JP2002036442A - Highly durable coating film structure - Google Patents

Highly durable coating film structure

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JP2002036442A
JP2002036442A JP2000220552A JP2000220552A JP2002036442A JP 2002036442 A JP2002036442 A JP 2002036442A JP 2000220552 A JP2000220552 A JP 2000220552A JP 2000220552 A JP2000220552 A JP 2000220552A JP 2002036442 A JP2002036442 A JP 2002036442A
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JP
Japan
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silicone resin
highly durable
coating film
durable coating
coating composition
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Application number
JP2000220552A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Fukiage
昌宏 吹擧
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new highly durable coating film structure capable of effectively suppressing a photodegradation or the like for a long period and providing excellent durability at a relatively low cost. SOLUTION: The highly durable coating film structure comprises an organic coating film executed on a base and a finishing coating film executed on an uppermost layer so that the uppermost finishing coating film is formed as a transparent silicone resin film containing an inorganic ultraviolet absorber.

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】この出願の発明は、高耐久性
塗膜構成体に関するものである。さらに詳しくは、この
出願の発明は、屋根瓦や外壁材、あるいは内装材等とし
て有用な、安価で、しかも耐久性に優れた高耐久性塗膜
構成体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly durable coating film structure. More specifically, the invention of this application relates to a high-durability coating composition that is useful as a roof tile, an outer wall material, an interior material, or the like, and is inexpensive and has excellent durability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、屋根瓦や外装材、あるいは内装材
等の建築材においては、セメント系等の窯業基材や、樹
脂基材、あるいは金属基材等の表面に塗料を塗布した塗
装品が広く用いられてきている。通常、これらの塗装品
においては、塗料としては、溶液やエマルジョンとして
の有機系のものが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of building materials such as roof tiles, exterior materials, and interior materials, painted products in which a paint is applied to the surface of a ceramic base material such as cement, a resin base material, or a metal base material. Has been widely used. Usually, in these coated articles, organic paints as solutions or emulsions are used as paints.

【0003】また、近年では、有機系の塗料では光や雨
水等による劣化から耐候性、耐腐食性等の面で充分な性
能が得られないことから、無機系のコーティング剤を用
いて塗装することが検討され、すでにこのような無機系
コーティング剤は実用化されはじめている。
Further, in recent years, organic paints have been unable to provide sufficient performance in terms of weather resistance and corrosion resistance due to deterioration due to light, rainwater, and the like, and are therefore coated using inorganic coating agents. Therefore, such an inorganic coating agent has already been put into practical use.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無機系コーティング剤の場合、材料そのものとしては耐
候性や耐腐食性が比較的良好であるものの、10年〜1
5年の長期においては塗膜劣化が進み、表面があれて、
チョーキングをおこし、やがて変色することになる。
However, in the case of the conventional inorganic coating agent, although the material itself has relatively good weather resistance and corrosion resistance, it is used for 10 years to 1 year.
In the long term of 5 years, the coating deteriorates,
Causes chalking and eventually discolors.

【0005】外装材をはじめ、エクステリア、雨樋など
の外回り関連品の場合、部材に求められる耐久性能とし
ては30年のレベルであるから、上記のような現状にお
いては塗り替えが必要となる。
[0005] In the case of externally related products such as exterior materials, exteriors, rain gutters and the like, the durability performance required for the members is on the level of 30 years.

【0006】また、無機系コーティング剤の場合には、
従来より広範囲に使用されている有機系塗料に比べて高
価であるため、その使用量を少くすることが大きな課題
であった。
In the case of an inorganic coating agent,
Since it is more expensive than organic paints that have been used widely in the past, it has been a major problem to reduce the amount of use.

【0007】このような事情から、無機系コーティング
剤に、一般の紫外線吸収剤や光安定化剤等を添加して塗
膜寿命を延長させ、しかもその使用量を少くするため
に、無機系コーティング剤による塗膜は最上層のみとし
て、下層には耐光劣化性等の乏しい一般の有機膜を配設
しておくことが検討されている。つまり、最上層のみに
無機系コーティング剤を用いることで比較的安価な構成
とし、かつ、無機系コーティング剤には紫外線吸収剤を
添加しておくことで、無機系コーティング剤による塗膜
そのものと、その下層の有機膜の劣化を抑えて耐久性を
向上させようとすることである。だが、紫外線吸収剤あ
るいは光安定化剤として有機物質系のものを用いる場合
には、これら物質が徐々に塗膜表面から抜け出てしまう
というブリードアウトやこれらの有機系の紫外線吸収剤
そのものが劣化して効力を失ってしまうという問題が避
けられなかった。
[0007] Under these circumstances, in order to extend the life of the coating film by adding a general UV absorber or a light stabilizer to the inorganic coating agent, and to reduce the amount of the inorganic coating agent, the inorganic coating agent is used. It has been studied to arrange a general organic film having a poor light degradation resistance or the like as a coating film using the agent only as the uppermost layer and a lower layer. In other words, by using an inorganic coating agent only for the uppermost layer to make the structure relatively inexpensive, and by adding an ultraviolet absorber to the inorganic coating agent, the coating film itself with the inorganic coating agent, Another object of the present invention is to improve the durability by suppressing the deterioration of the underlying organic film. However, when organic substances are used as UV absorbers or light stabilizers, these substances gradually escape from the coating surface, causing bleed-out or deterioration of these organic UV absorbers themselves. The problem of losing efficacy was inevitable.

