JP2002322420A

JP2002322420A - 無溶剤光触媒塗料

Info

Publication number: JP2002322420A
Application number: JP2001126967A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Aoki; 隆一青木; Tadashi Hatakeyama; 忠畠山; Hiroji Sasaki; 博治佐々木
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2002-11-08

Abstract

(57)【要約】【課題】無溶剤光触媒塗料であり、金属触媒を用いる
ことなく、貯蔵安定性がよく、かつ初期乾燥性や、耐熱
水性、耐候性等に優れた塗膜を形成することができる無
溶剤光触媒塗料を提供する。【解決手段】成分として、以下成分を配合する。 (I) 式（１）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、
Ｒ^１は炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ^２は炭素数１〜
５のアルキル基であり、ｎは１又は２である。〕で示さ
れるオルガノシランの液状の部分加水分解縮合物。 (II) アミノ基とケイ素原子に直接結合している加水分
解性基とを有する有機ケイ素化合物。 (III) 任意に、式（２）Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ
〔式中、Ｒ^１は炭素数１〜８の有機基、Ｒ^２は炭素数１
〜５のアルキル基、ｎは１又は２である。〕で示される
オルガノシラン化合物。 (IV) 光触媒能を有する無機粒子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料組成物に関
し、更に詳細には光触媒能を有する無機微粒子成分を含
有するオルガノシラン系組成物からなる無溶剤光触媒塗
料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光触媒成分の防菌、防カビ性、防
汚染性、更には空気中の窒素酸化物の除去作用などに着
目した技術が種々提案されている。これら光触媒塗料に
は、紫外線や、酸化作用に対して安定であるバインダー
を選ぶ必要から主にシリコーン樹脂や、フッ素樹脂が着
目されている。オルガノシラン及び／又はその部分加水
分解縮合物を結合剤とするオルガノポリシロキサン系無
機塗料は、耐候性や、耐汚染性に優れた塗膜を形成する
が、このような塗料は、一般に塗膜形成材料を溶解分散
し、流動性を与えるために有機溶剤を多く配合してい
る。しかしながら、有機溶剤は、可燃性が高く、危険物
取扱指定を受けており、そのため、十分な管理が必要で
あり、更に、大気汚染、省資源の観点からも好ましくな
い。

【０００３】また、オルガノポリシロキサン系無機塗料
塗膜は、一般に高硬度であり、クラックが発生し易いと
いう問題点があり、これを改良するために有機無機複合
樹脂を結合剤とする塗料も開発されているが、多くの有
機溶剤を配合しており、かつオルガノポリシロキサン系
無機塗料よりも、得られる塗膜の耐候性や、耐汚染性が
劣るという問題点があった。そこで、例えば、特公平７
−７２２５０号公報において、有機溶剤を配合しない塗
料も開発されてきているが、該塗料は、有機金属化合物
を含むため、大気汚染や、人体への悪影響が懸念され
る。

【０００４】また、特開平２０００−１１０２７２号公
報に開示されているような水系有機無機複合樹脂を結合
剤とする塗料も開発されているが、水系の場合、乾燥
や、硬化速度が遅いという欠点があり、屋外塗装を前提
とするには適さないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の課題を背景になされたもので、特定の液状オ
ルガノポリシロキサン系無機樹脂と、有機ケイ素化合物
と、オルガノシラン化合物と、光触媒能を有する無機微
粒子とを用いることにより、無溶剤型で、かつ初期乾燥
性や、耐熱水性、耐候性、耐汚染性、耐クラック性等に
優れた塗膜を形成することのできる、常温硬化可能な無
溶剤光触媒塗料を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するため、鋭意検討した結果、以下の構成によ
り、上記課題を達成できることを見出し、本発明に到達
したものである。即ち、本発明は、以下の成分、(I)
式（１）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシランの液状の部分加
水分解縮合物と、(II) アミノ基と、ケイ素原子に直接
結合している加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物
と、(III) 任意に、式（２）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシラン化合物と、(IV)
光触媒能を有する無機粒子と、必要に応じて、任意
に、(V) エポキシ基を分子内に少なくとも一個有する
化合物と、(VI) 液状熱可塑性有機高分子化合物と、を
含有することを特徴とする無溶剤光触媒塗料に関するも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳細に説
明する。本発明の無溶剤光触媒塗料の各構成成分につい
て説明する。(I)成分について (I)成分は、式（１）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシランの液状の部分加
水分解縮合物である。上記式において、Ｒ^１としての有
機基としては、例えば、アルキル基や、シクロアルキル
基、アリール基、ビニル基等が挙げられる。

