｍ2・２４ｈ以上 ：○
１００ｇ／ｍ2・２４以上５００ｇ／ｍ2・２４未満 ：△
１００ｇ／ｍ2・２４未満 ：×
【００７０】
＜耐薬品性の評価＞
易接着ポリエステルフィルム（商品名：ルミラーＵ１２、東レ株式会社）にアプリケーターを用いてコーティング材を塗布した後、８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥・硬化させ、被膜を形成した。
炭酸ナトリウム、酢酸、アルコール、家庭用薬品等（マジックリン、サンポールなど）を被膜に滴下した際の被膜外観を評価した。基準は下記の通りである。
外観異常なし ：○
外観異常あり（シミ）：△
外観異常あり（白化）：×
外観異常あり（剥離）：××
以上の結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
実施例１−５では、コーティング剤の硬化被膜の硬度は良好であり、かつ透湿性基材の透湿度の低下が抑制されていた。したがって、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と硬化剤と親水性有機微粒子とを含有するコーティング剤を用いることで、基材の表面を保護することができ、かつ基材が調湿機能を有する場合にはその調湿機能の低下を抑制できることが確認された。また、コーティング剤の硬化被膜の耐薬品性が良好であることも確認できた。
【００７３】
他方、比較例１−４では、コーティング剤の硬化被膜の硬度が低くなっているか、透湿性基材の透湿度の低下が抑制されていなかった。したがって、側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂を含有しないコーティング剤または親水性有機微粒子を含有しないコーティング剤を用いた場合には、基材の表面の保護と、基材が有する調湿機能の低下の抑制とを両立することができないことが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有することを特徴とするコーティング剤。
【請求項２】
前記架橋性有機樹脂は、側鎖に親水基を有する架橋性アクリル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング剤。
【請求項３】
前記架橋性有機樹脂の側鎖の親水基が、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基であることを特徴とする請求項１または２に記載のコーティング剤。
【請求項４】
前記架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂であり、前記硬化剤がイソシアネート化合物であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項５】
前記親水性有機微粒子は、親水性アクリル樹脂微粒子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項６】
前記親水性有機微粒子は、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基を有する有機微粒子であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項７】
前記親水性有機微粒子の含有率が、前記架橋性有機樹脂および前記硬化剤の樹脂固形分と前記親水性有機微粒子との合計量に対して３重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項８】
前記親水性有機微粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかのコーティング剤の硬化被膜が基材の表面に形成されていることを特徴とする被膜形成品。
【請求項１】
側鎖に親水基を有する架橋性有機樹脂と、硬化剤と、親水性有機微粒子とを含有することを特徴とするコーティング剤。
【請求項２】
前記架橋性有機樹脂は、側鎖に親水基を有する架橋性アクリル樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング剤。
【請求項３】
前記架橋性有機樹脂の側鎖の親水基が、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基であることを特徴とする請求項１または２に記載のコーティング剤。
【請求項４】
前記架橋性有機樹脂が側鎖に親水基を有するアクリルポリオール樹脂であり、前記硬化剤がイソシアネート化合物であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項５】
前記親水性有機微粒子は、親水性アクリル樹脂微粒子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項６】
前記親水性有機微粒子は、アミド基およびカルボキシル基のうち少なくとも一方の官能基を有する有機微粒子であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項７】
前記親水性有機微粒子の含有率が、前記架橋性有機樹脂および前記硬化剤の樹脂固形分と前記親水性有機微粒子との合計量に対して３重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項８】
前記親水性有機微粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のコーティング剤。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかのコーティング剤の硬化被膜が基材の表面に形成されていることを特徴とする被膜形成品。
【公開番号】特開２０１２−９２１６１（Ｐ２０１２−９２１６１Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３８３３９（Ｐ２０１０−２３８３３９）
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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