【0008】また、有機系の紫外線吸収剤に代えて無機
系のものを使用することも考えられてはいるが、塗膜全
体への均一分散が難しいことや、色変化を抑えることが
容易ではない等の理由によって、耐候性、耐久性の点で
実用上必ずしも充分とは言えないという問題があった。
Although the use of an inorganic UV absorber in place of an organic UV absorber has been considered, it is difficult to uniformly disperse it in the whole coating film and it is not easy to suppress color change. For example, there is a problem that weather resistance and durability are not always practically sufficient.

【0009】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来の課題を解決し、光劣化等を効果的に、しかも長
期に抑えることができ、耐久性に優れ、かつ比較的安価
なものとすることもできる、新しい高耐久性塗膜構成体
を提供することを課題としている。
Therefore, the invention of this application solves the conventional problems as described above, and is capable of effectively suppressing photodeterioration and the like for a long period of time, having excellent durability and being relatively inexpensive. It is an object of the present invention to provide a new highly durable coating composition that can be used.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第1には、基材に有機塗
膜が施され、最上層に上塗り塗膜が施された塗膜構成体
であって、最上層上塗り塗膜は、無機系紫外線吸収剤を
含有する透明性シリコーン系樹脂膜として形成されてい
ることを特徴とする高耐久性塗膜構成体を提供する。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned problems. First, an organic coating film is applied to a substrate, and a top coating film is applied to the uppermost layer. A highly durable coating composition, which is a film composition, wherein the uppermost top coating film is formed as a transparent silicone resin film containing an inorganic ultraviolet absorber.

【0011】また、この出願の発明は、第2には、透明
性シリコーン系樹脂膜は、加水分解性オルガノシランの
重合物からなるシリコーン系樹脂およびその変性物であ
るシリコーン系樹脂のうちの1種または2種以上の組成
物の塗膜として形成されたものであることを特徴とする
前記の高耐久性塗膜構成体を提供し、第3には、変性シ
リコーン系樹脂は、アクリル変性シリコーン系樹脂、エ
ポキシ変性シリコーン系樹脂、ポリエステル変性シリコ
ーン系樹脂、アルキッド変性シリコーン系樹脂およびフ
ェノール変性シリコーン系樹脂のうちの1種または2種
以上のものであることを特徴とする高耐久性塗膜構成体
を提供する。
Further, the invention of this application is characterized in that, secondly, the transparent silicone resin film is formed of one of a silicone resin comprising a polymer of a hydrolyzable organosilane and a silicone resin which is a modified product thereof. The above-mentioned highly durable coating composition is provided as a coating of one or more kinds of compositions. Thirdly, the modified silicone resin is an acrylic-modified silicone. High durability coating composition characterized in that it is at least one member selected from the group consisting of epoxy resin, epoxy-modified silicone resin, polyester-modified silicone resin, alkyd-modified silicone resin and phenol-modified silicone resin. Provide body.

【0012】そして、この出願の発明は、前記いずれか
の発明について、第4には、無機系紫外線吸収剤は、そ
の粒径が、一次粒径で0.01〜0.5μmの微粒子で
あることを特徴とする高耐久性塗膜構成体を提供し、第
5には、透明性シリコーン系樹脂膜を形成するためのシ
リコーン系樹脂組成物には、組成物の固形分に対する重
量比として、1〜30%の割合で無機系紫外線吸収剤微
粒子が配合されていることを特徴とする高耐久性塗膜構
成体を、第6には、透明性シリコーン系樹脂膜を形成す
るためのシリコーン系樹脂組成物は、無機系紫外線吸収
剤微粒子を加水分解性オルガノシランもしくはこれを加
水分解して調製したシリカ分散オリゴマーに添加したペ
ーストを、シリコーン系樹脂に混合したものであること
を特徴とする高耐久性塗膜構成体を、第7には、無機系
紫外線吸収剤は、酸化亜鉛であることを特徴とする高耐
久性塗膜構成体を提供する。
Fourth, the invention of this application relates to any one of the above inventions. Fourth, the inorganic ultraviolet absorber is a fine particle having a primary particle size of 0.01 to 0.5 μm. Fifth, a silicone resin composition for forming a transparent silicone resin film is provided as a weight ratio to the solid content of the composition, A highly durable coating composition comprising 1-30% of an inorganic ultraviolet absorber fine particle, and sixthly, a silicone-based coating composition for forming a transparent silicone-based resin film. The resin composition is obtained by mixing a paste obtained by adding inorganic ultraviolet absorbent fine particles to a hydrolyzable organosilane or a silica-dispersed oligomer prepared by hydrolyzing the same to a silicone resin. Endurance Sex coating structure, the seventh, inorganic ultraviolet absorbers, provides high durability coating structure, which is a zinc oxide.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】この出願の発明は上記のとおりの
特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application has the features as described above, and embodiments thereof will be described below.

