JP2002371223A - Aqueous inorganic coating material composition - Google Patents

Aqueous inorganic coating material composition

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JP2002371223A
JP2002371223A JP2001182905A JP2001182905A JP2002371223A JP 2002371223 A JP2002371223 A JP 2002371223A JP 2001182905 A JP2001182905 A JP 2001182905A JP 2001182905 A JP2001182905 A JP 2001182905A JP 2002371223 A JP2002371223 A JP 2002371223A
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JP
Japan
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aqueous
coating film
silicone resin
acrylic
colloidal silica
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Application number
JP2001182905A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Miyata
豊 宮田
Kazuyoshi Nomura
和義 野村
Katsura Imaizumi
桂 今泉
Michiko Sone
岐子 曽根
Hiroyuki Kato
裕之 加藤
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Asia Industry Co Ltd
Original Assignee
Asia Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous inorganic coating material composition which enables the formation of a flat coating film having excellent flame retardance, weatherability, and crack resistance. SOLUTION: In an aqueous inorganic coating material composition, at least one inorganic flatting agent to be selected from the group consisting of an aqueous colloidal silica and a potassium titanate whisker is incorporated into an acrylic silicone resin emulsion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水性無機塗料組成
物に関する。本発明によれば、難燃性に優れたつや消し
塗膜を提供することができる。
[0001] The present invention relates to an aqueous inorganic coating composition. According to the present invention, it is possible to provide a matte coating film having excellent flame retardancy.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
つや消し塗膜に用いられる塗料としては、アクリル系樹
脂、ウレタン系樹脂、アクリル−ウレタン系樹脂に、シ
リカやオレフィン系の水性ディスパージョン等といった
つや消し剤を配合したものが知られている。また、作業
環境及び安全性の点から水を媒体とした水性塗料が、近
年広く使用されてきている。しかし、かかるアクリル系
樹脂からなる水性塗料組成物について更に検討してみる
と、つや消し塗膜とした際、塗膜の難燃性、耐クラック
性、耐候性等に問題があることが分かってきた。
2. Description of the Related Art
As a paint used for the matte coating film, there is known one in which a matting agent such as an aqueous dispersion of silica or olefin is mixed with an acrylic resin, a urethane resin, or an acryl-urethane resin. In addition, water-based paints using water as a medium have been widely used in recent years from the viewpoint of working environment and safety. However, when the aqueous coating composition comprising such an acrylic resin is further examined, it has been found that there is a problem in the flame retardancy, crack resistance, weather resistance, and the like of the coating film when a matte coating film is formed. .

【0003】本発明は、かかる問題に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは、難燃性に優れたつ
や消し塗膜の形成を可能とする水性無機塗料組成物を提
供することにある。
[0003] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an aqueous inorganic coating composition capable of forming a matte coating film having excellent flame retardancy. is there.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、アクリルシリ
コーン樹脂エマルジョンからなる水性塗料に、水性コロ
イダルシリカ及びチタン酸カリウムウィスカーからなる
群から選択される少なくとも1種の無機系つや消し剤を
配合することで、難燃性に優れたつや消し塗膜を形成で
きるということを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that a water-based paint made of an acrylic silicone resin emulsion is added to a water-based colloidal silica and a potassium titanate whisker. It has been found that the incorporation of at least one inorganic matting agent selected from the group can form a matte coating film having excellent flame retardancy, and completed the present invention.

【0005】すなわち、本発明は、アクリルシリコーン
樹脂エマルジョンと、水性コロイダルシリカ及びチタン
酸カリウムウィスカーからなる群から選択される少なく
とも1種の化合物とを含む水性無機塗料組成物に関す
る。
That is, the present invention relates to an aqueous inorganic coating composition containing an acrylic silicone resin emulsion and at least one compound selected from the group consisting of aqueous colloidal silica and potassium titanate whiskers.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の水性無機塗料組成物に
は、上述のように、アクリルシリコーン樹脂エマルジョ
ンに、水性コロイダルシリカを配合したもの、チタン酸
カリウムウィスカーを配合したもの、及び水性コロイダ
ルシリカとチタン酸カリウムウィスカーとを配合したも
のが含まれる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, the aqueous inorganic coating composition of the present invention comprises an acrylic silicone resin emulsion blended with aqueous colloidal silica, a potassium titanate whisker blended, and an aqueous colloidal silica blend. And potassium titanate whiskers.

【0007】本発明でいう「アクリルシリコーン樹脂エ
マルジョン」とは、30〜70重量%、好ましくは40
〜60重量%のアクリル樹脂と、70〜30重量%、好
ましくは60〜40重量%のシリコーン樹脂とがハイブ
リッド化した、実質的に有機溶剤を含有しないエマルジ
ョン樹脂を指す。また、「ハイブリッド化」とは、アク
リル樹脂とシリコーン樹脂とがミクロにおいて相互に交
じり合い(共存し)、網目構造、すなわち相互貫入網目
構造(IPN)を形成している状態を意味する。ここ
で、アクリルシリコーン樹脂中のシリコーン樹脂の量が
30重量%より少ないと耐候性や耐汚染性が低下し、一
方、70重量%より多いと耐ひび割れ性が悪化する。
The term "acrylic silicone resin emulsion" as used herein means 30 to 70% by weight, preferably 40% by weight.
Refers to a substantially organic solvent-free emulsion resin in which 〜60% by weight of an acrylic resin is hybridized with 70 to 30% by weight, preferably 60 to 40% by weight of a silicone resin. The term “hybridization” refers to a state in which an acrylic resin and a silicone resin are mutually intermingled (coexist) in a micro structure to form a network structure, that is, an interpenetrating network structure (IPN). Here, if the amount of the silicone resin in the acrylic silicone resin is less than 30% by weight, weather resistance and stain resistance are reduced, while if it is more than 70% by weight, crack resistance is deteriorated.

【0008】なお、本発明のアクリルシリコーン樹脂の
製法としては、特開平10−183064号公報等にお
いて記載されている方法に従えばよく、例えば、まず、
オルガノアルコキシシラン等の加水分解性シラン化合物
を加水分解縮合反応させてシリコーン樹脂とし、得られ
たシリコーン樹脂をアクリル系モノマーに溶解させ、次
いで、シリコーン樹脂含有アクリル系モノマー溶液を含
む混合液の重合を行うことで、アクリルシリコーン樹脂
を得ることができる。
The method for producing the acrylic silicone resin of the present invention may be in accordance with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-183064.
A hydrolyzable silane compound such as an organoalkoxysilane is hydrolyzed and condensed to form a silicone resin, the obtained silicone resin is dissolved in an acrylic monomer, and then the polymerization of a mixed solution containing a silicone resin-containing acrylic monomer solution is performed. By doing so, an acrylic silicone resin can be obtained.

【0009】本発明のシリコーン樹脂としては、非水溶
性のシラノール基を有するシリコーン化合物であること
が好ましく、具体的には、加水分解性シラン化合物を以
下に示す製造条件で加水分解することにより得ることが
できる。
[0009] The silicone resin of the present invention is preferably a silicone compound having a water-insoluble silanol group. Specifically, the silicone resin is obtained by hydrolyzing a hydrolyzable silane compound under the following production conditions. be able to.

