JP2005272835A - Silicon-containing liquid composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating composition improving function of coating such as resistance to pollution, weather resistance, etc., only by coating to the substrate such as the surface of a structure like an architectural structure, a civil engineering structure, etc., directly or on an existing coating without necessitating under coating. <P>SOLUTION: The invention relates to the silicon-containing liquid composition having ≥50 wt.% of water content and ≥70% of light transmittance, wherein the liquid composition containing silicon is a composition capable of forming a coating on a substrate having ≥60° of contact angle to water. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、建築構造物、土木構造物、産業機器、交通標識等の表面に、塵埃や油性成分などが付着して汚れるのを防止したり、付着した汚れを降雨や拭き取り等で簡単に除去できる塗膜を形成するのに好適に用いられる液状組成物に関する。   The present invention prevents dirt and oily components from adhering to surfaces of building structures, civil engineering structures, industrial equipment, traffic signs, etc., and easily removes adhering dirt by rain or wiping. It is related with the liquid composition used suitably for forming the coating film which can be formed.

近年、建築構造物、土木構造物等の景観性が重要視されており、これら構造物表面の耐汚染性向上を目的とした各種の低汚染性塗装仕上げが行われる様になってきた。低汚染性塗装仕上げの方法としては、従来よりフッ素樹脂系塗料、アクリルシリコン樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料等の高耐候性有機系塗料を仕上げ塗装に用いることが行われている。
また近年、これらの塗料にアルキルシリケートを少量添加して、塗膜表面を親水性にすることで、塵埃や油性の汚染物質を付着し難くし、付着した場合でも降雨等で洗い流せるようにすることが行われている。さらに有機系塗料に比べ、一般的に耐候性、耐久性、耐薬品性、耐熱性等に優れた、オルガノポリシロキサンを主成分とした無機系塗料の開発も盛んであり、一部は実用化されている。
In recent years, landscapes such as building structures and civil engineering structures have been regarded as important, and various low-contamination paint finishes have been performed for the purpose of improving the contamination resistance of the surfaces of these structures. As a method for finishing a low-contamination paint, a highly weather-resistant organic paint such as a fluorine resin paint, an acrylic silicon resin paint, or a urethane resin paint has been conventionally used for the finish paint.
Also, in recent years, by adding a small amount of alkyl silicate to these paints to make the coating surface hydrophilic, it is difficult for dust and oily contaminants to adhere, and even if they adhere, it can be washed away by rain or the like. Has been done. In addition, inorganic paints based on organopolysiloxane, which are generally superior in weather resistance, durability, chemical resistance, heat resistance, etc. compared to organic paints, are also being actively developed, and some of them are put into practical use. Has been.

しかしながら、これらの仕上げ塗装をする場合、構造物等と塗膜との密着性を向上させる目的で、構造物等と仕上げ塗装との間に、一般に下塗り塗装、場合によっては中塗り塗装を行うことが必要であり、手間がかかるのは有機系塗料、無機系塗料に共通する問題である。また特に有機系塗料の塗膜は、砂塵、金属粉、雨(酸性雨等)や排気ガスの影響で汚染されやすく、景観性の低下が生じ易い。   However, when performing these finish coatings, in order to improve the adhesion between the structure and the coating film, generally, undercoating is applied between the structure and the finish coating, and in some cases intermediate coating is applied. This is a problem common to organic paints and inorganic paints. In particular, the coating film of organic paint is easily contaminated by the influence of sand dust, metal powder, rain (acid rain, etc.) and exhaust gas, and the scenery is likely to deteriorate.

また、有機系塗料にアルキルシリケートを少量添加した上塗り塗料は、保存中に粘度上昇を起し易く、更に塗膜もクラックが発生するなど塗膜物性に問題が生じやすく、取扱い及び塗装には注意を必要とする。無機系塗料についても、アルキルシリケートを少量添加した有機系塗料と同様に、塗料の保存安定性に問題があり、また塗装に際し加熱硬化を必要とするものが多く、更に厚く塗装するとクラックが発生し易いなど取扱い及び塗装には種々の問題を抱えているのが現状である。   In addition, top coatings with a small amount of alkyl silicate added to organic coatings tend to increase in viscosity during storage, and the coating film is susceptible to problems such as cracks. Need. As with organic paints with a small amount of alkyl silicate added, inorganic paints also have problems with the storage stability of the paint, and many of them require heat-curing during painting. At present, it has various problems in handling and painting because it is easy.

また、これらの塗料は、揮発性の有機溶剤を多く含有しているため日本国の消防法の危険物に該当し、安全に取り扱うには注意を必要とする。このように既存の上塗り塗料には、保存安定性、塗膜機能、さらには塗装時の作業性、安全性、環境負荷等の点で改良が望まれているのが現状である。
更に、オルガノシリケートの加水分解液を塗布することにより塗膜表面を親水性にして低汚染性を付与する方法も提案されているが(例えば特許文献1等参照)、溶剤成分が水/アルコール系であることと含有されるSiO2濃度が希薄なため、有機塗膜(皮膜)上
ではハジキを起し易いという問題がある。
In addition, these paints contain many volatile organic solvents, so they are classified as dangerous materials under the Fire Service Act of Japan, and care must be taken when handling them safely. As described above, the existing topcoat paint is desired to be improved in terms of storage stability, coating film function, workability during coating, safety, environmental load, and the like.
Furthermore, a method for imparting low contamination by applying a hydrolyzate of organosilicate to make the surface of the coating film hydrophilic has been proposed (for example, see Patent Document 1, etc.), but the solvent component is a water / alcohol system. And the concentration of contained SiO 2 is so dilute that there is a problem that repelling is likely to occur on the organic coating film.

このハジキへの対策として表面張力調整剤などの添加も提案されてはいるが、実際には十分にハジキを防止できない。更にハジキを起さないように表面張力調整剤を多量に加えると、塗膜の水との接触角が大きくなり低汚染性が発現しにくくなる。
特開2000−327996号公報
Although the addition of a surface tension adjusting agent or the like has been proposed as a countermeasure against this repellency, it cannot actually be sufficiently prevented. Further, when a large amount of the surface tension adjusting agent is added so as not to cause cissing, the contact angle of the coating film with water becomes large, and it becomes difficult to exhibit low contamination.
JP 2000-327996 A

本発明は、既存の塗装被膜の有無にかかわらず、ハジキを起さずに親水性塗膜を形成することのできる塗料組成物を提供する事を目的とする。   An object of this invention is to provide the coating composition which can form a hydrophilic coating film, without causing repellency irrespective of the presence or absence of the existing coating film.

本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、下記に示す組成のケイ素含有液状組成物が、耐汚染性に富み、また汚染物が付着しても除去が容易である塗膜を与えることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、水の濃度が50重量%以上であり、光線透過率が70%以上であるケイ素含有液状組成物であって、該ケイ素含有液状組成物は、水の接触角が60度以上である基体上に造膜できる組成物であることを特徴とする、ケイ素含有液状組成物に存する。また、下記の成分(A)〜(E)を配合して成り、成分(A)の濃度がSiO2換算で6重量%以下であり、成分(C)の濃度が50重量%以上であることを特徴とするケイ素含有液状組成物に存する。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have obtained a coating film that has a silicon-containing liquid composition having the following composition that is rich in contamination resistance and that can be easily removed even if contaminants adhere to it. The present invention has been completed.
That is, the present invention is a silicon-containing liquid composition having a water concentration of 50% by weight or more and a light transmittance of 70% or more, wherein the silicon-containing liquid composition has a water contact angle of 60 degrees or more. The present invention resides in a silicon-containing liquid composition characterized by being a composition capable of forming a film on a substrate. Further, it is formed by blending the following components (A) to (E), the concentration of the component (A) is 6% by weight or less in terms of SiO 2 , and the concentration of the component (C) is 50% by weight or more. A silicon-containing liquid composition characterized by

成分(A) オルガノシリケートないしはそのオリゴマー
SiO2換算で100重量部
成分(B) 加水分解縮合触媒 0.1〜10重量部
成分(C) 水 100〜50000重量部
成分(D) 有機溶剤 100〜50000重量部
成分(E) 水性樹脂成分 固形分として10〜1000重量部
Component (A) Organosilicate or oligomer thereof
100 parts by weight in terms of SiO 2 Component (B) Hydrolysis condensation catalyst 0.1 to 10 parts by weight Component (C) Water 100 to 50000 parts by weight Component (D) Organic solvent 100 to 50000 parts by weight Component (E) Aqueous resin component 10 to 1000 parts by weight as solid content

本発明によれば、構造物表面に既存の塗膜の有無にかかわらず、親水性で、耐汚染性、耐候性等に優れた塗膜を形成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, regardless of the presence or absence of the existing coating film on the structure surface, it is hydrophilic and can form the coating film excellent in stain resistance, a weather resistance, etc.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るケイ素含有液状組成物は、水の濃度が50重量%以上であり、光線透過率が70%以上であるケイ素含有液状組成物である。さらに、このケイ素含有液状組成物は、水の接触角が60度以上である基体上に造膜できる組成物である。
また、本発明に係るケイ素含有液状組成物は、上記性能を満たすものであれば特に制限されないが、例えば、以下に説明する成分(A)〜(E)を必須成分とするものである。このものには更に必要に応じて成分(F)その他を配合することもできる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The silicon-containing liquid composition according to the present invention is a silicon-containing liquid composition having a water concentration of 50% by weight or more and a light transmittance of 70% or more. Furthermore, this silicon-containing liquid composition is a composition capable of forming a film on a substrate having a water contact angle of 60 degrees or more.
In addition, the silicon-containing liquid composition according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above performance, but for example, components (A) to (E) described below are essential components. This can be further blended with component (F) and the like, if necessary.

成分(A);
成分(A)は、オルガノシリケートないしはそのオリゴマー(以下、これらを総称してオルガノシリケートということがある。)、すなわちケイ素原子に酸素原子を介して有機基が結合した化合物である。オルガノシリケートとしては1つのケイ素原子に酸素原子を介して4個の有機基が結合したオルガノキシシラン、及びケイ素がシロキサン主鎖(Si−O)n)を形成しているオルガノキシシロキサンが挙げられる。
Component (A);
Component (A) is an organosilicate or an oligomer thereof (hereinafter collectively referred to as organosilicate), that is, a compound in which an organic group is bonded to a silicon atom via an oxygen atom. Examples of the organosilicate include an organoxysilane in which four organic groups are bonded to one silicon atom through an oxygen atom, and an organoxysiloxane in which silicon forms a siloxane main chain (Si—O) n). .

酸素原子を介してケイ素に結合している有機基は特に限定されず、例えば直鎖状、分岐状あるいは環状のアルキル基、具体的にはメチル、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、ヘキシル、オクチル基などが挙げられ、特に炭素数1〜4のアルキル基が好適である。その他の有機基として、フェニル基、キシリル基、ナフチル基などのアリール基も挙げられる。成分(A)は相異なる二種以上の有機基を有していてもよい。   The organic group bonded to silicon via an oxygen atom is not particularly limited. For example, a linear, branched or cyclic alkyl group, specifically, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n- Examples thereof include butyl, i-butyl, t-butyl, n-pentyl, i-pentyl, neopentyl, hexyl, octyl group and the like, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is particularly preferable. Other organic groups also include aryl groups such as phenyl, xylyl, and naphthyl groups. Component (A) may have two or more different organic groups.

本発明に係るケイ素含有液状組成物とした場合の溶解性、及び得られる塗膜の低汚染性機能の発現性の面から、成分(A)において酸素原子を介してケイ素に結合する有機基は、メチル基及び/又はエチル基が好ましく、最も好ましいのはメチル基である。
有機基が炭素数が4を超えるアルキル基の場合には、溶解性が低いため、本発明に係る液状組成物とするのに有機溶剤を多量に必要とし、液状組成物が日本国の消防法の危険物に該当するなど取扱上の問題が発生することが多い。また、炭素数が4を超えるアルキル基は加水分解性に乏しく、得られる塗膜を屋外暴露してもSiOH基の生成が著しく緩慢となり、低汚染性機能の発現性に乏しい傾向がある。
From the aspect of solubility in the case of the silicon-containing liquid composition according to the present invention and the expression of the low-fouling function of the resulting coating film, the organic group bonded to silicon via an oxygen atom in the component (A) is , A methyl group and / or an ethyl group are preferable, and a methyl group is most preferable.
In the case where the organic group is an alkyl group having more than 4 carbon atoms, since the solubility is low, a large amount of an organic solvent is required to obtain the liquid composition according to the present invention. In many cases, handling problems such as falling under the category of dangerous goods occur. In addition, alkyl groups having more than 4 carbon atoms are poorly hydrolyzable, and even when the resulting coating film is exposed outdoors, the formation of SiOH groups is remarkably slow, and there is a tendency for low fouling function to be poor.