【0014】この出願の発明は、最上層に高耐久性の透
明性、つまりクリアーなシリコーン系樹脂膜を塗装形成
して、これに含有させた無機系紫外線吸収剤によって安
価な下地層有機塗膜を紫外線から防御し、長期の耐久性
を有する塗膜構成体としている。この場合の、透明性シ
リコーン系樹脂膜は、好適なものとして例示すると、加
水分解性オルガノシランの重合物からなるシリコーン系
樹脂およびその変性物であるシリコーン系樹脂のうちの
1種または2種以上のものの組成物による塗膜として構
成することができる。
[0014] The invention of this application is to form a low-durability transparent, that is, a clear silicone resin film on the uppermost layer, and to use an inorganic ultraviolet absorber contained therein to form an inexpensive underlayer organic coating film. Is protected from ultraviolet rays and has a long-term durability. In this case, the transparent silicone resin film is preferably exemplified by one or more of a silicone resin composed of a polymer of a hydrolyzable organosilane and a silicone resin which is a modified product thereof. Can be constituted as a coating film of the composition of the above.

【0015】加水分解性オルガノシランは、たとえば、
SiX4 、RSiX3 、R2 SiX 2 、R3 SiX
2 (式中のXは、塩素原子またはOR1 を示し、Rは、
同一または別異に、炭化水素基、たとえばアルキル基、
アルケニル基、またはアリール基を示し、R1 は、炭化
水素基またはその一部が水素原子であってもよいことを
示す)で表わされる各種のものから選択されてよい。ク
リアー(透明性)なシリコーン系樹脂は、これらのクロ
ロシランあるいはクロルアルコキシシランやアルコキシ
シランを単独で、もしくは複数種用いて、無溶剤あるい
は有機溶剤中で加水分解、重合させたものとして調製さ
れる。通常は、これらの加水分解性オルガノシランは、
3官能または2官能のものがより好適に用いられる。そ
して前記一般式においては、有機基R、R1 の代表例と
しては、メチル基、エチル基、フェニル基が示される。
The hydrolyzable organosilane is, for example,
SixFour, RSixThree, RTwoSix Two, RThreeSix
Two(X in the formula is a chlorine atom or OR1And R is
The same or different, a hydrocarbon group such as an alkyl group,
An alkenyl group or an aryl group;1Is carbonized
That a hydrogen group or a part thereof may be a hydrogen atom
May be selected from various types represented by K
Rear (transparency) silicone resin is
Silane or chloroalkoxysilane or alkoxy
Solvent-free or using multiple silanes
Is prepared by hydrolysis and polymerization in an organic solvent.
It is. Usually, these hydrolyzable organosilanes are
Trifunctional or bifunctional ones are more preferably used. So
In the general formula, the organic groups R, R1A typical example of
Examples include a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group.

【0016】調製されたシリコーン系樹脂は、明確な化
学構造として表わすことは難しいが、たとえば以下のよ
うな繰り返し構造を考慮することができる。
Although the prepared silicone resin is difficult to express as a clear chemical structure, for example, the following repeating structure can be considered.

【0017】[0017]

【化1】 Embedded image

【0018】このようなシリコーン系樹脂の硬化につい
ては、最も一般的には、熱や触媒によって、官能基のシ
ラノール基(Si−OH)やアルコキシ基(Si−OR
1 )が脱水、あるいは脱アルコールによる縮合反応でシ
ロキサン結合を形成することとして考慮される。
The curing of such a silicone resin is most commonly caused by heat or a catalyst by means of a functional silanol group (Si-OH) or an alkoxy group (Si-OR).
1 ) is considered as forming a siloxane bond by condensation reaction by dehydration or dealcoholization.

【0019】また、この出願の発明においては、透明性
シリコーン系樹脂膜を構成するシリコーン系樹脂として
は、変性シリコーン系樹脂が好適なものとして例示され
る。変性シリコーン系樹脂としては、アクリルシリコー
ン(アクリル変性)を代表として、エポキシ変性、ポリ
エステル変性、アルキッド変性、フェノール変性のシリ
コーン系樹脂が例示される。
In the invention of this application, a modified silicone resin is exemplified as a suitable silicone resin constituting the transparent silicone resin film. As the modified silicone resin, epoxy-modified, polyester-modified, alkyd-modified, and phenol-modified silicone-based resins are exemplified by acrylic silicone (acryl-modified).

【0020】この場合の変性は様々な方法により行われ
得るが、縮合反応と付加反応が代表的である。縮合反応
の場合、有機樹脂のアルコール性水酸基とシリコーン系
樹脂の官能基(シラノール基あるいはアルコキシ基)を
無触媒または有機チタネートなどの触媒存在下で加熱
し、脱水反応あるいは脱アルコール反応により縮合させ
る。
The modification in this case can be carried out by various methods, but a condensation reaction and an addition reaction are typical. In the case of the condensation reaction, the alcoholic hydroxyl group of the organic resin and the functional group (silanol group or alkoxy group) of the silicone resin are heated without a catalyst or in the presence of a catalyst such as an organic titanate, and are condensed by a dehydration reaction or a dealcoholization reaction.