【0010】シラノール基を有するシリコーン樹脂の製
造方法としては、加水分解性シラン化合物を有機溶媒中
で加水分解し、更に脱水縮合反応を行わせるという方法
が挙げられる。この時、有機溶媒としては、加水分解性
シラン化合物及び得られたシリコーン樹脂を溶解するこ
とができるものを選択する必要があり、一般的には、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢
酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル等のエステル系
溶剤、及びメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール等の
アルコール類から選択される。なお、有機溶媒は2種類
以上混合して使用することができる。シリコーン樹脂
は、有機溶媒及び副生するアルコールを加熱減圧下で留
去し、無溶媒の粘稠な液体又は固体として得られる。
As a method for producing a silicone resin having a silanol group, there is a method in which a hydrolyzable silane compound is hydrolyzed in an organic solvent, followed by a dehydration condensation reaction. At this time, it is necessary to select an organic solvent that can dissolve the hydrolyzable silane compound and the obtained silicone resin. Generally, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and methyl ethyl ketone And ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, isobutyl acetate and butyl acetate, and alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, isobutanol and t-butanol. In addition, two or more kinds of organic solvents can be used as a mixture. The silicone resin is obtained as a solvent-free viscous liquid or solid by distilling off an organic solvent and a by-produced alcohol under reduced pressure by heating.

【0011】加水分解を実施するに際しては、加水分解
触媒を使用してもよい。加水分解触媒としては、通常の
酸性の塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレイン酸、メチルス
ルホン酸等が用いられる。加水分解後において加水分解
触媒を容易に除去することができるという点より、加水
分解触媒として塩酸を用いることが好ましい。また、加
水分解触媒の量としては、加水分解性シラン化合物中の
加水分解性基1モルに対して0.001〜1モル%の範
囲内であることが好ましい。加水分解触媒の量が0.0
01モル未満では加水分解速度が充分でない場合があ
り、また1モル以上では次工程に移行する際、反応性、
塗膜物性に悪影響を与える場合がある。
In carrying out the hydrolysis, a hydrolysis catalyst may be used. As the hydrolysis catalyst, ordinary acidic hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, maleic acid, methylsulfonic acid and the like are used. From the viewpoint that the hydrolysis catalyst can be easily removed after the hydrolysis, it is preferable to use hydrochloric acid as the hydrolysis catalyst. The amount of the hydrolysis catalyst is preferably in the range of 0.001 to 1 mol% based on 1 mol of the hydrolyzable group in the hydrolyzable silane compound. When the amount of the hydrolysis catalyst is 0.0
If it is less than 01 mol, the hydrolysis rate may not be sufficient, and if it is 1 mol or more, the reactivity,
The properties of the coating film may be adversely affected.

【0012】続いて、シリコーン樹脂の製造に用いられ
る加水分解性シラン化合物としては、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジ
メトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、5−
ヘキセニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルト
リエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジ
メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピル
メチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、4−ビニルフェニルト
リメトキシシラン、3−(4−ビニルフェニル)プロピ
ルトリメトキシシラン、4−ビニルフェニルメチルトリ
メトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピ
ルメチルジエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)
アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメ
トキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキ
シシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポ
キシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリイ
ソプロペノキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシ
ラン、ジメチルジブトキシシラン、ジメチルジイソプロ
ペノキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチ
ルエトキシシラン、トリメチルイソプロペノキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシ
ラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、シクロヘキシ
ルトリメトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラ
ン、ヘキシルメチルジメトキシシラン、フェニルメチル
ジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、及び
これらの部分加水分解物などが挙げられるが、これに限
定されるものではない。
Subsequently, examples of the hydrolyzable silane compound used for producing the silicone resin include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane,
Hexenyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3- (meta ) Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 4-vinylphenyltri Methoxysilane, 3- (4-vinylphenyl) propyltrimethoxysilane, 4-vinylphenylmethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyl Silane, 3-aminopropyl methyl diethoxy silane, 3- (2-aminoethyl)
Aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane , Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriisopropenoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldiisopropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, dimethyl Diisopropenoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylisopropenoxysilane, ethyltrimethoxy Silane, butyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, propylmethyldimethoxysilane, hexylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and parts thereof Examples include, but are not limited to, hydrolysates.

【0013】副生物の除去及び操作性が容易であるとい
う点から、メトキシシラン又はエトキシシランを使用す
るのがより好ましい。これらの加水分解性シラン化合物
は単独で用いてもよく、また2種以上を混合して使用し
てもよい。
It is more preferable to use methoxy silane or ethoxy silane from the viewpoint that removal of by-products and operability are easy. These hydrolyzable silane compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0014】次に、アクリル系モノマーについて説明す
る。アクリル系モノマーとしては、ラジカル重合が可能
なものであれば特に制限はなく、例えば、アクリル酸又
はメタクリル酸のメチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、イソブチル、オクチル、2−エチルヘキ
シル、ラウリル、ステアリル又はシクロヘキシルエステ
ルなどの炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)
アクリル酸アルキルエステル;アクリル酸、メタクリル
酸、無水マレイン酸などのカルボキシル基又はその無水
物含有ビニルモノマー;2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レートなどのヒドロキシル基含有ビニルモノマー;(メ
タ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリル
アミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、
N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセ
トン(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有ビニル
モノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの
アミノ基含有ビニルモノマー;メトキシエチル(メタ)
アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレートな
どのアルコキシ基含有ビニルモノマー;グリシジル(メ
タ)アクリレート、グリシジルアリルエーテルなどのグ
リシジル基含有ビニルモノマー等の従来公知のものを用
いることができる。なお、これらのモノマーは単独で使
用しても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Next, the acrylic monomer will be described. The acrylic monomer is not particularly limited as long as it is capable of radical polymerization.Examples include acrylic acid or methacrylic acid methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, octyl, 2-ethylhexyl, lauryl, stearyl, or stearyl. Having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms such as cyclohexyl ester (meth)
Acrylic acid alkyl ester; carboxyl group or its anhydride-containing vinyl monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride; 2-hydroxyethyl (meth)
Hydroxyl group-containing vinyl monomers such as acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide,
Amide group-containing vinyl monomers such as N-butoxymethyl (meth) acrylamide and diacetone (meth) acrylamide; amino group-containing vinyl monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; methoxyethyl (meth)
Conventionally known monomers such as vinyl monomers containing an alkoxy group such as acrylate and butoxyethyl (meth) acrylate; and vinyl monomers containing a glycidyl group such as glycidyl (meth) acrylate and glycidyl allyl ether can be used. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

