JP2010222427A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、水性コーティング剤、それから形成されたコーティング膜を有する塗装板、および、塗装方法に関する。 The present invention relates to an aqueous coating agent , a coated plate having a coating film formed therefrom , and a coating method .
外壁用の建築板は、通常、彩色を施す着色層の上に、耐候性や防汚性などを付与する目的で、当該着色層の上にクリヤー塗膜が形成されることが多い。例えば、シリカ微粒子を含有するクリヤー塗料組成物を塗布することにより、防汚膜を形成することも知られている。 A building board for an outer wall usually has a clear coating film formed on the colored layer for the purpose of imparting weather resistance, antifouling property and the like on the colored layer to be colored. For example, it is also known to form an antifouling film by applying a clear coating composition containing silica fine particles.
具体的には、特許文献1には、凹凸模様を有する板材の表面に塗装を施し、塗膜を形成し、その上にシリカ微粒子と、アルコールと、水と、界面活性剤とを含有する防汚処理剤を塗布することを特徴とする防汚層の形成方法、が記載されている。 Specifically, Patent Document 1 discloses that a coating is formed on the surface of a plate material having a concavo-convex pattern to form a coating film on which silica fine particles, alcohol, water, and a surfactant are contained. A method for forming an antifouling layer characterized by applying a fouling treatment agent is described.
しかし、下地となる塗膜が、アルコキシシラン部を有する構成単位(本明細書中、アルコキシシラン構成単位と称する場合がある。)を有する重合体を含有する塗膜で構成されている場合、当該下地塗膜上に、さらに優れた耐候性や防汚性などの機能を付与するために、シリカ微粒子を含有させた水性コーティング剤を用いて、塗膜形成しようとすると、下地となる塗膜が撥水性を有するために、当該水性コーティング剤をはじいてしまうことがある。このような場合には、水性コーティング剤を当該膜状に均一に塗布することができずに、建築板の美観を損ねてしまう。 However, when the coating film serving as a base is composed of a coating film containing a polymer having a structural unit having an alkoxysilane part (sometimes referred to as an alkoxysilane structural unit in the present specification), In order to provide functions such as excellent weather resistance and antifouling properties on the base coating film, an aqueous coating agent containing silica fine particles is used to form a coating film. In order to have water repellency, the aqueous coating agent may be repelled. In such a case, the aqueous coating agent cannot be uniformly applied in the form of the film, and the aesthetic appearance of the building board is impaired.
したがって、本発明は、このような問題を防ぐため、塗膜がアルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する場合であっても、当該塗膜にはじかれることなく(すなわち当該塗膜への濡れ性が高く)、均一な塗布が可能な、シリカ微粒子を含有する水性コーティング剤、それから形成されたコーティング膜を有する塗装板、および、塗装方法を提供する事を目的とする。 Therefore, in order to prevent such problems, the present invention is not repelled by the coating film even if the coating film contains a polymer having an alkoxysilane structural unit (that is, wetting to the coating film). An object of the present invention is to provide an aqueous coating agent containing silica fine particles , a coating plate having a coating film formed therefrom , and a coating method, which can be applied uniformly.
本発明者らは、鋭意検討の結果、シリカ微粒子を含有する水性コーティング剤のpHを3.0〜6.5に調整することによって、塗膜がアルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する場合であっても、当該塗膜への濡れ性が高くなり、均一な塗布が可能になることを見出し、さらなる検討の結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、後記の[1]〜[8]の水性コーティング剤、[9]および[10]の塗装板、ならびに[11]および[12]の塗装方法等を提供するものである。
[1]
1次粒子径が3〜50nmであるシリカ微粒子の、pH8.0〜11.0の懸濁液と
pKa値が3.09〜7.0である無機酸または有機酸からなるpH調整剤と、
を含有し、
pHが3.0〜6.5であり、
アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有するクリヤー塗膜上に塗布されること
を特徴とする水性コーティング剤。
[2]
前記アルコキシシラン構成単位が一般式(1)
As a result of intensive studies, the present inventors have adjusted the pH of the aqueous coating agent containing silica fine particles to 3.0 to 6.5 so that the coating film contains a polymer having an alkoxysilane structural unit. Even so, the inventors have found that the wettability to the coating film is increased and uniform coating is possible, and as a result of further studies, the present invention has been completed.
That is, the present invention is described below in [1] to an aqueous coating agent of [8], there is provided a coating method, etc. [9] and coated plate [10], and [11] and [12].
[1]
A pH adjuster comprising a suspension of silica fine particles having a primary particle diameter of 3 to 50 nm and a pH 8.0 to 11.0 and an inorganic acid or an organic acid having a pKa value of 3.09 to 7.0;
Containing
pH is 3.0 to 6.5 der is,
It is applied on a clear coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit.
An aqueous coating agent characterized by
[2]
The alkoxysilane structural unit is represented by the general formula (1)
で表される構成単位であること
を特徴とする前記[1]に記載の水性コーティング剤。
[3]
前記シリカ微粒子の含有量が、前記水性コーティング剤全体100質量部に対して0.1〜10質量部であること
を特徴とする前記[1]または前記[2]のいずれか1項に記載の水性コーティング剤。
[4]
更に酸化チタンを含有すること
を特徴とする前記[1]から前記[3]のいずれか1項に記載の水性コーティング剤。
[5]
前記酸化チタンが光触媒活性を有し、
前記酸化チタンの平均粒子径が30nm〜140nmであり、かつ
前記酸化チタンの含有量が水性コーティング剤全体100質量部に対して0.005〜2質量部であること
を特徴とする前記[4]に記載の水性コーティング剤。
[6]
更にノニオン系界面活性剤を含有すること
を特徴とする前記[1]から[5]のいずれか1項に記載の水性コーティング剤。
[7]
前記ノニオン系界面活性剤が、
アルキレンオキサイドユニットを有するもの、
アセチレンジオールユニットを有するもの、
アルキレンオキサイドユニットとアセチレンジオールユニットとを有するもの、
アクリル系ポリマー界面活性剤、
シリコーン系界面活性剤、および
フッ素系界面活性剤
から選ばれる少なくとも一つの界面活性剤であること
を特徴とする前記[6]に記載の水性コーティング剤。
[7]
前記ノニオン系界面活性剤の含有量が、前記水性コーティング剤全体100質量部に対して、0.02〜5質量部であること
を特徴とする前記[6]または前記[7]に記載の水性コーティング剤。
[9]
アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜を有する塗装板であって、
前記塗膜上に前記[1]に記載の水性コーティング剤から形成されたコーティング層を有する、塗装板。
[10]
前記アルコキシシラン構成単位が一般式(1)
Must be a structural unit
The aqueous coating agent as described in [1] above,
[ 3 ]
The content of the silica fine particles is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire aqueous coating agent , according to any one of the above [1] or [2] . Water-based coating agent.
[ 4 ]
The aqueous coating agent according to any one of [1] to [3], further comprising titanium oxide.
