JP2003019458A - 耐汚染性塗料の塗り重ね方法 - Google Patents

耐汚染性塗料の塗り重ね方法

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JP2003019458A JP2001207968A JP2001207968A JP2003019458A JP 2003019458 A JP2003019458 A JP 2003019458A JP 2001207968 A JP2001207968 A JP 2001207968A JP 2001207968 A JP2001207968 A JP 2001207968A JP 2003019458 A JP2003019458 A JP 2003019458A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】インターバルの長さに関わらず、通常の建築用
塗料と同様な塗り重ね作業を行うことができる耐汚染性
塗料の塗り重ね方法を提供する。 【解決手段】基材に対して、シリケート化合物を含んだ
耐汚染性塗料(A)を塗布して得られる塗膜上に、さら
に耐汚染性塗料(B)を塗り重ねるものであって、上記
耐汚染性塗料(B)が、水酸基含有フッ素系樹脂、ポリ
イソシアネート化合物およびシリケート化合物を含んだ
樹脂組成物を含有していて、さらに、イソシアネート基
含有シランカップリング剤を上記樹脂組成物固形分重量
に対して、1〜20重量%含んでいるものであることを
特徴とする耐汚染性塗料の塗り重ね方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐汚染性塗料の塗り重
ね方法に関する。
【0002】
【従来の技術】塗料にシリケート化合物を含有させるこ
とによる、耐汚染性に優れた塗膜の形成方法が開発され
つつあり、これらは、例えば、WO94/06870号
公報、WO96/262458号公報、特開平10−7
2569号公報に記載されている。このような塗膜の耐
汚染性は、表面に局在化するシリケート化合物が加水分
解反応を起こしてシラノールが生成し、塗膜表面が親水
性化することによって発現する。また、主樹脂をフッ素
系樹脂とすることで優れた耐久性を兼ね備えた耐汚染性
塗料が開発されつつある。
【0003】ところで、建築用塗料は一般に下地の充分
な隠蔽や、塗膜欠陥の補修のために2回以上塗り重ねら
れる場合がある。しかしながら、耐汚染性塗料から得ら
れる塗膜は表面に局在するシリケート化合物のために無
機性が高くなり、その上に同様の耐汚染性塗料を塗り重
ねた場合、形成される各層間での付着性が低く、特に、
長期の暴露により層間で剥離する恐れがあった。
【0004】また、層間の付着性は、耐汚染性塗料を塗
布した後、塗り重ねを行うまでのインターバルによって
変化するため、充分な付着性を確保するためには、塗料
系によって一定期間内または一定期間経過後に塗布しな
ければならない等、塗布作業性という点で制限があると
いう問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、インターバ
ルの長さに関わらず、通常の建築用塗料と同様な塗り重
ね作業を行うことができる耐汚染性塗料の塗り重ね方法
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】本発明は、基材に対し
て、シリケート化合物を含んだ耐汚染性塗料(A)を塗
布して得られる塗膜上に、さらに耐汚染性塗料(B)を
塗り重ねるものであって、上記耐汚染性塗料(B)が、
水酸基含有フッ素系樹脂、ポリイソシアネート化合物お
よびシリケート化合物を含んだ樹脂組成物を含有してい
て、さらに、イソシアネート基含有シランカップリング
剤を上記樹脂組成物固形分重量に対して、1〜20重量
%含んでいるものであることを特徴とする耐汚染性塗料
の塗り重ね方法である。ここで、耐汚染性塗料(A)は
アセテート系有機スズ触媒を含有していることが好まし
い。さらに、耐汚染性塗料(B)に含まれるシリケート
化合物は、フッ素原子含有シリケート化合物であること
が好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明でいう塗料の塗り重ねと
