JP2002129111A - 塗料組成物 - Google Patents

塗料組成物

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JP2002129111A
JP2002129111A JP2001251294A JP2001251294A JP2002129111A JP 2002129111 A JP2002129111 A JP 2002129111A JP 2001251294 A JP2001251294 A JP 2001251294A JP 2001251294 A JP2001251294 A JP 2001251294A JP 2002129111 A JP2002129111 A JP 2002129111A
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JP
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coating
coating composition
organosilicate
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weight
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JP2001251294A
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English (en)
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Kazuhiko Kasei
一彦 嘉瀬井
Toshihiro Hamamura
寿弘 浜村
Kazuhisa Nakai
一寿 中井
Mineyuki Nomura
峰之 埜村
Shuichi Kutsuma
秀一 久津間
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 塗装後の早い時期から低汚染性を発現し得る
塗膜を形成する塗料組成物を提供する。 【解決手段】 水性塗料組成物に、(A)オルガノシリ
ケート及び/又はその縮合物にポリアルキレングリコー
ル系化合物を反応させてなる変性オルガノシリケート
を、塗料組成物中の樹脂固形分100重量部当たり0.
1〜50重量部、及び(B)ホウ酸系化合物を、(A)
の固形分100重量部当たり0.1〜50重量部配合し
てなる塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗装後の早い時期
から低汚染性を発現し得る塗膜を形成する塗料組成物に
関する。
【0002】
【従来技術及びその課題】従来より、屋外の基材(例え
ば建築物、表示物、ガードフェンス、機械、車輛など)
には、装飾又は保護を目的として耐候性に優れた屋外用
塗料が塗装されている。しかしこれまでの塗料では、得
られる塗装物表面が暴露中に排気ガスや砂塵、鉄粉、
雨、太陽光線などの影響によって汚れやすくなり塗膜外
観が悪くなるという欠点があった。
【0003】これに対し本出願人は、塗料組成物にオル
ガノシリケート及び/又はその縮合物を配合して、自浄
性を有し汚れにくい塗膜を形成することを提案した(国
際公開WO94/06870号公報)。しかしながら、
塗装時や塗装直後の天候によって、塗膜中のオルガノシ
リケートの加水分解がスムーズに進行せずに、自浄性が
発現するまで汚れやすいという不具合があった。初期の
汚れは経時でなくなるものの、顧客からのクレームとな
りやすく、塗装直後の早い時期から自浄性を発揮するこ
とが望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果、オルガノシリケート及
び/又はその縮合物にポリアルキレングリコール系化合
物を反応させてなる変性オルガノシリケート及びホウ酸
系化合物を特定量配合してなる塗料組成物が、塗装後の
早い時期から低汚染性を発現し得る塗膜を形成でき、そ
の塗膜は下地面との層間付着性にも優れることを見出し
本発明に到達した。
【0005】即ち本発明は、水性塗料組成物に、(A)
下記一般式
【0006】
【化2】
【0007】(式中、Rは同一もしくは異なって水素原
子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基を示す)で表
されるオルガノシリケート及び/又はその縮合物にポリ
アルキレングリコール系化合物を反応させてなる変性オ
ルガノシリケートを、塗料組成物中の樹脂固形分100
重量部当たり0.1〜50重量部、及び(B)ホウ酸系
化合物を、(A)の固形分100重量部当たり0.1〜
50重量部配合してなることを特徴とする塗料組成物を
提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で使用されるオルガノシリ
ケート及び/又はその縮合物は、上記式で表されるもの
であり、式中のRとしては、例えばアルキル基、アリー
ル基等が例示される。
【0009】Rがアルキル基の場合、直鎖状又は分岐状
のいずれのタイプであってもよく、例えばメチル、エチ
ル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブ
チル、t−ブチル、n−ペンチル、i−ペンチル、ネオ
ペンチル、n−ヘキシル、i−ヘキシル、n−オクチル
基などが挙げられ、中でも炭素数1〜4の低級アルキル
基が好適である。またRがアリール基の場合、単環及び
多環のいずれのタイプのものであってもよく、例えばフ
ェニル、トルイル、キシリル、ナフチル基などが挙げら
れ、中でもフェニル基が好適である。