[ 5 ]
The titanium oxide has photocatalytic activity;
The titanium oxide has an average particle size of 30 nm to 140 nm, and
Content of the said titanium oxide is 0.005-2 mass part with respect to 100 mass parts of the whole aqueous coating agent, The aqueous coating agent as described in said [ 4 ] characterized by the above-mentioned.
[ 6 ]
The aqueous coating agent according to any one of [1] to [5] , further comprising a nonionic surfactant.
[ 7 ]
The nonionic surfactant is
Having an alkylene oxide unit,
Having an acetylene range all unit,
Having an alkylene oxide unit and an acetylenic diol unit,
Acrylic polymer surfactant,
The aqueous coating agent as described in [ 6 ] above, which is at least one surfactant selected from silicone surfactants and fluorine surfactants.
[ 7 ]
Content of the said nonionic surfactant is 0.02-5 mass parts with respect to 100 mass parts of said whole aqueous coating agents, The said aqueous solution as described in said [ 6 ] or the said [ 7 ] characterized by the above-mentioned. Coating agent.
[ 9 ]
A coated plate having a coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit,
The coating board which has a coating layer formed from the aqueous coating agent as described in said [1] on the said coating film.
[ 10 ]
The alkoxysilane structural unit is represented by the general formula (1)
で表される構成単位であること
を特徴とする前記[9]に記載の塗装板。
[11]
アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜を用意する工程と、
前記塗膜上に請求項1に記載の水性コーティング剤を塗布してコーティング層を形成する工程と、
を備える塗装方法。
[12]
前記アルコキシシラン構成単位が一般式(1)
The coated plate according to [ 9 ], wherein the coated plate is a structural unit represented by
[11]
Preparing a coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit;
Applying the aqueous coating agent according to claim 1 on the coating film to form a coating layer;
A painting method comprising:
[12]
The alkoxysilane structural unit is represented by the general formula (1)
で表される構成単位であることMust be a structural unit
を特徴とする前記[11]に記載の塗装方法。The coating method according to [11] above, wherein
本発明によれば、塗膜がアルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する場合であっても、当該塗膜への濡れ性が高く、均一な塗布が可能な、シリカ微粒子を含有する水性コーティング剤が提供される。 According to the present invention, an aqueous coating containing silica fine particles that has high wettability to the coating film and can be uniformly applied even when the coating film contains a polymer having an alkoxysilane structural unit. An agent is provided.
また、本願発明は、アルコキシシラン部を構成単位として含む重合体を含有する塗膜を下地として有する塗装板であって、前記塗膜上に前記水性コーティング剤から形成されたコーティング層を有する、いまだかつて無い、優れたセルフクリーニング機能が付与された塗装板を提供する。 The invention of the present application is a coated plate having a coating film containing a polymer containing an alkoxysilane part as a constituent unit as a base, and has a coating layer formed from the aqueous coating agent on the coating film, Provided is an unprecedented coated plate with an excellent self-cleaning function.
[水性コーティング剤]
以下に、本発明の水性コーティング剤を詳しく説明する。
[Water-based coating agent]
Below, the aqueous coating agent of this invention is demonstrated in detail.
本発明の水性コーティング剤は、
1次粒子径が3〜50nmであるシリカ微粒子と
pKa値が3.09〜7.0である無機酸または有機酸からなるpH調整剤と、
を含有し、
pHが3.0〜6.5である。
The aqueous coating agent of the present invention is
A pH adjuster comprising silica fine particles having a primary particle diameter of 3 to 50 nm and an inorganic acid or organic acid having a pKa value of 3.09 to 7.0;
Containing
The pH is 3.0 to 6.5.
本発明の水性コーティング剤は、pHが3.0〜6.5である。 The aqueous coating agent of the present invention has a pH of 3.0 to 6.5.
pHが3.0未満であっても、pHが6.5を超えても、コーティングの対象が、アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜である場合、当該塗膜への濡れ性が低くなる恐れがある。 Even when the pH is less than 3.0 or the pH exceeds 6.5, when the object of coating is a coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit, wettability to the coating film May be low.
当該pHの調整方法については、後記で説明する。
[シリカ微粒子]
本発明の水性コーティング剤は、1次粒子径が3〜50nmであるシリカ微粒子を含有する。
The method for adjusting the pH will be described later.
[Silica fine particles]
The aqueous coating agent of the present invention contains fine silica particles having a primary particle size of 3 to 50 nm.
本発明の水性コーティング剤に用いられるシリカ微粒子は、その1次粒子径が3〜50nmのものである。1次粒子径が3nm未満のシリカ微粒子は水との親和性が高くなりすぎて前記アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜の上に塗装して得られるシリカ微粒子を含むコーティング層に水を掛けるとシリカ微粒子を含むコーティング層だけが流れ落ちてしまい、このような塗膜の防汚効果が不十分となる恐れがあり、50nmを超えるとシリカ微粒子を含むコーティング層の凸凹が大きくなりすぎて、塗膜外観が低下する恐れがある。前記シリカ微粒子の好ましい1次粒子径は、10〜25nmである。シリカ微粒子の1次粒子径の測定は、電子顕微鏡観察などのよく知られた測定方法により求めることができる。 The silica fine particles used in the aqueous coating agent of the present invention have a primary particle size of 3 to 50 nm. Silica fine particles having a primary particle diameter of less than 3 nm have a high affinity with water and are coated on a coating layer containing silica fine particles obtained by coating on a coating film containing a polymer having the alkoxysilane structural unit. If water is applied, only the coating layer containing silica fine particles will flow down, and the antifouling effect of such a coating film may be insufficient, and if it exceeds 50 nm, the unevenness of the coating layer containing silica fine particles becomes too large. As a result, the appearance of the coating film may be deteriorated. A preferable primary particle diameter of the silica fine particles is 10 to 25 nm. The measurement of the primary particle diameter of the silica fine particles can be obtained by a well-known measurement method such as observation with an electron microscope.
本発明の水性コーティング剤におけるシリカ微粒子の含有率は、水性コーティング剤全体100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部がより好ましい。0.1質量部未満では、アルコキシシラン部を含む塗膜において十分な防汚効果を得られない恐れがあり、10質量部を超えるとシリカ微粒子を含むコーティング層の凸凹が大きくなりすぎて、塗膜外観が悪くなる恐れがある。 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of the whole aqueous coating agent, and, as for the content rate of the silica fine particle in the aqueous coating agent of this invention, 0.5-5 mass parts is more preferable. If the amount is less than 0.1 parts by mass, a sufficient antifouling effect may not be obtained in the coating film containing the alkoxysilane part. If the amount exceeds 10 parts by mass, the unevenness of the coating layer containing silica fine particles becomes too large, and The film appearance may be deteriorated.