【０００８】ここで、アルキル基としては、直鎖でも分
岐したものでもよい。アルキル基としては、例えば、メ
チル基や、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル
基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−
ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基等のアルキル基が挙げられる。好ましいアルキル
基は、炭素数が、１〜４個のものである。シクロアルキ
ル基としては、例えば、シクロヘキシル基や、シクロヘ
プチル基、シクロオクチル基等が好適に挙げられる。ア
リール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられ
る。

【０００９】上記各官能基は、任意に置換基を有しても
よい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原
子（例えば、塩素原子や、臭素原子、フッ素原子等）
や、（メタ）アクリロイル基、メルカプト基、脂環式基
等が挙げられる。Ｒ^２としてのアルキル基としては、直
鎖でも分岐したものでもよい。このようなアルキル基と
しては、例えば、メチル基や、エチル基、ｎ−プロピル
基、ｉ-プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ
−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、
好ましいアルキル基は、炭素数が、１〜２個のものであ
る。

【００１０】上記式（１）で示されるオルガノシランの
具体例としては、例えば、メチルトリメトキシシラン
や、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、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、ｉ−
プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，３，３−
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３
−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、シクロヘ
キシルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピ
ルトリエトキシシラン、

【００１１】γ−メルカプト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エトキシシラン、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、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジメ
チルジプロポキシシランなどが挙げられるが、好ましく
は、メチルトリメトキシシランや、メチルトリエトキシ
シラン、フエニルトリメトキシシラン、ジメチルジメト
キシシランである。

【００１２】(I)成分は、これらのオルガノシランの１
種単独、又は２種以上の液状の部分加水分解縮合物であ
る。該縮合物は、ポリスチレン換算重量平均分子量が、
例えば、３００〜５０００、好ましくは、５００〜４２
００のものが適当である。このような縮合物を使用する
ことにより、貯蔵安定性がよく、密着性のよい塗膜が得
られる。(I)成分の製造方法としては、式（１）に示さ
れるオルガノシランを水及び触媒の存在下で加水分解及
び縮合反応させる。水の量は、オルガノシランに初期に
存在していた加水分解性基の３０〜９０％、好ましく
は、５０〜８０％が加水分解及び縮合反応できる量が適
当である。

【００１３】また、触媒としては、硝酸、塩酸等の無機
酸や、酢酸、蟻酸、プロピオン酸等の有機酸を挙げるこ
とができる。触媒の添加量は、前記水を添加したオルガ
ノシランのｐＨが３〜６になる量が適当である。加水分
解縮合反応は、例えば、水及び触媒の存在下で、４０〜
８０℃、好ましくは、４５〜７０℃の温度下で、２〜１
０時間撹拌しながら反応させることができるが、この方
法に限定されるものではない。次いで、反応で発生した
アルコール成分を加熱及び／又は減圧等の手段により除
去し、(I)成分を製造する。なお、(I)成分は、上記式
（１）のｎの値が１のオルガノシラン及び／又はその部
分加水分解縮合物（Ｉ−１）と、ｎの値が２のオルガノ
シラン及び／又はその部分加水分解縮合物（Ｉ−２）と
の質量比が、例えば、５０：５０〜１００：０、好まし
くは、６０：４０〜９５：５の混合物から得られる部分
加水分解縮合物が、反応させる際、安定に反応し、また
耐クラック性のよい塗膜が得られるので望ましい。

