【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、塗床材、塗壁材、駐車場舖装材、その他塗装材、接着材などとして用いられる無機質系、二成分型、常温硬化型、高耐候性、高硬度、耐スクラッチ性、耐薬品性、高耐磨耗性、耐熱性、高耐火焔性、装飾塗料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機系常温硬化の塗装材としては、硅砂、砂などを配合したエポキシ樹脂系の樹脂組成物が主として用いられてきた。
しかしながら、下地コンクリートの含水率の影響による塗膜の膨れを避ける為に、新設の場合、コンクリート打設後充分な養生期間を必要とし、またプライマーなどの下塗りを必要とした。
【０００３】
また、塗膜中の無機質の含量を５０％以上にするには、無機質自身が硬化性を持つ珪酸ナトリウムやセメントなどの使用が不可欠であり、アルカリ物質の存在によるさまざまな障害、耐水性、塗膜の剥離、白化の問題などを抱えており、無機質の含量５０％以上で塗膜物性のすぐれたものを得ることは、困難であった。加えて、塗膜中の無機質の含量が５０％ということは、有機物質量が５０％であり、火焔に弱く火災発生時には不完全燃焼による有毒ガスの発生、類焼の危険を持ってる。
【０００４】
さらに、コロイダルシリカとエステル共重合のエマルジョン樹脂混合の塗膜材は、塗膜の亀裂が避けられないばかりでなく、高温硬化が必要となる。
したがって、無機質塗料組成物の多くは、常温硬化が不完全であるということによる多くの問題を抱えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は常温硬化により、特に無機質系塗膜の無機物の含量を、５０％を越えるには如何にすれば良いか、さらに８５〜９０％においても良い塗膜物性を得るには如何にするか、その技術開発について無機質自身が硬化性を持つ中性の無機物を鋭意検討したのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
これを解決するために、本発明は特定のコロイダルシリカとコロイダルアルミナをある範囲の比率で、またある混合の方法で混合した液に、水溶性アクリル樹脂またはエポキシ樹脂、無機系充填剤として耐熱性を向上させる針状結晶の珪酸アルミニュームおよび無機顔料を配合した主剤液に、硬化剤液として有機アルコキシシランと水溶性アクリル樹脂またはエポキシ樹脂を使用し、架橋反応を補強し、高無機物含量において、常温で充分な硬化反応を行こなわせて、物性の優れた良い塗膜を得るに至ったものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明について、さらに詳細に説明する。
固形分１０〜１１重量％、平均粒径１００×１０μｍ、ｐＨ２．５〜４．５のコロイダルアルミナ１５〜２５重量部と固形分２０〜２１重量％、平均粒径１０〜２０μｍ、ｐＨ２〜４のコロイダルシリカ３０〜４０重量部、およびイオン交換水４０〜５０重量部の比率よりなる混合液６５０〜８００重量部に、エポキシ樹脂１０〜４０重量部、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１０〜２０重量部、針状結晶の珪酸アルミニューム３０〜７０重量部、ジブチル錫ジラウレート０．１〜０．３重量部、８５％リン酸１〜３重量部と無機質顔料を５０〜２００重量部配合した主剤液５２〜６２重量部に対し、メチルトリメトキシシランまたはメチルトリエトキシシラン７５〜９９重量部に５０％の水溶性アクリル樹脂を含む水溶性有機溶媒液２５〜１重量部よりなる硬化剤液４８〜３８重量部を混合使用することを特徴とする。
【０００８】
上記のコロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液の調整法は非常に重要であり、コロイダルアルミナを高速攪拌下にイオン交換水を添加した後、高速攪拌下にコロイダルシリカを徐々に添加して、その間温度を５０℃以下にすることが必要である。このようにして調整された混合液は、混合液の保存安定性のみでなく、この混合液に前記のごとく種々の物質を入れて本発明の主剤液を得るが、この主剤液の保存安定性にも効果をもたらし、コロイダルアルミナ、コロイダルシリカの一部ゲル化による増粘の問題を解消する。上記のコロイダルシリカ／コロイダルアルミナの比率で、コロイダルシリカ重量部が２０重量部以下となると耐水性、耐候性および硬度が悪くなり、５０重量部以上では硬くなりすぎ、塗膜に亀裂を生じる。コロイダルアルミナが１０重量部以下となると柔軟性が低下し、３０重量部以上では硬化が不充分となる。温度は５０℃以下に保つことが重要で、これを越えると塗膜の白化、亀裂を生じる。
【０００９】