オルガノキシシランとしては、例えば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。オルガノキシシロキサンとしては、これらのオルガノキシシランの加水分解縮合物が挙げられる。縮合度は特に限定されないが、好ましい範囲としては縮合度を表す示性式が下記で示されるものが挙げられる。   Examples of the organoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, and dimethoxydiethoxysilane. Examples of the organoxysiloxane include hydrolyzed condensates of these organoxysilanes. The degree of condensation is not particularly limited, but a preferred range includes those in which the following formulas showing the degree of condensation are shown below.

SiOx(OR)y
(式中、0≦x≦1.2、1.6≦y≦4であり、2x+y=4である。Rは有機基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。)
係数xは、シロキサンの縮合度を示すが、シロキサンが分子量分布を有する場合には平均の縮合度を意味する。x=0は、モノマーであるオルガノキシシランを表し、0<x<2は、これを部分加水分解縮合して得られる縮合物であるオリゴマーに該当する。x=2は、SiO2(シリカ)に該当する。本発明で用いるオルガノシリケートの縮合度xは、
0≦x≦1.2の範囲が好ましく、より好ましくは0≦x≦1.0である。また、シロキサン主鎖は直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよく、またこれらの混合物であってもよい。
SiOx (OR) y
(In the formula, 0 ≦ x ≦ 1.2, 1.6 ≦ y ≦ 4, and 2x + y = 4. R is an organic group, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
The coefficient x indicates the degree of condensation of the siloxane, but when the siloxane has a molecular weight distribution, it means the average degree of condensation. x = 0 represents an organoxysilane which is a monomer, and 0 <x <2 corresponds to an oligomer which is a condensate obtained by partial hydrolysis condensation of the monomer. x = 2 corresponds to SiO 2 (silica). The degree of condensation x of the organosilicate used in the present invention is:
The range of 0 ≦ x ≦ 1.2 is preferable, and more preferably 0 ≦ x ≦ 1.0. The siloxane main chain may be linear, branched or cyclic, or a mixture thereof.

x>1.2のオルガノシリケートは縮合度が高く高分子量であり、粘度が高く、貯蔵時にゲル化し易くて安定性に乏しいため、使用が困難である。また、有機溶剤への溶解性が低いため、本発明に係るケイ素含有液状組成物を調製する際には有機溶剤を多量に必要とし、得られる組成物が日本国の消防法の危険物に該当するなど、取扱上の問題が発生しやすい。   Organosilicates with x> 1.2 are difficult to use because they have a high degree of condensation, a high molecular weight, a high viscosity, are easily gelled during storage and have poor stability. In addition, since the solubility in organic solvents is low, a large amount of organic solvent is required when preparing the silicon-containing liquid composition according to the present invention, and the resulting composition falls under the category of dangerous materials under the Japanese Fire Service Act. It is easy to cause problems in handling such as.

なお、示性式SiOx(OR)は、以下の方法で求めることができる。縮合度:xは、Si−NMRを測定することによって容易に知ることができる。テトラメチルシラン(基準物質)のケミカルシフト値を0ppmとして、オルガノシリケートの場合は、ケミカルシフト値、−75〜−120ppmの間に5群のピークを与え、それぞれQ0,Q1,Q2
,Q3,Q4と称する。各ピークは、ケイ素原子の有するシロキサン結合の数に由来し、Q0はシロキサン結合の数が0のモノマー、Q1はシロキサン結合の数が1つ、Q2はシロキ
サン結合の数が2つ、Q3はシロキサン結合の数が3つ、Q4はシロキサン結合の数が4つの物を表す。これらの各ピークの面積比を求め、以下の式に従って計算することにより、縮合度:xが求まる。シリカ(SiO2)の場合はx=2となる。
The characteristic formula SiOx (OR) can be obtained by the following method. Degree of condensation: x can be easily known by measuring Si-NMR. Tetramethylsilane (reference substance) has a chemical shift value of 0 ppm, and in the case of organosilicate, 5 groups of peaks are given between the chemical shift value and -75 to -120 ppm, and Q0, Q1, Q2 respectively.
, Q3, Q4. Each peak is derived from the number of siloxane bonds of silicon atoms, Q0 is a monomer having zero siloxane bonds, Q1 is one siloxane bond, Q2 is two siloxane bonds, and Q3 is siloxane. The number of bonds is 3, and Q4 represents the number of siloxane bonds is 4. The degree of condensation: x is obtained by calculating the area ratio of each peak and calculating according to the following formula. In the case of silica (SiO 2 ), x = 2.

x=A×0+B×0.5+C×1.0+D×1.5+E×2
Q0,Q1,Q2,Q3,Q4の各面積比をA:B:C:D:Eとする。ただし、A+B+
C+D+E=1である。示性式中の係数yは2x+y=4から求められる。なお、有機基として相異なる二種以上の基を有し、各々の有機基の結合量を求める場合には、H−NMRあるいは13C−NMRから容易に求めることができる。この場合、ケミカルシフトの同定が容易な方法を適宜選べばよい。
x = A × 0 + B × 0.5 + C × 1.0 + D × 1.5 + E × 2
Each area ratio of Q0, Q1, Q2, Q3, and Q4 is A: B: C: D: E. However, A + B +
C + D + E = 1. The coefficient y in the equation is obtained from 2x + y = 4. In addition, when it has two or more different groups as an organic group and calculates | requires the bonding amount of each organic group, it can obtain | require easily from H-NMR or 13 C-NMR. In this case, a method that allows easy identification of chemical shifts may be selected as appropriate.

本発明で用いるオルガノシリケートの好ましい具体例としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラsec−ブトキシシラン、テトラt−ブトキシシラン及びこれらの部分加水分解縮合物が挙げられる。これらを2種以上組み合わせたものも使用できる。これらのオルガノシリケートのうち、テトラメトキシシラン及びその部分加水分解縮合物が、加水分解反応性が高くてシラノール基を生成し易いことから、均一な液状組成物を調製するのに用いる有機溶剤量が少なくて済み、危険物に該当せず、かつ汚染防止効果が高い液状組成物を容易に得ることができるため好適である。   Preferable specific examples of the organosilicate used in the present invention include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, tetra sec-butoxysilane, Examples thereof include tetra-t-butoxysilane and partial hydrolysis condensates thereof. A combination of two or more of these can also be used. Among these organosilicates, tetramethoxysilane and its partially hydrolyzed condensate have high hydrolytic reactivity and easily generate silanol groups, so the amount of organic solvent used to prepare a uniform liquid composition is small. This is preferable because a liquid composition that does not require a small amount, does not correspond to a dangerous substance, and has a high anti-contamination effect can be easily obtained.

なお、オルガノシリケートにおいては、有機基は酸素を介してケイ素に結合しているが、本発明に係るケイ素含有液状組成物中には、オルガノシリケート以外の有機ケイ素化合物、例えばケイ素に直接結合した有機基を有するケイ素化合物を含んでいてもよい。このような化合物としては、例えば各種のシランカップリング剤等が挙げられる。その具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシ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、フェニルトリプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、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、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシ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−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン化合物、及びこれらの部分加水分解縮合物が挙げられる。   In the organosilicate, the organic group is bonded to silicon through oxygen. However, in the silicon-containing liquid composition according to the present invention, an organic silicon compound other than the organosilicate, for example, an organic bonded directly to silicon. A silicon compound having a group may be contained. Examples of such compounds include various silane coupling agents. Specific examples thereof include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane. Methoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, pentyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri Propoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, benzyltrimethoxysilane, benzyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Methoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxy Silane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2- Examples thereof include trialkoxysilane compounds such as aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-ureidopropyltriethoxysilane, and partial hydrolysis condensates thereof.

さらに、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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のジアルコキシシラン化合物、及びこれらの部分加水分解縮合物が挙げられる。   Further, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- Examples thereof include dialkoxysilane compounds such as mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and partial hydrolysis condensates thereof.

さらに、メチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、3−クロロプロピルメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン等のクロロシラン化合物、及びこれらの部分加水分解縮合物が挙げられる。   Further, chlorosilane compounds such as methyltrichlorosilane, vinyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, methyldichlorosilane, dimethyldichlorosilane, dimethylchlorosilane, methylvinyldichlorosilane, 3-chloropropylmethyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, and methylphenyldichlorosilane , And these partially hydrolyzed condensates.

さらに、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、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−3−トリメトキシシリルプロピル−m−フェニレンジアミン、N,N−ビス[3−(メチルジメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチ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、P−[N−(2−アミノエチル)アミノメチル]フェネチルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Further, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane , N-3-trimethoxysilylpropyl-m-phenylenediamine, N, N-bis [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N -(2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, P- [N- (2-aminoethyl) aminomethyl] phenethyltrimethoxy Silane etc. And the like.

本発明に係るケイ素含有液状組成物中にこれらの有機ケイ素化合物を含んでいる場合には、その量は(A)成分であるオルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に対し
て通常はSi換算で50重量部以下である。好ましくは30重量部以下であり、20重量部以下であれば更に好ましい。これらの有機ケイ素化合物は、オルガノシリケートに比較して加水分解可能な官能基量が少なく、塗膜において汚染防止に寄与する度合いが著しく低いためである。なお、ハロゲン元素を含むケイ素化合物は、加水分解により、塩酸等の取り扱い困難な物質を生成することがあるため、環境上望ましくなく、多くともオルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に対してSi換算で20重量部以下、好ましく
は10重量部以下である。
When these organosilicon compounds are contained in the silicon-containing liquid composition according to the present invention, the amount thereof is usually in terms of Si with respect to 100 parts by weight (in terms of SiO 2 ) of organosilicate as component (A). And 50 parts by weight or less. The amount is preferably 30 parts by weight or less, and more preferably 20 parts by weight or less. This is because these organosilicon compounds have a smaller amount of hydrolyzable functional groups than organosilicate, and the degree of contribution to the prevention of contamination in the coating film is extremely low. In addition, since a silicon compound containing a halogen element may generate a difficult-to-handle substance such as hydrochloric acid by hydrolysis, it is not environmentally desirable. At most, Si is contained in 100 parts by weight of organosilicate (in terms of SiO 2 ). In terms of conversion, it is 20 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less.

成分(B);
成分(B)は加水分解縮合触媒であり、オルガノシリケートの加水分解縮合作用を有するものであればよい。より具体的には、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸。酢酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸、ギ酸、シュウ酸などの有機酸。水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、有機アミン化合物などの塩基性化合物。ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテート等の有機スズ化合物、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等の有機アルミニウム化合物、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、チタニウムテトラn−ブトキシド等の有機チタニウム化合物、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)及びジルコニウム(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムテトラn−ブトキシド等の有機ジルコニウム化合物などの、オルガノシリケート以外の有機金属化合物又は金属アルコキシド化合物。ボロントリノルマルブトキシド、ホウ酸等のホウ素化合物などが挙げられる。
Component (B);
Component (B) is a hydrolysis-condensation catalyst as long as it has a hydrolytic condensation action of organosilicate. More specifically, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid. Organic acids such as acetic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, benzoic acid, phthalic acid, maleic acid, formic acid, and oxalic acid. Basic compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia and organic amine compounds. Organotin compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctiate, dibutyltin diacetate, aluminum tris (acetylacetonate), aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), aluminum tris (ethylacetoacetate), ethylacetoacetate aluminum di Organic aluminum compounds such as isopropylate, organic titanium compounds such as titanium tetrakis (acetylacetonate), titanium bis (butoxy) bis (acetylacetonate), titanium tetra-n-butoxide, zirconium tetrakis (acetylacetonate), zirconium bis ( Butoxy) bis (acetylacetonate) and zirconium (isopropoxy) bis (acetylacetonate), zir Tetra n- such as organic zirconium compounds such butoxide, organometallic compounds other than organosilicate or a metal alkoxide compound. Examples thereof include boron compounds such as boron trinormal butoxide and boric acid.