【００１４】このような縮合物の具体例としては、市販
品として、例えば、東レ・ダウコーニング社製のＳＲ２
４０２や、ＤＣ３０３７、ＤＣ３０７４；信越化学工業
社製のＫＲ−２１１や、ＫＲ−２１２、ＫＲ−２１３、
ＫＲ−２１４、ＫＲ−２１６、ＫＲ−２１８；東芝シリ
コーン社製のＴＳＲ−１４５や、ＴＳＲ−１６０、ＴＳ
Ｒ−１６５、ＹＲ−３１８７等が挙げられる。

【００１５】(II)成分について (II)成分は、アミノ基と、ケイ素原子に直接結合してい
る加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物であり、初
期乾燥性を向上させる。加水分解性基としては、特に、
加水分解縮合反応可能なアルコキシシランが好適であ
る。(II)成分は、具体的には、式（３）、（Ｒ^５−ＮＨ−Ｒ^４−）_ｎ(Ｒ^６)_ｍＳｉ(ＯＲ^３)
_{４−ｎ−ｍ} （式中、Ｒ^３とＲ^６は、炭素数１〜５のアルキル基であ
り、Ｒ^４は、炭素数１〜５のアルキレン基であり、Ｒ^５
は、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数５〜
８のシクロアルキル基、炭素数６〜８のアリール基、又
は、置換若しくは未置換のアミノ基であり、ｎは、１又
は２であり、ｍは、０又は１である。）で示されるアミ
ノ基含有アルコキシシランを使用することができる。

【００１６】Ｒ³とＲ⁶としてのアルキル基は、直鎖でも
分岐したものでもよい。Ｒ³とＲ⁶としてのアルキル基と
しては、例えば、メチル基や、エチル基、ｎ−プロピル
基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ
−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基等のアルキル基
が好適に挙げられる。好ましいアルキル基は、炭素数
が、例えば、１〜２個のものである。Ｒ⁴としてのアル
キレン基は、直鎖でも分岐したものでもよい。このよう
なアルキレン基としては、例えば、メチレン基や、エチ
レン基、プロピレン基等が挙げられる。

【００１７】Ｒ⁵としての炭素数１〜５のアルキル基
は、上記Ｒ³とＲ⁶の場合と同様である。また、Ｒ⁵とし
てのシクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシ
ル基や、シクロヘプチル基が挙げられる。また、Ｒ⁵と
してのアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げ
られる。更に、Ｒ⁵としてのアミノ基としては、アミノ
基中の水素原子の一方又は両方が、例えば、上記炭素数
１〜５のアルキル基で置換されたものが好適なものとし
て挙げられる。

【００１８】上記式（３）で示されるアミノ基含有アル
コキシシランとしては、例えば、γ−アミノプロピルト
リメトキシシランや、γ−アミノプロピルトリエトキシ
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、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、Ｎ−（β−
アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシ
シラン、Ｎ−シクロへキシル−γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−シクロヘキシル−γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノ
エチル）−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−アニリノプロピルトリメトキシシランなどが代表的な
ものとして挙げられる。

【００１９】(II)成分の配合量は、前述の(I)成分であ
るオルガノシランの液状の部分加水分解縮合物１００質
量部に対し、０．５〜２０質量部、好ましくは１〜１０
質量部が適当である。(II)成分が前記範囲内にあれば、
耐クラック性及び貯蔵安定性が向上する。

【００２０】(III)成分について (III)成分は、主として塗料組成物の粘度を下げ、塗装
作業性を向上させるために配合するものであり、必要に
応じて、塗料組成物に配合されるものである。(III)成
分は、式（２）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシラン化合物であり、
(I)成分で説明した式（１）で示されるオルガノシラン
の範囲と同様である。

【００２１】(III)成分は、オルガノシランの１種単
独、又は２種以上混合して使用することもできる。(II
I)成分は、(I)成分が低粘度の場合、必ずしも配合する
必要ない。但し、通常、配合量は、前述の(I)成分であ
るオルガノシランの部分加水分解縮合物１００質量部に
対し、２〜３０質量部、好ましくは、３〜２０質量部が
適当である。なお、(III)成分が前記範囲よりも多すぎ
ると、塗料の貯蔵安定性が悪くなるので好ましくない。