上記の主剤液に含まれるシランカップリング剤は、Ｘ−Ｓｉ（ＯＲ）８の化学式で示されるもので、Ｘはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基を表し、Ｒはメチル基、エチル基などを表す。これらは一般に被塗材との接着性を向上させるが、本塗料に含有される無機物と樹脂の架橋力を向上させる目的で使用した。
本発明で使用出来るシランカップリング剤として、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの１種または２種以上を併用することが出来る。
【００１０】
シランカップリング剤は、前記コロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液６５０〜８００重量部に５〜２０重量部が好ましいが、さらに１０〜２０重量部が好適である。５以下では耐水性が低下し、２０重量部を越えると主剤液と硬化液を混合後の可使時間が短くなり、施工時の作業に不便を来し、また塗膜の平滑性が悪くなる。
【００１１】
８５％燐酸は、本発明の主剤液の安定化のために必須の成分であり、コロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液６５０〜８００重量部に１〜３重量部で充分である。これによりまた前述したこの混合液の特定の調整法により、本発明の主剤液として、常温で３ケ月またはそれ以上の期間にわたり主剤液の実質的な増粘を防ぐことが出来る。
【００１２】
中性の無機充填剤である珪酸アルミニュームは、針状の結晶で平均粒径１〜２ミクロンであり、酸化アルミニュームと酸化珪素の５０：５０の白色粉末である。これは高温安定性が良く熱伝導性が小さく、上記コロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液６５０〜８００重量部に、好ましくは２０〜８０重量部でさらに好ましくは３０〜７０重量部が配合される。
【００１３】
中性の着色用無機顔料として使用される顔料として、酸化クロムイエロー、酸化クロムグリーン、ベンガラ、二酸化チタンなどが使用出来、その使用量は種類、用途により変わるが前記コロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液６５０〜８００重量部に、好ましくは５０〜２００重量部が配合される。
【００１４】
本発明で使用される架橋用エポキシ樹脂は、ビスフェノール−Ａタイプのもの、脂肪族系のエポキシ樹脂としてソルビトールポリグリシジルエーテル系のものがある。その使用量は上記コロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液６５０〜８００重量部に、好ましくは１０〜４０重量部が使用される。使用量が１０重量部以下では、耐水性、接着力が多少悪くなり、４０重量部を越えると耐候性ならびに屈曲性が悪くなる。
【００１５】
本発明の硬化液に含有される水溶性アクリル樹脂は、メチルメタクリレート、スチレン、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ハイドロキシエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、アクリル酸を、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどの溶媒中でランダム共重合する公知の方法で合成される。
ブチルセロソルブ溶媒を用い、このように合成した水溶性アクリル樹脂の固形分は、４０〜６０重量％、酸価は４０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価は４０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、粘度は５００〜１０００ｃｐｓ、分子量は５０００〜２００００の水溶性アクリル樹脂として得られるもので、グリシジル基と反応するまたは促進するカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基がこの程度入った水溶性アクリル樹脂が好ましい。また水溶化剤として酢酸、乳酸などを使用することも出来る。本発明で使用される水溶性アクリル樹脂のアミノ基は、エポキシ樹脂の常温硬化を促進させ、また水溶化に寄与している。
【００１６】
本発明で使用される前述の固形分５０％の水溶性アクリル樹脂は、前記の硬化剤液に入れて使用する場合、メチルトリメトキシシランまたはメチルトリエトキシシラン７５〜９９重量部に対し２５〜１重量部を使用するが、１重量部未満では塗膜の耐水性が少し悪くなる。また２５重量部を越えると塗膜の樹脂成分が多いため、燃焼による有毒ガスが発生する。また、メチルトリメトキシシランが７５重量部未満では、常温硬化性が低下し塗膜の耐水性および美観が悪くなる。
【００１７】
本発明で使用されるメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、の他に、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランなども使用することが出来る。