【0021】付加反応の場合、不飽和基含有有機樹脂に
白金触媒下で、ヒドロシリル化してシラン、あるいはシ
ロキサンを導入する方法、ヒドロキシアルキル基含有シ
ロキサンとメラミン樹脂あるいはイソシアネート化合物
などの反応方法がある。
In the case of the addition reaction, there are a method of introducing silane or siloxane by hydrosilylation to an unsaturated group-containing organic resin under a platinum catalyst, and a method of reacting a hydroxyalkyl group-containing siloxane with a melamine resin or an isocyanate compound.

【0022】これらの透明性シリコーン系樹脂には、そ
のクリアー性をそこなわないレベルでのフィラーを添加
してもよい。フィラーとしては少量の顔料や、シリカ粉
や硫酸バリウム等の体質顔料などがある。その際必要に
応じて、分散剤、増粘剤、カップリング剤、等も使用す
ることが可能である。
A filler may be added to these transparent silicone resins at a level that does not impair its clearness. Examples of the filler include a small amount of pigment and extender pigment such as silica powder and barium sulfate. At that time, if necessary, a dispersant, a thickener, a coupling agent, and the like can be used.

【0023】透明性シリコーン系樹脂には無機系紫外線
吸収剤が配合される。配合される無機系紫外線吸収剤
は、クリアーシリコーン系塗料によって、紫外線による
作用を防御するのに欠かせないものである。
An inorganic ultraviolet absorber is blended with the transparent silicone resin. The inorganic ultraviolet absorbing agent to be blended is indispensable for protecting the action by ultraviolet rays with a clear silicone-based coating.

【0024】一般的に有機系紫外線吸収剤としては2
(2′ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリア
ゾールなどのベンゾオリアゾール系化合物や、2,4−
ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合
物などがあるが、紫外線のエネルギーで振動してブリー
ドアウトして、有機樹脂から昇華してしまう。また、紫
外線吸収剤自身が劣化して効力が失効してしまう等の現
象がおき、長期にわたる効果は期待できない。添加量に
もよるが、通常2〜3年の寿命である。
Generally, organic UV absorbers include 2
Benzooliazole-based compounds such as (2'hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole and 2,4-
There is a benzophenone-based compound such as dihydroxybenzophenone, etc., which bleeds out by vibrating with the energy of ultraviolet rays and sublimates from the organic resin. In addition, a phenomenon occurs in which the ultraviolet absorber itself deteriorates and the effect is lost, and a long-term effect cannot be expected. Although it depends on the amount of addition, it usually has a life of 2 to 3 years.

【0025】一方、この発明の無機系の紫外線吸収剤に
は、微粒子の酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化鉄、酸化チタンなどが用いられる。この発明の
なかでも、微粒子の酸化亜鉛や、酸化チタンは、紫外線
カット能力に優れている。ただ、酸化亜鉛の場合には、
粒径や、分散方法を工夫することがクリアーな塗膜を得
るために必要である。また、酸化チタンは、隠ぺい性が
若干あるため、この点に留意すべきである。
On the other hand, fine particles of zinc oxide, cerium oxide, zirconium oxide, iron oxide, titanium oxide and the like are used as the inorganic ultraviolet absorber of the present invention. In the present invention, the fine particles of zinc oxide and titanium oxide are excellent in ultraviolet ray cutting ability. However, in the case of zinc oxide,
It is necessary to devise a particle size and a dispersion method in order to obtain a clear coating film. It should be noted that titanium oxide has some concealing properties.

【0026】これらの無機系紫外線吸収剤、特に、微粒
子酸化亜鉛は、シリコーン系樹脂において、その粒径
が、1次粒径(凝集していない粒子)で0.01〜0.
5μmのものとして配合されるようにするのが望まし
い。そして、その配合割合については、シリコーン系樹
脂組成物の固形分に対する重量比として、一般的には1
重量%以上30重量%以下とするのが適当である。より
好ましくは5重量%以上20重量%以下である。
These inorganic ultraviolet absorbers, especially fine particle zinc oxide, have a primary particle size (non-agglomerated particles) of 0.01 to 0.1 in silicone resin.
It is desirable to be blended as 5 μm. And about the compounding ratio, as a weight ratio with respect to the solid content of a silicone-type resin composition, generally, 1
It is appropriate that the amount is not less than 30% by weight and not more than 30% by weight. More preferably, the content is 5% by weight or more and 20% by weight or less.

【0027】一般的に、例えばシリコーン系樹脂の塗布
量を10g/m2 程度とした場合、1重量%未満の配合
では十分な紫外線カットの効果を得る事は難しく、一方
30%重量%を越える場合には、透明なシリコーン系樹
脂塗膜の透明性、光沢が失われる傾向にあり、また、強
度などの性能も低下するため適当でない。
In general, for example, when the coating amount of a silicone resin is about 10 g / m 2 , it is difficult to obtain a sufficient ultraviolet ray cutting effect when the amount is less than 1% by weight, while it exceeds 30% by weight. In such a case, the transparency and gloss of the transparent silicone resin coating film tend to be lost, and the performance such as the strength is also deteriorated.