は、下地の充分な隠蔽や、直前の塗布で得られた塗膜欠
陥の補修および塗り継ぎを目的として、直前の塗布で得
られる塗膜の全体あるいは一部分に対して、再び塗料を
重ねて塗布することを意味する。
【0008】本発明の耐汚染性塗料の塗り重ね方法は、
基材に対して、シリケート化合物を含んだ耐汚染性塗料
(A)を塗布して得られる塗膜上に、さらに、耐汚染性
塗料(B)を塗布するものである。上記基材としては、
例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム等およびそれら
を表面処理した金属基材、セメント類、石灰類、石膏類
等のセメント系基材、ポリ塩化ビニル類、ポリエステル
類、ポリカーボネート類、アクリル類等のプラスチック
系基材等を例示することができる。なお、これらの基材
は、例えば、予め、基材の種類に応じて、シーラーによ
って下地処理が施されていたり、各種塗料によって、そ
の表面に塗膜が形成されていてもよい。
【0009】上記耐汚染性塗料(A)および耐汚染性塗
料(B)は、例えば、水酸基含有樹脂、ポリイソシアネ
ート化合物およびシリケート化合物を含有しているもの
を挙げることができる。上記水酸基含有樹脂としては特
に限定されず、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、フッ素系樹脂等を挙げることができるが、耐候性の
観点から、フッ素系樹脂であることが好ましい。上記水
酸基含有フッ素系樹脂としては、具体的には、フルオロ
オレフィン共重合体を例示することができる。上記フル
オロオレフィン共重合体の樹脂固形分水酸基価としては
特に限定されないが、硬化性および得られる塗膜の可撓
性の観点から、20〜200であることが好ましく、3
0〜150であることがさらに好ましい。また、その数
平均分子量としては特に限定されないが、硬化性、耐候
性および塗装作業性の観点から、1000〜10000
0であることが好ましく、1500〜30000である
ことがさらに好ましい。なお、数平均分子量はGPC
(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ)等、当
業者によってよく知られた方法にて測定し決定すること
ができる。
【0010】このようなフルオロオレフィン共重合体
で、市販されているものとしては、ゼッフルシリーズ
(ダイキン工業社製)、ルミフロンシリーズ(旭硝子社
製)、セフラルコートシリーズ(セントラル硝子社
製)、フルオネートシリーズ(大日本インキ化学工業社
製)、ザフロンシリーズ(東亞合成社製)等を例示する
ことができる。
【0011】また、上記ポリイソシアネート化合物とし
ては、具体的には、2,4−トリレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチル
シクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート、ノル
ボルネンジイソシアネート等のジイソシアネート、およ
び、これらの三量体、これらのアダクト体やビュレット
体、これらの重合体で2個以上のイソシアネート基を有
するものや、リジントリイソシアネート等のトリイソシ
アネート等を挙げることができる。
【0012】なお、上記耐汚染性塗料(A)および耐汚
染性塗料(B)におけるポリイソシアネート化合物の含
有量は、得られる塗膜の硬化性および性能の観点から、
上記水酸基含有フッ素系樹脂の有する水酸基と上記ポリ
イソシアネート化合物の有するイソシアネート基とのモ
ル比(OH/NCO)が2.0〜0.2であることが好
ましく、1.3〜0.7であることがさらに好ましい。
【0013】上記シリケート化合物は、一般式(1):
【0014】
【化1】
【0015】で表される化合物および/または縮合物で
ある。なお、式中、R1は同じかまたは異なり、いずれ
も窒素原子、酸素原子、フッ素原子および/または塩素
原子を含んでいてもよい炭素数1〜9の有機基、または
水素原子であり、分散安定性および加水分解性の観点か
ら、炭素数1〜6の有機基であることが好ましい。上記
炭素数が上記範囲外である場合、分散安定性が低下した