本発明で用いられるシリカ微粒子としては、例えば、ナトリウム塩部分やアンモニウム塩部分を有することによって塩基性を示すシリカ微粒子が好適に用いられる。これは以下に説明する理由による。 As the silica fine particles used in the present invention, for example, silica fine particles that exhibit basicity by having a sodium salt portion or an ammonium salt portion are preferably used. This is for the reason explained below.
一般に、シリカ微粒子は、シリカ微粒子の懸濁液として入手することができる。したがって、本発明で用いられるシリカ微粒子は、通常シリカ微粒子の懸濁液に由来する。 In general, silica fine particles can be obtained as a suspension of silica fine particles. Therefore, the silica fine particles used in the present invention are usually derived from a suspension of silica fine particles.
前記シリカ微粒子の懸濁液(コロイダルシリカともいう)は、塩基性領域で安定化されたものと酸性領域で安定化されたものが市販されているが、酸性領域で安定化されたシリカ微粒子の多くは、有機溶媒またはその他の成分と混合すると、分散安定性が損なわれてしまい、組成物を作成する上で使いにくい。また、酸性領域で安定化されたシリカ微粒子を使用すると、分散安定性を損なって凝集したシリカ微粒子に存在によって、塗装直後や曝露試験後に塗膜外観不良を発生することがある。 The silica fine particle suspension (also referred to as colloidal silica) is commercially available in the basic region and in the acidic region, but the silica fine particles stabilized in the acidic region In many cases, when mixed with an organic solvent or other components, the dispersion stability is impaired, making it difficult to use in preparing a composition. In addition, when silica fine particles stabilized in the acidic region are used, a coating film appearance defect may occur immediately after coating or after an exposure test due to the presence of aggregated silica fine particles that impair dispersion stability.
このため、前記シリカ微粒子の懸濁液の分散安定性を確保するためには、塩基性を示すシリカ微粒子が好ましい。しかし、前記アルコキシシラン部の重合反応は、強い塩基性の条件下でも進行することが知られている。 For this reason, in order to ensure the dispersion stability of the suspension of the silica fine particles, silica fine particles showing basicity are preferable. However, it is known that the polymerization reaction of the alkoxysilane moiety proceeds even under strongly basic conditions.
市販されているシリカ微粒子の懸濁液は、強い塩基性化合物で中和されて塩基性領域で安定化されたものが多い。しかし、強い塩基性化合物が存在する条件下では、下地となるアルコキシシラン部の重合反応が進行する場合があり、このような場合には、予測不能な不具合が発生する恐れがある。このため、前記シリカ微粒子の懸濁液は、強塩基性化合物を用いずに、塩基性領域で安定化されたシリカ微粒子懸濁液を用いることが好ましい。 Many commercially available silica fine particle suspensions are neutralized with a strong basic compound and stabilized in the basic region. However, under the condition in which a strong basic compound is present, the polymerization reaction of the alkoxysilane part serving as a base may proceed. In such a case, an unpredictable problem may occur. For this reason, it is preferable to use the silica fine particle suspension stabilized in the basic region without using the strongly basic compound as the suspension of the silica fine particles.
具体的には、シリカ微粒子の懸濁液のpHは、8.0〜11.0のものが好ましく、8.5〜10.5のものがより好ましい。前記した好ましい範囲外のpHを有するシリカ微粒子の懸濁液は、前記の不具合が発生させる恐れがある。 Specifically, the pH of the silica fine particle suspension is preferably 8.0 to 11.0, and more preferably 8.5 to 10.5. A suspension of silica fine particles having a pH outside the above-described preferred range may cause the above-mentioned problems.
このようなシリカ微粒子(またはシリカ微粒子の懸濁液)は市販品によって容易に入手することができる。より具体的には次の商品が本発明に利用することができる。 Such silica fine particles (or suspensions of silica fine particles) can be easily obtained as commercial products. More specifically, the following products can be used in the present invention.
株式会社ADEKA製アデライトAT−20、30、50、20A、30A
日産化学工業株式会社製スノーテックスSS、スノーテックスXS、スノーテックスS、スノーテックスN、スノーテックス20、スノーテックス30、スノーテックス40、スノーテックスC
触媒化成工業株式会社製カタロイド350、20H、30、30H、40、50、SA
日本化学工業株式会社製シリカドール20、30、40
三菱モンサント製サイトンX−30、D−30、T−40
デュポン製ルドックスSM−30、L、HS−30、HS−40、TM、AM
ナルコ製ナルコアグ1115、1130、1030、1140、1050、2327
前述の通り、本発明の水性コーティング剤は、pHが3.0〜6.5である。
Adelite AT-20, 30, 50, 20A, 30A manufactured by ADEKA Corporation
Snowtex SS, Snowtex XS, Snowtex S, Snowtex N, Snowtex 20, Snowtex 30, Snowtex 40, Snowtex C, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
Cataloid 350, 20H, 30, 30H, 40, 50, SA manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.
Silica Doll 20, 30, 40 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.
Mitsubishi Monsanto Saiton X-30, D-30, T-40
DuPont Ludox SM-30, L, HS-30, HS-40, TM, AM
Nalco Nalcoag 1115, 1130, 1030, 1140, 1050, 2327
As described above, the aqueous coating agent of the present invention has a pH of 3.0 to 6.5.
当該水性コーティング剤のpHの調整は、pKa値が3.09〜7.0、好ましくは、pKa値が3.5〜7.0である酸を添加することによって、行われる。 The pH of the aqueous coating agent is adjusted by adding an acid having a pKa value of 3.09 to 7.0, preferably a pKa value of 3.5 to 7.0.
なかでも、高い濡れ性を得る観点から、pKa値が3.5〜5.0である酸が好ましい。 Among these, an acid having a pKa value of 3.5 to 5.0 is preferable from the viewpoint of obtaining high wettability.
水性コーティング剤のpH調整を前記のpKa値の下限を下回る強い酸や前記のpKa値の上限を上回る塩基性化合物をpH調整剤として用いた場合、本発明の水性コーティング剤が塗装される下層にあるアルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜に含まれるアルコキシシラン部の重合反応が急速に進む可能性がある。 When a strong acid that is lower than the lower limit of the pKa value or a basic compound that is higher than the upper limit of the pKa value is used as the pH adjusting agent, the pH adjustment of the aqueous coating agent is applied to the lower layer to which the aqueous coating agent of the present invention is applied. There is a possibility that the polymerization reaction of the alkoxysilane part contained in the coating film containing the polymer having a certain alkoxysilane structural unit proceeds rapidly.
アルコキシシラン部の重合反応が急速に進んだ場合、アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜表面の撥水性が高くなりすぎる可能性があり、そのような塗膜の上に本発明の水性コーティング剤を塗布しても、均一に塗布することができず場合によってははじきと呼ばれる現象が発生する場合がある。 When the polymerization reaction of the alkoxysilane portion proceeds rapidly, the water repellency of the coating film surface containing the polymer having an alkoxysilane structural unit may become too high. Even if an aqueous coating agent is applied, it cannot be applied uniformly, and a phenomenon called repelling may occur in some cases.