【0028】微粒子酸化亜鉛がシリコーン系樹脂に対し
て均一分散として行われるようにするには、あらかじめ
微粒子酸化亜鉛のペーストを用意し、このものをシリコ
ーン系樹脂に混合することが有効でもある。
In order to uniformly disperse the particulate zinc oxide in the silicone resin, it is effective to prepare a paste of the particulate zinc oxide in advance and mix it with the silicone resin.

【0029】すなわち、オルガノシランのシリカ分散オ
リゴマー溶液に用いる一般式(R0n SiX4-n で表
される加水分解性オルガノシランモノマーに酸化亜鉛を
容易に分散することができ、この分散溶液は長期貯蔵安
定性にも優れていることが発明者らによって見出されて
いる。そこでこの加水分解性オルガノシランには微粒子
酸化亜鉛を添加して分散させたペースト状態で使用する
ことが有効となる。加水分解性オルガノシランに微粒子
酸化亜鉛を直接添加する他に、(R0 n SiX4-n
加水分解性オルガノシランを部分加水分解して調整した
オルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液に微粒子酸
化亜鉛を添加して分散させるようにしてもよく、この加
水分解性オルガノシランを部分加水分解して調製したシ
リカ分散オリゴマー溶液を用いたペーストの方がより長
期安定性が良い。一方、モノマー溶液を用いたペースト
は、その調製工程が短い点が有利である。いずれの系を
用いるかは、必要に応じて選択できる。なお、上記式
中、R0 は、各々置換もしくは非置換の炭素数1〜8の
1価の炭化水素基を表し、Xは加水分解性基を表す。n
は0〜3の整数である。
That is, zinc oxide can be easily dispersed in a hydrolyzable organosilane monomer represented by the general formula (R 0 ) n SiX 4-n used for an organosilane silica-dispersed oligomer solution. Have excellent long-term storage stability. Therefore, it is effective to use the hydrolyzable organosilane in a paste state in which fine zinc oxide is added and dispersed. In addition to directly adding the zinc oxide fine particles to the hydrolyzable organosilane, the silica oxide dispersion solution of the organosilane prepared by partially hydrolyzing the hydrolyzable organosilane of (R 0 ) n SiX 4-n is added to the silica dispersion oligomer solution of the organosilane. May be added and dispersed. A paste using a silica-dispersed oligomer solution prepared by partially hydrolyzing the hydrolyzable organosilane has better long-term stability. On the other hand, a paste using a monomer solution is advantageous in that the preparation process is short. Which system is used can be selected as needed. In the above formula, R 0 represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents a hydrolyzable group. n
Is an integer of 0 to 3.

【0030】この出願の発明のように、最上層に半永久
的な寿命がある無機系の紫外線吸収剤(例えば、微粒子
酸化亜鉛)入りクリアーなシリコーン系樹脂塗膜があれ
ば、下の層の塗膜は耐候性を有しない、安価な有機系塗
料でもよく、このことによって、塗料や塗膜構成の選択
の巾が広がることになる。
As in the invention of this application, if there is a clear silicone resin coating containing an inorganic ultraviolet absorber (for example, fine particle zinc oxide) having a semi-permanent life on the uppermost layer, the lower layer is coated. The film may be an inexpensive organic paint that does not have weather resistance, and this allows a wider range of choices of paint and coating composition.

【0031】もちろん、ここで、シリコーン系のクリア
ー樹脂を使用するのは、その樹脂自身が耐候性に優れる
ためである。長期的に紫外線吸収剤を固定しておく必要
があるため、最上層の紫外線吸収剤の混入層には、耐候
性が要求され、この樹脂の耐候性能が構成体の寿命を決
めることになる。
Of course, the reason why the silicone-based clear resin is used here is that the resin itself has excellent weather resistance. Since it is necessary to fix the ultraviolet absorber for a long period of time, the uppermost layer containing the ultraviolet absorber is required to have weather resistance, and the weather resistance of the resin determines the life of the component.

【0032】この発明によって、塗装品の耐候性能を高
めることができるので、窯業系外装材、金属系外装材、
樹脂系外装材のように屋外で使用され、耐候性を特に高
く要求される外装材の基材に塗装するのが好適である。
もちろん、その際の塗装方法については特に限定される
ことはない。
According to the present invention, it is possible to enhance the weather resistance of a coated product, so that a ceramic-based exterior material, a metal-based exterior material,
It is suitable to be applied to a base material of an exterior material that is used outdoors, such as a resin-based exterior material, and that requires particularly high weather resistance.
Of course, the coating method at that time is not particularly limited.

