JP2000144057A - Coating composition - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面を被覆す
るためのコーティング組成物に関する。The present invention relates to a coating composition for coating a substrate surface.
【0002】[0002]
【従来の技術】基材表面を被覆して耐久性・耐候性・耐汚
染性・耐衝撃性などを付与することは塗料の基本的な機
能であるが、この点においては無機材料を主成分とする
塗料のほうが、有機材料を主成分とする塗料のほうが一
般的に優れている。この無機材料を主成分とする塗料の
一つの用途として光触媒を含む皮膜を基材表面に形成す
る際の中間層としての用途をあげることができる。光触
媒はその光活性を利用した分解作用により抗菌性・脱臭
性・防かび性などの性質を有する事は知られている。ま
た本発明者らはPCT/WO96/29375号に開示
したように、基材表面に光触媒含有層を形成すると、光
触媒の光励起に応じて前記層表面が親水性を呈し、それ
によりガラス、レンズ、鏡などの透明部材の防曇性、視
界確保性向上、自動車ボディ、建材などの物体表面の防
汚性、易水洗性、降雨洗浄性、セルフクリーニング性等
の効果が得られる事を見出した。このような光触媒を含
む皮膜を基材表面に形成する場合、基材がプラスチック
や有機塗料などの光触媒によって分解されやすい物質の
場合はその分解作用による基材の劣化を防ぐため、また
基材がガラスの場合はガラス中に含まれるアルカリが光
触媒層中に拡散して光活性を低下させる事を防ぐため、
また光触媒層が基材表面に均一な膜を形成しがたい場合
にはその均一性を向上させるため等のために、光触媒層
と基材との間に中間層を設ける事が知られている。2. Description of the Related Art It is a basic function of a paint to provide durability, weather resistance, stain resistance, impact resistance, etc. by coating the surface of a base material. Is generally superior to a paint containing an organic material as a main component. One use of the paint containing the inorganic material as a main component is as an intermediate layer when a film containing a photocatalyst is formed on the surface of a substrate. It is known that a photocatalyst has properties such as antibacterial property, deodorant property, and antifungal property by a decomposition action utilizing its photoactivity. In addition, as disclosed in PCT / WO96 / 29375, when the photocatalyst-containing layer is formed on the surface of the substrate, the surface of the layer exhibits hydrophilicity in response to photoexcitation of the photocatalyst, whereby the glass, lens, It has been found that effects such as anti-fogging property of transparent members such as mirrors, improvement of visibility securing property, anti-fouling property of object surfaces such as automobile bodies and building materials, easy water washing property, rain washing property and self-cleaning property can be obtained. When a film containing such a photocatalyst is formed on the surface of a substrate, if the substrate is a substance which is easily decomposed by a photocatalyst such as plastic or organic paint, the substrate is prevented from being degraded by the decomposition action. In the case of glass, to prevent the alkali contained in the glass from diffusing into the photocatalyst layer and lowering the photoactivity,
It is also known to provide an intermediate layer between the photocatalyst layer and the substrate in order to improve the uniformity when the photocatalyst layer is difficult to form a uniform film on the substrate surface. .
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記無
機材料を主成分とする塗料としては従来無定形シリカや
シリコーン樹脂など(以後無定形シリカ等と記載する)
の珪素原子を主成分とする材料が用いられておりこれら
の無定形シリカ等には以下に述べるような欠点があっ
た。無定形シリカ等は硬化・乾燥時間が長くかかるか、
あるいは硬化・乾燥に高温の熱処理を必要とするため作
業時間が長くなったり、硬化・乾燥に特別な装置を必要
としたり、熱処理に耐えられない基材には適用できなか
ったりする事がある。無定形シリカ等は耐久性、耐候性
に劣るため、皮膜の寿命が短くなることがある。また珪
素原子以外にジルコニア原子・チタン原子・アルミナ原子
を主成分とする材料を用いることにより耐久性・耐候性
を向上させる試みも種々行われてきたが、これらの原子
を主成分とする材料は硬化時の反応速度が速すぎて、保
存安定性や硬化特性が安定な塗料を合成することはでき
なかった。本発明は上記事情を鑑みてなされたものであ
り、硬化乾燥に長期間や高温条件を要せず、かつ耐久性
・耐候性に優れ、かつ保存安定性・硬化安定性に優れた、
基材表面を被覆するためのコーティング組成物を提供す
ることを目的とする。However, as a paint containing the above-mentioned inorganic material as a main component, a conventional amorphous silica or silicone resin (hereinafter referred to as amorphous silica, etc.) has been used.
These amorphous silicas and the like have the following drawbacks. Does amorphous silica take a long time to cure and dry?
Alternatively, a high-temperature heat treatment is required for curing / drying, so that the working time is prolonged, a special device is required for curing / drying, or the method cannot be applied to a substrate that cannot withstand the heat treatment. Amorphous silica or the like is inferior in durability and weather resistance, so that the life of the film may be shortened. In addition, various attempts have been made to improve durability and weather resistance by using a material mainly composed of zirconia atom, titanium atom and alumina atom in addition to silicon atom. The reaction speed at the time of curing was too high, and it was not possible to synthesize a coating material having stable storage stability and curing characteristics. The present invention has been made in view of the above circumstances, does not require long-term or high-temperature conditions for curing and drying, and has excellent durability and weather resistance, and excellent storage stability and curing stability,
It is an object to provide a coating composition for coating a substrate surface.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく (a)ジルコニウム原子を骨格として含む重合体を主成
分とする皮膜を形成しうる重合体皮膜前駆体 0.05
〜50重量部 (b)有機溶媒 50〜99.949重量部 (c)水 0.001〜5重量部 を含有する事を特徴とする、基材表面を被覆するための
コーティング組成物を提供する。According to the present invention, there is provided a polymer film precursor capable of forming a film containing a polymer containing a zirconium atom as a skeleton as a main component.
(B) 50 to 99.949 parts by weight of an organic solvent, (c) 0.001 to 5 parts by weight of water, and a coating composition for coating a substrate surface. .
【0005】[0005]
【発明の実施の態様】まず以下に本発明のコーティング
組成物の構成要素について説明する。本発明におけるジ
ルコニウム原子を骨格として含む重合体を主成分とする
皮膜を形成しうる重合体皮膜前駆体として好ましいもの
は、前記重合体皮膜前駆体が、ジルコニウム原子を含む
化合物の加水分解縮重合反応または該加水分解縮重合反
応の一部の反応によって前記皮膜を形成するものであ
る。この場合の加水分解に要する水分の全部または一部
は、コーティング組成物の製造時に原料として加えてお
き、もし必要ならば残りの水分はコーティング組成物を
基材に塗布後に空気中より吸収するか又は塗布前にコー
ティング組成物に添加する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the components of the coating composition of the present invention will be described. Preferred as a polymer film precursor capable of forming a film containing a polymer containing a zirconium atom as a skeleton as a main component in the present invention is a polymer film precursor, wherein the polymer film precursor is a hydrolytic condensation polymerization reaction of a compound containing a zirconium atom. Alternatively, the film is formed by a partial reaction of the hydrolysis-condensation polymerization reaction. In this case, all or a part of the water required for hydrolysis is added as a raw material during the production of the coating composition, and if necessary, the remaining water is absorbed from the air after applying the coating composition to the substrate. Alternatively, it is added to the coating composition before application.