【0015】なお、本発明においては、上記モノマーに
加え、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエ
ステル系モノマー;スチレン、ビニルトルエン、α−メ
チルスチレンなどの芳香族ビニルモノマー;(メタ)ア
クリロニトリルなどのシアン化ビニルモノマー;塩化ビ
ニル、臭化ビニルなどのハロゲン化ビニルモノマー;ジ
ビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパ
ントリ(メタ)アクリレートなどの1分子中にラジカル
重合性不飽和基を2個以上含有するビニルモノマー;エ
チレンオキサイド基の数が1〜100個の(ポリ)オキ
シエチレンモノ(メタ)アクリレートなどの(ポリ)オ
キシエチレン鎖含有ビニルモノマー;片末端に(メタ)
アクリロキシプロピル基を含有するジメチルポリシロキ
サン、片末端にスチリル基或いはα−メチルスチリル基
を含有するジメチルポリシロキサンなどの片末端にラジ
カル重合性官能基を有し、シロキサン単位が1〜200
個のジオルガノポリシロキサン;ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメト
キシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、5−ヘキ
セニルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキ
シプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)ア
クリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、4−ビニ
ルフェニルトリメトキシシラン、3−(4−ビニルフェ
ニル)プロピルトリメトキシシラン、4−ビニルフェニ
ルメチルトリメトキシシランなどのラジカル重合性官能
基を含有するシラン化合物等の化合物をコモノマーとし
て、全モノマーに対して0.1〜40重量%含んでいて
もよい。
In the present invention, in addition to the above monomers, vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; aromatic vinyl monomers such as styrene, vinyl toluene and α-methylstyrene; and (meth) acrylonitrile and the like. Vinyl cyanide monomers; vinyl halide monomers such as vinyl chloride and vinyl bromide; divinylbenzene, allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate Vinyl monomer containing two or more radically polymerizable unsaturated groups in one molecule; (poly) oxyethylene chain such as (poly) oxyethylene mono (meth) acrylate having 1 to 100 ethylene oxide groups Including Vinyl monomers; at one end (meth)
A dimethylpolysiloxane containing an acryloxypropyl group, a dimethylpolysiloxane containing a styryl group or an α-methylstyryl group at one end, a radically polymerizable functional group at one end, and a siloxane unit of 1 to 200
Diorganopolysiloxanes; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, 5-hexenyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- ( (Meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 4-vinylphenyltrimethoxysilane, 3- (4-vinylphenyl) A compound such as a silane compound having a radical polymerizable functional group such as propyltrimethoxysilane or 4-vinylphenylmethyltrimethoxysilane may be contained as a comonomer in an amount of 0.1 to 40% by weight based on all monomers.

【0016】上記したモノマー中、炭素数1〜18のア
ルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル
を全モノマーに対して1〜100重量%で使用すること
が好ましい。1重量%未満の含有量では充分な耐薬品性
などが得られないことがある。更に好ましくは、炭素数
1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アル
キルエステルを、全モノマーに対して30〜99重量%
の範囲とすることが好ましい。
In the above-mentioned monomers, it is preferable to use an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in an amount of 1 to 100% by weight based on all monomers. If the content is less than 1% by weight, sufficient chemical resistance may not be obtained. More preferably, an alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is used in an amount of 30 to 99% by weight based on all monomers.
It is preferable to be within the range.

【0017】上述の通り、シリコーン樹脂をアクリル系
モノマーに溶解させた溶液の重合反応により、本発明の
アクリルシリコーン樹脂エマルジョンは製造されるが、
具体的には、上記非水溶性のシラノール基含有シリコー
ン樹脂とアクリル系モノマーとを主成分として含有し、
実質的に有機溶剤を含まない溶液を乳化重合することに
よって製造することができる。
As described above, the acrylic silicone resin emulsion of the present invention is produced by a polymerization reaction of a solution in which a silicone resin is dissolved in an acrylic monomer.
Specifically, it contains the water-insoluble silanol group-containing silicone resin and an acrylic monomer as main components,
It can be produced by emulsion polymerization of a solution containing substantially no organic solvent.

【0018】ここで、上記乳化重合には、ラジカル重合
開始剤が使用される。ラジカル重合開始剤としては、水
溶性の過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素水、t−ブチルハイドロパーオキサイド等が用いられ
る。また、油溶性の開始剤であるベンゾイルパーオキサ
イドやアゾイソブチロニトリル等、更に、酸性亜硫酸ナ
トリウムやアスコルビン酸等の還元剤を併用したレドッ
クス系等を用いることもできる。この重合開始剤の使用
量は、アクリル系モノマーに対して、0.1〜10重量
%使用すればよく、好ましくは0.5〜5重量%使用す
るのがよい。
Here, a radical polymerization initiator is used in the emulsion polymerization. As the radical polymerization initiator, water-soluble potassium persulfate, ammonium persulfate, aqueous hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide and the like are used. In addition, redox-based initiators such as benzoyl peroxide and azoisobutyronitrile, which are oil-soluble initiators, and a reducing agent such as sodium acid sulfite and ascorbic acid may be used. The polymerization initiator may be used in an amount of 0.1 to 10% by weight, and preferably 0.5 to 5% by weight, based on the acrylic monomer.

【0019】また、エマルジョンの安定性を向上させる
ために、系内をpH3〜9に調整することが好ましい。
pH領域がpH3未満、或いはpH9を超える場合、乳
化重合に使用する界面活性剤が不安定になったり、また
シラノール基が縮合しやすくなることがある。更に好ま
しくはpH4〜8に制御するのがよい。
Further, in order to improve the stability of the emulsion, it is preferable to adjust the inside of the system to pH 3 to 9.
When the pH range is lower than pH 3 or higher than pH 9, the surfactant used for emulsion polymerization may become unstable or silanol groups may be easily condensed. It is more preferable to control the pH to 4 to 8.

【0020】次に、本発明において、つや消し剤として
用いられる水性コロイダルシリカについて説明する。こ
こでいう水性コロイダルシリカとは、負に帯電した無定
型シリカ粒子をコロイド状に水分散した形で供給される
シリカゾルで、平均粒径が1〜100nmの球状のもの
である。具体的には、アデライト(登録商標)シリーズ
(旭電化工業製)、カタロイド(登録商標)シリーズ
(触媒化成工業製)、スノーテックス(登録商標)シリ
ーズ(日産化学工業製)等が挙げられ、それらのいずれ
も使用できる。ただし、コロイダルシリカ分散液のpH
が3未満の場合は、水性エマルジョンと混合した際、樹
脂分を吸着して凝集物を生成しやすくなり、pHが10
を越える場合は、水性エマルジョンと混合した後のエマ
ルジョンの安定性が低下しやすいので、コロイダルシリ
カ分散液のpHは3〜10が好ましく、更には7〜10
であるものがより好ましい。本発明においては、これら
水性コロイダルシリカを単独で又は二種以上を組み合わ
せて用いることができる。
Next, the aqueous colloidal silica used as a matting agent in the present invention will be described. The aqueous colloidal silica referred to here is a silica sol supplied in a form in which negatively charged amorphous silica particles are colloidally dispersed in water, and has a spherical average particle diameter of 1 to 100 nm. Specifically, Adelite (registered trademark) series (manufactured by Asahi Denka Kogyo), Cataroid (registered trademark) series (manufactured by Kasei Kasei Kogyo), Snowtex (registered trademark) series (manufactured by Nissan Chemical Industries), etc. Can be used. However, the pH of the colloidal silica dispersion is
Is less than 3, when mixed with an aqueous emulsion, the resin component is adsorbed and aggregates are easily formed, and the pH is 10
If the pH exceeds 3, the stability of the emulsion after mixing with the aqueous emulsion is liable to decrease, so the pH of the colloidal silica dispersion is preferably 3 to 10, more preferably 7 to 10.
Is more preferable. In the present invention, these aqueous colloidal silicas can be used alone or in combination of two or more.