これらの触媒は、2種以上組み合わせて使用することもできる。本発明に係るケイ素含有液状組成物を、建築構造物、土木構造物、産業機器、輸送機器、交通標識等に塗布する場合、触媒による基体の腐食防止の点からは、有機金属キレート化合物又は金属アルコキシド化合物を用いることが好ましい。
触媒の添加量は、オルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に対して、0.1
〜10重量部であり、より好ましくは0.5〜5重量部である。触媒量が0.1重量部未満では、ケイ素含有液状組成物の貯蔵安定性の低下が生じたり、得られる塗膜の低汚染性機能の発現性に乏しい。また、ケイ素含有液状組成物の貯蔵安定性及び塗膜機能の発現性から、触媒の添加量は0.1〜10重量部で充分であり、10重量部を超える過剰の添加は必要ない。触媒の添加方法は任意であり、予めオルガノシリケートに溶解して用いてもよいし、水や溶剤に溶解して用いても差し支えない。触媒は通常は室温でオルガノシリケート、水ないしは溶剤と混合するだけで容易に溶解するが、溶解しにくければ加温しても構わない。
These catalysts can also be used in combination of two or more. In the case where the silicon-containing liquid composition according to the present invention is applied to a building structure, a civil engineering structure, an industrial device, a transportation device, a traffic sign, or the like, an organic metal chelate compound or a metal is used from the viewpoint of preventing corrosion of the substrate by a catalyst. It is preferable to use an alkoxide compound.
The amount of the catalyst added is 0.1 with respect to 100 parts by weight of the organosilicate (in terms of SiO 2 ).
-10 parts by weight, more preferably 0.5-5 parts by weight. When the amount of catalyst is less than 0.1 parts by weight, the storage stability of the silicon-containing liquid composition is lowered, or the resulting coating film is poor in the low-fouling function. Moreover, 0.1-10 weight part is sufficient for the addition amount of a catalyst from the storage stability of a silicon-containing liquid composition, and the expression property of a coating film function, and the excessive addition exceeding 10 weight part is unnecessary. The method for adding the catalyst is arbitrary, and it may be used by dissolving in advance in an organosilicate, or may be used by dissolving in water or a solvent. The catalyst usually dissolves easily at room temperature only by mixing with an organosilicate, water or solvent, but may be heated if it is difficult to dissolve.

成分(C);
成分(C)である水の配合量は、オルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に
対して、100〜50000重量部であり、好ましくは500〜25000重量部の範囲である。これは、一般にオルガノシリケートの有するオルガノキシ基を加水分解し得る理論水量よりも大過剰の量の水を配合することを意味する。これにより、オルガノシリケートの加水分解により生成したシラノール基が多量の水と共存することとなり、シラノール基の縮合反応が抑制され、加水分解液の貯蔵安定性の向上が達成されていると考えられる。また、これによりアルコール等の有機溶剤の配合割合を下げることができる。さらに水を全体の50重量%以上とすることで引火点を上げることができ、非危険物とすることができる。
Component (C);
The amount of water as component (C) is 100 to 50000 parts by weight, preferably 500 to 25000 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the organosilicate (in terms of SiO 2 ). This generally means that an excessive amount of water is added in excess of the theoretical amount of water that can hydrolyze the organoxy group of the organosilicate. Thereby, the silanol group produced | generated by the hydrolysis of the organosilicate coexists with a large amount of water, the condensation reaction of the silanol group is suppressed, and the storage stability of the hydrolyzed solution is considered to be improved. Moreover, this can reduce the blending ratio of an organic solvent such as alcohol. Furthermore, by making water 50% by weight or more, the flash point can be raised and it can be made non-hazardous.

水の添加量が、オルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に対して100重量
部未満の場合、得られるケイ素含有液状組成物中のSi含有量が高くなりすぎ、保存時にゲル化し易くて貯蔵安定性が問題となる上、塗膜の汚染防止効果も低い。逆に50000重量部を超えると、得られるケイ素含有液状組成物中のSi含有量が少なすぎ、かつ造膜性が低下してハジキを生じ易く、低汚染性機能に優れた塗膜の形成が困難である。
When the amount of water added is less than 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the organosilicate (in terms of SiO 2 ), the Si content in the resulting silicon-containing liquid composition becomes too high and is easily gelled during storage. In addition to the problem of stability, the effect of preventing contamination of the coating film is low. On the other hand, if it exceeds 50000 parts by weight, the Si content in the resulting silicon-containing liquid composition is too small, and the film-forming property is liable to cause repellency, resulting in the formation of a coating film with excellent low-fouling function. Have difficulty.

本発明で用いる水には特に制限はなく水道水でよいが、ケイ素含有液状組成物の用途によっては脱イオン水、超純水を用いるのが望ましいこともある。例えば、塗装の対象が酸により特に腐食しやすい軟鋼、銅、アルミニウム等である場合や、耐熱性被膜、耐湿性被膜、耐薬品性被膜、耐バリア性被膜、電気絶縁性被膜等の形成が要求される電気、電子材料用途に用いる場合は、脱塩水を用いるのが好ましい。さらに半導体等のように不純物の混入が望ましくない場合は、超純水を用いるのが好ましい。   The water used in the present invention is not particularly limited and may be tap water. However, depending on the application of the silicon-containing liquid composition, it may be desirable to use deionized water or ultrapure water. For example, when the object of painting is mild steel, copper, aluminum, etc., which are particularly susceptible to corrosion by acids, and the formation of heat resistant coating, moisture resistant coating, chemical resistant coating, barrier resistant coating, electrical insulating coating, etc. is required When used for electrical and electronic materials, it is preferable to use demineralized water. Further, when it is not desirable to mix impurities such as semiconductors, it is preferable to use ultrapure water.

成分(D);
成分(D)の溶剤としては均一な液状組成物を与えるものであればよい。一般には水溶性の有機溶剤、例えばアルコール類やグリコール誘導体が用いられるが、エステル類、ケトン類、エーテル類なども使用することができる。また、少量であれば炭化水素類を他の有機溶剤と併用することもできる。アルコール類としては例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級アルキルアルコールや、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等の低級アルキレングリコールが挙げられる。
Component (D);
Any solvent can be used as the solvent for component (D) as long as it provides a uniform liquid composition. In general, water-soluble organic solvents such as alcohols and glycol derivatives are used, but esters, ketones, ethers and the like can also be used. Further, if the amount is small, hydrocarbons can be used in combination with other organic solvents. Examples of alcohols include lower alkyl alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and isobutanol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4- And lower alkylene glycols such as butanediol.

グリコール誘導体としては例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレンググリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。   Examples of glycol derivatives include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, Examples include propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate.

炭化水素類としては例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ケロシン、n−ヘキサン等が使用でき、エステル類としては例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ブチル等が使用できる。また、ケトン類としては例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン等が使用でき、エーテル類としては、エチルエーテル、ブチルエーテル、メトキシエタノール、エトキシエタノール、ジオキサン、フラン、テトラヒドロフラン等が使用できる。これらの溶剤のうち、アルコール類、特にメタノール、エタノール、イソプロパノール等の炭素数1〜3の1価アルコール、グリコール誘導体のプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルが取扱が容易であり、本発明に係るケイ素含有液状組成物とした場合の貯蔵安定性がよいとともに、得られる塗膜の低汚染性機能の発現性の面から好ましい。   Examples of hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, kerosene, n-hexane, and examples of esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetoacetate. Butyl acetate or the like can be used. Examples of ketones that can be used include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and acetyl acetone. Examples of ethers that can be used include ethyl ether, butyl ether, methoxyethanol, ethoxyethanol, dioxane, furan, and tetrahydrofuran. Among these solvents, alcohols, particularly monohydric alcohols having 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and isopropanol, and glycol derivatives such as propylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether are easy to handle. In addition to good storage stability in the case of a silicon-containing liquid composition, it is preferable from the standpoint of expression of a low-fouling function of the resulting coating film.

溶剤の配合量は、オルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に対して、100
〜50000重量部であり、好ましくは200〜10000重量部の範囲である。有機溶剤の配合量が、オルガノシリケート100重量部(SiO2換算)に対して100重量部未満の場合、オルガノシリケートと触媒及び水の均一溶解が困難となる。逆に、50000重量部を超えては、得られるケイ素含有液状組成物中のSi含有量が少なすぎ、造膜性が低下して、低汚染性機能に優れた塗膜の形成が困難になると共に、日本国の消防法の危険物に該当する可能性が大きくなる。なお、成分(D)の溶剤には、オルガノシリケートが加水分解して生成したアルコールも含まれる。
The blending amount of the solvent is 100 with respect to 100 parts by weight of the organosilicate (in terms of SiO 2 ).
It is -50000 weight part, Preferably it is the range of 200-10000 weight part. When the blending amount of the organic solvent is less than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organosilicate (in terms of SiO 2 ), it becomes difficult to uniformly dissolve the organosilicate, the catalyst, and water. On the contrary, if it exceeds 50000 parts by weight, the Si content in the resulting silicon-containing liquid composition is too small, the film-forming property is lowered, and it becomes difficult to form a coating film having a low contamination function. At the same time, the possibility of falling under the dangerous goods of the Japanese Fire Service Act increases. The solvent of component (D) also includes alcohol produced by hydrolysis of organosilicate.

成分(E);
成分(E)は、水性樹脂成分である。具体的には水分散性樹脂、すなわち水性エマルジョンや、水溶性樹脂等が挙げられる。
水性エマルジョンとしては、(メタ)アクリル樹脂系エマルジョン、スチレン−アクリル樹脂系エマルジョン、アクリルシリコン樹脂系エマルジョン、フッ素樹脂系エマルジョン、ウレタン樹脂系エマルジョン、ウレタン−アクリル樹脂系エマルジョンなどが挙げられる。また、水溶性樹脂としてはポリビニルアルコール(PVA)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂(EvOH)、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアセタール、水溶性アクリル樹脂等が挙げられる。
Component (E);
Component (E) is an aqueous resin component. Specific examples include water-dispersible resins, that is, aqueous emulsions and water-soluble resins.
Examples of the aqueous emulsion include (meth) acrylic resin emulsions, styrene-acrylic resin emulsions, acrylic silicon resin emulsions, fluororesin emulsions, urethane resin emulsions, urethane-acrylic resin emulsions, and the like. Examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol (PVA), ethylene vinyl alcohol copolymer resin (EvOH), polyethylene oxide, polyvinyl acetal, and water-soluble acrylic resin.

(メタ)アクリル樹脂系エマルジョンとしては、(メタ)アクリル系単量体の単独重合体エマルジョンや共重合体エマルジョン、(メタ)アクリル系単量体及びこれと共重合可能な他の単量体との共重合体エマルジョンなどが挙げられる。
(メタ)アクリル系単量体とは、アクリル酸、メタクリル酸及びそのエステル化合物をいい、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、シクロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、架橋性を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられ、これらは2種以上を併用してもよい。
(Meth) acrylic resin emulsions include (meth) acrylic monomer homopolymer emulsions and copolymer emulsions, (meth) acrylic monomers and other monomers copolymerizable therewith. And a copolymer emulsion.
(Meth) acrylic monomer means acrylic acid, methacrylic acid and ester compounds thereof, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid ester having cycloalkyl group, (meth) acrylic acid alkoxyalkyl Examples include esters and cross-linkable (meth) acrylic acid esters, and two or more of these may be used in combination.

(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。
シクロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリルシクロヘキシル、イソボルニル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
Examples of (meth) acrylic acid alkyl esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) Examples include lauryl acrylate and stearyl (meth) acrylate.
Examples of the (meth) acrylic acid ester having a cycloalkyl group include (meth) acrylcyclohexyl and isobornyl (meth) acrylate.

(メタ)アクリル酸系アルコキシアルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸2メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2ブトキシエチルなどが挙げられる。
架橋性を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸アリル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
Examples of the (meth) acrylic acid-based alkoxyalkyl ester include 2 methoxyethyl (meth) acrylate, 2 ethoxyethyl (meth) acrylate, and 2 butoxyethyl (meth) acrylate.
Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester having crosslinkability include allyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and the like.

なお、本明細書で「(メタ)アクリル」とは「アクリルまたはメタクリル」を意味する。
(メタ)アクリル系単量体と共重合可能な他の単量体としては、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン等の芳香族炭化水素系ビニル単量体、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、シトラコン酸等のα、β−エチレン性不飽和カルボン酸やその酸無水物、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸等のスルホン酸含有ビニル単量体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレン等の塩素含有不飽和化合物、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル等の水酸基含有アルキルビニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、プロピレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル等のアルキレングリコールモノアリルエーテル、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のαオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル、エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル等のアリルエーテル等が挙げられる。
In the present specification, “(meth) acryl” means “acryl or methacryl”.
Other monomers copolymerizable with (meth) acrylic monomers include aromatic hydrocarbon vinyl monomers such as styrene, methylstyrene, chlorostyrene, vinyltoluene, maleic acid, itaconic acid, croton Α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids such as acids, fumaric acid, citraconic acid and the like, acid anhydrides thereof, sulfonic acid-containing vinyl monomers such as styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, vinyl chloride, vinylidene chloride, chloroprene, etc. Chlorine-containing unsaturated compounds, hydroxyl-containing alkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether and hydroxypropyl vinyl ether, alkylene glycol monoallyl ethers such as ethylene glycol monoallyl ether, propylene glycol monoallyl ether and diethylene glycol monoallyl ether, ethylene, Α-olefins such as lopyrene and isobutylene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl pivalate, vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, ethyl allyl ether, butyl allyl ether, etc. Examples include allyl ether.