【００２２】(IV)成分について (IV)成分は、光触媒能を有する無機粒子である。この無
機粒子は、ゾルの形態であってもよい。この成分は、塗
膜に防菌性や、防カビ性、防汚染性、空気中の酸化物を
分解する作用を付与するために、必要に応じて、配合さ
れるものである。このような無機粒子としては、例え
ば、ＴｉＯ_２や、ＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、ＦｅＴｉＯ
_３、ＷＯ_３、ＳｎＯ_２、ＢｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｚｎ
Ｏ、Ｆｅ_２Ｏ _３、ＲｕＯ_２、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳ
ｅ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＣｄＦｅＯ_３、ＭｏＳ_２、Ｌａ
ＲｈＯ_３などが挙げられ、好ましくは、ＴｉＯ_２であ
る。無機粒子は、例えば、粒径１〜３００μm、好まし
くは、３〜２００μmの範囲にあることが適当である。
(IV)成分は、(I)成分１００質量部に対して、通常、５
〜４００質量部、好ましくは、１０〜２５０質量部で使
用することが適当である。

【００２３】(V)成分について (V)成分は、任意成分であり、エポキシ基を分子内に有
する化合物であり、主として耐水性と基材への密着性を
向上させるために配合するものである。エポキシ基は、
分子内に少なくとも１個、好ましくは、１〜２個存在す
ることが適当である。(V)成分は、具体的には、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシランや、γ−グリシ
ドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルトリイソプロぺニルオキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリイミノオキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラ
ン、γ−イソシアネートプロピルトリイソプロぺニルオ
キシシランとグリシドールとの付加物などのエポキシ基
含有アルコキシシランやブチルグリシジルエーテル、ポ
リオキシエチレングリシジルエーテル、カージュラーＥ
（シェル社製商品名）、ブチルフェニルグリシジルエー
テルなどのアルキルグリシジルエーテル及びエステル、
シクロエポキシ化合物や、エピコート８１５、８２８、
８３４（油化シェルエポキシ社製商品名）等が代表的な
ものとして挙げられる。これらの中で、グリシジル基
と、ケイ素原子に直接結合している加水分解性基とを有
する有機ケイ素化合物を用いるほうが、塗膜乾燥性、耐
温水性が優れている。

【００２４】成分(V)の配合量は、アミノ基と、ケイ素
原子に直接結合している加水分解性基とを有する有機ケ
イ素化合物(II)のＮ−Ｈ当量と、エポキシ基を分子内に
少なくとも一個有する化合物(V)のエポキシ当量比、即
ち、成分(II)のＮ−Ｈ当量／成分(V)のエポキシ当量＝
０．３〜０．７、好ましくは、０．４〜０．６又は１．
３〜３．０、好ましくは、１．５〜２．０が適当であ
る。(V)成分が前記範囲よりも少なすぎる場合、成分(I
I)のＮ−Ｈ当量／成分(V)のエポキシ当量＜０．３の場
合、及び成分(II)のＮ−Ｈ当量／成分(V)のエポキシ当
量＞３．０では、乾燥性が悪くなるので好ましくない。
また、０．７＜成分(II)のＮ−Ｈ当量／成分(V)のエポ
キシ当量＜１．３の場合では、塗料の貯蔵安定性がわる
くなるので好ましくない。

【００２５】成分(II)は、主として塗膜の密着性や、可
撓性を付与し、耐クラック性を向上させるために配合す
るものである。成分(VI)は、常温で、液状で、かつ成分
(I)と相溶性のある熱可塑性有機高分子化合物である。
このような熱可塑性有機高分子化合物としては、例え
ば、アクリル樹脂や、ポリエステル樹脂等がある。常温
で液体となるためには、通常、これらの樹脂の重量平均
分子量は、例えば、１０００〜３００００、好ましく
は、１５００〜１５０００程度が適当である。成分(VI)
は、(I)成分１００質量部に対して、通常、０〜５０質
量部、好ましくは、３〜２０質量部の量で使用すること
が適当である。本発明の塗料組成物は、以上説明した
(I)成分、任意の(II)成分、(III)成分、(IV)成分及び、
必要に応じて配合する(V)成分、(VI)成分からなり、更
に、必要に応じて、充填剤や、染料、紫外線吸収剤、光
安定剤、硬化促進剤、増粘剤、顔料分散剤等の各種添加
剤などを配合したものから構成される。