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
【００１８】実施例１
本発明で用いる水溶性アクリル樹脂の合成は次の如く実施した。
２リットルの４つ口フラスコにブチルセロソルブ３００ｇを入れ、反応器内に窒素ガスを充填後攪拌しながら１２０℃に昇温した。メチルメタクリレート１１０ｇ、スチレン１２０ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート１２０ｇ、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート３５ｇ、ジメチルアミノエチルメタアクリレート７５ｇ、アクリル酸３５ｇの混合物に、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル１３ｇを完全に溶解した後、３時間にわたって滴下して重合反応を実施した。ついでブチルセロソルブ１９０ｇに２，２’−アゾビス（２，４−ジメチル）バレロニトリル２ｇを溶解したものを１時間にわたり滴下した後、２時間反応を続け重合を完結させた。得られた水溶性アクリル樹脂の重量平均分子量は８０００〜１００００、固形分は５０％、酸価は４５ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価は５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、粘度は５５０ｃｐｓであった。
【００１９】実施例２
本発明のコロイダルアルミナ／コロイダルシリカ／イオン交換水混合液を次のように作成した。
攪拌器つきのフラスコに前述のコロイダルアルミナ液２００ｇを入れ、高速攪拌下４５０ｇのイオン交換水をゆっくり投入した後、約２時間攪拌を続けた。その後前述のコロイダルシリカ液３５０ｇをゆっくり滴下して約１時間攪拌後、２００メッシュ網で濾過した。この間温度が５０℃を越えないように管理した。
このようにして得られた混合液の粘度は１５ｃｐｓであり、３ケ月経過後の粘度は１７ｃｐｓであった。
【００２０】実施例３
本発明の主剤液は次のように作成した。すなはち、実施例２の混合液４９０ｇを混合器に入れ、９００ｒｐｍで攪拌しつつ８５％リン酸２ｇ、１０％のジブチル錫ラウレートキシレン溶液２ｇを投入して１０分攪拌した後、珪酸アルミニューム粉末４５ｇ、無機顔料クロームオキシドグリーン１６０ｇ入れて９０分間１９００ｒｐｍで高速度攪拌して顔料の粒子が４０μｍ以下になるように管理した。その後イオン交換水３０ｇにソルビトールポリグリシジルエーテル３０ｇを溶かしたものを入れ、５分間攪拌した後、実施例２の混合液２００ｇと３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン３０ｇを投入し、３０分間１２００ｒｐｍで攪拌後濾過した。
この主剤液の粘度は２５０ｃｐｓ、比重は１．２５であった。
【００２１】実施例４
本発明の硬化液は以下の如くに作成した。
メチルトリメトキシシラン８００ｇに、実施例１の水溶性アクリル樹脂溶液２００ｇを混合容器に入れ、９００ｒｐｍで約３０分間攪拌後、２００メッシュ網で濾過した。
【００２２】実施例５
実施例３の本発明の主剤液６００ｇと、実施例４の硬化液４００ｇを５００〜６００ｒｐｍで５分間混合した後、５〜１０分間放置し、塗料の温度が常温となったところでローラーでスレートプレートに１回目の塗装をした。この時の塗膜の厚みは４０〜５０ミクロンであった。１〜２時間後に指触乾燥となるが、さらに２回目の塗装を同じ方法で実施した。２回目の塗膜厚みは１回目と同じ４０〜５０ミクロンであった。５〜８時間後には歩行可能の状態になった。
【００２３】実施例６
実施例３と全く同様に、ただしソルビトールポリグリシジルエーテルの添加を１０重量部とした主剤液を作成し、この主剤液６００ｇと、メチルトリメトキシシラン３９９ｇ、実施例１の水溶性アクリル樹脂溶液１ｇとした硬化剤液を用い、実施例５と同様に硬化塗膜を作成した。
【００２４】実施例７
実施例５および実施例６で得られた塗膜の物性試験を行った。塗布後７日後の塗膜物性を下表に示した。市販のエポキシ樹脂系塗り床塗料と比較した。
【００２５】実施例８
実施例２と全く同様に、ただしコロイダルアルミナ１５０ｇ、コロイダルシリカ４００ｇ、イオン交換水４５０ｇを用いて混合液を作成した。この７２０ｇを用いて実施例３と全く同様に本発明の主剤液を調整した。得られた主剤液６００ｇと本発明の実施例４の硬化液４００ｇを実施例５と同様にして塗膜を作成した。
【００２６】実施例９
実施例８と全く同様に、ただしコロイダルアルミナ２５０ｇ、コロイダルシリカ３００ｇ、イオン交換水４５０ｇを用いて混合液を作成した。この７２０ｇを用いて実施例８と全く同様に塗膜を作成した。
