JP2000328005A - 上塗り塗膜の耐汚れ処理方法 - Google Patents
上塗り塗膜の耐汚れ処理方法Info
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Abstract
面に耐汚れ性の機能を付与し、長期間に渡って清浄な塗
膜を維持することができ、また長期間光が遮断されても
上記性能が維持できる上塗り塗膜の耐汚れ処理方法を提
供すること。 【解決手段】(a)成分:式R1−(OCH2CH2)n−O
−Si(OR2)3(ただし、R1は炭素数が1〜6のアル
キル基または水素原子、R2は炭素数が1〜6のアルキ
ル基で、3個のR2は互いに同じでも異なっていてもよ
い。n:1から4の整数である)で表される化合物の少
なくとも1種またはその部分加水分解縮合物100重量
部及び(b)成分:(a)成分を加水分解できる触媒
0.01〜5重量部からなる混合物を上塗り塗膜上に塗
布した後、加水分解処理することを特徴とする上塗り塗
膜の耐汚れ処理方法。
Description
動車バンパー等の上塗り塗装の施された塗膜の耐汚れ処
理方法に関する。
と、洗車し撥水性のワックスで元のきれいな状態に仕上
げる方法が一般的である。しかしながら近年洗車による
洗剤の使用量が増加しており海、河川、湖沼の水質を悪
化させる原因となっている。また撥水性ワックスは油性
のものが多く同様に水質汚染の原因物質であるだけでな
く、塗膜を親油性にすることからかえって油汚れが付着
しやすくなる傾向にある。そのため最近では例えば塗装
技術1996年10月増刊号87ページから102ペー
ジに記載されているように、塗膜を親水性にすることに
よって汚染物質と塗膜の間に水が入り込み汚染物質を浮
き上がらせ、耐汚染性の機能を持たせようとする考え方
が増えている。
例えば公開特許WO94/06870号には特定の有機
塗料組成物に特定のオルガノシリケートおよび/または
その縮合物を配合してなる塗料組成物が開示されてお
り、酸処理後の塗膜の水に対する接触角が70度以下の
塗膜が得られるとされている。また公開特許WO97/
23572号には基材表面に光触媒性コーティングを塗
布することによって、高度な親水性を付与できることが
開示されている。
/06870号の方法では、確かに塗膜そのものを親水
性にして耐汚染性の機能を発現することができるが、硬
化塗膜表面にシリケートの縮合体の層が存在するためリ
コート密着性が低下し工場生産の中において補修ができ
なくなるという大きな問題点を抱えている。
光が照射されれば塗膜を高度に親水化することができる
が、夜間やガレージなどで長期間光が遮断されると、効
果が低下もしくは消失するため必ずしも十分な方法であ
るとは言えなかった。本発明は、上塗り塗膜の種類や履
歴に関係なく塗膜最表面に耐汚れ性の機能を付与し、長
期間に渡って清浄な塗膜を維持することができ、また長
期間光が遮断されても上記性能が維持できる上塗り塗膜
の耐汚れ処理方法を提供することにある。
定的に親水化して耐汚染性の機能を付与し、しかも工場
生産内においては従来の塗膜補修に何ら支障を来さない
ことを目的として鋭意検討した結果、補修工程も含めて
上塗り塗膜を完成させた後、特定のシリコン化合物を該
塗膜上に塗布、加水分解することにより、上記の問題点
が一挙に解決できることを見出し本発明を完成するに至
った。
CH2CH2)n−O−Si(OR2)3(ただし、R1は炭素
数が1〜6のアルキル基または水素原子、R2は炭素数
が1〜6のアルキル基で、3個のR2は互いに同じでも
異なっていてもよい。n:1から4の整数である)で表
される化合物の少なくとも1種またはその部分加水分解
縮合物 100重量部及び(b)成分:(a)成分を加
水分解できる触媒 0.01〜5重量部からなる混合物
を上塗り塗膜上に塗布した後、加水分解処理することを
特徴とする上塗り塗膜の耐汚れ処理方法に関するもので
ある。
(a)成分の加水分解物としての緻密なシロキサン系の
三次元架橋膜が形成され、上塗り塗膜を保護すると共に
加水分解処理時に最表面に水の単分子層を形成すること
によって、水に対する接触角が40度以下の高度な親水
性を付与することができる。
は、式R1−(OCH2CH2)n−O−Si(OR2)3(ただ
し、R1は炭素数が1〜6のアルキル基または水素原
子、R2は炭素数が1〜6のアルキル基で、3個のR2は
互いに同じでも異なっていてもよい。n:1から4の整
数である)で表されるシリコン化合物またはその部分加
水分解縮合物である。
4(ただし、R2は前記と同義であり、4個のものは互
いに同じでも異なってもよい。)で表される化合物また
はその部分加水分解物に式R1a−(OCH2CH2)n−O
H(ただし、R1aは炭素数が1〜6のアルキル基又は水
素原子、nは前記と同義である)で表される化合物を反
応させることにより得られる。
ラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラ
ン、テトライソブトキシシラン等が挙げられ、その部分
加水分解物としてはそれらの単体もしくは2種以上の組
み合わせでの部分加水分解物が挙げられる。R1a−(O
CH2CH2)n−OHで表される化合物としては、例えば
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、エチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエー
テル等を挙げることができ、これらは単独または2種以
上を組合せて用いることができる。
はその部分加水分解物に式R1a−(OCH2CH2)n−O
Hで表される化合物を反応させるには、パラトルエンス
ルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフ
タレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、
メタンスルホン酸等のスルホン酸類やリン酸エステル類
等の比較的強い有機酸の存在下で、室温から100℃の
温和な条件下でアルコール交換反応を行うことが挙げら
れる。この際、反応温度が室温未満の場合、アルコール
交換反応の進行が遅くなるため、また100℃を超える
場合、急速にアルコール交換反応が進行し、さらにアル
コキシ基同士の縮合反応も起こりゲル化する可能性があ
るため好ましくない場合がある。また本アルコール交換
反応の際、少量の水を共存させてもよい。
(a)成分を加水分解できる解媒としては、例えば、ジ
ブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、
ジブチルスズジマレエート、オクチル酸スズ、ジブチル
スズオキサイド等の有機スズ化合物、パラトルエンスル
ホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタ
レンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、メ
タンスルホン酸などの有機酸、トリエチルアミン、ジメ
チルベンジルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジメ
チルラウリルアミン、ジブチルアミン、ジ−2−エチル
ヘキシルアミン、テトラメチルブタンジアミン、ピリジ
ン、トリエタノールアミン等のアミン類が挙げられる。
これら触媒は(a)成分100重量部に対して、0.0
1〜5重量部の範囲内で用いられるが、更に好ましくは
0.03〜2重量部の範囲である。ここで0.01重量
部未満では、(a)成分の加水分解が不十分となるため
目的とする耐汚れ性を十分に発揮することができなくな
るため、また5重量部を超える場合は、(a)成分の加
水分解反応が急激に進行し塗膜上に塗布された(a)成
分と(b)成分の混合物からなる塗布層の性状が不均一
となり、クモリ、ワレなどが起こる場合があるため好ま
しくない。尚、(b)成分として、上記(a)成分を調
製するために使用し得るアルコール交換反応を触媒する
有機酸を(a)成分の合成の後、分離することなくその
まま(b)成分として使用することもできる。 本発明
において(a)成分と(b)成分の混合物を上塗り塗膜
上に塗布するには、常法のスプレー塗装、ローラー塗
装、刷毛塗り、浸漬塗装、布、紙、スポンジ等に染み込
ませてのワイプ塗りなど特に制限なく、塗布される物品
に合わせて選ぶことができる。ただしこの際、塗布層の
乾燥厚みは0.01〜1μmの範囲内にあることが望ま
しい。塗布層の乾燥厚みが0.01μm未満の場合、目
的とする耐汚れ性を十分に発揮することができなくなる
場合があり、また1μmを超える場合はクモリ、ワレな
どが起こる場合がある。
分と(b)成分の混合物を上塗り塗膜上に塗布した後、
加水分解処理する。本発明における加水分解処理の方法
は、水と塗布層が接触するように制御されるならば特に
制限されるべきものではなく、塗布層を設けるための手
段と同様な方法等が採用できる。 例えば、加水分解処
理として屋外で2週間以上外気に曝すことでも塗布層に
耐汚れ性の機能を発揮させることができるが、塗布後に
続けて温水浸漬による加水分解処理を行うことが好まし
い。
成分の加水分解反応をむらなく均一に起こし、耐汚れ性
の効果がいつでも安定して得られるという効果を奏す
る。この加水分解処理の条件としては、塗布層の形成後
に20〜80℃の温水に1〜20時間浸漬することが望
ましい。ここで温水の温度が20℃未満あるいは浸漬時
間が1時間未満の場合、加水分解反応が不十分となる場
合がある。また温水の温度が80℃を超えるか、あるい
は浸漬時間が20時間を超える場合、加水分解反応が急
激に進行し塗布層のクモリ、ワレなどが起きる場合があ
る。 加水分解処理としては温水浸漬以外に、高湿度下
での保持あるいは高温スチームの噴射などの方法をとる
ことも可能である。
乾燥するか温風により強制乾燥され、上塗り塗膜が耐汚
れ処理された塗布層が得られる。本発明の耐汚れ処理の
施される上塗り塗膜としては、特にその種類が制限され
るものではなく、例えば、上塗り塗膜の構成素材として
は、ポリプロピレン、ポリウレタン、塩化ビニル、AB
S樹脂、ポリエチレン、フェノール樹脂、エンジニアリ
ングプラスチック等の樹脂、鉄、アルミ等の金属等があ
げられる。また、具体的な上塗り塗膜の例としては、自
動車ボディ用1コートソリッド塗膜、同2コート1ベイ
クソリッド塗膜、同2コート1ベイクメタリック塗膜、
同2コート1ベイクパール塗膜、同3コート2ベイクパ
ール塗膜、同3コート1ベイクパール塗膜およびこれら
のインラインまたはオフライン補修塗膜、さらに自動車
バンパー用1コートソリッド塗膜、同2コート1ベイク
ソリッド塗膜、同2コート1ベイクメタリック塗膜、同
2コート1ベイクパール塗膜、同3コート2ベイクパー
ル塗膜、同3コート1ベイクパール塗膜およびこれらの
インラインまたはオフライン補修塗膜などが挙げられ
る。
明するが、本発明は実施例の範囲内に限定されるもので
はない。
素材用ポリプロピレンの平板を水系洗浄後自然乾燥し
た。次にプライマックNo1501プライマー(日本油
脂(株)製樹脂用プライマー)を乾燥膜厚5〜7μmに
なるよう上記の平板にスプレー塗装し、室温で3分間セ
ットした。続けて該プライマー上にプライマックNo3
000白(日本油脂(株)製樹脂用上塗塗料)を乾燥膜
厚30〜35μmになるようウェット・オン・ウェット
でスプレー塗装し、室温で15分間セット後物温120
℃で30分間焼き付けることによって、白色の上塗り塗
装試験板を得た。 [(a)成分の製造例]シリコン化合物1 4つ口フラスコにディーンスタークトラップを介した還