【００２６】前記充填材としては、タルクや、炭酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、ベントナイト、
酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ、リトポン等
の各種塗料用体質顔料や着色顔料が使用可能である。充
填材の配合量は、塗料組成物の固形分中、０〜７０質量
％、好ましくは、０〜５０質量％が適当である。前記硬
化促進剤としては、エチレンジアミンや、ジエチレント
リアミン、ピペリジン、フェニレンジアミン、トリエチ
ルアミンなどのアミン化合物が代表的なものとして挙げ
られる。

【００２７】本発明の塗料組成物は、被塗物表面に刷
毛、スプレー、ロール、ディッピングなどの塗装手段に
より塗装し、常温もしくは３００℃以下の温度で焼付け
ることにより硬化塗膜を形成することが可能である。な
お、被塗物としては、無機窯業基材や、ステンレス、ア
ルミニウム等の各種金属基材、ガラス基材、プラスチッ
ク基材、紙基材などの各種被塗物に使用可能である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。尚、実施例中「部」、「％」は、特に断らない限
り質量基準で示す。

【００２９】合成例１環流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメ
トキシシランを７５部、ジメチルジメトキシシランを２
５部加え、混合した後、イオン交換水５部と１規定の塩
酸を０．０５部加え、７０℃で５時間部分加水分解縮合
反応させた。反応終了後、減圧（１３３×１０^２Ｐａ
（１００Ｔｏｒｒ））下、脱溶剤を行い、重量平均分子
量２５００、粘度２．０Ｐｓ／２０℃の液状オルガノポ
リシロキサン（Ａ）を得た。

【００３０】合成例２環流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメ
トキシシランを２０部、フェニルトリメトキシシランを
３０部及びジメチルジメトキシシランを５０部加え、混
合した後、イオン交換水１０部と１規定の塩酸を０．１
部加え、６０℃で８時間部分加水分解縮合反応させた。
反応終了後、減圧〔１３３×１０^２Ｐａ（１００Ｔｏｒ
ｒ）〕下、脱溶剤を行い、重量平均分子量３７００、粘
度５．０Ｐｓ／２０℃の液状オルガノポリシロキサン
（Ｂ）を得た。

【００３１】合成例３環流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメ
トキシシランの加水分解縮合物（東レ・ダウコーニング
（株）製商品名「ＳＲ２４０２」；固形分１００％）を
３５部、フェニルトリメトキシシランとジメチルジメト
キシシランの混合物からなる部分加水分解縮合物（東レ
・ダウコーニング（株）製商品名「ＤＣ３０７４」；固
形分１００％）を１５部、メチルトリメトキシシランを
１０部、フェニルトリメトキシシランを２５部及びジメ
チルジメトキシシランを１５部加え、混合した後、イオ
ン交換水２部と１規定の塩酸を０．０５部加え、５０℃
で７時間部分加水分解縮合反応させた。反応終了後、減
圧〔１３３×１０^２Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）〕下、脱溶
剤を行い、重量平均分子量３０００、粘度３．０Ｐｓ／
２０℃の液状オルガノポリシロキサン（Ｃ）を得た。