【００２７】実施例１０
実施例８および実施例９で得られた塗膜の物性試験の結果は以下の表の通りであった。
【００２８】実施例１１
メチルトリエトキシシラン４２０ｇに実施例１の水溶性アクリル樹脂溶液８０ｇを混合した硬化液と、実施例３の主剤液６００ｇとで硬化塗膜を作成した。
この硬化塗膜の物性は実施例５の塗膜とほとんど同じであった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明は無機質系の塗料として常温硬化で高耐候性、高硬度、高耐磨耗性、高耐熱性などの高性能を持つ塗膜が得られる。本発明の実施例５は無機質材料として約８５重量％を含有する塗膜が得られており、耐熱性の試験では４００℃／３０分の条件を合格するものであって、これは従来技術の範疇を遙かに越えたものであって、誠に有用な塗料組成物と言える。
また用途としての可能性は広く、それぞれの物性特性を生かした分野に応用される塗料組成物である。[0001]
[Industrial applications]
The present invention is a coated flooring material, a painted wall material, a parking material, a coating material, an inorganic material used as an adhesive, a two-component type, a room temperature curing type, a high weather resistance, a high hardness, a scratch resistance, It relates to chemical resistance, high abrasion resistance, heat resistance, high flame resistance, and a decorative paint composition.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, epoxy resin-based resin compositions containing silica sand, sand and the like have been mainly used as inorganic cold-setting coating materials.
However, in order to avoid swelling of the coating film due to the effect of the moisture content of the underlying concrete, in the case of new construction, a sufficient curing period is required after casting the concrete, and an undercoat such as a primer is required.
[0003]
In order to increase the content of the inorganic substance in the coating film to 50% or more, it is essential to use sodium silicate or cement, which has a curability of the inorganic substance itself. There are problems such as film peeling and whitening, and it has been difficult to obtain a film having excellent coating properties when the content of the inorganic substance is 50% or more. In addition, the fact that the content of the inorganic substance in the coating film is 50% means that the amount of the organic substance is 50%, and the coating is vulnerable to a flame.
[0004]
Further, the coating material of the emulsion resin mixture of the colloidal silica and the ester copolymer not only cannot avoid cracking of the coating film but also needs to be cured at high temperature.