このようなpKa値をもつ酸としては、例えば、酢酸(pKa4.76)、グリコール酸(pKa3.82)、リンゴ酸(pKa3.40)、グルタル酸(pKa4.34)、アジピン酸(pKa4.42)、コハク酸(pKa4.21)、乳酸(pKa3.86)、クエン酸(pKa3.09)、およびギ酸(pKa3.77)が挙げられる。これら酸のうち、pKa値が3.5〜5.0のものが特に好ましく、また2種類以上の酸を併用して用いてもよい。 Examples of acids having such a pKa value include acetic acid (pKa4.76), glycolic acid (pKa3.82), malic acid (pKa3.40), glutaric acid (pKa4.34), and adipic acid (pKa4.42). ), Succinic acid (pKa 4.21), lactic acid (pKa 3.86), citric acid (pKa 3.09), and formic acid (pKa 3.77). Of these acids, those having a pKa value of 3.5 to 5.0 are particularly preferred, and two or more acids may be used in combination.
本発明の水性コーティング剤における前記pH調整剤の添加量は、本発明の水性コーティング剤のpHが3.0〜6.5になるように、決定すればよい。 What is necessary is just to determine the addition amount of the said pH adjuster in the aqueous coating agent of this invention so that pH of the aqueous coating agent of this invention may be 3.0-6.5.
本発明の水性コーティング剤は、更に、酸化チタン(二酸化チタン)を含有することが好ましい。 The aqueous coating agent of the present invention preferably further contains titanium oxide (titanium dioxide).
特に、本発明の水性コーティング剤に用いられる酸化チタンは、光触媒活性を有するものが好ましい。 In particular, the titanium oxide used in the aqueous coating agent of the present invention preferably has photocatalytic activity.
この光触媒作用により、本発明の水性コーティング剤から形成される防汚層に、汚れの分解機能を付加するとともに、親水性を強化することができる。特に結晶型がアナターゼ型の酸化チタンは、照射された光(紫外光)のエネルギーにより励起電子と正孔を生成し、その生成した励起電子と正孔により酸化チタン表面での酸素と水分の存在下でO2 -、O-、・OH(・は不対電子を示し、ラジカル種であることを意味する。)などの活性酸素種を生成する。このように酸化チタンの表面で生成した活性酸素種が汚れの分解機能の付加や親水性を強化することに利用できると考えられる。 By this photocatalytic action, it is possible to add a soil decomposition function to the antifouling layer formed from the aqueous coating agent of the present invention and to enhance hydrophilicity. In particular, anatase-type titanium oxide generates excited electrons and holes by the energy of irradiated light (ultraviolet light), and the presence of oxygen and moisture on the titanium oxide surface by the generated excited electrons and holes. Under the reaction, reactive oxygen species such as O 2 − , O − , • OH (• indicates an unpaired electron and means a radical species) are generated. Thus, it is considered that the active oxygen species generated on the surface of titanium oxide can be used to add a function of decomposing dirt and enhance hydrophilicity.
本発明の水性コーティング剤に用いられる酸化チタンは、好ましくは、平均粒子径30nm〜140nmの粒子であり、より好ましくは50nm〜120nmの粒子である。平均粒子径は、レーザーを利用した散乱法によって測定できる。平均粒子径が30nm未満の粒子では、塗膜の透明性は高くなるが、成膜時にひび割れやすくなるため、膜厚を増加させることが困難である。一方、平均粒子径が140nmより大きい場合は、元来酸化チタンは白色顔料であるため、隠蔽性が高く、塗膜を白濁化するので、透明性を有する塗膜を求める場合は、好ましくない。また、塗布液組成によっては、保管中に沈殿物特に再分散が不可能なハードケーキを生成する可能性があり好ましくない。 The titanium oxide used in the aqueous coating agent of the present invention is preferably a particle having an average particle size of 30 nm to 140 nm, more preferably a particle having a particle size of 50 nm to 120 nm. The average particle diameter can be measured by a scattering method using a laser. With particles having an average particle diameter of less than 30 nm, the transparency of the coating film is high, but cracking is likely to occur during film formation, and it is difficult to increase the film thickness. On the other hand, when the average particle diameter is larger than 140 nm, since titanium oxide is originally a white pigment, it has a high concealing property and causes the coating film to become cloudy, which is not preferable when a coating film having transparency is desired. Further, depending on the composition of the coating solution, it is not preferable because a precipitate, particularly a hard cake that cannot be redispersed, may be generated during storage.
本発明の水性コーティング剤における光触媒活性チタンの含有率は、水性コーティング剤全体100質量部に対して、0.005〜2質量部が好ましく、0.025〜0.5質量部がより好ましい。光触媒活性チタンの含有率の好ましい下限を下回ると光触媒活性による防汚効果が期待できず、一方で好ましい上限を上回ると塗膜の外観不良が発生し好ましくない。 The content of the photocatalytically active titanium in the aqueous coating agent of the present invention is preferably 0.005 to 2 parts by mass and more preferably 0.025 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire aqueous coating agent. When the content of the photocatalytically active titanium is less than the preferred lower limit, the antifouling effect due to the photocatalytic activity cannot be expected.
前記の要件を満たす酸化チタンとしては、STS−21(商品名、石原産業株式会社製)、STS−01(商品名、石原産業株式会社製)が、STS−100(商品名、石原産業株式会社製)など挙げられる。 STS-21 (trade name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and STS-01 (trade name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and STS-100 (trade name, Ishihara Sangyo Co., Ltd.) as titanium oxide satisfying the above requirements. Manufactured).
本発明の水性コーティング剤は、更に、界面活性剤を含有することが好ましい。 The aqueous coating agent of the present invention preferably further contains a surfactant.
界面活性剤により、本発明の水性コーティング剤の前記塗膜への濡れ性を更に高くすることができる。 By the surfactant, the wettability of the aqueous coating agent of the present invention to the coating film can be further increased.