【0006】本発明における好ましいジルコニウム原子
を含む化合物としては、ジルコニウムテトラメトキシ
ド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテト
ラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキ
シド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、ジルコニウ
ムテトラt−ブトキシド、ジルコニウムテトラオクチネ
ート、ジルコニウムテトラアセテート、ジルコニウムテ
トラアセチルアセトナート、ジルコニウムブトキシモノ
アセチルアセトナート、ジルコニウムブトキシモノアセ
チルアセトナートビスエチルアセテート、ジルコニウム
イソプロポキシドモノアセチルアセトナート、ジルコニ
ウムイソプロポキシドビスアセチルアセトナート、ジル
コニウムイソプロポキシドトリアセチルアセトナート、
ジルコニウムt−ブトキシモノアセチルアセトナート、
ジルコニウムイソプロポキシドモノベンゾイルアセトナ
ート、ジルコニウムイソプロポキシドビスベンゾイルア
セトナート、ジルコニウムイソプロポキシドトリベンゾ
イルアセトナート、ジルコニウムアセテート等のジルコ
ニウムアルコシド、ジルコニウムキレート化合物、ジル
コニウムアシレート化合物およびそれらの部分加水分解
物、部分加水分解縮重合物をあげることができる。Preferred compounds containing a zirconium atom in the present invention include zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra-n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra-n-butoxide, zirconium tetra-t-butoxide, Zirconium tetraoctinate, zirconium tetraacetate, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium butoxymonoacetylacetonate, zirconium butoxymonoacetylacetonate bisethylacetate, zirconium isopropoxide monoacetylacetonate, zirconium isopropoxide bisacetylacetonate, Zirconium isopropoxide triacetylacetonate,
Zirconium t-butoxymonoacetylacetonate,
Zirconium alkoxides such as zirconium isopropoxide monobenzoylacetonate, zirconium isopropoxide bisbenzoylacetonate, zirconium isopropoxide tribenzoylacetonate, zirconium acetate, zirconium chelate compounds, zirconium acylate compounds and partial hydrolyzates thereof And partially hydrolyzed polycondensates.
【0007】本発明における有機溶媒は、上記重合体皮
膜前駆体を安定に分散させ、基材上に均一かつ平滑な皮
膜を形成させうるものである限り特に限定されないが、
沸点が200℃以上のものを用いると乾燥に時間がかか
り膜の白化の原因となることがあるため沸点が200℃
以下のものを用いることが特に好ましい。好ましい有機
溶媒の例としてはメタノール、エタノール、n−プロパ
ノール、イソプロパノール、t−ブタノール、イソブタ
ノール、n−ブタノール、2−メチルプロパノール、ペ
ンタノール、エチレングリコール、ジアセトンアルコー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、4−ヒド
ロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、ジプロピレング
リコール、プロピレングリコール、トリプロピレングリ
コール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキ
シ−2−プロパノール、1−プロポキシ−2−プロパノ
ール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、2−ブトキシエタノール等の
アルコール系溶剤や、n−ヘキサン、トルエン、キシレ
ン、ミネラルスピリットなどの炭化水素系溶剤、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤をあ
げることができる。The organic solvent in the present invention is not particularly limited as long as it can stably disperse the polymer film precursor and form a uniform and smooth film on the substrate.
If a material having a boiling point of 200 ° C. or higher is used, it takes a long time to dry and may cause whitening of the film.
It is particularly preferred to use: Examples of preferred organic solvents include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, t-butanol, isobutanol, n-butanol, 2-methylpropanol, pentanol, ethylene glycol, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, Hydroxy-4-methyl-2-pentanone, dipropylene glycol, propylene glycol, tripropylene glycol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-butoxy-2-propanol, 1-propoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, Such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, and 2-butoxyethanol; Over and Le solvents, n- hexane, toluene, xylene, hydrocarbon solvents such as mineral spirits, methyl acetate, ethyl acetate, an ester solvent such as butyl acetate.
【0008】前記重合体皮膜前駆体と有機溶媒と水の重
量比については、0.05〜50:50〜99.94
9:0.001〜5であることが好ましい。なお、ここ
でいう重量比とは原料としての重量比を意味しており、
例えばコーティング組成物中では水の一部又は全部は加
水分解のため消費されていても差し支えない。重合体皮
膜前駆体の比率が下限より小さいか有機溶媒の比率が上
限より大きいと均一な皮膜を形成しにくくなり、重合体
皮膜前駆体の比率が上限より大きいか有機溶媒の比率が
下限より小さいとコーティング組成物が粘調となり、均
一な塗布が困難になる。さらに好ましい重合体皮膜前駆
体の比率はコーティング組成物全体を100重量部とし
て0.1〜5重量部、いっそうさらに好ましくは0.3
〜5重量部である。またさらに好ましい有機溶媒の比率
はコーティング組成物全体を100重量部として95〜
99.9重量部、いっそうさらに好ましくは95〜9
9.7重量部である。また水の比率が下限より小さいと
コーティング組成物が安定した塗膜を形成できなくな
り、上限より大きいとコーティング組成物に沈殿が生じ
るなどコーティング組成物の保存安定性が損なわれる。
さらに好ましい水の比率はコーティング組成物全体を1
00重量部として0.01〜0.5重量部である。The weight ratio of the polymer film precursor, organic solvent and water is 0.05 to 50:50 to 99.94.
9: 0.001 to 5 is preferred. In addition, the weight ratio here means the weight ratio as a raw material,
For example, some or all of the water in the coating composition may be consumed for hydrolysis. When the ratio of the polymer film precursor is smaller than the lower limit or the ratio of the organic solvent is larger than the upper limit, it is difficult to form a uniform film, and the ratio of the polymer film precursor is larger than the upper limit or the ratio of the organic solvent is smaller than the lower limit. And the coating composition becomes viscous and uniform application becomes difficult. More preferably, the ratio of the polymer film precursor is 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 100 parts by weight of the whole coating composition.
-5 parts by weight. Still more preferably, the ratio of the organic solvent is 95 to 100 parts by weight of the whole coating composition.
99.9 parts by weight, even more preferably 95-9 parts by weight
9.7 parts by weight. If the ratio of water is smaller than the lower limit, the coating composition cannot form a stable coating film. If the ratio is larger than the upper limit, the storage stability of the coating composition is impaired, such as precipitation of the coating composition.
A more preferred water ratio is 1 for the entire coating composition.
It is 0.01 to 0.5 parts by weight as 00 parts by weight.