【0010】上記オルガノシリケートの具体例として
は、例えばテトラヒドロキシシラン、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、
ジメトキシジエトキシシランなどが挙げられる。これら
は1種又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0011】上記オルガノシリケートの縮合物として
は、前記一般式で表されるオルガノシリケート同士の分
岐状もしくは直鎖状の縮合物であって、縮合度が2〜1
00のものが好ましく、具体的には式:
【0012】
【化3】
【0013】(式中、Rは前記と同様の意味を示し、n
は2〜100整数を示す)で表される縮合物が好まし
い。nは100を越えると耐汚染性の効果が小さくなる
ので好ましくない。該オルガノシリケートの縮合物とし
ては、Rが炭素数1〜4の低級アルキル基であって縮合
度が2〜15のものが特に好ましい。本発明において、
上記変性オルガノシリケート(A)は、該オルガノシリ
ケート及び/又はその縮合物に、ポリアルキレングリコ
ール系化合物を反応させてなるものである。
【0014】該変性オルガノシリケート(A)は、上記
オルガノシリケート及び/又はその縮合物中のアルコキ
シシリル基にポリアルキレングリコール系化合物を一部
反応させたものであり、該ポリアルキレングリコール系
化合物は、一般式 R1 O−(R2 O)n−H (式中、R1 は水素原子、アルキル基又はアリール基、
2 は、炭素数2〜4のアルキレン基、nは2〜60を
示す)で表されるものであり、例えばポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレ
ングリコールなどのポリアルキレングリコール;メトキ
シポリエチレングリコール、エトキシポリエチレングリ
コール、エトキシポリプロピレングリコール、エトキシ
ポリブチレングリコールなどのアルコキシポリアルキレ
ングリコール;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な
どのポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル等
が挙げられ、特にポリエチレングリコール、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテルが好適である。
【0015】上記オルガノシリケート及び/又はその縮
合物とポリアルキレングリコール系化合物との反応は、
加熱により脱アルコール反応させることで行われる。こ
の際、反応を促進させるために、触媒を添加してもよ
い。該触媒としては、アルコキシシリル基とアルコール
との交換反応を促進するものであれば特に制限なく使用
でき、例えばブチル錫トリオクトエート、ジブチル錫ジ
ラウレートなどの有機錫化合物、金属アルコキシド類、
ルイス酸類、有機プロトン酸類、無機プロトン酸類など
が挙げられる。
【0016】上記変性オルガノシリケート(A)は上記
オルガノシリケート及び/又はその縮合物のアルコキシ
シリル基1モルに対して、ポリアルキレングリコール系
化合物を0.001〜0.5モル、好ましくは0.01
〜0.2モル反応させて得られる。該モル量が0.00
1モル未満では、水性塗料への混入が難しくなり、0.
5モルを超えるとオルガノシリケートの加水分解が低下
し耐汚染性が劣ることになるので望ましくない。
【0017】本発明では、上記変性オルガノシリケート
(A)を、塗料組成物中の樹脂固形分100重量部当た
り0.1〜50重量部、好ましくは1〜20重量部配合
する。該配合量が0.1重量部未満では塗膜の耐汚染性
が劣り、50重量部を越えると塗膜が堅くなり、ワレ、
光沢低下などの欠陥を生じる恐れがあるので好ましくな
い。
【0018】本発明においてホウ酸系化合物(B)は、
上記変性オルガノシリケート(A)の加水分解を促進さ
せる作用を有するものであり、特に制限なく従来公知の
もので、例えばホウ酸、ホウ酸トリアルキルなどが挙げ
られる。上記ホウ酸系化合物(B)であるホウ酸トリア
ルキルとしては、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチ
ル、ホウ酸トリブチルなどが挙げられる。
【0019】本発明では上記ホウ酸系化合物(B)を、
変性オルガノシリケート(A)の固形分100重量部当
たり0.1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部配
合する。該配合量が0.1未満では、塗装初期からの親
水性を発現しにくくなり、一方50重量部を越えると、
使用時期が短くなったり、光沢低下などを生じるので好
ましくない。
【0020】本発明の塗料組成物としては、架橋形、非
架橋形のいずれであってもよく、従来公知の水分散性樹
脂や水溶性樹脂を含む塗料が使用でき、該水分散性樹脂
や水溶性樹脂としては、例えば特開平4−249587
号、特開平7−11193号公報に開示されているよう
なカルボニル基とヒドラジド基による架橋系や特開平1
0−219190号公報に開示されているような水酸基
とイソシアネート基による架橋系であるアクリル樹脂エ
マルションやアクリルウレタン樹脂エマルションと架橋
剤との組合せ、さらにはこれら以外のアクリル樹脂エマ
ルション、酢酸ビニルエマルション、酢酸ビニル−アク
リル樹脂エマルション、エチレン−酢酸ビニルエマルシ
ョン、シリコンアクリルエマルション、エポキシ樹脂エ
マルション、アルキド樹脂エマルション、ウレタン樹脂
エマルション、ポリウレタンエマルション、水溶性アク
リル樹脂、ポリビニルアルコール、天然もしくは合成ゴ
ムラテックス等が挙げられる。
【0021】本発明の塗料組成物には、さらに必要に応