り、得られる塗膜の耐汚染性が低下する恐れがある。
【0016】また、上記nは重合度を表していて、1〜
100の整数である。揮発性の観点から、2〜100で
あることが好ましく、樹脂との相溶性の観点から、4〜
20であることがさらに好ましい。上記nが2以上であ
る場合、シリケート化合物の形状としては、例えば、直
鎖状を挙げることができ、上記式以外として、分岐鎖
状、環状、三次元化重合体等を例示することができる。
【0017】このようなものとして具体的には、Si
(OCH34、Si(OC254およびその縮合物や
共縮合物等を挙げることができ、市販されているものと
しては、MKCシリケートMS56、MKCシリケート
MS51(いずれも三菱化学社製メチルシリケート化合
物)、エチルシリケート40(コルコート社製エチルシ
リケート化合物)を例示することができる。また、これ
らのアルキルシリケートの有機基を、上記R1の条件を
満たすアルコール化合物によって一部置換したものであ
ってもよい。
【0018】上記アルコール化合物としては具体的に
は、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n
−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール等のア
ルキルアルコールやブチルセロソルブ、メトキシプロパ
ノール、エトキシプロパノール等のエーテルアルコール
等を挙げることができる。
【0019】なお、本発明の耐汚染性塗料の塗り重ね方
法において用いられる耐汚染性塗料(A)および耐汚染
性塗料(B)に含まれる上記シリケート化合物は、耐汚
染性の観点から、上記R1のうちの少なくとも1つがフ
ッ素原子を含んでいることが好ましく、全てのR1がフ
ッ素原子を含んでいることがさらに好ましい。その場
合、その安定性と得られる塗膜の耐汚染性の観点から、
上記R1としては、具体的には、CH2−CF2−RやC
2CH2−CF2−R(式中、Rは窒素原子、酸素原
子、フッ素原子および/または塩素原子を含んでいても
よい有機基または水素原子である)であることが好まし
く、Rの炭素数が1〜3であることがさらに好ましい。
このようなものとして具体的には、CH2CF3、CH2
CF2CF3、CH2(CF22CF3、CH2CH2(CF
23CF3、CH2(CF22H、CH 2(CF23H、
CH2(CF24H等を挙げることができる。
【0020】上記R1がフッ素原子を含んでいる場合、
上記シリケート化合物に含まれるフッ素原子の含有率は
15重量%以上であることが好ましく、30〜50重量
%であることがさらに好ましい。上記含有率が15重量
%未満である場合、得られる塗膜の耐汚染性が不充分に
なる恐れがある。
【0021】このようなフッ素原子を含有するシリケー
ト化合物としては、例えば、 Si(OCH2CF2CF34 Si(OCH(CF324 Si(OCH2CF2CF2H)4 Si(OCH248H)4 Si(OCH2CF2CF32(OCH32 Si(OCH(CF322(OCH32 Si(OCH2CF2CF2H)2(OCH32 Si(OCH2CF2CF32(OH)2 およびその縮合物や共縮合物等を挙げることができ、市
販されているものとしては、ゼッフルGH110(ダイ
キン工業社製)等を例示することができる。なお、上記
耐汚染性塗料(A)に含まれるシリケート化合物は、上
記フッ素原子を含有するシリケート化合物であってもよ
い。
【0022】上記耐汚染性塗料(A)および耐汚染性塗
料(B)における上記シリケート化合物の含有量は、上
記水酸基含有樹脂の樹脂固形分100重量部に対して
0.1〜80重量部であり、1〜50重量部であること
が好ましい。上記含有量が0.1重量部未満である場
合、得られる塗膜の耐汚染性が不充分である恐れがあ
り、80重量部を超える場合、得られる塗膜の硬化性や
外観が低下する恐れがある。
【0023】また、上記耐汚染性塗料(A)および耐汚
染性塗料(B)は、さらに、アセテート系有機スズ触媒
とを含んでいることが好ましい。上記アセテート系有機
スズ触媒は、塗膜の親水性化を促進するものである。こ
のアセテート系有機スズ触媒を用いることにより上記シ
リケート化合物の種類によることなく、本発明の塗り重