本発明の水性コーティング剤に用いられる界面活性剤としては、水性コーティング剤の安定性の観点から、ノニオン系界面活性剤が好ましい。前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキレンオキサイドユニットを有しているもの、アセチレンジオールユニットを有するもの、アルキレンオキサイドユニットとアセチレンジオールユニットとを有するもの、アクリル系ポリマー界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、およびフッ素系界面活性剤などが挙げられる。これらの界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The surfactant used in the aqueous coating agent of the present invention is preferably a nonionic surfactant from the viewpoint of the stability of the aqueous coating agent. Examples of the nonionic surfactant include those having an alkylene oxide unit, those having an acetylene diol unit, those having an alkylene oxide unit and an acetylene diol unit, an acrylic polymer surfactant, and a silicone interface. An activator, a fluorine-type surfactant, etc. are mentioned. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
前記「アルキレンオキサイドユニットを有する界面活性剤」としては、例えば、
ニューコール2302、2303、2305、2307、2308、2308HE、2310、2312、1204、1210、1305、1310、2502−A、3504−C、2303−Y、2304−YM、2304−Y、NT−3、NT−5、NT−7、NT−9(商品名、日本乳化剤株式会社);
ナロアクティーN−40、ID−40、エマルミン40、50、60、セドランFF−180、200、210、セドランSF−506、イオネットDL−200、MO−200、サンモリン11(商品名、三洋化成株式会社);および
SNウェット366、980、984(商品名、サンノプコ株式会社)
が挙げられる。
As the “surfactant having an alkylene oxide unit”, for example,
New Call 2302, 2303, 2305, 2307, 2308, 2308HE, 2310, 2312, 1204, 1210, 1305, 1310, 2502-A, 3504-C, 2303-Y, 2304-YM, 2304-Y, NT-3, NT-5, NT-7, NT-9 (trade name, Nippon Emulsifier Co., Ltd.);
NAROACTY N-40, ID-40, EMALMIN 40, 50, 60, Cedran FF-180, 200, 210, Cedran SF-506, Ionette DL-200, MO-200, Sanmorin 11 (trade name, Sanyo Chemical Co., Ltd. ); And SN wet 366, 980, 984 (trade name, San Nopco)
Is mentioned.
前記「アセチレンジオールを有する界面活性剤」としては、例えば、
サーフィノール104、420、440、465、MD20、PSA−336、2502、ダイノール604、607(商品名、エアープロダクツジャパン株式会社)が挙げられる。
As the “surfactant having acetylenic diol”, for example,
Surfynol 104, 420, 440, 465, MD20, PSA-336, 2502, Dinol 604, 607 (trade name, Air Products Japan Co., Ltd.) may be mentioned.
前記「アクリル系ポリマー界面活性剤」としては、例えば、
ポリフローWS、WS−30、WS−314(商品名、共栄社化学株式会社);および
BYK−380N、BYK−381(商品名、ビッグケミージャパン株式会社)
が挙げられる。
As the “acrylic polymer surfactant”, for example,
Polyflow WS, WS-30, WS-314 (trade name, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); and BYK-380N, BYK-381 (trade name, Big Chemie Japan Co., Ltd.)
Is mentioned.
前記「シリコン系界面活性剤」としては、例えば、
グラノール100、400、440、ポリフローKL−245、KL−270、KL−280、KL−600(商品名、共栄社化学株式会社);
BYK−307、333、345、346、348、375、378(商品名、ビッグケミージャパン株式会社);および
SNウェット125、126(商品名、サンノプコ株式会社)
が挙げられる。
As the “silicone surfactant”, for example,
Granol 100, 400, 440, Polyflow KL-245, KL-270, KL-280, KL-600 (trade name, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.);
BYK-307, 333, 345, 346, 348, 375, 378 (trade name, Big Chemie Japan Co., Ltd.); and SN wet 125, 126 (trade name, San Nopco Corporation)
Is mentioned.
前記「フッ素界面活性剤」としては、例えば、
フタージェント250、251、222F、208G(商品名、株式会社ネオス);
メガファックF−443、F−444、F−445、F−470、F−471、F−475、F−477、F−479(商品名、DIC株式会社);
NOVEC FC−4430、4432(商品名、3M);
ユニダイン DS−401、403(商品名、日進化成、ダイキン);および
エフトップ EF−121、EF−122A、EF−128B、EF−122C(商品名、ジェムコ)が挙げられる。
As the “fluorine surfactant”, for example,
Footage 250, 251, 222F, 208G (trade name, Neos Co., Ltd.);
Megafuck F-443, F-444, F-445, F-470, F-471, F-475, F-477, F-479 (trade name, DIC Corporation);
NOVEC FC-4430, 4432 (trade names, 3M);
Unidyne DS-401, 403 (trade name, Nisshinsei, Daikin); and F-top EF-121, EF-122A, EF-128B, EF-122C (trade name, Gemco).
本発明の水性コーティング剤における界面活性剤の含有率は、前記の界面活性剤の効果を得る観点から、水性コーティング剤全体100質量部に対して、好ましくは、0.02〜5質量部、より好ましくは、0.1〜1質量部である。 From the viewpoint of obtaining the effect of the surfactant, the content of the surfactant in the aqueous coating agent of the present invention is preferably 0.02 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire aqueous coating agent. Preferably, it is 0.1-1 mass part.
本発明の水性コーティング剤は、更に、防藻剤あるいは防カビ剤からなる抗菌性複合体を含有していてもよい。抗菌性複合体は、藻、カビの発生を抑制する機能を有することを特徴とする。抗菌性複合体はコロイダルシリカ表面の微小凹凸に定着し、該コロイダルシリカは基材表面の塗膜に水素結合を介して固定される。 The aqueous coating agent of the present invention may further contain an antibacterial complex composed of an antialgae or antifungal agent. The antibacterial complex has a function of suppressing the generation of algae and mold. The antibacterial complex is fixed to minute irregularities on the surface of the colloidal silica, and the colloidal silica is fixed to the coating film on the surface of the substrate through hydrogen bonding.
抗菌性複合体の成分としては、有機系抗菌剤と、無機質系抗菌剤をそれぞれ1種以上を配合したものを使用することができる。有機系抗菌剤としては、ピリチオン系抗菌剤、ニトリル系抗菌剤、ピリジン抗菌剤、ハロアルキルチオ系抗菌剤、有機ヨード系抗菌剤、チアゾール系抗菌剤、ベンツイミダゾール系抗菌剤、イミダゾール系抗菌剤等がある。無機質系抗菌剤としては、結晶性アルミノケイ酸銀及びナトリウム(銀置換ゼオライト)、銀/亜鉛ゼオライト、銀/ゼオライト、リン酸ジルコニウム、酸化銀リン酸ジルコニウム、酸化銀、銀担持リン酸ジルコニウム、酸化亜鉛、リン酸チタン、酸化亜鉛及び酸化チタンのゲル混合物、リン酸チタン銀担持ゲルと酸化亜鉛の混合物、銀担持二酸化珪素、酸化銀、トリリン酸アンモニウム及びリン酸ナトリウムの混合物、塩化銀、銀、銅、銅化合物テトラアミン銅イオン燐酸系の硝子金属酸化物を含む親水性アミノシリコンポリマーがある。 As the component of the antibacterial complex, one containing at least one organic antibacterial agent and an inorganic antibacterial agent can be used. Examples of organic antibacterial agents include pyrithione antibacterial agents, nitrile antibacterial agents, pyridine antibacterial agents, haloalkylthio antibacterial agents, organic iodine antibacterial agents, thiazole antibacterial agents, benzimidazole antibacterial agents, and imidazole antibacterial agents. is there. Inorganic antibacterial agents include crystalline silver aluminosilicate and sodium (silver-substituted zeolite), silver / zinc zeolite, silver / zeolite, zirconium phosphate, silver oxide zirconium phosphate, silver oxide, silver supported zirconium phosphate, zinc oxide , Titanium phosphate, zinc oxide and titanium oxide gel mixture, silver phosphate silver supported gel and zinc oxide mixture, silver supported silicon dioxide, silver oxide, ammonium triphosphate and sodium phosphate mixture, silver chloride, silver, copper There is a hydrophilic amino silicone polymer containing a copper compound tetraamine copper ion phosphate glass metal oxide.