【００３２】合成例４環流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、東レ・ダウコ
ーニング（株）製商品名「ＳＲ２４０２」を２０部、フ
エニルトリメトキシシランとジメチルジメトキシシラン
の混合物からなる部分加水分解縮合物（東レ・ダウコー
ニング（株）製商品名「ＤＣ３０３７；固形分１００
％」を４０部、フェニルトリメトキシシランの部分加水
分解縮合物（信越化学工業（株）製商品名「ＫＲ−２１
７」；固形分１００％）を１０部、メチルトリメトキシ
シランを２０部及びフェニルトリメトキシシランを１０
部加え、混合した後、イオン交換水５部と１規定の塩酸
を１部加え、４５℃で１２時間部分加水分解縮合反応さ
せた。反応終了後、減圧〔１３３×１０^２Ｐａ（１００
Ｔｏｒｒ）〕下、脱溶剤を行い、重量平均分子量４００
０、粘度７．０Ｐｓ／２０℃のオルガノポリシロキサン
（Ｄ）を得た。

【００３３】実施例１〜６及び１〜２成分(I)〜成分(VI)を表１に示す割合で混合し、無溶剤
光触媒塗料を調製した。

【００３４】

【表１】

【００３５】注１）アクリル樹脂（三菱レーヨン（株）
製商品名）注２）ポリエステル樹脂（（株）クラレ製商品名：クラ
ポールＰ−２０１０）注３）石原産業（株）製光触媒酸化チタン（平均粒径
８μm）注４）堺化学工業(株)製光触媒酸化チタン（平均粒径
７μm）

【００３６】得られた実施例１〜６、比較例１〜２の無
溶剤型光触媒塗料の貯蔵安定性試験及び、下記の通り塗
板を作成し、塗膜外観や、硬度、耐熱水性、耐汚染性、
耐アルカリ性、耐候性、耐クラック性の各塗膜性能試験
をし、その結果をそれぞれ表２に示した。

【００３７】＜貯蔵安定性試験＞各無溶剤型塗料組成物
を５０℃にて一ヶ月貯蔵した後、無溶剤型塗料組成物の
粘度変化及び外観を目視試験した。評価基準 ○・・・変化なし △・・・増粘 ×・・・ゲル化、沈殿物発生

【００３８】＜初期乾燥性＞ガラス板に０.１５ｍｍ(６
ミル)のアプリケーターで塗布し、室温乾燥させ、経時
での硬度（ＪＩＳＫ５４００により測定した鉛筆硬
度）により判定。＜塗膜性能試験＞素材として石膏スラグパーライト板
（厚さ１２ｍｍ）を用い、その表面にポリイソシアネー
トプレポリマー溶液シーラー「Ｖセラン♯１００シーラ
ー」（大日本塗料株式会社製商品名）（酢酸ブチル：キ
シレン＝１：１の溶液で１００％希釈）を塗着量が９０
〜１００ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ質量）となるように吹付塗装
した。これを１００℃で５分間乾燥した。次いで、ベー
ス塗料として、アクリルシリコーン樹脂系塗料「Ｖセラ
ン♯５００エナメル」（大日本塗料株式会社製商品名）
（酢酸ブチル：キシレン＝１：１の溶液で４０％希釈）
を塗着量が８０〜９０ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ質量）となるよ
うに吹付塗装した。これを１２０℃で１５分間乾燥し
た。次いで、表１に示す塗料組成物を塗着量が（１３０
±１０）ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ質量）となるように吹き付け
塗装した。これを２０℃で一週間乾燥した塗板（Ａ）及
び、８０℃で１２分間乾燥した後、室温で更に３日間乾
燥した塗板（Ｂ）をそれぞれ作成した。得られた塗膜に
つき上記試験を行った。なお、試験方法及び評価基準
は、以下の通り行った。

【００３９】外観：塗板に形成された塗膜外観を目視判
定した。評価基準 ○・・・クラックの発生なし △・・・軽微なクラック発生又は濁り又はブツ ×・・・著しいクラック、濁り又はブツ

【００４０】硬度：ＪＩＳＫ５４００により測定した
鉛筆硬度耐熱水性：塗板を８０℃の水中に浸漬して塗膜外観の異
常を目視で判定した。評価基準 ○・・・変化なし △・・・光沢低下、白化等の軽微な変化あり ×・・・光沢低下、白化等の変化大耐汚染性：赤、黒マジックインキを塗布してから２４時
間後に、ｎ−ブタノールでぬらした布でふきとり、除染
性を目視判定した。評価基準 ◎・・・完全除去 ○・・・極く軽微な汚染 △・・・少し汚染 ×・・・汚染著しい