【0009】前記重合体の骨格としては、ジルコニウム
原子以外に珪素原子を含むことにより硬化安定性を向上
させることができる。この場合に好ましい重合体皮膜前
駆体は、前記重合体皮膜前駆体がジルコニウム原子を含
む化合物と珪素原子を含む化合物の加水分解縮重合反応
またはその一部の反応によって前記皮膜を形成するもの
である。本発明における好ましい珪素原子を含む化合物
としては、一般式 Rp SiX4-p (式中、Rは、水素原子および有機基
からなる群より一種または二種以上選択されるものであ
り、Xはアルコキシ基およびハロゲン原子からなる群よ
り一種又は二種以上選択されるものであり、pは1また
は2である)で表される加水分解性シラン誘導体をあげ
る事ができる。The skeleton of the polymer contains a silicon atom in addition to the zirconium atom, so that the curing stability can be improved. In this case, a preferable polymer film precursor is one in which the polymer film precursor forms the film by a hydrolytic condensation polymerization reaction of a compound containing a zirconium atom and a compound containing a silicon atom or a partial reaction thereof. . Preferred compounds containing a silicon atom in the present invention include compounds represented by the general formula R p SiX 4-p (where R is one or more selected from the group consisting of a hydrogen atom and an organic group, and X is One or two or more selected from the group consisting of an alkoxy group and a halogen atom, and p is 1 or 2) can be mentioned.
【0010】上記加水分解性シラン誘導体の好ましい具
体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチル
トリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、
エチルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポ
キシシラン、フェニルトリブトキシシラン、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
ジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエ
チルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ
エチルジプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラ
ン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチル
ジエトキシシラン、フェニルメチルジプロポキシシラ
ン、フェニルメチルジブトキシシラン、n−プロピルト
リメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、
n−プロピルトリプロポキシシラン、n−プロピルトリ
ブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、オクタ
デシルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−
(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン等が挙げられる。Preferred examples of the hydrolyzable silane derivative include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and ethyltripropoxysilane. ,
Ethyl tributoxy silane, phenyl trimethoxy silane, phenyl triethoxy silane, phenyl tripropoxy silane, phenyl tributoxy silane, dimethyl dimethoxy silane, dimethyl diethoxy silane, dimethyl dipropoxy silane, dimethyl dibutoxy silane, diethyl dimethoxy silane, diethyl di Ethoxysilane, diethyldipropoxysilane, diethyldibutoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, phenylmethyldipropoxysilane, phenylmethyldibutoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane,
n-propyltripropoxysilane, n-propyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane , Γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β
(Aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β-
(3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.
【0011】また、本発明における別の好ましい珪素原
子を含む化合物としては、上記の加水分解性シラン誘導
体の部分加水分解および脱水縮重合、または上記加水分
解性シラン誘導体の部分加水分解物と、テトラメトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、ジエトキシジメトシシラン
等の部分加水分解物との脱水縮重合により調製したもの
を利用することができる。In the present invention, other preferable compounds containing a silicon atom include partial hydrolysis and dehydration-condensation polymerization of the above-mentioned hydrolyzable silane derivative, or a partial hydrolyzate of the above-mentioned hydrolyzable silane derivative, Those prepared by dehydration-condensation polymerization with a partial hydrolyzate such as methoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and diethoxydimethysilane can be used.
【0012】上記の部分的に加水分解・脱水縮重合によ
りえられるシロキサンは下記の平均組成式で表されるも
のである。 Rp SiXq O(4-p-q)/2 (式中、Rは、水素原子お
よび有機基からなる群より一種または二種以上選択され
るものであり、Xはアルコキシ基またはハロゲン原子か
らなる群より一種又は二種以上選択されるものであり、
pは0<p<2を、qは0<q<4をそれぞれ満足する
数である)。The siloxane obtained by the partial hydrolysis / dehydration condensation polymerization is represented by the following average composition formula. R p SiX q O (4-pq) / 2 (wherein R is one or more selected from the group consisting of a hydrogen atom and an organic group, and X is a group consisting of an alkoxy group or a halogen atom. One or more than one is selected,
p is a number that satisfies 0 <p <2, and q is a number that satisfies 0 <q <4).
【0013】また、本発明における別の好ましい珪素原
子を含む化合物として一般式 SiX4 (式中、Xはアルコキシ基またはハロゲン原
子からなる群より一種又は二種以上選択されるものであ
る)で表される四官能加水分解性シラン誘導体が挙げら
れる。Further, another preferred compound containing a silicon atom in the present invention is represented by the general formula SiX 4 (where X is one or more selected from the group consisting of an alkoxy group or a halogen atom). And a tetrafunctional hydrolyzable silane derivative.
【0014】上記四官能加水分解性シラン誘導体の好ま
しい具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエ
トキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン、ジエトキシジメトキシシラン、テトラクロロ
シラン、テトラブロモシラン、シラノール、ジメトキシ
ジエトキシシラン等があげられる。また、本発明におけ
る別の好ましい珪素原子を含む化合物としては、上記の
四官能加水分解制シラン誘導体の部分加水分解および脱
水縮重合物をあげることができる。Preferred specific examples of the tetrafunctional hydrolyzable silane derivative include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, diethoxydimethoxysilane, tetrachlorosilane, tetrabromosilane, silanol, dimethoxydimethoxysilane. Ethoxysilane and the like can be mentioned. Further, as another preferred compound containing a silicon atom in the present invention, a partially hydrolyzed and dehydrated polycondensate of the above-mentioned tetrafunctional hydrolyzable silane derivative can be mentioned.
【0015】上記の部分的に加水分解・脱水縮重合によ
ってえられるシリケートは下記の平均組成式で表される
ものである。 SiXq O(4-q)/2 (式中、Xはアル
コキシ基およびハロゲン原子からなる群より一種又は二
種以上選択されるものであり、qは0<q<4を満足す
る数である)。これらの珪素原子を含む化合物の添加量
は、ジルコニウム原子を含む化合物1重量部に対し、
0.01〜2重量部であることが望ましく、添加量が上
限以上であるとコーティング組成物の硬化速度が遅くな
ったり、コーティング組成物の安定性を損なったりする
ことがあり、添加量が下限以下であると成膜性が悪くな
ったり珪素原子を含む化合物の添加の効果が十分に発揮
できないことがある。さらに好ましい珪素原子を含む化
合物の添加量はジルコニウム原子を含む化合物1重量部
に対し、0.1〜2重量部である。さらにコーティング
組成物の保存安定性及び硬化安定性を向上させるために
加水分解調整剤を本発明におけるコーティング組成物に
加えることもできる。The silicate obtained by the above partial hydrolysis / dehydration condensation polymerization is represented by the following average composition formula. SiX q O (4-q) / 2 (where X is one or more selected from the group consisting of an alkoxy group and a halogen atom, and q is a number satisfying 0 <q <4) ). The addition amount of the compound containing a silicon atom is based on 1 part by weight of the compound containing a zirconium atom.
The amount is preferably 0.01 to 2 parts by weight, and if the amount is more than the upper limit, the curing rate of the coating composition may be slowed or the stability of the coating composition may be impaired. If the amount is less than the above, the film formability may be deteriorated, or the effect of the addition of the compound containing a silicon atom may not be sufficiently exerted. A more preferable addition amount of the compound containing a silicon atom is 0.1 to 2 parts by weight based on 1 part by weight of the compound containing a zirconium atom. Further, a hydrolysis regulator can be added to the coating composition of the present invention in order to improve the storage stability and the curing stability of the coating composition.