アクリルシリコン樹脂系エマルジョンとしては、ケイ素含有アクリル系単量体の単独重合体エマルジョン又は共重合体エマルジョン、ケイ素含有アクリル系単量体、及びこれと共重合可能な他の単量体とのラジカル重合により得られる共重合体エマルジョン等が挙げられる。
ケイ素含有アクリル系単量体としては、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等の加水分解性シリル基含有ビニル系単量体等が挙げられる。
Acrylic silicone resin emulsions include homopolymer emulsions or copolymer emulsions of silicon-containing acrylic monomers, silicon-containing acrylic monomers, and radical polymerization with other monomers copolymerizable therewith. And a copolymer emulsion obtained by the following.
Silicon-containing acrylic monomers include γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth ) Hydrolyzable silyl group-containing vinyl monomers such as acryloxypropylmethyldiethoxysilane.

ケイ素含有アクリル系単量体と共重合可能な他の単量体としては、前述のアクリル樹脂系エマルジョンで使用し得るとして例示した単量体を使用できる。
フッ素樹脂系エマルジョンとしては、フッ素含有単量体の単独重合体エマルジョン又は共重合体エマルジョン、フッ素含有単量体及びこれと共重合可能な他の単量体とをラジカル共重合により得られる共重合体エマルジョン等が使用できる。
As the other monomer copolymerizable with the silicon-containing acrylic monomer, monomers exemplified as being usable in the above-mentioned acrylic resin emulsion can be used.
Fluororesin emulsions include homopolymer emulsions or copolymer emulsions of fluorine-containing monomers, copolymers obtained by radical copolymerization of fluorine-containing monomers and other monomers copolymerizable therewith. A combined emulsion or the like can be used.

フッ素含有単量体としては、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等のようなフルオロオレフィン、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート等のフッ素含有(メタ)アクリレートなどが挙げられる。   Fluorine-containing monomers include fluoroolefins such as vinylidene fluoride, trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, pentafluoroethylene, hexafluoropropylene, trifluoroethyl (meth) acrylate, pentafluoropropyl (meth) acrylate, And fluorine-containing (meth) acrylates such as perfluorocyclohexyl (meth) acrylate.

ウレタン樹脂系エマルジョンとは、本発明に係るケイ素含有液状組成物で形成される塗膜中にウレタン結合を与えるエマルジョンを総称し、液状組成物中で既にウレタン結合を有する物でもよく、また塗膜形成後の反応によりウレタン架橋を形成する物でもよい。
具体的にはウレタン結合を有する重合性単量体を他の共重合可能な単量体と共重合する方法、ウレタン結合を有する水性樹脂の存在下に重合性不飽和単量体を重合する方法、反応基を有する水性ウレタン樹脂と該反応基と反応する事ができる基を含むエマルジョンとを混合する方法等によって得られるエマルジョンが挙げられる。
The urethane resin-based emulsion is a generic term for emulsions that give urethane bonds in the coating film formed from the silicon-containing liquid composition according to the present invention, and may be those already having urethane bonds in the liquid composition. The thing which forms urethane bridge | crosslinking by reaction after formation may be sufficient.
Specifically, a method of copolymerizing a polymerizable monomer having a urethane bond with another copolymerizable monomer, a method of polymerizing a polymerizable unsaturated monomer in the presence of an aqueous resin having a urethane bond And an emulsion obtained by a method of mixing an aqueous urethane resin having a reactive group and an emulsion containing a group capable of reacting with the reactive group.

市場で入手し得る水分散性樹脂としては、ダイセル化学工業社のアクアブリッド903、アクアブリッドTT−103、アクアブリッドCS−175、アクアブリッド4790等のアクリル樹脂系エマルジョン、アクアブリッド950等のウレタン−アクリル樹脂系エマルジョンが挙げられる。これらのうち、ウレタン樹脂系よりもアクリル樹脂系の方が好ましく、特にアクアブリッドCS−175と4790が好ましい。   Examples of water-dispersible resins that can be obtained on the market include acrylic resin emulsions such as Aquabrid 903, Aquabrid TT-103, Aquabrid CS-175, and Aquabrid 4790 from Daicel Chemical Industries, and urethanes such as Aquabrid 950. An acrylic resin emulsion is mentioned. Among these, an acrylic resin type is preferable to a urethane resin type, and particularly Aquabrid CS-175 and 4790 are preferable.

ウレタン樹脂系のエマルジョンは、系内にアルコールが一定量以上存在すると沈殿物が発生する事がある。
市場で入手し得る水分散性樹脂には通常造膜助剤が含まれているが、成分(E)は造膜助剤を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。なお造膜助剤とは、以下の機能を有するものである。すなわち、水分散性樹脂は乾燥過程において連続膜を形成するが、水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)が塗装作業温度以上であると、水分散性樹脂は造膜不良により連続膜を形成できない。低温域での造膜を可能にするためには、ベース樹脂のTgを低くし、MFTを低温域に調整することが必要であるが、高硬度な膜物性が要求される場合には、Tgの高いベース樹脂を使用する必要がある。このような場合には、造膜助剤として揮発性有機化合物を添加することで、Tgの高いベース樹脂を用いても目的とする膜を形成させる事ができる。
In the urethane resin emulsion, precipitation may occur when a certain amount or more of alcohol is present in the system.
The water-dispersible resin available on the market usually contains a film-forming aid, but the component (E) may or may not contain a film-forming aid. The film forming aid has the following functions. That is, the water-dispersible resin forms a continuous film in the drying process, but if the minimum film-forming temperature (MFT) of the water-dispersible resin is equal to or higher than the coating operation temperature, the water-dispersible resin forms a continuous film due to poor film formation. It cannot be formed. In order to enable film formation in a low temperature range, it is necessary to lower the Tg of the base resin and adjust the MFT to a low temperature range. It is necessary to use a high base resin. In such a case, the target film can be formed by adding a volatile organic compound as a film-forming aid, even if a base resin having a high Tg is used.

また、水分散樹脂組成物は水媒体であるため、低温(0℃以下)領域で凍結する。
寒冷地においては、0℃以下での長期保管や塗装作業が有るため、低温域での凍結防止や凍結融解安定性を向上させる目的で、エチレングリコールやプロピレングリコールのような低揮発性有機化合物を意図的に添加する方法が一般的である。この様な目的で用いられる造膜助剤としては高沸点、低揮発性のものが好ましく、例えば、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ベンジルアセテート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート(商品名 テキサノールCS−12 チッソ社製)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類、ベンジルアルコールが挙げられる。
Further, since the water-dispersed resin composition is an aqueous medium, it freezes in a low temperature (0 ° C. or lower) region.
In cold regions, there are long-term storage at 0 ° C or below and painting operations. Therefore, low-volatile organic compounds such as ethylene glycol and propylene glycol are used for the purpose of preventing freezing at low temperatures and improving freeze-thaw stability. The method of intentionally adding is common. As the film-forming aid used for such purposes, those having a high boiling point and low volatility are preferable, for example, ethyl carbitol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, benzyl acetate, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (trade name: Texanol CS-12, manufactured by Chisso Corporation), glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, hexylene glycol, and benzyl alcohol It is done.

成分(E)の水溶性樹脂としてはポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、エチレン−ビニルアルコール、ポリビニルアセタール等が挙げられ、具体的には日本合成化学工業社のソアノールD2908、ゴーセファイマーZ、ゴーセノールN、ゴーセノールA、ゴーセノールG、積水化学工業社のエスレックKX−5、エスレックKW−10等が挙げられる。   Examples of the water-soluble resin of component (E) include polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, ethylene-vinyl alcohol, polyvinyl acetal, and the like, specifically, Soarnol D2908, Goseifamer Z, Gohsenol N, Gohsenol from Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. A, Gohsenol G, Sreck KX-5, Sreck KW-10 from Sekisui Chemical Co., Ltd. and the like.

本発明に係るケイ素含有液状組成物は、均一溶液であり、通常ゲル化していない。また、光線透過率は70%以上である。なお、光線透過率は、次のように測定したものをさす。日立製作所製 U−1000型日立レシオビーム分光光度計を用い550nmの波長で1cmの石英セルに試料を充填し透過率を測定する。この時、蒸留水での透過率を100%として補正する。   The silicon-containing liquid composition according to the present invention is a homogeneous solution and is not usually gelled. The light transmittance is 70% or more. The light transmittance is measured as follows. Using a U-1000 type Hitachi ratio beam spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd., a 1 cm quartz cell is filled with a sample at a wavelength of 550 nm, and the transmittance is measured. At this time, the transmittance in distilled water is corrected to 100%.

本発明に係るケイ素含有液状組成物は、これを塗工して得られる塗膜が低汚染性であることが特徴であり、3ヶ月間、JIS Z2381直接暴露試験法に従って暴露試験を行った場合に、白色度変化(ΔL)が5以下、更には4以下の低汚染性透明塗膜を形成することができる。
なお、本発明における暴露試験の際の暴露角度は、水平面から60度である。また、白色度変化(ΔL)の測定方法は次の通りである。測定装置は、日本電色社製 カラーチェッカー NR−1を用いる。標準白色板(日本電色社製 Calibration Board C/2° X=85.32,Y=87.08,Z=99.35D65/10° X=82.50,Y=87.07,Z=90.17)を用いて校正した後、実暴露試験に供する前の塗膜のL値を測定し、標準白色板との明度差(L0)を求める。そして、暴露試験後に再びL値を測定して標準白色板との明度差(L)を求め、ΔL=|L0−L|を算出する。
The silicon-containing liquid composition according to the present invention is characterized in that the coating film obtained by applying the liquid composition has low contamination, and when an exposure test is conducted according to the JIS Z2381 direct exposure test method for 3 months. In addition, a low-contamination transparent coating film having a whiteness change (ΔL) of 5 or less, and further 4 or less can be formed.
The exposure angle in the exposure test in the present invention is 60 degrees from the horizontal plane. Moreover, the measuring method of a whiteness change ((DELTA) L) is as follows. As a measuring device, Color Checker NR-1 manufactured by Nippon Denshoku is used. Standard white plate (Nippon Denshoku Calibration Board C / 2 ° X = 85.32, Y = 87.08, Z = 99.35D65 / 10 ° X = 82.50, Y = 87.07, Z = 90 17), the L value of the coating film before being subjected to the actual exposure test is measured, and the brightness difference (L0) from the standard white plate is obtained. Then, the L value is measured again after the exposure test to determine the brightness difference (L) from the standard white plate, and ΔL = | L 0 −L | is calculated.

本発明に係るケイ素含有液状組成物は、親水性の塗膜を形成する。塗膜の親水性は、水の接触角を指標として表示することができる。水の接触角とは水滴を塗膜表面に載せた場合に、水滴と塗膜とのなす接触角である。
一般に塗膜と水の接触角が60°よりも大きいと、雨水が塗膜表面を流れる場合に、特定の場所のみを流れ、塗膜全体の洗浄が困難になり、雨スジ汚れが付着し易く、低汚染性とは言い難いが、本発明に係るケイ素含有液状組成物は、水との接触角が60°以下の塗膜を容易に形成することができ、組成を調整することにより50°以下の塗膜を形成することも容易である。
また、本発明に係るケイ素含有液状組成物により得られる塗膜は、通常、無色透明である。
The silicon-containing liquid composition according to the present invention forms a hydrophilic coating film. The hydrophilicity of the coating film can be displayed using the contact angle of water as an index. The contact angle of water is the contact angle formed between the water droplet and the coating film when the water droplet is placed on the coating film surface.
In general, when the contact angle between the coating film and water is larger than 60 °, when rainwater flows on the surface of the coating film, it flows only in specific places, making it difficult to clean the entire coating film, and rain streak stains are likely to adhere. The silicon-containing liquid composition according to the present invention can easily form a coating film having a contact angle with water of 60 ° or less, and 50 ° by adjusting the composition. It is also easy to form the following coating film.
Moreover, the coating film obtained with the silicon-containing liquid composition according to the present invention is usually colorless and transparent.