ね方法による層間の付着性の、塗り重ねを行うまでのイ
ンターバルの長さによる影響を抑制することができる。
上記アセテート系有機スズ触媒として、具体的には、ジ
メチルスズジアセテート、ジエチルスズジアセテート、
ジプロピルスズジアセテート、ジブチルスズジアセテー
ト、ジアミルスズジアセテート、ジオクチルスズジアセ
テート、ジデシルスズジアセテート、ジドデシルスズジ
アセテート、ジプロペニルスズジアセテート等のアルキ
ル置換基含有スズアセテート等を挙げることができる
が、安全性、および、工業的入手容易性の観点からジブ
チルスズジアセテートであることが好ましい。上記アセ
テート系有機スズ触媒の含有量としては、上記樹脂組成
物固形分に対して30〜300ppmである。上記含有
量が30ppm未満である場合、触媒添加の効果が得ら
れず、300ppmを超える場合、塗料のゲル化が促進
され、ポットライフが短くなり塗装作業性が低下する。
好ましくは、30〜200ppmである。
【0024】本発明の耐汚染性塗料の塗り重ね方法に用
いられる耐汚染性塗料(B)は、さらにイソシアネート
基含有シランカップリング剤を含んでいる。上記シラン
カップリング剤は塗り重ねによって形成される各層間の
付着性を向上させるものである。このようなイソシアネ
ート基含有シランカップリング剤としては特に限定され
ず、具体的には、γ−イソシアネートプロピルトリメト
キシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシ
シラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシ
シラン等を挙げることができる。このようなもので市販
されているものとして、例えば、KBM−9007、K
BE−9007、KBM−9207、KBE−9207
(いずれも信越化学社製)、A−1310、Y−518
7(いずれも日本ユニカー社製)等を挙げることができ
る。
【0025】上記耐汚染性塗料(B)における上記イソ
シアネート基含有シランカップリング剤の含有量は、上
記樹脂組成物固形分に対して1〜20重量%であり、3
〜10重量%であることが好ましい。上記含有量が1重
量%未満である場合、本発明の効果が得られず、20重
量%を超える場合、耐汚染性が低下する。
【0026】なお、上記イソシアネート基含有シランカ
ップリング剤は上記耐汚染性塗料(A)に含まれていて
もよい。
【0027】さらに、上記耐汚染性塗料(A)および耐
汚染性塗料(B)は、上記成分の他、着色顔料、体質顔
料、顔料分散剤、増粘剤、表面調整剤、造膜助剤、紫外
線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、防錆剤
等、当業者によってよく知られている各種成分を含むこ
とができる。
【0028】上記耐汚染性塗料(A)および耐汚染性塗
料(B)は、ポットライフの観点から、通常、上記水酸
基含有樹脂および、必要に応じて水酸基と反応しないそ
の他の成分を塗料液として、また、上記ポリイソシアネ
ート化合物、シリケート化合物、および必要に応じてイ
ソシアネート基含有シランカップリング剤や、イソシア
ネートやシリケートと反応しないその他の成分を硬化剤
液として、さらに、必要に応じてアセテート系有機スズ
触媒とをそれぞれ別々に保管し、使用直前に混合して用
いることが好ましい。
【0029】本発明の耐汚染性塗料の塗り重ね方法にお
ける第1の工程は、上記基材に対して、上記耐汚染性塗
料(A)を塗布して塗膜を得るものである。上記塗布方
法としては、例えば、スプレー、ハケ、ローラ、カーテ
ンフロー、ロール、ディップ等によるものを挙げること
ができる。なお、塗布量としては特に限定されず、例え
ば、0.05〜0.5kg/m2であり、0.08〜
0.3kg/m2であることが好ましい。
【0030】塗布後、そのまま放置することによって塗
膜を形成することができる。
【0031】本発明の耐汚染性塗料の塗り重ね方法にお
ける第2の工程は、上記第1の工程によって得られた耐
汚染性塗膜上に、さらに、耐汚染性塗料(B)を塗布す
るものである。上記塗布方法および塗布量としては、具
体的には、上記第1の工程で述べたものを挙げることが