【0016】好ましい加水分解調整剤としては、メチル
アミン、エチルアミン、ラウリルアミン等のアルキルア
ミン、モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミ
ン、トリアルカノールアミン、エチレンジアミン、等の
アミン類、アセチルアセトン等のβジケトン化合物、ア
セト酢酸エチル等のβ−ケトエステル化合物、α−ジオ
ール類、β−ジオール類、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、他のグリコール誘導体、酢酸、p−ト
ルエンスルホン酸、アンモニア、酢酸アンモニウム等が
挙げられる。特に好ましい加水分解調整剤としては酢酸
アンモニウムが挙げられる。好ましい加水分解調整剤の
含有量はコーティング組成物全体を100重量部として
0.001〜10重量部である。加水分解調整剤の含有
量が上限より大きいとコーティング組成物が逆に不安定
になることもあり、下限より小さいと添加効果が十分に
発揮できないこともある。さらに好ましい加水分解調整
剤の含有量はコーティング組成物全体を100重量部と
して0.001〜2重量部である。Preferred examples of the hydrolysis regulator include alkylamines such as methylamine, ethylamine and laurylamine; amines such as monoalkanolamine, dialkanolamine, trialkanolamine and ethylenediamine; β-diketone compounds such as acetylacetone; Examples include β-ketoester compounds such as ethyl acetate, α-diols, β-diols, ethylene glycol, propylene glycol, other glycol derivatives, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, ammonia, and ammonium acetate. Particularly preferred hydrolysis regulators include ammonium acetate. The preferable content of the hydrolysis regulator is 0.001 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the whole coating composition. If the content of the hydrolysis modifier is larger than the upper limit, the coating composition may become unstable, whereas if it is smaller than the lower limit, the effect of addition may not be sufficiently exhibited. A more preferred content of the hydrolysis regulator is 0.001 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the whole coating composition.
【0017】又ジルコニウム、珪素以外の重合体の骨格
を形成することができる原子としては、チタン、アルミ
ニウム、ホウ素、ゲルマニウム、錫、亜鉛、ガリウム、
インジウムなどがあげられ、これらの原子を含む化合物
を本発明のコーティング組成物の原料として加えること
もできる。さらに本発明におけるコーティング組成物の
硬化触媒として、アルキルチタン酸塩、オクチル酸錫、
ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレート等の
カルボン酸の金属塩、ジブチルアミン−2−ヘキソエー
ト、ジメチルアミンアセテート、エタノールアミンアセ
テートなどのアミン塩、テトラエチルペンタミン、モノ
エタノールアミン、N,N−ジメチルベンジルアミンn
−ヘキシルアミン、トリブチルアミン、エチレンジアミ
ン、ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエ
チレンテトラミンなどのアミン類、N−β−アミノエチ
ル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のア
ミン系シランカップリング材、P−トルエンスルホン
酸、フタル酸、酢酸、塩酸、硝酸、硫酸、プロピオン
酸、マレイン酸、アジピン酸、フマル酸、吉草酸、乳
酸、酪酸、クエン酸、リンゴ酸、ピクリン酸、ぎ酸、炭
酸などの酸類、アルミニウムキレート、アルミニウムア
セチルアセトナート、過塩素酸アルミニウム、塩化アル
ミニウム、アルミニウムイソブトキシド、アルミニウム
イソプロポキシドのようなアルミニウム化合物;テトラ
イソプロピルチタネート、テトラブチルチタネートのよ
うなチタン化合物;水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、酢酸ナト
リウム、ギ酸ナトリウム、酢酸カリウム、ギ酸カリウ
ム、プロピオン酸カリウム、テトラメチルアンモニウム
クロライド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、
アンモニアのような塩基性化合物類;錫アセチルアセト
ナート、ジブチル錫オクチレートのような錫化合物;コ
バルトオクチレート、コバルトアセチルアセトナート、
鉄アセチルアセトナートのような含金属化合物類などを
添加することもできる。The atoms capable of forming a polymer skeleton other than zirconium and silicon include titanium, aluminum, boron, germanium, tin, zinc, gallium, and the like.
Indium and the like can be mentioned, and a compound containing these atoms can be added as a raw material of the coating composition of the present invention. Further, as a curing catalyst for the coating composition of the present invention, alkyl titanate, tin octylate,
Metal salts of carboxylic acids such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dimaleate, amine salts such as dibutylamine-2-hexoate, dimethylamine acetate, ethanolamine acetate, tetraethylpentamine, monoethanolamine, N, N-dimethylbenzylamine
Amines such as hexylamine, tributylamine, ethylenediamine, hexanediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine; amine-based silane coupling materials such as N-β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane; P-toluenesulfonic acid Acids such as phthalic acid, acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, propionic acid, maleic acid, adipic acid, fumaric acid, valeric acid, lactic acid, butyric acid, citric acid, malic acid, picric acid, formic acid, and carbonic acid, aluminum chelate Aluminum compounds such as aluminum, aluminum acetylacetonate, aluminum perchlorate, aluminum chloride, aluminum isobutoxide, aluminum isopropoxide; titanium compounds such as tetraisopropyl titanate and tetrabutyl titanate; Lithium, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium acetate, sodium formate, potassium acetate, potassium formate, potassium propionate, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide,
Basic compounds such as ammonia; tin compounds such as tin acetylacetonate and dibutyltin octylate; cobalt octylate, cobalt acetylacetonate;
Metal-containing compounds such as iron acetylacetonate can also be added.
【0018】また、本発明におけるコーティング組成物
のレベリング剤として、ジアセトンアルコール、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、4−ヒドロキシ−4
−メチル−2−ペンタノン、ジプロピレングリコール、
トリプロピレングリコール、1−エトキシ−2−プロパ
ノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、1−プロポキシ−2−
プロパノール、ジプロピレングリコールモノメチルエー
テル、ジプロピレングコリールモノエチルエーテル、ト
リプロピレングリコールモノエチルエーテル、アセチレ
ンアルコール等を添加することもできる。レベリング剤
の添加は、とりわけ大型の物品に本発明による組成物を
適用する場合に有利である。Further, as a leveling agent of the coating composition in the present invention, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, 4-hydroxy-4
-Methyl-2-pentanone, dipropylene glycol,
Tripropylene glycol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-butoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether, 1-propoxy-2-
It is also possible to add propanol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, acetylene alcohol, and the like. The addition of a leveling agent is particularly advantageous when applying the composition according to the invention to large articles.