【００４１】耐候性：サンシャインウェザーオーメータ
ー３０００時間評価基準 ○・・・塗膜外観に変化はなく、光沢保持率９５％以上 △・・・塗膜外観変化が軽微にあり、光沢保持率８０〜
９４％ ×・・・塗膜変化が著しい、光沢保持率８０％未満耐アルカリ性：飽和消石灰アルカリ水溶液に各塗板を４
０℃で１０日間浸漬後、塗膜表面を目視評価した。評価基準 ○・・・変化なし △・・・塗膜表面若干白濁 ×・・・塗膜表面白濁

【００４２】耐クラック性：ＡＳＴＭ−Ｃ６６６Ａ法に
よって測定 ◎・・・クラックの発生なし ○・・・ごく軽微なクラック発生 △・・・クラック発生又は塗膜の部分剥離 ×・・・著しいクラック、塗膜剥離

【００４３】

【表２】

【００４４】表２より明らかの通り、本発明の無溶剤光
触媒塗料である実施例１〜６は、貯蔵安定性がよく、ま
た優れた塗膜性能を有していた。一方、アミノ基含有ア
ルコキシシラン化合物を配合しない比較例１、２では、
貯蔵安定性は良好であったが、初期乾燥性が遅く、硬
度、耐熱水性、耐汚染性、耐アルカリ性、耐候性とも劣
っていた。

【００４５】本発明の塗料組成物は、無溶剤光触媒塗料
であり、金属触媒を用いることなく、貯蔵安定性がよ
く、かつ、初期乾燥性、耐熱水性、耐汚染性、耐アルカ
リ性、耐候性、耐クラック性等に優れた塗膜を形成する
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木博治栃木県那須郡西那須野町下永田７−1414− 46 Ｆターム(参考） 4J038 DB002 DL031 DL052 DL082 GA07 GA09 HA216 JA69 NA03 NA04 NA05 NA11 NA14 PC02 PC03 PC04 PC08 PC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (I) 式（１）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシランの液状の部分加
水分解縮合物と、(II) アミノ基と、ケイ素原子に直接
結合している加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物
と、(III) 任意に、式（２）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシラン化合物と、(IV)
光触媒能を有する無機粒子と、を含有することを特徴
とする無溶剤光触媒塗料。
【請求項２】 (I) 式（１）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシランの液状の部分加
水分解縮合物と、(II) アミノ基と、ケイ素原子に直接
結合している加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物
と、(III) 任意に、式（２）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシラン化合物と、(IV)
光触媒能を有する無機粒子と、(V) エポキシ基を分
子内に少なくとも一個有する化合物と、を含有すること
を特徴とする無溶剤光触媒塗料。
【請求項３】 (I) 式（１）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは１又は２
である。〕で示されるオルガノシランの液状の部分加水
分解縮合物と、(II) アミノ基と、ケイ素原子に直接結
合している加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物
と、(III) 任意に、式（２）、Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ〔式中、Ｒ^１は、炭素数１〜８の有機基であり、Ｒ
^２は、炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは、１又は
２である。〕で示されるオルガノシラン化合物と、(IV)
光触媒能を有する無機粒子と、(V) エポキシ基を分
子内に少なくとも一個有する化合物と、(VI) 液状熱可
塑性有機高分子化合物と、を含有することを特徴とする
無溶剤光触媒塗料。
【請求項４】前記エポキシ基を分子内に少なくとも一
個有する化合物(V)が、グリシジル基と、ケイ素原子に
直接結合している加水分解性基とを有する有機ケイ素化
合物である、請求項２又は請求項３に記載の無溶剤光触
媒塗料。
【請求項５】前記アミノ基とケイ素原子に直接結合し
ている加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物(II)
と、前記エポキシ基を分子内に少なくとも一個有する化
合物(V)とのＮ−Ｈ／エポキシ当量比が、０．３〜０．
７又は１．３〜３．０である、請求項２〜４のいずれか
に記載の無溶剤光触媒塗料。