【0021】ここで、本発明においては、水性コロイダ
ルシリカにカルボン酸金属塩を添加することが好まし
い。これは、水性コロイダルシリカにカルボン酸金属塩
を添加すると、水性コロイダルシリカが架橋するため、
得られる塗膜の強度を向上させることが可能となるから
である。なお、かかるカルボン酸金属塩におけるカルボ
ン酸とは、シュウ酸、酢酸、リンゴ酸、酒石酸、ヒドロ
キシ酢酸、アクリル酸、メタクリル酸、乳酸、オクチル
酸、ギ酸、安息香酸、グルコン酸、グルタミン酸、サリ
チル酸等が挙げられ、金属としては、ナトリウム、カリ
ウム、リチウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、
マンガン、銅、カドミウム、鉛、ビスマス、バリウム、
アンチモン、ジルコニウム等が挙げられる。本発明で好
ましいカルボン酸金属塩は、モノカルボン酸アルカリ金
属塩であり、特に好ましいものは、酢酸ナトリウム、酢
酸カリウムである。
Here, in the present invention, it is preferable to add a metal carboxylate to the aqueous colloidal silica. This is because, when the metal carboxylate is added to the aqueous colloidal silica, the aqueous colloidal silica is crosslinked.
This is because the strength of the obtained coating film can be improved. The carboxylic acid in the carboxylic acid metal salt includes oxalic acid, acetic acid, malic acid, tartaric acid, hydroxyacetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, lactic acid, octylic acid, formic acid, benzoic acid, gluconic acid, glutamic acid, salicylic acid, and the like. Examples of the metal include sodium, potassium, lithium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, iron, cobalt, nickel, zinc,
Manganese, copper, cadmium, lead, bismuth, barium,
Examples include antimony and zirconium. The preferred metal carboxylate in the present invention is an alkali metal monocarboxylate, and particularly preferred are sodium acetate and potassium acetate.

【0022】カルボン酸金属塩の添加量は、水性コロイ
ダルシリカのシリカ分(固形分)に対して、通常、0.
5〜20質量%であり、好ましくは1〜10質量%であ
る。カルボン酸金属塩の添加量が少なすぎる場合は、コ
ロイダルシリカの架橋が不十分となるため塗膜強度が低
下しやすく、また、多すぎる場合も、カルボン酸金属塩
が樹脂分の(加水)分解反応を促進するため塗膜強度が
低下しやすくなる。
The amount of the metal carboxylate added is usually 0.1 to the silica content (solid content) of the aqueous colloidal silica.
It is 5 to 20% by mass, preferably 1 to 10% by mass. When the addition amount of the metal carboxylate is too small, the cross-linking of the colloidal silica is insufficient, so that the coating strength tends to decrease. Since the reaction is promoted, the strength of the coating film tends to decrease.

【0023】続いて、本発明で使用されるもう一方のつ
や消し剤であるチタン酸カリウムについて説明する。チ
タン酸カリウムは、一般式:K2O・nTiO2(nは整
数)で表される結晶質の合成無機化合物(多結晶体)で
ある。その化学組成については、塗膜の目的及び用途等
に応じて適宜選択することができるが、例えば、層状構
造を有する二チタン酸カリウム〔K2Ti25〕及び四
チタン酸カリウム〔K2Ti49〕や、トンネル構造を
有する六チタン酸カリウム〔K2Ti613〕及び八チタ
ン酸カリウム〔K2Ti817〕を用いることができる。
これらの中でも、六チタン酸カリウム及び八チタン酸カ
リウムは、熱的安定性が高く、高温域においても良好な
塗膜補強効果を発揮し得るため好適である。これらのチ
タン酸カリウムは単独で用いても、二種以上を組み合わ
せて用いてもよい。
Next, another matting agent used in the present invention, potassium titanate, will be described. Potassium titanate is a crystalline synthetic inorganic compound (polycrystal) represented by the general formula: K 2 O · nTiO 2 (n is an integer). The chemical composition can be appropriately selected according to the purpose and use of the coating film. For example, potassium dititanate [K 2 Ti 2 O 5 ] and potassium tetratitanate [K 2 Ti 4 O 9 ], potassium hexatitanate [K 2 Ti 6 O 13 ] and potassium octa titanate [K 2 Ti 8 O 17 ] having a tunnel structure can be used.
Among these, potassium hexatitanate and potassium octa titanate are preferable because they have high thermal stability and can exert a good coating film reinforcing effect even in a high temperature range. These potassium titanates may be used alone or in combination of two or more.

【0024】なお、チタン酸カリウムとしては、薄片状
のもの、繊維状のもの、ウィスカー状のもの等が存在す
るが、本発明においては、ウィスカー状のもの(チタン
酸カリウムウィスカー)を用いることが好ましい。かか
るチタン酸カリウムウィスカーは、針状の結晶繊維であ
って比表面積が大きく、断熱性、耐熱性、耐化学性等に
優れているため、塗膜の耐久性、耐熱性及び塗膜物性を
向上させることが可能となる。また同時に、チタン酸カ
リウムウィスカーは、塗膜表面に配向するため良好なつ
や消し効果を得ることができる。
The potassium titanate may be in the form of a flake, a fiber, or a whisker. In the present invention, the whisker-like (potassium titanate whisker) may be used. preferable. Such a potassium titanate whisker is a needle-like crystal fiber, has a large specific surface area, and is excellent in heat insulation, heat resistance, chemical resistance, etc., and thus improves the durability, heat resistance and physical properties of the coating film. It is possible to do. At the same time, potassium titanate whiskers can obtain a good matting effect because they are oriented on the coating film surface.

【0025】また、チタン酸カリウムウィスカーとして
は、繊維長が1〜50μm、より好ましくは10〜20
μmで、繊維径が0.1〜1.0μm、より好ましくは
0.3〜0.6μmのものを用いることが好ましい。特
に、繊維長及び繊維径が上記範囲内にあって、且つアス
ペクト比(繊維長/繊維径)が8以上の形態を有するチ
タン酸カリウムウィスカーは、塗膜補強効果が顕著であ
って、塗膜性能の改善に大きな効果を奏する。
The potassium titanate whisker has a fiber length of 1 to 50 μm, more preferably 10 to 20 μm.
It is preferable to use one having a fiber diameter of 0.1 to 1.0 μm, more preferably 0.3 to 0.6 μm. In particular, potassium titanate whiskers having a fiber length and a fiber diameter within the above ranges and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 8 or more have a remarkable coating film reinforcing effect, and It has a great effect on improving performance.

【0026】本発明で用いるチタン酸カリウムとして、
具体的には、TISMO(登録商標)N(大塚化学製、
六チタン酸カリウムウィスカー)及びTISMO(登録
商標)D(大塚化学製、八チタン酸カリウムウィスカ
ー)等が挙げられる。
As the potassium titanate used in the present invention,
Specifically, TISMO (registered trademark) N (manufactured by Otsuka Chemical,
Potassium hexatitanate whisker) and TISMO (registered trademark) D (potassium octa titanate whisker, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.).