【0019】また本発明におけるコーティング組成物に
は界面活性剤として、スルホン酸ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテルアンモニウム塩、スルホン酸ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテルナトリウム
塩、脂肪酸ナトリウムセッケン、脂肪酸カリセッケン、
ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルサルフ
ェート、アルキルエーテルサルフェート、アルキルサル
フェートソーダ塩、アルキルエーテルサルフェートソー
ダ塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェー
ト、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート
ソーダ塩、アルキルサルフェートTEA塩、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルサルフェートTEA塩、2−
エチルヘキシルアルキル硫酸エステルナトリウム塩、ア
シルメチルタウリン酸ナトリウム、ラウロイルメチルタ
ウリン酸ナトリウム、ドデルシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、ポリ
オキシエチレンスルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、
ポリカルボン酸、オレオイルザルコシン、アミドエーテ
ルサルフェート、ラウロイルザルコシネート、スルホF
Aエステルナトリウム塩等のアニオン性界面活性剤;ポ
リオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレ
ントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエー
テル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオ
キシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンラウラート、ポリオキシエチレンステアレート、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンオレエート、ソルビタンアルキルエステル、
ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリ
エーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコー
ン、ソルビタンラウラート、ソルビタンステアレート、
ソルビタンパルミテート、ソルビタンオレエート、ソル
ビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンラウラート、ポリオキシエレチンソルビタンステアレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポ
リオキシエチレンソルビタンオレエート、グリセロール
ステアレート、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキ
ルアルキロールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミ
ド、オレイン酸ジエタノールアミド、オキシエチレンド
デシルアミン、ポリオキシエチレンドデシルアミン、ポ
リオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン
オクタデシルアミン、ポリオキシエチレンアルキルプロ
ピレンジアミン、ポリオキシエチレンオキシプロピレン
ブロックポリマー、ポリオキシエチレンステアレート等
のノニオン性界面活性剤;ジメチルアルキルベタイン、
アルキルグリシン、アミドベタイン、イミダゾリン等の
両性界面活性剤、オクタデシルジメチルベンジルアンモ
ニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニ
ウムクロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモ
ニウムクロライド、ジオレイルジメチルアンモニウムク
ロライド、1−ヒドロキシエチル−2−アルキルイミダ
ゾリン4級塩、アルキルイソキノリニウムブロマイド、
高分子アミン、オクタデシルトリメチルアンモニウムク
ロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキ
サデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニル
トリメチルアンモニウムクロライド、アルキルイミダゾ
リン4級塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライ
ド、オクタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルアミン酢
酸塩、アルキルプロピレンジアミン酢酸塩、ジデシルジ
メチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性
剤等を添加することもできる。In the coating composition of the present invention, as a surfactant, a polyoxyethylene alkylphenyl ether ammonium sulfonate, a sodium salt of polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfonate, a sodium soap of a fatty acid, a potassium soap of a fatty acid,
Sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, alkyl ether sulfate, alkyl sulfate soda salt, alkyl ether sulfate soda salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate soda salt, alkyl sulfate TEA salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate TEA salt, 2-
Ethylhexyl alkyl sulfate sodium salt, sodium acylmethyltaurate, sodium lauroylmethyltaurate, sodium dodelsylbenzenesulfonate, disodium lauryl sulfosuccinate, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosuccinate,
Polycarboxylic acid, oleoyl sarcosine, amide ether sulfate, lauroyl sarcosine, sulfo F
Anionic surfactants such as sodium salt of A ester; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene Oxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkyl phenol ether,
Polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene oleate, sorbitan alkyl ester,
Polyoxyethylene sorbitan alkyl ester, polyether modified silicone, polyester modified silicone, sorbitan laurate, sorbitan stearate,
Sorbitan palmitate, sorbitan oleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyeletin sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan oleate, glycerol stearate, polyglycerin fatty acid ester , Alkylalkylolamide, lauric acid diethanolamide, oleic acid diethanolamide, oxyethylene dodecylamine, polyoxyethylene dodecylamine, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene octadecylamine, polyoxyethylene alkylpropylenediamine, polyoxyethyleneoxy Nonionic surfactants such as propylene block polymer and polyoxyethylene stearate Agent; dimethyl alkyl betaine,
Amphoteric surfactants such as alkylglycine, amidobetaine and imidazoline, octadecyldimethylbenzylammonium chloride, alkyldimethylbenzylammonium chloride, tetradecyldimethylbenzylammonium chloride, dioleyldimethylammonium chloride, 1-hydroxyethyl-2-alkylimidazoline quaternary Salt, alkylisoquinolinium bromide,
Polymeric amine, octadecyltrimethylammonium chloride, alkyltrimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, alkylimidazoline quaternary salt, dialkyldimethylammonium chloride, octadecylamine acetate, tetradecylamine acetate Cationic surfactants such as salts, alkyl propylene diamine acetate, and didecyl dimethyl ammonium chloride can also be added.
【0020】その他に本発明におけるコーティング組成
物は、添加材としてシリカ、アルミナ、タルク、クレ
ー、炭酸カルシウムなどの充填材、ポリエチレングリコ
ール、セルロース類などの増粘剤、酸化鉄などの着色
剤、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシア
ニソールなどの老化防止剤等を用いることもできる。ま
た、塗料用の紫外線吸収剤やラジカル捕捉剤も添加する
ことができる。In addition, the coating composition according to the present invention may contain, as additives, fillers such as silica, alumina, talc, clay and calcium carbonate; thickeners such as polyethylene glycol and cellulose; coloring agents such as iron oxide; An antioxidant such as hydroxytoluene and butylhydroxyanisole can also be used. Further, an ultraviolet absorber and a radical scavenger for paint can be added.
【0021】本発明によるコーティング組成物の基材表
面への塗布方法は適宜選択されてよいが、例えばエアー
ガン、エアレスガン、エアゾールスプレーなどを用いた
スプレーコーティング法、ディップコーティング法、フ
ローコーティング法、スピンコーティング法、ロールコ
ーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法が好適
に利用できる。The method of applying the coating composition of the present invention to the surface of a substrate may be appropriately selected. Examples thereof include a spray coating method using an air gun, an airless gun, an aerosol spray, etc., a dip coating method, a flow coating method, and a spin coating method. Method, roll coating method, brush coating, sponge coating and the like can be suitably used.
【0022】好ましい基材表面へのコーティング組成物
の塗布量は、基材の単位面積当たりの重量に換算して
0.005〜0.1kg/m2であり、塗布量が下限よ
り小さいか上限より大きいと均一な塗膜を形成できない
ことがある。さらに好ましい塗布量は、刷毛、スポン
ジ、布等で塗りのばす場合では0.001〜0.01k
g/m2であり、スプレー塗布の場合、0.01〜0.
1kg/m2である。基材表面に塗布された後コーティ
ング組成物は乾燥または硬化され、薄膜とされる。本発
明において乾燥または硬化とは、有機溶媒が蒸発すると
共に、好ましくはジルコニウム原子等を含む化合物が加
水分解縮重合反応又はその一部の反応によりジルコニウ
ム原子などを骨格として含む重合体を形成するものであ
る。よって、乾燥または硬化は自然乾燥、加熱、赤外線
・紫外線照射等いずれの手段を用いても良いが、硬化・
乾燥に特別の装置を必要としないという見地からは好ま
しくは80℃以下の加温で、さらに好ましくは自然乾燥
の手段をとることが好ましく本発明におけるコーティン
グ組成物においてはジルコニウム原子を含む化合物を主
成分として用いることによりこれを達成することができ
る。ただし本発明におけるコーティング組成物が80℃
以下の加温又は自然乾燥により乾燥硬化するものである
場合にも、乾燥・硬化が非常に短時間であることが要求
される場合や、塗膜の耐久性の要求が大きい場合には、
80℃以上の温度で加温することは差し支えない。The preferable coating amount of the coating composition on the surface of the base material is 0.005 to 0.1 kg / m 2 in terms of the weight per unit area of the base material. If it is larger, a uniform coating film may not be formed. A more preferable application amount is 0.001 to 0.01 k in the case of applying with a brush, a sponge, a cloth, or the like.
g / m 2 , and in the case of spray application, 0.01 to 0.1 g / m 2 .