本発明に係るケイ素含有液状組成物は、前述した成分(A)、(B)、(C)、(D)及び(E)を本発明の組成範囲内で均一混合することにより製造することができる。例えば、混合槽や混合機など適宜の混合容器を用いて、室温で成分(A)〜(E)を逐次仕込み、撹拌、回転、振動等の混合操作を行い、均一なケイ素含有液状組成物とすればよい。
なお、本発明に係る液状組成物が形成する塗膜の親水性はシラノール基によるものであり、かつ塗膜は親水性であることで耐汚染性を発揮するので、塗膜は初期からシラノール基を多く有する形態であるのが好ましい。そのためには液状組成物の成分(A)そのものがシラノール基を多量に有するものであるのが好ましい。このような液状組成物は、例えば成分(A)、(B)、(C)、さらに場合によっては(D)成分も予め混合した上、加熱して(A)成分の加水分解縮合を促進したのち、成分(E)を添加して最終組成物とすることにより得ることができる。なお、この場合、成分(A)、(B)に成分(C)、(D)の一部のみを混合して成分(A)の加水分解縮合を行い、次いでこれに成分(C)及び(D)の残部を添加するようにしてもよい。
The silicon-containing liquid composition according to the present invention can be produced by uniformly mixing the components (A), (B), (C), (D) and (E) described above within the composition range of the present invention. it can. For example, using an appropriate mixing container such as a mixing tank or a mixer, components (A) to (E) are sequentially charged at room temperature, and a mixing operation such as stirring, rotation, and vibration is performed to obtain a uniform silicon-containing liquid composition. do it.
The hydrophilicity of the coating film formed by the liquid composition according to the present invention is due to silanol groups, and since the coating film is hydrophilic, it exhibits stain resistance. It is preferable that it is a form which has many. For this purpose, the component (A) itself of the liquid composition preferably has a large amount of silanol groups. In such a liquid composition, for example, components (A), (B), (C), and in some cases, (D) component are also mixed in advance and heated to promote hydrolysis condensation of component (A). Thereafter, it can be obtained by adding the component (E) to obtain a final composition. In this case, the components (A) and (B) are mixed with only a part of the components (C) and (D) to carry out hydrolysis condensation of the component (A), and then the components (C) and ( The remainder of D) may be added.

本発明に係る液状組成物の好ましい製造法の一つでは、先ず成分(A)〜成分(D)を、成分(A)の濃度がSiO2換算で2〜6重量%となるように、成分(C)及び成分(D)の一部を残して配合して成分(A)を加水分解縮合させる。次いでこれに残りの成分(C)や成分(D)を加えて2重量倍以上に稀釈し、かつ更に成分(E)や成分(F)を加えて所望のケイ素含有液状組成物とする。 In one preferred method for producing the liquid composition according to the present invention, the components (A) to (D) are first added so that the concentration of the component (A) is 2 to 6% by weight in terms of SiO 2. Component (A) is hydrolyzed and condensed by blending leaving (C) and a part of component (D). Next, the remaining component (C) and component (D) are added to the mixture to dilute the mixture by 2 times or more, and the components (E) and (F) are further added to obtain a desired silicon-containing liquid composition.

本発明に係るケイ素含有液状組成物には、表面張力低下剤(以下、これを成分(F)ということがある。)も加えることができる。表面張力低下剤は、細かく分類すると多くの種類があるが、およそ(1)アクリル系、(2)ビニル系、(3)シリコーン系及び(4)フッ素系の4種に分けることができる。本発明ではこれらのいずれも使用可能である。成分(F)の配合量はケイ素含有液状組成物中に0.1〜2重量%、好ましくは0.3〜1重量%で十分である。成分(F)のなかでも、表面張力低下能力はシリコーン系及びフッ素系が一般的に強く、アクリル及びビニル系はリコート性等の問題が極めて少なく上/中塗り両方で使用できる利点がある。市場で入手し得る成分(F)としてはELEMENTIS JAPAN社のダプロW77、ダプロU−99、ダプロW95HS等が挙げられる。   A surface tension reducing agent (hereinafter sometimes referred to as component (F)) can also be added to the silicon-containing liquid composition according to the present invention. There are many types of surface tension reducing agents, which can be classified into four types: (1) acrylic, (2) vinyl, (3) silicone, and (4) fluorine. Any of these can be used in the present invention. The compounding amount of the component (F) is 0.1 to 2% by weight, preferably 0.3 to 1% by weight in the silicon-containing liquid composition. Among the components (F), the ability to lower the surface tension is generally strong in the silicone system and the fluorine system, and the acrylic and vinyl systems have the advantage that they can be used in both top / intermediate coatings with very few problems such as recoatability. Examples of the component (F) that can be obtained on the market include Dapro W77, Dapro U-99, and Dapro W95HS manufactured by ELEMENTIS JAPAN.

本発明に係るケイ素含有液状組成物には、常用の塗料に添加する助剤である顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、艶消し剤、可逆剤、消泡剤、密着性向上剤、防腐剤、防藻剤、防菌剤、防臭剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。これらの添加剤の配合量は、目的とする添加剤の効果が発現する添加量であれば特に制限はないが、本発明に係るケイ素含有液状組成物中に0.01〜10.0重量%、好ましくは0.01〜1.0重量%となる添加量で十分である。   In the silicon-containing liquid composition according to the present invention, a pigment dispersant, an anti-settling agent, an anti-sagging agent, a matting agent, a reversing agent, an antifoaming agent, an adhesion improver that is an auxiliary agent added to a conventional paint, Preservatives, algae inhibitors, antibacterial agents, deodorants, UV absorbers and the like can be added. The amount of these additives is not particularly limited as long as the effect of the target additive is manifested, but is 0.01 to 10.0% by weight in the silicon-containing liquid composition according to the present invention. The addition amount of 0.01 to 1.0% by weight is sufficient.

成分(F)の配合方法は限定されず、成分(A)〜(E)全てを配合して調製したケイ素含有液状組成物に添加してもよいし、成分(F)が溶解または分散しやすいアルキルシリケート、水、有機溶剤等の各々の成分に添加して用いてもよい。
本発明に係るケイ素含有液状組成物中のオルガノシリケートの濃度は、SiO2換算で
、6重量%以下が好ましく、さらに好ましくは0.2〜5重量%である。なお、オルガノシリケートの濃度の下限は、SiO2換算濃度で0.1重量%である。この濃度未満では
、これを用いて形成される塗膜の低汚染性が発現し難い。逆に、オルガノシリケートの濃度がSiO2換算濃度で6重量%を越えるものは、その濃度が高いため保存時にゲル化し
易く、貯蔵安定性が問題となる傾向にある。
The blending method of component (F) is not limited, and it may be added to a silicon-containing liquid composition prepared by blending all components (A) to (E), and component (F) is easily dissolved or dispersed. You may add and use for each component, such as an alkyl silicate, water, and an organic solvent.
The concentration of organosilicate in the silicon-containing liquid composition according to the present invention is preferably 6% by weight or less, more preferably 0.2 to 5% by weight in terms of SiO 2 . The lower limit of the concentration of the organosilicate is 0.1 wt% in terms of SiO 2 concentration. If it is less than this concentration, the low contamination property of the coating film formed using this is hardly exhibited. On the contrary, when the concentration of organosilicate exceeds 6% by weight in terms of SiO 2 , since the concentration is high, it tends to gel during storage and storage stability tends to be a problem.

本発明に係るケイ素含有液状組成物は、成分(C)の濃度が50重量%以上、好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。これは有機溶剤成分を低減し、塗工時の揮発成分を抑制すると共に、オルガノシリケートの加水分解を可能な限り促進して、塗膜形成時に十分な量のシラノール基を確保し、塗膜表面を親水性に保つためである。塗膜表面が親水性で有れば、付着した汚れが降雨によって洗い流され易くなり、表面に自己洗浄性を付与することができる。なお、オルガノシリケートの加水分解で消費される水の分量は微量であるため、成分(C)である水の仕込み量と、ケイ素含有液状組成物中の水分量はほぼ同じである。   In the silicon-containing liquid composition according to the present invention, the concentration of the component (C) is 50% by weight or more, preferably 80% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more. This reduces organic solvent components, suppresses volatile components during coating, promotes hydrolysis of organosilicates as much as possible, ensures a sufficient amount of silanol groups during coating formation, Is to keep the surface hydrophilic. If the surface of the coating film is hydrophilic, the attached dirt is easily washed away by rainfall, and self-cleaning properties can be imparted to the surface. In addition, since the quantity of the water consumed by hydrolysis of an organosilicate is very small, the preparation amount of the water which is a component (C) and the moisture content in a silicon-containing liquid composition are substantially the same.

一方、成分(D)の有機溶剤は50重量%未満、好ましくは20重量%未満、更に好ましくは10重量%未満である。
本発明に係るケイ素含有液状組成物は、塗工乾燥したときの膜中のケイ素濃度がSiO2換算で40〜90重量%であるのが好ましい。この濃度が45〜85重量%、特に50
〜80重量%であれば更に好ましい。なお、乾燥膜中のケイ素濃度は以下のようにして求める。
On the other hand, the organic solvent of component (D) is less than 50% by weight, preferably less than 20% by weight, more preferably less than 10% by weight.
The silicon-containing liquid composition according to the present invention preferably has a silicon concentration of 40 to 90% by weight in terms of SiO 2 when coated and dried. This concentration is 45 to 85% by weight, in particular 50
More preferably, it is ˜80% by weight. The silicon concentration in the dry film is determined as follows.

乾燥膜中ケイ素濃度(%)=ケイ素含有液状組成物中のSiO2換算のSi量(g)
/(ケイ素含有液状組成物中のSiO2換算のSi量+成分(E)の固形分量(g))× 100
乾燥膜中のケイ素濃度が90%以上の場合、ガラス基材への密着性は特に問題ないものの、有機塗膜上(例えば一般のペイントの塗膜上、樹脂基材上など)でのハジキが大きく、均一な塗膜を得ることが困難になる。一方、40%を下回ると塗装性は良いが、オルガノシリケートの加水分解縮合物、すなわちシラノール基を多量に有するシリカ微粒子の濃度が低く、親水性が発現しない。
Silicon concentration in dry film (%) = Si amount in terms of SiO 2 in the silicon-containing liquid composition (g)
/ (Si amount in terms of SiO 2 in silicon-containing liquid composition + solid content (g) of component (E)) × 100
When the silicon concentration in the dry film is 90% or more, the adhesion to the glass substrate is not particularly problematic, but repelling on the organic coating film (for example, on the coating film of a general paint, on the resin substrate, etc.) It becomes difficult to obtain a large and uniform coating film. On the other hand, if it is less than 40%, the paintability is good, but the hydrolyzed condensate of organosilicate, that is, the concentration of silica fine particles having a large amount of silanol groups is low, and hydrophilicity is not exhibited.

本発明に係るケイ素含有液状組成物は保存安定性に優れており、例えば密閉下で50℃×40日の貯蔵安定性試験でもゲル化に至らず、調液初期の塗膜性能を維持させることができる。
本発明に係るケイ素含有液状組成物は、建築構造物、土木構造物、産業機器、輸送機器、交通標識等の基体の表面に、既存の塗膜の有無にかかわらず塗布することが可能である。特に、基体表面の水の接触角が60度以上である基体上に造膜できることを特徴としており、好ましくは、水の接触角が70度以上である基体上に造膜できること、より好ましくは、水の接触角が85度以上である基体上に造膜できること、さらに好ましくは、水の接触角が80度以上である基体上に造膜できることを特徴としている。基体としては、水の接触角が60度以上であれば特に制限されないが、例えば、有機基材または有機皮膜で覆われた基材が挙げられる。
The silicon-containing liquid composition according to the present invention is excellent in storage stability, for example, it does not lead to gelation even in a storage stability test at 50 ° C. for 40 days in a sealed state, and maintains the coating film performance at the initial stage of preparation. Can do.
The silicon-containing liquid composition according to the present invention can be applied to the surface of a substrate such as a building structure, a civil engineering structure, an industrial device, a transportation device, or a traffic sign regardless of the presence or absence of an existing coating film. . In particular, it is characterized in that a film can be formed on a substrate having a water contact angle of 60 ° or more on the surface of the substrate, preferably, a film can be formed on a substrate having a water contact angle of 70 ° or more, more preferably, It is characterized in that the film can be formed on a substrate having a water contact angle of 85 ° or more, and more preferably, the film can be formed on a substrate having a water contact angle of 80 ° or more. The substrate is not particularly limited as long as the contact angle of water is 60 degrees or more, and examples thereof include an organic substrate or a substrate covered with an organic film.