【0027】本発明の水性無機塗料組成物は、前述の各
成分に加え必要に応じて、顔料、染料、ポリウレタン、
アクリル樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリア
ミド、ゴム等の他樹脂系のエマルジョン・サスペンジョ
ン・ディスパージョン・水溶液、固形分や粘度調整のた
めの水、表面張力調整のためのイソプロパノールやN−
メチルピロリドンのような有機溶剤、防腐剤、防カビ
剤、抗菌剤、ブロッキング防止剤、分散安定剤、揺変
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤、増粘剤、成膜
助剤、界面活性剤、フィラー、触媒、滑剤、帯電防止
剤、可塑剤、レベリング剤、ゲル化防止剤、光安定剤、
帯電防止剤等を配合し、ボールミル、サンドグラインド
ミル等を用いて得られる。
The aqueous inorganic coating composition of the present invention may further comprise, if necessary, a pigment, a dye, a polyurethane,
Acrylic resin, polyester, polyolefin, polyamide, rubber and other resin-based emulsions, suspensions, dispersions, aqueous solutions, water for adjusting solid content and viscosity, isopropanol and N- for adjusting surface tension
Organic solvents such as methylpyrrolidone, preservatives, fungicides, antibacterial agents, antiblocking agents, dispersion stabilizers, thixotropic agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, defoamers, thickeners, film forming aids , Surfactants, fillers, catalysts, lubricants, antistatic agents, plasticizers, leveling agents, anti-gelling agents, light stabilizers,
It can be obtained by blending an antistatic agent and the like and using a ball mill, a sand grind mill and the like.

【0028】なお、本発明の水性無機塗料組成物には、
更に、光反応触媒である酸化チタンを添加することがで
きる。かかる光反応触媒の添加により、塗膜の耐久性及
び耐汚染性を向上させることが可能となる。なお、光反
応触媒を従来の有機系塗料に添加した場合には、塗料中
の樹脂そのものを劣化させる原因となるため、光反応触
媒を有機系塗料に添加することは好ましくない。また、
本発明の水性無機塗料組成物は、従来の水性アクリル塗
料、水性ウレタン塗料、水性アクリル−ウレタン塗料よ
り、シリカ含有量が多いため、光反応触媒である酸化チ
タンを容易に分散させることが可能である。この光反応
触媒が更に配合された塗膜は、その塗膜表面に付着した
空気中の酸性物質(窒素酸化物、硫黄酸化物)を分解
し、その結果、塗膜寿命を長くするとともに、汚れ防止
効果を向上させることができる。
The aqueous inorganic coating composition of the present invention includes:
Further, titanium oxide which is a photoreaction catalyst can be added. By adding such a photoreaction catalyst, the durability and stain resistance of the coating film can be improved. When a photoreaction catalyst is added to a conventional organic coating material, it causes deterioration of the resin itself in the coating material. Therefore, it is not preferable to add the photoreaction catalyst to the organic coating material. Also,
Since the aqueous inorganic coating composition of the present invention has a higher silica content than conventional aqueous acrylic coatings, aqueous urethane coatings, and aqueous acrylic-urethane coatings, it is possible to easily disperse titanium oxide as a photoreaction catalyst. is there. The coating film further containing the photoreaction catalyst decomposes acidic substances (nitrogen oxides and sulfur oxides) in the air attached to the coating film surface, thereby extending the life of the coating film and contaminating it. The prevention effect can be improved.

【0029】本発明の水性無機塗料組成物におけるつや
消し剤(水性コロイダルシリカ及び/又はチタン酸カリ
ウムウィスカー)の配合量に関しては、塗膜の用途及び
目的等に応じて適宜決定することができる。しかしなが
ら、塗膜の難燃性改善に加えて、更に耐クラック性を向
上させるためには、つや消し剤(固形分)/樹脂成分
(固形分)の値を以下の範囲とすることが好ましい。
The amount of the matting agent (aqueous colloidal silica and / or potassium titanate whisker) in the aqueous inorganic coating composition of the present invention can be appropriately determined according to the use and purpose of the coating film. However, in order to further improve the crack resistance in addition to the improvement in the flame retardancy of the coating film, it is preferable that the value of the matting agent (solid content) / the resin component (solid content) be in the following range.

【0030】まず、水性コロイダルシリカについては、
水性無機塗料組成物中のアクリルシリコーン樹脂成分
(固形分)に対し、5〜60重量%(固形分)とするこ
とが好ましく、より好ましくは10〜40重量%であ
る。水性コロイダルシリカの含有量が上記数値範囲外に
なると、塗膜の耐クラック性が悪化する場合があり、ま
た、水性コロイダルシリカの含有量(固形分)が、アク
リルシリコーン樹脂エマルジョン中の樹脂固形分に対し
て60重量%より多くなると、成膜性が低下し割れ易く
なる。
First, regarding aqueous colloidal silica,
The content is preferably 5 to 60% by weight (solid content), more preferably 10 to 40% by weight, based on the acrylic silicone resin component (solid content) in the aqueous inorganic coating composition. When the content of the aqueous colloidal silica is out of the above numerical range, the crack resistance of the coating film may be deteriorated, and the content (solid content) of the aqueous colloidal silica may be lower than the resin solid content in the acrylic silicone resin emulsion. If the content is more than 60% by weight, the film-forming property is reduced and cracks are easily caused.

【0031】また、チタン酸カリウムウィスカーについ
ては、水性無機塗料組成物中のアクリルシリコーン樹脂
成分(固形分)に対し、5〜60重量%とすることが好
ましく、より好ましくは10〜40重量%である。チタ
ン酸カリウムウィスカーは、塗膜の割れに対して大きな
影響を及ぼしており、その量が上記数値範囲外になる
と、塗膜の耐クラック性が悪化する場合がある。また、
60重量%より多くなると成膜性、作業性、塗膜物性を
低下させる場合があり、一方、5重量%未満では、塗膜
が充分なつや消し効果を発揮できない場合がある。
The content of the potassium titanate whisker is preferably 5 to 60% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, based on the acrylic silicone resin component (solid content) in the aqueous inorganic coating composition. is there. The potassium titanate whisker has a great effect on the cracking of the coating film. If the amount is outside the above numerical range, the crack resistance of the coating film may be deteriorated. Also,
If it is more than 60% by weight, the film formability, workability and physical properties of the coating film may be deteriorated. On the other hand, if it is less than 5% by weight, the coating film may not be able to exhibit a sufficient matting effect.

【0032】更に、つや消し剤として、水性コロイダル
シリカ及びチタン酸カリウムウィスカーを併用する場合
には、水性無機塗料組成物中のアクリルシリコーン樹脂
成分(固形分)に対し、両者の合計量を5〜60重量%
(水性コロイダルシリカについては固形分の量として計
算)とすることが好ましく、より好ましくは10〜40
重量%(水性コロイダルシリカについては固形分の量と
して計算)である。
Further, when aqueous colloidal silica and potassium titanate whisker are used together as a matting agent, the total amount of both is 5 to 60 with respect to the acrylic silicone resin component (solid content) in the aqueous inorganic coating composition. weight%
(Calculated as the amount of solid content for aqueous colloidal silica), more preferably 10 to 40.
Weight percent (calculated as the amount of solids for aqueous colloidal silica).