【0033】クリアーなシリコーン系樹脂塗膜の下地層
として構成される有機塗膜については、これを形成する
ための有機系塗料は各種のものであってよく、基材との
密着性、上層のクリアーシリコーン系樹脂塗膜との密着
性やと塗装性、色調等を考慮して選択することができ
る。たとえば、エポキシエマルジョン塗料、アクリルエ
マルジョン塗料、アクリルシリコーンエマルジョン塗料
等を用いることが例示される。
With respect to the organic coating film which is formed as a base layer of the clear silicone resin coating film, various organic coating materials may be used for forming the organic coating film. The selection can be made in consideration of the adhesion to the clear silicone resin coating film, the coating property, the color tone, and the like. For example, use of an epoxy emulsion paint, an acrylic emulsion paint, an acrylic silicone emulsion paint, or the like is exemplified.

【0034】無機系の紫外線吸収剤入り、シリコーン系
塗料の塗布皮膜の厚みは特に限定されないものであり、
0.1〜300μm程度であればよい。塗膜が薄いと密
着性、耐候性に問題が生じる。膜厚が厚いと、硬化性、
塗装性で問題を生じる。
The thickness of the coating film of the silicone-based paint containing the inorganic ultraviolet absorber is not particularly limited.
What is necessary is just about 0.1-300 micrometers. If the coating film is thin, problems occur in adhesion and weather resistance. When the film thickness is large, the curability,
A problem occurs in paintability.

【0035】焼き付けについても限定されるものではな
い、添加触媒による違いもあり、常温硬化から250℃
までが一般的な焼き付け温度である。そこで以下に実施
例を示し、さらに詳しくこの出願の発明について説明す
る。もちろん、この出願の発明は以下の例によって限定
されるものではない。また以下においては、特に説明が
ない限り%表示は重量%を、部は重量部を示している。 <ペースト(C−1)の調製>メチルメトキシシラン5
0部に対して平均粒径が0.04μmの微粒子酸化亜鉛
を40部、カルボン酸系分散剤5部、希釈溶剤5部を添
加して、ディスパーで約30分攪拌混合した。さらに1
mmガラスビーズを用いて、分散機(一丸エンタープラ
イズ製ダイノーミル)(流量25kg/hr ベッセル
容量1.5リットル5回とおし)で分散することによっ
て微粒子酸化亜鉛ペースト(c−1)を作成した。ま
た、同様にして平均粒径が0.04μmの微粒子酸化チ
タンについてもペースト(c−2)を作成した。 <ペースト(Z−1,Z−2,Z−3)の調製>加水分
解性オルガノシランを部分加水分解して調製したオリゴ
マー溶液に微粒子酸化亜鉛を添分散してペーストを調製
する。すなわち、メチルトリメトキシシラン50部に対
して1/1000規定の塩酸0.17gを加えて2日間
放置した後、平均粒径が0.04μmの微粒子酸化亜鉛
を40部、カルボン酸系分散剤5部、希釈溶剤5部を添
加して、ディスパーで約30分攪拌混合した。さらに1
mmガラスビーズを用いて、分散機(一丸エンタープラ
イズ社製ダイノーミル)(流量25kg/hr ベッセ
ル容量1.5リットル5回とおし)で分散することによ
って微粒子酸化亜鉛ペースト(Z−1)を得る。同様
に、上記の1/1000規定の塩酸の量を1.7g、1
7gに変更して得られたペーストをそれぞれ(Z−
2)、(Z−3)とする。 (実施例1〜3、比較例1〜3)予め60℃にプレヒー
トしたセメント系無機質板からなる窯業系基材に対して
有機塗料(表1に種類を示している)を膜厚30μmと
なるように塗装して、90℃20分で焼き付けること
で、有機塗膜層を形成した。次に前記(c−1)で作成
した微粒子酸化亜鉛ペーストを表1のとおりのクリアー
系のシリコーン系の樹脂に添加したものと、添加してい
ないものを作り、膜厚30μmになるように塗装して、
120℃20分で焼き付けることで、シリコーン系塗膜
を形成した微粒子酸化亜鉛ペーストを添加した実施例1
〜3、添加しなかった比較例1〜3とした。微粒子酸化
亜鉛の添加量は、塗料中の樹脂固形分に対して10%の
量を添加した。
The baking is not limited, but may vary depending on the catalyst added.
Is the general baking temperature. Therefore, examples will be shown below, and the invention of this application will be described in more detail. Of course, the invention of this application is not limited by the following examples. Further, in the following, unless otherwise specified,% means parts by weight and parts means parts by weight. <Preparation of paste (C-1)> Methylmethoxysilane 5
For 0 part, 40 parts of fine particle zinc oxide having an average particle diameter of 0.04 μm, 5 parts of a carboxylic dispersant, and 5 parts of a diluting solvent were added, and the mixture was stirred and mixed with a disper for about 30 minutes. One more
Fine particle zinc oxide paste (c-1) was prepared by dispersing using mm glass beads with a dispersing machine (Dino mill manufactured by Ichimaru Enterprise) (flow rate: 25 kg / hr, vessel volume: 1.5 liters, 5 times). In the same manner, a paste (c-2) was prepared for fine-particle titanium oxide having an average particle size of 0.04 μm. <Preparation of Pastes (Z-1, Z-2, Z-3)> Fine particles of zinc oxide are added and dispersed in an oligomer solution prepared by partially hydrolyzing a hydrolyzable organosilane to prepare a paste. That is, 0.17 g of 1/1000 normal hydrochloric acid was added to 50 parts of methyltrimethoxysilane, and the mixture was allowed to stand for 2 days. Then, 40 parts of fine zinc oxide having an average particle size of 0.04 μm were added, and a carboxylic acid-based dispersant 5 was added. And 5 parts of a diluting solvent, and stirred and mixed with a disper for about 30 minutes. One more
Fine particle zinc oxide paste (Z-1) is obtained by dispersing using a glass bead with a dispersing machine (Dino mill manufactured by Ichimaru Enterprise Co., Ltd.) (flow rate: 25 kg / hr, vessel capacity: 1.5 liters, 5 times). Similarly, the amount of 1 / 1000N hydrochloric acid was 1.7 g,
7 g of the paste obtained, respectively (Z-
2) and (Z-3). (Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3) An organic paint (types are shown in Table 1) having a film thickness of 30 μm is applied to a ceramic substrate composed of a cement-based inorganic plate preheated to 60 ° C. in advance. And then baking at 90 ° C. for 20 minutes to form an organic coating layer. Next, a fine zinc oxide paste prepared in the above (c-1) was added to a clear silicone resin as shown in Table 1 and a non-added zinc oxide paste was prepared, and then coated to a film thickness of 30 μm. do it,
Example 1 in which a particulate zinc oxide paste having a silicone-based coating film formed by baking at 120 ° C. for 20 minutes was added.
Comparative Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 not added. The addition amount of the fine particle zinc oxide was 10% based on the resin solid content in the paint.