また、本発明の水性コーティング剤は、水を含有する。 The aqueous coating agent of the present invention contains water.
本発明の水性コーティング剤における水の含有率は、塗装作業性を確保できるように調製すればよい。たとえば塗料をスプレー塗装する場合は、塗装機から塗料が吐出する範囲の粘度や塗着した後の塗料に適度な流動性を確保できるように固形分濃度を調整すればよい。また刷毛で塗装する場合も刷毛塗りに適した粘度になるように調製すればよい。 What is necessary is just to prepare the content rate of the water in the water-based coating agent of this invention so that painting workability | operativity can be ensured. For example, when spraying a paint, the solid content concentration may be adjusted so that the viscosity of the range in which the paint is discharged from the coating machine and the appropriate fluidity of the paint after coating can be secured. Moreover, what is necessary is just to prepare so that it may become a viscosity suitable for brush coating also when painting with a brush.
[本発明の水性コーティング剤の製造方法]
本発明の水性コーティング剤は、前記で説明した成分を当該技術分野で慣用の方法を用いて混合することによって、製造することができる。
[Method for producing aqueous coating agent of the present invention]
The aqueous coating agent of this invention can be manufactured by mixing the component demonstrated above using the method conventionally used in the said technical field.
当該製造方法は、
1次粒子径が3〜50nmであるシリカ微粒子の、pH8〜11の懸濁液に、
pKa値が3.09〜7.0である無機酸または有機酸からなるpH調整剤を添加することによってpHを3.0〜6.5に調整する工程を含む。
The manufacturing method is
To a suspension of silica fine particles having a primary particle diameter of 3 to 50 nm, pH 8 to 11,
a step of adjusting the pH to 3.0 to 6.5 by adding a pH adjuster comprising an inorganic acid or an organic acid having a pKa value of 3.09 to 7.0.
ここで、1次粒子径が3〜50nmであるシリカ微粒子の、pH8〜11の懸濁液は、単独で存在していてもよく、他の成分と混合された状態であってもよい。 Here, the suspension of silica fine particles having a primary particle diameter of 3 to 50 nm and having a pH of 8 to 11 may be present alone or in a state of being mixed with other components.
当業者に明らかなように、1次粒子径が3〜50nmであるシリカ微粒子の、pH8〜11の懸濁液が、他の成分と混合されている場合、混合液のpHは、必ずしも、pH8〜11でなくてもよく、その場合も本発明の製造方法の範囲内である。 As will be apparent to those skilled in the art, when a suspension of silica fine particles having a primary particle diameter of 3 to 50 nm and a pH of 8 to 11 is mixed with other components, the pH of the mixed solution is not necessarily limited to pH 8. It may not be -11, and it is within the range of the manufacturing method of this invention also in that case.
本発明の水性コーティング剤は、アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜にも、好ましく適用することができ、当該塗膜にはじかれることなく、均一な塗布が可能である。 The aqueous coating agent of the present invention can be preferably applied to a coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit, and can be uniformly applied without being repelled by the coating film.
「アルコキシシラン構成単位を有する重合体」としては、例えば、テトラエトキシシランのようなシリケート化合物の重合体等が挙げられる。 Examples of the “polymer having an alkoxysilane structural unit” include a polymer of a silicate compound such as tetraethoxysilane.
前記アルコキシシラン部としては、例えば、メトキシシラン部、エトキシシラン部、プロポキシシラン部、およびイソプロポキシシラン部等が挙げられる。 Examples of the alkoxysilane part include a methoxysilane part, an ethoxysilane part, a propoxysilane part, and an isopropoxysilane part.
前記アルコキシシラン構成単位として、具体的には、一般式(1) Specifically, as the alkoxysilane structural unit, the general formula (1)
で表される構成単位が挙げられる。
The structural unit represented by these is mentioned.
Rで示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プルピル基、およびイソプロピル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by R include a methyl group, an ethyl group, a purpyl group, and an isopropyl group.
かかる重合体を含有する塗膜としては、例えば、クリヤー塗膜およびエナメル塗膜が挙げられる。 Examples of the coating film containing such a polymer include a clear coating film and an enamel coating film.
本発明の水性コーティング剤を前記のような塗膜の表面に塗布、および乾燥させることにより、コーティング層が形成される。 The coating layer is formed by applying the aqueous coating agent of the present invention to the surface of the coating film as described above and drying it.
本発明の水性コーティング剤を当該塗膜の表面に塗布する方法としては、水性塗料に用いられる慣用の方法を用いればよく、その例としては、刷毛、ローラー、スプレー、またはエアレススプレーなどを用いて塗布する方法が挙げられる。 As a method for applying the aqueous coating agent of the present invention to the surface of the coating film, a conventional method used for water-based paints may be used. Examples thereof include a brush, a roller, a spray, or an airless spray. The method of apply | coating is mentioned.
当該塗布後の乾燥は、常温で行ってもよく、乾燥時間を短縮するため、加熱して行ってもよい。 The drying after the application may be performed at room temperature, or may be performed by heating in order to shorten the drying time.
本発明の水性コーティング剤を適用する塗膜は、好ましくは、屋外で長期間使用される物品(例、窯業建材)の表面上に形成された塗膜である。 The coating film to which the aqueous coating agent of the present invention is applied is preferably a coating film formed on the surface of an article (eg, ceramic building material) that is used outdoors for a long time.
このようにして形成されたコーティング層を有する外壁材の建築板もまた、本発明の一態様である。 The building board of the outer wall material having the coating layer formed as described above is also one embodiment of the present invention.
さらに塗装時の作業性を確保するために、粘土鉱物、アルカリ膨潤性の増粘剤、ウレタン会合性の増粘剤など当業者にとって慣用の各種増粘剤(「粘度調整剤」ともいう)をさらに添加してもよいのは、いうまでもない。 Furthermore, in order to ensure the workability at the time of painting, various thickeners commonly used by those skilled in the art (also referred to as “viscosity modifiers”) such as clay minerals, alkali swellable thickeners, urethane associative thickeners, etc. Needless to say, it may be further added.