【0033】本発明の塗料組成物は、一液型または二液
型のいずれでもよい。二液型とする場合には、施工時に
おいて、アクリルシリコーン樹脂塗料に対して水性コロ
イダルシリカ(及び/又はチタン酸カリウムウィスカ
ー)を加え、更に必要があれば水を加えて、ハンドミキ
サー等を用いて混合することになる。なお、チタン酸カ
リウムウィスカーを用いる場合には、一般的に一液型塗
料として使用できるが、水性コロイダルシリカを用いる
場合に関しては、貯蔵安定性等の点から二液型の塗料と
することが好ましい。また、本発明の水性塗料組成物の
製造方法についても、特に制限はなく、例えば、アクリ
ルシリコーン樹脂エマルジョンからなる塗料に、つや消
し剤である水性コロイダルシリカ及び/又はチタン酸カ
リウムウィスカーを加え、混合機で混合する等の方法が
挙げられる。
The coating composition of the present invention may be either a one-pack type or a two-pack type. In the case of a two-pack type, at the time of construction, aqueous colloidal silica (and / or potassium titanate whisker) is added to the acrylic silicone resin paint, and if necessary, water is added, and a hand mixer or the like is used. To mix. In addition, when using potassium titanate whisker, it can be generally used as a one-pack type paint, but when using aqueous colloidal silica, it is preferable to use a two-pack type paint from the viewpoint of storage stability and the like. . The method for producing the water-based coating composition of the present invention is not particularly limited. For example, a water-based colloidal silica and / or potassium titanate whisker as a matting agent is added to a coating made of an acrylic silicone resin emulsion. And the like.

【0034】本発明の水性塗料組成物は建材用塗料とし
て用いることが好ましく、また、被塗物の材質として
は、コンクリート、セメント系基材、ケイ酸カルシウム
板、その他窯業基材、アルミニウム、鉄、ステンレス等
の金属基材、ガラス、木材、紙等が挙げられる。また、
塗装方法としては、刷毛塗り、スプレー塗装、ローラー
塗装、ディップ塗装等の通常の塗装方法が挙げられる。
The water-based coating composition of the present invention is preferably used as a coating material for building materials. The material to be coated may be concrete, cement-based substrate, calcium silicate plate, other ceramic substrate, aluminum, iron , A metal substrate such as stainless steel, glass, wood, paper and the like. Also,
Examples of the coating method include usual coating methods such as brush coating, spray coating, roller coating, and dip coating.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明についてより詳細に説明する
が、本発明はこれらの例に限定される訳ではない。
The present invention will be described below in more detail, but the present invention is not limited to these examples.

【0036】<例1>攪拌機を有する混合容器に、水1
66.5g、分散剤43.1g、湿潤剤1.6g、消泡
剤1.2g、酸化チタン539gを仕込み、1時間混合
した。得られた混合液を更にナノミル(分散機)により
分散させ、酸化チタンの粒径が10μm以下となるまで
分散を行った。この分散液を混合容器に仕込み、そこ
に、2087gのアクリルシリコーン樹脂エマルジョン
と5.57gの消泡剤とを加え、更に146.1gの成
膜助剤、73.7gの乾燥調整剤、20.9gの増粘剤
を加えて、均一になるまで混合し、白色塗料(A)を作
製した(粘度:3000mPa・s・25℃、加熱残
分:45%、密度:1.24)。
<Example 1> Water 1 was added to a mixing vessel having a stirrer.
66.5 g, a dispersant 43.1 g, a wetting agent 1.6 g, an antifoaming agent 1.2 g, and titanium oxide 539 g were charged and mixed for 1 hour. The obtained mixed liquid was further dispersed by a nanomill (dispersing machine), and dispersed until the particle diameter of titanium oxide became 10 μm or less. This dispersion was charged into a mixing vessel, and 2087 g of an acrylic silicone resin emulsion and 5.57 g of an antifoaming agent were added thereto. Further, 146.1 g of a film-forming aid, 73.7 g of a drying regulator, and 20. 9 g of a thickener was added and mixed until uniform to prepare a white paint (A) (viscosity: 3000 mPa · s · 25 ° C., heating residue: 45%, density: 1.24).

【0037】この白色塗料(A)100重量部に対し
て、つや消し剤として水性コロイダルシリカ(シリカ固
形分:40重量%)10重量部を加え、デゾルバー(混
合機)を用いて混合し、水性無機塗料組成物とした。得
られた水性無機塗料組成物を、プライマー処理がなされ
た150×70×4mmのスレート板に0.2kg/m
2となるよう塗布し、室温にて14日間養生したもの
を、各試験における試験体として用いた。
For 100 parts by weight of this white paint (A)
Aqueous colloidal silica (silica solids)
10 parts by weight) and a dissolver (mixed
(Mixer) to obtain an aqueous inorganic coating composition. Profit
The water-based inorganic coating composition is subjected to a primer treatment.
0.2 kg / m on a 150 x 70 x 4 mm slate plate
TwoAnd applied for 14 days at room temperature
Was used as a specimen in each test.

【0038】<例2〜13>白色塗料(A)及びつや消
し剤の組成を表1の通りに変更した以外は、実施例1と
同様にして、水性無機塗料組成物及び試験体を作製し
た。
<Examples 2 to 13> An aqueous inorganic coating composition and a test specimen were prepared in the same manner as in Example 1 except that the compositions of the white paint (A) and the matting agent were changed as shown in Table 1.

【0039】<例14>攪拌機を有する混合容器に、水
370g、pH調整剤4g、増粘剤2g、分散・湿潤剤
86g、防藻・防カビ剤16g,消泡剤4.5g、酸化
チタン1000gを仕込み、1時間混合した。得られた
混合液を更にナノミルにより分散させ、酸化チタンの粒
径が10μm以下となるまで分散を行った。この分散液
を混合容器に仕込み、そこに、常温硬化型のアクリル樹
脂エマルジョン3000g、消泡剤10g、乾燥調整剤
50g、成膜助剤325g,水135g、及び増粘剤2
1gを加え、均一になるまで混合して、白色塗料(B)
を作製した(塗料粘度:5500mPa・s・25℃、
加熱残分:51%、密度:1.20)。
Example 14 In a mixing container having a stirrer, 370 g of water, 4 g of a pH adjuster, 2 g of a thickener, 86 g of a dispersing / wetting agent, 16 g of an anti-algae / anti-mold agent, 4.5 g of an antifoaming agent, 4.5 g of titanium oxide 1000 g was charged and mixed for 1 hour. The obtained mixed liquid was further dispersed by a nanomill, and dispersed until the particle diameter of titanium oxide became 10 μm or less. This dispersion is charged into a mixing vessel, into which 3,000 g of a room temperature-curable acrylic resin emulsion, 10 g of a defoamer, 50 g of a drying regulator, 325 g of a film-forming aid, 135 g of water, and a thickener 2
Add 1 g and mix until uniform, white paint (B)
Was prepared (paint viscosity: 5500 mPa · s · 25 ° C.,
Heating residue: 51%, density: 1.20).