Therefore, many of the inorganic coating compositions have many problems due to incomplete room temperature curing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, what is necessary is to set the content of the inorganic substance in the inorganic coating film to more than 50%, and to obtain good coating physical properties even at 85 to 90% by room temperature curing. As for the technical development, the intense study was conducted on neutral inorganic substances, which have their own curability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this, the present invention is a method in which a specific colloidal silica and colloidal alumina are mixed at a certain ratio, and a liquid mixed by a certain mixing method is used as a water-soluble acrylic resin or an epoxy resin, and heat-resistant as an inorganic filler. In the base solution containing needle-like crystals of aluminum silicate and inorganic pigments, organic organosilane and water-soluble acrylic resin or epoxy resin are used as a curing agent solution to reinforce the cross-linking reaction. By performing a sufficient curing reaction at room temperature, a coating film having excellent physical properties has been obtained.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
15 to 25 parts by weight of a colloidal alumina having a solid content of 10 to 11% by weight, an average particle diameter of 100 × 10 μm and a pH of 2.5 to 4.5 and a solid content of 20 to 21% by weight, an average particle diameter of 10 to 20 μm and a pH of 2 to 4 In a mixture of 650 to 800 parts by weight consisting of 30 to 40 parts by weight of colloidal silica and 40 to 50 parts by weight of ion-exchanged water, 10 to 40 parts by weight of an epoxy resin, 10 to 20 parts by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 50 parts by weight, 30 to 70 parts by weight of acicular aluminum silicate, 0.1 to 0.3 parts by weight of dibutyltin dilaurate, 1 to 3 parts by weight of 85% phosphoric acid, and 50 to 200 parts by weight of an inorganic pigment Water soluble organic solvent containing 50% water soluble acrylic resin in 75 to 99 parts by weight of methyltrimethoxysilane or methyltriethoxysilane with respect to 52 to 62 parts by weight of liquid Characterized by mixing using a curing agent liquid 48 to 38 parts by weight of the liquid 25 to 1 parts by weight.
[0008]
The above-mentioned method of preparing a mixed solution of colloidal alumina / colloidal silica / ion-exchanged water is very important. After adding ion-exchanged water to colloidal alumina under high-speed stirring, gradually add colloidal silica under high-speed stirring. During this time, it is necessary to keep the temperature at 50 ° C. or less. The mixed solution prepared in this way is not only the storage stability of the mixed solution, but also various substances are added to the mixed solution as described above to obtain the main solution of the present invention. This also solves the problem of thickening due to partial gelation of colloidal alumina and colloidal silica. When the weight ratio of the colloidal silica to the weight ratio of the colloidal silica / colloidal alumina is 20 parts by weight or less, water resistance, weather resistance and hardness are deteriorated, and when it is 50 parts by weight or more, the film becomes too hard and cracks the coating film. If the amount of colloidal alumina is less than 10 parts by weight, the flexibility is lowered, and if it is more than 30 parts by weight, the curing becomes insufficient. It is important that the temperature be kept at 50 ° C. or lower, and if it exceeds this, whitening and cracking of the coating film occur.
[0009]
The silane coupling agent contained in the above base solution is represented by the chemical formula of X-Si (OR) 8 , where X represents a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group, or a mercapto group, and R represents methyl. And an ethyl group. These generally improve the adhesion to the material to be coated, but were used for the purpose of improving the cross-linking power between the inorganic substance and the resin contained in the present coating composition.
Examples of silane coupling agents usable in the present invention include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyldimethoxysilane, and N-2 (amino Ethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltri One or more methoxysilanes can be used in combination.
[0010]
The silane coupling agent is preferably used in an amount of 5 to 20 parts by weight, more preferably 10 to 20 parts by weight, based on 650 to 800 parts by weight of the mixed liquid of colloidal alumina / colloidal silica / ion-exchanged water. If it is less than 5, the water resistance is reduced, and if it exceeds 20 parts by weight, the working time after mixing the base solution and the curing liquid is short, which causes inconvenience in the work at the time of construction, and also deteriorates the smoothness of the coating film. .
[0011]
85% phosphoric acid is an essential component for stabilizing the base solution of the present invention, and 1 to 3 parts by weight is sufficient for 650 to 800 parts by weight of a mixed solution of colloidal alumina / colloidal silica / ion-exchanged water. This also makes it possible to prevent the main solution of the present invention from being substantially thickened at room temperature for a period of 3 months or more by the above-mentioned specific preparation method of the mixed solution.
[0012]
Aluminum silicate, which is a neutral inorganic filler, is a 50:50 white powder of aluminum oxide and silicon oxide having needle-like crystals and an average particle size of 1 to 2 microns. It has good high-temperature stability and low thermal conductivity, and is blended with 650 to 800 parts by weight of the above colloidal alumina / colloidal silica / ion-exchanged water mixture, preferably 20 to 80 parts by weight, and more preferably 30 to 70 parts by weight. Is done.