本発明の水性コーティング剤を塗布し、乾燥して得られるコーティング層は、膜厚が0.1〜2.0μmであることが好ましく、前記好ましい膜厚の下限を下回ると防汚効果を得られない場合がある一方で、好ましい上限を上回ると経時により塗膜にワレが発生する場合があり、好ましくない。水性コーティング剤の塗布量は、固形分濃度と乾燥後の膜厚の関係で決定される。 The coating layer obtained by applying and drying the aqueous coating agent of the present invention preferably has a film thickness of 0.1 to 2.0 μm, and if it falls below the lower limit of the preferable film thickness, an antifouling effect can be obtained. On the other hand, if it exceeds the preferable upper limit, cracking may occur in the coating film over time, which is not preferable. The coating amount of the aqueous coating agent is determined by the relationship between the solid content concentration and the film thickness after drying.
以下に、本発明を実施例および比較例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
[実施例1〜3および比較例1〜3(pHと濡れ性との相関性試験)]
以下の1.〜5.の塗装工程により、実施例1〜3、および比較例1〜3の、塗装されたサイディングボードを製造した。なお、当該1.〜5.の塗装工程は連続して行った。
[Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 (correlation test between pH and wettability)]
The following 1. ~ 5. The coated siding boards of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were manufactured by the coating process. The 1. ~ 5. The coating process was performed continuously.
1.塗装基材
市販のシーラー塗装サイディングボードUBボード12フラット2本溝(商品名、ウベボード株式会社製)を使用した。
1. Paint substrate A commercially available sealer-coated siding board UB board 12 flat 2 grooves (trade name, manufactured by Ube Board Co., Ltd.) was used.
2.ベースエナメルの塗装
オーデタイト390(濃紺色)(商品名、日本ペイント)をエアースプレーにて塗布量100g/m2塗装後、ジェット乾燥機(100℃×10m×3分、10m/s)にて乾燥させた。
2. Application of base enamel Odetite 390 (dark blue) (trade name, Nippon Paint) is applied with air spray at a coating amount of 100 g / m 2 and then applied to a jet dryer (100 ° C. × 10 m × 3 minutes, 10 m / s). Dried.
3.クリヤー塗装
W−3108F(商品名、カネカ;アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する無機有機ハイブリッド樹脂)100質量部に対し、硬化剤としてQC#006C(商品名、カネカ)を12.5質量部添加したものを、エアースプレーにて塗布量70g/m2塗装後、ジェット乾燥機(100℃×10m×1分、10m/s)にて乾燥させた。
3. Clear coating W-3108F (trade name, Kaneka; inorganic organic hybrid resin containing a polymer having an alkoxysilane constituent unit) 100 parts by weight, QC # 006C (trade name, Kaneka) 12.5 mass as a curing agent The part added was coated with an air spray at a coating amount of 70 g / m 2 and then dried with a jet dryer (100 ° C. × 10 m × 1 minute, 10 m / s).
4.水性コーティング剤の調製
次の組成の水性コーティング剤を調製した(実施例1)。
4). Preparation of aqueous coating agent An aqueous coating agent having the following composition was prepared (Example 1).
シリカ微粒子(平均粒子径10〜20nm)として、ADEKA製の商品名アデライトAT−20(SiO 2 の比率が20−21wt%)の15質量部に含まれる相当分
酢酸:0.075質量部
ノニオン系界面活性剤(商品名:FC−4430、3M):0.1質量部
実施例2〜3および比較例1〜3については、それぞれ、表1のpH調整剤を用いて、水性コーティング剤を調製した。
As silica fine particles (average particle diameter: 10 to 20 nm), an equivalent amount contained in 15 parts by mass of ADEKA's trade name Adelite AT-20 (SiO 2 ratio is 20 to 21 wt%) Acetic acid: 0.075 parts by mass Nonionic Surfactant (trade name: FC-4430, 3M): 0.1 part by mass For Examples 2-3 and Comparative Examples 1-3, aqueous coating agents were prepared using the pH adjusters shown in Table 1, respectively. did.
5.水性コーティング剤の塗装
水性コーティング剤をエアースプレーにて塗布量40g/m2を塗装した。
5. Application of aqueous coating agent A coating amount of 40 g / m 2 was applied to the aqueous coating agent by air spray.
水性コーティング剤の乾燥は、前記クリヤー塗装工程でおこなったジェット乾燥機による建材の加熱の余熱で行った。 The aqueous coating agent was dried by the residual heat of the building material heated by the jet dryer used in the clear coating process.
水性コーティング剤のpHは、それぞれ、表1のpH調整剤を用いて、表1の値に調整した。 The pH of the aqueous coating agent was adjusted to the value shown in Table 1 using the pH adjuster shown in Table 1, respectively.
実施例1〜3および比較例1〜3の塗装されたサイディングボードの製造時の、水性コーディング剤の濡れ性を以下の基準によって評価したところ、前掲の表1の結果が得られた。
When the wettability of the water-based coating agent during the production of the coated siding boards of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was evaluated according to the following criteria, the results shown in Table 1 above were obtained.
(濡れ性評価基準)
5点:均一に非常に良好な濡れ性
4点:一部、はじく箇所が見られるものの概ね均一で良好な濡れ性
3点:全体的に、若干はじく傾向が見られる
2点:一部、良好な濡れ性が得られているものの、全体的にはじいている
1点:塗膜全面がはじいている状態
これから明らかなように、水性コーティング剤のpHを3.0〜6.5に調整した場合に、良好な濡れ性が得られた。
[実施例4〜9、および比較例4(pKaと濡れ性との相関性試験)]
水性コーティング剤に、pH調整剤として次表の酸を添加してpH調整を行ったことを除いて、実施例1〜3および比較例1〜3と同様にして、実施例4〜9、および比較例4の、塗装されたサイディングボードを製造した。
(Wettability evaluation criteria)
5 points: Uniform and very good wettability 4 points: Although some repelling spots are seen, almost uniform and good wettability 3 points: Overall, a slight repelling tendency is observed 2 points: Partially good Although the wettability is obtained, it repels as a whole. 1 point: The state where the entire coating film is repelled. As is clear from this, the pH of the aqueous coating agent is adjusted to 3.0 to 6.5. In addition, good wettability was obtained.
[Examples 4 to 9 and Comparative Example 4 (correlation test between pKa and wettability)]
Examples 4 to 9, and Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, except that the pH adjustment was performed by adding the acid in the following table as a pH adjusting agent to the aqueous coating agent. A painted siding board of Comparative Example 4 was produced.
なお、水性コーティング剤のpHは、いずれも約4.5に調整した。濡れ性を前記の基準によって評価したところ、表2のような結果となった。これから明らかなように、pKa値が3.09〜7.0の酸を使用した場合、良好な濡れ性を得ることができた。 Note that the pH of each aqueous coating agent was adjusted to about 4.5. When the wettability was evaluated according to the above criteria, the results shown in Table 2 were obtained. As is clear from this, when an acid having a pKa value of 3.09 to 7.0 was used, good wettability could be obtained.