できる。
【0032】上記第1の工程による直前の耐汚染性塗料
の塗布後から、上記第2の工程による塗り重ねを行うま
でのインターバルは、放置される環境の温度によって左
右されるが、通常、上記第1の工程で得られた塗膜の指
触によるベタつきがなくなるまでの時間より長い時間で
あることが好ましく、通常、24時間以上である。上記
第1の工程で得られた塗膜の指触によるベタつきがある
状態で第2の工程を行う場合、下地の隠蔽を充分に行う
ことができなくなる恐れがある。なお、本明細書中の放
置される環境は、通常、約5〜約40℃であり、湿度
は、例えば、40%以上である。
【0033】このように本発明の耐汚染性塗料の塗り重
ね方法によって得られた塗膜は耐久性に富み、長期にわ
たって層間での剥離が見られない。
【0034】
【実施例】製造例1 ゼッフルGK510(ダイキン工業社製、水酸基および
カルボキシル基含有テトラフルオロオレフィン共重合
体、固形分50重量%)20.0重量部、タイペークC
R−95(石原産業社製、二酸化チタン)34.0重量
部、酢酸ブチル3.0重量部およびキシレン3.0重量
部をブリキ容器に仕込み、約30分間攪拌した。この内
容物を分散用ベッセルに移し、ガラスビーズを適量仕込
んだ後、サンドグラインドミルにて2000rpmで約
1時間ビーズ分散を行った。ビーズを除去後、得られた
白色分散ペースト60.0重量部を別のブリキ容器に量
り取り、ゼッフルGK500(ダイキン工業社製、水酸
基含有テトラフルオロオレフィン共重合体、固形分60
重量%)40.0重量部を攪拌しながら徐々に添加した
後、約15分間攪拌混合して白色の塗料液1を得た。
【0035】コロネートHX(日本ポリウレタン工業社
製、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート
体、固形分100重量%)7.17重量部、MKCメチ
ルシリケート56(三菱化学社製メチルシリケート、n
の平均値=10、有効成分100重量%)5.1重量部
および酢酸ブチル10.0重量部をブリキ容器に仕込
み、ディスパーで約15分間攪拌混合して硬化剤液1を
得た。
【0036】次に、塗料液1を100.0重量部および
硬化剤液1を22.27重量部をディスパーで約5分間
攪拌混合して耐汚染性塗料1を得た。さらに、デュフロ
ンシンナー(日本ペイント社製、常乾型有機溶剤系塗料
用シンナー)で塗料粘度がフォードカップNo.4で2
0秒/20℃となるように希釈した。
【0037】製造例2 製造例1で得られた塗料液1を100.0重量部、硬化
剤液1を22.27重量部およびSCAT−8(三共有
機合成社製ジブチルスズジアセテート、有効成分100
重量%)が樹脂組成物固形分に対して150ppmとな
るように添加したこと以外は製造例1と同様にして調製
した後、さらにKBE−9007(信越化学社製γ−イ
ソシアネートプロピルトリエトキシシラン、有効成分1
00重量%)1.7重量部を添加して、ディスパーで約
5分間攪拌混合して耐汚染性塗料2を得た。さらに、デ
ュフロンシンナーで塗料粘度がフォードカップNo.4
で20秒/20℃となるように希釈した。
【0038】製造例3〜6 表1に従って、配合したこと以外は製造例1と同様にし
て、希釈した耐汚染性塗料3〜6を調製した。
【0039】
【表1】
【0040】実施例1 表面処理したアルミニウム板(9×30×0.7cm)
にハイポン20デクログレー塗料(日本ペイント社製、
常乾型有機溶剤系下塗り塗料)を乾燥膜厚40μmにな
るよう塗布して24時間室温で乾燥後、デュフロン4F
中塗ホワイト塗料(日本ペイント社製、常乾型有機溶剤
系中塗り塗料)を乾燥膜厚25μmになるよう塗布し、
室温で24時間乾燥させて基材を得た。得られた基材に
対して、希釈した耐汚染性塗料1をエアスプレーで乾燥
膜厚25μmになるように塗装した後、20℃湿度65
%にて所定のインターバルを設けた後、さらに、得られ
た塗膜上に、希釈した耐汚染性塗料1を同条件下で再び
塗装した後、20℃湿度65%にて7日間放置乾燥して
試験塗板を作製した。
【0041】なお、インターバルは(a)24時間、
(b)7日間、(c)30日間とした。
【0042】実施例2〜4ならびに比較例1および2 製造例1で得られた希釈した耐汚染性塗料1の代わり