It is 1 kg / m 2 . After being applied to the substrate surface, the coating composition is dried or cured to form a thin film. In the present invention, drying or curing means that a compound containing a zirconium atom or the like forms a polymer containing a zirconium atom or the like as a skeleton by a hydrolysis-condensation polymerization reaction or a partial reaction thereof while the organic solvent is evaporated. It is. Therefore, drying or curing may be performed by any means such as natural drying, heating, infrared irradiation and ultraviolet irradiation.
From the viewpoint that a special apparatus is not required for drying, it is preferable that heating is performed at a temperature of 80 ° C. or less, and it is more preferable to employ a means of air drying. In the coating composition of the present invention, a compound containing a zirconium atom is mainly used. This can be achieved by using it as a component. However, the coating composition of the present invention is at 80 ° C.
Even if it is to be dried and cured by the following heating or natural drying, if drying and curing are required to be very short or if the durability of the coating film is large,
Heating at a temperature of 80 ° C. or more may be performed.
【0023】又、本発明におけるコーティング組成物の
硬化時間は作業効率を上げるためになるべく短いことが
望ましい。ここでいう硬化時間とは、必ずしも加水分解
縮重合反応がすべて終了するまでの時間を意味するもの
ではなく、コーティング組成物の塗布後、常用可能とな
るまでの時間、また光触媒を含むトップコート層の中間
層として用いる場合にはトップコート層が塗布可能とな
るまでの時間であり、本発明においてはジルコニウム原
子を含む化合物を主成分として用いることによりこの硬
化時間を自然乾燥で5分〜60分まで短くすることがで
きる。ただし本発明におけるコーティング組成物が自然
乾燥で5分〜60分の時間で乾燥硬化するものである場
合にも、乾燥・硬化が短時間であることが要求されない
場合や、塗膜の耐久性の要求が大きい場合には、硬化時
間を60分以上とることは差し支えない。The curing time of the coating composition in the present invention is desirably as short as possible in order to increase the working efficiency. The curing time as used herein does not necessarily mean the time until all the hydrolysis-condensation polymerization reactions are completed, and the time until the coating composition is applied and the coating composition becomes usable, and the top coat layer containing the photocatalyst. When used as an intermediate layer, it is a time until the top coat layer can be applied, and in the present invention, by using a compound containing a zirconium atom as a main component, the curing time is 5 minutes to 60 minutes by natural drying. Can be shortened. However, even when the coating composition of the present invention is dried and cured in a time period of 5 to 60 minutes by natural drying, it is not required that drying and curing be performed in a short time, If the demand is large, the curing time can be longer than 60 minutes.
【0024】このようにして基材上に形成されたジルコ
ニウム原子を骨格として含む重合体を主成分する皮膜の
好ましい平均厚みは10nm〜5μmであり、皮膜の厚
みが下限より小さいと耐久性・耐候性に劣ることがあ
り、上限より大きいと皮膜が不均一になったり透明性が
損なわれたり外観上不具合が生じることがある。なお干
渉縞の発生を防ぐなどのため、さらに好ましい皮膜の平
均厚みは0.5μm〜3μmまたは10nm〜200n
mであり、特に10nm〜200nmの厚みにおいては
安定な塗膜性能を得る事ができる。The preferable average thickness of the film containing a polymer containing a zirconium atom as a skeleton formed on the substrate in this manner is preferably from 10 nm to 5 μm. If it is larger than the upper limit, the film may become non-uniform, transparency may be impaired, or a defect may occur in appearance. In order to prevent the occurrence of interference fringes, the average thickness of the film is more preferably 0.5 μm to 3 μm or 10 nm to 200 n.
m, and particularly when the thickness is 10 nm to 200 nm, stable coating film performance can be obtained.
【0025】本発明におけるコーティング組成物を光触
媒層のための中間層として用いる場合には、コーティン
グ組成物を基材表面に塗布後乾燥又は硬化することによ
り形成された中間層の上に光半導体を含有するトップコ
ート層を形成する。上記光半導体として好ましいものは
金属酸化物を主成分とする光触媒粒子であり、好ましい
前記金属酸化物としてはアナターゼ型酸化チタン、ルチ
ル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸
化二ビスマス、三酸化タングステン、及びチタン酸スト
ロンチウムをあげることができる。この中間層とトップ
コート層の組み合わせによって、トップコート層に含ま
れる光半導体の光活性による基材の劣化や、基材からの
アルカリなどの物質の拡散による光半導体の光活性の低
下等の現象が生じることなく、基材表面に抗菌性、脱臭
制、防カビ性などの特性を付与することができる。また
この中間層とトップコート層の組み合わせは特に基材表
面に親水性を付与し、それにより防曇性、防汚性、易水
洗性、セルフクリーニング性を発現させるのに有効であ
る。When the coating composition of the present invention is used as an intermediate layer for a photocatalyst layer, an optical semiconductor is applied on the intermediate layer formed by applying or drying or curing the coating composition on the surface of a substrate. The containing top coat layer is formed. Preferred as the optical semiconductor are photocatalyst particles containing a metal oxide as a main component, and preferred metal oxides are anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, ferric oxide, and trioxide. Mention can be made of bismuth, tungsten trioxide, and strontium titanate. The combination of the intermediate layer and the top coat layer causes phenomena such as deterioration of the base material due to the optical activity of the optical semiconductor contained in the top coat layer and decrease in the optical activity of the optical semiconductor due to diffusion of substances such as alkali from the base material. The surface of the base material can be provided with properties such as antibacterial properties, deodorization control, and antifungal properties without occurrence of cracks. The combination of the intermediate layer and the top coat layer is particularly effective for imparting hydrophilicity to the surface of the base material, thereby exhibiting antifogging property, antifouling property, easy water washing property and self-cleaning property.
【0026】本発明が応用できる基材の種類には制限が
なく、あらゆる素材の基材に応用が可能であるが特に基
材に光触媒親水性を付与するための中間層として用いる
場合には、ガラス、鏡、レンズ、フィルムなどの透明部
材に防曇性、視界確保性を与えたり、自動車ボディ、建
材などの物体表面に防汚性、易洗浄制、セルフクリーニ
ング性を与えたりする用途に特に有効である。又本発明
におけるコーティング組成物の特徴である低温・短時間
で乾燥又は硬化するという特長を生かすためには、現場
施工分野への応用が有効であり、例えばサービスステー
ションや車所有者が施工する自動車のボディ・ガラスに
応用したり、既存の建物の窓ガラスや壁材等の建材へ応
用したりすることにより、耐久性・耐候性を付与した
り、光触媒親水性を付与するための中間層として用いる
場合には防汚性・セルフクリーニング性を付与する分野
などをあげる事ができる。The type of the substrate to which the present invention can be applied is not limited, and can be applied to substrates of any material. Particularly, when used as an intermediate layer for imparting photocatalytic hydrophilicity to the substrate, Especially for applications where transparent materials such as glass, mirrors, lenses, films, etc. are given anti-fog properties and visibility, and anti-fouling, easy-cleaning and self-cleaning properties are given to the surface of objects such as automobile bodies and building materials. It is valid. In order to take advantage of the characteristic of the coating composition of the present invention that it dries or cures at a low temperature and in a short time, it is effective to apply it to the field of on-site construction, for example, a service station or an automobile constructed by a car owner. As an intermediate layer to impart durability and weather resistance and to impart photocatalytic hydrophilicity by applying it to body and glass of building or to building materials such as window glass and wall materials of existing buildings When it is used, the field of imparting antifouling property and self-cleaning property can be mentioned.