【0040】この白色塗料(B)100重量部に対し
て、水性コロイダルシリカ(シリカ固形分:40重量
%)20重量部と、チタン酸カリウムウィスカー2重量
部とを加え、粘度を調整し水性無機塗料組成物とした。
得られた水性無機塗料組成物を、プライマー処理がなさ
れた150×70×4mmのスレート板に0.2kg/
2となるよう塗布した後、室温にて14日間養生し
て、各試験における試験体とした。
With respect to 100 parts by weight of this white paint (B)
Aqueous colloidal silica (silica solid content: 40 weight
%) 20 parts by weight and potassium titanate whisker 2% by weight
And the viscosity was adjusted to obtain an aqueous inorganic coating composition.
The obtained aqueous inorganic coating composition was subjected to a primer treatment.
0.2kg / on a 150x70x4mm slate
m TwoAfter applying, cure at room temperature for 14 days.
Thus, the test specimens in each test were used.

【0041】<例15>攪拌機を有する混合容器に、水
400g、pH調整剤4g、増粘剤2.1g、分散・湿
潤剤36g、防カビ剤8g,消泡剤4.5g、酸化チタ
ン1000gを仕込み、1時間混合した。得られた混合
液を更にナノミルにより分散させ、酸化チタンの粒径が
10μm以下となるまで分散を行った。この分散液を混
合容器に仕込み、そこに、スチレンとアクリルモノマー
とが共重合したエマルジョン樹脂3000g、消泡剤
5.4g、乾燥調整剤50g、成膜助剤360g、水4
10g、及び増粘剤60gを加え、均一になるまで混合
して、白色塗料(C)を作製した(塗料粘度:5500
mPa・s・25℃、加熱残分:52%、密度:1.1
5)。
Example 15 In a mixing vessel having a stirrer, 400 g of water, 4 g of a pH adjuster, 2.1 g of a thickener, 36 g of a dispersing / wetting agent, 8 g of a fungicide, 4.5 g of a defoamer, and 1000 g of titanium oxide And mixed for 1 hour. The obtained mixed liquid was further dispersed by a nanomill, and dispersed until the particle diameter of titanium oxide became 10 μm or less. This dispersion is charged into a mixing container, into which 3000 g of an emulsion resin in which styrene and an acrylic monomer are copolymerized, 5.4 g of an antifoaming agent, 50 g of a drying regulator, 360 g of a film-forming auxiliary, 360 g of water
10 g and 60 g of a thickener were added and mixed until uniform to prepare a white paint (C) (paint viscosity: 5500).
mPa · s · 25 ° C., heating residue: 52%, density: 1.1
5).

【0042】この白色塗料(C)100重量部に対し
て、水性コロイダルシリカ(シリカ固形分:40重量
%)20重量部と、チタン酸カリウムウィスカー2重量
部とを加え、粘度を調整し水性無機塗料組成物とした。
得られた水性無機塗料組成物を、プライマー処理がなさ
れた150×70×4mmのスレート板に0.2kg/
2となるよう塗布した後、室温にて14日間養生し
て、各試験における試験体とした。
For 100 parts by weight of this white paint (C)
Aqueous colloidal silica (silica solid content: 40 weight
%) 20 parts by weight and potassium titanate whisker 2% by weight
And the viscosity was adjusted to obtain an aqueous inorganic coating composition.
The obtained aqueous inorganic coating composition was subjected to a primer treatment.
0.2kg / on a 150x70x4mm slate
m TwoAfter applying, cure at room temperature for 14 days.
Thus, the test specimens in each test were used.

【0043】<試験体の評価>上記例1〜15で得られ
た試験体について、以下の評価を行い、その結果につい
て表1にまとめた。
<Evaluation of Specimens> The specimens obtained in Examples 1 to 15 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 1.

【0044】(促進耐候性試験)岩崎電気(株)製のア
イスーパーUVテスターSUV−W151型を用い、試
験体に対し4時間紫外線照射を行った後に4時間結露を
行うという試験サイクル(1サイクル;8時間)を、5
0回繰り返した(合計で400時間)。紫外線照射時の
条件としては、紫外線波長:295〜450nm、湿
度:50%、紫外線照度:100mW/cm2、照射時
温度:63℃とし、また、結露時には、湿度を100%
とし、また、槽内温度が60℃から20℃へと徐々に下
がるような条件とした。更に、結露時の最初と最後に
は、純水のスプレーを15秒間試験体に対して行った。
促進暴露試験終了後の試験体表面を目視にて観察し、試
験体の外観変化(黄変、膨れ)及び割れの発生の有無
を、以下の3段階で評価した。
(Accelerated Weathering Test) Using an I-Super UV tester SUV-W151 manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd., a test cycle (one cycle) in which the specimen was irradiated with ultraviolet rays for 4 hours and then subjected to condensation for 4 hours. ; 8 hours), 5
Repeated 0 times (400 hours total). The conditions at the time of ultraviolet irradiation are: ultraviolet wavelength: 295 to 450 nm, humidity: 50%, ultraviolet illuminance: 100 mW / cm 2 , irradiation temperature: 63 ° C., and humidity of 100% during dew condensation.
The conditions were such that the temperature in the bath gradually decreased from 60 ° C to 20 ° C. Furthermore, at the beginning and the end of the dew condensation, pure water was sprayed on the specimen for 15 seconds.
After completion of the accelerated exposure test, the surface of the test specimen was visually observed, and the appearance change (yellowing, swelling) and occurrence of cracks of the test specimen were evaluated according to the following three grades.

【0045】[外観変化] ○:変化なし △:僅かに黄変が認められる ×:黄変、膨れが認められる [割れ発生] ○:なし △:試験体の一部に小さなクラックが発生 ×:試験体の全面にクラックが発生[Appearance change] :: No change :: Slight yellowing observed X: Yellowing and swelling observed [Crack generation] :: None :: Small cracks occurred in part of test specimen ×: Cracks occur on the entire surface of the specimen

【0046】(屋外暴露試験)試験体を、南面30°に
傾斜した耐候試験台に固定し、6ヶ月後の試験体表面に
おける白色度の変化(汚れ)について観察した。屋外暴
露試験後における未洗浄試験体の白色度を色差計(日本
電色工業(株))を用いて測定し、塗膜の耐汚染性を試
験体の初期白色度との差ΔL*として求めた。なお、Δ
L*におけるマイナスの値が大きいものほど、屋外暴露
試験後の塗膜が黒っぽく見え、汚れていることを示して
いる。
(Outdoor Exposure Test) The test specimen was fixed on a weather test stand inclined at 30 ° to the south side, and the change in whiteness (dirt) on the surface of the test specimen after 6 months was observed. The whiteness of the unwashed specimen after the outdoor exposure test was measured using a color difference meter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and the stain resistance of the coating film was determined as a difference ΔL * from the initial whiteness of the specimen. Was. Note that Δ
The larger the negative value of L *, the darker the coating film after the outdoor exposure test, indicating that the coating is more contaminated.