に、各々製造例2〜6で得られた希釈した耐汚染性塗料
2〜6を用いたこと以外は実施例1と同様にして、各試
験塗板を作製した。
【0043】<評価試験>実施例1〜4ならびに比較例
1および2で得られた各試験塗板について、以下の評価
試験を行った。評価結果は表2に示した。
【0044】一次付着性 JIS K 5400 8.5.2に従って碁盤目試験を
行った。剥離状態を評価し、付着している碁盤目数が8
0%以上を合格とした。
【0045】二次付着性 各試験塗板を50℃湿度95%以上の耐湿試験機で24
時間試験した後、JIS K 5400 8.5.4に従
って1時間以内に碁盤目試験を行い、付着している碁盤
目数を評価し、80%以上を合格とした。
【0046】耐汚染性 得られた試験塗板の色度(L値、a値、b値)をSMカ
ラーコンピュータSM−7(スガ試験機社製)にて測定
した後、JIS Z 2381 6.2.1に準拠した汚
染暴露を行い、1ヶ月後の色差(ΔE)を測定した。Δ
Eが3.0以下であるものを合格とした。
【0047】
【表2】
【0048】表2から明らかなように、本発明のイソシ
アネート基含有シランカップリング剤を含んでいる耐汚
染性塗料を用いた耐汚染性塗料の塗り重ね方法は、各層
間での付着性に優れており、耐湿試験後も付着性が良好
であることがわかった(実施例1〜7)。さらに、アセ
テート系有機スズ触媒を含んでいるものは、インターバ
ルが短くなっても長くなっても各層間での付着性が良好
であった(実施例2)。また、フッ素原子含有シリケー
ト化合物を含んだものは耐汚染性が非常に優れている
(実施例2、5および7)。
【0049】しかしながら、イソシアネート基含有シラ
ンカップリング剤を含まないものは、短いインターバル
では初期および耐湿試験後の付着性が低下することがわ
かった(比較例1〜3)。
【0050】
【発明の効果】本発明の耐汚染性塗料の塗り重ね方法
は、イソシアネート基含有シランカップリング剤を含ん
だ耐汚染性塗料(B)を用いるので、塗り重ねのための
インターバルの長さに関わらず、充分な付着性を確保す
ることができる。これは、イソシアネート基含有シラン
カップリング剤が下層の耐汚染性塗膜表面に存在する水
酸基と結合することによって付着性が向上することによ
ると考えられる。
【0051】従って、本発明を用いることによって、大
型の建築物に対して塗布を行う場合であっても、インタ
ーバルを設定して調整することなく、通常の建築用塗料
と同様の塗り重ね作業を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B05D 7/24 303 B05D 7/24 303E (72)発明者 高川 良三 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 Fターム(参考) 4D075 AE03 BB24Z CA34 DA06 DB07 DC01 EB16 EB38 EB43 EC08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材に対して、シリケート化合物を含んだ
    耐汚染性塗料(A)を塗布して得られる塗膜上に、さら
    に耐汚染性塗料(B)を塗り重ねるものであって、前記
    耐汚染性塗料(B)が、水酸基含有フッ素系樹脂、ポリ
    イソシアネート化合物およびシリケート化合物を含んだ
    樹脂組成物を含有していて、さらに、イソシアネート基
    含有シランカップリング剤を前記樹脂組成物固形分重量
    に対して、1〜20重量%含んでいるものであることを
    特徴とする耐汚染性塗料の塗り重ね方法。
  2. 【請求項2】前記耐汚染性塗料(A)は、アセテート系
    有機スズ触媒を含有している請求項1に記載の耐汚染性
    塗料の塗り重ね方法。
  3. 【請求項3】前記耐汚染性塗料(B)に含まれるシリケ
    ート化合物は、フッ素原子含有シリケート化合物である
    請求項1または2に記載の耐汚染性塗料の塗り重ね方
    法。
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