【0027】[0027]
【実施例】比較例1 テトラブトキシジルコニウム1.7重量部、メチルトリ
メトキシシラン0.5重量部、ポリメトキシポリシロキ
サン0.1重量部を、1−ブタノール1重量部と2−プ
ロパノール1重量部との混合溶媒97.7重量部と混合
してコーティング組成物を得た。 実施例1 テトラブトキシジルコニウム1.7重量部、メチルトリ
メトキシシラン0.5重量部、ポリメトキシポリシロキ
サン0.1重量部を、1−ブタノール1重量部と2−プ
ロパノール1重量部との混合溶媒97.55重量部と混
合し、水0.15重量部添加してコーティング組成物を
得た。EXAMPLES Comparative Example 1 1.7 parts by weight of tetrabutoxyzirconium, 0.5 parts by weight of methyltrimethoxysilane, 0.1 parts by weight of polymethoxypolysiloxane, 1 part by weight of 1-butanol and 1 part by weight of 2-propanol Was mixed with 97.7 parts by weight of a solvent mixture to obtain a coating composition. Example 1 A mixed solvent of 1.7 parts by weight of tetrabutoxyzirconium, 0.5 parts by weight of methyltrimethoxysilane, and 0.1 parts by weight of polymethoxypolysiloxane, 1 part by weight of 1-butanol and 1 part by weight of 2-propanol The mixture was mixed with 97.55 parts by weight, and 0.15 parts by weight of water was added to obtain a coating composition.
【0028】比較例1、実施例1を、黒色アクリルメラ
ミン系塗装鋼板に25g/m2スプレー塗布したとこ
ろ、実施例1の塗膜は透明だったのに対し、比較例の塗
膜は白濁した。実施例1の塗膜を室温で15分放置した
後、続いてその上に光触媒トップコート液(主成分は粒
子径約10nmのアナターゼ型酸化チタン0.2重量
部、無定型シリカ0.2重量部、1−プロパノール7
9.68重量部、プロピレングリコールモノメチルエー
テル19.92重量部、硝酸(約100ppm))を2
5g/m2スプレー塗布した。塗膜の外観は透明で光沢
が有り、均一な膜が得られた。続いて塗膜の親水特性を
評価した。初期の水との接触角は55°であった。屋外
に3日間曝露した後、再度水との接触角を測定したとこ
ろ、20°まで低下した。When Comparative Example 1 and Example 1 were spray-coated on a black acrylic melamine-based coated steel sheet at 25 g / m 2, the coating of Example 1 was transparent, whereas the coating of Comparative Example was cloudy. . After the coating film of Example 1 was left at room temperature for 15 minutes, a photocatalytic top coat solution (0.2 parts by weight of anatase type titanium oxide having a particle diameter of about 10 nm and 0.2 parts by weight of amorphous silica) was formed thereon. Part, 1-propanol 7
9.68 parts by weight, 19.92 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether, nitric acid (about 100 ppm))
5 g / m 2 was spray applied. The appearance of the coating film was transparent and glossy, and a uniform film was obtained. Subsequently, the hydrophilic properties of the coating film were evaluated. The initial contact angle with water was 55 °. After three days of outdoor exposure, when the contact angle with water was measured again, it was reduced to 20 °.
【0029】実施例2〜11 実施例1のコーティング組成物に対して、表1のように
添加剤を0.1重量%添加した。Examples 2 to 11 As shown in Table 1, 0.1% by weight of an additive was added to the coating composition of Example 1.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】得られた組成物に水を0.5重量%、1.
0重量%それぞれ添加し、添加直後から50℃一晩放置
後まで、液の状態を経時的に観察した。結果をあわせて
表1に示す。これらの添加剤は、水に対する安定性を向
上する事が明らかになった。0.5% by weight of water was added to the obtained composition.
0% by weight of each was added, and the state of the solution was observed with time from immediately after the addition to after standing at 50 ° C. overnight. The results are shown in Table 1. It has been found that these additives improve the stability to water.
【0032】実施例12〜15 実施例1のコーティング組成物に対して酢酸アンモニウ
ムを表2に示すように0.02〜0.3重量%添加し
た。Examples 12 to 15 As shown in Table 2, 0.02 to 0.3% by weight of ammonium acetate was added to the coating composition of Example 1.
【0033】[0033]
【表2】 [Table 2]
【0034】得られた組成物に水を1.0重量%、2.
0重量%それぞれ添加し、添加直後から50℃一晩放置
後まで、液の状態を経時的に観察した。結果をあわせて
表2に示す。本コーティング組成物に対しては、酢酸ア
ンモニウムの添加量に最適域がある事が判明した。1.0% by weight of water was added to the obtained composition.
0% by weight of each was added, and the state of the solution was observed with time from immediately after the addition to after standing at 50 ° C. overnight. The results are shown in Table 2. It was found that there was an optimum range for the amount of ammonium acetate added to the coating composition.
【0035】実施例16〜19Examples 16 to 19
【0036】[0036]
【表3】 [Table 3]
【0037】表3に示すコーティング組成物に水を1.
0重量%添加し、50℃一晩放置後、液の状態を観察し
た。結果をあわせて表3に示す。コーティング組成物の
水に対する安定性にはジルコニウムブトキシド/メチル
トリメトキシシラン比も影響している事が判明した。Water was added to the coating compositions shown in Table 3
After 0% by weight was added and left at 50 ° C. overnight, the state of the liquid was observed. The results are shown in Table 3. It was found that the water stability of the coating composition was also affected by the zirconium butoxide / methyltrimethoxysilane ratio.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明により、硬化に高温条件を必要と
せず、保存・硬化安定性に優れ、耐久性に優れた皮膜を
基材表面に形成するためのコーティング組成物を得るこ
とができる。According to the present invention, it is possible to obtain a coating composition for forming a film having excellent storage / curing stability and excellent durability on the surface of a substrate without requiring high-temperature conditions for curing.
フロントページの続き (72)発明者 柴戸 雅博 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 植松 正純 神奈川県横浜市西区南浅間町1番地の1 横浜油脂工業株式会社内 Fターム(参考) 4J038 DM021 GA15 HA156 HA216 HA246 JA05 JA17 JA25 JA45 JA56 JB01 KA04 KA06 NA03 NA05 NA06 NA25 NA26 PC02 PC03 Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Shibado 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Inside Totoki Equipment Co., Ltd. (72) Inventor Masazumi Uematsu 1-1-1 Minamiasama-cho, Nishi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken F-term (reference) in Yokohama Yushi Kogyo Co., Ltd. 4J038 DM021 GA15 HA156 HA216 HA246 JA05 JA17 JA25 JA45 JA56 JB01 KA04 KA06 NA03 NA05 NA06 NA25 NA26 PC02 PC03
Claims (16)
重合体を主成分とする皮膜を形成しうる重合体皮膜前駆
体 0.05〜50重量部 (b)有機溶媒 50〜99.949重量部 (c)水 0.001〜5重量部 を含有することを特徴とする基材表面を被覆するための
コーティング組成物。(1) 0.05 to 50 parts by weight of a polymer film precursor capable of forming a film mainly composed of a polymer containing a zirconium atom as a skeleton; and (b) 50 to 99.949 parts by weight of an organic solvent. (C) A coating composition for coating the surface of a substrate, comprising 0.001 to 5 parts by weight of water.