本発明において「造膜できる」とは、以下のことをさす。横7cm×タテ15cm×厚み2mmの基体に、液深7cmまで基体を浸漬させ、引き上げ速度2mm/秒のディッピング操作により塗工した塗工面に、面積として85%以上塗膜を形成出来ることである。なお、ディッピング条件は次の通りである。温度25±10℃(湿度65±30%)の室内にて引き上げ速度2mm/秒で塗工し、べた付き感が無くなるまでそのまま室温で乾燥させる。
本発明のケイ素含有液状組成物の塗装方法としては、基体の表面に塗布して乾燥させ塗膜を形成させる方法があげられるが、塗布方法としてはエアゾール化して噴霧塗布するなど簡易な方法によることができる。もちろん通常の刷毛塗り、ローラー塗り、スプレー塗装、ロールコーター、フローコーター等種々の方法により塗布することも可能である。
In the present invention, “being able to form a film” means the following. It is possible to form a coating film having an area of 85% or more on the coated surface by dipping the substrate to a depth of 7 cm in a substrate having a width of 7 cm, a length of 15 cm, and a thickness of 2 mm, and dipping at a lifting speed of 2 mm / sec. . The dipping conditions are as follows. It is applied at a lifting speed of 2 mm / second in a room at a temperature of 25 ± 10 ° C. (humidity 65 ± 30%) and dried at room temperature as it is until the sticky feeling disappears.
As a coating method of the silicon-containing liquid composition of the present invention, there is a method of coating on the surface of a substrate and drying to form a coating film, but the coating method is a simple method such as aerosolization and spray coating. Can do. Of course, it can also be applied by various methods such as ordinary brush coating, roller coating, spray coating, roll coater, flow coater and the like.

本発明に係るケイ素含有液状組成物の塗布対象となる構造物とは、例えばトンネル、ダム、橋梁、タンク、煙突等の土木構造物、住宅、ビルなどの建築構造物、寺院、神社、石像、遺跡等の文化財、自動車、航空機、鉄道車両、船舶等の輸送機器、産業機器、交通標識、ガードレール等の屋外構造物である。なお、屋外構造物以外にも浴室や、調理室の壁面、更には家具、冷蔵庫、テレビ、エアコン等の外箱面、窓ガラスなど汚れやすいものも塗布対象として挙げられる。   For example, tunnels, dams, bridges, tanks, civil engineering structures such as chimneys, houses, buildings, and other building structures, temples, shrines, stone statues, and the like are structures to which the silicon-containing liquid composition according to the present invention is applied. It is an outdoor structure such as cultural assets such as ruins, transportation equipment such as automobiles, airplanes, rail cars, ships, industrial equipment, traffic signs, guardrails. In addition to outdoor structures, bathrooms, wall surfaces of cooking rooms, furniture, refrigerators, televisions, outer box surfaces of air conditioners and the like, and window glass that are easily soiled can also be applied.

以下、実施例により、更に本発明を詳細に説明する。なお%は特にことわりのない限り重量%を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition,% shows weight% unless there is particular notice.

(調製例1)
テトラメトキシシラン(三菱化学(株)製:以下TMOSと表す)を用いて、下記の配合割合で混合したのち、リフラックス状態で4時間加熱して加水分解縮合させた。
TMOS 253.3重量部(SiO2換算で100重量部)
加水分解縮合触媒(アセチルアセトンアルミニウムの5%メタノール溶液)
38.4重量部
エタノール 1407.7重量部
イオン交換水 1657.6重量部
この液中のSiO2換算のケイ素含有量は、3.0%である。
この組成物を下記のエタノール水溶液で希釈し無色透明のケイ素含有組成物−1を調製した。
イオン交換水 5594.6重量部
エタノール 3543.9重量部
(Preparation Example 1)
Tetramethoxysilane (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd .: hereinafter referred to as TMOS) was mixed at the following blending ratio, and then heated for 4 hours in the reflux state to cause hydrolytic condensation.
253.3 parts by weight of TMOS (100 parts by weight in terms of SiO 2 )
Hydrolysis condensation catalyst (5% methanol solution of acetylacetone aluminum)
38.4 parts by weight Ethanol 1407.7 parts by weight Ion exchanged water 1657.6 parts by weight The silicon content in terms of SiO 2 in this liquid is 3.0%.
This composition was diluted with the following aqueous ethanol solution to prepare a colorless and transparent silicon-containing composition-1.
Ion-exchanged water 5594.6 parts by weight Ethanol 3543.9 parts by weight

この液中のSiO2換算のケイ素含有量は、0.8%、メタノール濃度2.0%、エタ
ノール濃度39.6%、水分量57.6%である。
このケイ素含有組成物−1の危険物判定を、日本国の消防法で規定されている危険物判定のための試験方法(危険物の規制に関する政令の第1条の3〜第1条の8、危険物の試験及び性状に関する省令)に準じて行った。このケイ素含有組成物−1中のアルコール成分は60%未満であり、(株)三菱化学安全科学研究所 北九州研究所に於いて、引火点(タグ密閉式)及び燃焼点(タグ開放式)を測定した結果、引火点は26℃、燃焼点29℃であった。なお、60%エタノール水の引火点23℃、燃焼点23℃である。これらの結果から、このケイ素含有組成物−1は日本国の消防法の危険物に該当しないことがわかる。
また、光線透過率を測定したところ、100%であった。
The silicon content in terms of SiO 2 in this liquid is 0.8%, methanol concentration 2.0%, ethanol concentration 39.6%, and water content 57.6%.
Dangerous goods judgment of this silicon-containing composition-1 is a test method for dangerous goods judgment prescribed in the Fire Service Act of Japan (Articles 1-3 to 1-8 of the Cabinet Order on the regulation of dangerous goods) (Ministerial Ordinance on Testing and Properties of Dangerous Goods). The alcohol component in this silicon-containing composition-1 is less than 60%. At the Mitsubishi Chemical Safety Science Laboratory, Kitakyushu Laboratory, the flash point (closed tag type) and the combustion point (open tag type) As a result of measurement, the flash point was 26 ° C. and the combustion point was 29 ° C. The flash point of 60% ethanol water is 23 ° C. and the combustion point is 23 ° C. From these results, it can be seen that this silicon-containing composition-1 does not fall under the dangerous materials of the Japanese Fire Service Act.
The light transmittance was measured and found to be 100%.

(調製例2)
TMOSを用いて、下記の配合割合で混合したのち、リフラックス状態で4時間加熱して加水分解縮合させた。
TMOS 253.3重量部(SiO2換算で100重量部)
加水分解縮合触媒(アセチルアセトンアルミニウムの5%メタノール溶液)
38.4重量部
エタノール 1407.7重量部
イオン交換水 1657.6重量部
この液中のSiO2換算のケイ素含有量は、3.0%である。
(Preparation Example 2)
After mixing at the following blending ratio using TMOS, the mixture was heated for 4 hours in the reflux state to cause hydrolysis and condensation.
253.3 parts by weight of TMOS (100 parts by weight in terms of SiO 2 )
Hydrolysis condensation catalyst (5% methanol solution of acetylacetone aluminum)
38.4 parts by weight Ethanol 1407.7 parts by weight Ion exchanged water 1657.6 parts by weight The silicon content in terms of SiO 2 in this liquid is 3.0%.

この組成物をイオン交換水9138.5重量部で希釈し、無色透明のケイ素含有組成物−2を調製した。
この液中のSiO2換算のケイ素含有量は、0.8%、メタノール濃度2.0%、エタ
ノール濃度11.3%、水分量85.9%である。
また、光線透過率を測定したところ、100%であった。
This composition was diluted with 9138.5 parts by weight of ion-exchanged water to prepare a colorless and transparent silicon-containing composition-2.
The silicon content in terms of SiO 2 in this liquid is 0.8%, methanol concentration 2.0%, ethanol concentration 11.3%, and water content 85.9%.
The light transmittance was measured and found to be 100%.

(調製例3)
先に得られたケイ素含有組成物−1とダイセル化学工業社製のアクリルシリコン樹脂カチオン性エマルジョン『CS−175』とを下記の比率で混合し「ケイ素含有液状組成物−A」を得た。
ケイ素含有組成物−1 1000重量部
CS−175 2.7重量部(固形分として)
このケイ素含有液状組成物−Aの光線透過率は、73.5%であった。
(Preparation Example 3)
The silicon-containing composition-1 obtained previously and the acrylic silicone resin cationic emulsion “CS-175” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. were mixed at the following ratio to obtain “silicon-containing liquid composition-A”.
Silicon-containing composition-1 1000 parts by weight CS-175 2.7 parts by weight (as solids)
The light transmittance of this silicon-containing liquid composition-A was 73.5%.

(調製例4)
先に得られたケイ素含有組成物−2とダイセル化学工業社製のアクリルシリコン樹脂カチオン性エマルジョン『CS−175』及びELEMENTIS JAPAN社製の表面張力低下剤『ダプロW77』とを下記の比率で混合し、ケイ素含有液状組成物−Bを得た。
ケイ素含有組成物−2 1000重量部
CS−175 2.7重量部(固形分として)
ダプロW77 5重量部
このケイ素含有液状組成物−Bの光線透過率は、73.5%であった。
(Preparation Example 4)
The silicon-containing composition-2 obtained previously and the acrylic silicone resin cationic emulsion “CS-175” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. and the surface tension reducing agent “Dapro W77” manufactured by ELEMENTIS JAPAN were mixed at the following ratio. As a result, a silicon-containing liquid composition-B was obtained.
Silicon-containing composition-2 1000 parts by weight CS-175 2.7 parts by weight (as solid content)
Dapro W77 5 parts by weight The light transmittance of this silicon-containing liquid composition-B was 73.5%.

(調製例5)
TMOSを用いて、下記の配合割合で混合したのち、リフラックス状態で4時間加熱して加水分解縮合させた。
TMOS 253.3重量部(SiO2換算で100重量部)
加水分解縮合触媒(アセチルアセトンアルミニウムの5%メタノール溶液)
38.4重量部
イオン交換水 4704.2重量部
この液中のSiO2換算のケイ素含有量は、2.0%である。
この組成物をイオン交換水7491.1重量部で希釈し、無色透明のケイ素含有組成物−5を調製した。
この液中のSiO2換算のケイ素含有量は、0.8%、メタノール濃度2.0%、水分
量97.2%である。
(Preparation Example 5)
After mixing at the following blending ratio using TMOS, the mixture was heated for 4 hours in the reflux state to cause hydrolysis and condensation.
253.3 parts by weight of TMOS (100 parts by weight in terms of SiO 2 )
Hydrolysis condensation catalyst (5% methanol solution of acetylacetone aluminum)
38.4 parts by weight Deionized water 4704.2 parts by weight The silicon content in terms of SiO 2 in this liquid is 2.0%.
This composition was diluted with 7491.1 parts by weight of ion-exchanged water to prepare a colorless and transparent silicon-containing composition-5.
The silicon content in terms of SiO 2 in this liquid is 0.8%, the methanol concentration is 2.0%, and the water content is 97.2%.

(調製例6)
先に得られたケイ素含有組成物−5と、ダイセル化学工業社製のアクリルシリコン樹脂カチオン性エマルジョン『CS−175』及びELEMENTIS JAPAN社製の表面張力低下剤『ダプロW77』とを下記の比率で混合し、ケイ素含有液状組成物−Cを得た。
ケイ素含有組成物−5 1000重量部
CS−175 2.7重量部(固形分として)
ダプロW77 5重量部
このケイ素含有液状組成物−Cの光線透過率は、73.5%であった。
(Preparation Example 6)
The silicon-containing composition-5 obtained previously and the acrylic silicone resin cationic emulsion “CS-175” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. and the surface tension reducing agent “Dapro W77” manufactured by ELEMENTIS JAPAN, in the following ratio: By mixing, a silicon-containing liquid composition-C was obtained.
Silicon-containing composition-5 1000 parts by weight CS-175 2.7 parts by weight (as solid content)
Dapro W77 5 parts by weight The light transmittance of this silicon-containing liquid composition-C was 73.5%.