[0013]
As pigments used as neutral coloring inorganic pigments, chromium oxide yellow, chromium oxide green, red iron oxide, titanium dioxide, etc. can be used, and the amount of use varies depending on the type and use, but the above-mentioned colloidal alumina / colloidal silica / ion exchange Preferably, 50 to 200 parts by weight is mixed with 650 to 800 parts by weight of the water mixture.
[0014]
The epoxy resin for crosslinking used in the present invention includes a bisphenol-A type epoxy resin and a sorbitol polyglycidyl ether type epoxy resin as an aliphatic epoxy resin. The used amount is 650 to 800 parts by weight, preferably 10 to 40 parts by weight, of the above-mentioned colloidal alumina / colloidal silica / ion-exchanged water mixture. When the amount is less than 10 parts by weight, the water resistance and the adhesive strength are slightly deteriorated. When the amount exceeds 40 parts by weight, the weather resistance and the flexibility are deteriorated.
[0015]
Water-soluble acrylic resin contained in the curing liquid of the present invention, methyl methacrylate, styrene, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, acrylic acid, butyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether and the like It is synthesized by a known method of random copolymerization in a solvent.
Using a butyl cellosolve solvent, the water-soluble acrylic resin thus synthesized has a solid content of 40 to 60% by weight, an acid value of 40 to 60 mg KOH / g, an amine value of 40 to 60 mg KOH / g, a viscosity of 500 to 1000 cps, and a molecular weight of Is obtained as a water-soluble acrylic resin having a molecular weight of 5,000 to 20,000, and a water-soluble acrylic resin containing a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group which react or promote with a glycidyl group is preferable. Also, acetic acid, lactic acid, and the like can be used as a solubilizing agent. The amino group of the water-soluble acrylic resin used in the present invention promotes room temperature curing of the epoxy resin and contributes to water solubility.
[0016]
When the water-soluble acrylic resin having a solid content of 50% used in the present invention is used in the above-mentioned curing agent solution, 25 to 1 part by weight of methyltrimethoxysilane or methyltriethoxysilane is used in an amount of 25 to 1 part by weight. Although parts by weight are used, if the amount is less than 1 part by weight, the water resistance of the coating film is slightly deteriorated. If the amount exceeds 25 parts by weight, toxic gas is generated due to combustion because the resin component of the coating film is large. On the other hand, if the amount of methyltrimethoxysilane is less than 75 parts by weight, the curability at room temperature is reduced, and the water resistance and appearance of the coating film are deteriorated.
[0017]
In addition to methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane used in the present invention, it is also possible to use ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, and the like. I can do it.
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Embodiment 1
The synthesis of the water-soluble acrylic resin used in the present invention was carried out as follows.
300 g of butyl cellosolve was placed in a 2-liter four-necked flask, charged with nitrogen gas in the reactor, and heated to 120 ° C. while stirring. After completely dissolving 13 g of azobisisobutylnitrile as a polymerization initiator in a mixture of 110 g of methyl methacrylate, 120 g of styrene, 120 g of 2-ethylhexyl acrylate, 35 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 75 g of dimethylaminoethyl methacrylate and 35 g of acrylic acid And the polymerization reaction was carried out dropwise over 3 hours. Then, a solution obtained by dissolving 2 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethyl) valeronitrile in 190 g of butyl cellosolve was added dropwise over 1 hour, and the reaction was continued for 2 hours to complete the polymerization. The weight-average molecular weight of the obtained water-soluble acrylic resin was 8,000 to 10,000, the solid content was 50%, the acid value was 45 mgKOH / g, the amine value was 50 mgKOH / g, and the viscosity was 550 cps.
Embodiment 2
The colloidal alumina / colloidal silica / ion exchanged water mixture of the present invention was prepared as follows.
200 g of the above-mentioned colloidal alumina liquid was placed in a flask equipped with a stirrer, and 450 g of ion-exchanged water was slowly added thereto under high-speed stirring, followed by stirring for about 2 hours. Thereafter, 350 g of the above-mentioned colloidal silica liquid was slowly dropped, and the mixture was stirred for about 1 hour, and then filtered through a 200 mesh net. During this time, the temperature was controlled so as not to exceed 50 ° C.