じて着色剤、充填剤、流動調整剤、可塑剤、硬化触媒、
紫外線吸収剤などの塗料用添加剤を配合してもよい。本
発明の塗料組成物は、各種素材面及びその塗装面上に適
用可能で、その塗装は、ハケ塗り、スプレー塗り、ロー
ラー塗り、各種コーター塗装等の一般的な方法により行
なうことができる。塗布量は、乾燥膜厚で2〜100μ
m、好ましくは10〜40μmの範囲内が好適である。
【0022】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。尚、以下「部」及び「%」はそれぞれ「重量
部」及び「重量%」を示す。
【0023】実施例1及び比較例1〜3 表1に示す各市販塗料に、変性オルガノシリケート又は
ホウ酸化合物を表1記載の配合(塗料樹脂固形分に対す
る使用量)で、混合・攪拌して各塗料を作成した。尚、
表1における(注1)〜(注3)は下記の通りである。
【0024】(注1)「アレスアクアレタン」:関西ペ
イント社製、架橋型水性アクリルウレタン樹脂塗料 (注2)変性オルガノシリケート:攪拌機、温度計、環
流管、窒素導入管、水分離器を備えた反応容器に、「エ
チルシリケート48」(多摩化学社製)500g、「N
ewcol 568」(日本乳化剤社製、ポリオキシエ
チレンノニルフェニルエーテル)324.5g、「Sc
at24」(三共有機合成社製)0.082gを仕込
み、窒素雰囲気で攪拌しながら120℃に昇温し、その
後4時間かけて160℃に昇温し同温度で1時間保持し
た。その際に蒸発するエタノール等が水分離器にて25
g留去されて変性オルガノシリケート800gを得た。 (注3)ホウ酸トリエチル:東京化成工業社製試薬品
【0025】
【表1】
【0026】性能評価試験 リン酸亜鉛処理した鋼板(0.8mm厚)に「エポマリ
ンプライマー」(関西ペイント社製、エポキシ樹脂系下
塗り塗料)を乾燥膜厚が50μmになるように塗装し1
日乾燥後、「エポマリン中塗り」(関西ペイント社製、
エポキシ樹脂系中塗り塗料)を乾燥膜厚が30μmにな
るように塗装し1日乾燥して試験板を作成した。尚、耐
雨筋汚れ性試験には図1の形状にした試験板を用いた。
【0027】(*1)親水性:試験板に、実施例及び比
較例の各塗料を乾燥膜厚で約20μmになるように塗装
し、20℃・65%RHの条件で7日間乾燥して試験塗
板を得た。これをサンシャイン・カーボンアーク・ウエ
ザメーターに40時間供した後、塗膜面の水接触角
(°)を測定した。 (*2)耐雨筋汚れ性:図1の形状にした試験板に、上
記(*1)と同様に実施例及び比較例の各塗料を塗装し
て試験塗板とした後、これを東京都大田区において北面
に図1の状態で2か月間屋外暴露し、試験塗板の垂直部
の雨筋汚れを観察した。
【0028】 ◎:雨筋は認められない ○:雨筋がやや認められる △:雨筋は認められないが全面に汚れが認められる ×:雨筋も見られ、全面に汚れも認められる (*3)セルフリコート性:試験板に、実施例及び比較
例の各塗料を乾燥膜厚で約20μmになるように塗装
し、20℃・65%RHの条件で7日間乾燥した後、さ
らに各塗料を乾燥膜厚で約20μmになるように再塗装
し、20℃・65%RHの条件で7日間乾燥して試験塗
板を得た。これを48時間完全没水させ、引き上げて2
時間後にクロスカットを入れセロテープ(登録商標)を
密着させ直ぐに剥がしたときの塗膜面を観察した。
【0029】 ○:剥離は認められない △:部分的に剥離が認められる ×:全体に剥離が認められる (*4)光沢:試験板に、実施例及び比較例の各塗料を
乾燥膜厚で約20μmになるように塗装し、20℃・6
5%RHの条件で7日間乾燥して試験塗板を得た。これ
ら塗膜面の光沢を目視観察した。○は良好、×はツヤ引
けしている、を夫々示す。
【0030】
【発明の効果】本発明の塗料組成物によれば、塗装後の
早い時期から低汚染性を発現し得る塗膜を形成でき、そ
の塗膜は下地面との層間付着性にも優れるものである。
【0031】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】耐雨筋汚れ性試験に用いた試験板の形状の概略
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中井 一寿 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 埜村 峰之 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 久津間 秀一 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 Fターム(参考) 4J038 CA001 CE021 CF021 CF031 CF071 CG001 DB001 DD241 DG001 DL022 GA03 GA11 HA236 JC37 KA04 MA08 NA03 NA05 NA12 PA20 PB05 PB06 PB07 PC01 PC02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性塗料組成物に、(A)下記一般式 【化1】 (式中、Rは同一もしくは異なって水素原子又は炭素数
    1〜10の1価の炭化水素基を示す)で表されるオルガ
    ノシリケート及び/又はその縮合物にポリアルキレング
    リコール系化合物を反応させてなる変性オルガノシリケ
    ートを、塗料組成物中の樹脂固形分100重量部当たり
    0.1〜50重量部、及び(B)ホウ酸系化合物を、
    (A)の固形分100重量部当たり0.1〜50重量部
    配合してなることを特徴とする塗料組成物。
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