【0047】(付着性試験)塗膜の付着性の評価につい
ては、JIS K5400 8.5.2の碁盤目試験法
に準拠して行った。具体的には、碁盤目状の切り傷をつ
けた塗膜上にセロハンテープを密着させ、密着後のセロ
ハンテープの一端を持って塗面に直角方向に瞬間的に引
き剥がした後の塗膜の欠損状態を評価した。白色塗料塗
膜とプライマーとの付着状態を0点(欠損部面積:全正
方形面積の65%以上)、2点(欠損部面積:全正方形
面積の35〜65%)、4点(欠損部面積:全正方形面
積の15〜35%)、6点(欠損部面積:全正方形面積
の5〜15%)、8点(欠損部面積:全正方形面積の5
%以下)及び10点(欠損部なし)で表し、試験結果を
3段階に分けて評価した。 ○:8、10点 △:4、6点 ×:0、2点
(Adhesion Test) The adhesion of the coating film was evaluated in accordance with the grid test method of JIS K5400 8.5.2. Specifically, the cellophane tape is adhered to the coating with the grid-like cut, and the coated film is peeled instantaneously in a direction perpendicular to the painted surface with one end of the adhered cellophane tape. Deficiency status was evaluated. The adhesion state between the white paint film and the primer was determined to be 0 points (defect area: 65% or more of the entire square area), 2 points (defect area: 35 to 65% of the entire square area), 4 points (defect area) : 15 to 35% of the entire square area), 6 points (defect area: 5 to 15% of the entire square area), 8 points (defect area: 5 of the entire square area)
% Or less) and 10 points (no defect), and the test results were evaluated in three stages. ○: 8, 10 points △: 4, 6 points ×: 0, 2 points

【0048】(温冷繰り返し試験)JIS K5400
9.4の耐湿潤冷熱繰り返し性試験に準拠した。具体
的には、試験体を20℃の水に18時間浸漬し、その後
−20℃の冷凍庫で3時間、更に50℃で3時間加温し
た。この繰り返しを40サイクル行った。試験終了後の
塗膜の状態を目視にて観察し、塗膜の耐クラック性を以
下の3段階で評価した。 ○:変化なし △:小さな割れ、膨れが認められる ×:顕著な割れ、剥離が認められる
(Repeated test of heating and cooling) JIS K5400
9.4. Specifically, the test specimen was immersed in water at 20 ° C. for 18 hours, and then heated in a −20 ° C. freezer for 3 hours and further at 50 ° C. for 3 hours. This cycle was repeated for 40 cycles. After completion of the test, the state of the coating film was visually observed, and the crack resistance of the coating film was evaluated on the following three levels. :: no change △: small cracks and swelling are observed ×: remarkable cracks and peeling are observed

【0049】(難燃性試験)45°傾斜させた試験体
に、ガスバーナーからの炎の先端を塗面に接触する程度
にまで近づけて、3分間加熱を続けた。加熱時の試験体
の様子について観察し、塗膜の難燃性を以下の3段階で
評価した。 ○:変化なし △:一部炭化が認められる ×:炎を出して燃える、又は樹脂分が分解して揮散する
(Flame Retardancy Test) The tip of the flame from the gas burner was brought close to the test specimen inclined at 45 ° to the extent of contact with the painted surface, and heating was continued for 3 minutes. The state of the test specimen during heating was observed, and the flame retardancy of the coating film was evaluated on the following three levels. :: No change △: Partial carbonization is observed ×: Burns out with flame, or resin components decompose and volatilize

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1の結果から明らかなように、塗料組成
物の樹脂成分としてアクリル系樹脂(塗料(B)、例1
4)やアクリル・スチレン樹脂(塗料(C)、例15)
を用いた場合には、得られる塗膜の難燃性に問題がある
ことが分かる。また、これらの場合には、塗膜外観が悪
化しやすいということも分かる。一方、本発明のアクリ
ルシリコーン樹脂を用いた場合には、難燃性に優れた塗
膜が得られている(例1〜12)。
As is clear from the results in Table 1, an acrylic resin (paint (B), Example 1) was used as a resin component of the paint composition.
4) and acrylic styrene resin (paint (C), Example 15)
It can be seen that in the case of using, there is a problem in the flame retardancy of the obtained coating film. In these cases, it can also be seen that the appearance of the coating film is liable to deteriorate. On the other hand, when the acrylic silicone resin of the present invention was used, a coating film having excellent flame retardancy was obtained (Examples 1 to 12).

【0052】また、アクリルシリコーン樹脂に、つや消
し剤としてポリエチレンワックスディスパージョンを配
合した場合にも(例13)、充分な難燃性が得られず、
また、塗膜に割れが生じ易いということが示されてい
る。
Also, when polyethylene wax dispersion was blended as a matting agent with acrylic silicone resin (Example 13), sufficient flame retardancy was not obtained,
It also shows that the coating film is liable to crack.

【0053】更に、表1の結果から、本発明の水性塗料
組成物において、樹脂成分の量に対するつや消し剤の量
(固形分比)を特定の範囲にとすることで(例1〜
9)、難燃性に加え、耐クラック性にも優れたつや消し
塗膜を得られるということが理解できる。更に、かかる
場合には、塗膜の耐候性、耐汚染性及び付着性も向上し
ていることが分かる。
Further, from the results shown in Table 1, in the water-based coating composition of the present invention, the amount of the matting agent (solid content ratio) with respect to the amount of the resin component was set to a specific range (Examples 1 to 5).
9) It can be understood that a matte coating film having excellent crack resistance in addition to flame retardancy can be obtained. Further, in such a case, it can be seen that the weather resistance, stain resistance and adhesion of the coating film are also improved.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように、本発明の水性無機塗料組
成物においては、樹脂成分としてアクリルシリコーン樹
脂エマルジョンを用い、更につや消し剤として、水性コ
ロイダルシリカ及び/又はチタン酸カリウムウィスカー
を配合することで、従来のつや消し塗膜用水性塗料組成
物においては充分とはいえなかった難燃性等を改善する
ことが可能となる。特に、アクリルシリコーン樹脂に対
するつや消し剤の量を特定の範囲とすることで、難燃性
に加え耐クラック性にも優れたつや消し塗膜を得ること
ができる。更に、アクリルシリコーン樹脂に対するつや
消し剤の量を特定の範囲とした場合には、得られる塗膜
の耐候性、耐汚染性、付着性をも向上させることができ
る。
As described above, in the aqueous inorganic coating composition of the present invention, an acrylic silicone resin emulsion is used as a resin component, and aqueous colloidal silica and / or potassium titanate whisker is further blended as a matting agent. Thus, it is possible to improve the flame retardancy and the like which were not sufficient in the conventional water-based paint composition for a matte coating film. In particular, by setting the amount of the matting agent to the acrylic silicone resin in a specific range, it is possible to obtain a matte coating film having excellent flame resistance and crack resistance. Further, when the amount of the matting agent with respect to the acrylic silicone resin is in a specific range, the weather resistance, stain resistance and adhesion of the obtained coating film can be improved.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽根 岐子 埼玉県さいたま市丸ヶ崎町29−47 (72)発明者 加藤 裕之 埼玉県鴻巣市箕田1369−1 Fターム(参考) 4J038 CG001 CL001 MA08 MA10 NA15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Kiko Sone 29-47, Marugasaki-cho, Saitama, Saitama Prefecture (72) Inventor, Hiroyuki Kato 1369-1, Minoda, Konosu, Saitama F-term (reference) 4J038 CG001 CL001 MA08 MA10 MA10 NA15

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクリルシリコーン樹脂エマルジョン
と、水性コロイダルシリカ及びチタン酸カリウムウィス
カーからなる群から選択される少なくとも1種の化合物
とを含む水性無機塗料組成物。
1. An aqueous inorganic coating composition comprising an acrylic silicone resin emulsion and at least one compound selected from the group consisting of aqueous colloidal silica and potassium titanate whiskers.
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