【0036】得られた塗膜の評価はJISの促進耐候性
試験のサンシャインウエザオメーター試験を行った。表
2には耐候性の評価結果を示した。最上層のクリアーな
シリコーン系塗料に無機系の紫外線吸収剤(微粒子酸化
亜鉛)を添加した場合は、その下の有機層を保護して耐
候性が優れることがわかる。
For evaluation of the obtained coating film, a sunshine weatherometer test of an accelerated weather resistance test according to JIS was performed. Table 2 shows the evaluation results of the weather resistance. It can be seen that when an inorganic ultraviolet absorber (fine-particle zinc oxide) is added to the clear silicone coating of the uppermost layer, the organic layer thereunder is protected and the weather resistance is excellent.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】(実施例4〜6、比較例4〜6)実施例1
〜3、比較例1〜3と同じようにして、表3に示したサ
ンプル作成し、評価を行った。
(Examples 4 to 6, Comparative Examples 4 to 6) Example 1
To 3, and the samples shown in Table 3 were prepared and evaluated in the same manner as Comparative Examples 1 to 3.

【0040】ただ、微粒子酸化亜鉛ではなく、微粒子酸
化チタンを用いた。微粒子酸化チタンの方が、塗膜のク
リアー感が後退し、白くなる傾向にある。表4に評価結
果を示したように、最上層のクリアーなシリコーン系塗
料に無機系の紫外線吸収剤(微粒子酸化チタン)を添加
した場合は、その下の有機層を保護して耐候性が優れる
ことがわかる。
However, fine particle titanium oxide was used instead of fine particle zinc oxide. Fine particles of titanium oxide tend to have a lower clear feeling of the coating film and become whiter. As shown in the evaluation results in Table 4, when an inorganic ultraviolet absorber (fine particle titanium oxide) was added to the clear silicone coating of the uppermost layer, the organic layer thereunder was protected and the weather resistance was excellent. You can see that.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】(実施例7〜9、比較例7)アクリルシリ
コーン(ネオシダカ#5000 イサム塗料)の固形分
に対して微粒子酸化亜鉛の量が重量比で10%になるよ
うに、(c−1)(z−1)、(z−2)、(z−3)
のペーストをそれぞれ添加して軽く攪拌することによ
り、紫外線吸収剤入りのクリアーなアクリルシリコーン
塗料を調整した。得られた塗料をガラス板に塗装(30
μmになるよう調製して)し、120度20分間焼き付
けた。
(Examples 7 to 9, Comparative Example 7) (c-1) such that the amount of fine zinc oxide was 10% by weight based on the solid content of acrylic silicone (Neosidaka # 5000 Isaam paint). (Z-1), (z-2), (z-3)
Was added and the mixture was stirred gently to prepare a clear acrylic silicone paint containing an ultraviolet absorber. The obtained paint is applied to a glass plate (30
μm) and baked at 120 ° C. for 20 minutes.