(実施例1)
調製例3で得られたケイ素含有液状組成物−A 約350mlを、広口のポリ容器に入れ、これに後述する基材−0、基材−1、基材−2及び基材−3を浸漬し、速度2mm/secで引き上げた。その後、室温で24時間乾燥させて、基材上に塗膜を形成した。基材−3以外はハジキもなく塗工が可能であり、塗工した基材の表面のほぼ100%をケイ素含有液状組成物で覆うことができ、造膜することができた。塗膜と水の接触角は基材−0を用いた場合が48度、基材−1を用いた場合が40度、基材−2を用いた場合が45度であった。なお、基材−3上にはハジキのため塗膜が形成されず、ケイ素含有液状組成物が基材を覆っている面積は20%以下であり、造膜できなかった。暴露試験のΔLは基材−1を用いた場合が1.6、基材−2を用いた場合が1.3と非常に良好であった。また基材−0、1及び2を用いた場合の塗膜のテープ剥離試験は良好であった。
(Example 1)
About 350 ml of the silicon-containing liquid composition-A obtained in Preparation Example 3 is placed in a wide-mouthed plastic container, and Substrate-0, Substrate-1, Substrate-2, and Substrate-3 described later are immersed therein. And pulled up at a speed of 2 mm / sec. Then, it was made to dry at room temperature for 24 hours, and the coating film was formed on the base material. Coating was possible without cissing except for the base material-3, and almost 100% of the surface of the coated base material could be covered with the silicon-containing liquid composition, thereby forming a film. The contact angle between the coating film and water was 48 ° when using the base material-0, 40 ° when using the base material-1, and 45 ° when using the base material-2. In addition, since the coating film was not formed on the base material-3 due to repelling, the area where the silicon-containing liquid composition covered the base material was 20% or less, and film formation was not possible. The ΔL of the exposure test was very good at 1.6 when the substrate-1 was used and 1.3 when the substrate-2 was used. Moreover, the tape peeling test of the coating film at the time of using base material-0, 1, and 2 was favorable.

なお、基材としては下記のものを用いた。
基材−0;
日本テストパネル社製のフチズリガラス(150×70×2mm:JIS R3202)を十分洗浄、脱脂したものを基材−0とした。
この基材の水の接触角を測定したところ10度以下であった。
In addition, the following were used as a base material.
Substrate-0;
Substrate-0 was obtained by thoroughly washing and degreasing crusty glass (150 × 70 × 2 mm: JIS R3202) manufactured by Nippon Test Panel.
It was 10 degrees or less when the contact angle of water of this base material was measured.

基材−1:
日本テストパネル社製のフチズリガラス(150×70×2mm:JIS R3202)を十分洗浄、脱脂した後、ニチバン社製両面テープ「ナイスタック」幅10mmを、ガラスの長辺側両端に剥離紙を含めて2重に貼った。テープ厚みは約300μmである。
このガラスにエスケー化研社製の水系アクリルシリコン塗料「エスケーコンポシリコン(白)」に、水を外枠で15%加えて希釈したものを約5ml載せ、平らになるようにガラス棒で伸ばして塗工した。未乾燥塗膜の膜厚は、約300μmである。
Base material-1:
After thoroughly cleaning and degreasing the edged glass (150x70x2mm: JIS R3202) made by Nippon Test Panel, the Nichiban double-sided tape "Nystack" width 10mm, including release paper on both ends of the long side of the glass Duplicated. The tape thickness is about 300 μm.
About 5 ml of water-based acrylic silicone paint “SK Component Silicone (White)” made by SK Kaken Co., Ltd., diluted with 15% water added to the outer frame, is placed on this glass and stretched with a glass rod so that it is flat. Coated. The film thickness of the undried coating film is about 300 μm.

これを、室温で7日以上乾燥、硬化させ基材−1を得た。
この基材−1の水の接触角を測定したところ90度であった。
基材−2;
基材−1の調製において、「エスケーコンポシリコン(白)」の代りに、同じくエスケー化研社製の溶剤系アクリル塗料「エスケーアクリルカラー(白)」に、トルエンを外枠で20%加えて希釈したものを同様の方法で塗工及び乾燥し、基材−2を得た。
This was dried and cured at room temperature for 7 days or more to obtain a substrate-1.
It was 90 degree | times when the contact angle of water of this base material-1 was measured.
Substrate-2;
In the preparation of the substrate-1, instead of “SK Component Silicone (White)”, 20% of toluene is added to the solvent-based acrylic paint “SK Acrylic Color (White)” manufactured by SK Kaken Co. The diluted one was coated and dried by the same method to obtain Substrate-2.

この基材−2の水の接触角を測定したところ90度であった。
基材−3;
基材−1の調製において、「エスケーコンポシリコン(白)」の代りに、同じくエスケー化研社製の溶剤系アクリル塗料「弾性カラーエナメル(白)」に、トルエンを外枠で20%加えて希釈したものを同様の方法で塗工及び乾燥し、基材−3を得た。
It was 90 degree | times when the contact angle of water of this base material-2 was measured.
Substrate-3;
In the preparation of the base material-1, 20% of toluene was added to the solvent-based acrylic paint “elastic color enamel (white)” manufactured by SK Kaken Co., Ltd. instead of “SK component silicon (white)”. The diluted one was coated and dried by the same method to obtain Substrate-3.

この基材−3の水の接触角を測定したところ92度であった。
また暴露試験は、JIS Z2381に規定する直接暴露試験法により行った。すなわち、前述の基材1−3のように、厚さ2mm×横7cm×縦15cmの試験片(ガラス)に市販の白塗料を塗工し、十分乾燥した基体を作成した。そしてその基体上に、本発明に係るケイ素含有液状組成物を塗工して乾燥し、暴露台に直接設置して白色度変化(ΔL値)を経時で追跡した。暴露台は設置面から932mm、最も設置面に近い部分の高さも500mm以上取った。
It was 92 degree | times when the contact angle of water of this base material-3 was measured.
The exposure test was conducted by the direct exposure test method specified in JIS Z2381. That is, like the above-mentioned base material 1-3, a commercially available white paint was applied to a test piece (glass) having a thickness of 2 mm, a width of 7 cm, and a length of 15 cm to prepare a sufficiently dried substrate. Then, the silicon-containing liquid composition according to the present invention was applied onto the substrate, dried, and placed directly on the exposure table, and the change in whiteness (ΔL value) was followed over time. The exposure table was 932 mm from the installation surface, and the height of the portion closest to the installation surface was 500 mm or more.

暴露角度は水平面から60度とし、北九州市八幡西区城石1−1 三菱化学(株)黒崎事業所の研究開発部門建屋(5階建て)の屋上に南向きに3ヶ月間設置した。暴露台は日陰や水滴落下などの影響を受けない場所に設置した。
白色度変化(ΔL)の測定には、日本電色社製 カラーチェッカー NR−1を用いた。標準白色板(日本電色社製 Calibration Board C/2° X=85.32,Y=87.08,Z=99.35D65/10° X=82.50,Y=87.07,Z=90.17)を用いて校正した後、実暴露試験に供する前の塗膜のL値を測定し、標準白色板との明度差(L0)を求めた。暴露試験後に再びL値を測定して標準白色板との明度差(L)を求め、ΔL=|L0−L|を算出した。
The exposure angle was set to 60 degrees from the horizontal plane, and 1-1 Shiroishi, Yahatani-ku, Kitakyushu City. It was installed on the roof of the R & D department building (5 stories) at the Kurosaki Plant for three months facing south. The exposure table was installed in a place where it was not affected by the shade or drops of water.
A color checker NR-1 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. was used for measurement of the change in whiteness (ΔL). Standard white plate (Nippon Denshoku Calibration Board C / 2 ° X = 85.32, Y = 87.08, Z = 99.35D65 / 10 ° X = 82.50, Y = 87.07, Z = 90 17), the L value of the coating film before being subjected to the actual exposure test was measured, and the brightness difference (L0) from the standard white plate was determined. After the exposure test, the L value was measured again to determine the brightness difference (L) from the standard white plate, and ΔL = | L 0 −L | was calculated.

塗膜の密着性の指標であるテープ剥離試験は、JIS Z1522に準じるセロハンテープを塗膜表面に貼り付け、消しゴム(JIS S6050)でこすってテープを密着させた後、1〜2分後にテープの一端を持って垂直方向に一気に引き剥がすことにより行った。このときの塗膜の剥がれ状態を目視で観察し、はがれが認められないものを良好とした。   The tape peeling test, which is an index of the adhesion of the coating film, was made by attaching a cellophane tape according to JIS Z1522 to the surface of the coating film, rubbing it with an eraser (JIS S6050), and then attaching the tape after 1-2 minutes. It was done by holding one end and pulling it away in the vertical direction. The peeling state of the coating film at this time was visually observed, and the film in which no peeling was observed was regarded as good.

(実施例2)
調製例4で得られたケイ素含有液状組成物−B 約350mlを広口のポリ容器に入れ、これに基材−0、基材−1、基材−2及び基材−3を浸漬し、速度2mm/secで引き上げた。その後、室温で24時間乾燥させた。塗工した基材の表面のほぼ100%をケイ素含有液状組成物で覆うことができ、造膜することができた。水の接触角は基材−0を用いた場合が13度、基材−1を用いた場合が20度、基材−2を用いた場合が24度、基材−3を用いた場合が30度であった。暴露試験のΔLは基材−1を用いた場合が1.6、基材−2を用いた場合が1.1、基材−3を用いた場合が1.5と非常に良好であった。塗膜のテープ剥離試験も良好であった。
(Example 2)
About 350 ml of the silicon-containing liquid composition-B obtained in Preparation Example 4 was placed in a wide-mouthed plastic container, and Substrate-0, Substrate-1, Substrate-2 and Substrate-3 were immersed in this, and the speed was Pulled up at 2 mm / sec. Then, it was dried at room temperature for 24 hours. Almost 100% of the surface of the coated substrate could be covered with the silicon-containing liquid composition, and a film was formed. The contact angle of water is 13 degrees when the base material-0 is used, 20 degrees when the base material-1 is used, 24 degrees when the base material-2 is used, and the base material-3 is used. It was 30 degrees. The ΔL of the exposure test was 1.6, when the base material-1 was used, 1.1 when the base material-2 was used, and 1.5 when the base material-3 was used. . The tape peeling test of the coating film was also good.

(実施例3)
調製例6で得られたケイ素含有液状組成物−C 約350mlを広口のポリ容器に入れ、これに基材−1、基材−2及び基材−3を浸漬し、速度2mm/secで引き上げ、室温で24時間乾燥させた。基材−1と基材−2では、塗工した基材の表面のほぼ100%をケイ素含有液状組成物で覆うことができ、造膜することができた。水の接触角は、基材−1を用いた場合が20度、基材−2を用いた場合が20度であった。なお、基材−3はハジキのため塗膜が形成されず、ケイ素含有液状組成物が基材を覆っている面積は20%以下であり、造膜できなかった。暴露試験のΔLは基材−1を用いた場合が3.2、基材−2を用いた場合が2.5と非常に良好であった。基材−1及び2を用いた場合のテープ剥離試験も良好であった。
(Example 3)
About 350 ml of the silicon-containing liquid composition-C obtained in Preparation Example 6 was placed in a wide-mouthed plastic container, and the base material-1, the base material-2, and the base material-3 were immersed in this, and pulled up at a speed of 2 mm / sec. And dried at room temperature for 24 hours. In Base-1 and Base-2, almost 100% of the surface of the coated base material could be covered with the silicon-containing liquid composition, and film formation was possible. The contact angle of water was 20 degrees when the base material-1 was used, and 20 degrees when the base material-2 was used. In addition, since the coating film was not formed for the base material-3 due to repelling, the area where the silicon-containing liquid composition covered the base material was 20% or less, and film formation was not possible. The ΔL of the exposure test was very good at 3.2 when the base material-1 was used and 2.5 when the base material-2 was used. The tape peeling test when using base materials-1 and 2 was also good.

(実施例4)
ケイ素含有液状組成物−Bを密閉できるガラス容器にいれ、50℃の恒温槽に40日間収容した。次いで、このケイ素含有液状組成物−Bを用いて、実施例3と同様にして、基材−0、基材−1、基材−2及び基材−3にそれぞれ浸漬−引き上げによる塗布を行い、その後、室温で24時間乾燥させた。塗工した基材の表面のほぼ100%をケイ素含有液状組成物で覆うことができ、造膜することができた。水の接触角は基材−0を用いた場合が15度、基材−1を用いた場合が18度、基材−2を用いた場合が20度、基材−3を用いた場合が27度であった。塗膜のテープ剥離試験はいずれも良好であった。
Example 4
The silicon-containing liquid composition-B was placed in a glass container that can be sealed, and stored in a thermostatic bath at 50 ° C. for 40 days. Then, using this silicon-containing liquid composition-B, the substrate-0, the substrate-1, the substrate-2, and the substrate-3 were each applied by dipping-pulling in the same manner as in Example 3. Then, it was dried at room temperature for 24 hours. Almost 100% of the surface of the coated substrate could be covered with the silicon-containing liquid composition, and a film was formed. The contact angle of water is 15 degrees when the base material-0 is used, 18 degrees when the base material-1 is used, 20 degrees when the base material-2 is used, and sometimes the base material-3 is used. It was 27 degrees. The tape peeling test of the coating film was good.