[実施例10〜11、および比較例5(コロイダルシリカの粒径と性能の相関)]
水性コーティング剤に、コロイダルシリカとして次表の1次粒子径のコロイダルシリカを使用して、実施例1〜3および比較例1〜3と同様にして、実施例10〜11、および比較例5の、塗装されたサイディングボードを製造した。
[Examples 10 to 11 and Comparative Example 5 (correlation between particle size and performance of colloidal silica)]
In the aqueous coating agent, colloidal silica having the primary particle size shown in the following table was used as colloidal silica, and in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, Examples 10 to 11 and Comparative Example 5 Manufactured a painted siding board.
なお水性コーティング剤のpHは、酢酸を使用して約4.5に調整した。
(評価)
塗膜の水接触角(初期接触角)を、4μLの純水を塗膜表面に滴下させ、液滴の接線と固体表面とのなす角度として求めた。なお、接触角の測定は、θ/2法によって、行った。
The pH of the aqueous coating agent was adjusted to about 4.5 using acetic acid.
(Evaluation)
The water contact angle (initial contact angle) of the coating film was determined as the angle formed between the tangent of the droplet and the solid surface by dropping 4 μL of pure water onto the coating film surface. The contact angle was measured by the θ / 2 method.
表3から明らかなように、シリカ微粒子の1次粒子径が50nmよりも大きいと、塗装外観不良が発生する上、初期の接触角も大きくなった。また、初期接触角が10度の実施例10〜11のものは、優れたセルフクリーニング機能を有するが、初期接触角が40度の比較例4のものは、セルフクリーニング機能を有していない。
[実施例12(光触媒酸化チタンを配合した場合)]
実施例10に使用したオーデナノガードに、光触媒酸化チタン(石原産業製、STS−21)を、無機成分100質量部に対し、STS−21の光触媒チタン量が2質量部になるように配合し、実施例1〜3および比較例1〜3と同様にして、実施例12、比較例の塗装されたサイディングボードを製造した。なお水性コーティング剤のpHは、酢酸を使用し、約4.5に調整した。
As is apparent from Table 3, when the primary particle diameter of the silica fine particles is larger than 50 nm, the appearance of the coating is poor and the initial contact angle is also increased. In addition, Examples 10 to 11 having an initial contact angle of 10 degrees have an excellent self-cleaning function, but Comparative Example 4 having an initial contact angle of 40 degrees does not have a self-cleaning function.
[Example 12 (when photocatalytic titanium oxide is blended)]
To the Ode nano guard used in Example 10, photocatalytic titanium oxide (Ishihara Sangyo Co., Ltd., STS-21) is blended so that the amount of the photocatalytic titanium of STS-21 is 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic component. The coated siding boards of Example 12 and Comparative Example were manufactured in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3. The pH of the aqueous coating agent was adjusted to about 4.5 using acetic acid.
塗装された塗板は、1mW/cm 2 の紫外線を24時間照射し、接触角を測定した。 The coated plate was irradiated with 1 mW / cm 2 of ultraviolet light for 24 hours, and the contact angle was measured.
実施例12の塗板は、光触媒酸化チタンを配合しない塗板(実施例10)と比較し、紫外線照射後の接触角が低下した。すなわち、低汚染機能が強化されることが明確になった。 Compared with the coating plate (Example 10) which does not mix | blend photocatalytic titanium oxide, the coating plate of Example 12 fell the contact angle after ultraviolet irradiation. That is, it became clear that the low pollution function is enhanced.
本発明の、シリカ微粒子を含有する水性コーティング剤は、アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有する塗膜への濡れ性が高く、均一な塗布が可能である。
The aqueous coating agent containing silica fine particles of the present invention has high wettability to a coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit, and can be uniformly applied.
Claims (12)
pKa値が3.09〜7.0である無機酸または有機酸からなるpH調整剤と、
を含有し、
pHが3.0〜6.5であり、
アルコキシシラン構成単位を有する重合体を含有するクリヤー塗膜上に塗布されること
を特徴とする水性コーティング剤。 A pH adjuster comprising a suspension of silica fine particles having a primary particle diameter of 3 to 50 nm and a pH 8.0 to 11.0 and an inorganic acid or an organic acid having a pKa value of 3.09 to 7.0;
Containing
pH is 3.0 to 6.5 der is,
It is applied on a clear coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit.
An aqueous coating agent characterized by
で表される構成単位であることMust be a structural unit
を特徴とする請求項1に記載の水性コーティング剤。The aqueous coating agent according to claim 1.
を特徴とする請求項1または2に記載の水性コーティング剤。 The aqueous coating agent according to claim 1 or 2 , wherein the content of the silica fine particles is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire aqueous coating agent.
を特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の水性コーティング剤。 The aqueous coating agent according to any one of claims 1 to 3, further comprising titanium oxide.
前記酸化チタンの平均粒子径が30nm〜140nmであり、かつ
前記酸化チタンの含有量が水性コーティング剤全体100質量部に対して0.005〜2質量部であること
を特徴とする請求項4に記載の水性コーティング剤。 The titanium oxide has photocatalytic activity;
The titanium oxide has an average particle size of 30 nm to 140 nm, and
5. The aqueous coating agent according to claim 4 , wherein the titanium oxide content is 0.005 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire aqueous coating agent.
を特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の水性コーティング剤。 The aqueous coating agent according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a nonionic surfactant.
アルキレンオキサイドユニットを有するもの、
アセチレンジオールユニットを有するもの、
アルキレンオキサイドユニットとアセチレンジオールユニットとを有するもの、
アクリル系ポリマー界面活性剤、
シリコーン系界面活性剤、および
フッ素系界面活性剤
から選ばれる少なくとも一つの界面活性剤であること
を特徴とする請求項6に記載の水性コーティング剤。 The nonionic surfactant is
Having an alkylene oxide unit,
Having an acetylene range all unit,
Having an alkylene oxide unit and an acetylenic diol unit,
Acrylic polymer surfactant,
The aqueous coating agent according to claim 6 , which is at least one surfactant selected from a silicone-based surfactant and a fluorine-based surfactant.
を特徴とする請求項6または7に記載の水性コーティング剤。 The aqueous coating agent according to claim 6 or 7 , wherein the content of the nonionic surfactant is 0.02 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the entire aqueous coating agent.
前記塗膜上に請求項1に記載の水性コーティング剤から形成されたコーティング層を有する、塗装板。 A coated plate having a coating film containing a polymer having an alkoxysilane structural unit,
Wherein on the coated film having a coating layer formed from the aqueous coating agent according to claim 1, coated plate.
で表される構成単位であること
を特徴とする請求項9に記載の塗装板。 The alkoxysilane structural unit is represented by the general formula (1)
The coated plate according to claim 9 , wherein the painted plate is a structural unit represented by:
前記塗膜上に請求項1に記載の水性コーティング剤を塗布してコーティング層を形成する工程と、Applying the aqueous coating agent according to claim 1 on the coating film to form a coating layer;
を備える塗装方法。A painting method comprising:
で表される構成単位であることMust be a structural unit
を特徴とする請求項11に記載の塗装方法。The coating method according to claim 11.
Priority Applications (1)
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