する反応が、ジルコニウム原子を含む化合物の加水分解
縮重合反応又は該加水分解縮重合反応の一部の反応であ
ることを特徴とする請求項1に記載のコーティング組成
物。2. The reaction for forming the film from the polymer film precursor is a hydrolysis-condensation polymerization reaction of a compound containing a zirconium atom or a partial reaction of the hydrolysis-condensation polymerization reaction. The coating composition according to claim 1.
コニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシドの部
分加水分解物、ジルコニウムアルコキシドの部分加水分
解縮重合物、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウ
ムキレート化合物の部分加水分解物、ジルコニウムキレ
ート化合物の部分加水分解縮重合物、ジルコニウムアシ
レート化合物、ジルコニウムアシレート化合物の部分加
水分解物、ジルコニウムアシレート化合物の部分加水分
解縮重合物からなる群より選ばれたものであることを特
徴とする請求項2に記載のコーティング組成物。3. The compound containing a zirconium atom includes a zirconium alkoxide, a partially hydrolyzed product of a zirconium alkoxide, a partially hydrolyzed condensation polymer of a zirconium alkoxide, a zirconium chelate compound, a partially hydrolyzed product of a zirconium chelate compound, and a zirconium chelate compound. A partially hydrolyzed condensed polymer, a zirconium acylate compound, a partially hydrolyzed zirconium acylate compound, and a partially hydrolyzed condensed polymer of a zirconium acylate compound. 3. The coating composition according to 2.
とする請求項1乃至3に記載のコーティング組成物。4. The coating composition according to claim 1, wherein said skeleton further contains a silicon atom.
する反応が、前記ジルコニウム原子を含む化合物と前記
珪素原子を含む化合物の加水分解縮重合反応又は該加水
分解縮重合反応の一部の反応であることを特徴とする請
求項4に記載のコーティング組成物。5. The reaction for forming the film from the polymer film precursor is a hydrolysis-condensation polymerization reaction of the compound containing a zirconium atom and the compound containing a silicon atom or a part of the hydrolysis-condensation polymerization reaction. The coating composition according to claim 4, which is a reaction.
子および有機基からなる群より一種又は二種以上選択さ
れるものであり、Xはアルコキシ基およびハロゲン原子
からなる群より一種又は二種以上選択されるものであ
り、pは1または2である)で表される加水分解性シラ
ン誘導体 (b)平均組成式Rp SiXq O(4-p-q)/2 (式中、
Rは、水素原子および有機基からなる群より一種または
二種以上選択されるものであり、Xはアルコキシ基およ
びハロゲン原子からなる群より一種又は二種以上選択さ
れるものであり、pは0<p<2を、qは0<q<4を
それぞれ満足する数である)で表されるシロキサン (c)一般式 SiX4 (式中、 Xはアルコキシ基お
よびハロゲン原子からなる群から一種又は二種以上選択
されるものである)で表される四官能加水分解性シラン
誘導体 (d)平均組成式 SiXq O(4-q)/2 (式中、Xは
アルコキシ基およびハロゲン原子からなる群より一種又
は二種以上選択されるものであり、qは0<q<4を満
足する数である)で表されるシリケートよりなる群より
選ばれたものであることを特徴とする請求項5に記載の
コーティング組成物。6. The compound containing a silicon atom is selected from the group consisting of: (a) a compound represented by the general formula R p SiX 4-p (where R is one or more selected from the group consisting of a hydrogen atom and an organic group) , X is one or more selected from the group consisting of an alkoxy group and a halogen atom, and p is 1 or 2.) (b) Average composition formula R p SiX q O (4-pq) / 2 (where
R is one or more selected from the group consisting of a hydrogen atom and an organic group; X is one or more selected from the group consisting of an alkoxy group and a halogen atom; A siloxane represented by <p <2 and q is a number satisfying 0 <q <4, respectively. (C) General formula SiX 4 (wherein X is one of a group consisting of an alkoxy group and a halogen atom or (D) average composition formula SiX q O (4-q) / 2 (where X is an alkoxy group and a halogen atom) One or more members are selected from the group, and q is a number satisfying 0 <q <4). 6. The coating composition according to 5.
ジルコニウム原子を含む化合物1重量部に対し0.01
〜2重量部であることを特徴とする請求項5乃至6に記
載のコーティング組成物。7. The content of the compound containing a silicon atom is 0.01 to 1 part by weight of the compound containing a zirconium atom.
The coating composition according to any one of claims 5 to 6, wherein the amount is from 2 to 2 parts by weight.
調整剤を含むことを特徴とする請求項1乃至7に記載の
コーティング組成物。8. The coating composition according to claim 1, wherein said coating composition further comprises a hydrolysis regulator.
からなる群より選ばれたものであることを特徴とする請
求項8に記載のコーティング組成物。9. The coating composition according to claim 8, wherein said hydrolysis regulator is selected from the group consisting of acids, bases and amines.
ムであることを特徴とする請求項8に記載のコーティン
グ組成物。10. The coating composition according to claim 8, wherein the hydrolysis modifier is ammonium acetate.
ング組成物全体を100重量部として0.001〜10
重量部であることを特徴とする請求項8乃至10に記載
のコーティング組成物。11. The content of the hydrolysis regulator is 0.001 to 10 with respect to 100 parts by weight of the whole coating composition.
The coating composition according to any one of claims 8 to 10, wherein the coating composition is part by weight.
覆してその上に光半導体を含有するトップコート層を形
成するために用いられるコーティング組成物であること
を特徴とする請求項1乃至11に記載のコーティング組
成物。12. The coating composition according to claim 1, wherein said coating composition is a coating composition used for coating a substrate surface and forming a top coat layer containing an optical semiconductor thereon. A coating composition according to claim 1.
る光触媒粒子であることを特徴とする請求項12に記載
のコーティング組成物。13. The coating composition according to claim 12, wherein the optical semiconductor is a photocatalyst particle containing a metal oxide as a main component.
ン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二
鉄、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、及びチタ
ン酸ストロンチウムからなる群から選択されるものであ
ることを特徴とする請求項13に記載のコーティング組
成物。14. The metal oxide is selected from the group consisting of anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, ferric oxide, bismuth trioxide, tungsten trioxide, and strontium titanate. The coating composition according to claim 13, wherein
呈することを特徴とする請求項12に記載のコーティン
グ組成物。15. The coating composition according to claim 12, wherein said top coat layer exhibits photocatalytic hydrophilicity.
の温度で、さらに好ましくは自然乾燥により硬化可能で
あることを特徴とする請求項1乃至11に記載のコーテ
ィング組成物。16. The coating composition according to claim 1, wherein the coating composition can be cured at a temperature of 80 ° C. or less, more preferably by natural drying.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10314799A JP2000144057A (en) | 1998-11-05 | 1998-11-05 | Coating composition |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-11-05 JP JP10314799A patent/JP2000144057A/en active Pending
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