(実施例5)
ケイ素含有液状組成物−Cを密閉できるガラス容器にいれ、50℃の恒温槽に40日間収容した。次いで、このケイ素含有液状組成物−Cを用いて、実施例3と同様にして、基材−1、基材−2及び基材−3にそれぞれ浸漬−引き上げによる塗布を行い、室温で24時間乾燥させた。基材−1と基材−2では、塗工した基材の表面のほぼ100%をケイ素含有液状組成物で覆うことができ、造膜することができた。水の接触角は基材−1を用いた場合が18度、基材−2を用いた場合が17度であった。なお、基材−3はハジキのため塗膜が形成されず、ケイ素含有液状組成物が基材を覆っている面積は20%以下であり、造膜できなかった。基材−1及び2を用いた場合のテープ剥離試験も良好であった。
(Example 5)
The silicon-containing liquid composition-C was placed in a glass container that could be sealed, and stored in a thermostatic bath at 50 ° C. for 40 days. Then, using this silicon-containing liquid composition-C, the substrate-1, the substrate-2, and the substrate-3 were respectively applied by dipping-pulling up in the same manner as in Example 3, and the coating was performed at room temperature for 24 hours. Dried. In Base-1 and Base-2, almost 100% of the surface of the coated base material could be covered with the silicon-containing liquid composition, and film formation was possible. The contact angle of water was 18 degrees when the base material-1 was used, and 17 degrees when the base material-2 was used. In addition, since the coating film was not formed for the base material-3 due to repelling, the area where the silicon-containing liquid composition covered the base material was 20% or less, and film formation was not possible. The tape peeling test when using base materials-1 and 2 was also good.

(比較例1)
調製例1で得られたケイ素含有組成物−1 約350mlを広口のポリ容器に入れ、これに基材−1、基材−2及び基材−3を浸漬し、2mm/secで引き上げ、室温で24時間乾燥させた。何れの基材もハジキのため塗膜は得られず、ケイ素含有液状組成物が基材を覆っている面積は20%以下であり、造膜できなかった。
(Comparative Example 1)
About 350 ml of the silicon-containing composition-1 obtained in Preparation Example 1 was placed in a wide-mouthed plastic container, and the base material-1, the base material-2, and the base material-3 were immersed in this, and pulled up at 2 mm / sec. For 24 hours. Since neither base material was repelled, no coating film was obtained, and the area where the silicon-containing liquid composition covered the base material was 20% or less, and film formation was not possible.

(比較例2)
基材−1、基材−2及び基材−3に、何も塗工せずに暴露試験に供した。水の接触角は基材−1が90度、基材−2が90度、基材−3が92度であった。暴露試練のΔLは基材−1が8.2、基材−2が9.2、基材−3が10と非常に汚れが目立つ結果であった。
(Comparative Example 2)
The substrate-1, the substrate-2, and the substrate-3 were subjected to an exposure test without any coating. The contact angle of water was 90 degrees for the base material-1, 90 degrees for the base material-2, and 92 degrees for the base material-3. The ΔL of the exposure test was a result in which the base material-1 was 8.2, the base material-2 was 9.2, and the base material-3 was 10.

Claims (19)

水の濃度が50重量%以上であり、光線透過率が70%以上であるケイ素含有液状組成物であって、該ケイ素含有液状組成物は、水の接触角が60度以上である基体上に造膜できる組成物であることを特徴とする、ケイ素含有液状組成物。   A silicon-containing liquid composition having a water concentration of 50% by weight or more and a light transmittance of 70% or more, wherein the silicon-containing liquid composition is formed on a substrate having a water contact angle of 60 degrees or more. A silicon-containing liquid composition, which is a composition capable of forming a film. 基体が、有機基材または有機皮膜で覆われた基材であることを特徴とする請求項1に記載のケイ素含有液状組成物。 The silicon-containing liquid composition according to claim 1, wherein the substrate is an organic substrate or a substrate covered with an organic film. 下記の成分(A)〜(E)を配合して成り、成分(A)の濃度がSiO2換算で6重量
%以下であり、成分(C)の濃度が50重量%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のケイ素含有液状組成物。
成分(A) オルガノシリケートないしはそのオリゴマー
SiO2換算で100重量部
成分(B) 加水分解縮合触媒 0.1〜10重量部
成分(C) 水 100〜50000重量部
成分(D) 有機溶剤 100〜50000重量部
成分(E) 水性樹脂成分 固形分として10〜1000重量部
It is formed by blending the following components (A) to (E), the concentration of the component (A) is 6% by weight or less in terms of SiO 2 , and the concentration of the component (C) is 50% by weight or more. The silicon-containing liquid composition according to claim 1 or 2.
Component (A) Organosilicate or oligomer thereof
100 parts by weight in terms of SiO 2 Component (B) Hydrolysis condensation catalyst 0.1 to 10 parts by weight Component (C) Water 100 to 50000 parts by weight Component (D) Organic solvent 100 to 50000 parts by weight Component (E) Aqueous resin component 10 to 1000 parts by weight as solid content
下記の成分(A)〜(E)を配合して成り、成分(A)の濃度がSiO2換算で6重量
%以下であり、成分(C)の濃度が50重量%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のケイ素含有液状組成物。
成分(A) オルガノシリケートないしはそのオリゴマー
SiO2換算で100重量部
成分(B) 加水分解縮合触媒 0.5〜5重量部
成分(C) 水 500〜25000重量部
成分(D) 有機溶剤 200〜10000重量部
成分(E) 水性樹脂成分 固形分として10〜1000重量部
It is formed by blending the following components (A) to (E), the concentration of the component (A) is 6% by weight or less in terms of SiO 2 , and the concentration of the component (C) is 50% by weight or more. The silicon-containing liquid composition according to claim 1 or 2.
Component (A) Organosilicate or oligomer thereof
100 parts by weight in terms of SiO 2 Component (B) Hydrolysis condensation catalyst 0.5-5 parts by weight Component (C) Water 500-25000 parts by weight Component (D) Organic solvent 200-10000 parts by weight Component (E) Aqueous resin component 10 to 1000 parts by weight as solid content
成分(F)として表面張力低下剤を0.1〜2.0重量%の濃度で含有していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物。   The silicon-containing liquid composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a surface tension reducing agent is contained as a component (F) in a concentration of 0.1 to 2.0% by weight. 成分(E)が、水性エマルジョンであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物。   The silicon-containing liquid composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the component (E) is an aqueous emulsion. 成分(E)が、(メタ)アクリル樹脂系、スチレン−アクリル樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系、ウレタン樹脂系及びウレタン−アクリル樹脂系より選ばれた水性エマルジョンであることを特徴とする請求項6に記載のケイ素含有液状組成物。   Component (E) is an aqueous emulsion selected from a (meth) acrylic resin system, a styrene-acrylic resin system, an acrylic silicone resin system, a fluororesin system, a urethane resin system, and a urethane-acrylic resin system. The silicon-containing liquid composition according to claim 6. 成分(A)がメチルシリケートないしはそのオリゴマーであることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物。   The silicon-containing liquid composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the component (A) is methyl silicate or an oligomer thereof. 成分(A)が下記示性式で表されるものであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物。
SiOx(OR)y
(但し、0≦x≦1.2、1.6≦y≦4、2x+y=4)
The silicon-containing liquid composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the component (A) is represented by the following sexual formula.
SiOx (OR) y
(However, 0 ≦ x ≦ 1.2, 1.6 ≦ y ≦ 4, 2x + y = 4)
下記の成分(A)〜(E)を配合して成り、成分(A)の濃度がSiO2換算で6重量
%以下であり、成分(C)の濃度が50重量%以上であることを特徴とするケイ素含有液状組成物。
成分(A) オルガノシリケートないしはそのオリゴマー
SiO2換算で100重量部
成分(B) 加水分解縮合触媒 0.1〜10重量部
成分(C) 水 100〜50000重量部
成分(D) 有機溶剤 100〜50000重量部
成分(E) 水性樹脂成分 固形分として10〜1000重量部
It is formed by blending the following components (A) to (E), the concentration of the component (A) is 6% by weight or less in terms of SiO 2 , and the concentration of the component (C) is 50% by weight or more. A silicon-containing liquid composition.
Component (A) Organosilicate or oligomer thereof
100 parts by weight in terms of SiO 2 Component (B) Hydrolysis condensation catalyst 0.1 to 10 parts by weight Component (C) Water 100 to 50000 parts by weight Component (D) Organic solvent 100 to 50000 parts by weight Component (E) Aqueous resin component 10 to 1000 parts by weight as solid content
下記の成分(A)〜(E)を配合して成り、成分(A)の濃度がSiO2換算で6重量
%以下であり、成分(C)の濃度が50重量%以上であることを特徴とするケイ素含有液状組成物。
成分(A) オルガノシリケートないしはそのオリゴマー
SiO2換算で100重量部
成分(B) 加水分解縮合触媒 0.5〜5重量部
成分(C) 水 500〜25000重量部
成分(D) 有機溶剤 200〜10000重量部
成分(E) 水性樹脂成分 固形分として10〜1000重量部
It is formed by blending the following components (A) to (E), the concentration of the component (A) is 6% by weight or less in terms of SiO 2 , and the concentration of the component (C) is 50% by weight or more. A silicon-containing liquid composition.
Component (A) Organosilicate or oligomer thereof
100 parts by weight in terms of SiO 2 Component (B) Hydrolysis condensation catalyst 0.5-5 parts by weight Component (C) Water 500-25000 parts by weight Component (D) Organic solvent 200-10000 parts by weight Component (E) Aqueous resin component 10 to 1000 parts by weight as solid content
成分(F)として表面張力低下剤を0.1〜2.0重量%の濃度で含有していることを特徴とする請求項10又は11に記載のケイ素含有液状組成物。   The silicon-containing liquid composition according to claim 10 or 11, which contains a surface tension reducing agent as a component (F) at a concentration of 0.1 to 2.0% by weight. 成分(A)が下記示性式で表されるものであることを特徴とする請求項10ないし12のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物。
SiOx(OR)y
(但し、0≦x≦1.2、1.6≦y≦4、2x+y=4)
The silicon-containing liquid composition according to any one of claims 10 to 12, wherein the component (A) is represented by the following formula.
SiOx (OR) y
(However, 0 ≦ x ≦ 1.2, 1.6 ≦ y ≦ 4, 2x + y = 4)
成分(A)〜成分(D)を、成分(A)の濃度がSiO2換算で2〜6重量%となるよ
うに配合して成分(A)を加水分解縮合させたのち、成分(C)及び/又は成分(D)を加えて2重量倍以上に稀釈し、これに成分(E)又は成分(E)及び成分(F)を添加することを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物の製造方法。
After component (A) to component (D) are blended so that the concentration of component (A) is 2 to 6% by weight in terms of SiO2, component (A) is hydrolyzed and condensed, and then component (C) And / or component (D) is added to dilute to 2 times or more and component (E) or component (E) and component (F) are added thereto. 2. A method for producing a silicon-containing liquid composition according to item 1.
請求項1ないし13のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物を、基体の表面に塗布して乾燥させ塗膜を形成させることを特徴とする塗装方法。   14. A coating method comprising applying the silicon-containing liquid composition according to any one of claims 1 to 13 to a surface of a substrate and drying to form a coating film. 請求項1ないし13のいずれか1項に記載のケイ素含有液状組成物を基体に塗布して形成した塗膜。   A coating film formed by applying the silicon-containing liquid composition according to any one of claims 1 to 13 to a substrate. 無色透明であることを特徴とする請求項16に記載の塗膜。   The coating film according to claim 16, which is colorless and transparent. 水の接触角が60゜以下であることを特徴とする請求項16又は17に記載の塗膜。   The coating film according to claim 16 or 17, wherein the contact angle of water is 60 ° or less. 下記の暴露試験法により暴露試験した塗膜の白色度変化(ΔL)が、5以下であることを特徴とする請求項16ないし18のいずれか1項に記載の塗膜。
(暴露試験法)JIS Z2381直接暴露試験法に従い、3ヶ月間、屋外暴露試験を実施する。但し、暴露角度は、水平面から60度とする。
The coating film according to any one of claims 16 to 18, wherein a change in whiteness (ΔL) of the coating film subjected to the exposure test by the following exposure test method is 5 or less.
(Exposure test method) An outdoor exposure test is conducted for 3 months in accordance with the JIS Z2381 direct exposure test method. However, the exposure angle is 60 degrees from the horizontal plane.
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