流冷却器、温度計および攪拌機を備え、下記混合物を仕
込んだ後、80℃で攪拌し46重量部のエタノールが回
収されたところで反応を終了することによって(a)成
分であるシリコン化合物1が得られた。
流冷却器、温度計および攪拌機を備え、下記混合物を仕
込んだ後、80℃で攪拌し32重量部46エタノールが
回収されたところで反応を終了することによって(a)
成分であるシリコン化合物2が得られた。
同表に記載の通りの部数からなる処理液混合物を、上記
の方法で作成した上塗り塗装板にスポンジを用いて均一
になるように塗布処理後、表1記載の条件で加水分解処
理を施した。処理後、水に対する接触角を測定し、試験
板を南向き角度45度で3カ月間屋外で曝露した。曝露
後の塗膜の汚染状態は、目視と曝露試験前後の明度差Δ
L値で評価した。尚、水に対する接触角を測定するまで
は、試験板は屋内で取り扱っており、日光には曝してい
ない。結果を表1に記載するが、実施例1〜4では塗膜
外観に全く異常はなく、いずれの場合も直射日光下でな
くとも40度以下の接触角が得られ、3カ月曝露後も塗
膜は清浄なままであった。これに対して比較例1では
(b)成分の加水分解触媒が多すぎるため処理層にクモ
リを生じた。また比較例2では耐汚れ処理を施していな
いため3カ月曝露後の塗膜は明度も低下し著しく汚れて
いた。
おいては、上塗り塗膜の種類や履歴に関係なく塗膜最表
面に強固な親水化層を容易に設けることが可能であり、
耐汚れ性の機能を付与することができる。そして長期間
に渡って清浄な塗膜を維持することができ、洗車回数を
削減することによって、洗剤による環境汚染を大幅に低
減することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】(a)成分:式R1−(OCH2CH2)n−O
−Si(OR2)3(ただし、R1は炭素数が1〜6のアル
キル基または水素原子、R2は炭素数が1〜6のアルキ
ル基で、3個のR2は互いに同じでも異なっていてもよ
い。n:1から4の整数である)で表される化合物の少
なくとも1種またはその部分加水分解縮合物 100重
量部及び(b)成分:(a)成分を加水分解できる触媒
0.01〜5重量部からなる混合物を上塗り塗膜上に
塗布した後、加水分解処理することを特徴とする上塗り
塗膜の耐汚れ処理方法。 - 【請求項2】 加水分解処理が温水浸漬後、乾燥するも
のである請求項1記載の上塗り塗膜の耐汚れ処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14053499A JP3874570B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 上塗り塗膜の耐汚れ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14053499A JP3874570B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 上塗り塗膜の耐汚れ処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000328005A true JP2000328005A (ja) | 2000-11-28 |
JP3874570B2 JP3874570B2 (ja) | 2007-01-31 |
Family
ID=15270917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14053499A Expired - Fee Related JP3874570B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 上塗り塗膜の耐汚れ処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3874570B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066141A1 (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Basf Coatings Japan Ltd. | An agent for the treatment of top-coat paint films to impart stain resistance and a method for the treatment of top-coat paint films to impart stain-resistance |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP14053499A patent/JP3874570B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009066141A1 (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Basf Coatings Japan Ltd. | An agent for the treatment of top-coat paint films to impart stain resistance and a method for the treatment of top-coat paint films to impart stain-resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3874570B2 (ja) | 2007-01-31 |
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