The viscosity of the liquid mixture thus obtained was 15 cps, and the viscosity after 3 months was 17 cps.
Embodiment 3
The base solution of the present invention was prepared as follows. That is, 490 g of the mixed solution of Example 2 was put into a mixer, 2 g of 85% phosphoric acid and 2 g of 10% dibutyltin laurate xylene solution were added with stirring at 900 rpm, and the mixture was stirred for 10 minutes, and then aluminum silicate was added. 45 g of pneumatic powder and 160 g of inorganic pigment chrome oxide green were added and stirred at a high speed at 1900 rpm for 90 minutes to control the pigment particles to 40 μm or less. Then, 30 g of ion-exchanged water was added with 30 g of sorbitol polyglycidyl ether dissolved therein, and the mixture was stirred for 5 minutes. Then, 200 g of the mixture of Example 2 and 30 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane were added, and the mixture was stirred at 1200 rpm for 30 minutes. After stirring, the mixture was filtered.
The viscosity of the main solution was 250 cps, and the specific gravity was 1.25.
Embodiment 4
The curing liquid of the present invention was prepared as follows.
200 g of the water-soluble acrylic resin solution of Example 1 was placed in 800 g of methyltrimethoxysilane in a mixing vessel, stirred at 900 rpm for about 30 minutes, and then filtered through a 200 mesh net.
Embodiment 5
600 g of the base solution of the present invention of Example 3 and 400 g of the hardening solution of Example 4 were mixed at 500 to 600 rpm for 5 minutes, and then left for 5 to 10 minutes. Was painted for the first time. The thickness of the coating at this time was 40 to 50 microns. After one to two hours, the skin is dry to the touch, but a second coating is performed in the same manner. The second coating thickness was the same, 40-50 microns, as in the first coating. After 5 to 8 hours, she was able to walk.
Embodiment 6
Exactly the same as in Example 3 except that a main solution was prepared by adding 10 parts by weight of sorbitol polyglycidyl ether, 600 g of the main solution, 399 g of methyltrimethoxysilane, and 1 g of the water-soluble acrylic resin solution of Example 1. A cured coating film was prepared in the same manner as in Example 5 using the obtained curing agent liquid.
Embodiment 7
The physical properties of the coating films obtained in Examples 5 and 6 were tested. The properties of the coating film 7 days after application are shown in the table below. This was compared with a commercially available epoxy resin-based floor coating.
Embodiment 8
A mixed solution was prepared in exactly the same manner as in Example 2, except that 150 g of colloidal alumina, 400 g of colloidal silica, and 450 g of ion-exchanged water were used. Using 720 g of this, a base solution of the present invention was prepared in exactly the same manner as in Example 3. A coating film was prepared in the same manner as in Example 5 using 600 g of the obtained main agent liquid and 400 g of the curing liquid of Example 4 of the present invention.
Embodiment 9
A mixed solution was prepared in exactly the same manner as in Example 8, except that 250 g of colloidal alumina, 300 g of colloidal silica, and 450 g of ion-exchanged water were used. Using 720 g, a coating film was prepared in exactly the same manner as in Example 8.
Embodiment 10
The results of the physical property tests of the coating films obtained in Example 8 and Example 9 are as shown in the following table.
Embodiment 11
A cured coating film was prepared using a curing liquid obtained by mixing 80 g of the water-soluble acrylic resin solution of Example 1 with 420 g of methyltriethoxysilane, and 600 g of the main agent liquid of Example 3.
Physical properties of this cured coating film were almost the same as those of the coating film of Example 5.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a coating film having high performance such as high weather resistance, high hardness, high abrasion resistance, and high heat resistance can be obtained at room temperature as an inorganic coating material. In Example 5 of the present invention, a coating film containing about 85% by weight as an inorganic material was obtained. It is far beyond the category and can be said to be a truly useful coating composition.
Further, the coating composition has a wide range of potential uses, and is applied to a field that makes use of its respective physical properties.