【0044】表5に示す結果からペースト作成時に添加
する塩酸の量が多すぎる場合(z−3)は逆に塗料への
分散が悪くことがわかる。また、加水分解性オルガノシ
ランを部分加水分解して調製したシリカ分散オリゴマー
溶液に、微粒子酸化亜鉛を添加して得た酸化亜鉛ペース
トをアクリルシリコーン塗料に混入したものの方が、加
水分解性オルガノシランモノマーに微粒子酸化亜鉛を直
接して得たペーストを添加したものよりも、長期間の貯
蔵安定性に優れていることがわかる。一方モノマー分散
タイプの方がオリゴマー分散タイプよりも調製工程が短
くなる点で有利である。このことから、両者は、必要に
応じて使い分けをするとよい。
From the results shown in Table 5, it can be seen that when the amount of hydrochloric acid added during the preparation of the paste is too large (z-3), the dispersion in the paint is poor. In addition, a mixture of a zinc oxide paste obtained by adding fine particle zinc oxide to a silica-dispersed oligomer solution prepared by partially hydrolyzing a hydrolyzable organosilane into an acrylic silicone paint is more suitable for a hydrolyzable organosilane monomer. It can be seen that the storage stability for a long time is superior to that obtained by adding a paste obtained by directly adding fine-particle zinc oxide to the mixture. On the other hand, the monomer dispersion type is advantageous in that the preparation process is shorter than the oligomer dispersion type. For this reason, it is advisable that the two be used as needed.

【0045】[0045]

【表5】 [Table 5]

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明によって、光劣化等を効果的に、しかも長期に抑え
ることができ、耐久性に優れ、かつ比較的安価なものと
することもできる、新しい高耐久性塗膜構成体を提供す
ることができる。
As described in detail above, according to the invention of this application, it is possible to suppress light deterioration and the like effectively and for a long period of time, to have excellent durability and to be relatively inexpensive. A new highly durable coating composition can be provided.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材に有機塗膜が施され、最上層に上塗
り塗膜が施された塗膜構成体であって、最上層上塗り塗
膜は、無機系紫外線吸収剤を含有する透明性シリコーン
系樹脂膜として形成されていることを特徴とする高耐久
性塗膜構成体。
1. A coating composition comprising an organic coating applied to a substrate and an overcoat applied to the uppermost layer, wherein the topcoat applied to the uppermost layer is transparent containing an inorganic ultraviolet absorber. A highly durable coating film formed as a silicone resin film.
【請求項2】 透明性シリコーン系樹脂膜は、加水分解
性オルガノシランの重合物からなるシリコーン系樹脂お
よびその変性物であるシリコーン系樹脂のうちの1種ま
たは2種以上の組成物の塗膜として形成されたものであ
ることを特徴とする請求項1の高耐久性塗膜構成体。
2. The transparent silicone resin film is a coating film of a composition of one or more of a silicone resin composed of a polymer of a hydrolyzable organosilane and a modified silicone resin. The highly durable coating composition according to claim 1, wherein the coating composition is formed as:
【請求項3】 変性シリコーン系樹脂は、アクリル変性
シリコーン系樹脂、エポキシ変性シリコーン系樹脂、ポ
リエステル変性シリコーン系樹脂、アルキッド変性シリ
コーン系樹脂およびフェノール変性シリコーン系樹脂の
うちの1種または2種以上のものであることを特徴とす
る請求項2の高耐久性塗膜構成体。
3. The modified silicone resin comprises one or more of an acrylic-modified silicone resin, an epoxy-modified silicone resin, a polyester-modified silicone resin, an alkyd-modified silicone resin, and a phenol-modified silicone resin. The highly durable coating composition according to claim 2, wherein
【請求項4】 無機系紫外線吸収剤は、その粒径が、一
次粒径で0.01〜0.5μmの微粒子であることを特
徴とする請求項1ないし3のいずれかの高耐久性塗膜構
成体。
4. The highly durable coating according to claim 1, wherein the inorganic ultraviolet absorber is a fine particle having a primary particle size of 0.01 to 0.5 μm. Membrane construct.
【請求項5】 透明性シリコーン系樹脂膜を形成するた
めのシリコーン系樹脂の組成物には、組成物の固形分に
対する重量比として、1〜30%の割合で無機系紫外線
吸収剤微粒子が配合されていることを特徴とする請求項
1ないし4のいずれかの高耐久性塗膜構成体。
5. A composition of a silicone resin for forming a transparent silicone resin film, wherein inorganic ultraviolet absorbent fine particles are blended at a ratio of 1 to 30% by weight to a solid content of the composition. The highly durable coating composition according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
【請求項6】 透明性シリコーン系樹脂膜を形成するた
めのシリコーン系樹脂組成物は、無機系紫外線吸収剤微
粒子を加水分解性オルガノシランもしくはこれを部分加
水分解して調製したシリカ分散オリゴマーに添加したペ
ーストを、シリコーン系樹脂に混合したものであること
を特徴とする請求項1ないし5のいずれかの高耐久性塗
膜構成体。
6. A silicone-based resin composition for forming a transparent silicone-based resin film is obtained by adding inorganic ultraviolet absorbent fine particles to a hydrolyzable organosilane or a silica-dispersed oligomer prepared by partially hydrolyzing the same. The highly durable coating composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the paste obtained is mixed with a silicone resin.
【請求項7】 無機系紫外線吸収剤は、酸化亜鉛である
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかの高耐久
性塗膜構成体。
7. The highly durable coating composition according to claim 1, wherein the inorganic ultraviolet absorber is zinc oxide.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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